Kfz-Relais-SPDT-Leitfaden 2025: Schaltpläne und Anwendungen

Ein Kfz-Relais SPDT funktioniert wie ein elektronischer Schalter. Es verwendet ein kleines elektrisches Signal, um einen leistungsstarken Stromkreis zu steuern. Dieses Gerät leitet den Strom an einen von zwei möglichen Ausgängen.

[Bild: Ein standardmäßiges 5-poliges Kfz-Relais mit deutlich beschrifteten Pins 30, 87, 87a, 85 und 86.]

Mit diesem Gerät können Sie über einen Schalter mit geringem Stromverbrauch,{0}ähnlich einer Taste auf Ihrem Armaturenbrett, Geräte mit hohem Stromverbrauch sicher steuern. Denken Sie an leistungsstarke Kühlventilatoren oder Scheinwerfer. Das Relais schaltet nicht nur Dinge ein oder aus. Es schaltet die Stromversorgung zwischen zwei separaten Stromkreisen über einen einzigen Eingang um. Dies macht das Single Pole Double Throw (SPDT)-Relais zu einem der nützlichsten Teile bei kundenspezifischen Fahrzeugverkabelungsprojekten.

Anatomie eines SPDT-Relais

Sie müssen verstehen, was in einem SPDT-Relais passiert, um es effektiv nutzen zu können. Es ist keine Mystery-Box. Es ist eigentlich ein einfaches und robustes Gerät.

[Bild: Ein kommentiertes Diagramm, das die internen Komponenten eines SPDT-Relais zeigt: die Elektromagnetspule, den Anker (Pol), den normalerweise geschlossenen Kontakt und den normalerweise offenen Kontakt.]

Im Kunststoffgehäuse befinden sich zwei zusammenhängende Schaltkreise. Der erste verarbeitet einen niedrigen Strom zur Steuerung. Der zweite verarbeitet den hohen Strom für die eigentliche Last. Wenn der Steuerkreis einen Elektromagneten mit Strom versorgt, bewegt er physisch einen Schalter, der als „Pol“ bezeichnet wird. Dadurch wird der hohe -Stromfluss umgeleitet.

Schauen wir uns an, was jeder der fünf Pins bewirkt.

Der Steuerkreis

Dies ist das „Gehirn“ des Relais. Es benötigt nur eine geringe Strommenge (normalerweise unter 200 mA), um zu funktionieren.

Pin 85 verbindet die Spule mit Masse. Dieser Pin muss mit einer soliden Gehäusemasse verbunden sein, damit der interne Elektromagnet ordnungsgemäß funktioniert.

Pin 86 empfängt Strom oder das Triggersignal. Dieser Pin erhält ein 12V+-Signal von Ihrem Steuerschalter. Dies kann ein Kippschalter, ein Sensor oder der Computer Ihres Fahrzeugs sein. Wenn 12 V Pin 86 erreichen, während Pin 85 geerdet ist, schaltet sich der Elektromagnet ein.

Der Lastkreis

Dies ist der „Muskel“ des Relais. Es ist für hohe Ströme ausgelegt, die einen kleinen Schalter zerstören würden.

Pin 30 ist der gemeinsame Anschluss. Dieser erhält Strom von der Hochstromquelle. Es sollte über eine ausreichend dimensionierte Sicherung direkt mit der Batterie verbunden sein. Dies ist der „Single Pole“ im SPDT-Namen.

Pin 87a ist der Öffnerkontakt (NC). Wenn das Relais im Ruhezustand ist (nicht mit Strom versorgt), ist Pin 30 intern mit Pin 87a verbunden. Der Strom fließt standardmäßig von 30 bis 87 A. Stellen Sie sich „a“ als „in Ruhe“ vor.

Pin 87 ist der Schließerkontakt (NO). Dieser Pin hat keine Verbindung zu Pin 30, wenn das Relais in Ruhe ist. Erst wenn die Spule mit Strom versorgt wird (Pins 85 und 86 sind aktiviert), schaltet der interne Schalter um. Dann wird Pin 30 mit Pin 87 verbunden.

Die Pin-Nummern 30, 85, 86, 87 und 87a sind nicht zufällig. Sie folgen der deutschen Norm DIN 72552. Diese Spezifikation wird weltweit in der Automobilindustrie verwendet. Dies bedeutet, dass Sie ein Relais eines Herstellers durch eines eines anderen ersetzen können, ohne die Verkabelung neu erlernen zu müssen.

Hier finden Sie eine Kurzreferenz zu den Pin-Funktionen und ihren Zuständen.

SPDT-Verkabelung und Anwendungen

Das Verstehen der Pins ist nur Theorie. Bei der Nutzung dieses Wissens in realen Schaltkreisen zeigt das SPDT-Relais seinen Wert. Wir werden zwei seiner wirkungsvollsten Einsatzmöglichkeiten untersuchen.

Anwendung 1: Polaritätsumkehr

Eine häufige Herausforderung besteht darin, einen Gleichstrommotor so zu steuern, dass er sich in zwei Richtungen bewegt. Denken Sie an einen Fensterhebermotor oder einen Linearantrieb. Ein SPDT-Relaisaufbau ist die klassische Lösung. Hierzu sind zwei SPDT-Relais und ein Steuerschalter erforderlich.

[Bild: Ein übersichtlicher Schaltplan, der zwei SPDT-Relais zeigt, die an einen Gleichstrommotor angeschlossen sind. Ein DPDT-Schalter steuert die Auslöser für beide Relais.]

Das Ziel besteht darin, die an den Motor gesendete Spannungspolarität umzukehren. In einem Zustand erhält die positive Leitung des Motors 12 V+ und die negative Leitung erhält Masse. Um die Richtung umzukehren, muss die positive Leitung geerdet werden und die negative Leitung muss 12 V erhalten.+.

Hier ist die Verdrahtungslogik:

Schließen Sie die beiden Motorleitungen an die Klemmen Pin 30 jedes Relais an.

Verbinden Sie beide Pin-87-Klemmen mit einer abgesicherten Hochstromquelle mit 12 V+.

Verbinden Sie beide Pin 87a-Klemmen mit einer festen Gehäuseerde.

Der Steuerschalter (idealerweise ein kurzzeitiger (EIN)-AUS-(EIN) DPDT-Schalter) steuert die Auslöser der Relaisspule. Eine Seite des Schalters steuert den Pin 86 von Relais 1. Die andere Seite steuert den Pin 86 von Relais 2. Beide Pin 85 sind mit Masse verbunden.

Wenn sich das System im Ruhezustand befindet (Schalter in der mittleren AUS-Position), hat keine der Relaisspulen Strom. Beide Motorleitungen (an Pin 30 jedes Relais) sind über ihre Pin 87a-Klemmen mit Masse verbunden. Dies kann als dynamische Bremse für den Motor wirken.

Wenn Sie den Schalter auf Position eins drücken, schaltet sich Relais 1 ein. Sein Pin 30 schaltet von Masse (87a) auf 12V+ (87). Währenddessen bleibt Relais 2 in Ruhe, sodass sein Pin 30 mit Masse verbunden bleibt. Der Motor sieht jetzt 12 V+ an einem Kabel und Masse am anderen. Dadurch läuft es in eine Richtung.

Wenn Sie den Schalter in die entgegengesetzte Position drücken, schaltet sich Relais 2 ein und Relais 1 ruht. Die Polarität zum Motor wird umgekehrt. Dadurch läuft es in die entgegengesetzte Richtung.

Wenn Sie an einem Motorstromkreis arbeiten, verwenden Sie immer einen Draht, der dick genug für den Stillstandsstrom des Motors ist, nicht nur für seinen Betriebsstrom. Wir haben gesehen, dass unterdimensionierte Kabel sofort schmelzen, wenn ein elektrischer Fensterheber blockiert. Dadurch bleibt der Motor stehen und zieht maximalen Strom.

Anwendung 2: Lüftersteuerung mit zwei-Geschwindigkeiten

Viele elektrische Kühlventilatoren können mit zwei Geschwindigkeiten laufen. Hohe Geschwindigkeit sorgt für maximale Kühlung bei hoher Belastung. Eine niedrigere Geschwindigkeit reicht für die allgemeine Kühlung aus und ist viel leiser. Ein SPDT-Relais ist hierfür perfekt geeignet.

[Bild: Ein Schaltplan, der ein einzelnes SPDT-Relais, einen elektrischen Lüfter, einen Ballastwiderstand und zwei separate Triggerquellen zeigt.]

Dieses Setup nutzt die Umschaltfunktion des Relais, um entweder die volle Leistung an den Lüfter zu senden oder Leistung über einen großen Ballastwiderstand zu leiten, um seine Drehzahl zu reduzieren.

Hier ist die Verdrahtungslogik:

Verbinden Sie das Pluskabel des Lüfters mit Pin 30 des Relais.

Schließen Sie eine abgesicherte Hochstromquelle mit 12 V+ an Pin 87 an.

Schließen Sie dieselbe 12V+-Quelle an eine Seite eines Ballastwiderstands an. Verbinden Sie die andere Seite des Widerstands mit Pin 87a.

Ein Auslöser für niedrige-Temperaturen (wie ein 195-Grad-F-Thermoschalter) kann ohne Einbeziehung des Relais an die Stromquelle des Lüfters angeschlossen werden. Lassen Sie uns zur Verdeutlichung den allgemeinen Anwendungsfall erläutern.

Der Niedriggeschwindigkeitsauslöser (z. B. ein Kühlmittelsensor, der bei 195 Grad F schließt) aktiviert das Relais nicht. In diesem Zustand fließt Strom von der Quelle über den Ballastwiderstand zu Pin 87a. Da das Relais in Ruhe ist, ist Pin 87a mit Pin 30 verbunden, der den Lüfter mit Strom versorgt. Der Lüfter läuft mit niedriger Drehzahl.

Der Hochgeschwindigkeitsauslöser (z. B. ein Sensor, der bei 210 Grad F schließt oder die A/C-Kupplung einrückt) sendet ein 12 V+-Signal an Pin 86 des Relais. Pin 85 ist mit Masse verbunden.

Dadurch wird die Relaisspule mit Strom versorgt. Der interne Schalter trennt sofort Pin 30 von Pin 87a und verbindet ihn mit Pin 87.

Jetzt erhält der Lüfter an Pin 30 unter Umgehung des Widerstands direkt von Pin 87 die volle Batterieleistung. Der Lüfter schaltet sofort auf Hochgeschwindigkeitsbetrieb um. Wenn die hohe -Temperatur verschwindet, wird der Auslöser für Pin 86 entfernt. Das Relais schaltet ab und kehrt in den normalerweise geschlossenen Niedergeschwindigkeitskreis zurück.

Installationsanleitung für Techniker

Die Diagramme zu kennen ist eine Sache. Eine andere Sache ist der Aufbau einer Schaltung, die sicher, zuverlässig und leicht zu beheben ist. Das kommt aus Garagenerfahrung.

Beste Installationspraktiken

Eine professionelle -Qualitätsinstallation zeichnet sich durch ihre Haltbarkeit und Wartungsfreundlichkeit aus.

Wählen Sie zunächst das richtige Relais. Die meisten SPDT-Relais für Kraftfahrzeuge sind für 30/40 A ausgelegt. Dies bedeutet, dass sie 40 A im normalerweise offenen Stromkreis (Pin 87) und 30 A im normalerweise geschlossenen Stromkreis (Pin 87a) verarbeiten können. Passen Sie diese Nennleistung immer an die erwartete Stromaufnahme Ihrer Last an, mit einer Sicherheitsmarge. Für Komponenten, die der Witterung ausgesetzt sind, verwenden Sie ein versiegeltes, wetterfestes Relais.

Verwenden Sie immer einen Relaissockel oder Kabelbaum. Während Sie an den Relaisstiften einzelne Flachstecker verwenden können, sorgt eine spezielle Buchse für eine viel sauberere Installation. Es erleichtert auch den Austausch eines defekten Relais erheblich.

Das Verschmelzen ist nicht optional. Es ist entscheidend für die Sicherheit. Die Hauptstromeinspeisung für den Lastkreis (die Leitung zu Pin 30) muss über eine Sicherung verfügen. Diese Sicherung sollte für den Drahtquerschnitt und die Last geeignet sein. Es muss so nah wie möglich an der Stromquelle (wie der Batterie) platziert werden. Dies schützt den gesamten Kabelstrang vor Kurzschlüssen.

Die Drahtstärke ist enorm wichtig. Die Verwendung von Drähten, die für den Strom, den sie führen, zu dünn ist, birgt Brandgefahr. Der Draht erwärmt sich, sein Widerstand steigt, die Spannung sinkt und die Isolierung kann schmelzen. Sehen Sie sich eine 12-V-Kabelquerschnittstabelle an. Berücksichtigen Sie sowohl die Stromstärke Ihres Geräts als auch die Gesamtlänge der Kabelstrecke.

Stellen Sie schließlich solide Verbindungen her. Für die meisten Automobilumgebungen eignen sich hochwertige, nicht-crimpverbinder mit Klebstoff-ausgekleidetem Schrumpfschlauch am besten. Sie bieten die beste Kombination aus mechanischer Festigkeit und Umweltabdichtung. Beim Löten entsteht zwar eine gute elektrische Verbindung, es kann aber auch zu einer starren Stelle führen, die bei Vibrationen leicht brechen kann, wenn sie nicht richtig abgestützt wird.

Beheben häufiger Probleme

Selbst mit einem perfekten Plan kann etwas schiefgehen. Ein systematischer Ansatz zur Fehlerbehebung erspart Ihnen stundenlange Frustration.

Erweiterte SPDT-Konfigurationen

Die Vielseitigkeit des SPDT-Relais geht weit über einfache Ein-/Aus- oder Umschaltaufgaben hinaus. Hier sind ein paar fortgeschrittene Ideen, um sein Potenzial zu zeigen.

Starter-Interrupt Anti-Diebstahl

Mit einem einzigen SPDT-Relais kann ein einfaches, aber wirksames Diebstahlschutzsystem erstellt werden. Das Ziel besteht darin, das Signal zum Anlassermagnetventil zu unterbrechen, sofern kein versteckter Schalter aktiviert wird.

Bei der Einrichtung wird das Auslösekabel des Anlassers (das kleine Kabel am Anlassermagnetventil) durchtrennt. Dieser Draht wird dann durch die normalerweise offenen Kontakte des Relais geführt. Das Kabel vom Zündschalter geht an Pin 30. Das Kabel, das zum Anlassermagnetventil führt, wird an Pin 87 angeschlossen.

Standardmäßig ist der Stromkreis geöffnet, wenn das Relais im Ruhezustand ist. Das Drehen des Schlüssels bringt nichts. Die Spule des Relais (Pins 86 und 85) ist mit einem versteckten Kippschalter verbunden. Erst wenn Sie diesen versteckten Schalter umlegen, schaltet sich das Relais ein. Dadurch wird Pin 30 mit 87 verbunden und das Auto kann gestartet werden. Pin 87a bleibt unbenutzt.

Umrüstung von Off--Lichtern und Hupen

Dieser Aufbau ermöglicht es einer einzelnen Taste, wie z. B. der Hupentaste, je nach Zustand eines Hauptschalters zwei verschiedene Funktionen auszuführen.

Der Aufbau erfordert eine sorgfältige Verkabelung. Das Ausgangskabel des Hupenknopfes dient als Auslöser für das SPDT-Relais und wird an Pin 86 angeschlossen. Ein Hauptschalter für den „Off-Road-Modus“ steuert, ob das Relais verwendet wird. Dies kann komplex werden und häufig ein zweites Relais erfordern.

Eine einfachere Einrichtung für ein ähnliches Ergebnis: Der Ausgang des Hupenknopfes ist geteilt. Ein Weg führt zum Standardhorn. Der andere Pfad führt zum Pin 86 eines Relais, das die Off-{3}}Straßenbeleuchtung steuert. Ein Hauptschalter wird in-Linie mit diesem zweiten Pfad platziert. Wenn der Hauptschalter ausgeschaltet ist, ertönt beim Drücken der Hupe lediglich die Hupe. Bei eingeschaltetem Hauptschalter wird durch Betätigung der Hupe nun auch das Relais für die Beleuchtung angesteuert.

Zwischen zwei Hörnern wechseln

Stellen Sie sich vor, Sie hätten ein normales Stadthorn und ein leistungsstarkes Zughorn. Beide werden über dieselbe Lenkradtaste gesteuert, aber über einen separaten Schalter ausgewählt. Ein SPDT-Relais macht dies einfach.

Wir verwenden das SPDT-Relais als Signalrouter. Der Ausgang des Hupenknopfes wird an Pin 30 angeschlossen. Das Auslösekabel der Stadthupe wird an Pin 87a angeschlossen. Der Relaisauslöser der Zughupe wird an Pin 87 angeschlossen.

Ein separater Kippschalter auf dem Armaturenbrett steuert die Spule des SPDT-Relais (Pin 86).

Wenn der Kippschalter ausgeschaltet ist, ist das Relais in Ruhe. Durch Drücken des Hupenknopfes wird das Signal von Pin 30 über Pin 87a gesendet. Dadurch wird das Stadthorn aktiviert.

Wenn Sie den Kippschalter auf ON stellen, schaltet sich das Relais ein. Wenn Sie nun den Hupenknopf drücken, wird das Signal von Pin 30 durch Pin 87 geleitet. Dadurch wird die Zughupe aktiviert.

Ihr vielseitiger Verbündeter im Automobilbereich

Das Kfz-SPDT-Relais ist eine einfache Komponente mit leistungsstarken Funktionen. Wir haben gesehen, wie es als Umschalter funktioniert. Es verwendet ein kleines Signal, um Hochleistungsstrom sicher zu einem von zwei Zielen zu leiten.

Von der Umkehrung der Motorpolarität und der Ermöglichung einer Lüftersteuerung mit zwei-Geschwindigkeiten bis hin zur Erstellung individueller Sicherheits- und Komfortschaltkreise – seiner Vielseitigkeit sind nur durch Ihre Vorstellungskraft Grenzen gesetzt. Durch das Verständnis der fünf Pins und die Anwendung sicherer Installationsprinzipien haben Sie ein leistungsstarkes Werkzeug für jedes 12-V-Projekt erhalten. Jetzt sind Sie für den Bau komplexerer, robusterer und professioneller elektrischer Automobilsysteme gerüstet.

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