Elektromechanische Relais und Halbleiterrelais im Vergleich

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Shanghai Yongming Electronic Co., Ltd.

Panasonic Electric Works Europe AG

• Galvanische Trennung

Unter galvanischer Trennung versteht man die Trennung durch Isolation. Hierbei ist zwischen galvanischer Trennung zwischen Ansteuer- und Lastseite sowie galvanischer Trennung auf der Lastseite zu unterscheiden. Ein gesperrter Halbleiter gewährleistet keine galvanische Trennung an der Lastseite. Durch Optokoppler lässt sich aber zumindest die Trennung zwischen Ansteuer- und Lastseite erzielen.

Elektromechanische Relais bieten hier einen klaren Vorteil, da sie sowohl auf der Ansteuer- als auch auf der Lastseite eine galvanische Trennung aufweisen. Gerade in Sicherheitsanwendungen kann dies ein ausschlaggebendes Kriterium sein.

• Ansteuerleistung

Moderne PhotoMOS-Relais lassen sich bereits mit Strömen von 0,3 mA ansteuern. Der Spannungsabfall über die Ansteuer-LED beträgt Minimum 1,25 V. Das entspricht einer minimalen Leistungsaufnahme von etwa 0,4 mW (Beispiel AQY 232S von Panasonic). Die Spulenleistungsaufnahme hoch sensitiver elektromechanischer Relais liegt dagegen im besten Fall bei 50 mW (Panasonic TXS-Relais). Allerdings sind hier auch bistabile Typen verfügbar, die im geschalteten Zustand gar keine Halteleistung mehr benötigen.

• Lastspannung/Laststrombereich

Elektromechanische Relais zeichnen sich durch sehr gute Stromtragfähigkeiten im Vergleich zu PhotoMOS-Relais aus. Andererseits sind PhotoMOS-Relais besonders beim Schalten hoher Gleichspannungen dem elektromechanischen Relais überlegen.

• Hochfrequenzeigenschaften

Um eine ausreichende Übersprechdämpfung bei hohen Frequenzen zu erzielen, müssen die Relais über geringe Kontaktkapazitäten verfügen. Bei elektromechanischen Relais liegen die Kontaktkapazitäten typischerweise um 1 pF. Daraus resultieren hervorragende HF-Eigenschaften. Auch bei einer Frequenz von 100 MHz beträgt die Übersprechdämpfung noch 40 dB. Spezielle Hochfrequenzrelais, wie das RJ-Relais von Panasonic, sind sogar für Frequenzen bis 8 GHz ausgelegt.

Mit PhotoMOS-Relais lassen sich mittlerweile annähernd so gute Hochfrequenzeigenschaften wie beim elektromechanischen Relais erreichen. Die Ausgangskapazitäten bei PhotoMOS-Relais betragen je nach Type ebenfalls 1 pF, so dass PhotoMOS-Relais für Frequenzen im MHz-Bereich ebenfalls verwendbar sind. Bei Anwendungen im GHz-Bereich muss aber weiterhin auf Pin-Dioden oder spezielle HF-Relais zurückgegriffen werden.

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