Strukturierte Fertigungsdaten · 2026

Optokoppler-Array

Auf Basis strukturierter CNFX-Herstellerprofile wird Optokoppler-Array im Bereich Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen anhand von Kanalzahl bis Isolationsspannung eingeordnet.

Technische Definition und Kernbaugruppe

Ein typisches Optokoppler-Array wird durch die Baugruppe aus LED-Anordnung und Fotodetektor-Array beschrieben. Für industrielle Anwendungen werden Materialauswahl, Fertigungsprozess und Prüfbarkeit gemeinsam bewertet.

Eine integrierte Schaltung mit mehreren Optokopplern zur elektrischen Trennung zwischen Eingangs- und Ausgangssignalen.

Technische Definition

Das Optokoppler-Array ist eine Komponente in Analog-/Digital-Eingabemodulen für industrielle Automatisierungs- und Steuerungssysteme. Seine Hauptfunktion besteht darin, eine galvanische Trennung zwischen externen Feldsignalen und der internen Schaltung des Moduls bereitzustellen und empfindliche Elektronik vor Spannungsspitzen, Erdschleifen und elektrischem Rauschen zu schützen, die in industriellen Umgebungen häufig vorkommen. Das Array integriert mehrere Optokoppler in einem einzigen Gehäuse, typischerweise mit 4 bis 8 Kanälen, wodurch mehrere Signale gleichzeitig effizient getrennt werden können. Jeder Kanal besteht aus einer Galliumarsenid-LED (GaAs) und einem Silizium-Phototransistor, die durch eine transparente isolierende Barriere getrennt sind. Wenn ein Eingangssignal die LED aktiviert, emittiert sie Licht, das die Barriere überquert und den Phototransistor auslöst, wodurch ein isoliertes Ausgangssignal ohne elektrische Verbindung zwischen Eingangs- und Ausgangskreisen erzeugt wird. Diese optische Kopplung stellt sicher, dass Hochspannungstransienten oder Rauschen auf der Feldseite nicht auf die Steuerseite übertragen werden. Das Gerät ist in Kunststoff gekapselt und typischerweise in einem DIP-16-Gehäuse untergebracht, mit Kriech- und Luftstrecken von 8–12 mm bzw. 6–10 mm gemäß IEC 60664-1, um die Isolationssicherheit zu gewährleisten. Wichtige elektrische Parameter umfassen eine Isolationsspannung von 2500–5000 Vrms (IEC 60747-5-5), einen Eingangsstrom pro Kanal von 5–20 mA, eine Ausgangsspannung von 5–30 V, einen Ausgangsstrom pro Kanal von 10–50 mA, eine Signallaufzeit von 1–10 µs und eine Eingangs-Ausgangs-Kapazität von 0,5–2 pF. Der angegebene Betriebstemperaturbereich liegt bei -40 bis 85 °C und der angegebene Lagertemperaturbereich bei -55 bis 125 °C; beide müssen für das konkrete Array bestätigt werden. IEC 60068-2-1 und IEC 60068-2-2 sind Prüfverfahren für Kälte bzw. Trockenwärme und legen diese Bereiche nicht fest. Diese Werte sind Referenzbereiche des Verzeichnisses; die tatsächlichen Spezifikationen müssen mit dem Hersteller oder Lieferanten für das jeweilige Modell und die Anwendung bestätigt werden. Die Auswahl des Arrays basiert auf Kanalanzahl, Isolationsspannung, Geschwindigkeit und Umgebungsanforderungen. Verifizierungsfragen sollten Isolationswerte, Kriech-/Luftstrecken und die Einhaltung relevanter Normen betreffen. Wartungssignale umfassen eine Verschlechterung der Ausgangssignalintegrität oder eine erhöhte Signallaufzeit, was auf eine Alterung der Optokoppler hinweist. Fehlergrenzen sind durch Überschreiten der maximalen Nennwerte wie Isolationsspannung oder Eingangsstrom definiert, was zu dauerhaften Schäden führen kann.

Funktionsprinzip

Jeder Optokoppler im Array besteht aus einer LED und einem Fotodetektor, die durch eine transparente isolierende Barriere getrennt sind. Wenn ein Eingangssignal die LED aktiviert, emittiert sie Licht, das die Barriere überquert und den Fotodetektor auslöst, wodurch ein isoliertes Ausgangssignal ohne elektrische Verbindung zwischen Eingangs- und Ausgangskreisen erzeugt wird. Diese optische Kopplung bietet galvanische Trennung und verhindert, dass Spannungsspitzen, Erdschleifen und elektrisches Rauschen die interne Schaltung beeinflussen.

Technische Parameter

Technische Parameter
ParameterTypischer BereichHinweise & Auswahlkriterien
Kanalzahl4–8Determines isolation capacity per package.
Isolationsspannung2500–5000 VrmsMaximum continuous isolation rating.IEC 60747-5-5
Eingangsstrom pro Kanal5–20 mAForward current for LED drive.
Ausgangsspannung5–30 VCollector-emitter voltage rating.
Ausgangsstrom pro Kanal10–50 mAMaximum sink/source capability.
Signallaufzeit1–10 µsSignal latency for high-speed applications.
Betriebstemperatur-40–85 °CFull performance range.
Lagertemperatur-55–125 °CNon-operating survival range.
GehäusetypDIP-16Standard through-hole package.JEDEC MS-001
Kriechstrecke8–12 mmEnsures isolation safety.IEC 60664-1
Luftstrecke6–10 mmAir gap between input and output.IEC 60664-1
Eingangs Ausgangs Kapazität0.5–2 pFCoupling capacitance for high-frequency isolation.

Die Bereiche sind branchenübliche Richtwerte zur Angebotsvorbereitung und keine Zusage des Lieferanten. Bestätigen Sie jeden Wert und jede Norm vor der Bestellung beim rechtlichen Hersteller.

Hauptmaterialien

Galliumarsenid (GaAs)-LED Silizium-Fototransistor Kunststoff-Umhüllung

Komponenten / BOM

Components / BOM
  • LED-Anordnung
    Wandelt elektrische Eingangssignale in Lichtsignale um
    Material: Galliumarsenid (GaAs)
  • Fotodetektor-Array
    Wandelt Lichtsignale zurück in elektrische Ausgangssignale
    Material: Silizium
  • Isolierbarriere
    Bietet elektrische Isolation zwischen Eingangs- und Ausgangsschaltkreisen
    Material: Transparentes Kunststoff/Glas

FMEA · Fehleranalyse

Ursache → Fehlermodus → Engineering-Maßnahme

Eingangs-Überspannungstransient > 30 VDC LED-Emitter-Durchbrennen aufgrund von Stromdichte > 100 A/cm² Zener-Dioden-Clamping am Eingang mit 27 V Durchbruchspannung
Ausgangskurzschlussstrom > 100 mA Fototransistor-thermisches Durchgehen bei Sperrschichttemperatur > 175 °C Strombegrenzendes Widerstandsnetzwerk mit 75 mA maximalem Ausgang

Technische Bewertung

Betriebsbereich
Betriebsbereich
Eingangsspannung: 3,3-24 VDC, Ausgangsspannung: 5-30 VDC, Isolationsspannung: 3750 Veff, Temperatur: -40 °C bis +85 °C
Belastungs- und Ausfallgrenzen
Eingangsstrom überschreitet 60 mA kontinuierlich, LED-Vorwärtsstrom > 50 mA, Isolationsdurchschlag bei > 4000 Veff, Sperrschichttemperatur > 150 °C
LED-Fotodioden-Degradation bei hoher Stromdichte (Schockley-Read-Hall-Rekombination), dielektrischer Durchschlag in der Isolierbarriere (Paschensches Gesetz bei 4000 Veff), thermisches Durchgehen bei Sperrschichttemperatur > 150 °C
Fertigungskontext
Optokoppler-Array wird innerhalb von Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen nach Material, Prozessfenster und Prüfanforderungen bewertet.

Taxonomie und Suchbegriffe

Suchbegriffe, Aliase und technische Bezeichnungen für diesen CNFX Datensatz.

Anwendungen / Eingebaute Systeme

Dieses Teil oder Produkt erscheint in den folgenden Systemen und Maschinen.

Industrielles Ökosystem und Lieferkette

Eignung und Auslegungsdaten

Betriebsgrenzen
speed:Datenrate: 1 Mbps bis 10 Mbps abhängig von der Konfiguration
current:Eingang: 5 mA bis 20 mA LED-Strom, Ausgang: 10 mA bis 50 mA kontinuierlicher Kollektorstrom
voltage:Eingang: 3,3 V bis 5 V typisch, Ausgang: Bis zu 600 V Isolationsspannung
Betriebstemperatur:-40 °C bis +100 °C (Betrieb), -55 °C bis +125 °C (Lagerung)
Montage- und Anwendungskompatibilität
Digitale Signalisolierung in PLC-SystemenMotorsteuerungs-RückkopplungsschaltungenPatientenisolierung in Medizingeräten
Nicht geeignet: Hochspannungs-AC-Leitungsüberwachung (erfordert spezialisierte Hochspannungsisolatoren)
Auslegungsdaten
  • Erforderliche Isolationsspannungsfestigkeit (Veff)
  • Datenübertragungsgeschwindigkeitsanforderung (bps)
  • Anzahl der benötigten isolierten Kanäle

Zuverlässigkeits- und Risikoanalyse

Ausfallmodus und Ursache
LED-Degradation
Ursache: Thermische Belastung durch übermäßigen Strom oder Umgebungstemperatur, was zu reduzierter Lichtausgabe und schließlich zum Ausfall der internen LED des Optokopplers führt.
Fototransistor-/Fotodioden-Ausfall
Ursache: Kontaminationseintritt (Staub, Feuchtigkeit), der den optischen Pfad beeinträchtigt, oder elektrostatische Entladung (ESD), die die empfindlichen Halbleiterkomponenten beschädigt.
Wartungsindikatoren
  • Intermittierende oder unregelmäßige Signalübertragung im Steuerungssystem, die auf einen potenziellen Optokoppler-Ausfall hinweist.
  • Sichtbare physische Schäden wie Risse, Verfärbungen oder Verkohlung am Optokoppler-Gehäuse, die auf Überhitzung oder Kontamination hindeuten.
Technische Hinweise
  • Implementieren Sie eine ordnungsgemäße Strombegrenzung und Wärmemanagement (z.B. Kühlkörper, ausreichende Belüftung), um eine Überhitzung der LED zu verhindern und die Lebensdauer zu verlängern.
  • Sorgen Sie für saubere, trockene Installationsumgebungen und verwenden Sie ESD-Schutz während der Handhabung, um Kontamination und elektrostatische Schäden an internen Komponenten zu verhindern.

Konformität und Fertigungsnormen

Referenznormen
IEC 60747-5-5:2020 (Optoelektronische Bauelemente - Fotokoppler)EN 62368-1:2014 (Audio-/Video-, Informations- und Kommunikationstechnik - Sicherheitsanforderungen)
Fertigungsgenauigkeit
  • Eingangs-/Ausgangs-Isolationsspannung: +/-10 % des Nennwerts
  • Stromübertragungsverhältnis (CTR): +/-20 % über den spezifizierten Temperaturbereich
Qualitätsprüfung
  • Hochspannungs-Isolationsspannungstest (Hi-Pot)
  • Stromübertragungsverhältnis (CTR)-Messung bei mehreren Betriebspunkten

Hersteller von Optokoppler-Array

Herstellerprofile mit passender Produktionsfähigkeit in China.

Die Herstellerliste dient der Vorrecherche und Einordnung von Fertigungskapazitäten. Sie ist keine Zertifizierung, kein Ranking und keine Transaktionsgarantie.

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Beispielhafte Bewertungskriterien aus Einkaufsprozessen

Keine Kundenbewertung und keine Echtzeitdaten. Die Werte zeigen typische Prüfkriterien in RFQ- und Lieferantenbewertungsprozessen.

Technische Dokumentation
4/5
Fertigungsfähigkeit
4/5
Prüfbarkeit
5/5
Lieferantentransparenz
3/5

Die Kriterien dienen als Orientierung für technische Einkaufsprüfungen. Konkrete Kunden, Länder, Bewertungsdaten oder Live-Nachfragen werden nur angezeigt, wenn entsprechende belastbare Daten vorliegen.

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Häufige Fragen

Wie viele Kanäle hat ein Optokoppler-Array typischerweise?

Der Referenzbereich des Verzeichnisses liegt bei 4 bis 8 Kanälen pro Gehäuse. Die genaue Anzahl hängt vom Modell und der Anwendung ab; bestätigen Sie dies mit dem Hersteller.

Welche Isolationsspannung kann diese Komponente bieten?

Der Referenzbereich für die Isolationsspannung liegt bei 2500 bis 5000 Vrms gemäß IEC 60747-5-5. Die tatsächlichen Werte variieren je nach Modell; verifizieren Sie dies mit dem Lieferanten.

Was sind die Betriebstemperaturgrenzen?

Der angegebene Betriebstemperaturbereich liegt bei -40 bis 85 °C und der angegebene Lagertemperaturbereich bei -55 bis 125 °C; bestätigen Sie beide für das konkrete Bauteil. IEC 60068-2-1 und IEC 60068-2-2 sind Prüfverfahren für Kälte bzw. Trockenwärme und legen diese Bereiche nicht fest.

Wie schützt das Optokoppler-Array vor elektrischem Rauschen?

Es verwendet optische Kopplung, um eine galvanische Trennung zu gewährleisten und zu verhindern, dass Spannungsspitzen, Erdschleifen und Rauschen zwischen Eingangs- und Ausgangskreisen übertragen werden. Dies schützt empfindliche Elektronik in industriellen Umgebungen.

Kann ich Hersteller direkt kontaktieren?

CNFX ist ein offenes Verzeichnis, keine Handelsplattform und kein Beschaffungsagent. Herstellerprofile und Formulare helfen bei der Vorbereitung des direkten Kontakts.

CNFX Industrial Index v2.6.09 · Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen

Datenbasis

CNFX-Herstellerprofile, technische Klassifikation, öffentlich verfügbare Produktinformationen und fortlaufende Plausibilitätsprüfung.

Vorläufige technische Einordnung
Diese Seite dient der strukturierten Vorbereitung von Recherche, RFQ und Lieferantenbewertung. Sie ersetzt keine Lieferantenqualifizierung, keine Normenprüfung und keine technische Freigabe durch den Käufer.
Anfrage

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Eine Listung ist keine Empfehlung. Prüfen Sie jeden Lieferanten und jeden Wert vor der Bestellung selbst.

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