Magnetische Interaktionen

Magnetische Interaktionen in Reedrelaisanwendungen

Reedrelais sind empfänglich für externe magnetische Einflüsse, unter bestimmten Umständen können diese zur Reduzierung der Arbeitsleistung des Bauteils führen. Dieser Abschnitt beschreibt praktische Abhilfen zur Reduzierung magnetischer Effekte zwischen benachbarten Reedrelais. Die Hinweise können auf viele andere Interaktionsfragen transferiert werden.

Mit dem Miniaturisierungstrend bei vielen elektronischen Geräten und Anlagen wird die Packungsdichte größer und der Abstand zwischen den Relais immer geringer. Eingekoppelte Fremdfelder beeinflussen insbesondere Werte wie Anzugsspannung und Abfallspannung. Unter gewissen Betriebszuständen werden benachbarte Relais somit in Mitleidenschaft gezogen. Die aufgezeigten Daten wurden experimentell in einer Relaismatrix unter worst-case-Bedingungen ermittelt. Der Versuch wurde mit der SIL-Serie durchgeführt, aufgrund ähnlicher Verhaltensweisen lassen sich die Ergebnisse aber auf die meisten anderen Serien übertragen.
Eine Checkliste für das Design einer Reedrelaismatrix deckt die wichtigsten Faktoren ab. Systematisch angewendet hilft diese zu einer Lösung mit hoher Ausfallsicherheit und guter Performance.

Faktoren, die zur gegenseitigen magnetischen Beeinflussung beitragen

Eine ganze Anzahl von internen und externen Faktoren bestimmen die Sicherheit von Reedrelais in einer Relaismatrix und die Abhängigkeit interner magnetischer Beeinflussung (EMI).
Interne Faktoren sollten bereits beim Designbeginn besprochen und in Betracht gezogen werden. Diese sind wie folgt:

• Drahtstärke
• Spulenwiderstand
• Wickelrichtung der Spule
• Drahtanschlüsse
• Empfindlichkeitsklasse des Reedschalters (AW)
• Type des Reedschalters
• Anzahl der Reedschalter im Relais
• Interne Abschirmung

Externe Faktoren. Wichtig ist die Kontrolle des Umfeldes der Relaismatrix. Um keine Funktionsstörungen (auch zeitweilige) zu haben lohnt sich eine intensive Untersuchung. Einige Punkte, die untersucht werden sollten:

• Alle Magnetfelder in der Nähe der Relais
• Abstände zwischen den Relais und den unterschiedlichen Karten
• Polarität der Spulen
• Externe magnetische Abschirmungen

Magnetische Kopplung zwischen Relais

An einigen Beispielen wollen wir die magnetische Beeinflussung angrenzender Relais untereinander aufzeigen. Die Abbildung (links oben) zeigt den Feldlinienverlauf der Spulen zweier nebeneinander angrenzenden Relais auf einer Leiterplatte. Relais K1 und K2 sind identisch aufgebaut, der Spulenstrom in beiden Relais fließt in dieselbe Richtung.

Abbildung links oben: Magnetische Beeinflussung zweier Reedrelais

Der Feldlinienverlauf entsteht, wenn beide Relais mit der notwendigen Spannung versorgt werden. Werden K1 und K2 mit Energie beaufschlagt, beeinflussen sich die entgegengesetzt gepolten Feldlinien nachteilig. Das Magnetfeld aus K2 spricht ins Relais K1 über und umgekehrt.

Ist K2 aktiv und K1 in Ruheposition, so ist Relais K2, innerhalb der Herstellerspezifikation betrieben, in ungestörtem Betrieb. Durch die Beaufschlagung von K2 bei bereits aktivem K1 entsteht eine Erhöhung der Anzugs- und Abfallspannung und könnte so über dem bekannten und geplanten Wert liegen.
Ist K1 aktiv mit einem gegengepolten Strom im Vergleich zu K2, so ist das Ergebnis umgekehrt: im Falle der Erregung von K2 senken sich Anzugs - und Abfallspannung unter die bekannten oder geplanten Werte.

Weitergehende Informationen mit Grafiken finden Sie unter:

Reedrelay Applikationen