Die Gegen-EMK der Spule und die Rolle der Freilaufdiode – erklärt mit interaktiven Schaltbildern

Teil 1 der Serie „Schutz und Störungen in Steuerstromkreisen – mit interaktiven Schaltbildern“

Einer der Klassiker unter den Störungen in Steuerstromkreisen geht so: Ein Relais oder ein Magnetventil wird über einen Transistorausgang einer SPS abgeschaltet – und genau in diesem Moment stirbt der Ausgang. Der Schuldige ist die Gegen-EMK (die Abschalt-Spannungsspitze), die die Spule der Last im Moment des Abschaltens erzeugt, und das Lehrbuch-Gegenmittel ist eine Freilaufdiode parallel zur Spule. ── Nun ja, bis hierhin steht das in jedem Handbuch. Aber warum die Diode genau in diese Richtung zeigen muss, was man mit ihr opfert und was passiert, wenn sie verkehrt herum eingebaut wird – das wird aus einem statischen Schaltbild mit ein paar Pfeilen selten wirklich klar.

In diesem Artikel schauen wir uns diese wenigen Millisekunden direkt an – mit interaktiven Schaltbildern und Echtzeit-Diagrammen für Spannung und Strom. Ohne Schutz, Freilaufdiode, Diode + Z-Diode, TVS, RC-Glied (Snubber) und die gefährliche verpolte Diode: alles am selben Stromkreis, mit denselben Bedienelementen, sodass die Unterschiede zwischen den Methoden ins Auge springen. Alle Abbildungen sind interaktiv: Schalten Sie den Ausgang per Knopf und sehen Sie mit eigenen Augen die Spitze, die im Moment des Abschaltens im Diagramm erscheint.

Was dieser Artikel behandelt

Häufige Fragen und die Abschnitte, die sie beantworten.

Frage	Abschnitt
Was ist die Gegen-EMK, und warum entsteht beim Abschalten einer Spule Hochspannung?	§1
Was passiert konkret, wenn man ohne Schutz abschaltet?	§2 (interaktive Abbildung)
Warum funktioniert die Freilaufdiode, und was bedeutet ihre Einbaurichtung?	§3 (interaktive Abbildung)
Stimmt es, dass die Diode Relais langsamer abfallen lässt?	§4 (interaktive Abbildung)
Was passiert, wenn die Diode verkehrt herum eingebaut wird?	§5 (interaktive Abbildung)
Worin unterscheiden sich die Alternativen (TVS, RC-Glied)?	§6 · §7 (interaktive Abbildungen)
Welche Methode nimmt man am Ende?	§8 (Vergleichstabelle) / FAQ

1. Der Strom einer Spule lässt sich nicht schlagartig stoppen ── das Wesen der Gegen-EMK

Relaisspulen, Magnetventile, Schützspulen … die meisten „beweglichen Dinge“ in einem Schaltschrank sind Elektromagnete, also Spulen. Und eine Spule hat eine Eigenschaft, die Widerstände und Lampen nicht haben: Sie hasst es, wenn man ihren Strom abrupt ändert (Selbstinduktion).

Solange Strom fließt, speichert die Spule Energie in ihrem Magnetfeld. Öffnet man den Schalter, verlangt der Stromkreis „Strom sofort auf null“ – aber die gespeicherte Energie kann nicht augenblicklich verschwinden. Also erzeugt die Spule selbst eine Spannung, und zwar in der Richtung, die den Strom aufrechterhält. Das ist die Gegen-EMK. Ihre Höhe ist proportional dazu, wie abrupt der Strom abgewürgt wird – weshalb ein 24-V-Stromkreis mühelos Spitzen von mehreren hundert Volt erzeugt. Es ist dieselbe Geschichte wie beim Wasserschlag: Dreht man einen Hahn schlagartig zu, knallt es in der Leitung, weil der Schwung des Wassers irgendwo als Druckspitze enden muss. Hier wird der Schwung des Stroms zur Spannungsspitze.

Und wo landet diese Spannung? Bei dem, der es gewagt hat, den Strom zu unterbrechen: beim Schaltelement. Bei einem SPS-Transistorausgang ist das der Ausgangstransistor, bei einem Relaiskontakt der Lichtbogen am öffnenden Kontakt. Der praktische Schaden: zerstörte Halbleiter, vom Lichtbogen zerfressene Kontakte und Störstrahlung in alles, was in der Nähe liegt. „Der Ausgang starb genau beim Abschalten des Magnetventils“ – genau das ist da passiert.

Alle folgenden Abbildungen teilen dasselbe Grundgerüst. Links der senkrechten Grenze liegt die Außenseite (Spule samt Schutzbeschaltung), rechts die SPS-Seite: ein Transistorausgang in Sink-Beschaltung (NPN). Der Pfad: 24-V-Versorgung → 1-kΩ-Vorwiderstand → Spule → Anzeigelampe → Ausgangstransistor → 0 V. Der Knopf „Logik Y0“ im Bedienfeld übernimmt die Rolle des Ausgabebefehls aus dem Programm. Von Abbildung zu Abbildung ändert sich nur das Schutzbauteil parallel zur Spule.

Diese Abbildungen bringen zwei Ausstattungen mit, die unsere bisherigen Artikel nicht hatten. Erstens die Echtzeit-Diagramme über jeder Abbildung: Sie zeichnen 【V1】 (die Spannung am Kollektor C1 des Ausgangstransistors) und 【I1】 (den Spulenstrom) über ein gleitendes Fenster von etwa den letzten 0,05 Sekunden Simulationszeit. Eine Spannungsspitze ist die Sache eines Augenblicks – der „Zacken“, der in diesen Diagrammen stehen bleibt, ist Ihr wichtigstes Beobachtungswerkzeug. Zweitens der Knopf „Schaltung zurücksetzen“ oben rechts in jedem Bedienfeld, der die Abbildung in den Ausgangszustand zurücklädt, wenn Sie von vorn beginnen möchten.

V1 Spannung am Kollektor (C1) des Ausgangstransistors ── achten Sie auf die Spannungsspitze I1 Spulenstrom ── achten Sie darauf, wie schnell er abklingt (= wie schnell die Last abfällt)

2. Abschalten ohne Schutz ── der Referenz-Ausfall (Abb. 1)

Die erste Abbildung hat absichtlich keinerlei Schutz. Alle folgenden Schutzschaltungen liest man im Kontrast zu dem Ausfall, den man hier sieht. Schalten Sie „Logik Y0“ auf ON, prüfen Sie, dass Strom durch die Spule fließt, warten Sie einen Moment und schalten Sie ab ── und beobachten Sie das Diagramm 【V1】 und den C1-Wert unmittelbar nach dem Abschalten.

Im Moment des Abschaltens versucht die Spule, ihren Strom zu halten – aber der Transistor leitet nicht mehr, und es gibt keinen Rückweg. Also reißt die Spule den Knoten auf der Schalterseite gewaltsam nach oben, und an C1 erscheint eine Spannungsnadel weit über der Versorgungsspannung. Sie sehen, wie das Bedienfeld kurz „Überspannung!“ meldet und im Diagramm 【V1】 ein scharfer Zacken stehen bleibt. Währenddessen zeigt 【I1】 den Spulenstrom, der – ohne Ausweg – schwingt und zusammenbricht.

Machen Sie das an echter Hardware, stirbt der Transistor, sobald die Spitze seine maximale Spannung überschreitet. Und selbst wenn er es einmal überlebt: Der Schaden summiert sich mit jedem Schaltspiel, bis Monate später ein Ausgang ohne Vorwarnung ausfällt ── oder die Spitze wandert als Störimpuls durch die Verdrahtung und bringt Sensoren und Kommunikation in der Nähe durcheinander. All das passiert in realen Anlagen.

Hinweis: In der Simulation schwingt die Spannung nach dem Abschalten und beruhigt sich dann. Das liegt daran, dass die Abbildung ein kleines Bauteil enthält, das Kapazität und Leckströme realer Verdrahtung nachbildet – damit die Schwingung nicht ewig andauert.

3. Die Freilaufdiode ── ein Rückweg, der die Spannungsspitze beseitigt (Abb. 2)

Das Lehrbuch-Gegenmittel ist eine einzige Diode parallel zur Spule: die Freilaufdiode (englisch flyback diode oder freewheeling diode). Die Einbaurichtung ist alles: Sie wird in der Richtung eingebaut, die den Strom sperrt, solange die Spule bestromt ist (Sperrrichtung). Merken Sie sich: „Die Kathode ── der markierte Ring ── zeigt zum Plus der Versorgung.“ Im Normalbetrieb ist sie wie nicht vorhanden; sie arbeitet nur im Moment des Abschaltens.

In der folgenden Abbildung können Sie diese Diode per Knopf ein- und ausbauen. Lassen Sie zunächst „Freilaufdiode: aus“, fahren Sie einen Zyklus ON → OFF und bestätigen Sie die Spannungsspitze. Dann stellen Sie auf „ein“ und wiederholen exakt dieselben Schritte. Gleiche Schaltung, gleiche Bedienung ── nur der Zacken in 【V1】 verschwindet.

Der Mechanismus: Im Moment des Abschaltens erzeugt die Spule eine Spannung in der Richtung, die ihren Strom aufrechterhält ── und für die parallelgeschaltete Diode ist genau das Durchlassrichtung. Statt ins Leere zu laufen, fließt der Spulenstrom nun durch die Diode und kreist durch die Spule selbst (der Freilaufpfad). Wie ein Schwungrad, das aus eigenem Schwung weiterdreht, fließt der Strom weiter, während die gespeicherte Energie im Spulenwiderstand und in der Diode gemächlich zu Wärme wird. Von C1 aus gesehen steigt die Spannung nie über Versorgung plus eine Diodenflussspannung (rund 0,7 V). Aus einer Nadel von mehreren hundert Volt wird ein Hügelchen von 0,7 V.

	Ohne Schutz (aus)	Mit Diode (ein)
C1 direkt nach OFF 【V1】	Schießt auf ein Mehrfaches der Versorgung	Bleibt nahe Versorgung + 0,7 V
Wohin der Spulenstrom geht	Nirgendwohin → Spannungsspitze und Schwingen	Kreist durch die Diode
Wie der Strom erlischt 【I1】	Schwingt und bricht schnell zusammen	Sanft, aber deutlich länger

Die letzte Tabellenzeile zeigt die einzige ── aber gewichtige ── Nebenwirkung dieser Methode. Weil der Freilaufpfad die Energie so sanft abbaut, braucht der Strom länger, bis er null erreicht. Vergleichen Sie die 【I1】-Diagramme: Ohne Schutz verschwindet der Strom fast augenblicklich; mit Diode zieht er einen langen Schweif hinter sich her. Was dieser Schweif in der Praxis bedeutet, ist das Thema des nächsten Abschnitts.

4. Die Nebenwirkung des langsamen Abfallens, und Diode + Z-Diode (Abb. 3)

Ein Relais oder Magnetventil fällt ab ── der Kontakt öffnet, das Ventil schließt ──, wenn der Spulenstrom unter einen bestimmten Wert sinkt. Also gilt schlicht: langsam abklingender Strom heißt langsames Abfallen. Mit einer nackten Freilaufdiode liegt am Freilaufkreis nur etwa 0,7 V an, der Strom klingt langsam ab, und die Abfallzeit eines Relais kann sich gegenüber dem ungeschützten Wert vervielfachen. Die Hersteller schreiben das offen in ihre Applikationshinweise ── „Überspannungsschutzbeschaltungen verlängern die Abfallzeit“ ── ein wohlbekannter Kompromiss. Bei hohen Schalthäufigkeiten, oder wo der exakte Öffnungszeitpunkt eines Kontakts für die Steuerungslogik zählt, lässt sich das nicht ignorieren.

Die Abhilfe besteht nicht darin, den Schutz wegzulassen, sondern darin, die Spannung, bei der die Spitze gekappt wird, bewusst anzuheben (die Klemmspannung). In der folgenden Abbildung enthält der Freilaufpfad eine Diode und eine Z-Diode (33 V) in Reihe. Beim Abschalten bleibt C1 bei etwa „Versorgung + 0,7 V + 33 V“ stehen: immer noch bequem unter der Grenze des Transistors – aber weil die Energie bei deutlich höherer Spannung verheizt wird als mit der Diode allein, erreicht der Strom sichtbar früher die Null.

Dieselbe Bedienung wie zuvor: ON → warten → OFF. Vergleichen Sie mit „Diode: ein“ aus Abb. 2: Das Plateau von 【V1】 liegt höher, und dafür ist der Schweif von 【I1】 kürzer. „Wie viel Spannungsspitze toleriere ich“ gegen „wie schnell muss die Last abfallen“ ist ein direkter Tausch, und die Z-Spannung wählt man zwischen der Spannungsfestigkeit des Bauteils auf der einen und der geforderten Abfallzeit auf der anderen Seite. Das ist die Entwurfslogik dieser Methode.

5. Verkehrt herum eingebaut ist es kein Schutz ── sondern ein Kurzschluss (Abb. 4)

Der Fehlerfall, der bei der Freilaufdiode wirklich wehtut, ist nicht, sie zu vergessen ── sondern sie verkehrt herum einzubauen. Eine verpolte Diode liegt genau dann in Durchlassrichtung, wenn der Ausgang ON ist. Das Bauteil, das die Spule schützen sollte, wird beim Einschalten zur Brücke, die die Spule kurzschließt, und ein riesiger Strom stürzt durch den Pfad Versorgung → Vorwiderstand → Diode.

Gleich nach dem Einschalten laufen die Strompunkte durch die Diode statt durch die Spule, und die Spule arbeitet kaum (ein Relais würde schlicht nicht anziehen). Im Lehrschaltkreis begrenzt ein Vorwiderstand den Schaden – reale Verdrahtung hat diesen Widerstand nicht: Das Ergebnis ist eine durchgebrannte Diode, ein Netzteil in der Schutzabschaltung oder ein zerstörter Ausgang. Lautet das Symptom „wir haben den Schutz eingebaut, jetzt zieht das Relais nicht mehr an ── und das Bauteil ist heiß“, verdächtigen Sie zuerst die verpolte Diode.

Die Richtung zu prüfen ist einfach. Der Ring der Diode (Kathode) zeigt zum Plus der Versorgung. Bei Magnetventilen oder Relais mit eingebauter Diode gleichen Sie die +/−-Markierungen der Spulenklemmen mit der Polarität der Versorgung ab. Diese zwei Prüfungen schließen diesen Unfall aus.

6. Die TVS-Diode ── Kappen bei einer gewählten Spannung (Abb. 5)

Ein fertiges Bauteil, das auf derselben Idee wie Diode + Z-Diode aufbaut, ist die TVS-Diode (Transient Voltage Suppressor, Überspannungsschutzdiode). Normalerweise verhält sie sich wie ein Isolator; erst wenn die Spannung an ihren Anschlüssen den Auslegungswert überschreitet, wird sie leitend und begrenzt die Spannung eng um dieses Niveau. Da sie eigens zum Schlucken von Überspannungen konstruiert ist, reagiert sie schnell und verkraftet hohe Impulsströme. In der folgenden Abbildung wird eine unidirektionale TVS durch eine Z-Diode (33 V) parallel zur Spule angenähert.

Fahren Sie den üblichen Zyklus ON → OFF und prüfen Sie zwei Dinge: Die Spitze von 【V1】 stoppt nahe 33 V, und weil die Kappspannung hoch liegt, ist der Schweif von 【I1】 kürzer als in Abb. 2 ── schnelleres Abfallen. Damit die TVS im Normalbetrieb stumm bleibt, muss ihre Standoff-Spannung über der Versorgung liegen, und die Kernfrage bei der Auswahl ist, wie knapp über der Versorgung Sie sie ansetzen können. Reale Bauteile gibt es unidirektional und bidirektional, mit eigenen Leistungsberechnungen ── das gehört in eine Fortsetzung dieser Serie.

7. Das RC-Glied (Snubber) ── der Einstieg, wenn die Diode nicht passt (Abb. 6)

Alle bisherigen Schutzbeschaltungen nutzen gepolte Bauteile. Das heißt: Keine davon ist so, wie sie ist, für eine AC-Spule brauchbar, bei der sich der Strom in jeder Halbwelle umkehrt ── die Diode wäre in einer der Halbwellen leitend und würde den Kurzschluss aus Abb. 4 wiederholen. Für AC-Spulen, und um Relaiskontakte selbst zu schützen, ist die übliche Wahl ein Widerstand und ein Kondensator in Reihe: das RC-Glied (Snubber), im Handel auch als Funkenlöschglied oder Löschglied erhältlich.

Beim Abschalten fließt der Spulenstrom, der gerade seinen Ausweg verliert, zunächst in den Kondensator. Der Kondensator ist genau das Bauteil, das schroffe Spannungsänderungen schluckt: Die Spitze an C1 wird gedämpft, während der Serienwiderstand Stoßstrom und Schwingung bändigt. Verglichen mit Abb. 1 ist die Spitze in 【V1】 sanfter, ihre Kanten runder. Es ist nicht das nahezu perfekte Kappen einer Diode ── aber ohne Polarität funktioniert es in AC wie in DC, und genau das ist sein Wert. Die Werte in der Abbildung (0,1 µF + 100 Ω) sind Lehrwerte; im realen Entwurf wählt man sie nach Last und Spannung (kommerzielle Funkenlöschglieder werden mit fertig abgestimmtem Paar verkauft).

8. Die Methode wählen ── zuerst „DC oder AC?“, dann „wie schnell muss es abfallen?“

Hier ist alles aus den sechs Abbildungen auf einem Blatt. Das perfekte Schutzbauteil gibt es nicht: Man wählt anhand von drei Fragen ── wie stark muss die Spannungsspitze gedrückt werden, wie schnell muss die Last abfallen und ist die Spule DC oder AC. Das ist das Fazit dieses ersten Teils.

Methode	Unterdrückung der Spitze	Abfallgeschwindigkeit	Typischer Einsatz	In einem Satz
Keine (Abb. 1)	✗	―	―	Zerstört Bauteile und Kontakte. Keine Option
Diode (Abb. 2)	Am stärksten	Eher langsam	DC-Spulen	Die Standardwahl. Auf die Richtung achten
Diode + Z-Diode (Abb. 3)	✓ Stark	Relativ schnell	DC-Spulen	Wenn die Abfallzeit zählt
TVS (Abb. 5)	✓ Nach Auslegung	Relativ schnell	DC-Kreise	Fertiger Begrenzer, schnelle Antwort
RC-Glied (Abb. 6)	△ Nach Auslegung	Relativ schnell	AC/DC, Kontakte	Ohne Polarität ── funktioniert auch bei AC

Auch für den Einbauort gibt es eine feste Regel: Montieren Sie den Schutz so nah wie möglich an den Klemmen der Spule. Die Spule ist die Quelle der Spannungsspitze, und je näher an der Quelle sie unterdrückt wird, desto kürzer ist das Stück Verdrahtung, das die Hochspannung überhaupt zu sehen bekommt. Manche SPS-Ausgabebaugruppen haben eingebaute Schutzbeschaltungen ── betrachten Sie diese als letzte Verteidigungslinie, nicht als Ersatz für den Schutz an der Last.

In den Fortsetzungen dieser Serie behandeln wir die Themen, die dieser Artikel nur angerissen hat: wohin der Strom fließt, wenn ein DC-Motor gestoppt wird (die Rückspeisung), eine eigene Abbildung dazu, warum eine einfache Diode an einer AC-Spule tabu ist, und die RC-Glieder und Varistoren auf der Kontaktseite ── alles im selben Format mit interaktiven Schaltungen.

Zusammenfassung ── die Spannungsspitze verliert ihren Schrecken, sobald der Strom einen Ausweg hat

• Der Strom einer Spule lässt sich nicht schlagartig stoppen. Erzwingt man es, erzeugt die Spule eine Hochspannung in der Richtung, die den Strom aufrechterhält ── und diese Spannung landet am Schaltelement (§1, §2).
• Die Freilaufdiode schafft einen Fluchtweg (Freilaufpfad), der nur im Moment des Abschaltens existiert. Richtung: der Ring (Kathode) zum Plus der Versorgung (§3).
• Der Kompromiss: Die Diode bremst das Abklingen des Stroms und verzögert das Abfallen von Relais und Ventilen. Wo die Zeit zählt, heben Sie die Klemmspannung mit Diode + Z-Diode oder einer TVS an (§4, §6).
• Verkehrt herum eingebaut wird die Diode zum Kurzschluss, solange Spannung anliegt. „Wir haben den Schutz eingebaut, jetzt geht nichts mehr ── und das Bauteil wird heiß“ ist das klassische Signal (§5).
• Gepolte Schutzbeschaltungen sind an AC-Spulen tabu. Das RC-Glied ist der Einstieg, der in AC wie DC funktioniert (§7).
• Schützen Sie direkt an den Spulenklemmen; der eingebaute Schutz auf der SPS-Seite ist die letzte Verteidigungslinie (§8).

Die Grundlagen dieses Artikels ── SPS-Transistorausgänge (Sink) und die Verdrahtung von Spulenlasten ── werden in „PNP und NPN in der Elektrokonstruktion verstehen – mit interaktiven Schaltbildern“ und „Relais, Transistor oder Triac? SPS-Ausgangstypen verstehen – mit interaktiven Schaltbildern“ mit derselben Art interaktiver Abbildungen erklärt.

FAQ

F1. Die Gegen-EMK in einem Satz?

A. Es ist die Spannung, die eine Spule selbst erzeugt, um ihren Strom aufrechtzuerhalten. Je abrupter der Strom abgewürgt wird, desto höher fällt sie aus ── mehrere hundert Volt selbst in einem 24-V-Kreis. Man spricht auch von Abschalt-Überspannung oder induktivem Kickback.

F2. Wo genau kommt die Freilaufdiode hin?

A. Parallel zur Spule (Relais, Magnetventil usw.), so nah wie möglich an deren Klemmen. Die Spule ist die Quelle der Spannungsspitze: Wer sie an der Quelle unterdrückt, hält die Hochspannung aus der Verdrahtung heraus. Der Einbau an der Last ist besser als der Einbau an der SPS-Klemmleiste.

F3. Wie merke ich mir die Einbaurichtung der Diode?

A. „Der Ring (Kathode) zum Plus der Versorgung.“ Richtig eingebaut leitet sie nicht, solange die Spule bestromt ist (Sperrrichtung), und lässt den Strom nur beim Abschalten kreisen. Bestromen Sie nach dem Einbau die Spule und prüfen Sie, dass die Diode kalt bleibt: Das ist die Bestätigung.

F4. Stimmt es, dass die Diode Relais langsamer abfallen lässt?

A. Ja. Die Freilaufspannung beträgt nur rund 0,7 V: Der Strom klingt langsam ab, und die Abfallzeit kann sich gegenüber dem ungeschützten Wert vervielfachen. Wenn es auf Geschwindigkeit ankommt, heben Sie die Klemmspannung mit Diode + Z-Diode oder einer TVS an (§4, §6).

F5. Wie wähle ich die Diode selbst aus?

A. Faustregel: Sperrspannung mindestens das Doppelte der Versorgung, Durchlassstrom mindestens der Spulenstrom. Für eine 24-V-Relaisspule deckt eine gewöhnliche Gleichrichterdiode (1-A-Klasse, einige hundert Volt) die meisten Fälle ab. Die endgültige Wahl bestätigen Sie mit den Datenblättern von Last und Diode.

F6. Darf ich eine Diode an eine AC-Spule setzen (AC-Magnetventil oder -Schütz)?

A. Nein. Bei AC kehrt sich der Strom in jeder Halbwelle um: Eine gepolte Diode schließt garantiert eine der Halbwellen kurz ── dieselbe Situation wie die verpolte Diode in §5. Verwenden Sie an AC-Spulen polaritätsfreie Schutzbeschaltungen: RC-Glieder oder Varistoren. Eine eigene Abbildung zum Warum ist für eine Fortsetzung geplant.

F7. Meine SPS-Ausgabebaugruppe hat einen eingebauten Schutz. Brauche ich einen externen?

A. Betrachten Sie die eingebaute Beschaltung als letzte Verteidigungslinie. Sie senkt das Risiko, den Ausgang sofort zu töten, hilft aber nicht gegen Spannungsspitzen, die durch die Verdrahtung wandern, gegen Störstrahlung oder gegen Kontaktverschleiß an anderer Stelle. Bei induktiven Lasten bleibt der Schutz an der Last die Basis.

F8. Und wenn ich die Spule mit einem Relaiskontakt statt mit einem Transistor schalte?

A. Dieselbe Überlegung: Schützen Sie die geschaltete Spule ── die Diodenfamilie bei DC, RC-Glied oder Varistor bei AC. Ohne Schutz frisst der Lichtbogen am öffnenden Kontakt diesen auf und verkürzt die Lebensdauer des Relais um Größenordnungen. Es gibt auch die Option eines RC-Glieds direkt parallel zum Kontakt – das behandelt eine Fortsetzung.

F9. Worauf muss ich bei Magnetventilen und Relais mit eingebauter Diode achten?

A. Darauf, dass die Spule dadurch eine Polarität bekommt. Die Richtung der internen Diode setzt korrekte +/−-Verdrahtung voraus: Vertauschte Verdrahtung macht die interne Diode beim Einschalten zum Kurzschlusspfad (§5). Überspringen Sie nie den Abgleich der Klemmenmarkierungen mit der Polarität der Versorgung.

F10. Worin unterscheidet sich die Simulation von echter Hardware?

A. Die Abbildungen sind auf das Gerüst des Prinzips reduziert. Die Spule ist ein Lehrwert (50 mH mit 1 kΩ in Reihe), und Leitungsinduktivität, parasitäre Kapazitäten, thermische Effekte und der Kontaktlichtbogen sind weggelassen (die ungeschützten Abbildungen enthalten nur das nötige Äquivalent an Leitungskapazität/-leckstrom, damit die Schwingung nicht ewig dauert). Nutzen Sie die Abbildungen, um das Prinzip zu verstehen, und die Datenblätter der Hersteller für die Zahlen des realen Entwurfs.