Reed Relais

Beim Messen von Spannungen muss man den Effekt von Spannungsteilern beachten. Wie hoch ist der Widerstand auf der anderen Seite des Schalters? Nehmen wir das Beispiel eines Schalters, der 1E¹⁰ Ohm misst. Wenn er an einen 100 Mega-Ohm (1E⁸) Resistor angeschlossen ist, und 10,000 Volt an die andere Seite angelegt werden, dann wird ein Teil der Spannung über den Schalter, und ein Teil über den Resistor abgegeben. Man hat dann praktische zwei Resistoren in Serie: der Schalter mit 1E¹⁰  Ohm und den Resistor mit 1E⁸ Ohm.   Wenn 10,000 Volt an diesen Stromkreis angelegt werden, fließt ca. 1 µA durch den geöffneten Schalter, und durch den Resistor. Gemäß Ohmschem Gesetz generieren die 1 µA 100 Volt über den Resistor. Wenn nun der Isolationswiderstand des Schalters 1E¹¹ Ohm beträgt, dann wäre die Spannung des Resistors nur 10 Volt. Wenn der Isolationswiderstand des Schalters jedoch 1E⁹ Ohm beträgt, dann wäre die Spannung des Resistors bis zu 1000 Volt.

Relays mit niedriger Thermospannung erfordern einen Thermalausgleich. Meist wird Aluminium und Beryllium verwendet, da diese eine gute thermische Leitfähigkeit haben, und gleichzeitig ihre elektrische Isolation beibehalten.

Reedrelays mit niedriger Thermospannung generieren bei 20°C üblicherweise 1 Milli-Volt. Jede Änderung des Anschlusses um 1°C generiert 60µV zusätzlich.

Je höher der Spulenwiderstand, desto weniger Strom wird vom Relay produziert. Dies wiederum bedeutet, dass weniger thermale Offset-Spannungen generiert werden. Wenn eine magnetische Abschirmung vorhanden ist, empfangen die Kontakte ein stärkeres Magnetfeld, und der Spulenwiderstand kann erhöht werden. Dadurch wird Relaystrom und Hitzeerzeugung reduziert.

Ja, denn der Spulenwiderstand kontrolliert, wie viel Hitze im Relay generiert wird. Je grösser die Hitze ist, desto wichtiger ist, dass ein Thermalausgleich stattfindet. Deshalb sollte der Spulenwiderstand so hoch wie möglich sein.

Ein Reedschalter besteht aus Nickel/Eisen. Verbunden mit Kupfer erhält man ein Thermoelement, welches eine hohe Offset-Spannung produziert. Damit kleine Offset-Signale nicht verloren gehen, muss ein Ausgleich durch sorgfältige Platzierung von Thermalchips stattfinden.

Relays mit niedriger Thermalspannung schalten Differenzialsignale, welche zwei einpolige Relays benötigen. Am vorderen Ende von Mehrfachmessgeräten wird ein einpoliges Relay mit Ein-/Ausschaltfunktion angebracht.

Vor allem in Applikationen, in denen Energieumwandler Niedrigspannungen produzieren, welche geschalten und verstärkt werden müssen. Auch in Mehrfachmessgeräten und Datenerfassungssystemen kommen sie zum Einsatz.

Ein Reedrelay mit niedriger Thermalspannung schaltet Niedrigspannungen im µV Bereich, ohne irgendeine Änderung dieser Signale.

LP Serie: bis zu 500 MHz; SIL Serie: bis zu 800MHz, MS Serie: bis zu 1,5GHz.

Ja, indem der Spulendraht geerdet wird, können die RF Eigenschaften verbessert werden. Da der Draht aus Kupfer besteht, kann die oberste Schicht als Abschirmung dienen, wodurch RF Signale von bis zu 500 MHz geschalten und getragen werden können. Auf diese Weise verwenden wir die Relay-Serien LP, SIL und MS in Hochfrequenz-Kreisläufen.

Die gleichen Testgeräte sollten verwendet werden. Bei Bedarf können Sie diese gerne von uns ausleihen.

Indem die Impedanz des Relays der Impedanz der Platine angeglichen wird. Dies geschieht, indem die Kapazitanz und/oder Induktivität auf beiden Seiten des Relays an der Schnittstelle und Relay und Platine langsam erhöht wird.

T-Schaltkonfigurationen bieten die Möglichkeit, die Isolation in RF Stromkreisläufen zu verbessern. Diese Konfiguration besteht aus drei Reedrelays, welche folgendermaßen angeordnet werden: das erste wird auf den linken oberen Teil des Ts platziert, das zweite auf der rechten Seite des Ts, und das dritte auf der vertikalen Komponente des Ts.
Um die Isolation zu maximieren, sind die ersten beiden Relays geöffnet, während das dritte geschlossen und geerdet ist. Ein Signal, welches durch das erste, geöffnete Relay zur Schnittstelle der drei Relays gelangt, wird in die Erde abgeleitet. An der Schnittstelle verbleibende Signale werden durch die offenen Kontakte des zweiten Relays isoliert. Wenn ein Signal durch das T geleitet wird, sind die ersten beiden Relays geschlossen, wodurch ein Signalpfad zustande kommt. Das dritte Relay ist offen. Während die T Konfiguration die Isolierung erheblich verbessert, gilt es zu beachten, dass es durch den langen Signalpfad zu Signalverlust kommen kann.

RF Reedrelays, welche zur Oberflächenmontage entwickelt wurden, sollten axial auf die Platine montiert werden. Damit die optimale Leistung erbracht wird, sollte außerdem darauf geachtet werden, dass die Impedanz der Platine exakt abgeglichen ist.

RF Relays erbringen die beste Leistung, wenn die Paddel axial auf die Platine montiert werden. Dazu muss ein Loch in halber Größe des Relay-Körpers in die Platine geschnitten werden, in welches das Relay eingefügt wird. Da die Paddel auf diese Weise in einer Linie mit dem Reedrelay sind, wird der Signalweg verkürzt.

Am besten geht dies mit einem Koaxialdesign. Dieses sollte so kurz wie möglich sein, und minimale Abänderungen haben.

Wenn mehrere Relays in Matrixformat verwendet werden, und RF Signale durch die Matrix geleitet werden, ist es sinnvoll, eine Relay-Matrix einzusetzen, welche in derselben Verpackung mehrere Relays enthält. Dies gilt vor allem dann, wenn die Relays in Serie sind, da die Pfadlänge erheblich verkürzt wird. Die Signale wandern einfach von einem zum nächsten Relay, bei minimalem Pfadabstand.

Ja, deshalb sollte darauf geachtet werden, dass der Pfad so kurz und so gerade wie möglich ist.

Ja, je gleichmäßiger und je näher zu 50 Ω die Impedanz ist, desto besser die RF Charakteristika. Jede kleinste Änderung der Impedanz wird im Signal reflektiert.

Dies ist nicht ganz einfach. Man benötigt ein Netzwerk-Analyseprogramm in Verbindung mit speziellen RF Testgeräten. Mehr Informationen finden Sie in unserer „Standex Electronics Engineering Note: Testing of RF switching components”.

Die Isolation eines Reedrelays in einem RF Schaltkreislauf ist abhängig von der Entladungsstrecke. Die Isolation kann durch den Einsatz eines Reedschalters mit einem höheren AW-Bereich und somit höher angetriebener Spule verbessert werden.

S Parameter werden von unserem Netzwerk-Analyseprogramm generiert, wenn wir RF Messungen vornehmen. Sie werden elektronisch gespeichert, und können per E-Mail an RF Designer und Kunden geschickt werden.

S Parameter sind für RF Schaltkreisläufe deshalb von Bedeutung, weil sie ein Teil der RF Software sind, welche den RF Schaltkreislauf simuliert. Auf diese Weise haben RF Designer eine Vorstellung, wie das Relay mit den anderen RF Komponenten im Kreislauf zusammenarbeitet.

Reedrelays für Hochfrequenzen haben üblicherweise ein Koaxial-Design. Die Formel für die Berechnung der Impedanz lautet: Z = 60/(√(€R) + ln(2h/d)), wobei Z die Impedanz, √ die Quadratwurzel, (€R) die dielektrische Konstante zwischen Abschirmung und Schalter, In das Eigenpotentiallog, h der Durchmesser der Abschirmung, und d der Durchmesser des Reedschalters ist.

Reedrelays für Hochfrequenzen haben üblicherweise ein Koaxial-Design. Die Formel für die Berechnung der Impedanz lautet: Z = 60/(√(e)) ln((D)/A), wobei Z die Impedanz, √(e) die Quadratwurzel der dielektrischen Konstante, ln der natürliche Logarithmus, D der Durchmesser der Abschirmung und A der Querschnitt der Reedschalter-Paddel ist.

Mit folgender Formel: L = µo n d A1 wobei L die Induktanz, µo die Konstante der Permeabilität, n die Anzahl der Umdrehungen, d die Länge der Signallinie und A1 die Länge der Abschirmung ist.

Mit folgender Formel: C =( e A)/d, wobei C die Kapazitanz, e die dielektrische Konstante, A die Abschirmung und d der Abstand zwischen Abschirmung und Reedschalter-Paddeln ist.

Mit folgender Formel: Z = √(R + (XL – Xc)2 ), wobei Z die Impedanz, R der DC Widerstand, XL die induktive Reaktanz, und Xc die kapazitive Reaktanz ist.

Mit folgender Formel: XC = 1/(2∏fC), wobei XC die kapazitive Reaktanz in Ohm, f die Frequenz in Hz, und C die Kapazitanz ist.

Mit folgender Formel: XL = 2∏f L, wobei XL die induktive Reaktanz in Ohm, f die Frequenz in Hz, und L die Induktanz ist.

Dies passiert, wenn sich an jedem beliebigen Punkt des Signalpfades entweder die Kapazitanz, der Widerstand oder die Induktivität ändert.

Wenn sich ein am Signalpfad bewegender Impuls und eine Änderung der Impedanz trifft, wird ein Teil der Signalstaerke zurück reflektiert. Dadurch geht ein Teil der Signalstärke verloren.

Der Signalpfad, die Abschirmung, und das Material mit der entsprechenden dielektrischen Konstante.

Dies geschieht vor allem durch die Verkürzung des Signalpfades. Am Besten stellt man sich den Signalpfad und die Abschirmung als geometrische Form vor. Je gleichmäßiger und kürzer der Pfad ist, desto besser. Jede Änderung verursacht eine Variation in der Impedanz, was wiederum zu Signalverlust führen kann.

Wenn ein Relay eine Anstiegszeit von 50 Piko-Sekunden hat, erhöht sich die Anstiegszeit des digitalen Impulses um 50 Piko-Sekunden. Entsprechend erhöht sich die Anstiegszeit um 250 Piko-Sekunden, wenn der Impuls eine Matrix mit fünf Relays durchlaufen muss. Während die Frequenz nach dem ersten Relay 20 GHz beträgt, liegt sie nach dem fünften Relay bei nur noch 4 GHz. Deshalb ist es wichtig, dass dem Entwickler bekannt ist, wie viele Relays oder Komponenten das Signal durchläuft, um festzustellen, dass der Kreislauf funktionsfähig ist.

Hierzu muss in Betracht gezogen werden, wie viel Ober- und Unterwellen der Basisfrequenz benötigt werden, um den digitalen Impuls zu konstruieren. Normalerweise liegt die Anzahl bei mindestens fünf. Somit liegt bei 2 GHz die Frequenz der ungedämpften Welle bei 10 GHz, d.h. dass eine Frequenz von 10 GHz im Kreislauf nötig ist, um einen 2 GHz digitalen Impuls zu verarbeiten.

Der kritische Bereich eines digitalen Impulses ist die Anstiegszeit. Wenn diese beispielsweise 50 Nano-Sekunden beträgt, liegt die entsprechende Frequenz bei 20 GHz.

S – Parameter stehen für eine bestimmte Frequenz, und kommen mit einer Größe und Richtung. Sie liefern nützliche Informationen in Digitalformat über die Charakteristika einer Komponente. RF Designer können daran ersehen, wie die Komponente funktioniert, bereits bevor sie tatsächlich in den Kreislauf eingebaut wird.

Wenn ein digitaler Impuls eine Komponente oder einen Kreislauf durchläuft, ändert sich die Anstiegszeit des Impulses. Die Anstiegsrate bezeichnet die Differenz zwischen den Anstiegszeiten.

Die Anstiegszeit wird in Verbindung mit digitalen Kreisläufen genannt. Je kürzer die Impulse, desto wichtiger wird sie. Die Anstiegszeit wird gemessen vom Beginn des Impulses bis zum 90% Punkt der Impulshöhe. Kreisläufe müssen gute RF Charakteristika besitzen, um diese schnellen Impulse verarbeiten zu können. Die Anstiegszeit ist ein wichtiger Parameter, da Kreisläufe, welche mit schnellen Anstiegszeiten nicht umgehen können, die digitalen Impulse verdrängen.

VSWR steht für das Spannungsstehwellenverhältnis. Wenn ein Signal in den Kreislauf zurück reflektiert wird, kann es vorkommen, dass es eine andere Komponente trifft und wieder nach vorne reflektiert wird. Dadurch können im Kreislauf Standwellen produziert werden, wodurch der Kreislauf sehr verlustbehaftet wird.

Wenn ein Signal einen Kreislauf oder eine Komponente durchläuft, wird ein Teil des Signals zurück reflektiert. Echodämpfung ist das Mass dieses Signalverlustes.

Darunter versteht man den Signalverlust, wenn das Signal einen Kreislauf oder eine Komponente durchläuft. Diese Differenz wird in Dezibel (dB) gemessen. 3 dB gilt als Endpunkt, und entspricht einer Reduzierung der Signalstaerke um 50%.

RF deckt offene Kreisläufe ab. Die Signalhöhe, die sich zwischen Input und Output des Schalters bewegt, repräsentiert die in Dezibel (dB) gemessene Isolation. 65 dB gilt als der beste Wert, 20 dB ist aber bereits praktikabel.

RF Signale innerhalb eines Kreislaufs neigen zu einer stabilen Impedanz. Änderungen der Impedanz führen zu Signalverlust. Die Impedanz Z ist ein Maß des Widerstandes. Sie hat drei Komponenten, die vektoriell addiert werden. Diese Komponenten sind: der DC Widerstand in der x-Achse, die induktive Reaktanz in der y-Achse, und die kapazitive Reaktanz in der z-Achse. Der Widerstand wird entlang des Signalpfades gemessen, und jede Änderung in einer der drei Komponenten führt zu einer Änderung des Widerstandes. In den meisten RF Kreisläufen beträgt der Widerstand 50 Ohm (Ω).

RF Signale reiten auf dem äußeren Teil der Leitung. Je höher die Frequenzen, desto weiter bewegt es sich an den Rand der Leitung.
RF Charakteristika sind unterschiedlich zu denen von DC, und haben zusätzliche Parameter:
– Impedanz
– Einfügungsverlust
– Stehwellenverhältnis
– Anstiegszeit
– Isolation
– Anstiegsrate
– Etc.

Vorteile sind moderate Kosten und stabile Leistung, bei gleichzeitig immer kleineren Massen.
Der Nachteil ist, dass bei höheren Strömen leicht Ausfälle auftreten. An Verbesserungen wird derzeit gearbeitet.

Elektromechanische Relays können bis zu 20 GHz schalten. Sie können sehr teuer, und sehr groß sein, wodurch sie auf der Platine viel Platz brauchen, und zur Funktion viel Strom benötigen. Sie haben jedoch eine sehr gute Isolation, und können hohe RF Ströme schalten.

Halbleiter können bis zu 100 GHz schalten; über 10 GHz sind sie jedoch sehr kostenintensiv. Verglichen mit den anderen Technologien sind sie sehr klein, sie weisen in ihren Frequenzen aber häufig Unstetigkeiten auf. Außerdem können modulare Verzerrungen auftreten, und sie benötigen einen zusätzlichen Stromkreis zur Kontrolle und zur Verbesserung ihrer Frequenzen.

Reedrelays bleiben linear über einen großen Frequenzbereich hinweg – typischerweise von DC bis zu 20 GHz. Halbleiter brauchen Filter und unterliegen modularen Verzerrungen. Daher werden zusätzliche Komponenten benötigt, wenn Halbleiter zum Einsatz kommen sollten. Bei Reedrelays ist dies nicht der Fall, und sie sind vor allem für niedrige RF Signale hervorragend geeignet. Verglichen mit elektromechanischen Relays sind Reedrelays viel kleiner, und vergleichbar mit der Größe von Halbleitern.

Halbleiter, Reedrelays oder elektromechanische Relays. Jede der Technologien hat ihre eigenen Vor- und Nachteile.

RF sind Wellen elektrischer Impulse, die auf sehr hohen Frequenzen schwingen. Diese Wellen unterscheiden sich nicht von den Spannungen und Strömen unserer Serien mit 50 oder 60 Zyklen / Sekunde. Es können nun aber auch Millionen von Zyklen / Sekunde sein; eine Frequenz von beispielsweise 1 GHz schwingt 1 Million Mal / Sekunde. Elektrische digitale Impulse tragen Informationen, und je kürzer der Impuls, desto mehr Information kann übertragen werden. Ein Computer mit einer Frequenz von 2 GHz kann 2 Millionen Impulse / Sekunde verarbeiten. Damit ein elektronischer Kreislauf einen Impuls verarbeiten kann, muss er in der Lage sein, das 5-fache seiner Basis zu tragen. D.h., dass ein Kreislauf, der 2 GHz Impulse trägt, auf RF Basis das 5-fache, als 10 GHz tragen können muss. Dies liegt daran, dass Rechtecksignale aus 5 Ober- und Unterwellen der Originalfrequenz bestehen.

RF Energie (eine Kombination aus Spannungen und Strömen) tendiert dazu, auf dem äußeren Teil des Leiters (der “Haut” oder “Skin” des Kabels) entlang zu reiten. Je höher die Frequenz, desto höher ist die RF Energie, und desto mehr wird die Durchflussfläche der Energie reduziert.  Die durch den Widerstandsverlust verursachte Abschwächung bleibt gering, aber wenn die RF Energie eine beträchtliche Höhe hat, und hohe Ströme durch das Kabel geleitet werden, sind der Widerstands- und Signalverlust beträchtlich. Außerdem kann es zu Überhitzung kommen, wodurch die Temperatur auf den Kontakten über die Curie Temperatur steigt. In diesem Fall verlieren die Reedpaddel ihren Magnetismus und öffnen. Dies wiederum kann die Reedkontakte komplett zerstören. Wenn nämlich die Temperatur wieder unter die Curie Temperatur fällt, werden die magnetischen Eigenschaften wieder hergestellt, und die Kontakte schließen. Die Ladung initiiert an diesem Punkt ein erneutes Erhitzen bis zur Curie Temperatur, bei der die Kontakte wieder öffnen und schließen, bis sie letztendlich völlig funktionsuntüchtig sind. Hier hilft es, eine Lage Kupfer auf der äußeren Oberfläche der Kontakte anzubringen.

Sind Haarrisse auf dem Reedschalter erkennbar? Falls nein, senden Sie den Schalter zurück zu Standex Electronics, um festzustellen ob und warum der Schalter sein Vakuum verloren hat.

Einige HV Reedrelays haben zwei Schalter in Serie, um den Effekt von zwei Mal 10000 Volt Durchbruchsspannung und somit einen Gesamtwert von 20kV zu erhalten. Wenn einer der Schalter sein Vakuum verliert – zum Beispiel durch einen Riss oder beschädigte Versiegelung -, führt dies zu einer zu niedrigen Durchbruchsspannung. Versuchen Sie, an den Lötstellen der Kontakte ein wenig Epoxid zu entfernen, und die Schalter einzeln zu testen, um festzustellen, welcher den Fehler verursacht.

Die Kontakte des HV Reedrelays schlossen plötzlich, und die handhabende Person hat einen elektrischen Schock bekommen. Was ist passiert?

Einige HV Reedrelays haben zwei Schalter in Serie, um den Effekt von zwei Mal 10000 Volt Durchbruchsspannung und somit einen Gesamtwert von 20kV zu erhalten. Wenn einer der Schalter sein Vakuum verliert – zum Beispiel durch einen Riss oder beschädigte Versiegelung -, führt dies zu einer zu niedrigen Durchbruchsspannung. Versuchen Sie, an den Lötstellen der Kontakte ein wenig Epoxid zu entfernen, und die Schalter einzeln zu testen, um festzustellen, welcher den Fehler verursacht.
Dies passiert, wenn zu viel Strom angelegt wurde. Öffnen Sie die Kapsel des Reedschalters und schauen Sie sich die Kontakte an. Sind am Schließpunkt der Kontakte Anzeichen für Grübchenbildung oder Verbrennungen erkennbar? Falls ja, bitte prüfen Sie folgendes:

1. Reduzieren Sie den max. Schaltstrom, indem sie zusätzlichen Widerstand anlegen.
2. Prüfen Sie, ob Streukapazitanz vorhanden ist (zum Beispiel von Kabeln oder Drähten).
3. Stellen Sie sicher, dass keine Gleichtaktspannung vorhanden ist.
4. Werden in der vorliegenden Applikation die Kontakte ohne Spannung/Strom geschalten? Dies könnte Probleme verursachen.
5. Kann die Induktivität erhöht werden?

RF sind Wellen elektrischer Impulse, die auf sehr hohen Frequenzen schwingen. Diese Wellen unterscheiden sich nicht von den Spannungen und Strömen unserer Serien mit 50 oder 60 Zyklen / Sekunde. Es können nun aber auch Millionen von Zyklen / Sekunde sein; eine Frequenz von beispielsweise 1 GHz schwingt 1 Million Mal / Sekunde. Elektrische digitale Impulse tragen Informationen, und je kürzer der Impuls, desto mehr Information kann übertragen werden. Ein Computer mit einer Frequenz von 2 GHz kann 2 Millionen Impulse / Sekunde verarbeiten. Damit ein elektronischer Kreislauf einen Impuls verarbeiten kann, muss er in der Lage sein, das 5-fache seiner Basis zu tragen. D.h., dass ein Kreislauf, der 2 GHz Impulse trägt, auf RF Basis das 5-fache, als 10 GHz tragen können muss. Dies liegt daran, dass Rechtecksignale aus 5 Ober- und Unterwellen der Originalfrequenz bestehen.

Ein RF Reedrelay ist speziell dafür entwickelt, um hohe Frequenzen bis zu 20 GHz und digitale Impulse im Nano-Sekunden-Bereich zu tragen. Abschirmung und die Geometrie des Signalpfades in Relation zur Abschirmung sind kritische Faktoren bei der Herstellung von RF Reedrelays.

Vor allem für Testgeräte wie Leiterplatten- und Schaltkreistester. Sie kommen aber auch in der Medizin und anderen Märkten zum Einsatz, in denen RF oder schnelle digitale Impulse eine Rolle spielen.

Kleine kupferbeschichtete Hermetic Schalter, verpackt als LI oder BE Relay.

Der ORD2210V Schalter verpackt als SIL HV oder LI Relay.

Die Relays der Serien HE und/oder HM mit kupferbeschichteten Reedkontakten, und in der Lage, hohe Ströme zu tragen.

Die Hochfrequenz-Relays der Serien CRF oder SRF, abhängig davon, wie schnell die digitalen Impulse sind.

Abhängig von den Anforderungen an Kosten und Größe eignen sich die Relay Serien SIL, MS, CRR.

Die Relays der BT Serie, speziell entwickelt für hohe dielektrische Spannung, und in der Lage, Spannungen von weniger als 1µV zu schalten.

Die zwei-poligen Relays der BE Serie.

Die Relays der Serien HE und HM.

Die Relays der BT Serie mit niedriger Thermospannung.

Die Relays der SRF Serie.

Die Relays der CRF Serie.

Die Relays der Serien CRF und SRF.

Wenn die Größe nicht kritisch ist eignet sich die 6 Pin SIL Serie oder die MS Serie sehr gut.

Die Serien CRF und SRF sind hier die beste Wahl.

Wenn die Größe nicht kritisch ist, eignen sich die Serien LP, SIL und MS sehr gut.

Wenn Reedkontakte öffnen, durchbrechen sie einen Stromkreis. Wenn zum Öffnungszeitpunkt Spannung und Strom vorhanden ist, wird der Stromfluss gestoppt, und die Spannung tritt über die Kontakte ein. Dies stellt kein Problem dar, solange die Spannung nicht höher als 250 Volt ist. Bei höherer Spannung versuchen die Kontakte, einen Lichtbogen zu bilden. Dieser ist über 2000°C, und schmilzt das Metall auf den Kontakten. Dies gilt umso mehr, je höher der Stromfluss ist. Wenn sich das geschmolzene Metall auf das andere Paddel überträgt, kann es zu Verklebungen führen. Lichtbogenlöschung bedeutet, die Lichtbogenbildung und / oder die Übertragung des geschmolzenen Metalls zu stoppen. Wo hohe Spannungen durchbrochen werden müssen, sollte der Stromfluss zum Öffnungszeitpunkt möglichst minimiert werden. Dadurch wird die Lebensdauer der Kontakte deutlich verlängert.
Gleichtaktspannung ist eine häufige Fehlerursache von Relays. Gleichtaktspannung wird oft von Leitungsspannung verursacht. Jegliche Streukapazitanz in der Leitung kann bis zur Spitze der Leitungsspannung aufgeladen werden. Bei einer Leitungsspannung von 240 VRMS läge die potentielle Spitze bei 400 Volt. Wenn Spannungen in dieser Höhe geschalten werden, schmilzt das Metall auf den Kontakten, und sie fallen aus. Gleichtaktspannung kann durch eine Verbesserung der Erdung, oder durch eine Reduzierung der Streukapazitanz vermieden werden. Außerdem sollte wenn möglich zusätzlicher Widerstand angeführt werden, um dadurch den Anlaufstrom zu reduzieren (der Schaden tritt in den ersten 50 Nano-Sekunden nach dem Schließen der Kontakte auf).

Reedrelays können mit mehr als einem Schalter gebaut werden. Wir bei Standex Electronics produzieren Relays mit bis zu vier Reedschaltern in unterschiedlichen Ausführungen: mit bis zu vier einpoligen, normal geöffneten Schaltern, mit bis zu vier einpoligen, normal geschlossenen Schaltern, oder mit bis zu vier einpoligen Wechselschaltern.

Ein Kipprelay ist bistabil, d.h. es kann ohne angelegten Spulenstrom sowohl in geschlossenem als auch in offenem Zustand sein. Ein Impuls von nur 1,5 Milli-Sekunden genügt, um den Status von geöffnet zu geschlossen und umgekehrt zu wechseln. In bistabilen Relays werden zwei Spulen verwendet: eine, um die Kontakte zu Schließen und eine, um die Kontakte zu öffnen.

Die Kontakte eines Form B Relays bleiben geschlossen, wenn kein Strom durch die Spule fließt. Wenn Strom angelegt wird, befindet sich das Magnetfeld der Spule gegenüber dem des Magneten. D.h. die Felder heben sich gegenseitig auf, und die Kontakte öffnen.

Dies kann vor allem bei der Verwendung von Form B / normal geschlossenen Reedrelays auftreten. Wenn kein Strom an die Spule angelegt wird, bleiben die Kontakte geschlossen. Sobald Strom angelegt wird, befindet sich das Magnetfeld der Spule gegenüber dem Magnetfeld des Magneten, wodurch es dieses aufhebt, und die Kontakte öffnen. Wenn die Spule jedoch zu stark ist, können die Kontakte erneut schließen. Daher wird eine zusätzliche Spannung – üblicherweise 25% bis 50% über der Nominalspannung – eingesetzt. Für ein 5 Volt Relay mit einem 50% Sicherheitsfaktor läge dieser Wert bei 7,5 Volt. Dadurch wird sichergestellt, dass bis zu 7,5 Volt die Kontakte nicht wieder schließen.

Diese Beschreibung wird für drahtlose Sender und RF Applikationen verwendet. In älteren Designs wurde Amplitudenmodulation verwendet. Die Welle wird unter Zugrundelegung einer 30 MHz Hülle übertragen, und Audio überlagert die Radiofrequenz. Auf diese Weise funktioniert auch AM Musik.

Bitte pruefen Sie:

1. Verwenden Sie eine Metallhaube?  Falls ja, ist es kaltgewalzter Stahl? Ist das Material ferromagnetisch
2. Verwenden Sie eine Spule ohne Spulenkörper?  Falls ja, ist genügend Platz vorhanden, um den Innendurchmesser etwas zu verkleinern?
3. Wie hoch ist die effektive Anzugsspannung?
4. Ist genügend Platz vorhanden, damit ein Spulendraht mit größerem Durchmesser verwendet werden kann?
5. Die Bearbeitung und Verbindung des Kontaktes beeinflusst dessen magnetische Empfindlichkeit. Ist der Reedschalter gebogen und geformt? Oder ist er geschnitten und gelötet?  Im letzteren Fall sollten Sie Schweißen und NiFe Pins versuchen.
6. Kommt ein zusätzlicher interner magnetischer Schirm in Frage

Für Anwendungen mit Stromstärke bis zu 3 Ampere eignen sich kleine kupferbeschichtete Reedschalter. In Anwendungen mit mehr als 3 Ampere sollte eine größere Version verwendet werden.

Hierfür eignen sich Reedschalter der Standex Electronics KSK-1A85 Serie.

Hierfür eignen sich Reedschalter der Serien ORD 228, ORD 211 Iridium und ORD 311.

ORD 228 Iridium in Sensoren und ORD 2210 in Relais.

Kleine elektromechanische Relais sind ungeeignet für das Schalten von Niedrigspannungen und –strömen, da sie höhere Ladungen benötigen, um die Filmbildung zu durchbrechen. Niedrigspannungen und –Ströme sind hierfür zu schwach, deshalb kommen für diese Anwendungen nur Reedschalter in Frage. Am besten eignen sich dazu Ruthenium-, oder Iridium-Schalter.

Zum Schalten von Spannungen von 250 Volt und mehr werden am besten luftleere Reedschalter eingesetzt. Der ORD 2210V funktioniert bis zu 4000 Volt, vorausgesetzt dass der Strom nicht zu hoch ist. Für über 4000 Volt kommen Hermetic Reedschalter zum Einsatz.

Miniatur-Reedschalter mit weniger als 20 mm Glaslaenge können bis zu 250 Volt durchbrechen, abhängig von der Pull-In-AT (je höher desto besser). Reedschalter mit weniger als 10 mm schaffen ca. 150 Volt, wobei dieser Wert durch eine Minimierung des Stromflusses zum Zeitpunkt des Öffnens noch verbessert werden kann.

Reedschalter, sowohl in Sensoren als auch in Relais, werden dazu verwendet, um Ladungen zu schalten. Diese Ladungen haben folgende Eigenschaften:

1. Die Ladungen sind gleichbleibend.
2. Das Schalten findet während der ersten 50 Nano-Sekunden statt.

Diese Eigenschaften ziehen auch jegliche flüchtigen Spannungen und Ströme in Betracht, welche während der ersten 50 Nanosekunden auftreten können. Diese Transienten entstehen möglicherweise durch Streukapazitäten/ Leitungsinduktivitäten getakteter Gleichspannungsquellen. Damit müssen Reedschalter-Entwickler arbeiten. Die ersten 50 Nano-Sekunden sind ausschlaggebend, da hier, sollte der Reedschalter zu „heiß“ geschalten werden, der größte Schaden auftreten kann. Wenn ein Kunde Probleme mit Ausfällen hat, muss dies deshalb zuerst in Betracht gezogen werden. Außerdem muss untersucht werden, welche Spannungen und Ströme zum Zeitpunkt des Öffnens des Schalters durchbrochen werden. Falls diese Werte zu hoch sind, kann es zu Fehlfunktionen kommen.

Hierbei sind einige Schluesselfaktoren zu beachten:

1. Es muss bekannt sein, wie hoch die ungefähr benötigte Ladung ist, und welche Spannung und Strom zum Zeitpunkt des Schließens (die ersten 50 Nano-Sekunden) geschalten wird.
2. Wie viele Schaltvorgaenge müssen gewährleistet sein?
3. Was sind die Anforderungen bezüglich der Größe?
4. Auf welche Art wird das Produkt montiert?
5. Für lange Lebensdauer und Niedrigsignale sind Ruthenium oder Iridium beschichtete Schalter am besten geeignet.
6. Für Schaltapplikationen von 50 bis 200 Volt verwendet man am besten einen Philips/Coto/Comus Ruthenium Schalter.
7. Für Schaltstroeme von 25 Milli-Ampere bis 1 Ampere eignet sich Rhodium beschichtete KOFU Schalter, oder unser STM10.
8. Für Spannungen von 200 bis 4000 Volt kann KOFU ORD 2210V verwendet werden.
9. Für Spannungen von bis zu 10.000 Volt eignen sich Hermetic Vakuum-Schalter.

Bitte beachten Sie, dass dies lediglich Anhaltspunkte sind. Am besten ist es, Tests mit unterschiedlichen Schaltern zu machen, bevor die endgültige Entscheidung getroffen wird.