Strukturierte Fertigungsdaten · 2026

Optokoppler / Relais

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

Technische Definition und Kernbaugruppe

Ein typisches Optokoppler / Relais wird durch die Baugruppe aus LED (für Optokoppler) / Spule (für Relais) und Fotosensor (für Optokoppler) beschrieben. Für industrielle Anwendungen werden Materialauswahl, Fertigungsprozess und Prüfbarkeit gemeinsam bewertet.

Ein elektronisches Bauteil, das in I/O-Modulen elektrische Isolierung und Signalumschaltung zwischen Schaltkreisen bereitstellt.

Vollständige Spezifikationen anzeigen Geeignete Fertigungsquellen prüfen

Optokoppler / Relais in einer industriellen Fertigungsumgebung — Repräsentative Produktabbildung. Aussehen und Spezifikationen mit dem Hersteller bestätigen.

Produktspezifikationen

Technische Details und Fertigungskontext für Optokoppler / Relais

Technische Definition

In Eingangs-/Ausgangsmodulen (I/O-Modulen) dient ein Optokoppler/Relais als kritisches Schnittstellenbauteil. Es isoliert elektrisch die niederspannungs- und empfindliche Steuerschaltung (z. B. von einer SPS oder einem Mikrocontroller) von der höherspannungs- oder verrauschten Last-/Stromversorgungsschaltung. Es empfängt ein Steuersignal mit geringer Leistung und nutzt es, um ein Signal sicher zu schalten oder an das angeschlossene Feldgerät (wie Motor, Ventil oder Sensor) zu übertragen, wodurch das Steuerungssystem vor Spannungsspitzen, Erdschleifen und elektrischem Rauschen geschützt wird. Das Bauteil ist in zwei Haupttechnologien erhältlich: Optokoppler verwenden eine Leuchtdiode (LED) und ein lichtempfindliches Halbleiterbauelement, um Signale ohne physische Verbindung zu übertragen, während Relais eine elektromagnetische Spule verwenden, um mechanische Kontakte zu betätigen. Beide bieten galvanische Trennung, unterscheiden sich jedoch in Schaltgeschwindigkeit, Kontaktlebensdauer und Lastfähigkeit. Typische Parameter umfassen: Isolationsspannung (3750–5000 Vrms gemäß IEC 60747-5-5), Eingangsstrom (5–20 mA), Ausgangsstrom (50–500 mA), Kollektor-Emitter-Spannung (30–80 V), Stromübertragungsverhältnis (50–600% gemäß IEC 60747-5-5), Schaltgeschwindigkeit (1–10 µs), Betriebstemperatur (-40 bis 85 °C gemäß IEC 60068-2-1/2), Lagertemperatur (-55 bis 125 °C), Luftfeuchtigkeit (5–95% relative Luftfeuchtigkeit, nicht kondensierend, gemäß IEC 60068-2-78), Gehäusetyp (DIP-4 bis DIP-8) und Gewicht (0,5–2,0 g). Diese Werte sind Verzeichnis-Referenzbereiche und müssen für das spezifische Modell und die Anwendung bestätigt werden. Das Bauteil wird in industriellen I/O-Modulen zur Signalisolierung, Pegelumsetzung und zum Schutz verwendet. Bei der Auswahl sind die erforderliche Isolationsspannung, der Eingangs-/Ausgangsstrom, die Schaltgeschwindigkeit und die Umgebungsbedingungen zu berücksichtigen. Überprüfen Sie stets die Konformität mit relevanten Normen und fordern Sie modellspezifische Datenblätter vom Hersteller oder Lieferanten an.

Funktionsprinzip

Bei einem Optokoppler: Eine Leuchtdiode (LED) wird durch das Eingangssteuersignal eingeschaltet. Das Licht dieser LED trifft auf ein lichtempfindliches Bauelement (wie einen Fototransistor oder Fototriac) auf der isolierten Ausgangsseite, wodurch dieses leitend wird und den Ausgangskreis schließt. Es besteht keine elektrische Verbindung zwischen Eingang und Ausgang. Bei einem Relais: Das Steuersignal erregt eine elektromagnetische Spule, die ein Magnetfeld erzeugt, das einen mechanischen Schalter (Kontakte) physisch bewegt, um den Ausgangskreis zu öffnen oder zu schließen.

Hauptmaterialien

Halbleitermaterialien (für Optokoppler), Kupferdraht, Kunststoff-/Polymergehäuse, Ferromagnetischer Kern (für Relais)

Technische Parameter

Parameter	Typischer Bereich	Hinweise & Auswahlkriterien
Isolationsspannung	3750–5000 Vrms	Minimum for reinforced insulation in I/O modulesIEC 60747-5-5
Eingangsstrom	5–20 mA	Typical forward current for LED activation
Ausgangsstrom	50–500 mA	Maximum continuous load current
Kollektor Emitter Spannung	30–80 V	Maximum voltage across output transistor
Stromübertragungsverhältnis	50–600 %	CTR range for reliable switchingIEC 60747-5-5
Schaltgeschwindigkeit	1–10 µs	Rise/fall time for digital signals
Betriebstemperatur	-40–85 °C	Extended range for industrial environmentsIEC 60068-2-1/2
Lagertemperatur	-55–125 °C	Non-operating survival rangeIEC 60068-2-1/2
Luftfeuchtigkeit	5–95 % RH	Non-condensingIEC 60068-2-78
Gehäusetyp	DIP-4–DIP-8	Through-hole or surface-mount options
Gewicht	0.5–2.0 g	Typical for DIP package

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.

Komponenten / BOM

LED (für Optokoppler) / Spule (für Relais)
Wandelt das eingehende elektrische Steuersignal in Licht (LED) oder ein Magnetfeld (Spule) um.
Material: Halbleitermaterialien (GaAs, etc.) / emaillierter Kupferdraht
Fotosensor (für Optokoppler)
Erfasst Licht von der LED und ermöglicht Stromfluss im Ausgangskreis.
Material: Siliziumbasierter Fototransistor oder Fototriac
Kontakte (für Relais)
Mechanischer Schalter, der durch das Magnetfeld der Spule geöffnet oder geschlossen wird, um den Laststromkreis zu verbinden/trennen.
Material: Silberlegierung, vergoldet

Anwendung und Auswahl

Eignung und Auslegungsdaten

Betriebsgrenzen

Betriebsdruck:	Nicht zutreffend
Durchflussrate:	Nicht zutreffend
Betriebstemperatur:	-40°C bis +85°C (Betrieb), -55°C bis +125°C (Lagerung)

Montage- und Anwendungskompatibilität

TrockenschaltungNiederspannungs-DC-SteuerungssystemeIndustrielle SPS-E/A-Module

Nicht geeignet: Hochspannungs-AC-Leistungsschaltung (>250 V AC) oder explosionsgefährdete Bereiche ohne zusätzlichen Schutz

Auslegungsdaten

Lastspannungs- und -stromanforderungen
Erforderliche Isolationsspannungsfestigkeit
Steuersignal-Spannung/Strom (LED-Ansteueranforderungen)

Ergänzende technische Angaben

Technische Bewertung

Betriebsbereich

0-5000 V Isolationsspannung, -40°C bis +85°C Umgebungstemperatur, 1-100 mA Eingangsstrom

Belastungs- und Ausfallgrenzen

Isolationsdurchschlag bei >5000 VDC, LED-Degradation bei >100 mA kontinuierlichem Durchlassstrom, thermischer Ausfall bei >125°C Sperrschichttemperatur

Dielektrischer Durchschlag der Optokoppler-Isolationsschicht bei >15 kV/mm elektrischer Feldstärke, Sättigung des Fototransistors bei >5 mW/cm² optischer Leistungsdichte, thermisches Durchgehen bei >1,5 W/cm² Verlustleistung

Fertigungskontext

Optokoppler / Relais wird innerhalb von Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen nach Material, Prozessfenster und Prüfanforderungen bewertet.

Risiken, Wartung und Normen

Zuverlässigkeits- und Risikoanalyse

Ausfallmodus und Ursache

Kontaktverschweißung/-fusion

Ursache: Übermäßiger Einschaltstrom oder induktive Lastschaltung verursacht Lichtbögen und Wärmeentwicklung, die Relaiskontakte miteinander verschmelzen und ein ordnungsgemäßes Schalten verhindern.

Optokoppler-LED-Degradation

Ursache: Dauerbetrieb bei oder über maximalen Durchlassstromwerten, thermische Belastung durch Umgebungswärme oder Alterung führt zu reduzierter Lichtausbeute und letztendlichem Signalübertragungsausfall.

Wartungsindikatoren

Hörbares Summen oder Rattern des Relais während des Betriebs, das auf Kontaktprellen oder Lichtbögen hinweist
Sichtbare Verfärbung, Verkohlung oder Schmelzen am Relaisgehäuse oder der Leiterplatte, die auf thermische Überlastung hinweisen

Technische Hinweise

Implementieren Sie eine ordnungsgemäße Derating: Betreiben Sie Optokoppler bei 50-70 % des maximalen Nennstroms und Relais bei 75 % des Kontaktratings, um thermische Belastung zu reduzieren und die Kontaktlebensdauer zu verlängern.
Verwenden Sie Löschglieder (RC-Netzwerke) parallel zu Relaiskontakten beim Schalten induktiver Lasten, um Spannungsspitzen zu unterdrücken und Kontakterosion durch Lichtbögen zu reduzieren.

Konformität und Fertigungsnormen

Referenznormen

IEC 60747-5-5: Optokoppler-SicherheitsstandardsUL 508: Sicherheit von industriellen SteuergerätenEN 60950-1: Sicherheit von Einrichtungen der Informationstechnik

Fertigungsgenauigkeit

Isolationsspannung: +/-10 % des Nennwerts
Ansprechzeit: +/-15 % der spezifizierten Schaltzeit

Qualitätsprüfung

Hochspannungs-Isolationsprüfung (Hipot-Test)
Optische Kopplungswirkungsgrad-Verifizierungsprüfung

Fehleranalyse

FMEA · Fehleranalyse

Ursache → Fehlermodus → Engineering-Maßnahme

Transiente Spannungsspitze übersteigt 6000 V/μs dv/dt-Rating → Isolationsdurchschlag verursacht Primär-Sekundär-Kurzschluss → TVS-Dioden-Clamping bei 400 V mit 1 ns Ansprechzeit, verstärkte Isolierung mit 8 mm Kriechstrecke

Kontinuierlicher Durchlassstrom >100 mA durch LED-Emitter → LED-Lichtstromdegradation unter 0,5 mW/sr bei 50 % CTR-Reduktion → Konstantstrom-Ansteuerung bei 50 mA mit 2 % Regelung, Wärmeleitpad mit 15°C/W thermischem Widerstand zur Leiterplatte

Beschaffungscheckliste

Keine Kundenbewertung und keine Echtzeitdaten. Prüfen Sie diese Unterlagen vor einer Bestellung.

Technische Dokumentation

Aktuelle Zeichnungen, Revisionsstand und Spezifikationsblatt anfordern.

Fertigungsfähigkeit

Anlagen, Prozessgrenzen und nachvollziehbare Fertigungsbelege prüfen.

Prüfbarkeit

Prüfmethoden, Messmittel und rückverfolgbare Prüfberichte bestätigen.

Lieferantentransparenz

Rechtsträger, Standort, Zertifikatsumfang und direkte Kontakte prüfen.

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

Hersteller von Optokoppler / Relais

Herstellerprofile mit passender Produktionsfähigkeit in China.

Hersteller eintragen

Vergleichen Sie Produktumfang und Quellenangaben. Nennen Sie bei Ihrer Anfrage Spezifikationen, Menge und Liefertermin.

Anfrage

Beschaffungsinformationen anfragenfür Optokoppler / Relais

Informationen zu Einsatzbereich, Spezifikationsgrenzen, Lieferantentypen und RFQ-Vorbereitung anfragen.

Wohin Ihre Anfrage geht: Direkt an die CNFX-Redaktion — und an den Hersteller, sofern dieses Produkt mit einem bestätigten Profil verknüpft ist. Keine Weitergabe an eine Lieferantenliste.
Ihre Daten bleiben hier: Wir verkaufen oder vermieten keine Anfragedaten und nehmen Sie in keinen Verteiler auf. Nutzung ausschließlich zur Beantwortung dieser Anfrage.
Keine Provision, kein Zwischenhändler: CNFX ist ein Verzeichnis. Wir nehmen keinen Anteil an Aufträgen und verhandeln nicht im Namen eines Lieferanten.
Angaben für Ihre Anfrage: Nennen Sie Produktspezifikationen, Menge, Lieferort und gewünschten Termin.

Häufige Fragen

Was ist die Hauptfunktion eines Optokopplers/Relais in einem I/O-Modul?

Es bietet elektrische Isolierung zwischen der Steuerschaltung (z. B. SPS) und der Lastschaltung und ermöglicht gleichzeitig Signalübertragung oder -umschaltung. Dies schützt das Steuerungssystem vor Spannungsspitzen, Erdschleifen und Rauschen.

Was sind typische Isolationsspannungswerte?

Für verstärkte Isolierung in I/O-Modulen liegt die Isolationsspannung typischerweise im Bereich von 3750–5000 Vrms, gemäß IEC 60747-5-5. Überprüfen Sie immer den spezifischen Wert für Ihr Modell.

Wie unterscheiden sich Optokoppler und Relais in der Funktionsweise?

Optokoppler nutzen Licht zur Signalübertragung zwischen isolierten Schaltkreisen, bieten schnellere Schaltzeiten und keinen mechanischen Verschleiß. Relais verwenden eine elektromagnetische Spule, um mechanische Kontakte zu bewegen, geeignet für höhere Lastströme, aber mit langsameren Schaltzeiten und begrenzter mechanischer Lebensdauer.

Was sollte ich vor der Auswahl dieses Bauteils prüfen?

Überprüfen Sie die erforderliche Isolationsspannung, den Eingangs-/Ausgangsstrom, die Schaltgeschwindigkeit, den Betriebstemperaturbereich und den Gehäusetyp. Bestätigen Sie diese Parameter mit dem Datenblatt des Herstellers und stellen Sie die Einhaltung relevanter Normen sicher.

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 v2.6.11 · Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen