[스마트팜] DC SSR로 PTC 히터 안전하게 제어하는 방법

 

🔌 DC SSR로 PTC 히터 안전하게 제어하는 방법 (소형 온실 DIY용)

소형 온실, 발아기, 수경재배기 등에 PTC 히터를 사용하는 경우, 온도 제어의 핵심은 안정적이고 신뢰할 수 있는 스위칭입니다.
기계식 릴레이도 괜찮지만, 더 조용하고 수명이 긴 **DC SSR(Solid State Relay)**를 사용하는 방식이 점점 주목받고 있습니다.

이번 글에서는 DC SSR로 PTC 히터를 제어하는 방법과 보호 회로 설계까지 완전하게 정리해드립니다.

🔧 DC SSR이란?

DC SSR은 무접점 릴레이로, 전자식 스위칭 소자(FET 또는 트라이액)를 사용해 입력 전압에 따라 출력 회로를 ON/OFF합니다.

✅ DC SSR의 특징

장점설명
🔇 무소음기계적 접점이 없어 소음 없음
🔁 긴 수명기계 마모가 없어 반영구적 사용 가능
⚡ 빠른 반응수 μs 단위 스위칭
🔒 절연 안전포토커플러로 입력/출력 분리 → MCU 보호
🔌 제어 간편아두이노 5V 신호로 제어 가능

🛠 회로 구성 예시

💡 예제 사양

  • PTC 히터: 12V 60W (5A)

  • DC SSR: 입력 332V / 출력 560V 10A 이상

⚙️ 회로 구성도

[ +12V Power ]
     |
   [PTC Heater]
     |
   SSR +
     |
   SSR -
     |
    GND

[ SSR 입력 ]
  + → 아두이노 D3
  - → 아두이노 GND

  • SSR 입력은 아두이노에서 직접 제어 (digitalWrite)

  • SSR 출력은 히터와 전원 사이에 직렬 연결

⚠️ 보호 회로는 필요할까?

✅ 대부분의 DC SSR은 내부에 다음 기능이 이미 포함되어 있습니다.

내장 기능설명
🔀 역기전력 억제내부 MOSFET 구조로 자연 방지
⚡ 전압 스파이크 차단일부 모델 TVS 다이오드 내장
🔌 포토커플러 절연MCU 보호 및 EMI 억제

하지만 중국산 저가형 SSR이나, **팬이 달린 PTC 모듈(유도성 부하)**을 사용할 경우엔 외부 보호 회로를 추가하는 게 안전합니다.

🧰 외부 보호 회로 구성

회로 위치부품기능
SSR 출력 양단TVS 다이오드 (예: SMAJ18A)출력 전압 급상승 억제
히터 병렬RC 스너버 (0.1µF + 100Ω)유도성 노이즈 억제
SSR 입력단220Ω + 0.1µF 세라믹입력 노이즈 제거 (선택)

📘 참고용 영문 전자공학 서적

책 제목내용 요약
"Practical Electronics for Inventors" – Paul ScherzSSR, 다이오드, 보호 회로 설명 아주 자세함
"The Art of Electronics" – Horowitz & Hill스위칭 소자와 보호회로의 원리 중심 설명
"Power Electronics Handbook" – RashidSSR 구조, 스너버 공식, 고급 보호 회로까지 포함

✅ 정리 요약

항목권장 사항
SSR 출력 전압제어 전압(예: 12V)보다 넉넉하게 (예: 5~60V)
SSR 출력 전류히터 전류보다 1.5~2배 이상
보호 회로TVS 다이오드 + RC 스너버 추천
PWM 사용일반 SSR은 비추천 (ON/OFF 제어 적합)
안전성기계식 릴레이보다 안정적이며 무소음

📦 추천 부품 검색 키워드

  • “DC SSR 12V 10A”

  • “TVS diode SMAJ18A”

  • “RC snubber 0.1uF 100Ω”

  • “아두이노 온도 제어 릴레이”

이제 소형 온실이나 자동 온도 제어 시스템을 DC SSR 기반으로 조용하고 안전하게 업그레이드 해보세요!

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