Wissenswertes zu Reed-Relais

Reed-Relais sind häufig eingesetzte elektromechanische Bauteile, die sich durch große Zuverlässigkeit und Langlebigkeit auszeichnen. Darüber hinaus sind sie preiswert, weshalb sie in zahlreichen Applikationen einen festen Platz erobert haben. Wie die Schalter funktionieren und welche Varianten und Einsatzmöglichkeiten es gibt, erfahren Sie in unserem Ratgeber.

Was ist ein Reed-Relais?

Ein Reed-Relais oder Reed-Schalter besteht aus zwei ferromagnetischen, dünnen Metallzungen, die hermetisch in einem Glasröhrchen eingeschmolzen sind. Beide Metallzungen sind achsparallel mit einem kleinen Abstand zueinander ausgerichtet, ihre elektrischen Anschlüsse ragen axial aus dem Glaskörper. Wird ein ausreichend starkes externes Magnetfeld entlang der Metallzungen angelegt, ziehen sie sich gegenseitig an und der Reedkontakt wird geschlossen. Bei Reed-Relais mit Öffner- oder Wechslerkontakten besteht eine der Kontaktzungen aus nicht-ferromagnetischem Material, so dass sich diese bei Bestromung der Spule abstoßen, also der Kontakt geöffnet wird. Zur Verbesserung der elektrischen Leitfähigkeit und um die Eigenschaften als Schaltkontakt zu optimieren, besitzen die eigentlichen Reedkontakte eine Edelmetallbeschichtung.

Das zum Schalten der Kontakte erforderliche Magnetfeld wird durch eine Spule aus Kupferlackdraht erzeugt, die meist platzsparend direkt auf den Glaskörper des Reedschalters gewickelt wird. Da Reed-Relais keine im eigentlichen Sinne mechanisch bewegten Teile haben und die Reedkontakte vor Umwelteinflüssen geschützt in einer Edelgas-Atmosphäre oder im Vakuum sitzen, erreichen Reed-Schalter eine lange mechanische Lebensdauer.

Reed-Relais mit 2 Schließern und dem Kontaktmaterial Iridium

Relais in einem SIL-Gehäuse und außen vier Lötpins zum Anschluss

Die komplette Einheit, bestehend aus Magnetschalter und Elektromagnet, wird in aller Regel von einem Spritzgussgehäuse aus Kunststoff umschlossen, durch das die Schalt- und Spulenkontakte nach außen geführt werden.

Reedrelais eignen sich insbesondere zum Schalten kleinerer und kleinster Ströme. Obwohl hochwertige Modelle bis zu ihrem Ausfall eine enorme Anzahl an Schaltspielen erreichen können, eignen sie sich ebenso hervorragend, wenn über längere Zeiträume keine Betätigung erfolgt. Im Gegensatz zu herkömmlichen Relais können bei Reedschaltern keine Mechaniken verschleißen beziehungsweise Schmierstoffe verharzen und verkleben. Zum Einsatz kommen Reedrelais beispielsweise in Alarmanlagen, Messgeräten, medizinischen Geräten im Automotive-Sektor und in vielen anderen Bereichen der Elektrotechnik und Elektronik.

Übrigens: Die Bezeichnung Reed-Relais ist einer Ähnlichkeit der schwingenden Kontaktzungen mit dem Rohrblatt (englisch: reed) von Holzblasinstrumenten geschuldet.

Welche Typen und Bauarten gibt es?

Am verbreitetsten sind Reed-Relais mit einfachem Schließerkontakt. Das liegt in erster Linie an der einfachen Herstellung, die sich wiederum in einem günstigen Preis niederschlägt. Das Schaltverhalten lässt sich mit einer zusätzlichen Transistorschaltung invertieren, was sich insbesondere dann anbietet, wenn ohnehin ein größerer Schaltstrom benötigt wird, als das Relais selbst zu leisten vermag.

Neben den Relais mit einfachem Schließerkontakt gibt es Versionen mit zwei oder vier Schließern. Außerdem gibt es Varianten mit einem oder mehreren Wechsler- oder Öffnerkontakten. Die üblichen Spulenspannungen betragen 5, 12 oder 24 Volt, wobei 5-Volt-Typen durch ihre geringe Leistungsaufnahme oft TTL-kompatibel sind.

Für Hochvolt-Anwendungen gibt es spezielle Reedrelais, die Spannungen bis etwa 10.000 Volt und Leistungen bis zu mehreren hundert Watt schalten können. In aller Regel liegt die Strombelastbarkeit auch größerer Relais allerdings im einstelligen Ampere-Bereich, weshalb für höhere Ströme nachgeschaltete Relais, Schütze oder SSD-Relais eingesetzt werden.

Erhältlich sind Reed-Relais in diversen Gehäusebauformen, beispielsweise als DIP-, SIP- und SIL-Varianten mit unterschiedlichen Kontaktzahlen zur Montage auf Leiterplatten. Auch SMD-Bauformen sind verfügbar. Hochvolt-Reed-Schalter besitzen teils isolierte, kurze Anschlussleitungen mit offenen Enden für die Schaltkontakte, um die erforderlichen Isolationsstrecken zu gewährleisten.

Relais mit vier Schließern und einem Print-Anschluss

Kaufkriterien für Reed-Relais - worauf kommt es an?

Relais für 5 V/DC mit einer Betriebstemperatur von -20 bis 85 °C

Neben den rein elektrischen Werten in Form von Spulenspannung und -strom, Kontaktbelastbarkeit, erforderlicher Schaltspannung sowie Schaltfrequenz können Aspekte wie Vibrations- und Schockfestigkeit eine Rolle spielen. Dies gilt insbesondere beim Einsatz im Automobil-Bereich und für viele mobile Anwendungen. Zu beachten ist zudem der zulässige Betriebstemperaturbereich sowie die erforderliche Schutzart.

Eine magnetische Abschirmung des Reedschalters kann erforderlich sein, wenn sich ein Magnet in der Nähe befindet, oder damit zu rechnen ist, dass ein Magnet in die Nähe des Relais gebracht werden könnte. Auch andere Bauteile auf der Leiterplatte können unter Umständen störende Magnetfelder erzeugen.

Für unterschiedliche Anwendungen werden verschiedene Materialien als Kontaktbeschichtung eingesetzt. Die Edelmetalle haben jeweils ihre optimierten Schwerpunkte in Bezug auf Kontaktwiderstand, mechanische Belastbarkeit (Kontakterosion) und Beständigkeit gegen Abbrand bei hohen Strömen oder Hochspannung. Die Datenblätter zu den Produkten geben auch Auskunft.

Unser Praxistipp

Wenn mehrere Reedschalter dicht nebeneinander montiert sind, empfiehlt sich der Einsatz magnetisch abgeschirmter Ausführungen. Dadurch werden gegenseitige magnetische Beeinflussungen vermieden, die zu unerwünschten Schalthandlungen oder Fehlfunktionen führen können. Auch ein versehentlich oder absichtlich in die Nähe gebrachter Magnet beeinträchtigt die Funktion nicht.

FAQ – häufig gestellte Fragen zu Reed-Relais

Wo liegt der Unterschied zwischen Reed-Relais und Reed-Kontakten?

Ein Reed-Kontakt bezeichnet nur das reine Schaltelement, also das Glasröhrchen mit den Schaltkontakten, das im Schalter verbaut ist. Die Kontakte sind im Bereich Reed-Technik auch einzeln als Bauelemente erhältlich und werden im einfachsten Fall mit einem Magnet betätigt. Zum Einsatz kommen sie zum Beispiel auch als Stromdetektoren, wenn sie mit einem Draht umwickelt werden, der bei Stromfluss ein Magnetfeld generiert.

Welche Anzugszeiten und Schaltfrequenzen sind mit Reed-Relais zu erreichen?

Im Regelfall liegen die Anzugs- und Abfallzeiten im Bereich weniger Millisekunden. Besonders schnelle Reedschalter können Anzugszeiten von rund 0,5 Millisekunden erreichen. Die maximal realisierbaren Schaltfrequenzen liegen, je nach Ausführung, bei mehreren hundert Hertz.

Fazit: So kaufen Sie das passende Reed-Relais

Generell gilt: Reedschalter mit Schließerkontakten sind preiswerter als solche mit Wechslern oder Öffnern. Achten Sie auf eventuell erforderliche Prüfzeichen, um die elektrische Sicherheit zu gewährleisten. Muss ein defekter Reed-Schalter ersetzt werden, ist auf Pinkompatibilität und die Übereinstimmung der Spulenspannung zu achten. Die Strombelastbarkeit des neuen Relais darf nicht geringer sein als die des defekten Bauteils.