Gravity - Relais

Elektromagnetische Relais und Halbleiterschalter

Elektromechanische Relais sind elektromechanische Bauelemente. Einfach ausgedrückt besteht das Prinzip des Relais darin, elektrische Energie in mechanische Energie umzuwandeln. Durch Anlegen der Steuerspannung an die Relaisspule erzeugt der durch ihre Wicklungen fließende elektrische Strom ein Magnetfeld, das den Metallanker anzieht. Der Anker ist mechanisch mit den Kontakten des gesteuerten Stromkreises verbunden, die nach Erregung der Relaisspule je nach Konfiguration geschlossen oder geöffnet werden. Eine andere Lösung, die einen ähnlichen Zweck wie Relais hat, aber keine beweglichen mechanischen Teile enthält, sind Halbleiterschalter auf Basis schnell schaltender MOSFETs. In diesem Fall steuern wir anstelle einer Spule die Zufuhr von Steuerspannung zwischen dem Gate und der Source des Transistors, und der Strom der gesteuerten Schaltung fließt durch den Drain-Source-Kanal.

Wechsler-Schließer, SPST-Öffner ... was hat es damit auf sich?

Neben so wichtigen Parametern wie der Betriebsspannung der Steuerspule und der maximalen Betriebsspannung und dem maximalen Betriebsstrom des gesteuerten Stromkreises ist ein wichtiger Parameter, der den Zweck des Relais für eine bestimmte Anwendung bestimmt, die Konfiguration der Kontakte des gesteuerten Schaltkreis. Relais können einen oder mehrere Stromkreise steuern, indem sie eine einzelne Spule ein- und ausschalten. Seltener werden Doppelspulenrelais (mit zwei Steuerkreisen) eingesetzt. Beispiele für Relaisausführungen aufgrund der Kontaktkonfiguration sind:

• SPST - ein solches Relais hat insgesamt vier Pins. Zwei davon sind Klemmen für die Stromversorgung der Steuerspule und die anderen beiden - Ausgänge der Arbeitskontakte des gesteuerten Stromkreises. Die SPST-Konfiguration ist die einfachste mögliche und erlaubt nur das Ein- und Ausschalten eines einzelnen Stromkreises. Ein solches Relais kann beispielsweise verwendet werden, um eine Nachttischlampe fernzusteuern.
• SPDT - wie beim Relais mit SPST-Konfiguration können wir einen Stromkreis steuern, jedoch mit dem Unterschied, dass er schaltbar ist. Ein solches Relais dient beispielsweise in einem Zweikanal-Gitarrenverstärker als Zwischenglied beim Umschalten zwischen dem Clean-Kanal und dem verzerrten Kanal.
• DPST - Das Funktionsprinzip der Kontakte ist das gleiche wie beim Relais mit der Kontaktkonfiguration SPST, aber hier können wir gleichzeitig das Ein- und Ausschalten von zwei Stromkreisen über eine einzige Spule steuern.
• DPDT - Das Funktionsprinzip der Kontakte ist das gleiche wie beim Relais mit SPDT-Kontaktkonfiguration, aber hier können wir das Schalten in zwei Kreisen gleichzeitig über eine einzige Spule steuern.

Das zweite wichtige Element bei der Kennzeichnung der Konfiguration der Relaiskontakte ist der Zustand der Kontakte der gesteuerten Schaltung, wenn die Steuerspannung nicht an die Relaisspule angelegt wird. Wir unterscheiden:

• NO - wenn die Spannung an der Steuerspule ausgeschaltet ist, sind die Kontakte des gesteuerten Stromkreises geöffnet (nach dem Anlegen von Spannung an die Steuerspule sind die Kontakte des gesteuerten Stromkreises geschlossen)
• NC - wenn die Spannung an der Steuerspule abgeschaltet wird, sind die Kontakte des gesteuerten Stromkreises geschlossen (nach dem Anlegen von Spannung an die Steuerspule sind die Kontakte des gesteuerten Stromkreises geöffnet)