Relais

FP5 und FRT5 sind kleine Relais mit 2x Umschaltung für Schalt-Spannungen zwischen 5 V und 24 V.

• Es gibt monostabile und bistabile Ausführungen.
• Beschaffung z.B. über Bürklin (BestNr. 30 G 9270 und folgende, etwa 1.50 €), oder Reichelt ( FRT5 DC12V, 0.94 €)
• Maximaler geschalteter Strom: FRT5: 1 A, FP5: 2 A
• Maximale geschaltete Spannung: 220 V
• Maximale geschaltete Leistung: 60 W
• Lebensdauer: 10^8 Schaltungen.

Diese Relais sind gepolt. Die Spule muss entsprechend angeschlossen werden. Plus an Pin 1 und Minus an Pin 10

Die Spule der 5V-Version hat 180Ω Widerstand. Bei der 12V-Version ist es 1kΩ.

Das T7CV5D ist ein etwas größeres Relais mit 1x Umschaltung für Schaltspannungen zwischen 2.5 V und 36 V.

• Maximaler geschalteter Strom: 10 A
• Maximale geschaltete Spannung: 240 V Wechselspannung, 28 V Gleichspannung
• Beschaffung z.B. von Pollin (12-Version: BestNr. 340 139 für 0.95 €)

Das Relais 953-1A-220AG-1 schaltet mit 240 V Wechselspannung eine Wechselspannung von 230 V und bis zu 30 A. Gleichspannung kann es bis zu 20 A bei 30 V schalten. Einige dieser Relais sind im Rahmen einer Reparatur einer Fräsmaschine angefallen. Sie lagern jetzt in der Schublade und warten auf sinnvollen Einsatz.

• Schaltspannung: 22 V ~
• Maximaler geschalteter Strom: 30 A bei 240 V Wechselspannung
• Maximale geschaltete Spannung: 240 V Wechselspannung, 28 V Gleichspannung
• Beschaffung direkt vom Hersteller in Taiwan

Klassische Relais haben durch ihre mechanische Funktion einige unvermeidbare Schwächen. Sie benötigen einige ms Zeit, um zu reagieren. Der Schaltkontakt prellt. Sie haben eine beschränkte Anzahl von Schaltungen unter Last. Und sie benötigen im geschalteten Zustand Energie, um den Elektromagnet zu betreiben. Mit Transistoren in der Funktion als Schalter können einige dieser Aspekte deutlich verbessert werden. Mit geeigneter Beschaltung verhalten sie sich fast wie ein ideales Relais. Bauteile, in denen die Transistoren zusammen mit der Beschaltung in einer Komponente integriert sind, sind als “Halbleiterrelais” für einen weiten Bereich an Spannungen und Leistungen erhältlich. Dabei ist die Steuerseite galvanisch von der Lastseite getrennt. Dazu wird meist mit der Steuerspannung eine LED betrieben, deren Licht von einer Photodiode aufgenommen wird. Halbleiterrelais sind damit verwandt mit Optokopplern. Sie sind allerdings für größere Lasten ausgelegt.

Eine alternative Familie von Bauteilen, die ebenfalls “Halbleiterrelais” genannt wird, nutzt nicht Transistoren, sondern Thyristoren zum Schalten. Einmal ausgelöst, bleiben Thyristoren unabhängig von der Steuerspannung so lange leitend, wie die den Last-Strom antreibende Spannung anliegt. Das heißt, sie benötigen einen Nulldurchgang der Last-Spannung, um den Stromkreis wieder zu unterbrechen. Sie sind damit nur mit Wechselspannung auf der Lastseite sinnvoll einsetzbar.

Der CPC1014 eignet sich, um kleine Ströme galvanisch getrennt einzuschalten.

• Schaltfunktion: Einpoliger Einschalter — single pole, single throw, normally off (SPST-NO)
• maximaler geschalteter Strom: 400 mA
• maximale Spannung im geschlossenen Zustand: 60 V
• Schaltzeit: Einschalten: 0.5 ms, Ausschalten: 0.2 ms
• Beschaffung: 1.50 € bei Mouser, Farnell, RS
• Bauform: SOP4

Der CPC1117 ist hat als Schaltfunktion eine Trennung des Laststromkreis. Ähnlich wie der CPC1014 eignet er sich für das Schalten kleiner Lasten.

• Schaltfunktion: Einpoliger Ausschalter — single pole, single throw, normally closed (SPST-NC)
• maximaler geschalteter Strom: 150 mA
• maximale Spannung im geschlossenen Zustand: 60 V
• Schaltzeit: Einschalten: 0.3 ms, Ausschalten: 1.5 ms
• Beschaffung: 1.50 € bei Mouser, Farnell, RS
• Bauform: SOP4

Das D1D40 kann einigermaßen hohe Ströme schnell schalten.

• Schaltfunktion: Einpoliger Einschalter — single pole, single throw, normally off (SPST-NO)
• maximaler geschalteter Strom: 40 A
• maximale Spannung im geschlossenen Zustand: 100 V
• Schaltzeit: Das Datenblatt nennt nur eine maximale Schaltfrequenz von 2.5 kHz
• Beschaffung: zwischen 60 € und 75 € bei Mouser, Farnell, oder RS

Während des Schaltens fällt kurzzeitig eine große Leistung als Wärme an. Außerdem fällt bei vollem Strom auch im geschalteten Zustand etwa 1 V Spannung an dem Bauteil ab und erzeugt damit etwa 40 W Abwärme. Um überhitzung zu vermeiden, empfiehlt das Datenblatt daher einen Kühlkörper, der sich um 1 °C/W erwärmt.