Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Relais, Widerstand parallel zur Spule


von Relais (Gast)


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Ich habe ein KFZ Relais das parallel zur Spule einen Widerstand verbaut 
hat. Ich nehme an es ist eine Maßnahme gegen die Induktionsspitzen. Hat 
ein Widerstand einen Vorteil zu einer Freilaufdiode? Mir fällt jetzt nur 
einer ein: die Polung des Relais spielt keine Rolle.

: Verschoben durch Admin
von Manfred K. (mkch)


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Hallo,
Vorsicht, das ist meist nur vereinfacht gezeichnet, weil ja nicht so 
viel Platz dafür da ist. Ich denke es handelt sich um eine richtige 
Beschaltung, die aus Diode und Widerstand besteht. Oft verwendet man 
zusätzlich einen Widerstand, um den Magnetisierungsstrom des Relais 
schneller abzubauen. Dadurch verkürzt sich z.B. die Ausschaltzeit.
Viele Grüße MKc

von Tom (Gast)


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Relais schrieb:
> Hat
> ein Widerstand einen Vorteil zu einer Freilaufdiode?

Daas Relais schaltet schneller ab: 
http://web.archive.org/web/20061101061643/http://www.kilovac.com/appnotes/app_pdfs/13c3311.pdf

von Relais (Gast)


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Warum verbaut man dann überhaupt Freilaufdioden? Ein Kostenfaktor wird 
es ja nicht sein.

von Peter II (Gast)


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Tom schrieb:
> Daas Relais schaltet schneller ab:
> 
http://web.archive.org/web/20061101061643/http://www.kilovac.com/appnotes/app_pdfs/13c3311.pdf

schön, aber was für ein sinn würde das im KFZ machen? Es geht hier nicht 
um ein schnelles kleines HF Relais.

von Relais (Gast)


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@Manfred

nein es ist nur ein Widerstand verbaut. Hab ins Relais geschaut.

von Marc V. (Firma: Vescomp) (logarithmus)


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Relais schrieb:
> Warum verbaut man dann überhaupt Freilaufdioden? Ein Kostenfaktor wird
> es ja nicht sein.

 Weil durch Dioden, in Gegensatz zu Widerständen, nur beim Abschalten
 ein Strom fliesst.

von Relais (Gast)


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Ok, das ist ein Argument. Dafür halten die Relaiskontakte wieder länger.

von HildeK (Gast)


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Tom schrieb:
> Daas Relais schaltet schneller ab

Das erreicht man zwar damit, dürfte aber bei einem KFZ-Relais nicht 
ursächlich sein. Deinem Link zufolge wird auch der entstehende 
Spannungstransient durch den Widerstand reduziert.

Will/muss man schnell abschalten, dann kann man auch die Kombination aus 
einer Z-Diode und einer normalen Diode (anti-Seriell) verwenden. Wenn 
jetzt noch zusätzlich der Ansteuertransistor hohe Spannungen verträgt 
(wie z.B. der MPSA42) und man die Z-Diode so mit 100V ... 200V wählt, 
dann erreicht man nach meiner Erfahrung die schnellstmögliche 
Schaltzeit.

von Peter II (Gast)


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Relais schrieb:
> Ok, das ist ein Argument. Dafür halten die Relaiskontakte wieder länger.

das glaube ich nicht.

Es ist ja nicht so das die Kontakte "langsam" sich öffnen. Der 
Öffnungsvorgang beginnt nur später.

von Steuermann (Gast)


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Da wäre die Frage ob und wann eine Freilaufdiode überhaupt nötig ist.

Sie ist immer dann nötig, wenn das Relais an einen Halbleiter in der 
Weise angeschlossen ist, dass die Induktion beim Abschalten eine für den 
Halbleiter schädliche Spannung erzeugt.

Umgekehrt gilt, dass eine Freilaufdiode dann nicht nötig ist, falls 
das Relais nicht an eine Halbleiter in der Weise angeschlossen ist, 
dass die Induktion beim Abschalten eine für den Halbleiter schädliche 
Spannung erzeugt.

Es bleiben also drei Möglichkeiten in Deinem Fall:
1. Das Relais wird nicht von einem Halbleiter gesteuert.
2. Eine notwendige Diode ist nicht Teil der Relais-Baugruppe (das grüne 
Dings), aber sie ist an anderer Stelle vorhanden.
3. Die Diode ist Teil der Relais-Baugruppe, aber nicht auf dem 
Prinzipschaltbild eingezeichnet.

von Relais (Gast)


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Bei der Lebensdauer bin ich von diesem Diagramm ausgegangen.

von Steuermann (Gast)


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Und wo hast Du das Bild her?

Bei Zitaten (auch Bildzitaten) bitte immer die Quelle angeben und wenn 
möglich verlinken. Der Kontext erleichtert die Deutung.

von Relais (Gast)


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von Axel S. (a-za-z0-9)


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Relais schrieb:
> es ist nur ein Widerstand verbaut. Hab ins Relais geschaut.

Der Widerstand wird wohl die gleiche Funktion haben wie die 
Freilaufdiode. Allerdings begrenzt er die Induktionsspannung nicht auf 
0.7V wie die Diode, sondern auf I_Relais * R.

Der Vorteil ist, daß das Relais immer noch ungepolt ist, was bei einer 
Diode nicht der Fall wäre. Der Nachteil ist der nutzlos am Relais vorbei 
fließende Strom, wenn das Relais angesteuert wird. Aber diesen Strom 
(respektive Kraftstoff) bezahlt der Hersteller ja nicht.

von Peter II (Gast)


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Relais schrieb:
> Bei der Lebensdauer bin ich von diesem Diagramm ausgegangen.

bin ich zu blöd für das Diagramm? Ich lese daraus, das die Lebensdauer 
sinkt wenn man z.b. eine Diode verbaut? kann das sein?

von Relais (Gast)


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Na die Lebensdauer des Relais wird mit einer Diode schon sinken.
Ich hab mich nur gefragt warum man nicht generell Widerstände verbaut. 
Dachte aber dabei auch nicht an den Stromverbrauch.

von Dietrich L. (dietrichl)


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Peter II schrieb:
> bin ich zu blöd für das Diagramm? Ich lese daraus, das die Lebensdauer
> sinkt wenn man z.b. eine Diode verbaut? kann das sein?

Kann doch sein, wenn das Relais langsamer abschaltet. Dann brutzelt es 
am Kontakt etwas länger: -> geringere Lebensdauer.

Peter II schrieb:
> Relais schrieb:
>> Ok, das ist ein Argument. Dafür halten die Relaiskontakte wieder länger.
>
> das glaube ich nicht.
>
> Es ist ja nicht so das die Kontakte "langsam" sich öffnen. Der
> Öffnungsvorgang beginnt nur später.

Das wiederum glaube ich nicht.
Das Öffnen des Kontakts beginnt zwar später, aber es fließt dann immer 
noch Strom, der noch Kraft auf den Anker auswirkt. Die Beschleunigung 
durch die Rückstellfeder ist dann also geringer und die Zeit bis zum 
vollständigen Öffnen des Kontaktes größer.

von Steuermann (Gast)


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Relais schrieb:
> Hat
> ein Widerstand einen Vorteil zu einer Freilaufdiode? Mir fällt jetzt nur
> einer ein: die Polung des Relais spielt keine Rolle.

Der verlinkte Artikel sagt aus, was die Unterschiede bzw. Vor- und 
Nachteile sind. Mach Dir doch einfach einmal eine Tabelle. Dann siehst 
Du auf einen Blick, was die Unterschiede sind.

Die könnte so aussehen:

                 | elektromagn.  | Schliesser | Öffner |
                 | (EM) Störung. |            |        |
-----------------+---------------+------------+--------+
Ohne Beschaltung |               |            |        |
Diode par.       |               |            |        |
Widerstand par.  |               |            |        |
Z-Diode ser.     |               |            |        |
-----------------+---------------+------------+--------+

Oder trage diese Informationen in dem Diagramm zusätzlich ein.

von Peter II (Gast)


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Dietrich L. schrieb:
> Das wiederum glaube ich nicht.
> Das Öffnen des Kontakts beginnt zwar später, aber es fließt dann immer
> noch Strom, der noch Kraft auf den Anker auswirkt. Die Beschleunigung
> durch die Rückstellfeder ist dann also geringer und die Zeit bis zum
> vollständigen Öffnen des Kontaktes größer.

der Anker hat doch eine sehr große Hysterese. (siehe Haltestrom vs. 
Anzugsstrom). Wenn einmal ein Luftspalt vorhanden ist, dann lässt die 
Graft im Quadrat zum abstand nach. Aus dem Grund hätte ich vermutet das 
die Geschwindigkeit wie schnell sie die Kontakte bewegen sich kaum 
ändert.

Wenn man mit eine labornetzteil die Spannung langsam absinken lässt, 
schaltet das Relais ab einem Punkt auch "sofort" aus.

von Steuermann (Gast)


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Relais schrieb:
> Na die Lebensdauer des Relais wird mit einer Diode schon sinken.
> Ich hab mich nur gefragt warum man nicht generell Widerstände verbaut.
> Dachte aber dabei auch nicht an den Stromverbrauch.

Ja, aber der Aspekt der Wirkung der Induktionsspannung auf die steuernde 
Schaltung, ist in dem Artikel nur in Bezug auf EM genannt, nicht aber 
auf die Wirkung entlang der elektrischen Verbindungen. Das hat 
möglicherweise bei Dir den Eindruck erweckt, als wenn es diese Wirkung 
nicht gäbe.

Dabei hat die Diode (aus Bild 1), die Z-Diode und der Widerstand 
durchaus auch die Wirkung, das der schaltende Halbleiter geschützt wird. 
Die Diode ist, wie ich das einschätze, davon die beste Möglichkeit was 
diesen Schutz anbetrifft.

Der Fokus des Artikel richtet sich aber auf die Lebensdauer der 
Schaltkontakte und erwähnt nur nebenbei am Anfang EM-Störungen.

von Dietrich L. (dietrichl)


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Peter II schrieb:
> Aus dem Grund hätte ich vermutet das
> die Geschwindigkeit wie schnell sie die Kontakte bewegen sich kaum
> ändert.

Ich gebe zu, konkrete Zahlen habe ich nicht. Es hängt also davon ab, 
welchen Wert das "kaum" hat ;-)

Wenn das von "Relais" angehängte Diagramm richtig ist, dann kann ich mir 
das Verhalten nur über das "kaum" erklären.

von jannyboy (Gast)


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Relais schrieb:
> Hat
> ein Widerstand einen Vorteil zu einer Freilaufdiode? Mir fällt jetzt nur
> einer ein: die Polung des Relais spielt keine Rolle.

Ja so ist es.

von frechfich (Gast)


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Der Widerstand ist dazu da um die Induktionsspannng nach dem abschalten 
des Relais abzubauen. Da sich ladungen immer dort ausgleichen wo sie 
getrennt wurden setzt man hier auf einen Widerstand oder eine Diode.

von PC-Freak (Gast)


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Nach 5 1/2 Jahren hat sich die Induktionsspannung allein durch die Zeit 
abgebaut.

von Leander S. (leanderbw)


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HildeK schrieb:
> Tom schrieb:
>> Daas Relais schaltet schneller ab
>
> Das erreicht man zwar damit, dürfte aber bei einem KFZ-Relais nicht
> ursächlich sein.

Tom hat doch diese PDF geshared, dort liest (und sieht) man in der 
Vergleichstabelle eindeutig dass die Schaltzeit mit einem R gegenüber 
der (im übrigen gerade vom "SEC" für den Einsatz beim KFZ 
vorgeschlagenen) Lösung mit Reverse-biased Z-Diode + Si-Diode Anode an 
Anode deutlich verlängert, und die schnellste Drop-out Zeit mit 
letzteren beiden Dioden erhält. Für eine hohe Lebensdauer eines 
mechanischen Schaltkontakts sind  hohe Geschwindigkeiten bei der 
actuation der Kontakte gefragt, und die erhält man durch einen R nur 
begrenzt.

Damit geht es wie immer jetzt darum Kompromisse zu finden.
Hier zwischen teurerem Snubber und verlässlicherem Schaltvorgang beim 
Relais (durch weniger Fusing), und zwischen einem günstigen "Snubber" 
und  öfterem Hängen der Kontakte.


Das war jetzt soweit überwiegend aus der PDF zu lesen...
Frohe Ostern!
Leander

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