Relais, eine kleine Einführung #1 by SYW

      Relais, eine kleine Einführung #1 by SYW

      Dieser Post soll als kleine Einführung zum Thema „Relais“ dienen. Er ist der Start einer kleinen Serie die ich über oft genutzte Elektronische Bauteile usw. im Moddingbereich schreiben werde.

      Vorweg möchte ich gleich sagen, dass ich keine Haftung für Schäden übernehmen, die durch unsachgemässe Verwendung entstanden sind. Diese Einführung basiert auf meinem Wissen. Ich empfehle daher immer die Nennwerte eines Bauteils im entsprechenden Datenblatt nachzulesen.

      Was ist ein Relais?
      Ein Relais ist ein Elektromagnetischer Schalter. Der Schaltvorgang wird durch eine angelegte Spannung eingeleitet.

      Schaltzeichen


      Für was wird es im Case Modding eingesetzt?
      Die einzige Anwendung wo das Relais noch häufig zum Einsatz kommt, ist bei Schaltungen zum automatischen Pumpstart, oder zum zuschalten anderer 230V Hardware. In fast allen anderen Bereichen wurde es von Transistoren verdrängt.

      Was für Vorteile bringt ein Relais?
      - Mit Relais können mittels niedrigen PC-Spannungen sehr hohe Spannungen geschaltet werden. (z.B. beim automatischen Pumpenstart, da kann mit 12V eine 230V Pumpe eingeschaltet werden.)
      - Relais sind billig und einfach in Schaltungen zu integrieren.
      - ESD unempfindlich

      Was für Nachteile bringen Relais?
      - Sie sind im Vergleich zu anderen Elektronischen Bauteilen ziemlich gross.
      - Sie verursachen ein „klick“ Geräusch beim Einschalten.
      - Das Relais benötigt für den Betreib eine kleine Stromversorgung


      Relaistypen
      Grundsätzlich gibt es 3 klassische Relaistypen.

      Den Schliesser
      Kontakttyp Schliesser bedeutet, dass die Verbindung unterbrochen ist und erst beim „einschalten“ eine Verbindung hergestellt wird.

      Den Öffner
      Öffner bedeutet, dass die Verbindung immer besteht und beim „einschalten“ unterbrochen wird.

      Der Wechsler (Umschalter)
      Wechsler bedeutet, dass beim „einschalten“ von einem Kontakt zum anderen gewechselt wird. Wie bei einem Umschalter.
      Wechsler-Relais können sowohl als Öffner als auch als Schliesser verwendet werden.


      Anschlüsse
      Anhand des Wechsler Relais (Artikel-Nr.: FIN 40.61.9) von Reichelt werden ich hier kurz auf die Beschaltung eines Relais eingehen.

      Es gibt fünf verschiedene Anschlüssen an einem Wechsler - Relais:
      (Bei anderen Relais sind sie dem Datenblatt zu entnehmen)

      Pin 3 & 6 „COM“
      COM = Common = gemeinsamer Anschluss = an diesem Pin kann die zu Schaltende Spannung (z.B. 230V) angelegt oder abgegriffen werden.

      Pin 1 & 8 „A1 & A2“
      A1 & A2 = Coil = Spule = Wenn über diesen Pins die richtige Spannung anliegt (in unserem Fall 12V, da wir ein 12V Relais haben), dann schaltet das Relais, was in unserem Fall heisst dass der Kontakt von Pins 2&7 auf Pins 4&6 Wechselt.
      (A1 & A2 ist eine oft verwendete Bezeichnung der beiden Pins)
      Der Spulenanschluss kann gepolt sein. Der (+) und (-) Anschluss muss im Datenblatt nachgeschaut werden.

      Pin 2 & 7 „NC“
      NC = Normally Closed = Ruhekontakt = ohne Strom durch A1 und A2 besteht zwischen NC und COM eine Verbindung.
      (NC ist nicht mit „Not Connected” = “Nicht Verbunden” zu verwechseln. Diese Bezeichnung ist auf anderen Elektronik Bauteilen oft zu finden)

      Pin 4 & 5 „NO“
      NO = normally Open = Arbeitskontakt = ohne Strom durch A1 & A2 besteht zwischen NO und COM keine Verbindung.

      Wird ein Vorwiderstand für die Relaisspule benötigt?
      Wenn die Relaisspule eines 12V Relais an 12V betrieben wird, ist kein Vorwiderstand nötig. Da die Spule für den den Betrieb mit 12V ausgelegt ist.
      Soll sie mit einer höheren Spannung betrieben werden so muss der Vorwiderstand so dimensioniert werden, dass die maximale Verlustleistung der Spule nicht überschritten wird (siehe Datenblatt). Aber das ist nicht Teil dieser Einführung.

      Was muss weiter beachtet werden?

      Freilaufdiode
      Die Freilaufdiode ist eine Schutzvorrichtung.
      Beim ausschalten des Relais kann über der Spule A1 & A2 eine sehr hohe negative Spannung entstehen, die unter Umständen Die Elektronik im PC beschädigen kann.

      Dieser Punkt wird häufig in Foren diskutiert. Denn wenn die Relaisspule direkt und alleine an den 12V des Netzteils hängt, sollte es keine Probleme geben, da das NT gegen Überspannung geschützt ist.
      ABER: Dafür würde ich nicht meine Hand ins Feuer legen, und deshalb: immer eine Freilaufdiode ans Relais hängen

      Was macht die Freilaufdiode?
      Ohne komplizierte Erklärungen und einfach ausgedrückt: Sie leitet die Überspannung ab und schützt so die Restliche Hardware.

      Wie wird die Freilaufdiode angeschlossen?
      Sie wird Antiparallel zur Relaisspule geschaltet
      „Plus“ der Diode an (-) der Spule und „Minus“ der Diode an (+) der Spule.


      Welche Diode soll ich verwenden?
      Üblicherweise wird für kleine Relais die 1N4007 (Conrad.de Art.162272 – 62) verwendet.

      Das „Minus“ der Diode ist beim Silbernen Strich, das Plus auf der anderen Seite.

      Ich hoffe diese Einführung bringt ein bisschen Klarheit,
      vor allem für diejenigen die (wie ich) nicht das Glück hatten in der Schule Elektronik zu lernen ;)
      Fragen/Kritik/Korrekturen beantworte ich gerne und update den Post bei Notwendigkeit.

      Gruss SYSTEMWORM

      Weitere Tutorials
      Relais, eine kleine Einführung #1 by SYW
      ESD, eine kleine Einführung #2 by SYW
      Pumpe Autostart, eine kleine Einführung #3 by SYW
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      temmes schrieb:

      Wenn du jetzt noch ein paar Bilder / Schaltpläne einfügen könntest,
      wär es auch für einen Analphabeten in Sachen Elektronik, wie mich, perfekt.
      Was meinst du denn mit Schaltplänen ? In dieser Einführung erkläre ich nur was ein Relais ist und wie man es anschliesst.
      Falls du ein Relais in "Action" :) sehen willst dann kannst du hier schauen: Pumpe Autostart, eine kleine Einführung #3 by SYW Das ist mein Tutorial zum Pumpenstart und da wird genau dieses Relais verwendet.

      Falls du was anderes meinst, bin ich froh wenn du mir genau sagst was du meinst. Dann kann ich dass allenfalls noch ergänzen.
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