Das HM05-1A69-150 ist ein Hochspannungs-Reed-Relais von Standex Electronics, das unter der Marke MEDER electronic vertrieben wird. Es ist für Anwendungen gebaut, die eine ernsthafte Hochspannungsisolation in einem Leiterplattengehäuse erfordern: Hochspannungsprüfgeräte, Kabeltester und Medizingeräte wie HF-Chirurgiesysteme. Die Kennzahlen: eine 5-VDC-Spule, ein Form-A-Kontakt (SPST-Schließer), Schalten bis zu 10 kVAC/10 kVDC und 3 A, 50 W maximale Schaltleistung und eine Durchbruchspannung von 15 kVDC.
Technische Spezifikationen
| Merkmal | Wert |
|---|---|
| Spulenspannung | 5 VDC |
| Spulenwiderstand | 30 Ω |
| Spulenstrom (max DC) | 0.167 A |
| Spulenleistung | 833 mW |
| Kontaktformular | 1 Form A (SPST-NO) |
| Max. Schaltstrom | 3.0 A (DC or peak AC) |
| Schaltspannung | 10 kVAC, 10 kVDC |
| Max. Schaltleistung | 50 W |
| Statischer Kontaktwiderstand (max) | 150 mΩ |
| Isolationswiderstand (typ.) | 10¹³ Ω (Kontakte und Kontakt zur Spule) |
| Durchschlagspannung | 15 kVDC |
| Spannungsfestigkeit Spule/Kontakt | 15 kVDC (gemäß EN 60255-5) |
| Spulen-Freilaufdiode | Keine; externe Unterdrückung erforderlich |
| Ansprechzeit inkl. Prellen | 3.0 ms |
| Abfallzeit | 1.5 ms (ohne Unterdrückung) |
| Kapazität zwischen den offenen Kontakten | 0.8 pF typ. |
| Kapazität Kontakt zu Spule | 5.0 pF typ. |
| Betriebstemperatur | −20 °C to +70 °C |
| Lagertemperatur | −35 °C to +105 °C |
| Löttemperatur | 260 °C für 5 s |
| Stoßfestigkeit | 50 g (11 ms, ½ Sinus) |
| Vibrationsfestigkeit | 20 g (10–2000 Hz) |
| erwartete Lebensdauer | 50 × 10⁶ Zyklen bei 5 V / 10 mA DC |
| Gehäuseabmessungen | 68 × 19 × 19.8 mm |
| Anschlussart | Axiale Kabel, AWG20 Silikon-Hochspannungsleitung (UL 3239), verzinnte Enden |
| Konstruktion | Abgedichtet, epoxidvergossen, magnetische Abschirmung; Polycarbonatgehäuse, Polyurethan-Vergussmasse |
Einige dieser Werte verdienen einen Kommentar. Der Isolationswiderstand von 10¹³ Ω hält Leckströme in Prüfgeräten und patientennahen medizinischen Schaltungen vernachlässigbar, und die Durchbruchspannung von 15 kVDC lässt eine echte Reserve gegenüber der Schaltspannung von 10 kV. Die Kapazität von 0.8 pF bei geöffnetem Kontakt ist niedrig genug, dass das Relais Hochfrequenzsignale im ATE-Betrieb nicht nennenswert belastet oder verzerrt.
Der axiale Kabelanschluss ist der entscheidende Punkt
Das Suffix “150” in der Teilenummer bezeichnet die Option mit axialem Kabel: vormontierte AWG20 Silikon-Hochspannungsleitung zur direkten Verdrahtung, mitunter als Freiluftverdrahtung bezeichnet. Dies ist die konstruktive Antwort auf ein reales Problem: Bei 10 kV ist es schwierig, ausreichende Kriech- und Luftstrecken auf einer Leiterplatte einzuhalten, und der Kabelanschluss verlagert die Hochspannungsführung vollständig von der Platine weg. Das reduziert das Layout-Risiko bei Kabelprüfgeräten und medizinischen Geräten, bei denen die Integrität der Hochspannungsverbindung entscheidend ist. Die HM-Serie dient zudem als moderner Ersatz für quecksilberbenetzte Relais und erreicht deren niedrigen Kontaktwiderstand und lange Lebensdauer, ohne Quecksilber in der Stückliste.
Verfügbarkeit und Preise
Dies ist ein Nischenteil, keine Handelsware, und das Beschaffungsbild spiegelt dies wider. Große autorisierte Distributoren zeigen häufig null Bestand; Mouser listet es als nicht gelagert mit einer Werkslieferzeit von 10 Wochen und einer Mindestbestellmenge von 20 Einheiten, mit gestaffelten Preisen von $44.19 pro Einheit bei 20 Stück und $36.39 bei 200. Okmarts behauptet Bestand mit 1–5 Tagen Versand, aber zu $165.38 pro Einheit, einem Preis, der eher auf unabhängigen oder Graumarkt-Bestand als auf autorisierte Distribution hindeutet. Behandeln Sie jede “auf Lager”-Behauptung bei einem großen Preisaufschlag mit angemessener Vorsicht.
| Distributor | Lagerstatus | Lieferzeit | MOQ | Stückpreis (USD) |
|---|---|---|---|---|
| Mouser Electronics | Nicht auf Lager | 10 Wochen | 20 (Vielfache von 20) | $44.19 @ 20, $36.39 @ 200 |
| TTI Asia | 0 auf Lager / nicht online | Vertrieb kontaktieren | — | — |
| Okmarts | auf Lager | 1–5 Tage | — | $165.38 |
| Mobicon-Remote, Jotrin | Angebot auf Anfrage | Angebot | Angebot | Angebot |
Der autorisierte Standex/MEDER-Vertrieb läuft in den meisten Regionen auch über DigiKey, TTI, Heilind, Master Electronics, TME und andere. Die praktische Konsequenz für die Projektplanung: Dieses Bauteil wird in kleinen Chargen und auftragsbezogenen Mengen bewegt – sprechen Sie Distributoren also früh an und betrachten Sie die 10-wöchige Lieferzeit als Planungsgrundlage, nicht als Ausnahme.
Wie diese Relais ausfallen
Der Einschaltstrom ist die häufigste Ausfallursache. Die Leistungsangabe des Relais geht vom Produkt aus der Spannung an den offenen Kontakten unmittelbar vor dem Schließen und dem Strom im Moment des Schließens aus. Das Entladen einer kapazitiven Last ist ungünstiger als das Aufladen, weil der Strom nur durch den Reed-Schalter und den Leiterbahnwiderstand begrenzt wird; schon ein bescheidener Kondensator kann für Mikrosekunden Dutzende Ampere liefern, und die gespeicherte Energie skaliert mit ½ CV². Ein starker Einschaltstromstoß verschweißt die Kontakte beim Schließen fest; ein schwächerer überträgt mit der Zeit Material, baut auf dem einen Kontakt einen Höcker (Pip) und auf dem anderen einen Krater auf, bis sie mechanisch ineinandergreifen.
Reaktive Lasten erfordern Beachtung. Rein resistive Lasten sind dort, wo Reed-Relais am zufriedensten sind. Induktive Lasten erzeugen beim Öffnen Lichtbögen; begrenzen Sie die Gegen-EMK mit einer Diode für DC oder einem Snubber- oder Varistornetzwerk für AC.
Magnetische Wechselwirkung. Relaisspulen sind Elektromagnete, und das Feld eines Nachbarrelais wirkt dem danebenliegenden entgegen. Packen Sie kleine Relais dicht, und die erforderliche Betriebsspannung kann um bis zu 40% steigen. Form-B- und Latching-Typen mit ihren Permanentmagneten sind die schlechtesten Nachbarn.
Temperatur. Der Spulenwiderstand steigt um 0.39% pro °C. Ein Anstieg um 30 °C bedeutet etwa 12% mehr Widerstand und 14% weniger Spulenleistung, was den Overdrive und damit die erwartete Lebensdauer erodiert. Die Innentemperatur umfasst die Eigenerwärmung durch den Dauerstrom (I²R), nicht nur die Umgebung.
Endzustands-Ausfälle treten in drei Formen auf: Kleben (öffnet nicht), Aussetzen (schließt nicht) und Kontaktwiderstandsdrift. Hersteller unterscheiden weiche Ausfälle, bei denen sich das Relais innerhalb von etwa einer halben Sekunde erholt, von harten Ausfällen, bei denen dies nicht geschieht. Lebensdauerangaben für ATE zählen den ersten weichen Ausfall als Lebensdauerende – das zeigt, wie die Toleranz für Störungen in dieser Branche gesetzt ist.
Die volle Lebensdauer herausholen
- Nach Möglichkeit kalt schalten. Den Stimulus erst anlegen, nachdem sich die Kontakte beruhigt haben, und ihn vor dem Öffnen entfernen; allein dies kann die Lebensdauer in Testsystemen dramatisch verlängern.
- Halten Sie die Übersteuerung aufrecht. Das 5-V-Teil hat eine “must operate by”-Spannung von etwa 3.8 V; halten Sie die Spule mindestens 25% darüber. Vermeiden Sie Treiber-ICs, die die Spulenspannung nach dem Schließen senken, um Leistung zu sparen, denn die meisten Reed-Relais haben nicht genügend Anzugs-zu-Abfall-Spielraum, um dies zu tolerieren.
- Schützen Sie den Spulenkreis. Das Standardbauteil hat keine interne Unterdrückungsdiode, also die externe Diode hinzufügen; Relaisspulen an einer von empfindlichen Analogschienen getrennten Versorgung betreiben.
- Achten Sie auf die Wärmeentwicklung. Die Umgebungstemperatur niedrig halten und bei hohem Dauerstrom die I²R-Eigenerwärmung berücksichtigen, bevor die Spulenansteuerungsreserve beurteilt wird.
- Raum und Abschirmung. Mindestens 5 mm zwischen benachbarten Relais lassen, die Ausrichtung magnetausgestatteter Typen Ende-zu-Ende abwechseln und bei dichten Layouts Eisenhüllen oder interne magnetische Abschirmung bevorzugen.
Wo das Bauteil eingesetzt wird
Die drei Kernanwendungen: Hochspannungsprüfgeräte für Isolations- und Durchschlagprüfungen, Kabeltester (einschließlich des Managements der kapazitiven Entladung, das auf die Festigkeitsprüfung folgt) und medizinische Geräte wie HF-Chirurgiesysteme, bei denen die Anforderungen an Isolation und Energiekontrolle streng sind. Die breitere HM-Serie von Standex/MEDER bedient auch Designs aus Industrie, Automobil, Haushaltsgeräten, alternativer Energie, HLK, Consumer und Militär/Luftfahrt, aber der 1A69-150 ordnet sich mit seinem axialen Kabelanschluss und seiner 10 kV Bemessung eindeutig der anspruchsvollsten Hochspannungsecke dieses Bereichs zu.
Kurz gesagt: ein spezialisiertes Reed-Relais mit hoher Isolation, echtem 10-kV-Schalten und 15-kV-Durchbruchsfestigkeit, einem axialen Kabelanschluss, der die Hochspannungsführung von der Leiterplatte nimmt, und einer Lieferkette, die frühe Planung belohnt. Konstruieren Sie es mit Blick auf Einschaltstrom, Spulenübersteuerung, Thermik und Layout ein, und es wird die Zuverlässigkeit liefern, die die Spezifikation verspricht.
Für eine allgemeinere Auswahlhilfe zu Hochspannungs-Reed-Relais siehe wie man das richtige Hochspannungs-Reed-Relais auswählt und unsere Produktsortiment der Hochspannungs-Reed-Relais, oder verwenden Sie den Produktfinder um einer Spezifikation zu entsprechen.