Leistungsrelais

"Doping" mit Zero Cross Switching

15. Mai 2014, 9:29 Uhr | Von Benjamin Miedl
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Fortsetzung des Artikels von Teil 5

Mehrwert Zero Cross

Bild 3: Deutlicher Kontaktabbrand bzw. Kontaktwanderung für zufällige Schaltzeitpunkte (links) sowie nahezu unveränderte Kontaktflächen für gezieltes µ-Controller gesteuertes Ein- und Ausschalten der Relaiskontakte im Spannungsnulldurchgang (rechts)
Bild 3: Deutlicher Kontaktabbrand bzw. Kontaktwanderung für zufällige Schaltzeitpunkte (links) sowie nahezu unveränderte Kontaktflächen für gezieltes µ-Controller gesteuertes Ein- und Ausschalten der Relaiskontakte im Spannungsnulldurchgang (rechts)
© Panasonic Electric Works

In nächster Konsequenz ist die Verwendung von kleinen und kostengünstigen Relais möglich. Gerade in den oben beschriebenen Anwendungsfeldern der Gebäude- und Hausautomation spielen Baugröße und Kosteneffizienz sowie Langlebigkeit die entscheidenden Kaufargumente.

Die überaus positiven Auswirkungen der Kontaktschonung durch Zero Crossing sind in Bild 3 veranschaulicht. Die Mikrocontroller gesteuerten Schaltkontakte des in der Untersuchung verwendeten DE1a-L2-5-V-Relais von Panasonic sind im rechten Bild nach 12.000 Schaltspielen aufgenommen, wohingegen im linken Bild zufällige Ein-und Ausschaltzeitpunkte zu sehr deutlichen Abnutzungserscheinungen bzw. Ausfällen nach weniger als 500 Schaltspielen(!) führen. Als Last diente hierfür eine Kombination aus einem 440-µF-Kondensator und einer 25-W-Entladungslampe.

„Zero Crossing“ stellt somit einen enormen Mehrwert für den Kunden dar: Neben der Lebensdauerverlängerung gegenüber anderen Schaltkonzepten ist auch die Einsatzfähigkeit von kleineren und kostengünstigen Relais, z.B. das bistable DW-H-, DE- oder DSP-Relais, überzeugend. Bistabile Relaissysteme benötigen für den Wechsel von Schaltzuständen nur kurze Ansteuerimpulse, nach denen das integrierte Magnetsystem den Anker und damit die Schaltkontakte in einer definierten Stellung halten. Dafür ist eine weitere Bestromung der Relaisspule nicht mehr notwendig. Somit entfällt, wie bei monostabilen System üblich, eine dauerhafte Ansteuerung und die einhergehenden Spulenverlustleistungen. Neben der Energieeffizienz sind hierbei auch noch die erhöhten Kontaktkräfte sowie die verbesserten Schock- und Vibrationseigenschaften von bistabilen Systemen zu nennen.


  1. "Doping" mit Zero Cross Switching
  2. Schutzmaßnahmen für die Schaltkontakte
  3. Schalten im Nulldurchgang
  4. Spannungs-Maxima sind besonders kritisch
  5. Technische Umsetzung der Nulldurchgangsschaltung
  6. Mehrwert Zero Cross

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