[PLC] 릴레이 유도성 부하 서지 억제



릴레이 출력단에 유도성 부하(솔레노이드, 모터 등)를 사용할 때, 출력 접점이 OFF 되는 시점에 서지(Surge)가 발생합니다. 이러한 서지를 억제하는 몇가지 방법을 정리합니다.

CR (capacitor-resistor) - 접점에 병렬연결


AC/DC 부하 모두에 사용할 수 있는 구성입니다. AC 부하인 경우, 부하의 임피던스가 CR의 임피던스보다 훨씬 작아야 합니다.


CR (capacitor-resistor) - 부하에 병렬연결


역시 AC/DC 부하 모두에 사용할 수 있는 구성입니다. 접점이 OFF되는 시간이 다소 길어집니다.

CR회로에서 C, R값은 아래와 같은 기준으로 선정하면 됩니다.
C (커패시터) : 전류 1A당 0.5~1μF
R (저항) : 전압 1V당 0.5~1Ω

커패시터는 접점이 떨어지는 순간 전하의 방전을 억제하고, 저항은 접접이 닫힐 때 전류량을 제한하기 위해 사용됩니다.

PLC 전장을 구성할 때는, 아래 그림과 같은 기성품을 설치하는 형태로 적용합니다.


Diode


다이오드는 DC부하에만 적용할 수 있습니다. 접점이 OFF되는 순간 유도성 부하에 저장되었던 에너지가 다이오드를 통해 열(heat)로 소비됩니다. CR회로보다 접점이 OFF되는 시간이 좀 더 깁니다. 다이오드의 역방향 항복 전압(reverse breakdown voltage)은 사용전압의 10배 이상, 정방향 정격 전류는 부하의 전류보다 큰 것을 선정합니다.


Diode + Zener Diode


다이오드와 마찬가지로 DC부하에만 적용할 수 있습니다. 다이오드만 사용하는 경우보다 접점의 OFF 시간을 줄일 수 있습니다. 제너 다이오드의 항복전압은 사용전압과 비슷한 것을 선정하도록 합니다.


Varistor


바리스터는 AC/DC 부하에 적용할 수 있습니다. 바리스터는 전압을 일정하게 유지시키는 효과가 있습니다. 바리스터 역시 접점의 OFF 시간을 지연시키는 단점이 있습니다. 사용전압이 24~48V인 경우 접점에 병렬로 연결하고, 100~240V인 경우 부하에 병렬로 연결하는 것이 효과적입니다. 바리스터의 차단전압 Vc는 아래와 같은 값을 만족해야 합니다.


Vc값이 너무 높으면 효과가 떨어지는 점은 주의합니다.


끝.

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