Strukturierte Fertigungsdaten · 2026

Fotokoppler-Baugruppe

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

Technische Definition und Kernbaugruppe

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

Eine vollständige Baugruppe, die das Kern-Fotokoppler-Bauelement und seine unterstützenden elektrischen/mechanischen Elemente enthält, zur Integration in ein Isolationsbarrieresystem.

Technische Definition

Die Fotokoppler-Baugruppe ist die gepackte Funktionseinheit innerhalb eines Isolationsbarrieresystems (Optokoppler/Transformator). Sie umfasst den Kern-Optokoppler-Chip (LED und Fototransistor/Fotodiode), der in einem Schutzgehäuse untergebracht ist, sowie integrierte Anschlüsse, Pins oder Klemmen für die Schaltungsverbindung. Ihre Hauptaufgabe besteht darin, galvanische Trennung zu bieten – die Übertragung elektrischer Signale zwischen zwei Schaltkreisen über Licht, um Erdschleifen, Rauschen und Hochspannungsgefahren zu verhindern – und gleichzeitig ein einbaufertiges Teil eines größeren Isolationsmoduls oder einer Platine zu sein.

Diese Baugruppe ist für die Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Produkten konzipiert, wo sie als Komponente für die Signalisolierung dient. Die Baugruppe enthält einen Galliumarsenid-LED-Chip (GaAs) und einen Silizium-Fototransistor- oder Fotodioden-Chip, eingekapselt in Epoxidharz-Vergussmasse mit Kupferlegierungsanschlüssen für die elektrische Verbindung. Zu den im Verzeichnis aufgeführten Schlüsselparametern gehören: Isolationsspannung (3750–5000 Vrms gemäß IEC 60747-5-5), Stromübertragungsverhältnis (50–600% bei IF=5mA, VCE=5V), Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung (0,1–0,4V bei IF=10mA, IC=2mA), Eingangs-Durchlassspannung (1,2–1,6V bei IF=10mA), Betriebstemperaturbereich (-40 bis 85°C), Lagertemperaturbereich (-55 bis 125°C), Eingangs-Ausgangs-Kapazität (0,3–1,0 pF bei 1MHz), Ausbreitungsverzögerungszeit (2–10 µs bei IF=10mA, RL=1kΩ), Kriechstrecke (6–8 mm gemäß IEC 60664-1), Luftstrecke (5–7 mm gemäß IEC 60664-1), Gehäusetyp (DIP-4 bis DIP-8) und Gewicht (0,5–2,0 g). Diese Werte sind Referenzbereiche und müssen für das spezifische Modell und die Anwendung bestätigt werden.

Bei der Auswahl einer Fotokoppler-Baugruppe müssen Sie die erforderliche Isolationsspannung, das Stromübertragungsverhältnis und die Schaltgeschwindigkeit anhand Ihres Schaltungsdesigns überprüfen. Bestätigen Sie den Gehäusetyp und die Anschlusskonfiguration für Ihr PCB-Layout. Konsultieren Sie immer das Datenblatt des Herstellers für genaue Spezifikationen und die Einhaltung relevanter Normen. Die Baugruppe ist kein vollständiges Isolationssystem; sie muss mit anderen Komponenten als Teil einer größeren Isolationsbarriere integriert werden. Für die Wartung überwachen Sie Anzeichen von Leistungsabfall, wie erhöhte Ausbreitungsverzögerung oder verringertes CTR, was auf Alterung oder Beschädigung hinweisen kann. Fehlergrenzen umfassen das Überschreiten maximaler Nennwerte, was zum Durchschlag der Isolierung und zu Sicherheitsgefahren führen kann.

Funktionsprinzip

Ein elektrisches Eingangssignal treibt eine Infrarot-LED im Inneren der Baugruppe an, die Licht emittiert. Dieses Licht überquert einen internen Isolationsspalt (typischerweise einen Luftspalt oder ein transparentes Dielektrikum) und trifft auf einen lichtempfindlichen Halbleiter (z. B. Fototransistor, Fotodiode oder Foto-Triac). Der Fotosensor wandelt das Licht wieder in ein elektrisches Signal am Ausgang um, wodurch eine Signalübertragung ohne elektrischen Kontakt zwischen Eingangs- und Ausgangsschaltkreis erreicht wird.

Technische Parameter

Technische Parameter
ParameterTypischer BereichHinweise & Auswahlkriterien
Isolationsspannung3750–5000 VrmsMinimum for reinforced insulation per IEC 60747-5-5.IEC 60747-5-5
Stromübertragungsverhältnis50–600 %At IF=5mA, VCE=5V; lower CTR may require higher drive current.IEC 60747-5-5
Kollektor Emitter Sättigungsspannung0.1–0.4 VAt IF=10mA, IC=2mA; affects output low level.
Durchlassspannung der Eingangsdiode1.2–1.6 VAt IF=10mA; typical for GaAs IR LED.
Betriebstemperaturbereich-40–85 °CExtended range may require derating.IEC 60747-5-5
Lagertemperaturbereich-55–125 °CNon-operating condition.IEC 60747-5-5
Eingangs Ausgangs Kapazität0.3–1.0 pFAt 1MHz; affects high-frequency isolation.
Signallaufzeit2–10 µsAt IF=10mA, RL=1kΩ; important for switching speed.
Kriechstrecke6–8 mmFor reinforced insulation in pollution degree 2.IEC 60664-1
Luftstrecke5–7 mmMinimum air gap for rated isolation voltage.IEC 60664-1
GehäusetypDIP-4–DIP-8Through-hole or SMD variants available.
Gewicht0.5–2.0 gDepends on package and lead count.

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-Chip Silizium-Fototransistor/Fotodioden-Chip Epoxid-Formmasse Kupferlegierungs-Anschlüsse

Komponenten / BOM

Components / BOM
  • Infrarot-LED-Chip
    Wandelt das eingehende elektrische Signal in Infrarotlicht um.
    Material: Galliumarsenid (GaAs)
  • Fototransistor-Chip
    Erfasst Infrarotlicht und wandelt es zurück in ein elektrisches Ausgangssignal.
    Material: Silizium
  • Gehäuse, gespritzt
    Bietet mechanischen Schutz, elektrische Isolierung und Wärmemanagement für die Halbleiterchips.
    Material: Epoxidharz
  • Anschlussrahmen
    Bietet elektrische Anschlusspunkte (Pins) und strukturelle Unterstützung innerhalb des Gehäuses.
    Material: Kupferlegierung
  • Transparentes Dielektrikum
    Füllt den Isolationsspalt, sodass Licht durchgelassen wird, während die beiden Seiten elektrisch getrennt bleiben.

FMEA · Fehleranalyse

Ursache → Fehlermodus → Engineering-Maßnahme

Transiente Spannungsspitze übersteigt 1,5 kV/μs dv/dt Fototransistor-Latch-up aufgrund parasitärer Thyristoraktivierung Integrierter dv/dt-Begrenzer mit 100 Ω Reihenwiderstand und 100 pF Shunt-Kapazität
Feuchtigkeitseintritt übersteigt 85% relative Luftfeuchtigkeit bei 85°C für 1000 Stunden Delamination an der LED-Fototransistor-Grenzfläche reduziert CTR unter 20% Hermetische Abdichtung mit Au-Sn-Eutektikum-Lot (Schmelzpunkt 280°C) und Gettermaterial

Technische Bewertung

Betriebsbereich
Betriebsbereich
0,5-1,2 mA Eingangsstrom, 3,3-24 V Ausgangsspannung, -40 bis 100°C Umgebungstemperatur
Belastungs- und Ausfallgrenzen
Eingangsstrom überschreitet 1,5 mA und verursacht LED-Degradation, Ausgangsspannung überschreitet 30 V und verursacht Dielektrikumdurchschlag, Umgebungstemperatur überschreitet 125°C und verursacht thermisches Durchgehen
LED-Quanteneffizienzdegradation bei hohen Stromdichten (Schockley-Read-Hall-Rekombination), SiO2-Dielektrikumdurchschlag bei 10 MV/m elektrischer Feldstärke, thermischer Ausdehnungskoeffizienten-Fehlanpassung (CTE: LED 5,7×10^-6/K vs. Verkapselung 20×10^-6/K) verursacht Delamination
Fertigungskontext
Fotokoppler-Baugruppe 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.

Eignung und Auslegungsdaten

Betriebsgrenzen
Betriebsdruck:Atmosphärisch bis 1,5 bar
Weitere Spezifikationen:Isolationsspannung: 5 kV RMS, Datenrate: Bis zu 10 Mbps
Betriebstemperatur:-40°C bis +125°C
Montage- und Anwendungskompatibilität
Saubere, trockene LuftumgebungenIndustrielle SteuerschrankeNiederspannungs-Gleichstromsysteme
Nicht geeignet: Hochdruck-Flüssigkeitstauchung oder direkte Exposition gegenüber leitfähigen Flüssigkeiten
Auslegungsdaten
  • Erforderliche Isolationsspannungsfestigkeit
  • Maximale Datenübertragungsrate
  • Eingangs-/Ausgangsstromanforderungen

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 optischen Kopplung führt.
Anstieg des Fototransistor-Dunkelstroms
Ursache: Eindringen von Verunreinigungen (Feuchtigkeit, Staub) oder Alterung der Halbleitermaterialien, was zu erhöhtem Leckstrom und Signalintegritätsverlust führt.
Wartungsindikatoren
  • Inkonsistente oder unregelmäßige Ausgangssignale während der Funktionstests
  • Sichtbare physische Schäden wie Risse in der Epoxid-Verkapselung oder Verfärbung des LED-Fensters
Technische Hinweise
  • Strikte Strombegrenzung und thermisches Management im Schaltungsdesign implementieren, um LED-Überlastung zu verhindern
  • Für ordnungsgemäße konforme Beschichtung und hermetische Abdichtung während der Installation sorgen, um vor Umweltschadstoffen zu schützen

Konformität und Fertigungsnormen

Referenznormen
IEC 60747-5-5 (Isolierende Bauelemente - Fotokoppler)CE-Kennzeichnung (EU-Richtlinie 2014/35/EU für Niederspannungsgeräte)
Fertigungsgenauigkeit
  • Anschlussabstand: +/-0,1 mm
  • Isolationswiderstand: >10^9 Ohm bei 500 V Gleichspannung
Qualitätsprüfung
  • Stromübertragungsverhältnis (CTR)-Test
  • Hochspannungs (Hi-Pot)-Dielektrizitätsfestigkeitsprüfung

Hersteller von Fotokoppler-Baugruppe

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

Was ist die Hauptfunktion einer Fotokoppler-Baugruppe?

Die Hauptfunktion besteht darin, eine galvanische Trennung zwischen zwei Schaltkreisen zu bieten, indem Signale über Licht übertragen werden, um Erdschleifen, Rauschen und Hochspannungsgefahren zu verhindern. Sie ist eine einbaufertige Komponente zur Integration in ein Isolationsbarrieresystem.

Was sind die typischen Isolationsspannungswerte?

Laut Verzeichnis liegt der Isolationsspannungsbereich bei 3750–5000 Vrms, bezogen auf IEC 60747-5-5. Sie müssen jedoch den genauen Wert für das spezifische Modell mit dem Hersteller verifizieren, da er vom Design und der Anwendung abhängt.

Wie wähle ich die richtige Fotokoppler-Baugruppe für meine Anwendung aus?

Berücksichtigen Sie die erforderliche Isolationsspannung, das Stromübertragungsverhältnis (CTR), die Ausbreitungsverzögerung, den Gehäusetyp und den Temperaturbereich. Stellen Sie sicher, dass die Baugruppe die elektrischen und mechanischen Anforderungen Ihrer Schaltung erfüllt. Konsultieren Sie immer das Datenblatt und verifizieren Sie die Einhaltung relevanter Normen.

Was sind Wartungssignale oder Fehlerindikatoren?

Anzeichen für Verschlechterung sind erhöhte Ausbreitungsverzögerung, verringertes CTR oder unregelmäßiger Ausgang. Diese können auf Alterung oder Beschädigung hinweisen. Das Überschreiten maximaler Nennwerte kann einen Isolationsdurchschlag verursachen und zu Sicherheitsgefahren führen. Regelmäßige Tests und die Einhaltung der Betriebsbedingungen werden empfohlen.

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.
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