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Ein fünfpoliges Kfz-Umschaltrelais verwendet einen kleinen Spulensteuerstrom, um einen separaten Laststromkreis zu schalten. Wenn die Spule AUS ist, ist Klemme 30 mit 87a verbunden. Wenn die Spule EIN ist, ist 30 mit 87 verbunden. Die Klemmen 85 und 86 betätigen die Spule; sie sind nicht die Lastklemmen.
Diese Anleitung behandelt das Kfz-Relais mit der Kennzeichnung 30, 85, 86, 87 und 87a. Fünf physische Pins allein begründen diese Anordnung nicht. Für andere Funktionsprinzipien und Relaisfamilien siehe die verschiedenen Relaisarten.
Relais-Pin-Konfiguration
Beginnen Sie mit dem auf dem Relais abgebildeten Schaltbild und den Anschlussklemmennummern der Sockel. Die folgende Tabelle beschreibt das im Leitfaden verwendete geschützte Negativ-Masse-Beispiel, wobei sich der Steuerschalter auf der positiven Seite der Spule befindet.
| Pin | Name | Verbindet mit | In Ruhe: Spule AUS | Erregt: Spule EIN |
|---|---|---|---|---|
| 30 | Gemeinsam / COM | Abgesicherte Lastversorgung in diesem Beispiel | Verbunden mit 87a; offen zu 87 | Verbunden mit 87; offen zu 87a |
| 87 | Normalerweise offen / NO | Last A positiver Eingang | Öffnet ab 30 | Verbunden mit 30 |
| 87a | Normalerweise geschlossen / NC | Optionaler Last B positiver Eingang | Verbunden mit 30 | Öffnet ab 30 |
| 85 | Spulenrückleitung / Minus | Batterie-Minus oder geeignete Gehäuserückleitung | Rückleitung bleibt vorhanden | Führt Rückstrom der Spule |
| 86 | Spulensteuerung / Plus | Geschützte positive Versorgung über den Steuerschalter | Steuerschalter offen | Steuerschalter geschlossen; Spule bestromt |
Die Kontaktbelegung ist einpolig, Wechsler (SPDT). “Normalerweise” beschreibt den Zustand, wenn die Spule nicht bestromt ist, nicht ob das Fahrzeug oder Zubehör normalerweise läuft. Die breitere Anschlussklemmen- und Verdrahtungsanleitung für SPDT-Relais erklärt andere Nummerierungssysteme und Kontaktanordnungen.
Ist 85 oder 86 Pluspol?
Für den hier dargestellten konventionellen Stromkreis, ist 86 der Spulen-Pluspol und 85 der Spulen-Minuspol. Wenden Sie diese Konvention erst an, nachdem Sie das Gehäusediagramm überprüft haben:
- Eine einfache, nicht verriegelnde DC-Spule ohne polaritätsempfindliche Komponenten kann normalerweise mit beiden Polaritäten betrieben werden. Die Konvention hilft dennoch, den Kabelbaum verständlich zu halten.
- Eine Spule mit einem normalen parallelen Unterdrückungswiderstand ist im Allgemeinen unpolarisiert, vorausgesetzt, es sind keine anderen polaritätsempfindlichen Elektroniken vorhanden.
- Eine Spule mit einer parallelen Freilaufdiode erfordert die markierte Polarität. In diesem Beispiel zeigt die Dioden-Kathode zu 86/positiv und die Anode zu 85/negativ. Eine Umkehrung der Versorgung schaltet die Diode in Durchlassrichtung und kann einen nahezu Kurzschluss über die Steuerspeisung verursachen, die Diode oder den Treiber beschädigen oder deren Schutz öffnen.
Identifizieren Sie den Unterdrückungstyp nicht anhand der Farbe des Relais. Suchen Sie nach seinem internen Schaltsymbol und der genauen Dokumentation des Teils. Ein ähnlich aussehender Ersatz kann eine andere Unterdrückungsanordnung verwenden.
5-Pin Relais Komponentenübersicht
Ein Fünf-Wege-Umschaltrelais besteht aus mehreren Komponenten, die zusammenarbeiten:
- Elektromagnetische Spule: Kupferdraht, der um einen magnetischen Kern gewickelt ist, erzeugt das betätigende Magnetfeld.
- Armatur: Ein bewegliches Teil reagiert auf das Magnetfeld der Spule und bewegt den Kontaktmechanismus.
- Gemeinsamer Kontakt: Die gemeinsame Schaltverbindung, Klemme 30 nach dieser Automobilkonvention.
- Feste Schließer- (NO) und Öffnerkontakte (NC): Diese sind mit den Klemmen 87 bzw. 87a verbunden.
- Rückstellfeder: Stellt die normale Kontaktstellung wieder her, wenn die Spule stromlos ist.
- Gehäuse und Anschlussklemmen: Umschließen den Mechanismus und stellen die externen Verbindungen her.
Die Spannungsrichtlinie für Relaisspulen unterscheidet die Nennspulenspannung vom Ansprech-, Halte- und Abfallverhalten. Eine reine Batterieversorgungsangabe legt den korrekten Betriebsbereich für eine bestimmte Spule nicht fest.
4-Pin vs. 5-Pin Relais
Ein gängiges vierpoliges Kfz-Schließrelais hat zwei Spulenanschlüsse plus 30 und 87. Es bietet einen normalerweise offenen Pfad zum Ein- und Ausschalten einer Last. Die Fünfpol- Umschaltvariante fügt den normalerweise geschlossenen Pfad 87a hinzu, nützlich, wenn ein Stromkreis einen alternativen Ruhezustand benötigt.
Nicht jedes Fünfpol-Relais ist jedoch ein Umschaltrelais. Einige haben zwei Ausgänge, die beide mit 87, gekennzeichnet sind, welche sich zusammen einschalten können. Diese sind nicht mit einem 87/87a-Relais austauschbar, nur weil das Gehäuse und die Pinanzahl übereinstimmen.
Ein kompatibles Fünfpol-Umschaltrelais kann eine vierpolige Schließeranwendung mit ungenutztem 87a bedienen. Stellen Sie sicher, dass die Fassung die zusätzliche Klinge aufnimmt, die Anschlussklemmenpositionen übereinstimmen, die Spulenspannung und die Unterdrückung kompatibel sind und die Lastwerte geeignet sind. Erzwingen Sie kein Relais in eine Fassung, schneiden Sie keine Klinge ab und gehen Sie nicht davon aus, dass die zusätzliche Position sicher unverbunden ist. Für eine einfache EIN/AUS-Aufgabe mit einer Last kann ein korrekt spezifiziertes vierpoliges Relais ausreichend sein.
Erläuterung des Relaisbetriebs
Der Betrieb basiert auf elektromagnetischen Prinzipien. Wenn eine Spannung an die Spule angelegt wird, zieht deren Magnetfeld den Anker an. Diese Bewegung überträgt den gemeinsamen Kontakt aus seiner Normalposition.
In den normalen Ruhezuständen wählt der Wechslerkontakt einen Pfad aus: 30-87a in Ruhe, oder 30-87 bei angelegter Spannung. Er liefert keine zwei gleichzeitigen normalerweise offenen Ausgänge. Übliche Wechslerkontakte unterbrechen üblicherweise die alte Verbindung, bevor sie die neue herstellen; die genaue Schaltsequenz bleibt eine Eigenschaft des Datenblatts.
Die Spulenschaltung und die Kontaktschaltung sind im Relais elektrisch getrennt, sodass ihre Betriebsspannungen innerhalb der Spezifikationen des Produkts abweichen können. Diese Trennung berechtigt nicht zum Schalten einer beliebigen höheren Spannung. Kontaktspannung, Lasttyp, Isolierung und Sockelgeeignetheit müssen alle überprüft werden.
Eine Kennzeichnung wie “12V 30A” kann beispielsweise die Spulenspannung und eine Kontaktstrombelastbarkeit angeben, ist aber keine vollständige Anwendungsspezifikation. Bestätigen Sie, wie der Hersteller jeden Wert definiert, einschließlich etwaiger unterschiedlicher NO/NC-Nennwerte und der zulässigen Last. Leiten Sie keine Netztauglichkeit aus der Spulenkennzeichnung eines Kfz-Relais ab.
Verdrahtungsanleitung: Ein vollständiges Masse-Negativ-Beispiel
Das Diagramm unten verwendet eine 12 V-Schaltkreis mit negativem Massebezug, einem Schalter für die Plus-Seite der Spule, einer Hauptlast-Sicherung und einem separat geschützten Steuerkreis. Es ist ein Beispiel für einen Hilfskreis, keine Erlaubnis zur Änderung eines Steuergeräteausgangs, eines Sicherheitskreises oder eines Hochspannungs-Fahrzeugsystems.
Laden Sie das einseitige druckbare Verdrahtungsdiagramm (PDF) herunter.
1. Versorgungsspannung vor Berührung der Verkabelung trennen
Befolgen Sie die Service-Prozedur des Fahrzeugs oder Geräts. Trennen Sie bei diesem Beispiel mit negativem Massebezug die Batterie-Minusverbindung wie angegeben und isolieren Sie jede zusätzliche Quelle, die den Stromkreis unter Spannung setzen könnte. Halten Sie das Relais, die Batterieanschlüsse und lose Leiter vor versehentlichem Überbrücken geschützt. Wenn die korrekte Isolationsprozedur unklar ist, wenden Sie sich an einen qualifizierten Kfz-Elektriker.
2. Versorgungsspannung des geschützten Lastkreises an Klemme 30 führen
Batterie-Pluspol über die Hauptsicherung an Klemme 30 anschließen. Die Sicherung nahe der Quelle platzieren, damit der Zuleitungsleiter geschützt ist. Wählen Sie den Schutz für die tatsächliche Last, die Verkabelung und die Installation entsprechend den Nennwerten des Relais und der Fassung; aus der Anzahl der Relaisstifte ergibt sich keine universelle Sicherungsgröße.
In diesem Beispiel ist 30 die geschützte gemeinsame Versorgung und 87/87a sind ausgewählte Ausgänge. Diese Konvention erleichtert die Überprüfung der beiden Zustände. Die Kontakte sind keine einseitigen Geräte, aber die Änderung des Versorgungspunktes verändert das Verhalten des NC-Pfades und erfordert ein durchdachtes Schaltungsdesign.
3. Verbinden Sie den Spulen-Steuerkreis
Führen Sie eine geschützte positive Steuerleitung durch den Schalter zu 86. Verbinden Sie 85 mit der geeigneten negativen Rückleitung. Die Zeichnung leitet diese Steuerleitung nach dem Hauptsicherung ab und beinhaltet einen separaten Steuerschutz, wo der kleinere Steuerzweig beginnt.
Dies ist eine positive Schaltung. Einige Fahrzeuge schalten die negative Seite, aber das erfordert eine eigene vollständige, geprüfte Schaltung; mischen Sie keine Teile aus zwei Diagrammen. Schließen Sie keinen Steuergerätausgang ohne die Schnittstellenanweisungen des Herstellers an.
4. Verbinden Sie die Verbraucher und ihre Rückleitungen
Verbinden Sie den positiven Eingang von Verbraucher A mit 87 und seine negative Verbindung mit der Rückleitung. Er läuft, wenn die Spule betätigt wird. Falls erforderlich, verbinden Sie Verbraucher B mit 87a mit seiner eigenen geeigneten Rückleitung; er läuft, wenn die Spule ausgeschaltet ist, während die gemeinsame Versorgung verfügbar ist.
Wenn 87a unbenutzt ist, lassen Sie es elektrisch unverbunden und entsprechend isoliert. Es kann im Ruhezustand unter Spannung stehen, wenn 30 eine Versorgung hat. Schützen Sie die Steckdose, Anschlussklemmen und Leiter vor versehentlichem Kontakt; ein unbenutzter NC-Ausgang ist nicht automatisch ein spannungsfreier Ausgang.
5. Unterdrückung vor dem Anschluss eines elektronischen Treibers prüfen
Lesen Sie das Gehäusediagramm für eine eingebaute Diode oder einen Widerstand. Wenn eine externe Unterdrückung erforderlich ist, wählen Sie diese gemäß der Dokumentation des Relais und des Treibers aus. Eine gewöhnliche Freilaufdiode, sofern spezifiziert, ist im Normalbetrieb Sperrvorspannung: Kathode zur positiven Spulenseite, Anode zur negativen Seite.
Fügen Sie nicht automatisch eine über jede ECU-gesteuerte Spule hinzu. Der Treiber kann bereits eine Klemmung bereitstellen, und die Wahl der Unterdrückung ändert das Auslöseverhalten. Vermeiden Sie die Duplizierung oder Umgehung eines bestehenden Schutzschemas.
6. Beide Zustände testen
Überprüfen Sie die gesamte Verkabelung, bevor Sie die Versorgung gemäß dem Serviceverfahren wiederherstellen. Bei stromloser Spule sollte die optionale NC-Last arbeiten und die NO-Last nicht. Schließen Sie den Steuerschalter: Das Relais sollte anziehen, Last A sollte laufen und Last B sollte stoppen. Öffnen Sie ihn wieder und überprüfen Sie die Rückkehr in den Ruhezustand.
Ein hörbares Klicken beweist nicht, dass die Lastkontakte korrekt leiten. Wenn die erwartete Last nicht funktioniert, überprüfen Sie die geschützte Einspeisung zu 30, den ausgewählten Ausgang und die Lastrückführung. Isolieren Sie erneut, bevor Sie Drähte bewegen oder die Durchgängigkeit prüfen. Andere geprüfte Schaltungsbeispiele finden Sie im vollständigen SPDT-Verdrahtungsleitfaden.
Gemeinsame Anwendungen
Fahrzeugsysteme verwenden entsprechend dimensionierte Relais für Scheinwerfer, Zusatzbeleuchtung, Motorkühlerlüfter und Kraftstoffpumpen. Umschaltkontakte können zwischen zwei zugelassenen Zubehörzuständen wählen, wie z. B. alternative Lampenmodi, wenn die eigene Verkabelung des Geräts dies zulässt.
Fensterheber und Zentralverriegelungen können Relais innerhalb einer größeren Steuerungsanordnung verwenden. Ein einzelnes SPDT-Relais kehrt nicht von sich aus beide Leiter eines zweidrahtigen Motors um. Ebenso sollte man nicht davon ausgehen, dass ein Umschaltrelais sicher die Hoch-/Niedriggeschwindigkeitsanschlüsse jedes Lüfters auswählen kann; der Motor und das Fahrzeugdiagramm bestimmen diese Anordnung.
Ein gewöhnliches Kfz-Relais ist kein Sicherheitsrelais, keine Not-Aus-Architektur und kein Netzumschalter. Halten Sie seine Verwendung innerhalb der dokumentierten Komponentenbewertungen und des vollständigen Systemdesigns.
Häufig Gestellte Fragen
Ist Pin 85 oder 86 positiv?
Das Beispiel verwendet 86 positiv und 85 negativ. Einfache oder widerstandsgedämpfte nicht-rastende DC-Spulen sind im Allgemeinen unpolarisiert, aber eine diodengedämpfte Spule muss ihre markierte Polarität beachten. Überprüfen Sie das genaue Gehäusediagramm, bevor Sie die Versorgung anschließen.
Kann ich die Pins 30 und 87 vertauschen?
Nicht als ungeprüfter Austausch in diesem Diagramm. Ein einfacher potentialfreier Schließerkontakt (NO) kann manchmal Strom in beide Richtungen führen, aber das Vertauschen von Versorgung und Ausgang ändert das Verhalten des Öffnerkontakts (NC). Behalten Sie die geschützte Versorgung an 30 für dieses Beispiel bei und befolgen Sie die Anweisungen des tatsächlichen Relais.
Kann ein 5-Pin-Relais ein 4-Pin-Relais ersetzen?
Manchmal, wenn es sich um den richtigen Wechseltyp handelt, passen die Steckdosenanordnung und der Abstand für zusätzliche Klingen, und die Spule, die Unterdrückung und die Lastnennwerte sind kompatibel. Die ungenutzte 87a-Anschlussklemme muss sicher unverbunden bleiben. Ein Dual-87-Relais erfordert eine separate Kompatibilitätsprüfung.
Das Relais klickt, aber die Last läuft nicht – was prüfe ich?
Prüfen Sie die Sicherung und die Versorgung von 30, die Verbindung von 87 zur vorgesehenen Last und die Rückleitung der Last. Bewerten Sie dann den Kontaktzustand und die Spulenversorgung gemäß dem richtigen Prüfverfahren. Verwenden Sie die SPDT-Fehlerbehebungstabelle für eine tiefere Diagnose; allein das Geräusch beweist kein funktionierendes Relais.
Fazit
Lesen Sie zuerst die Anschlussklemmennummern und das Gehäusediagramm. Für dieses Wechselbeispiel verbindet die Spule AUS 30 mit 87a; die Spule EIN verbindet 30 mit 87. Halten Sie die Spulenpolarität, die geschützte Lastversorgung und die Rückleitungen konsistent mit dem genauen Relais und den Anweisungen des Fahrzeugs, und überprüfen Sie dann beide Betriebszustände.
