Ratgeber
Bei einem Reed-Relais handelt es sich um ein Bauteil, das immer dann eingesetzt wird, wenn die Schaltung von meist kleinen Strömen und Spannungen mit einer besonders hohen Zuverlässigkeit erfolgen muss. Erfahren Sie in unserem Ratgeber, wie ein Reed-Relais funktioniert und worauf Sie beim Kauf achten sollten.
Wo werden Reed-Relais und Reedschalter eingesetzt?
Für Reedschalter und Relais gibt es eine Vielzahl von Einsatzmöglichkeiten: Ein Reedkontakt kann beispielsweise dazu dienen, die Endlage eines Pneumatikzylinders zu erkennen, oder als Türkontakt Verwendung finden. Darüber hinaus eignet sich ein Reedrelais für die Umschaltung von Signalen in Messgeräten. Da Reed-Technik immer in einem gekapselten Gehäuse untergebracht ist, kann sie auch in explosionsgefährdeten Bereichen wie etwa im Bergbau genutzt werden. Der Einsatz eines Reed-Schalters in grosser Höhe ist ebenfalls problemlos möglich. Nicht mehr wegzudenken sind Reedkontakte aber auch im medizinischen Bereich, wo sie zum Beispiel in Herzimplantaten verbaut werden.
Ein Reedrelais setzt sich aus wenigen Teilen zusammen und ist relativ einfach aufgebaut. Es besteht in der Regel aus einem Reedschalter, einer Magnet-Spule, einem Gehäuse und Anschlüssen.
Die Kontakte des Relais werden unter Erzeugung eines Vakuums in einem Glaskolben eingeschmolzen. Gefertigt werden sie aus einem ferromagnetischen Material, meist Nickel und Eisen im Verhältnis 50:50.
Um die Leitfähigkeit zu erhöhen, wird im Bereich der Kontaktflächen gewöhnlich noch eine Beschichtung aus Edelmetall aufgebracht. Damit die beiden Kontaktzungen des Reed-Schalters sich schliessen, ist ein Magnet erforderlich. Das Magnetfeld wirkt bei einem einfachen Reed-Schalter von aussen. Dazu kann ein Dauer- oder ein Elektromagnet eingesetzt werden.
Bei einem Reedrelais befindet sich der Reed-Schalter in einer Magnet-Spule, die das benötigte Magnetfeld erzeugt. Je nach Typ des Magnetschalters sind unterschiedlich starke Magnetfelder zum Schliessen der Kontakte erforderlich. Ein Reed-Schalter besitzt abgesehen von der Kontaktfeder keinerlei bewegliche Teile, eine mechanische Abnutzung fällt daher so gut wie nicht an.
Bei einem elektromechanischen Relais (EMR) werden üblicherweise deutlich grössere Kontakte verwendet als bei einem Reed-Relais. Dadurch können mit einem EMR grössere Lasten geschaltet werden. Ein weiterer Vorteil, der sich durch die grösseren Kontakte ergibt, ist der im Vergleich zum Reed-Relais niedrigere Kontaktwiderstand. Dafür schaltet ein Reed-Relais bis zu zehnmal schneller als ein EMR. Hinzu kommt, dass ein Reed-Relais hermetisch versiegelt und somit weitestgehend unempfindlich gegenüber äusseren Einflüssen ist. Das gekapselte Gehäuse ermöglicht zudem selbst bei kleinen Pegeln ein konsistentes Schaltverhalten. Dagegen hat ein elektromagnetisches Relais nur ein einfaches Kunststoffgehäuse, das zwar einen rudimentären Schutz bietet, allerdings die Kontakte nicht vor eindringenden Schadstoffen und dem Zustrom von Sauerstoff schützt. Reed-Relais haben darüber hinaus eine deutlich höhere mechanische Lebensdauer, da es kaum bewegliche Teile gibt, die einem Verschleiss unterliegen. Und zu guter Letzt benötigt ein Reed-Relais weniger Leistung, um einen Schaltvorgang auszuführen, als es bei einem EMR der Fall ist.
Neben der Anschlussart sollten Sie beim Kauf eines Reed-Relais die Nennspannung, die maximale Schaltspannung und den maximalen Schaltstrom berücksichtigen.
Sie erhalten Reed-Relais zudem in verschiedenen Gehäusebauformen. Erhältlich sind beispielsweise DIP-, SIL-, SIP- und SMD-Modelle. Von Bedeutung ist die Beschichtung der Kontakte. Abhängig vom Material gibt es gravierende Unterschiede hinsichtlich der mechanischen Belastbarkeit, dem Kontaktwiderstand und der Beständigkeit gegen Abbrand bei hohen Strömen.
Darüber hinaus können je nach Einsatzgebiet die zulässige Betriebstemperatur sowie die Widerstandsfähigkeit gegen Vibrationen eine wichtige Rolle spielen. Gegebenenfalls ist bei widrigen Umweltbedingungen eine spezielle Schutzart erforderlich.
Unser Praxistipp: Ausreichende magnetische Abschirmung beachten!
Bei einer sehr eng bestückten Leiterplatte, auf der sich mehrere Reed-Relais befinden, kann es zu Problemen mit den einzelnen Magnetfeldern kommen. Möglich ist eine Verstärkung oder sogar eine Aufhebung der magnetischen Felder einzelner Relais. Achten Sie in einem solchen Fall auf eine ausreichende magnetische Abschirmung des Relais-Gehäuses.
FAQ – häufig gestellte Fragen zu Reed-Relais und Reedschaltern
Was ist eigentlich ein Relais?
Ein Relais ist ein elektromagnetischer Schalter, der gewöhnlich über zwei Schaltstellungen verfügt. Verwendet wird das Bauteil zum Schalten von Stromkreisen. Damit ein Relais funktioniert, ist ein Steuerstromkreis erforderlich, durch den die integrierte Magnet-Spule aktiviert wird.
Was ist der Unterschied zwischen einem Relais und einem Schütz?
Die grundlegende Funktionsweise von Relais und Schütz ist identisch. Ein Relais dient primär zum Schalten von Steuersignalen und kleinen Leistungen. Dagegen kann ein Schütz auch einen Verbraucher mit grosser Leistung schalten.
Was ist ein SMD-Bauteil?
Die Abkürzung SMD steht für Surface-Mounted-Device. Dabei handelt es sich um eine Gruppe von kleinen elektronischen Bauteilen, die nicht mithilfe von Pins auf die Leiterplatte aufgesteckt und verlötet werden. Stattdessen haben SMD-Bauteile spezielle Anschlussflächen, die direkt auf die Platine gelötet werden. Durch die zum Teil extrem geringen Abmessungen der Bauteile kann der Platz, der für eine Schaltung benötigt wird, deutlich verkleinert werden. Das hat zur Folge, dass Baugruppen kleiner gefertigt werden können. Darüber hinaus lässt sich durch SMD-Bauteile eine deutlich höhere Bauteildichte realisieren. Die Lötstellen können allerdings nicht mehr mit der Lupe, sondern nur noch durch Röntgen überprüft werden.