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Was ist ein Reed-Relais?

Ein Reed-Relais ist ein kompaktes elektromagnetisches Schaltgerät, das mit einer Spule um einen oder mehrere Reed-Schalter herum aufgebaut ist. Die hermetisch versiegelten Reed-Relais bieten eine lange Lebensdauer, geringe Leckage und vielseitige Leistung in Anwendungen von Testgeräten bis hin zu Elektrofahrzeugen.

Assorted electronic relays, including Reed Relays, are displayed on the left side, with a robotic arm placing components onto a circuit board on the right side in a high-tech manufacturing environment. by Standex Detect

„Was ist ein Reed-Relais? Ein Reed-Relais ist ein kleines elektromagnetisches Schaltgerät, das eine Spule um einen oder mehrere Reed-Schalter integriert. Die erregte Spule erzeugt das Magnetfeld, das zur Steuerung des Schaltvorgangs verwendet wird.“

Wenn Sie in bestimmten Bereichen Hilfe benötigen, können Sie zu einem der folgenden Abschnitte übergehen:

Einführung

In diesem Blog erklären wir nicht nur, was ein Reed-Relais ist, sondern auch einige wichtige Leistungsmerkmale und gängige Anwendungen. Die Grundlage des Reed-Relais ist die Reed-Technologie, die ein Magnetfeld zur Steuerung des Schaltvorgangs verwendet. Einfach ausgedrückt, handelt es sich bei einem Reed-Relais um eine magnetische Schaltkomponente, die in eine elektromagnetische Spule integriert ist. Lesen Sie weiter, um mehr darüber zu erfahren, was ein Reed-Relais ist und was es so einzigartig macht.

Was ist ein Reed-Relais?

Ein Reed-Relais ist ein kleines elektromagnetisches Schaltgerät. Reed-Relais werden hergestellt, indem eine Spule um einen oder mehrere Reed-Schalter gelegt wird. Normalerweise wird die Relaisbaugruppe dann in ein Gehäuse eingegossen oder mit Epoxidharz versiegelt, um die Haltbarkeit und Handhabung zu verbessern. Anschlussstifte und/oder freie Drähte, die aus dem Relais austreten, ermöglichen die Oberflächenmontage auf der Leiterplatte oder die Montage durch eine Bohrung.

Ein Reed-Relais zeigt die erregte elektromagnetische Spule mit einem daraus resultierenden Magnetfeld.

Wie funktionieren Reed-Relais?

Jetzt, da Sie wissen, was ein Reed-Relais ist, wollen wir uns ansehen, wie Reed-Relais funktionieren. Um zu verstehen, wie Reed-Relais funktionieren, ist es zunächst hilfreich, die verschiedenen Arten von Reed-Relais zu kennen. Die Form bezieht sich auf die interne Schaltkontaktkonfiguration des Relais. Es gibt vier Kontaktformen: Form A, B, C und E.

Die erste ist die Form A, die am weitesten verbreitet ist und in einem normalerweise offenen (N.O.) Schaltzustand verharrt. Relais der Form A bleiben so lange OFFEN oder AUS, bis Strom durch die Spule fließt. Die elektromagnetische Spule erzeugt ein Magnetfeld, das dem eines Permanentmagneten entspricht. Das resultierende Magnetfeld schließt schließlich die Kontakte und schaltet das Relais EIN. Umgekehrt schaltet sich der Schalter aus, wenn der Spulenstrom abgeschaltet wird, und die Kontakte kehren in ihren offenen Zustand zurück.

Als Nächstes folgt unser zweiter Typ von Form-B-Relais, dessen Öffnerkontakte durch einen Magneten gehalten werden. Das Relais verbleibt also im geschlossenen oder ausgeschalteten Zustand, bis die Spule erregt wird und die Kontakte öffnet. Durch das Abschalten der Spule wird das Relais wieder in den geschlossenen oder ausgeschalteten Zustand versetzt.

Drittens gibt es das Relais der Form C, das im Gegensatz zu den üblichen zwei Kontakten aus drei Kontakten besteht. Sie sind normalerweise offen, normalerweise geschlossen und gemeinsam. Der gemeinsame Kontakt wechselt beim Einschalten vom geschlossenen Kontakt zum offenen Kontakt. Beim Ausschalten kehrt der Kontakt in seinen geschlossenen Ruhezustand zurück. Daher werden Schalter der Form C auch als Umschalter bezeichnet.

Der vierte und letzte Typ, Form E, wird als selbsthaltendes oder bistabiles Relais bezeichnet. Dieses Relais kann entweder im Schließer- oder im Öffnerzustand ohne Spulenspannung unter Verwendung eines Vorspannungsmagneten bestehen. Die Relaiskontakte behalten ihre zuletzt eingenommene Stellung bei, ohne die Spule zu aktivieren. Um den Zustand der Kontakte zu ändern, muss das Magnetfeld umgekehrt werden.

Eine einfache Reed-Relais-Anwendung mit einem 5-Ampere-Impuls an der Spule.

Was ist das Einzigartige an einem Reed-Relais?

Was ist ein Reed-Relais? Nun, die Antwort geht über seine physikalische Beschaffenheit und seine Funktionsweise hinaus. Reed-Relais haben in mehrfacher Hinsicht eine einzigartige Leistung. Vor allem im Vergleich zu anderen Relaistechnologien. Eine der wichtigsten Eigenschaften hat mit dem Prinzip der Reed-Technologie zu tun. Reed-Schaltrelais sind hermetisch von der Außenwelt abgeschlossen. Daher bedeutet kein Schmutz, Staub und Dreck von außen eine lange Lebensdauer bei verschleißfreiem Schalten. So kann das Reed-Relais Signale mit niedrigem Pegel über Milliarden von Schaltvorgängen (abhängig von der Last) schalten. Im Gegensatz dazu unterliegen elektromechanische Relais dem mechanischen Versagen durch äußere Verunreinigungen. Daher können sie bestenfalls in niedrigen Millionen von Schaltspielen schalten.

Vor allem kann keine andere Relaistechnologie Spannung und Strom im Nullpunkt schalten wie die Reed-Relais! Außerdem weisen Halbleiterrelais im Vergleich zur Reed-Technologie einen höheren Leckstrom und eine höhere Kapazität auf. Daher bieten sie viele weitere einzigartige Vorteile gegenüber anderen Relaistypen. Lesen Sie weiter, um mehr über die unten aufgeführten Leistungsmerkmale zu erfahren.

Elektrische und mechanische Vorteile

Reedrelais bieten eine breite Palette einzigartiger Schaltvorteile, darunter:

  • Form A, B, C und E Typen
  • Hermetisch isolierte Schalter
  • Zuverlässig für Eigensicherheit
  • Lange Lebensdauer, 10^9 Schaltspiele (lastabhängig)
  • Mehrpolig, bis zu 8 Schalter pro Relais
  • Stabiler niedriger Kontaktwiderstand <150 mΩ
  • Hoher Isolationswiderstand >10^14 Ω
  • Schalten bis zu 10.000 VDC
  • Durchschlagsspannung/Durchschlagsfestigkeit bis zu 15.000 VDC
  • Strombelastbarkeit bis zu 5 A kontinuierlich (10 A gepulst)
  • Schaltzeiten 500 µs bis 3 ms
  • Sehr niedrige Signalschaltungen im Nanovolt-Bereich
  • Schockresistent bis 100 G, Vibrationen 50-2 kHz bei 20 G
  • Großer Bereich von Spulenwiderständen
  • Getestet nach AEC-Q200 (KT-Serie)
  • Entspricht UL, CSA, VDE, ATEX, IECEx usw. (ausgewählte Serien)
  • Große Auswahl an Gehäuseformen und Pinbelegungen

Für welche Anwendungen werden Reed-Relais häufig eingesetzt?

Reed-Relais werden in den Bereichen Prüf- und Messtechnik, Medizintechnik, alternative Energien sowie Hybrid- und Elektromobilität in großem Umfang eingesetzt. Das liegt daran, dass Reedrelais eine perfekte Isolierung zwischen den Steuer- und Lastkreisen bieten. Außerdem erfüllen sie die Anforderungen an Zuverlässigkeit, Genauigkeit, Geschwindigkeit und Sicherheit. Weitere gängige Anwendungen sind hohe Zykluszahlen, Hochspannung, Niederspannung, Schwachstrom oder RF-Schaltungen.

Außerdem können Reed-Relais mehrere Schalter und Schalterformen in einem einzigen Gehäuse haben. Es ist also leicht vorstellbar, wie ein Reed-Relais eingesetzt werden kann. Vor allem, wenn man alle oben erwähnten Relaistypen und die Bequemlichkeit eines kompakten mehrpoligen Relais bedenkt. Nachfolgend finden Sie eine Liste mit einigen gängigen Anwendungsbeispielen für Reed-Relais.

Anwendungen

Hybrid- und Elektrofahrzeuge

  • Batteriemanagement, Batteriekonditionierung, Leistungswechselrichter
  • Hohe Isolierung vom Steuer- zum Lastkreis und über die Relaiskontakte
  • Überträgt sehr geringen Strom (erkennt Leckströme)
  • Erfüllt die Kriechstrecken

Alternative Energie

  • Solar-Wechselrichter, Energieverteilung
  • Perfekte Isolierung vom Steuer- zum Lastkreis
  • Schalten von Hochspannung
  • Verlässlichkeit
  • Widerstandsfähig gegen Temperaturschocks
  • Lange Lebensdauer

ATE/Test & Messung

  • Isolationsprüfgeräte, DMM und Oszilloskope, Halbleitertestgeräte, Multiplexer und Schaltmatrizen
  • Perfekte Isolierung vom Steuer- zum Lastkreis und über die Schaltkontakte
  • Kann sowohl niedrige als auch hohe Lasten schalten
  • Hohe Dichte
  • Lange Lebensdauer
  • Niedrige thermische Spannung

Medizintechnik

  • Chirurgische Generatoren, automatische externe Defibrillatoren, Isolationsfunktionen
  • Hohe Isolierung zwischen Steuer- und Lastkreis
  • Erfüllt Kriech- und Luftstrecken
  • Schalten von Hochspannung
  • Verlässlichkeit
  • Lange Lebensdauer

Fazit

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Reed-Relais nach dem Prinzip der Reed-Technologie arbeiten und Magnetfelder zur Steuerung des Schaltvorgangs verwenden. Diese Komponenten bieten hohe Leistung in einem kleinen, aber vielseitigen Gehäuse. Sie erfüllen niedrige Schaltanforderungen und andere Leistungsanforderungen, die von anderen Relais nicht erfüllt werden. Wenn das Reed-Relais also sorgfältig auf spezifische Anwendungen zugeschnitten ist, wird es den hohen Anforderungen der neuen Elektronik gerecht!

Standex Detect entwirft kundenspezifische Reed-Relais in vielen Gehäuseformen, die einzigartige Merkmale bieten. Wenden Sie sich an unsere Relaisexperten, um ein Design zu entwickeln, das Ihren speziellen Anforderungen entspricht.

Zusätzliche Ressourcen

Werfen Sie einen Blick auf unsere Broschüre zur Reed-Relais-Produktlinie, um weitere Informationen über das von Standex Detect angebotene Relais-Sortiment zu erhalten.

Kontaktieren Sie Standex Detect