Grundlagen zu Phototransistor-Optokopplern

Optokoppler, auch Fotokoppler oder Opto-Isolatoren genannt, sind Bauteile, welche ein elektrisches Signal mittels optischer Kopplung zwischen zwei galvanisch getrennten Schaltkreisen übertragen können. Sie bieten hohe Isolationswerte (5 kV) bei einem sehr kompakten Formfaktor, und im Gegensatz zu Transformatoren und Kondensatoren, die nur Wechselstromsignale übertragen können, können Optokoppler sowohl Wechsel- als auch Gleichstromsignale übertragen. Dies macht sie sehr interessant für Anwendungen wie isolierte Kommunikationsschnittstellen, Hochspannungsmotorantriebe, Wechselstromnetzüberwachung, Regelkreise von Stromversorgungen, industrielle E/A-Module und Sensorsysteme, um nur einige zu nennen.       
Um eine zuverlässige Anwendung mit Optokopplern zu entwickeln, ist es wichtig, nicht nur ihre Hauptparameter zu verstehen und zu berücksichtigen, sondern auch ihre parasitären Elemente sowie deren Toleranzen, Abweichungen und Abhängigkeiten. Diese Application Note geht von den Grundlagen aus und bietet umfangreiche experimentelle Ergebnisse mit den Optokopplern WL-OCPT 816-817 von Würth Elektronik. Darüber hinaus werden Anleitungen zur Parametercharakterisierung und wichtige Designüberlegungen gegeben. Die ANO007 vermittelt Entwicklern die Einblicke und das grundlegende Wissen, das für die Entwicklung funktionssicherer Optokoppleranwendungen erforderlich ist.

Hauptthemen:

• Aufbau und Funktionsweise von Optokopplern
• DC- und AC-CTR: Abschätzung des CTR-Bereichs
• Parasitäre Kapazität und Grenzfrequenz
• Schaltverhalten und DC-Biasing
• Parametermessung und Charakterisierung
• Experimentelle Ergebnisse mit den Serien WL-OCPT 817-816

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