Optokoppler

Ein Optokoppler (auch Optoisolator genannt) ist ein elektronisches Bauteil, das elektrische Signale zwischen zwei galvanisch getrennten Schaltkreisen mithilfe von Licht überträgt. Es besteht aus einem Eingangslichtsender, typischerweise einer Infrarot-LED, und einem Ausgangslichtdetektor, wie einem Fototransistor, einer Fotodiode oder einem Foto-Triac, die in einem Gehäuse untergebracht sind. Eingang und Ausgang sind galvanisch getrennt, das heißt, es besteht keine direkte elektrische Verbindung zwischen ihnen; die Signalübertragung erfolgt über Licht. Diese Trennung verhindert Erdschleifen, Spannungsspitzen und Störeinstreuungen zwischen verbundenen Systemen und macht Optokoppler zu einer Schlüsselkomponente in Eingangs-/Ausgangsschnittstellenschaltungen, um empfindliche Elektronik zu schützen und die Signalintegrität zu gewährleisten. Sie werden häufig in industriellen Steuerungen, Netzteilen, Motorantrieben und Kommunikationsschnittstellen eingesetzt. Zu den wichtigsten Parametern gehören Isolationsspannung (3750–5000 Vrms für verstärkte Isolierung gemäß IEC 60747-5-5), Stromübertragungsverhältnis (50–600 % bei IF=5mA, VCE=5V), Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung (0,1–0,4 V bei IF=10mA, IC=2mA), Eingangs-Durchlassspannung (1,2–1,5 V bei IF=10mA), Eingangs-Sperrspannung (maximal 5–6 V), Bandbreite (0,1–1 MHz abhängig vom Lastwiderstand), Signallaufzeit (2–10 µs für Standardtypen), Betriebstemperaturbereich (-40 bis 85 °C, erweiterter Bereich verfügbar), Lagertemperaturbereich (-55 bis 125 °C), Verlustleistung (100–300 mW Gesamtbauteil), Gehäusetypen (DIP-4 bis DIP-8, SMD-Varianten verfügbar) und Kriechstrecke (7–10 mm für verstärkte Isolierung gemäß IEC 60664-1). Zu den Materialien gehören Galliumarsenid (GaAs) für den Sender, Silizium (Si) für den Detektor und Kunststoff/Epoxid-Verkapselung. Diese Werte sind typische Bereiche; überprüfen Sie immer die modellspezifischen Spezifikationen mit dem Hersteller oder Lieferanten.