KR100706205B1 - Relay driving device for power supply and control method thereof - Google Patents

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이은재
신승철
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Abstract

본 발명은 릴레이의 작동이 입력전원의 제로크로싱포인트에서 이루어지도록 할 수 있는 전원공급장치에 관한 것이다.The present invention relates to a power supply which can enable the operation of the relay to be made at the zero crossing point of the input power.

이를 위해 본 발명은 입력전원의 전압을 검출하는 전압검출부와, 부하전원의 전압을 검출하는 전압검출부와, 상기 검출된 입력전원 전압과 상기 릴레이 작동시 검출된 부하전원 전압에 의하여 상기 릴레이의 동작지연시간을 연산하는 지연시간연산부와, 상기 연산된 릴레이의 동작지연시간을 저장하는 저장부와, 상기 저장된 동작지연시간에 기초하여 상기 릴레이의 작동이 상기 입력전원의 제로크로싱포인트에서 이루어지도록 상기 릴레이의 작동을 위한 제어신호의 출력시점을 보정하고, 보정된 출력시점에 기초하여 상기 제어신호를 출력하는 제어부를 포함한다.To this end, the present invention provides a voltage detection unit for detecting a voltage of an input power supply, a voltage detection unit for detecting a voltage of a load power supply, an operation delay of the relay by the detected input power supply voltage and a load power supply voltage detected when the relay is operated. A delay unit for calculating time, a storage unit for storing the calculated operation delay time, and the operation of the relay based on the stored operation delay time such that the operation of the relay is performed at the zero crossing point of the input power source. And a controller for correcting an output time point of the control signal for operation and outputting the control signal based on the corrected output time point.

따라서, 본 발명은 릴레이의 작동지연을 감안하여 릴레이를 작동시점을 가변시켜 작동타이밍을 조절함으로서 릴레이를 입력전원의 제로크로싱포인트에서 작동시킬 수 있어 서지전류 및 노이즈의 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.Therefore, the present invention can operate the relay at the zero crossing point of the input power supply by adjusting the operation timing by varying the operation time point in consideration of the operation delay of the relay, thereby preventing the occurrence of surge current and noise. have.

Description

전원공급장치의 릴레이 구동장치 및 그 제어방법{RELAY DRIVING DEVICE FOR POWER SUPPLY AND CONTROL METHOD THEREOF}RELAY DRIVING DEVICE FOR POWER SUPPLY AND CONTROL METHOD THEREOF}

도 1은 종래 전원공급장치의 릴레이 구동장치의 회로도이다.1 is a circuit diagram of a relay driving device of a conventional power supply.

도 2는 종래 전원공급장치의 릴레이 구동장치에 따른 타이밍도이다.2 is a timing diagram according to a relay driving device of a conventional power supply.

도 3은 본 발명에 따른 전원공급장치의 릴레이 구동장치의 제어블록도이다.3 is a control block diagram of a relay driving apparatus of a power supply apparatus according to the present invention.

도 4는 본 발명의 전원공급장치의 릴레이 구동장치에 따른 타이밍도이다.4 is a timing diagram according to a relay driving apparatus of the power supply apparatus of the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 전원공급장치의 릴레이 구동방법에 대한 제어흐름도이다.5 is a control flowchart of a relay driving method of a power supply apparatus according to the present invention.

도 6은 도 5의 릴레이 동작지연시간을 저장시키기 위한 과정을 설명하기 위한 제어흐름도이다.FIG. 6 is a control flowchart illustrating a process for storing a relay operation delay time of FIG. 5.

*도면의 주요 기능에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main functions of the drawings *

10 : 제어부 20 : 제1전압검출부10: control unit 20: first voltage detection unit

30 : 제2전압검출부 40 : 지연시간연산부30: second voltage detector 40: delay time calculation unit

50 : 저장부 60 : 릴레이구동부50: storage unit 60: relay drive unit

본 발명은 전원공급장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전원공급용 릴레이의 작동이 입력전원의 제로크로싱포인트에서 이루어지도록 하기 위한 전원공급장치의 릴레이 구동장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a power supply device, and more particularly, to a relay driving device and a control method of the power supply device for the operation of the power supply relay is made at the zero crossing point of the input power.

종래의 전원공급장치의 구동장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 교류전원(1)과, 마이컴(2)와, 릴레이접접 스위치(3)와 릴레이코일(4)을 갖는 전원공급용 릴레이(5)를 구비한다.As shown in FIG. 1, a driving apparatus of a conventional power supply device includes a power supply relay 5 having an AC power supply 1, a microcomputer 2, a relay contact switch 3, and a relay coil 4. ).

릴레이(5)는 마이컴(2)의 제어신호에 의해 전원이 인가된 릴레이 코일(4)의 자기력에 의해 릴레이접접 스위치를 이동시키는 방식으로 온 또는 오프된다. 이로 인해, 부하에 전원을 공급하거나, 차단한다.The relay 5 is turned on or off by moving the relay contact switch by the magnetic force of the relay coil 4 to which power is applied by the control signal of the microcomputer 2. For this reason, power is supplied to the load or cut off.

릴레이(5)의 온 또는 오프시, 릴레이 양단에 전압이 형성되어 있는 경우에는 이 전압에 의해 서지전류 및 노이즈가 발생하게 된다.When a voltage is formed at both ends of the relay when the relay 5 is turned on or off, surge voltage and noise are generated by this voltage.

이를 방지하기 위해서는 릴레이(5)를 전압값이 0인 입력전원의 제로크로싱 포인트에서 온 또는 오프시킬 필요가 있다.To prevent this, it is necessary to turn the relay 5 on or off at the zero crossing point of the input power supply having a voltage value of zero.

따라서, 종래에는 도 2와 같이, 마이컴(2)에서 릴레이(5)를 온 시키기 위한 제어신호를 입력전원의 제로크로싱포인트에서 출력한다.Therefore, conventionally, as shown in FIG. 2, the control signal for turning on the relay 5 in the microcomputer 2 is output at the zero crossing point of the input power.

하지만, 릴레이(5)는 기계적인 접접스위치이므로, 마이컴(2)에서 제어신호를 출력한 시점과 실제 릴레이가 온 작동하는 시점사이에 동작지연시간(Td)이 존재한다.However, since the relay 5 is a mechanical contact switch, there is an operation delay time Td between the time point at which the control signal is output from the microcomputer 2 and the time point at which the actual relay is turned on.

이로 인해, 종래에는 릴레이(5)가 제로크로싱포인트에서 온 작동하지 못하고, 동작지연시간(Td) 경과 후에 온 작동하게 되므로, 서지전류 및 노이즈가 발생 하게 되는 문제점이 있다.For this reason, conventionally, since the relay 5 does not operate on at the zero crossing point, and operates on after the operation delay time Td elapses, there is a problem that surge current and noise are generated.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 릴레이의 작동이 입력전원의 제로크로싱포인트에서 이루어지도록 할 수 있는 전원공급장치의 릴레이 구동장치 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a relay driving device of a power supply device and a control method thereof so that the operation of the relay can be made at the zero crossing point of the input power.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전원공급장치의 릴레이 구동장치는 전원공급용 릴레이를 구비한 전원공급장치의 릴레이 구동장치에 있어서, 입력전원의 전압을 검출하는 전압검출부와; 부하전원의 전압을 검출하는 전압검출부와; 상기 검출된 입력전원 전압과 상기 릴레이 작동시 검출된 부하전원 전압에 의하여 상기 릴레이의 동작지연시간을 연산하는 지연시간연산부와; 상기 연산된 릴레이의 동작지연시간을 저장하는 저장부와; 상기 저장된 동작지연시간에 기초하여 상기 릴레이의 작동이 상기 입력전원의 제로크로싱포인트에서 이루어지도록 상기 릴레이의 작동을 위한 제어신호의 출력시점을 보정하고, 보정된 출력시점에 기초하여 상기 제어신호를 출력하는 제어부를 포함한다.A relay driving device of a power supply device of the present invention for achieving the above object, the relay drive device of the power supply device having a power supply relay, the voltage detecting unit for detecting the voltage of the input power; A voltage detector detecting a voltage of the load power supply; A delay time calculator configured to calculate an operation delay time of the relay based on the detected input power voltage and a load power voltage detected when the relay is operated; A storage unit for storing the operation delay time of the calculated relay; The output time of the control signal for the operation of the relay is corrected so that the operation of the relay is performed at the zero crossing point of the input power based on the stored operation delay time, and the control signal is output based on the corrected output time. It includes a control unit.

상기 제어부는 상기 입력전원의 제로크로싱포인트에서 상기 동작지연시간만큼 앞당긴 시점으로 상기 제어신호의 출력시점을 보정시키는 것을 특징으로 한다.The controller may be further configured to correct an output time point of the control signal from a time point at which the zero crossing point of the input power is advanced by the operation delay time.

또한, 본 발명의 전원공급장치의 릴레이 구동방법은 전원공급용 릴레이를 구비한 전원공급장치의 릴레이 구동방법에 있어서, 입력전원의 제로크로싱포인트에서 상기 릴레이를 작동시키기 위한 제어신호를 출력하고, 부하전원의 전압 변화에 기 초하여 상기 릴레이의 동작지연시간을 산출하고, 상기 산출된 동작지연시간에 기초하여 상기 릴레이의 작동이 입력전원의 제로크로싱포인트에서 이루어지도록 상기 제어신호의 출력시점을 보정하고, 상기 보정된 출력시점에 기초하여 상기 제어신호를 출력시키는 것을 특징으로 한다.In addition, the relay driving method of the power supply device of the present invention is a relay driving method of a power supply device having a power supply relay, outputting a control signal for operating the relay at the zero crossing point of the input power, load Calculate the operation delay time of the relay based on the voltage change of the power supply, and correct the output time point of the control signal so that the operation of the relay is performed at the zero crossing point of the input power based on the calculated operation delay time; And outputting the control signal based on the corrected output time point.

상기 제어신호의 출력시점을 상기 입력전원의 제로크로싱포인트에서 상기 동작지연시간만큼 앞당긴 시점으로 보정하는 것을 특징으로 한다.The output time point of the control signal is corrected to a time point forwarded by the operation delay time from the zero crossing point of the input power.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 본 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

본 발명에 따른 전원공급장치의 릴레이 구동장치는 도 3에 도시된 바와 같이, 전반적인 제어를 수행하는 제어부(10)와, 입력전원의 전압을 검출하는 제1전압검출부(20)와, 부하전원의 전압을 검출하는 제2전압검출부(30)와, 제1전압검출부(20)를 통해 검출된 입력전원의 전압과, 릴레이 작동시 제2전압검출부(30)를 통해 검출된 부하전원 전압에 의하여 릴레이의 동작지연시간을 연산하는 지연시간연산부(40)와, 이 지연시간연산부(40)를 통해 연산된 동작지연시간을 저장하는 저장부(50)와, 릴레이를 구동시키는 릴레이구동부(60)를 구비한다.As shown in FIG. 3, the relay driving apparatus of the power supply apparatus according to the present invention includes a control unit 10 for performing overall control, a first voltage detection unit 20 for detecting a voltage of an input power supply, and a load power supply. Relay by the second voltage detector 30 for detecting the voltage, the voltage of the input power detected through the first voltage detector 20, and the load power voltage detected through the second voltage detector 30 during the relay operation. A delay time calculation unit 40 for calculating the operation delay time of the operation, a storage unit 50 for storing the operation delay time calculated through the delay time calculation unit 40, and a relay driver 60 for driving the relay. do.

제어부(10)는 릴레이의 동작지연시간을 연산하여 저장하기 위한 과정을 거쳐 릴레이의 동작지연시간을 연산 및 저장한 후 이 후 저장된 릴레이의 동작지연시간을 이용하여 릴레이의 작동시점을 가변시켜 작동타이밍을 조절하여 릴레이의 작동이 입력전원의 제로크로싱포인트에서 이루어지도록 하기 위한 제어를 수행한다. 이에 따라, 제어부(10)는 릴레이의 작동을 입력전원의 제로크로싱포인트에서 작동시 킬 수 있어 서지전류 및 노이즈의 발생을 방지할 수 있고, 릴레이를 장기간 사용함으로 인해 릴레이의 동작지연시간이 변화하더라도 이를 반영할 수 있어 릴레이의 작동을 입력전원의 제로크로싱포인트에서 항상 작동시킬 수 있다.The controller 10 calculates and stores the operation delay time of the relay, and then calculates and stores the operation delay time of the relay, and then changes the operation time of the relay using the stored operation delay time. Control to make the relay operate at the zero crossing point of the input power. Accordingly, the control unit 10 can operate the relay at the zero crossing point of the input power supply to prevent the generation of surge current and noise, even if the operation delay time of the relay changes due to the long-term use of the relay. This can be reflected so that the relay can always be activated at the zero crossing point of the input supply.

먼저, 제어부(10)는 릴레이의 동작지연시간을 연산 및 저장하기 위하여, 제1전압검출부(20)를 통해 검출된 입력전원의 전압이 0인 제로크로싱포인트에서 릴레이를 온 작동시키기 위한 제어신호를 출력한 후 제2전압검출부(30)를 통해 부하전원의 전압을 검출하여 부하전원의 전압 변화를 관찰하여 릴레이의 동작지연시간을 연산하고, 연산된 릴레이의 동작지연시간을 저장부(50)에 저장시킨다. 일예로, 릴레이의 동작지연시간이 Td인 경우, 릴레이의 온 작동은 제로크로싱포인트에서 Td 시간 경과 후의 포인트에서 이루어진다. 이때, 부하전원의 전압은 계속해서 0 전압을 유지하다가 Td 시간 경과 후에 릴레이 온 작동에 의해 갑자기 소정전압값으로 변화하므로, 제어부(10)는 이로부터 릴레이의 동작지연시간을 연산할 수 있다.First, in order to calculate and store an operation delay time of the relay, the controller 10 may generate a control signal for turning on the relay at a zero crossing point at which the voltage of the input power detected by the first voltage detector 20 is zero. After outputting, the voltage of the load power source is detected through the second voltage detector 30, the voltage change of the load power source is observed, and the operation delay time of the relay is calculated, and the calculated operation delay time of the relay is stored in the storage unit 50. Save it. For example, when the operation delay time of the relay is Td, the on operation of the relay is performed at the point after the Td time elapses from the zero crossing point. At this time, since the voltage of the load power source continuously maintains the zero voltage and suddenly changes to a predetermined voltage value by the relay on operation after the Td time elapses, the controller 10 may calculate the operation delay time of the relay therefrom.

한편, 제어부(10)는 저장된 릴레이의 동작지연시간을 이용하여 릴레이의 작동이 입력전원의 제로크로싱포인트에서 이루어지도록 하기 위하여, 도 4에 도시된 바와 같이, 릴레이를 작동시키기 위한 제어신호의 출력시점을 기존 입력전원의 제로크로싱포인트에서 릴레이의 동작지연시간만큼 앞당긴 시점으로 제어신호의 출력시점을 보정하고, 제1전압검출부(20)를 통해 검출된 입력전원의 전압에 대응하는 포인트가 저장부(50)에 저장된 릴레이의 동작지연시간에 상응하는 포인트(ZCP-Td)에 도달하는 것으로, 보정된 출력시점을 인식하여 릴레이를 온 작동시키기 위한 제어신호를 출력한다. 이로 따라, 릴레이의 온 작동이 입력전원의 제로크로싱포인트 에서 정확히 이루어지게 되므로, 서지전류 및 노이즈의 발생을 방지할 수 있다.On the other hand, the control unit 10 is to output the control signal for operating the relay, as shown in Figure 4, so that the operation of the relay is made at the zero crossing point of the input power using the operation delay time of the stored relay. The output point of the control signal is corrected to a time point that is earlier than the zero crossing point of the existing input power by the operation delay time, and the point corresponding to the voltage of the input power detected by the first voltage detector 20 is stored in the storage unit ( Reaching the point (ZCP-Td) corresponding to the operation delay time of the relay stored in 50), and recognizes the corrected output time point and outputs a control signal for turning on the relay. As a result, the ON operation of the relay is performed exactly at the zero crossing point of the input power supply, thereby preventing the generation of surge current and noise.

이하에서는 본 발명에 따른 전원공급장치의 릴레이 구동방법을 설명한다.Hereinafter will be described a relay driving method of the power supply apparatus according to the present invention.

도 5를 살펴보면, 먼저, 제어부(10)는 단계 S100에서 릴레이의 동작지연시간(Td)를 미리 저장한다. 이때, 릴레이의 동작지연시간(Td)은 도 6의 일련의 과정을 통하여 미리 연산 및 저장된다. 즉, 제어부(10)는 단계 S101 내지 S108에 걸쳐 릴레이 온이 필요하면, 입력전원의 제로크로싱포인트에서 릴레이 온 제어신호를 출력한 후 부하전원의 전압을 검출하여 전압 변화를 관찰함으로서 릴레이 온 제어신호가 출력된 후 릴레이의 온 작동이 이루어질 때까지의 동작지연시간을 연산하고, 연산된 동작지연시간을 저장부(50)에 저장한다. Referring to FIG. 5, first, the controller 10 previously stores the operation delay time Td of the relay in step S100. At this time, the operation delay time Td of the relay is calculated and stored in advance through a series of processes of FIG. 6. That is, the controller 10 outputs the relay on control signal at the zero crossing point of the input power, and detects the voltage of the load power and observes the voltage change if the relay on is necessary through steps S101 to S108. After calculating the operation delay time until the ON operation of the relay is calculated, and stores the calculated operation delay time in the storage unit 50.

그리고, 제어부(10)는 저장된 릴레이의 동작지연시간에 기초하여 릴레이의 작동이 입력전원의 제로크로싱포인트에서 이루어지도록 릴레이를 작동시키기 위한 제어신호의 출력시점을 보정한다.Then, the controller 10 corrects an output time point of the control signal for operating the relay so that the operation of the relay is performed at the zero crossing point of the input power based on the stored operation delay time of the relay.

그런 후 제어부(10)는 단계 S110에서 릴레이 온이 필요한지를 판단하고, 릴레이 온이 필요하면, 제어신호의 보정된 출력시점인지를 인식하기 위하여 단계 S120에서 입력전원의 전압을 검출하고, 검출된 입력전원 전압에 대응하는 포인트가 (ZCP-Td)포인트인지를 판단하여 인지를 판단한다. 판단결과 (ZCP-Td)포인트이면, 제어신호의 보정된 출력시점으로 인식하여 릴레이 온 제어신호를 출력한다. 이에 따라, 릴레이의 온 작동이 입력전원의 제로크로싱포인트(ZCP)에서 정확히 이루어지므로, 서지전류 및 노이즈의 발생을 방지할 수 있다.Then, the controller 10 determines whether relay on is required in step S110, and if relay on is required, detects the voltage of the input power source in step S120 to recognize whether the output point of the control signal is corrected, and detects the input. It is determined whether the point corresponding to the power supply voltage is a (ZCP-Td) point. If the result of the determination is a (ZCP-Td) point, the control signal is recognized as a corrected output time point and the relay on control signal is output. Accordingly, since the ON operation of the relay is performed accurately at the zero crossing point ZCP of the input power supply, it is possible to prevent the generation of surge current and noise.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 릴레이의 작동지연을 감안하여 릴레이를 작동시점을 가변시켜 작동타이밍을 조절함으로서 릴레이를 입력전원의 제로크로싱포인트에서 작동시킬 수 있어 서지전류 및 노이즈의 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.As described in detail above, the present invention allows the relay to be operated at the zero crossing point of the input power supply by controlling the operation timing by varying the operation time in consideration of the operation delay of the relay, thereby preventing the occurrence of surge current and noise. It can work.

또한, 본 발명은 릴레이를 장기간 사용함으로 인해 릴레이의 동작지연시간이 변화하더라도 이를 반영할 수 있어 릴레이의 작동을 입력전원의 제로크로싱포인트에서 항상 작동시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention can reflect this even if the operation delay time of the relay changes due to the long-term use of the relay has the effect that can always operate the operation of the relay at the zero crossing point of the input power.

Claims (4)

전원공급용 릴레이를 구비한 전원공급장치의 릴레이 구동장치에 있어서,In the relay drive device of the power supply having a power supply relay, 입력전원의 전압을 검출하는 전압검출부와;A voltage detector detecting a voltage of an input power source; 부하전원의 전압을 검출하는 전압검출부와;A voltage detector detecting a voltage of the load power supply; 상기 검출된 입력전원 전압과 상기 릴레이 작동시 검출된 부하전원 전압에 의하여 상기 릴레이의 동작지연시간을 연산하는 지연시간연산부와;A delay time calculator configured to calculate an operation delay time of the relay based on the detected input power voltage and a load power voltage detected when the relay is operated; 상기 연산된 릴레이의 동작지연시간을 저장하는 저장부와;A storage unit for storing the operation delay time of the calculated relay; 상기 저장된 동작지연시간에 기초하여 상기 릴레이의 작동이 상기 입력전원의 제로크로싱포인트에서 이루어지도록 상기 릴레이의 작동을 위한 제어신호의 출력시점을 보정하고, 보정된 출력시점에 기초하여 상기 제어신호를 출력하는 제어부를 포함하는 전원공급장치의 릴레이 구동장치.The output time of the control signal for the operation of the relay is corrected so that the operation of the relay is performed at the zero crossing point of the input power based on the stored operation delay time, and the control signal is output based on the corrected output time. Relay drive device of a power supply comprising a control unit. 제1항에 있어서, 상기 제어부는 상기 입력전원의 제로크로싱포인트에서 상기 동작지연시간만큼 앞당긴 시점으로 상기 제어신호의 출력시점을 보정시키는 것을 특징으로 하는 전원공급장치의 릴레이 구동장치.The relay driving apparatus of claim 1, wherein the control unit corrects an output time point of the control signal from a time point at which the zero crossing point of the input power is advanced by the operation delay time. 전원공급용 릴레이를 온 시키기 위한 제어신호를 출력하여 상기 릴레이의 작동을 제어하는 전원공급장치의 릴레이 구동방법에 있어서,In the relay driving method of the power supply device for controlling the operation of the relay by outputting a control signal for turning on the power supply relay, 상기 릴레이를 온 시키기 위한 제어신호를 출력한 후 부하전원의 전압변화에 기초하여 상기 제어신호를 출력한 후부터 상기 릴레이가 실제 온 될 때까지의 상기 릴레이의 동작지연시간을 산출하여 미리 저장하는 단계와,Outputting the control signal for turning on the relay and calculating and storing the operation delay time of the relay from the output of the control signal on the basis of the voltage change of the load power until the relay is actually turned on; , 이후 상기 릴레이를 온 시킬 때 상기 저장된 릴레이의 동작지연시간에 기초하여 상기 릴레이가 입력전원의 제로크로싱포인트에서 온 되도록 상기 제어신호의 출력시점을 보정하는 단계와,Thereafter correcting an output time point of the control signal such that the relay is turned on at a zero crossing point of an input power source based on an operation delay time of the stored relay when the relay is turned on; 상기 보정된 출력시점에 상기 제어신호를 출력하여 상기 릴레이를 온 시키는 단계를 포함하는 전원공급장치의 릴레이 구동방법.And turning on the relay by outputting the control signal at the corrected output time point. 제3항에 있어서, 상기 입력전원의 전압을 검출하여 입력전원의 전압이 0V인 제로크로싱포인트일 때 상기 제어신호를 출력하고, 상기 제어신호를 출력한 후 부하전원의 전압을 검출하여 부하전원이 0V에서 미리 설정된 전압값으로 변화할 때까지의 시간을 상기 릴레이의 동작지연시간으로 산출하여 미리 저장하는 것을 특징으로 하는 전원공급장치의 릴레이 구동방법.4. The method of claim 3, wherein the voltage of the input power is detected and the control signal is output when the voltage of the input power is 0 V. The control signal is output, and the voltage of the load power is detected to output the control signal. A method of driving a relay of a power supply, characterized in that the time until the change to a predetermined voltage value from 0V is calculated as the operation delay time of the relay and stored in advance.
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