Car Maintenance 회로 분석에 관련된 지식들 회로도 분석을 통한 고장진단 테크닉⑥-2 지난 호에는 파워 도어 로크 및 오토 도어 로크 시스템에 대해 회로를 기능별로 분석해 보고, 어떤 고장이 발생할 때 현상별 고장 가능 부위를 하나하나 살펴보았다. 이번 호에는 지난 호의 내용을 바탕으로 회로 분석에 관련된 지식들을 알아본다 이민우 【현대자동차 하이테크팀】 회로에서 잘못된 부분을 찾아라! 지난 호에서는 파워 도어로크 및 오토 도어로크에 대한 회로 분석 및 작동원리에 대해 알아보았다. 그런데 지난 호에 다루었던 도어로크/언로크 시스템 회로(그림 1 참조)를 보면 도어로크/언로크 스위치 말고도 잘못된 부분이 있었다. 필자는 의도적으로 잘못된 부분에 대한 수정을 하지 않고 그대로 사용했는데, 어떤 부분이 잘못되었는지 나름대로 분석해 보기 바란다. 잘못된 부분은 도어로크/언로크 릴레이 부에서 찾을 수 있으며, 아마도 대부분 어떤 문제가 있는지 찾았을 것으로 본다. 그렇다. 바로 릴레이의 다이오드 설치 방향에 문제가 있다. 회로도 대로라면 수동 스위치를 ON하거나 에탁스에서 릴레이를 어스 시킬 때 릴레이에 공급되는 전원은 다이오드를 통해 직접 흐르므로 과전류에 의해 다이오드나 에탁스가 손상되게 된다. 그러므로 다이오드는 지금과는 반대 방향으로 연결되어야 한다. 다이오드는 왜 사용하는가? <그림 2>에서 처럼 유니트 내부의 TR이 ON되어 릴레이가 작동되면 릴레이의 코일에는 전원부에서 접지 쪽으로 전류가 흐르므로 일반적으로 극성으로 말하자면 #1번 단자는 (+), #2번 단자는 (-)라고 할 수 있다. 그러나 이때 스위치를 OFF하면 릴레이 코일에 흐르던 전류가 갑자기 차단되므로 코일 내에서는 역기전력이 발생된다. 이것을 ‘서지전압’이라고도 한다. 역기전력이 발생하게되면 정상적인 전류 흐름 때와는 반대로 (+)극성을 가지고 있던 #1번 단자가 (-), (-)극성을 가지던 #2번 단자가 (+)로 된다. 그러므로 이때는 #2번 단자와 연결되어 있는 유니트(에탁스 등) 내부의 소자에도 높은 전압이 걸리게 되므로 운이 없는 경우 한번의 서지 유입에도 불구하고 유니트가 소손될 수도 있고 그렇지 않은 경우에는 반복되는 전기적인 피로에 의해 어느 순간 소손이 될 수도 있다. 따라서 이를 방지하기 위해 이러한 회로에 사용되는 부품(릴레이, 각종 액츄에이터 등)에는 반드시 서지 방지 회로가 있고 또한 유니트 내부에도 서지를 흡수할 수 있는 회로들이 구성되어있다. <그림 2>에서는 릴레이 회로에 다이오드를 역병렬 방향으로 설치해 역기전력 발생 때 다이오드를 통해 다시 코일로 순환할 수 있는 폐회로를 형성해 서지를 소멸시킨다. 참고로 다이오드가 적용된 릴레이를 사용할 때는 반드시 다이오드의 극성을 잘 확인하고 사용해야 한다. 만약 <그림 1>과 같이 연결된다면 회로에 연결된 퓨즈가 단선될 수도 있고 경우에 따라서는 다이오드가 먼저 소손 되기도 한다. 서지를 방지하는 방법에는 어떤 것들이 있는가? 서지를 방지하는 방법에는 아주 많은 방법이 있다. 그러나 일반적으로 자동차 전기장치에서는 다이오드, 저항, 콘덴서 등이 사용된다. 자동차에 사용되는 릴레이 중에는 내부에 다이오드 또는 저항을 설치한 릴레이, 그리고 아무 것도 적용되지 않은 릴레이가 있는데 회로 설계 때 적절한 릴레이를 선택해 사용한다. 다이오드 내부에 다이오드나 저항을 사용하는 것은 회로에 발생되는 서지를 방지할 목적으로 사용되며, 다이오드가 적용된 릴레이의 경우에 대해서는 위에서 설명했다. 그럼 저항을 적용한 릴레이(그림 3 참조)는 어떻게 서지를 방지할까? 독자 여러분들도 아마 릴레이에 일반 저항이 코일과 병렬로 설치되어 있는 것을 본적이 있을 것이다. 바로 그 저항이 서지를 방지하기 위한 회로이다. 원리는 다이오드와 마찬가지로 전류가 차단될 때 발생되는 서지를 릴레이의 코일과 병렬로 연결된 저항에 의해 폐회로가 형성되므로 서지가 감소하게 되는 것이다. 물론 다이오드를 사용할 때보다는 서지 감소율이 떨어지기는 하나 자동차에 사용하는데 있어 문제가 되지 않으며 다이오드를 적용하는 릴레이에 비해 가격이 싸다고 한다. 보통 릴레이의 서지 방지용으로 사용되는 저항의 저항 값은 680Ω 정도를 사용하며, 코일 자체의 저항은 보편적으로 상온에서 측정하면 약 100Ω 정도가 측정되는데 반드시 그런 것은 아니며 릴레이별로 차이가 있다. 참고적으로 만약 위와 같이 릴레이 코일의 저항이 100Ω, 서지 방지용 저항의 저항이 680Ω이라고 할 때 이 릴레이의 저항을 측정한다면 얼마가 나오겠는가? 당연히 옴(Ω)의 법칙에 의해 병렬 합성 저항 값이 나오게 되는데, 약 86Ω 근처가 나오게 된다. 여기서 한가지 주의해야 할 것은 아주 일반적인 릴레이의 저항은 대부분 100Ω 정도가 나오