Relaistyp – Die Besten finden

Die Steuerung und der Schutz elektronischer Schaltungen ist ein kritischer Prozess. Stellen Sie sich zum Beispiel einen Fall vor, in dem Sie den Stromfluss in einer 10-W-LED-Lampe steuern möchten. In einem solchen Stromkreis können Sie ihn nicht einfach von einem Mikroprozessor aus ein- und ausschalten, und Sie benötigen für diesen Vorgang ein elektrisches Relais. Lesen Sie weiter, um eine eingehende Analyse der verschiedenen Arten von Relais und ihres Funktionsprinzips zu erhalten. Lesen Sie auch weiter, um recherchierte Einblicke in die Art von Relais und ihre Anwendungen zu erhalten.

Was ist ein Relais?

Abbildung 1:Ein elektrischer Relaisschalter

Ein Relais ist ein elektrischer Schalter, der bei der Steuerung von Hochspannungskreisen nützlich ist und eine Niederspannungsquelle verwendet, um diese Funktion zu realisieren.

Grundlegender Aufbau eines Relais

Abbildung 2:Schalten von elektrischen Relais

Für den Bau eines Relais ist es wichtig, die inneren Teile der elektrischen Komponente zu verstehen. Dazu gehören:

Relaisanschlüsse

Abbildung 3:Klemmen zum Anschließen von Drähten

Ein Relais hat vier Hauptanschlüsse, darunter:

Steuereingangs- oder Spulenanschlüsse

Ein Relais besteht aus zwei Eingangsklemmen, die den Schaltvorgang des Bauteils bestimmen. Während des Vorgangs müssen Sie über diese Klemmen eine gemeinsame Stromquelle mit dem Relais verbinden.

Der Einschaltstrom kann AC oder DC sein.

Gemeinsames Terminal (COM)

Es ist die Ausgangsklemme der Komponente, an der Sie den Lastkreis anschließen.

Normalerweise offener Anschluss (NO)

Wie der Name schon sagt, bleibt das Terminal geöffnet, wenn das Relais inaktiv ist.

Normalerweise geschlossener Anschluss (NC)

Es verbindet sich mit COM, wenn kein Stromeingang vorhanden ist.

Stöcke &Wurf

Die beiden sind die Schalter, die Sie in einem Relais finden. Pole sind die tatsächliche Anzahl von Tasten in einem bestimmten Relais, und ein Wurf ist eine Sammlung von Schaltkreisen, die das Relais für jeden Pol steuert.

Abhängig von den zu steuernden Schaltkreisen können Sie ein Einzelwurf-Relais oder ein Doppelwurf-Relais haben. Ersteres ist, wenn das Relais einen Kurs steuert, und letzteres, wenn es zwei Schaltkreise enthält.

Arten von Relais

Abbildung 4:Elektrisches Schaltrelais

Abhängig von ihren jeweiligen Eigenschaften gibt es verschiedene Arten von Relais. Jede Klasse ist für eine bestimmte Funktion hilfreich. Daher ist die Auswahl eines geeigneten Relais entscheidend für die effektive Funktion in einem bestimmten Stromkreis.

Basierend auf Stangen und Wurf

SPST-Relais (Single Pole Single Throw)

Ein einpoliges Relais steuert nur einen einzigen Stromkreis. Da es sich um einen Einzelwurf handelt, hat die Stange auch nur eine einzige Kontaktposition. Somit können Sie mit dieser Art von Relais entweder einen offenen oder einen geschlossenen Stromkreis haben.

SPDT-Relais (Single Pole Double Throw)

Das Relais ist einpolig, kann also nur jeweils einen Stromkreis steuern. Im Gegensatz zu den anderen, die wir oben besprochen haben, hat diese jedoch Doppelwürfe. Daher wird es von zwei Positionen aus leiten.

Bemerkenswert ist auch, dass das Relais zwei Zustände hat. Wenn sich also ein Stromkreis in einem offenen Zustand befindet, bleibt der andere geschlossen. Auch wenn der zuvor offene Stromkreis schließt, öffnet der andere.

DPST-Relais (zweipoliger Einzelwurf)

Das Relais ist zweipolig und somit in der Lage, zwei verschiedene Stromkreise zu steuern. Aber es ist auch ein einzelner Pol und leitet daher nur in einer Position.

Der Vorteil dieses Relais ist die Möglichkeit zwei Stromkreise gleichzeitig zu schalten.

DPDT-Relais (zweipoliger Doppelwurf)

Das Relais ist zweipolig und steuert daher nahtlos zwei Schaltkreise gleichzeitig. Es ist auch ein Doppelwurf und kann daher von zwei verschiedenen Punkten aus dirigieren.

Ein DPDT ist ähnlich wie zwei SPDT-Relais, jedoch mit gleichzeitiger Schaltfähigkeit.

Beachten Sie auch, dass ein einzelnes Relais bis zu 12 Pole aufweisen kann.

Basierend auf Formularen

Abbildung 5:Ein Relais

Relais können auch anhand ihrer Formen kategorisiert werden. Im Folgenden sind die verschiedenen Formen und ihre jeweiligen Eigenschaften aufgeführt.

Relaistyp– Staffel „Form A“

Typischerweise können Sie das SPST-Relais im Schließerzustand (NO) als Relais der Form A betrachten.

Staffel „Form B“

Ein SPST-Relais im Ruhezustand (NC) ist ein Relais der Form B.

Relaistyp– Relais „Form C“

Es ist ein Begriff, der sich auf einen SPDT-Relaistyp bezieht. Denken Sie daran, dass wir zuvor hervorgehoben haben, dass dieser Relaistyp zwei Kontaktanschlüsse hat.

So verfügt er über einen NC- und NO-Anschluss zur Steuerung von zwei Kreisen. Es veranlasst zuerst einen der Schaltkreise, sich zu öffnen, während der andere schließt. Daher der Name „Break-before-Make“-Relais.

„Form D“-Staffel

Es ähnelt dem Typ, den wir gerade behandelt haben. Im Gegensatz zum „Form C“-Relais unterscheidet sich das „Form D“ jedoch in seiner Funktionsweise.

Es ist eine Art „Make-before-Break“. Zuerst unterbricht es einen Stromkreis und veranlasst dann das gleichzeitige Öffnen des anderen.

Es arbeitet also im umgekehrten Modus des Typs „Form C“.

Relaistyp– Basierend auf Betriebsprinzipien

Abbildung 6:Relais in einem komplexen Schaltkreis

Relaistyp– Stromstoßrelais

Die Stromstoßrelais behalten ihren Zustand auch nach Betätigung bei. Ein statisches Relais oder Impulsrelais sind einige der Namen, die sich auf diese Relaistypen beziehen.

Sie sind in Anwendungen von Bedeutung, die darauf abzielen, den Stromverbrauch und die Verlustleistung zu steuern.

Es verfügt über einen internen Magneten. Der Magnet behält die ursprüngliche Position des Kontakts beim Anlegen eines elektrischen Stroms bei. Daher ist keine Energie notwendig, um den Kontakt am üblichen Ort aufrechtzuerhalten. Auch die Entfernung des Antriebsstroms ändert die Kontaktposition nicht.

Daher ist das Relais für die Energieeinsparung in der Steuerschaltung von Bedeutung.

Elektromechanische Relais (EMR)

Das Relais verfügt über eine elektromagnetische Spule und einen beweglichen Kontakt. Das Anlegen eines elektrischen Stroms an die Spule induziert ein Magnetfeld. Folglich zieht der Bereich den beweglichen Kontakt an. Wenn der Magnetfeldeffekt aufhört zu existieren, kehrt der bewegliche Kontakt in seine normale Position zurück.

Das Relais funktioniert sowohl für AC- als auch für DC-Quellen. Ein DC-EMR unterscheidet sich jedoch in der Struktur von einem AC-EMR, insbesondere in Bezug auf die Spulenkonstruktion.

In einer DC-EMR-Spule finden Sie eine Freilaufdiode, die sie vor Gegen-EMR schützt.

Beachten Sie auch, dass die Polarität des EMR für seinen Betrieb unerheblich ist. Bei einer Back-EMF-Diode muss jedoch unbedingt auf die Polarität geachtet werden.

Der Hauptnachteil dieses Relais besteht darin, dass es beim Unterbrechungsprozess einen Lichtbogen erzeugt und der Winkel eine Erhöhung des Widerstands des Relais verursacht, was sich nachteilig auf seine Lebenserwartung auswirkt.

Reed-Relais

Ein Reed-Relais ähnelt dem oben diskutierten elektromechanischen Relais. Trotzdem ist er etwas kleiner gebaut und weist eine relativ geringe Masse auf und ist für die Herstellung von Reedschaltern unerlässlich.

Ein Reed-Relais besteht aus zwei Streifen aus ferromagnetischem Material in einem Glasrohr mit einem Edelgas. Das Erregen der Spule führt zur Anziehung der Streifen, um einen geschlossenen Relaispfad zu erzeugen.

Trotz der geringfügigen Unterschiede zu einem EMR ist das Arbeitsprinzip des Reed-Relais ähnlich. Ihr Betrieb bewegt einen Bimetallstreifenkontakt, um den Stromkreis ein- oder auszuschalten.

Nichtsdestotrotz sind Reed-Relais beim Schalten schneller als EMR-Relais, hauptsächlich wegen der kleineren Kontakte in den ersteren. Da ein Reed-Relais keinen beweglichen Anker hat, treten auch keine Verschleißprobleme auf.

Das Vorhandensein eines Inertgases bedeutet auch, dass es die Lebensdauer des Relais verlängert.

Relaistyp– Buchholz-Staffeln

Die Relais sind auf Gas als Arbeitsmedium angewiesen. Sie sind von Bedeutung bei der Erkennung von beginnenden Fehlern in Transformatorschutzanwendungen.

Außerdem sind sie Hochleistungsrelais und Sie finden sie in Übertragungs- und Verteilungssystemen.

Halbleiterrelais (SSRs)

Im Gegensatz zu den anderen Relais, die wir behandelt haben und die aus mechanischen Komponenten bestehen, bestehen diese Relais aus Halbleitern. Daher können Sie erwarten, Details wie MOSFETs, TRIACs und BJTs zu finden.

Ein Halbleiterrelais trennt über einen Optokoppler einen Niederspannungskreis von einem Hochspannungskreis. Wenn Sie einen Steuereingang an das Relais anlegen, leuchtet eine Infrarot-LED-Lampe auf. Ein lichtempfindliches Halbleiterbauelement wandelt das Licht in ein elektrisches Signal um.

Das Steuersignal schaltet wiederum den Stromkreis um.

Der grundlegende Vorteil dieses elektronischen Relais besteht darin, dass es weniger Strom verbraucht als das typische EMR. Aufgrund des Fehlens mechanischer Kontakte ist es auch relativ schneller als ein EMR-Relais. Außerdem zeichnet es sich durch eine längere Lebensdauer aus. Außerdem haben Solid-State-Relais keinen physischen Kontakt, und daher besteht keine Gefahr des Durchbrennens.

Hybrid-Relais

Es besteht aus elektromechanischen Relais (EMR) und Halbleiterrelais (SSR). Denken Sie jedoch daran, dass ein SSR normalerweise Strom als Wärme verschwendet. Außerdem kann ein EMR ein Kontaktbogenproblem haben.

Das Hybridrelais löst die beiden Probleme, indem SSR und EMR parallel ausgerichtet sind.

Während des Betriebs gibt es einen Relaissteuerkreis, der zuerst das SSR einschaltet. Somit nimmt das SSR den Laststrom auf, was für die Beseitigung des Bogenproblems entscheidend ist.

Als nächstes erregt das EMR das EMR, während es auch den Kontakt schließt. Bei diesem Vorgang gibt es jedoch keine Wölbung, da sich der SSR um das Problem kümmert. Somit arbeitet das EMR ohne nennenswerte Laststromverluste.

Daher arbeiten gemischte Relais als Schutzrelais.

Relaistyp– Elektrothermisches Relais (Thermorelais)

Das Relais besteht aus einem Bimetallstreifen und nutzt die unterschiedliche Ausdehnung der Streifen aus. Wenn der Strom durch die Relaisspule fließt, erzeugt er Wärme. Die Wärme dehnt einen Teil des Bimetallstreifens aus, wodurch er sich biegt und den Kontakt schließt.

Thermorelais sind in den meisten Fällen Standard in Elektromotoren.

Polarisiertes und nicht-polarisiertes Relais

In einem polarisierten Relais gibt es einen Permanentmagneten, der in Koordination mit einem Elektromagneten funktioniert. Die Funktion eines Permanentmagneten besteht darin, die Ankerposition in einem festen Zustand zu halten. Andererseits bewegt der Elektromagnet den Anker.

Andererseits hat ein ungepoltes Relais keinen Dauermagneten und lässt sich auch leicht erregen.

Relaistyp – Relaisanwendung

Abbildung 7:Ein- und Ausschalter

• Nützlich bei der Isolierung eines Hochspannungskreises von einem Niederspannungskreis.
• Steuern Sie den Stromfluss in mehreren Schaltkreisen
• Erleichtert automatische Umstellungen
• Nützlich bei der Mikroprozessorsteuerung hoher elektrischer Lasten
• Ein Überlastrelais ist wichtig für den Motorüberlastschutz

Schlussfolgerung

Jetzt hast du alles. Wir haben alles Wissenswerte über Verzögerungsrelais ausgearbeitet, und wir haben auch aufgezeigt, wie Sie sie in einer Leiterplatte verwenden können.

Orientieren Sie sich bei der Auswahl des Relais an der Schaltzeit und Art des Lichtkreises. Zögern Sie außerdem nicht, wenn Sie Fragen zum Schalten von Strom haben. Sprechen Sie uns an, wir antworten umgehend.