Hochleistungsrelais und -schütze – Häufig gestellte Fragen

Die Hochleistungsrelais, -schütze und -schalter von TE Connectivity (TE) wurden speziell für den Betrieb in extrem harten Umgebungen in der Militär- und Raumfahrtindustrie entwickelt. Unsere Palette an Relais umfasst handelsübliche COTS-Produkte (Commercial Off The Shelf), Mil-Spec- sowie hochspezialisierte und kundenspezifische Produkte. Diese Hochleistungsprodukte sind so konzipiert, dass sie extremen Stößen, Vibrationen, Temperaturen und Höhenlagen standhalten.

F: Was sind die Unterschiede zwischen den Marken CII, Hartman und Kilovac von TE?

A: Unsere CII-Produktreihe umfasst sowohl 28-Volt-Gleichstrom- als auch 155-Volt-Wechselstromrelais, die vom Signalpegel bis hin zu hermetisch abgedichteten 50-A-Produkten reichen. Diese Produktlinie ist als die „Mittelklasse“-Marke von CII bekannt. Zu dieser Kategorie gehören TO-5-Relais, Zeitrelais und MIL-qualifizierte Produkte. Das HARTMAN Portfolio bietet sowohl 28 Volt DC als auch 115 Volt AC Schütze von 25 Ampere bis 1000 Ampere. In dieser Kategorie sind 1PST bis 3PDT Geräte mit Umweltdichtung enthalten. Unsere Spezialmarke KILOVAC umfasst hermetisch abgedichtete Hochspannungsgleichstromrelais und -schütze. Zu dieser Kategorie gehören Geräte mit einer Spannung von 270 Vdc bis 70 KVdc und einer Stromstärke von einigen Ampere bis 1000 Ampere. 

F: Wie schneiden die Industrierelais von TE im Vergleich zu Hochleistungsrelais ab?

A: Industrielle Produkte (Potter & Brumfield, Axicom und Schrack) haben in der Regel eine UL- oder CSA-Bewertung. Hochleistungsprodukte (CII, HARTMAN und KILOVAC) werden in der Regel nach einem hausinternen MIL-Typ- oder kundenspezifischen Baseline-Testverfahren geprüft oder nach Spezifikationen wie M6106, M83726, M83536 und M39016 qualifiziert. Die Industrieprodukte von TE sind in der Regel kunststoffverpackt und gegen Umwelteinflüsse abgedichtet. Hochleistungsprodukte sind in der Regel hermetisch/gegen Umwelteinflüsse abgedichtet und mit einem Metallgehäuse ummantelt. Industrierelais werden typischerweise in Haushaltsgeräten, Automobilen, Computern und/oder Konsumgütern eingesetzt. Hochleistungsbauteile werden im Allgemeinen in der Medizin, Luft‑ und Raumfahrt, im Militär und in rauen Umgebungen oder Umgebungen mit hoher Anforderung an die Zuverlässigkeit eingesetzt.

F: Was ist der Vorteil des Einsatzes eines Wärmetauschers?
A: Eine mechanische Sparspule, die üblicherweise in einem Schütz verwendet wird, ist eine Spule mit niedrigem Strom (hohem Widerstand), die eingeschaltet wird, um die Kontakte geschlossen zu halten, nachdem eine Anzugsspule mit hohem Strom (niedrigem Widerstand) die Kontakte übertragen hat, wodurch die Stromaufnahme der Spule und die Wärmeentwicklung reduziert werden, während das Schütz unter Spannung bleibt. Als Option kann eine alternative Methode der Pulsweitenmodulation (PWM) zur Einsparung verwendet werden. Die Schütze der EV-Serie von KILOVAC verwenden zum Beispiel PWM oder elektronische Economizer. Das Prinzip ist ähnlich dem des mechanischen Economizers. Diese Methode wird im Allgemeinen für den Wirkungsgrad der Spulenhalteleistung und die Wärmereduzierung der Relaisspule und der Gesamtstruktur verwendet. Die PWM kann in Bodenanwendungen eingesetzt werden und wird im Allgemeinen nicht in kritischen Flug- oder Hochzuverlässigkeitsanwendungen verwendet, da sie bei empfindlichen Geräten Probleme mit elektromagnetischen Störungen verursachen kann. In beiden Fällen ist die sparsame Spule im Hinblick auf den Haltestrom ein Stromsparer.

F: Sind die Hochleistungsrelais und -schütze von TE lageabhängig?
A: A: Nein. Unsere Hochleistungsprodukte sind nicht positionsempfindlich und können in jeder axialen Richtung sicher montiert werden. Es ist jedoch gut, die Vibrationen und mechanischen Schockumgebungen zu beachten, in denen das Produkt eingesetzt werden soll. Bereiche mit starken Vibrationen oder starken Erschütterungen könnten die Gesamtleistung des Relais im Laufe der Zeit beeinträchtigen.& 

F: Welcher Lasttyp, welche Spannung, welcher Strom und welche Frequenz (nur AC) werden geschaltet?

A: Widerstandsfähige, motorische, induktive, kapazitive oder Lampenlasten sind übliche Anwendungslasten. Hinweis: Die Werte für die ohmsche Belastbarkeit werden als aktuelle Standardwerte für ein Gerät verwendet. Andere Stromstärken variieren je nach Lasttyp. Zum Beispiel kann ein Relais mit 10A, 28 VDC Widerstandsleistung auf 8A für induktive Last, 4A für Motorlast und/oder 2A für Lampenlast ausgelegt sein. Was die Anforderungen an die Spulenspannung betrifft, so sind die üblichen Spulenleistungen 6, 12 oder 28 Vdc oder 115 VAC. Andere Spannungsoptionen sind auf Anfrage erhältlich. 

F: Benötigen Sie für Ihre Anwendung ein elektrisch gehaltenes (monostabiles) oder ein selbsthaltendes (bistabiles) Relais?

A: Elektrisch gehaltene Relais benötigen zum Einschalten eine konstante Spulenleistung, während selbsthaltende Geräte nur einen bestimmten Impuls benötigen, um das Relais zu betätigen. Beispielsweise könnte ein monostabiles Relais (Einzelspule) in einem Klimaanlagen-Steuersystem verwendet werden, bei dem die Schaltung eine konstante Leistung für den Betrieb der Klimaanlage benötigt. Für ein bistabiles Relais (Doppelspulenrelais) könnte eine Anwendung den Einsatz in einem Satelliten umfassen, wo Strom gespart werden muss. Ein kleiner, relativ kurzer Nennspannungsimpuls an die eine oder andere Relaisspule reicht aus, um den Relaiszustand zu ändern. Jeder Typ hat unterschiedliche Vor- und Nachteile und sollte bei der Auswahl eines Gerätes für eine bestimmte Anwendung berücksichtigt werden.

F: Wie ist die gewünschte Relaiskontaktkonfiguration?

A: Es gibt verschiedene Varianten von Kontaktarchitekturen, von SPST (Single Pole, Single Throw) bis 4PDT (Four Pole, Double Throw) oder höher, und die Konfiguration hängt von den Anforderungen der Anwendung ab und davon, wie viele Stromkreise isoliert/gesteuert werden müssen. Beachten Sie auch, dass die gemeinsame Nomenklatur für Relaiskontakte auch als Form A (SPST, normalerweise offen), Form B (SPST, normalerweise geschlossen) oder Form C (SPDT, normalerweise offen und normalerweise geschlossen) geschrieben werden kann. Eine vollständige Liste von Kontaktkombinationsformen und Terminologie finden Sie beim American National Standards Institute (ANSI).

F: Welche Montage- und Anschlussarten sind gewünscht?

A: Die Hochleistungsprodukte von TE bieten Optionen für die Montage der Relais, darunter horizontale Flansche, erhöhte vertikale Flansche, Gewindebolzen und flanschlose Typen. Darüber hinaus haben Hochleistungsprodukte eine Vielzahl von Anschlusskonfigurationen, wie Lötstift (für PCB), Löthaken (für Kabelbaum), Sockel (für die Panelmontage) und Gewindebolzen (Hartdraht/Steckerbefestigung). Die Befestigungs- und die Klemmenauswahl hängen von der Schaltungsverpackung und dem Stromverteilungsdesign ab.

F: Welche Spulenunterdrückung ist für DC-Relais erforderlich?

A: Wenn ein Relais stromlos wird (ausgeschaltet wird), kann eine nicht unterdrückte Spule eine sehr hohe Spannungsspitze oder Gegen-EMK erzeugen (eine nicht unterdrückte Spule kann mehrere hundert Volt erzeugen), die möglicherweise einen Relaistreiber oder andere empfindliche Schaltungen beschädigen kann. Das Unterdrücken oder Klemmen des Spannungsübergangs beim Ausschalten einer Spule ist besonders nützlich, wenn z. B. ein Transistor zur Ansteuerung der Relaisspule verwendet wird. Es wird daher empfohlen, eine Zenerdiodenkombination als standardisierte Methode zur transienten Klemmung zu verwenden. Ein typischer Nennwert der Relaisspule für die Gegen-EMK beträgt maximal 42 VDC. Die MIL-Spezifikationen für Relais, wie z.B. die MIL-PRF-83536 Slash Sheets, enthalten Parameter (falls zutreffend) für die Unterdrückung von Spulentransienten. Beachten Sie auch, dass die Verwendung einer einzelnen Diode zur Unterdrückung von Relais mit niedrigem Pegel bis 2A keinen Einfluss auf die Schaltleistung hat. Verwenden Sie bei Relais mit einer Nennleistung von 5 A und mehr eine Zenerdioden-Unterdrückung, um die Lebensdauer der Kontakte nicht zu verkürzen und ein mögliches Verkleben oder Verschweißen der Kontakte zu vermeiden. Außerdem benötigen elektrisch gehaltene Spulen eine konstante Spulenspannung zum Einschalten, während selbsthaltende Geräte nur einen bestimmten Impuls benötigen, um das Relais zu betätigen.

F: Welche Umweltfaktoren müssen berücksichtigt werden?

A: Es ist wichtig, diese Parameter abzudecken, da sie bei der Auswahl des richtigen Produkts für die Anwendung entscheidend sein können. Parameter für Höhe, Salzspray, Nebel, Feuchtigkeit, Temperatur, mechanische Erschütterung und/oder Vibration sollten für raue oder hochzuverlässige Umgebungen berücksichtigt werden. MIL-Spezifikationen wie M39016 (2-Ampere-Relais), M83536 (5-, 10- und 25-Ampere-Relais), M83726 (10-Ampere-Zeitverzögerungen), M6106 (25-A- und höhere Schütze) oder M32085 (Hochspannungs-Gleichstromschütze) können als Basisrichtlinie für die Anforderungen an Relais und Schütze verwendet werden.

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