Die Auswahl des geeigneten Optokopplermodells erfordert die Übereinstimmung wichtiger Parameter wie Signaltyp (digital/analog), Geschwindigkeit, Isolationsspannung und Gehäusetyp. Die Mainstream-Modelle reichen von der Allzweck-PC817-Serie bis hin zu Hochgeschwindigkeitsgeräten wie dem 6N137 und linearen Optokopplern wie dem HCNR201 und decken vielfältige Anwendungsszenarien ab, die von Verbraucher- bis hin zu Industrieanforderungen reichen.
I. Gängige Modelle und Anwendungsszenarien, klassifiziert nach Ausgabetyp
1. Transistor--Ausgangsoptokoppler (am häufigsten)
Geeignet für allgemeine digitale Signalisolierung, Stromversorgungs-Rückkopplungsschleifen und ähnliche Szenarien; zeichnet sich durch niedrige Kosten und hohe Vielseitigkeit aus.
PC817 / PC817A/B/C/D: Die am weitesten verbreitete Universal-Optokoppler-Serie mit klar definierten CTR-Bins (Current Transfer Ratio); Wird häufig in Rückkopplungsschleifen für Schaltnetzteile verwendet.
LTV-817 / EL817: Mainstream-Inlandsalternativen; ihre Leistungsmaßstäbe mit dem PC817 und bietet eine hervorragende Kosteneffizienz.
TLP521-1 / -2 / -4: Eine klassische Serie von Toshiba, erhältlich in Einzel-, Zwei- oder Vierkanalkonfigurationen; weit verbreitet in industriellen Steuerplatinen.
2. Digitale Hochgeschwindigkeits-Optokoppler
Geeignet für die Isolierung von Hochgeschwindigkeits-Kommunikationsprotokollen wie SPI, I²C und UART mit Übertragungsgeschwindigkeiten von mehr als 10 Mbit/s.
6N137: Ein klassischer Hochgeschwindigkeits-Optokoppler mit einer Reaktionszeit von weniger als oder gleich 75 ns; Wird häufig in SPS-Kommunikationsmodulen verwendet.
HCPL-2601 / -2631: Diese von Broadcom (ehemals Avago) hergestellten Geräte unterstützen Datenraten von bis zu 10 Mbit/s und bieten eine hohe Störfestigkeit.
TLP2362 / TLP2368: Optokoppler mit geringem Stromverbrauch und hoher Geschwindigkeit von Toshiba, ideal für den Einsatz in batteriebetriebenen Geräten.
3. Lineare Optokoppler (Analogsignalisolierung)
Wird zur Übertragung analoger Signale-wie 0–5 V oder 4–20 mA-unter Beibehaltung der Signallinearität verwendet.
HCNR201 / HCNR200: Hochpräzise lineare Optokoppler von Broadcom mit einer Nicht-Linearität von<0.01%; suitable for isolating sensor signals. IL300: Manufactured by Vishay, featuring a dual-photodiode structure; supports closed-loop feedback and is commonly used in high-precision power supply control applications.
LOC110: Eine von TI eingeführte lineare Einzelchip-Isolationslösung, die sich durch einen hohen Integrationsgrad auszeichnet.
4. SCR-/Triac-Ausgangstypen
Wird zur AC-Laststeuerung verwendet, z. B. zum isolierten Antrieb von Motoren und Heizungen.
MOC3021 / MOC3041 / MOC3063: Wird häufig als Vor-Treiber für Halbleiterrelais verwendet; unterstützt Nulldurchgangstriggerung.
TLP350: Verfügt über eine integrierte Ansteuerschaltung, die IGBTs und MOSFETs direkt ansteuern kann; weit verbreitet in Wechselrichteranwendungen.
5. Fotorelais (MOSFET-Ausgangstypen)
Verfügen über keine mechanischen Kontakte und bieten eine lange Lebensdauer; Geeignet als Ersatz für kleine elektromagnetische Relais.
TLP175A / TLP222GA: Toshiba-Fotorelais mit niedrigem Einschaltwiderstand; Geeignet für Signalschaltanwendungen.
AQV252 / AQV257: Hergestellt von Panasonic; unterstützt Hochfrequenzschaltung und ist für den Einsatz in automatisierten Testgeräten geeignet.
II. Empfohlene Mainstream-Modelle nach Marke
Hauptmerkmale der repräsentativen Markenmodelle
Broadcom / Avago 6N137, HCPL-0723, HCNR201 Hohe Geschwindigkeit, hohe Linearität, hohe Zuverlässigkeit; die bevorzugte Wahl für Anwendungen in Industriequalität.
Toshiba TLP521, TLP2362, TLP350 Umfangreiche Modellpalette, stabile Leistung; weit verbreitet in industriellen Steuerungssystemen.
„Sharp“ PC900V, PC357N Historisch gesehen eine tragende Säule bei Optokopplern; Heute wird es hauptsächlich in der Unterhaltungselektronik eingesetzt.
Lite-On LTV-817, LTV-356 Hoher Lokalisierungsgrad; bietet ein hervorragendes Preis-Leistungs-Verhältnis.
„Everlight“ EL817, EL3H7 Starke Paketkompatibilität; weit verbreitet in Netzteilen.
III. Kurzanleitung für wichtige Auswahlparameter
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Parameter |
Auswahlempfehlungen |
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CTR (aktuelles Übertragungsverhältnis) |
For general-purpose applications, select 50%–600%; for linear applications, avoid excessively high CTR values (>400%). |
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Isolationsspannung (Vio) |
Für Industrieanwendungen-: Größer als oder gleich 3750 Vrms; für medizinische/Automobilanwendungen-: Größer als oder gleich 5000 Vrms. |
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Ansprechzeit |
Für Hochgeschwindigkeitskommunikation:<100 ns; for standard control applications, requirements can be relaxed to the microsecond (µs) range. |
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Betriebstemperatur |
Für industrielle Umgebungen: -40 Grad bis +85 Grad; für Automobilanwendungen: -40 Grad bis +125 Grad. |
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Pakettyp |
Für manuelles Löten: DIP-4 wählen; für automatisierte Produktion: SMD-Gehäuse priorisieren (z. B. SOP-4). |
Praxistipp: In Heißkanal-Temperaturregelungssystemen wird empfohlen, den HCNR201 oder spezielle Trennverstärkermodule zur Thermoelementsignalisolierung zu verwenden, um Signalverzerrungen zu vermeiden, die häufig durch Standard-Optokoppler verursacht werden.
