Strukturierte Fertigungsdaten · 2026

Optokoppler

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

Technische Definition und Kernbaugruppe

Ein typisches Optokoppler wird durch die Baugruppe aus Infrarot-LED und Fototransistor/Fotodiode beschrieben. Für industrielle Anwendungen werden Materialauswahl, Fertigungsprozess und Prüfbarkeit gemeinsam bewertet.

Ein elektronisches Bauteil, das elektrische Signale zwischen zwei getrennten Stromkreisen mithilfe von Lichtwellen überträgt.

Vollständige Spezifikationen anzeigen Geeignete Fertigungsquellen prüfen

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

Produktspezifikationen

Technische Details und Fertigungskontext für Optokoppler

Technische Definition

Ein Optokoppler, auch Optoisolator genannt, ist ein Halbleiterbauteil, das in der Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Produkten verwendet wird, um eine elektrische Isolierung zwischen Eingangs- und Ausgangskreisen in I/O-Schnittstellensystemen bereitzustellen. Es wandelt elektrische Signale in Licht und dann wieder in elektrische Signale um, wodurch Erdschleifen, Rauschstörungen und Spannungsspitzen daran gehindert werden, sich zwischen verbundenen Systemen auszubreiten. Das Bauteil besteht typischerweise aus einer Infrarot-Leuchtdiode (LED) auf der Eingangsseite und einem Fototransistor oder einer Fotodiode auf der Ausgangsseite, eingekapselt in einem Kunststoff- oder Epoxidharzgehäuse. Häufige Materialien sind Galliumarsenid (GaAs) für die LED und Silizium (Si) für den Fotodetektor. Wichtige Parameter, die für spezifische Modelle verifiziert werden müssen, umfassen Isolationsspannung (3750–5000 Vrms gemäß IEC 60747-5-5), Stromübertragungsverhältnis (50–600% gemäß IEC 60747-5-5), Kollektor-Emitter-Spannung (30–80 V), Durchlassstrom (20–60 mA), Sättigungsspannung (0,1–0,4 V), Anstiegs- und Abfallzeit (jeweils 2–5 µs), Betriebstemperatur (-40 bis 85 °C), Lagertemperatur (-55 bis 125 °C), Kriechstrecke (7–10 mm gemäß IEC 60664-1), Gehäusetyp (DIP-4 bis DIP-8) und Gewicht (0,3–1,5 g). Diese Werte sind typische Bereiche für industrielle Anwendungen und sollten für den vorgesehenen Einsatz mit dem Hersteller bestätigt werden. Die Auswahl eines Optokopplers basiert auf der erforderlichen Isolationsspannung, Signalgeschwindigkeit, Ausgangstreiberfähigkeit und Umgebungsbedingungen. Er wird in Netzteilen, Motorsteuerungen, digitalen Kommunikationsschnittstellen und der industriellen Automatisierung eingesetzt. Die Wartung umfasst die Überprüfung auf Verschlechterung des Stromübertragungsverhältnisses oder erhöhten Leckstrom. Fehlergrenzen umfassen das Überschreiten maximaler Nennwerte, was zu dauerhaften Schäden führen kann. Verifizieren Sie immer modellspezifische Spezifikationen und Normenkonformität mit dem rechtlichen Hersteller oder Lieferanten.

Funktionsprinzip

Eine LED auf der Eingangsseite emittiert Infrarotlicht, wenn Strom durch sie fließt. Dieses Licht wird von einem Fototransistor oder einer Fotodiode auf der Ausgangsseite erfasst, die ein entsprechendes elektrisches Signal erzeugt. Die optische Kopplung bietet vollständige elektrische Isolierung und ermöglicht gleichzeitig die Signalübertragung.

Hauptmaterialien

Galliumarsenid (GaAs), Silizium (Si), Kunststoff-/Epoxid-Vergussmasse

Technische Parameter

Parameter	Typischer Bereich	Hinweise & Auswahlkriterien
Isolationsspannung	3750–5000 Vrms	Minimum for safety isolation in industrial applicationsIEC 60747-5-5
Stromübertragungsverhältnis	50–600 %	Determines output drive capabilityIEC 60747-5-5
Kollektor Emitter Spannung	30–80 V	Maximum voltage across output transistor
Durchlassstrom	20–60 mA	Maximum LED drive current
Sättigungsspannung	0.1–0.4 V	Lower is better for low-power operation
Anstiegszeit	2–5 µs	Affects switching speed in digital circuits
Abfallzeit	2–5 µs	Affects switching speed in digital circuits
Betriebstemperatur	-40–85 °C	Extended range for industrial environments
Lagertemperatur	-55–125 °C	Non-operating survival range
Kriechstrecke	7–10 mm	Required for reinforced insulationIEC 60664-1
Gehäusetyp	DIP-4–DIP-8	Through-hole or surface mount options
Gewicht	0.3–1.5 g	Depends on package size

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

Infrarot-LED
Wandelt elektrische Eingangssignale in Infrarotlichtemission um
Material: Galliumarsenid (GaAs)
Fototransistor/Fotodiode
Erfasst Infrarotlicht und wandelt es zurück in ein elektrisches Ausgangssignal
Material: Silizium (Si)
Optischer Kanal
Überträgt Licht von der LED zum Fotodetektor unter Aufrechterhaltung der elektrischen Isolierung
Material: Transparentes Kunststoff-/Epoxidharz

Anwendung und Auswahl

Eignung und Auslegungsdaten

Betriebsgrenzen

voltage:	Bis zu 5000 Vrms Isolationsspannung (modellabhängig)
Betriebstemperatur:	-40°C bis +125°C (Betriebstemperaturbereich, variiert je nach Modell)
switching speed:	Bis zu 50 MHz (für Hochgeschwindigkeits-Optokoppler)
current transfer ratio:	20% bis 600% (abhängig von LED-Effizienz und Fotodetektorempfindlichkeit)

Montage- und Anwendungskompatibilität

Industrielle Steuerungssysteme (SPS-Schnittstellen)Medizingeräte (Patientenisolation)Stromversorgungs-Rückkopplungsschaltungen

Nicht geeignet: Direkte Exposition gegenüber intensivem UV-Licht oder ionisierender Strahlung (führt zur Degradation optischer Komponenten)

Auslegungsdaten

Erforderliche Isolationsspannung (Vrms)
Erforderliche Datenrate oder Schaltfrequenz (Hz)
Erforderliches Stromübertragungsverhältnis (CTR) in %

Ergänzende technische Angaben

Technische Bewertung

Betriebsbereich

1,2-5,0 V Durchlassspannung, 0,1-50 mA Durchlassstrom, -40°C bis +100°C Umgebungstemperatur

Belastungs- und Ausfallgrenzen

LED-Degradation bei 150°C Sperrschichttemperatur, Fototransistor-Sättigung bei 10 mA Kollektorstrom, Isolationsdurchschlag bei 5 kV DC-Isolationsspannung

LED-Quanteneffizienzdegradation aufgrund nichtstrahlender Rekombinationszentren, Fototransistor-Verstärkungsreduktion durch Trägerlebensdauerverkürzung, Isolationsversagen durch dielektrische Polarisation unter hohen elektrischen Feldern

Fertigungskontext

Optokoppler 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

LED-Degradation

Ursache: Thermische Belastung durch übermäßigen Durchlassstrom oder Umgebungstemperatur, was zu reduzierter Lichtausbeute und schließlich zum Ausfall der Eingangsseite des Optokopplers führt.

Fototransistor-/Fotodioden-Ausfall

Ursache: Elektrische Überlastung (EOS) durch Spannungsspitzen oder Transienten, die die Nennwerte des Bauteils überschreiten und zum Durchbruch des Ausgangshalbleiters führen.

Wartungsindikatoren

Inkonsistente oder unregelmäßige Signalübertragung im Schaltkreis, was auf potenzielle LED-Ausgangsdegradation oder Fotodetektorausfall hindeutet.
Sichtbare physikalische Schäden wie Verfärbung, Rissbildung oder Verkohlung des Optokopplergehäuses, die auf thermische oder elektrische Überlastung hindeuten.

Technische Hinweise

Implementieren Sie eine ordnungsgemäße Strombegrenzung und thermische Regelung für die LED-Seite durch Verwendung von Vorwiderständen und Gewährleistung einer ausreichenden PCB-Wärmeableitung, um thermisches Durchgehen zu verhindern.
Schützen Sie vor elektrischen Transienten mit Löschkreisen, Transientenspannungsunterdrückern (TVS) oder geeigneten Isolationsbarrieren, um EOS auf Eingangs- und Ausgangsseite zu verhindern.

Konformität und Fertigungsnormen

Referenznormen

ANSI/UL 1577 Norm für OptokopplerDIN EN 60747-5-2 Halbleiterbauelemente - Optoelektronische Bauelemente

Fertigungsgenauigkeit

Stromübertragungsverhältnis (CTR): +/-20%
Isolationsspannung: +/-10%

Qualitätsprüfung

Hochspannungs-Isolationstest (Hi-Pot)
Stromübertragungsverhältnis-Messung (CTR)

Fehleranalyse

FMEA · Fehleranalyse

Ursache → Fehlermodus → Engineering-Maßnahme

Durchlassstrom überschreitet 60 mA Dauerbelastbarkeit → Katastrophale LED-optische Ausgangsdegradation unter 10 % der Anfangsintensität → Strombegrenzungswiderstand dimensioniert für 80 % des maximalen Durchlassstrom-Nennwerts mit 20 % Sicherheitsmarge

Umgebungstemperatur überschreitet 125°C für 1000 Stunden → Stromübertragungsverhältnis-Degradation unter 20 % des Anfangswerts → Thermisches Management mit Kühlkörper, der die Sperrschichttemperatur bei maximaler Umgebungstemperatur unter 110°C hält

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

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Häufige Fragen

Was ist die Hauptfunktion eines Optokopplers?

Ein Optokoppler überträgt elektrische Signale zwischen zwei getrennten Stromkreisen mithilfe von Licht und bietet elektrische Isolierung, um Erdschleifen, Rauschen und Spannungsspitzen zu verhindern, die verbundene Systeme beeinträchtigen könnten.

Was sind typische Isolationsspannungswerte?

Typische Isolationsspannungswerte liegen zwischen 3750 und 5000 Vrms gemäß IEC 60747-5-5. Überprüfen Sie immer den spezifischen Wert für Ihr Modell und Ihre Anwendung.

Wie wähle ich einen Optokoppler für meine Anwendung aus?

Berücksichtigen Sie die erforderliche Isolationsspannung, das Stromübertragungsverhältnis, die Schaltgeschwindigkeit, die Ausgangstreiberfähigkeit und die Betriebstemperatur. Bestätigen Sie diese Parameter mit dem Hersteller für Ihre spezifischen Anforderungen.

Was sind häufige Fehlermodi?

Häufige Fehlermodi umfassen die Degradation der LED, ein reduziertes Stromübertragungsverhältnis, erhöhten Leckstrom oder einen vollständigen Ausfall durch Überschreiten der maximalen Nennwerte. Regelmäßige Tests können diese Probleme erkennen.

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