Unterschiede zwischen digitalem Isolator und Optokoppler

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Der Gehäuse-Unterschied hat Auswirkungen darauf, weshalb Optokoppler größer sind als die Isolationstechnik. Die Eigenschaften der verwendeten Werkstoffe spielen hier eine Rolle. Der Kennwert ‚Distance-Through Isolator‘ (DTI) ist eine gängige Größe, die gleichbedeutend mit der Stärke eines Isolators benutzt wird.

Durchbruchspannung pro Mikrometer

Im Fall der Isolation ist der wirkliche Kennwert, der Auskunft über die Isolationsstärke gibt, die Durchbruchspannung pro Mikrometer. Diese Größe wird für das in Optokopplern verwendete Epoxidharz und für das Siliziumdioxid der Isolationstechnik bei digitalen Isolatoren in Tabelle 1 gegenübergestellt. Tabelle 1 verdeutlicht, dass größer nicht unbedingt besser bedeutet – vor allem nicht im Bereich der Isolatoren.

Fertigungssicherheit und Montage wirken sich auch auf die Ausfallraten aus. Wirft man einen Blick auf die veröffentlichten FIT-Daten (Failure In Time) von Optokopplern und Isolatoren, so erkennt man, dass sich die Zuverlässigkeitswerte um mehrere Größenordnungen unterscheiden. Der FIT-Wert gibt im Prinzip an, wie viele verschleißbedingte Ausfälle zu erwarten sind, wenn eine bestimmte Anzahl Bauelemente über einem bestimmten Zeitraum unter identischen Umgebungsbedingungen betrieben wird.

Auch hier sind die Isolatoren der klare Sieger. Bei ihnen kommt es im fraglichen Zeitraum zu keinem ganzen Ausfall, während sich die fehlerhaften Produkte bei den Optokopplern geradezu häufen – sei es durch Montagefehler oder weil die Bauelemente einfach versagt haben.

Die oben aufgeführten Aussagen dürften zu einem besseren Verständnis für die Unterschiede zwischen Isolatoren und Optokopplern verholfen haben. Unser Fazit ist: Egal ob es um die Architektur, die verwendeten Werkstoffe oder die Zuverlässigkeit geht – Isolatoren sind immer der eindeutige Sieger, wenn hohe Ansprüche an die Leistungsfähigkeit gestellt werden.

Serie Digitalisolatoren

Unsere Isolationsfrage – Optokoppler oder Digitalisolator?

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* Eric Siegel arbeitet als Applikationsingenieur bei Texas Instruments in Dallas, USA.