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Bistabile Schalter sind eine spezielle Art von Schaltern, die in einem von zwei Zuständen arbeiten können: Aus und Ein. Schalter dieses Typs haben die Fähigkeit, ihren letzten Zustand beizubehalten, selbst wenn die Stromversorgung unterbrochen wird.
Was ist ein bistabiler Schalter?
Ein bistabiler Schalter ist ein elektronisches Bauteil, das zur Steuerung des Stromflusses in verschiedenen Arten von elektrischen Schaltungen verwendet wird. Die Funktionsweise des Schalters hängt von seinem Zustand ab (offener oder geschlossener Stromkreis). Durch Drücken einer Taste öffnet und schließt der Benutzer einen Stromkreis und damit wird der Stromverbraucher mit Strom versorgt oder unterversorgt.
Ein bistabiler Schalter zeichnet sich durch seinen geringen Strombedarf aus, da nur dann Strom gezogen wird, wenn ein Zustandswechsel stattfindet. Im täglichen Gebrauch bedeutet dies geringere Betriebskosten.
Anwendung von bi-stabilen Schaltern
Bistabile Schalter, auch bekannt als bistabile Relais, sind beliebte Komponenten, die häufig in der Elektronik verwendet werden. Aufgrund ihrer Fähigkeit, einen von zwei Zuständen (an und aus) aufrechtzuerhalten, ohne dass eine kontinuierliche Energiezufuhr erforderlich ist, zeichnen sie sich durch ihre vielseitige Anwendung aus.
Der bistabile Schalter wird unter anderem in Beleuchtungssystemen eingesetzt. Damit können Sie das Licht mit einem Knopfdruck ein- und ausschalten. Eine weitere Anwendung für bistabile Schalter sind verschiedene Arten von Alarmsystemen. In Anwendungen zur Erhöhung der Sicherheit wird das beschriebene Element meist dazu verwendet, einen Alarm zu deaktivieren oder zu aktivieren. Wenn das System eine Bedrohung erkennt, bleibt es in einem aktiven Zustand, bis der Benutzer es manuell zurücksetzt.
Andere Anwendungen für bi-stabile Schalter
Bistabile Schalter werden häufig in automatischen Türöffnungs- und -schließsystemen verwendet. Lösungen dieser Art werden unter anderem in Geschäftsgebäuden und öffentlichen Einrichtungen eingesetzt. Eine weitere Anwendung ist der Einsatz in öffentlichen Verkehrsmitteln, wo ein automatisches Türöffnungs- und -schließsystem implementiert wurde.
Bistabile Relais werden auch in verschiedenen Arten der Hausautomatisierung eingesetzt, von Rollläden über Heizungsanlagen und Gartenbewässerung bis hin zu Klimaanlagen. In Firmengebäuden werden bistabile Schalter in Zugangskontrollsystemen verwendet. Sie sind das aktive Element, das für den Betrieb der elektronischen Schlösser verantwortlich ist. In elektronischen Uhren hingegen wird der bistabile Schalter meist zur Steuerung der Weckfunktion (Ein- und Ausschalten des Weckers) verwendet. Eine weitere Anwendung ist die GPS-Navigation, bei der bistabile Relais für das Umschalten zwischen verschiedenen Anzeigemodi und Funktionen zuständig sind.
Dies ist nur eine Reihe von Anwendungen für bistabile Schalter. Aufgrund ihrer Eigenschaften werden sie häufig in verschiedenen Arten von Anwendungen eingesetzt, die Zuverlässigkeit und hohe Energieeffizienz erfordern.
Arten von bi-stabilen Schaltern
Die einzelnen bistabilen Schalter können sich in Funktion, Design, Anwendung und Betriebsspannung unterscheiden. In Niederspannungsanlagen werden bistabile Relais verwendet, die für den Betrieb mit 12 V oder 24 V geeignet sind. Beleuchtungsanlagen hingegen verwenden in der Regel bistabile Relais, die 230 V benötigen. Modelle dieser Art werden auch in industriellen Kontrollsystemen verwendet.
Eine weitere Unterteilung bezieht sich auf die Funktionalität. Ein einfacher bistabiler Schalter wird nur zum Trennen und Schalten eines Stromkreises verwendet. Gruppenmodelle hingegen ermöglichen es, z. B. das Licht in einem Raum und in allen anderen Räumen zu steuern. Die nächste Gruppe sind sequentielle bistabile Relais, deren Hauptmerkmal die Fähigkeit ist, zwei oder mehr Schaltkreise in einer bestimmten Reihenfolge zu steuern. Ausgewählte Modelle sind auch mit einem eingebauten Timer ausgestattet. Ein spezieller Timer ermöglicht die präzise Programmierung der Ein- und Ausschaltzeiten des Schaltkreises.
Aufteilung der bistabilen Relais nach Bauart
Bistabile Schalter gibt es in zwei Designvarianten. Das erste sind mechanische Modelle, deren Funktionsweise darin besteht, die für die Stromleitung verantwortlichen Kontakte mechanisch zu bewegen. Elektronische Modelle hingegen zeichnen sich durch ihre hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber äußeren Einflüssen und einen sehr leisen Betrieb aus. Das Funktionsprinzip dieser Art von Relais basiert auf der elektronischen Umschaltung von Zuständen (keine beweglichen Teile).
Im Hinblick auf die Art der Montage werden bistabile Schalter in Geräte unterteilt , die für Unterputzdosen geeignet sind. Sie werden normalerweise in unmittelbarer Nähe des Kontrollpunkts installiert. Ein schienenmontiertes bistabiles Relais wird dagegen in Schaltschränken eingesetzt.
Die verschiedenen Relaismodelle unterscheiden sich in ihren Spezifikationen und Anwendungen. Die Wahl eines bestimmten Modells hängt von den Anforderungen der Anwendung, der Spannung der Elektroinstallation und den Spezifikationen des Systems ab.
Bistabiler Schalter - Aufbau
Das Design von bistabilen elektronischen Relais basiert auf einem Schaltsystem zwischen zwei stabilen Zuständen. Dank der Verwendung elektronischer Schaltkreise (z.B. Transistoren oder integrierte Schaltkreise) ermöglicht er das Umschalten von Zuständen ohne den Einsatz von beweglichen Teilen. Bei mechanischen Relais sind dagegen u. a. stromführende Kontakte an Zustandsänderungen beteiligt. Durch physischen Kontakt der Kontakte wird der Stromkreis geschlossen. Kein Kontakt bedeutet, dass der Stromkreis offen ist.
Bei der Auswahl eines bestimmten Modells lohnt es sich, auf die elektrische Leistung, die Lebensdauer, den maximalen Kontaktwiderstand, das Leitungsraster und den Betriebstemperaturbereich zu achten. Ein weiterer wichtiger Parameter ist die Durchschlagfestigkeit, die in Form der maximalen sicheren Spannung während einer Minute Betrieb ausgedrückt werden kann, z.B. 1500 V AC / 1 Minute.
