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Sel(R)

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Radebeul,
31.03.2019,
20:31
(editiert von Sel
am 31.03.2019 um 20:35)
 

Einsatz von Relais heute noch gerechtfertigt? (Elektronik)

Hallo,

ich bastele derzeit ja an einer kleinen Batterie-Strombox. Ich nenne das Teil "Ikea-Strombox", stelle ich noch vor :-)

In einem anderen Posting habe ich diese Mikrorelais vorgestellt, die ich einsetzen möchte. Zwei Stück müßte ich für meine gewünschten Funktionen einbauen. Alles soweit ok.

Will ich diese Funktionen kontaktlos machen (was "modern" wäre), so müßte ich zusätzlich 3 Transistoren, 4 Widerstände und ein Logik-Gatter eines schon eingebauten ICs verwenden. Platzmäßig bei meiner Lochrasterplatte gegenüber den Relais schon ein Argument, denn die Relais brauchen weit weniger Platz. Dazu kommt das die Sache, trotz Mechanik, betriebssicherer wird (Kontakte machen sich halt fast nix aus "Fehlströmen" ). Der Stromverbrauch würde sich von 10mA auf 2mA senken mit der Transistorlösung, für mich bedeutungslos.

Was sind so eure Erfahrungen, wo setzt ihr heute noch Relais ein? Wo man doch viele Funktionen genausogut elektronisch verschalten kann. Ich meine jetzt nicht die Anwendungen, wo eine Potentialtrennung bei hohen Strömen gefordert wird und die Kosten niedrig gehalten werden müssen. Da sind Relais derzeit fast nicht ersetzbar. Ich meine Anwendungen von Signalrelais, wo sind die sinnvoll? Klar, die Schaltfrequenz machts, Relais sind nun mal mechanisch aufgebaut. Aber sonst? Was spricht sonst gegen Relais? Auf den Preisvorteil von elektronischen Lösungen gehe ich jetzt auch nicht ein, die Relais kosten eh sehr wenig, im Bastelbereich damit bedeutungslos.

LG Sel

Wolfgang Horejsi(R)

31.03.2019,
22:23
(editiert von Wolfgang Horejsi
am 31.03.2019 um 22:23)


@ Sel

Einsatz von Relais heute noch gerechtfertigt?

» Hallo,
»
» ich bastele derzeit ja an einer kleinen Batterie-Strombox. Ich nenne das
» Teil "Ikea-Strombox", stelle ich noch vor :-)
»
» In einem anderen Posting habe ich diese Mikrorelais vorgestellt, die ich
» einsetzen möchte. Zwei Stück müßte ich für meine gewünschten Funktionen
» einbauen. Alles soweit ok.
»
» Will ich diese Funktionen kontaktlos machen (was "modern" wäre), so müßte
» ich zusätzlich 3 Transistoren, 4 Widerstände und ein Logik-Gatter eines
» schon eingebauten ICs verwenden.

Zeig mal die Schaltung, so viel Kram um 2 Relais zu ersetzen? Abgesehen davon Widerstände und Transistoren auch schon in recht klein erhältlich. Da kommen mir echte Zweifel, ob die 4 Transistoren und 3 Widerstände nicht doch kleiner sind, als 2 Relais. Das Logikgatter des vorhandenen ICs muss man wohl kaum mitrechnen.

matzi682015(R)

E-Mail

Aachen,
31.03.2019,
22:40
(editiert von matzi682015
am 31.03.2019 um 22:50)


@ Sel

Einsatz von Relais heute noch gerechtfertigt?

» Hallo,
»
» ich bastele derzeit ja an einer kleinen Batterie-Strombox. Ich nenne das
» Teil "Ikea-Strombox", stelle ich noch vor :-)
»
» In einem anderen Posting habe ich diese Mikrorelais vorgestellt, die ich
» einsetzen möchte. Zwei Stück müßte ich für meine gewünschten Funktionen
» einbauen. Alles soweit ok.
»
» Will ich diese Funktionen kontaktlos machen (was "modern" wäre), so müßte
» ich zusätzlich 3 Transistoren, 4 Widerstände und ein Logik-Gatter eines
» schon eingebauten ICs verwenden. Platzmäßig bei meiner Lochrasterplatte
» gegenüber den Relais schon ein Argument, denn die Relais brauchen weit
» weniger Platz. Dazu kommt das die Sache, trotz Mechanik, betriebssicherer
» wird (Kontakte machen sich halt fast nix aus "Fehlströmen" ). Der
» Stromverbrauch würde sich von 10mA auf 2mA senken mit der Transistorlösung,
» für mich bedeutungslos.
»
» Was sind so eure Erfahrungen, wo setzt ihr heute noch Relais ein? Wo man
» doch viele Funktionen genausogut elektronisch verschalten kann. Ich meine
» jetzt nicht die Anwendungen, wo eine Potentialtrennung bei hohen Strömen
» gefordert wird und die Kosten niedrig gehalten werden müssen. Da sind
» Relais derzeit fast nicht ersetzbar. Ich meine Anwendungen von
» Signalrelais, wo sind die sinnvoll? Klar, die Schaltfrequenz machts, Relais
» sind nun mal mechanisch aufgebaut. Aber sonst? Was spricht sonst gegen
» Relais? Auf den Preisvorteil von elektronischen Lösungen gehe ich jetzt
» auch nicht ein, die Relais kosten eh sehr wenig, im Bastelbereich damit
» bedeutungslos.
»
» LG Sel

Also ich benutze hin und wieder Relais, es ist auch schön, wenn es Klickt und klackt :-D Und ich setze Relais ein, wenn es einfacher ist, selbst mit SSR braucht man immer etwas mehr Bauteile drum herum.

--
greets from aix-la-chapelle

Matthes :hungry:

ollanner(R)

01.04.2019,
08:09

@ Sel

Einsatz von Relais heute noch gerechtfertigt?

Gibt noch genug Anwendungsfälle wo Relais entweder vorgeschrieben sind (Sicherheitsrelais) oder wo eine galvanische Trennung von Stromkreisen ohne Einsatz von Halbleitern (SSR, Optokoppler) realisiert werden soll.

--
Gruß
Der Ollanner

matzi682015(R)

E-Mail

Aachen,
01.04.2019,
11:21

@ ollanner

Einsatz von Relais heute noch gerechtfertigt?

» Gibt noch genug Anwendungsfälle wo Relais entweder vorgeschrieben sind
» (Sicherheitsrelais) oder wo eine galvanische Trennung von Stromkreisen ohne
» Einsatz von Halbleitern (SSR, Optokoppler) realisiert werden soll.

In meiner relativ neuen Waschmaschine Bauknecht eco9.0/Di sind 2 Relais verbaut, eines für die Polumschaltung des Motors und eines für die Heizung.

--
greets from aix-la-chapelle

Matthes :hungry:

Sel(R)

E-Mail

Radebeul,
01.04.2019,
12:02

@ Wolfgang Horejsi

Einsatz von Relais heute noch gerechtfertigt?

» Zeig mal die Schaltung, so viel Kram um 2 Relais zu ersetzen? Abgesehen
» davon Widerstände und Transistoren auch schon in recht klein erhältlich. Da
» kommen mir echte Zweifel, ob die 4 Transistoren und 3 Widerstände nicht
» doch kleiner sind, als 2 Relais. Das Logikgatter des vorhandenen ICs muss
» man wohl kaum mitrechnen.

Na ja, recht klein ist relativ. Ich habe da eine Lochrasterplatte und keine SMD-Bauteile (kann ich eh nicht löten, zu klein). Von daher sind die Relais wirklich kleiner. Ich Esel habe gedacht, das mir die Größe der Leiterplatte reicht. Aber da kommt mal da bissel Schaltung dazu, mal dort, mal noch eine winzige Funktionserweiterung... Und schon wirds fürchterlich eng...

Sel(R)

E-Mail

Radebeul,
01.04.2019,
12:09

@ ollanner

Einsatz von Relais heute noch gerechtfertigt?

» Gibt noch genug Anwendungsfälle wo Relais entweder vorgeschrieben sind
» (Sicherheitsrelais) oder wo eine galvanische Trennung von Stromkreisen ohne
» Einsatz von Halbleitern (SSR, Optokoppler) realisiert werden soll.

Das meinte ich. Einen Aspekt habe ich noch gar nicht beachtet: Relais brauchen keine Kühlfläche! Schaltet man mal irgendwo Netzspannung bei 10 Ampere, da wirds wohl jedem Halbleiter kuschelig warm, dazu noch kommt das Problem Wechselstrom. Was das Schalten von Gleichstrom angeht, da sind Mosfets wohl die bessere Alternative (also bei 10 Ampere wird da nix warm, je nach Mosfet). Wenn ich mir aber überlege was eine noch so kleine Überspannung (z.B. wenn man keine ohmsche Last schalten muß) im Halbleiter anrichtet, da bin ich schnell wieder beim Relais.

Ein Relais prellt, ein Halbleiter nicht. Auch ein Argument. Geschwindigkeit hatte ich schon genannt. Noch eine Idee?

LG Sel

xy(R)

E-Mail

01.04.2019,
12:34

@ Sel

Einsatz von Relais heute noch gerechtfertigt?

» Das meinte ich. Einen Aspekt habe ich noch gar nicht beachtet: Relais
» brauchen keine Kühlfläche! Schaltet man mal irgendwo Netzspannung bei 10
» Ampere, da wirds wohl jedem Halbleiter kuschelig warm, dazu noch kommt das
» Problem Wechselstrom.

Ach wo, geht schon lange mit MOSFETs, ist aber viel teuerer als ein Relais und wird deshalb nur bei sehr hoher Schaltrate gemacht, z.B. bei Sinusdimmern.

Wolfgang Horejsi(R)

01.04.2019,
12:37

@ Sel

Einsatz von Relais heute noch gerechtfertigt?

» » Zeig mal die Schaltung, so viel Kram um 2 Relais zu ersetzen? Abgesehen
» » davon Widerstände und Transistoren auch schon in recht klein erhältlich.
» Da
» » kommen mir echte Zweifel, ob die 4 Transistoren und 3 Widerstände nicht
» » doch kleiner sind, als 2 Relais. Das Logikgatter des vorhandenen ICs
» muss
» » man wohl kaum mitrechnen.
»
» Na ja, recht klein ist relativ. Ich habe da eine Lochrasterplatte und keine
» SMD-Bauteile (kann ich eh nicht löten, zu klein).

Dachrinnenlötkolben wegpacken und Lesebrille aufsetzen, dann klappts auch mit SMD.

Bei Ali finden sich unter dem Suchbegriff "soldering practice" jede Menge billige Platinen mit mehr oder weniger Funktion, bei denen man erst einmal unfallfrei üben kann.

Hartwig(R)

01.04.2019,
14:02

@ xy

Einsatz von Relais heute noch gerechtfertigt?

» » Das meinte ich. Einen Aspekt habe ich noch gar nicht beachtet: Relais
» » brauchen keine Kühlfläche! Schaltet man mal irgendwo Netzspannung bei 10
» » Ampere, da wirds wohl jedem Halbleiter kuschelig warm, dazu noch kommt
» das
» » Problem Wechselstrom.
»
» Ach wo, geht schon lange mit MOSFETs, ist aber viel teuerer als ein Relais
» und wird deshalb nur bei sehr hoher Schaltrate gemacht, z.B. bei
» Sinusdimmern.

alles ist relativ, hier mal vernünftige Relais - wenn wirklich Zuverlässigkeit gefragt ist und der Preis/Stück zweitrangig ist....



(Hersteller heisst jetzt HS-Elektronik und gehört zu Rockwell-Collins)

ollanner(R)

01.04.2019,
16:28

@ Hartwig

Einsatz von Relais heute noch gerechtfertigt?

Und denn gibt es noch HF-Relais mit denen Signale im GHz-Bereich umgeschaltet werden können.
https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=MTS-18XL-B%2B

--
Gruß
Der Ollanner

cmyk61(R)

E-Mail

Edenkoben, Rheinland Pfalz,
01.04.2019,
23:07
(editiert von cmyk61
am 01.04.2019 um 23:11)


@ Sel

Einsatz von Relais heute noch gerechtfertigt?

Hallo Sel,

neben Überstromfestigkeit würde ich PRO Relais aufführen:
- Schaltgeräusch als Feedback für Anzug/Abfall
- hochtemperaturfähig (was auch immer Hochtemperatur bedeutet ;-)
- bedingte ESD-Festigkeit
- vielerlei Strahlung dürfte auch ohne aufwändige Maßnahmen nur wenig anrichten
- Viele Kontakte je Antriebspule möglich
- mehrere Antriebsspulen möglich
- unterschiedliche Kontaktbestückung möglich
- Anzugs- und Abfallverzögerungen durch einfache elektromechanische Techniken möglich
- bistabile Bauformen und damit NULL-Stromverbrauch in Ruhestellung
- galvanische Trennung
- Höchstspannungsfähig (im Grunde ist jeder Schalter mit einem elektromechanischen Antrieb eine Art Relais)

Gruß
Ralf

»
» ich bastele derzeit ja an einer kleinen Batterie-Strombox. Ich nenne das
» Teil "Ikea-Strombox", stelle ich noch vor :-)
»
» In einem anderen Posting habe ich diese Mikrorelais vorgestellt, die ich
» einsetzen möchte. Zwei Stück müßte ich für meine gewünschten Funktionen
» einbauen. Alles soweit ok.
»
» Will ich diese Funktionen kontaktlos machen (was "modern" wäre), so müßte
» ich zusätzlich 3 Transistoren, 4 Widerstände und ein Logik-Gatter eines
» schon eingebauten ICs verwenden. Platzmäßig bei meiner Lochrasterplatte
» gegenüber den Relais schon ein Argument, denn die Relais brauchen weit
» weniger Platz. Dazu kommt das die Sache, trotz Mechanik, betriebssicherer
» wird (Kontakte machen sich halt fast nix aus "Fehlströmen" ). Der
» Stromverbrauch würde sich von 10mA auf 2mA senken mit der Transistorlösung,
» für mich bedeutungslos.
»
» Was sind so eure Erfahrungen, wo setzt ihr heute noch Relais ein? Wo man
» doch viele Funktionen genausogut elektronisch verschalten kann. Ich meine
» jetzt nicht die Anwendungen, wo eine Potentialtrennung bei hohen Strömen
» gefordert wird und die Kosten niedrig gehalten werden müssen. Da sind
» Relais derzeit fast nicht ersetzbar. Ich meine Anwendungen von
» Signalrelais, wo sind die sinnvoll? Klar, die Schaltfrequenz machts, Relais
» sind nun mal mechanisch aufgebaut. Aber sonst? Was spricht sonst gegen
» Relais? Auf den Preisvorteil von elektronischen Lösungen gehe ich jetzt
» auch nicht ein, die Relais kosten eh sehr wenig, im Bastelbereich damit
» bedeutungslos.
»
» LG Sel

Sel(R)

E-Mail

Radebeul,
02.04.2019,
07:46

@ cmyk61

Einsatz von Relais heute noch gerechtfertigt?

» neben Überstromfestigkeit würde ich PRO Relais aufführen:
» - Schaltgeräusch als Feedback für Anzug/Abfall
» - hochtemperaturfähig (was auch immer Hochtemperatur bedeutet ;-)
» - bedingte ESD-Festigkeit
» - vielerlei Strahlung dürfte auch ohne aufwändige Maßnahmen nur wenig
» anrichten
» - Viele Kontakte je Antriebspule möglich
» - mehrere Antriebsspulen möglich
» - unterschiedliche Kontaktbestückung möglich
» - Anzugs- und Abfallverzögerungen durch einfache elektromechanische
» Techniken möglich
» - bistabile Bauformen und damit NULL-Stromverbrauch in Ruhestellung
» - galvanische Trennung
» - Höchstspannungsfähig (im Grunde ist jeder Schalter mit einem
» elektromechanischen Antrieb eine Art Relais)

Wenn ich das so lese, dann gibts wahrscheinlich mehr Bauformen für Relais als Bauformen für Transistoren. :-)

Im Grunde genommen gibts nur "wenige" Einsatzgebiete, wo Relais nicht eingesetzt werden (können):
- schnelles Schalten
- Prellen der Kontakte unerwünscht
- Miniaturisierung
- extreme Belastung bei Beschleunigungen/Vibrationen

Danke
Sel

bigdie(R)

02.04.2019,
15:02
(editiert von bigdie
am 02.04.2019 um 17:13)


@ Sel

Einsatz von Relais heute noch gerechtfertigt?

» Was das Schalten von Gleichstrom angeht, da sind
» Mosfets wohl die bessere Alternative (also bei 10 Ampere wird da nix warm,
» je nach Mosfet).
Auch da kann man sagen, kommt darauf an. KFZ-Relais brauchen zwar etwas mehr Steuerleistung, aber die Schalten 40, 80 oder auch 250A und halten fast ewig.
Klar kann man sowas auch mit einem BTS555 erledigen, aber irgendwann braucht auch der Kühlung, und spätestens wenn der Strom auch in 2 Richtungen fließen kann, geht der auch nicht mehr. Außerdem ist es bei hohen Strömen amateurmäßig schon relativ schwierig sowas zu kontaktieren. Ein 250A KFZ Relais hat M8 Schrauben, wo ich die Lastleitung anschließe:-D

Hartwig(R)

02.04.2019,
23:48
(editiert von Hartwig
am 02.04.2019 um 23:49)


@ Sel

Einsatz von Relais heute noch gerechtfertigt?

Hallo Sel,
ursprünglich war die Frage ja: ..."Ich meine Anwendungen von Signalrelais, wo sind die sinnvoll?"
Das ist auch immer eine Frage des jeweiligen Anwendungsfalles, die Entscheidung ob Relais oder Halbleiter sollte bereits bei der Konzeption getroffen werden, nicht erst bei Enwurf der Platine.
Hier in meinem Fundus befindet sich ein alter HP 50MHz Pulsgenerator (8012B), bei dem die Impulse fast beliebig konfiguriert werden können, Anstiegszeiten/Abfallzeiten (ab 5ns), Verzögerungen, Doppelpulse etc. Die Frontplatte ist also voll von Schaltern, insgesamt so etwa 20-30 Schaltpositonen auf ein paar Schalter verteilt. Für alle das Timing betreffenden Umschaltungen und einige weitere Funktionen schalten die Schalter auf der Frontplatte lediglich Gleichspannung. Die Schaltfunktionen sind direkt "vor Ort" mit Transistoren oder Dioden umgesetzt. Dabei ist es erstaunlich, wie wenig Bauelemente dafür nötig sind. Das Gerät wurde gegen Ende der 70er bei HP in Böblingen entwickelt, mit Ausnahme der Spannungsregler sind keine ICs verbaut (Geschwindigkeit?). Lediglich 2 Relais sind zu finden, eines zum Aufschalten des internen Abschlußwiderstandes und eines zur Polartitätsumkehr der Ausgangsstufe. Interessant ist die Konzeption der Schaltfunktionen. Die Frontplattenschalter müssen nur Gleichspannung schalten, also gibt es da keinerlei besondere Anforderungen. Die Umschaltfunktionen in der Schaltung sind so konzipiert, das die Abweichungen der Transistoren/Dioden von idealen Schaltelementen praktisch keinen Einfluß auf die Funktionsweise hat.
Zur Zeit der Entwicklung dieser Geräte gab es bereits Relais im DIL-Gehäuse, aber ich bezweifle ob man diesen Generator - der keinesfalls gedrängt aufgebaut ist - mit Relais in der gleichen Größe hätte bauen können. Grundsätzlich wäre so ein Aufbau bestimmt möglich gewesen. Es hängt also immer von den Rahmenbedingungen ab. Die Grenzen mögen sich verschoben haben - aber die Frage ob Relais oder Halbleiter ist so pauschal nicht zu beantworten - es kommt halt drauf an :-). Etwas boshaft könnte man auch sagen, dass das Relais sozusagen "idiotensicher" ist. Aber warum sollte man für ein Einzelgerät zusätzlichen Entwicklungsaufwand treiben, wenn ein Relais das Problem einfach löst? Klar 20 Cent für Transistoren und WIderstände oder 2€ für ein Relais sind ein Unterschied.
Grüße
Hartwig

Sel(R)

E-Mail

Radebeul,
03.04.2019,
08:13

@ Hartwig

Einsatz von Relais heute noch gerechtfertigt?

Danke Hartwig für deine ausführliche Nachricht. Stimme dir da vollkommen zu.

Natürlich erfordert eine Konzeption wie in dem beschriebenen Gerät einiges an Fachwissen. Aber es zeigt doch was möglich ist.

LG Sel