산업용 연결이란, 작업을 수행하기 위해 전원 또는 제어 신호를 전달하는 것을 의미하며, 전달 경로에 있는 모든 구성 요소를 포함하는 말이기도 하다. 일반적인 연결 구성 요소로는 ▲커넥터 ▲터미널 블록 ▲릴레이 ▲모터 스타터를 꼽을 수 있다. 산업용 연결의 가장 기본적인 구성 요소를 살펴보자.

일반적으로 SSR(Solid-State Relay)은 트라이액(triac), SCR 또는 파워 트랜지스터와 같은 솔리드 스테이트 스위치를 사용하여 부하 전류를 제어한다. 이러한 요소는 변압기, 리드 릴레이 또는 광 분리기와 같은 절연 메커니즘을 통해 스위칭 장치에 연결된 입력 신호에 의해 제어된다. 일부 SSR은 완충 회로(snubber circuit)나 제로 크로싱 감지기(zero-crossing detector)를 통합하여 부하 전류 중단으로 발생하는 스파이크와 같은 현상을 줄인다.

반도체 스위치는 상당한 양의 전력을 소산할 수 있기 때문에 일반적으로 고체 상태 릴레이는 동작 온도를 최소화하기 위해 열 싱크되어야 한다. 전형적인 SSR 애플리케이션은 급속한 온/오프사이클이 신속하게 기존의 전기 기계식 릴레이를 마모시킬 수 있는 곳에 적합하며, 범용 SSR은 온/오프 사이클 수명이 10만회에 달하며, 기존 CMOS 및 TTL 로직 레벨 전압으로 작동할 수 있는 SSR을 사용할 수 있다.

SSR의 주된 고장은 열 사이클링으로 인한 전력 반도체의 기계적 피로에서 발생한다. 하지만 열 순환 효과는 필요한 부하 사이클링 품질을 릴레이에 일치시킴으로써 제어할 수 있으며, 방열판 등을 제품의 일부로 제공하여 열 사이클에 의한 고장을 방지한다.

릴레이는 다른 장치를 작동하기 위해 전기 접점을 열고 닫는다. 릴레이는 전자 스위치보다 비용이 적기 때문에 자주 사용되지만, 릴레이 중 일부는 솔리드 스테이트 장치보다 우수한 품질을 제공한다. 솔리드 스테이트 스위치에 비해 전기-기계식 릴레이가 갖는 또 다른 장점은 훨씬 낮은 접촉 저항이다. 접촉 커패시턴스도 적어 고주파 회로에 도움이 될 수 있다. 또 릴레이는 일시적으로 켜질 가능성이 솔리드 스테이트 스위치보다 적으며, 단락 또는 과부하로 인한 손상 가능성도 더 낮다.

전기-기계식 릴레이는 솔리드 스테이트 스위치와 중요한 부분에서 차이가 있다. 첫 번째는 릴레이 코일은 높은 유도성을 지니며 인덕턴스 값이 일정하지 않다는 점이다. 인덕턴스는 통전 직후 발생하며, 전류가 정상 상태 수준에 도달하면 릴레이 전기자가 닫히게 된다. 반면 솔리드 스테이트 스위치는 주로 저항성 입력과 일정한 입력 전류를 갖고 있다.

두 번째로 릴레이는 솔리드 스테이트 스위치보다 훨씬 더 긴 스위칭 시간을 갖는다는 점에서도 차이가 있다. 이는 코일 인덕턴스가 주된 원인이지만 뼈대 및 접촉 구조의 질량도 요인으로 작용한다.

마지막으로 릴레이 코일 인덕턴스는 소자의 전원이 차단될 때 허용할 수 없는 고전압 과도 현상을 일으킬 수 있다. 보호 회로는 과도 전압을 허용 가능한 수준으로 낮추지만, 릴레이 드롭 아웃도 지연시키게 된다.
릴레이는 EMI의 원인이 될 수 있다. 예를 들어 접점의 호는 접점이 통전 중으로 튀어 오르거나 접점이 비 통전 상태에서 열렸을 때 생성된다. 코일을 비 작동시킴으로써 생성된 과도 현상이 또 다른 원인이며, 높은 전류 및 전압 레벨에서 유도 부하를 스위칭할 때 EMI가 심각할 수 있다.

리드 릴레이(Reed Relay) : 리드 릴레이는 작동 코일 내의 리드 스위치로 구성된다. 리드는 어떤 형태로든 구성될 수 있지만 수량은 코일 크기에 따라 제한된다. 대부분의 제조업체는 최대 12개의 표준 스위치를 처리하기 위해 코일 크기를 제한하고 있다.
접점을 추가로 얻기 위해서 릴레이 코일을 병렬로 연결한다. 리드 릴레이는 1A~12A, 1B~8B, 1C~4C 및 최대 코일 크기까지 이들의 조합 형태로 제공되며, 코일은 각각의 자석-와이어 크기로 큰 폭의 작동 매개 변수를 생성할 수 있다. 접점은 일반적으로 20~30kHz에서 1~3Vpp를 생성하며, 자기 왜곡에 의해 생성되는 전압은 일반적으로 접점이 닫힌 후 약 3msec 쇠퇴된다.
6리드 DIP 및 표면 실장 패키지의 소형 리드 릴레이는 PC 보드 애플리케이션 또는 공간 제약이 있는 곳 어디에서나 사용되며, 40mW에서 1.6Vdc만큼 낮은 코일 픽업을 갖춘 민감한 릴레이를 사용할 수 있다.

수은 접점 릴레이(MERCURY-WETTED CONTACT RELAY) : 기본적으로 수은 접점 릴레이는 코일로 둘러싸인 하나 이상의 유리 스위치 캡슐로 구성된다. 수명주기동안 1mΩ 내에서 원래의 저항을 유지한다.
전기자 릴레이(ARMATURE RELAY) : 전기자 릴레이에는 작은 제어 신호에 대한 응답으로 전기 접점을 작동시키는 피벗팅 전기자가 있다.

AC 릴레이(AC RELAY) : 널리 사용되고 있는 교류 전류는 릴레이 작동을 위한 가장 유연한 전원이다. 120-Vac 라인 작동을 위해 설계된 대부분의 AC 릴레이는 102~132Vac의 라인 변동을 허용한다.

DC 릴레이(DC RELAY) : 직류로 작동하는 릴레이는 본질적으로 AC 릴레이보다 기계 수명이 길다. 가장 빈번한 DC 소스는 정류된 AC로, 교류 리플이 종종 릴레이 동작에 영향을 미친다. 일부 직류 릴레이는 리플을 허용할 수 있지만, 대부분 필터링을 필요로 한다. 전원이 재충전 배터리인 경우, 약 25%의 전압 변동이 가능하다. 릴레이는 일반적으로 공칭 전압의 75%에서 작동하도록 설계되며, 코일은 픽업 전압의 125%에서 과열되지 않도록 설계된다.

PCB 장착형 릴레이(PCB-mounted relay) : 일반적으로 전기자 장치로, 대부분 spdt 또는 dpdt이며, 0.5A~2A의 정격 접점을 포함한다. 대개 작동 전압은 5~24Vdc과 120Vac, 전력 손실은 75~400mW로, 조립 중에 침지 세정이 가능한 밀폐형 버전으로 제공된다.

미터 릴레이(METER RELAYS) : 미터 릴레이는 측정 된 변수의 아날로그 또는 디지털 패널 표시와 사전 설정 레벨의 스위칭 기능을 제공한다. 아날로그 계량기에는 네 가지 유형(자기 접촉, 잠금 코일, 광학 및 고체 상태)이 있으며, 사용자의 제어 회로, 제어 모듈 옵션 또는 미터에 포함된 제어 회로와 함께 사용할 수 있다.