====== Relais-Modellierung in LTspice ======
Für die Simulation des [[wissen:ltspice:ubitx:start|µBitX]] benötigten wir einige DPDT-Relais, mit denen die Tiefpässe des Senders umgeschaltet werden sollen für die jeweiligen Amateurbänder.

Die Modellierung der Relais ist auf diese Seite ausgelagert.


<WRAP round download>
**Download** aller auf dieser Seite verwendeten LTspice-Dateien:
  * {{ :wissen:ltspice:relay:ltspice_relay.zip |}}
</WRAP>



====== Begriffsdefinitionen ======
  * Switch Reference Guide - SPST, SPDT, DPST, DPDT: [[https://www.littelfuse.com/~/media/commercial-vehicle/datasheets/switches/littelfuse-switch-diagrams-082616-pdf.pdf|Littelfuse: Switch Reference Guide]]
  * [[wp>Switch#Contact_terminology]]

<WRAP round info >
//Pole// = Arbeitskontakt\\
//Throw// = Ruhestellung
</WRAP>

====== Der einfache Weg: Mit Push-Pull-Switchen ======
===== SPDT (1 x Umschalter) =====

Die Schalter werden als Push-Pull-Schaltung verschaltet und ihre Ansteuerung parallel geschaltet. Die Konfiguration //normally open// und //normally closed// wird durch entsprechendes Einstellen der Parameter ''Ron'' und ''Roff'' erreicht. Die Zuordnung für den jeweiligen Schalter geschieht über die Parameter
  .param Ron  = 1m        ; global
  .param Roff = 1G        ; global
  .param Ron_NO  = Ron
  .param Roff_NO = Roff
  .param Ron_NC  = Roff
  .param Roff_NC = Ron


<figure label>
{{wissen:ltspice:relay:relay_spdt_development.png}}
<caption>
Entwicklungsumgebung mit eingebetteten Schaltern\\
\\
Dateidownloads:
  * {{wissen:ltspice:relay:relay_spdt_development.asc}}
  * {{wissen:ltspice:relay:relay_spdt_development.plt}}
</caption>
</figure>

Nach Verifikation der Funktion kann die relevante Teilschaltung als hierarchischer Schaltplan ''Relay_SPDT.asc'' und nach einigen kosmetischen Anpassungen als Symbol ''Relay_SPDT.asy'' gespeichert werden.
<figure label>
{{wissen:ltspice:relay:relay_spdt.png}}
<caption>
Hierarchischer Schaltplan ''Relay_SPDT.asc'' und Symbol ''Relay_SPDT.asy''.\\
\\
Dateidownloads:
  * {{wissen:ltspice:relay:relay_spdt.asc}}
  * {{wissen:ltspice:relay:relay_spdt.asy}}
</caption>
</figure>

Das optisch ansprechende Relais-Symbol ''Relay_SPDT.asy'' kann nun in einem eigenen, übergeordneten Schaltplan (TOP) verwendet werden.

<figure label>
{{wissen:ltspice:relay:relay_test_spdt.png}}
<caption>
TOP-Schaltplan ''Relay_Test_SPDT.asc'' zum Testen des Symbols ''Relay_SPDT.asy''.\\
\\
Dateidownload:
  * {{wissen:ltspice:relay:relay_test_spdt.asc}}
</caption>
</figure>


===== DPDT (2 x Umschalter) =====

Mit dem generischen Relais-Symbol ''Relay_SPDT.asy'' können nun weitere Relais mit mehreren Schaltebenen (//Poles//) erstellt werden.

In diesem Fall wird ein DPDT aus zwei SPDT wie folgt gebaut:
<figure label>
{{wissen:ltspice:relay:relay_dpdt.png}}
<caption>
Hierarchischer Schaltplan ''Relay_DPDT.asc'' und Symbol ''Relay_DPDT.asy''.\\
\\
Dateidownloads:
  * {{wissen:ltspice:relay:relay_dpdt.asc}}
  * {{wissen:ltspice:relay:relay_dpdt.asy}}
</caption>
</figure>

Der TOP-Schaltplan ''Relay_Test._DPDT.asc'' zum Testen des DPDT-Relais sieht dann wie folg aus:
<figure label>
{{wissen:ltspice:relay:relay_test_dpdt.png}}
<caption>
TOP-Schaltplan  ''Relay_Test_DPDT.asc'' zum Testen des Symbols ''Relay_DPDT.asy''.\\
\\
Dateidownloads:
  * {{wissen:ltspice:relay:relay_test_dpdt.asc}}
  * {{wissen:ltspice:relay:relay_test_dpdt.plt}}
</caption>
</figure>



===== Einschränkungen =====
Die hier so gebauten generischen Modelle ''Relay_DPDT.asy'' und ''Relay_SPDT.asy'' eignen sich sehr gut zum Modellieren von weiteren, physikalisch existenten Bauteilen nach dem Herstellerdatenblatt.

So können z.B. Spulenwiderstände, Induktivitäten und Verzögerungen beim Anziehen und Abfallen des Ankers oder die Hysterese der Schaltschwellen modelliert werden.

Zu beachten ist jedoch, dass die hier gebauten Relais - im Gegensatz zu den meist verfügbaren Typen -- *gepolt* sind.
D.h. die Schaltschwelle ist nur für eine //positive// Thresholdspannung definiert! Bei einer betragsgleichen, aber negativen Spulenspannung wird das Relais nicht angesteuert. Ferner ragieren die hier gezeigten Relaismodelle auf den Momentanwert der Spannung im Gegensatz zum Effektivwert beim realen Exemplar.

Nachfolgend sollen Methoden erarbeitet werden, die diese beiden Einschränkungen überwinden.




====== Der komplizierte Weg: Mit Reihen- und Parallelschaltung von Switches ======