Ein Leistungsrelais ist ein Schalter, der einen Elektromagneten verwendet, um einen Stromkreis zu öffnen oder zu schließen. Das grundlegende Design eines Relais verwendet eine elektromagnetische Spule, einen Anker, eine Feder und einen oder mehrere Kontakte. Wenn das Leistungsrelais als Schließer ausgelegt ist, wird der Stromkreis im ausgeschalteten Zustand nicht geschlossen.
Wenn dem Leistungsrelais Strom zugeführt wird, im Allgemeinen von einer Batteriequelle, zieht der Elektromagnet den Anker an, einen beweglichen Arm, der oft aus Eisen besteht. Der von der Feder gehaltene Anker wird in Richtung Spule gezogen, bis er einen Kontakt erreicht, wodurch der Stromkreis geschlossen wird. Wenn das Relais normalerweise geschlossen ist, zieht die Spule den Anker vom Kontakt weg und öffnet den Stromkreis.
Ein Leistungsrelais kann mit niedriger Spannung betrieben werden, kann aber auch eine höhere Spannung führen. Aus diesem Grund werden Leistungsrelais für viele verschiedene Anwendungen verwendet, darunter Audioverstärkung, Automobilelektronik und Telefonsysteme. Leistungsrelais wurden auch in frühen Computersystemen und in Telegrafensystemen verwendet, um das Signal von einem Stromkreis zum nächsten zu übertragen.
Automobile enthalten viele elektrische Geräte und Systeme, die alle von einer 12-Volt-Batterie gespeist werden, was Leistungsrelais ideal für den Einsatz in Automobilen macht. Viele Autos enthalten 20 oder mehr Relais, die alles von der Hupe über das Antriebssystem bis hin zu den Scheibenwischern betreiben. Während sich die Relais in einem Automobil im ganzen Fahrzeug befinden können, befinden sich diejenigen, die verschleißen und am ehesten ersetzt werden können, häufig im Sicherungskasten. Diese Position erleichtert das Auffinden und Ersetzen von Leistungsrelais bei Bedarf.
Es gibt viele Arten von Leistungsrelais, einschließlich elektromechanischer, Reed- und quecksilberbenetzter Relais. Ein Reed-Leistungsrelais verwendet eine Spule, die um zwei Reed-Schalter gewickelt, von einem Inertgas umgeben und in einem Glasrohr eingeschlossen ist. Wenn die Spule erregt wird, bewegen sich die überlappenden Enden der Schalter, die die Kontakte enthalten, aufeinander zu. Sobald sie nicht mehr mit Strom versorgt werden, bewegen sich die Schalter auseinander und unterbrechen den Stromkreis.
Ein quecksilberbenetztes Leistungsrelais funktioniert ähnlich wie ein Reed-Relais. Der Unterschied besteht darin, dass die Reedschalter nicht von einem Inertgas umgeben sind, sondern mit Quecksilber benetzt sind. Quecksilberbenetzte Leistungsrelais sind sehr teuer und müssen immer senkrecht gehalten werden. Wegen ihrer hohen Kosten und physikalischen Beschränkungen werden quecksilberbenetzte Relais selten verwendet.