Relais mit Viertelverbrauch

Auch wenn die Elektronik mit großen Schritten voranschreitet, finden wir klassische mechanische Relais oft in den fortschrittlichsten Geräten. Natürlich auch in Funkgeräten wie TCVRPA, Tuner, Fernantennenschalter und ähnliches. Der praktisch null Verlust an Schaltkontakten ist ein großer Vorteil gegenüber verschiedenen Halbleiterschaltern. Der einzige Nachteil von Relais ist ihr Verbrauch.

Prinzip der Reduzierung des Relaisverbrauchs

Jeder, der schon einmal etwas mit Relais gebaut hat, weiß, dass die Spannung, bei der das Relais anzieht, viel höher ist als die Spannung, bei der die Anker des Relais abfallen. Eine Reduzierung des Leistungsverbrauchs erreichen wir, indem wir nach dem Anziehen des Relais die Spule nur mit einer etwas höheren Spannung als der Spannung, bei der der Anker abfällt, versorgen. Dies reduziert den Gesamtverbrauch.

Besonders beim Betrieb aus Batterien werden wir die Möglichkeit einer längeren Betriebsdauer durch diesen einfachen Schaltkreis mit sechs Bauteilen zu schätzen wissen. Nach Anlegen der Versorgungsspannung Un öffnet der Transistor für die von der Kombination R1C1 festgelegte Zeit, wodurch das Relais fast volle Versorgungsspannung erhält. Für den Gleichstrom wird der aufgeladene Kondensator kurzzeitig einen unendlichen Widerstand darstellen und der Transistor wird sich schließen. Nun wird der Strom nur durch das Relais und den Widerstand R3 fließen, der den fließenden Strom begrenzt. Die Diode D soll den Transistor vor dem induzierten Spannungsspitzen schützen.Ausfall des Relaisankers.

Der Wert des Widerstands R3 wird durch Berechnung bestimmt:

R3=(Un-Uod+2V)/Iod [ohm;V,V,A]

Un ist die Versorgungsspannung
Uod ist die Spannung, bei der der Anker des Relais abfällt
2V ist der Reserve bei Schwankungen von Un und so weiter
Iod ist der Strom, bei dem der Anker des Relais abfällt

Stückliste

Der Preis für gebrauchte Teile beträgt etwa 10 (in einem Wort: zehn) Kronen und kann auf fast Null sinken, wenn wir ältere Teile von einem alten Radio, Fernseher usw. verwenden. Der Kondensator C1 sollte einen kleinen Leckstrom haben, zum Beispiel sind Tantal- oder hochwertige Elektrolytkondensatoren geeignet. Die zweite kritische Komponente ist der Transistor. Es sollte keine hohe Verstärkung haben und der maximale Kollektorstrom muss natürlich größer sein als der Relaisstrom.

Andere Möglichkeit zur Reduzierung des Relaisverbrauchs

Eine andere Möglichkeit besteht darin, einen parallel geschalteten Kondensator mit einem Widerstand in die Spannungsversorgung des Relais einzufügen. Wenn der Kondensator C1 nicht angeschlossen ist, ersetzen wir den Widerstandstrimmer anstelle von R1 (ca. 1 kOhm) und erhöhen seinen Widerstand, bis das Relais abfällt. Dann messen wir seinen Widerstand mit einem Ohmmeter und ersetzen ihn durch einen Festwiderstand mit einem niedrigeren Widerstandswert, damit das Relais auch bei Schwankungen der Versorgungsspannung nicht versehentlich abfällt

Wir schließen einen Kondensator mit einer Kapazität von etwa 100uF an einen stromlosen Stromkreis an. Wir schließen die Stromversorgung an. Wenn das Relais anzieht, trennen wir Un ab, ersetzen den Kondensator durch einen anderen mit geringerer Kapazität (68uF). Auf diese Weise bestimmen wir experimentell die minimale Kapazität des Kondensators, die erforderlich ist, damit das Relais zuverlässig anzieht