Optokoppler Bausteine und Solid-State Relais. Produktinformation

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1 Optokoppler Bausteine und Solid-State Relais Produktinformation

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3 Optokoppler Bausteine und Solid-State Relais Optokoppler Übersicht Definition / Funktionsweise 4 Grundfunktionen 6 Steuer- / Laststromkreis 7 Schaltverstärkung / Schutzmaßnahmen 9 Produktvarianten 12 Produktfamilien 14 Begriffe im Detail 16 Definition der technischen Daten 18 MICROSERIES Optokoppler V DC / 0,1 A 19 Solid-State Relais V AC / 1A 20 Solid-State Relais V DC / 2 A 21 Solid-State Relais Aktorvariante 22 Steckbare Solid-State Relais 23 Zubehör 24 MICROOPTO Optokoppler V DC / 100 khz 25 Solid-State Relais Aktor 24 V DC / 2A 26 Solid-State Relais 300 V DC / 1A 27 MCZ-SERIES Optokoppler MiniConditioner MCZ O 28 Optokoppler MCZ O TRAK 31 Zubehör 32 PLUGSERIES Solid-State Relais bis 30 V DC / 5A 34 Solid-State Relais bis 275 V AC / 4 A 35 Solid-State Relais bis 30 V UC / 1 A 36 Zubehör 37 RSO-SERIES 38 Aktivitäten weltweit 40

4 Optokoppler Übersicht Definitionen / Funktionsweisen Optokoppler - Funktionsweise Optokoppler sind elektronische Bauteile, mit denen ein Laststromkreis über einen Steuerstromkreis geschaltet wird. Zum einen können dadurch mit relativ niedrigen Schaltströmen Anwendungen mit unterschiedlichen Leistungen betätigt werden. Zum anderen wird für eine galvanische Trennung *) von Schaltund Lastebene gesorgt, um im Störfall Bauteile zu schützen. Sender (LED) Steuerstromkreis Empfänger (Transistor) Laststromkreis Im Gegensatz zu elektromechanischen Relais besitzen Optokoppler keine verschleißanfälligen mechanischen Teile. Im Steuerstromkreis wird für den Schaltvorgang über eine LED ein Lichtsignal ausgelöst, dass in einem lichtempfindlichen Halbleiter-Empfänger das Schließen eines anliegenden Laststromkreises bewirkt. Sender (LED) und Empfänger (z.b. Photo-Transistor) sind in einem Licht leitenden Kunststoff eingebettet und von einer Licht undurchlässigen Hülle umgeben, die vor äußeren Einflüssen schützt. Face-to-face Sender (LED) Coplanar Als Bauformen unterscheidet man zwischen: Face-to-face design mit gegenüber liegender LED und Transistor bei direkter Lichtverbindung Coplanar design mit LED und Transistor auf einer Ebene. Hier wird der Lichtstrahl nach dem Prinzip des Lichtwellenleiters durch Reflexion übertragen. Empfänger (Transistor) Sender (LED) Empfänger (Transistor) Optokoppler-Baustein Optokoppler-Baustein Die Spannung, die am des Optokopplers selbst anliegen kann, ist durch die Empfindlichkeit des Halbleiter-Empfängers (Photo-Transistor) eingeschränkt. In Fällen, in denen für den Laststromkreis nur geringe Strom- oder Spannungswerte zum Einsatz kommen, kann das Bauteil ohne zusätzliche Hilfsschaltung in einem Optokoppler-Baustein eingesetzt werden. Steuerstromkreis Optokoppler Laststromkreis Solid-State Relais Solid-State Relais Zum Schalten höherer Ströme muss eine Anpassung zwischen den unterschiedlichen Leistungsniveaus von Photo-Transistor und Laststromkreis vorgenommen werden (Schaltverstärkung). Bausteine, die neben einem Optokoppler über eine Schaltverstärkung verfügen werden als Solid-State Relais (SSR) bezeichnet. Steuerstromkreis Optokoppler Schaltverstärkung Laststromkreis *) detaillierte Erklärung des Begriffes siehe Seite 16-17

5 Optokoppler Übersicht Die Wahl zwischen elektromechanischem und Solid-State Relais erfolgt je nach Anforderung anhand der unterschiedlichen Vorteile der beiden Varianten: Gehäuse Empfänger (Transistor) Beweglicher Kontakt Anker Feste Kontakte Sender (LED) Rückstellfeder Spule Vorteile Solid-State Relais (SSR) Vorteile Elektromechanisches Relais (EMR) + Hohe Lebensdauer und Zuverlässigkeit Keine beweglichen Teile oder Verschleiß an Kontakten + Kleine Dimensionen Platzeinsparungen auf Leiterplatte und Tragschiene + Geringe Steuerleistung Es wird keine Mechanik bewegt sondern eine LED aktiviert + Kurze Ansprechzeiten Schnelles Schalten, dadurch hohe Frequenzen möglich + Kein Kontaktprellen Dadurch reduzierte Schaltverzögerung + Keine Schaltgeräusche Geeignet für den Einsatz in geräuschempfindlichen Umgebungen + Unempfindlich gegenüber Schock und Vibrationen Verhindert ungewollte Schaltzustände + Keine elektromagnetischen Abstrahlungen durch Schaltfunken oder Spulen Keine Störung benachbarter Baugruppen oder elektronischer Bauteile + Wechsel- und Gleichstrombetrieb im Laststromkreis möglich Universell einsetzbar (Vorteil als Schnittstelle zwischen unterschiedlichen Anlagenteilen) + Kein Leckstrom im Laststromkreis Ein Halbleiter bewirkt keine 100%-ige Trennung + Geringe Restspannung im Laststromkreis Geringer Spannungsfall + Keine Verlustleistung im Laststromkreis Im Gegensatz zu dem Halbleiter im Optokoppler liegt bei den Kontakten des elektromechanischen Relais kein elektrischer Widerstand vor, der bei Belastung zur Erwärmung führt. Kühlkörper sind daher nicht nötig. + Mehrfachkontakte möglich Ein Steuersignal schaltet mehrere Laststromkreise + Steuerstromkreis unempfindlich gegenüber Transienten *) Die Einschaltleistung der magnetischen Spule verhindert ungewollte Schaltvorgänge durch Spannungsschwankungen. *) detaillierte Erklärung des Begriffes siehe Seite 16-17

6 Optokoppler Übersicht Grundfunktionen Optokoppler-Bausteine und Solid-State Relais werden im Allgemeinen für folgende Aufgabengebiete eingesetzt: Potentialtrennung In vielen Anwendungsfällen ist es nötig, den Steuerstromkreis von dem Laststromkreis galvanisch zu trennen. Dies bewirkt in erster Linie einen Schutz der Steuerebene vor Störeinflüssen aus dem Feld wie: Potentialtrennung Prüfspannung min. 2,5 kv - Störströme z.b. durch Erd- und Masseschleifen *) - Störimpulse z.b. durch induktive Einflüsse von Transienten *) Durch die Trennung von Steuer- und Laststromkreis im Optokoppler wird eine Isolation erzeugt. Diese muss in allen Optokoppler-Bausteinen und Solid-State Relais einer Isolationsprüfung mit mindestens 2,5 kv standhalten. Für eine garantierte Trennung ist die Einhaltung der Luftund Kriechstrecken *) von mindestens 3 mm in den Bauteilen erforderlich. Luft- und Kriechstrecke min. 3 mm Signalanpassung Durch die Trennung von Last- und Steuerstromkreis und den damit verbundenen Möglichkeiten, beide Kreise separat zu beschalten, wird ein Optokoppler vielfach zur Signalanpassung eingesetzt. So können unterschiedliche Spannungspotentiale von Signalen aus dem Steuer- und Laststromkreis (z.b. Sensoren und Steuerung) angeglichen werden. Signalanpassung 120 V AC 24 V DC Schaltverstärkung Für Applikationen mit Strom- und Spannungswerten, die über die Belastbarkeit des Photo-Transistors hinausgehen, muss an der Lastseite des Optokopplers eine Hilfsschaltung zur Schaltverstärkung angebracht werden. Beim Schaltvorgang wird über die LED des Optokopplers im Photo-Transistor ein Basisstrom aktiviert. Dieser steuert einen auf die Anwendung abgestimmten zweiten Halbleiter (Transistor, Tyristor) an, wodurch dieser durchlässig für den Laststrom wird. *) detaillierte Erklärung des Begriffes siehe Seite 16-17

7 Optokoppler Übersicht Steuerstromkreis Die sschaltungen (Steuerstromkreis) sschaltung Die meisten industriellen Anwendungen können nicht direkt an einen Optokoppler angeschlossen werden, sondern erfordern eine Spannungsanpassung über vorgeschaltete Widerstände oder Kondensatoren. Um möglichst exakte Schaltpunkte zu erhalten kann ein Schmitt-Trigger zum Einsatz kommen, der den Steuersignalen beim Ansteigen und Abfallen einen eindeutigen Zustand (0-1) zuweist, der an den Optokoppler weitergegeben wird. Steuerstromkreis Schutzschaltung Spannungsanpassung Hilfsschaltung Alle Weidmüller Optokoppler-Bausteine und Solid-State Relais verfügen je nach Ausführung über geeignete Schutzvorrichtungen (Varistor, Diode) und Filter gegen Störimpulse aus dem Steuerstromkreis. DC- DC-: Eine Verpolungsschutz-Diode sorgt hier zusätzlich dafür, dass bei falsch angeschlossener Steuerspannung ein Schutz vor Zerstörung des Optokopplers gewährleistet ist. Der Schaltzustand des Steuerstromkreises wird durch eine Statusanzeige signalisiert. Steuerstromkreis AC/DC-: Für eine AC-Steuerspannung wird ein Gleichrichter mit Glättungskondensator vorgeschaltet. Ein Verpolungsschutz für einen Gleichstrom ist hier nicht nötig. Der darauf folgende Aufbau entspricht der DC-Schaltung. Die Schaltfrequenz liegt bei AC-Steuersignalen bedingt durch den Glättungskondensator grundsätzlich unterhalb der halben Netzfrequenz. Eine höhere Schaltfrequenz hätte ein ständiges Durchschalten im Rhythmus der Netzfrequenz zur Folge. Dem Vorteil einer freien Wahl zwischen Wechsel- oder Gleichstromanschluss steht der Nachteil gegenüber, dass auch die Schaltfrequenz des DC-Steuersignals durch den Glättungskondensator eingeschränkt ist. AC/DC- Steuerstromkreis AC- AC-: Der Schaltungsaufbau entspricht prinzipiell dem der AC/DC- Schaltung. Anstelle von Vorwiderständen können für den reinen AC-Betrieb Kondensatoren zur Spannungsanpassung eingesetzt werden. Diese erzeugen im Gegensatz zu Widerständen keine Verlustleistung und damit auch keine Wärme, die abgeführt werden müsste. Steuerstromkreis *) detaillierte Erklärung des Begriffes siehe Seite 16-17

8 Optokoppler Übersicht Laststromkreis Die sschaltung (Laststromkreis) sschaltung Für die Nennschaltspannung von Optokoppler-Bausteinen und Solid-State Relais wird in der Regel ein Spannungsbereich angegeben (z.b V DC), der weder unter- noch überschritten werden darf. Entsprechendes gilt für den Dauerstrom. Ein häufiges Überschreiten dieses Wertes kann zu vorzeitigem Verschleiß und zur Zerstörung des Optokoppler-Halbleiters führen. Da auch eine direkte Abhängigkeit zwischen Strom und Umgebungstemperatur besteht, wird zu allen Optokoppler-Bausteinen und Solid-State Relais eine Derating-Kurve *) angegeben. Anpassungsschaltung Schaltverstärkung Schutzschaltung Laststromkreis Überspannungen werden durch entsprechende Schutzvorrichtungen wie Dioden oder Varistoren abgeleitet. Zur Vermeidung von Schäden durch Stromspitzen (z.b. bei Ein- oder Ausschaltimpulsen) sind einige Bausteine mit einem Power-Boost ausgerüstet, der über kurze Zeiten höhere Stromwerte als maximal angegeben führen kann. Abhängig von der sschaltung mit entsprechendem Verstärker-Halbleiter können entweder AC- oder DC-Lasten angschlossen werden. 2-Leiter DC- Anpassungsschaltung Schutzschaltung Laststromkreis DC-: Beim 2-poligen DC- sind die Anschlussklemmen wie bei einem konventionellen Schalter zu betrachten. Lediglich auf die vorgegebene Polarität ist zu achten. 3-Leiter DC- Bei dem 3-polige DC-Anschluss wird der sschaltung eine Hilfsspannung zur Verfügung gestellt, die zur präziseren Ansteuerung des Verstärker-Transistors eingesetzt wird. Einige Applikationen benötigen diese Hilfsspannung auch für einen Kurzschlussschutz in Anpassungs- oder Schutzschaltung. Anpassungsschaltung Schutzschaltung Laststromkreis out AC-: Für die Ansteuerung von Wechselspannungsschalt- und Steuergeräten wird dem Optokoppler-Bauteil ein Halbleiter für das Schalten der Wechselspannung nachgeschaltet (TRIAC oder Tyristor). AC- Anpassungsschaltung Schutzschaltung Laststromkreis *) detaillierte Erklärung des Begriffes siehe Seite 16-17

9 Optokoppler Übersicht Schaltverstärkung Der Photo-Transistor des Optokoppler ist nur mit geringen Strom- und Spannungswerten belastbar. Daher wird für größere slasten ein zusätzliches Halbleiter-Element angesteuert, das in der Lage ist, die entsprechenden Nennschaltspannungen und Nennschaltströme zu schalten. Schaltverstärkung Bipolarer Transistor (DC) Für den Einsatz bei schwachen Strömen ( 0,5 A). Der bipolare Transistor verfügt über kurze Ansprechzeit und macht dadurch hohe Schaltfrequenzen möglich. Transistor MOSFET TRIAC MOSFET (DC) Für den Einsatz bei hohen Lastströmen (bis 10 A). Der geringe Übergangswiderstand des MOSFET erzeugt nur sehr kleine Leckströme (< 10 µa) mit geringer Verlustleistung. TRIAC (AC) Ein TRIAC vereint das Funktionsprinzip von antiparellel geschalteten Tyristoren in einem Bauteil. Ein Tyristor ist von der Funktion vergleichbar mit einer Einwege- Diode. Für Wechselströme wird daher eine entgegengesetzte parallele Schaltung zweier Tyristoren eingesetzt. *) detaillierte Erklärung des Begriffes siehe Seite 16-17

10 Optokoppler Übersicht Schalten unterschiedlicher Lasten Eine besondere Herausforderung an die Schaltungen im Laststromkreis von Optokoppler-Bausteinen und Solid-State Relais stellen unterschiedlichen Lastarten der möglichen Anwendungen dar (ohmsche, induktive, kapazitive Last). Je nach Einsatzfall sollte bewusst sein, welche Auswirkungen diese Lasten auf den eingesetzten Baustein haben, und wie eine entsprechende Schutzvorrichtung ausgelegt sein muss. Generell ist dafür zu sorgen, dass die Verlustleistung am Verstärker-Halbleiter nicht über längere Zeit einen zulässigen Grenzwert überschreitet. Dies würde zur Überhitzung und schließlich zur Zerstörung des Bauteils führen. Schalten ohmscher Last Da sich bei ohmschen Lasten die Stromstärke im Laststromkreis und die Spannung über dem Verstärker-Halbleiter umgekehrt proportional zueinander verhalten, stellen sie in der Regel kein Problem dar. Das Einhalten der maximalen Strom- und Spannungsstärken der Bausteine ist hier ausreichend. Ein Sonderfall liegt beim Schalten von Glühlampen vor. Durch den geringen Kaltwiderstand können beim Einschalten Überströme mit dem 10- bis 20-fachen des Betriebstroms auftreten. Für diese möglichen Überlasten, die dem Effekt bei kapazitiver Last entsprechen, müssen die Bauteile ausgelegt sein. Schalten kapazitiver Last Kapazitive Lasten treten auf, wenn sich im Laststromkreis ein Kondensator befindet. Dieser wirkt im Einschaltmoment wie ein Kurzschluss und bewirkt einen hohen Einschaltstrom. Wird dieser Strom nicht begrenzt, so kann er zur Zerstörung des Verstärker-Halbleiters führen. Einschalten kapazitiver Lasten Stromstärke Betriebsstrom 0 A Einschaltpunkt Zeit Schalten induktiver Last Bei induktiven Lasten, die vor allem beim Einsatz von Spulen im Laststromkreis vorliegen, entsteht die Problematik beim Ausschalten. Durch den Stromfluss in der Spule hat sich ein Magnetfeld aufgebaut, das schlagartig zusammen bricht und eine hohe Induktionsspannung erzeugt. Diese Spannungsspitze muss über eine parallel geschaltete Diode kurzgeschlossen werden (Freilaufdiode). Die dafür nötige Zeit führt allerdings zu einer Abfallverzögerung. Ausschalten induktiver Lasten Spannungsstärke Betriebsspannung 0 A Ausschaltpunkt Zeit *) detaillierte Erklärung des Begriffes siehe Seite

11 Optokoppler Übersicht Schutzmaßnahmen Der Aufbau des Optokopplers, der schnelles und sensibles Schalten ermöglicht, macht das Bauteil allerdings auch anfällig gegenüber Störeinflüssen. Daher kommen in allen Weidmüller Optokoppler-Bausteinen und Solid-State Relais vielfältige Maßnahmen zum Schutz vor Überlastungen und Störimpulsen zum Einsatz. Schutzmaßnahmen Zener-Diode Suppressordiode RC-Glied Freilaufdioden (DC) Freilaufdioden werden vor allem zum Schutz von Überspannung eingesetzt, die beim Abschalten einer induktiven Gleichspannungslast (Elektromotor, Relaisspule) durch Selbstinduktion auftreten. Auftretende Spannungsspitzen werden auf den Wert der Dioden-Durchlassspannung begrenzt und Überschreitungen über die Diode abgeleitet. Dies führt allerdings zu einer Verzögerung des Spannungsabfalls und damit des Schaltvorgangs. Freilaufdiode Varistor Zener-Diode / Suppressordiode (DC) Diese verhalten sich in Durchlassrichtung wie normale Dioden. In Sperrrichtung werden sie ab einer bestimmten Spannung (Durchbruchspannung) niederohmig. Hohe Überspannungsenergien können zur Zerstörung von Zener-Diode / Suppressordiode führen. Varistor (AC/DC) Das Funktionsprinzip des Varistor basiert ebenfalls auf einer Durchbruchspannung, allerdings mit schnelleren Reaktionszeiten. Es können höhere Energien abgeleitet werden, die jedoch zu einer Alterung des Bauteils führen. Dies reduziert im Laufe der Zeit die Durchbruchspannung und erhöht den Leckstrom. RC-Glied (AC) Bei dem RC-Glied werden Spannungsspitzen über einen Kondensator kompensiert. Auf Grund der Lade- und Entladeeigenschaften werden Störimpulse nicht erst beim Erreichen der Überlast, sondern schon während des Ansteigens der Spannung herausgefiltert. Daher werden RC-Glieder auch zum Schutz vor Störimpulsen eingesetzt, um Fehlschaltungen auszuschließen. *) detaillierte Erklärung des Begriffes siehe Seite

12 Optokoppler Übersicht Produktvarianten Die wesentlichen Vorteile des Optokopplers gegenüber elektromanetischen Relais liegen vor allem in den Eigenschaften: - Unempfindlich gegenüber Vibrationen und Schwingungen - Hohe Lebensdauer in Bezug auf Belastungen aus dem Laststromkreis - Schnelle Schaltgeschwindigkeiten Standardanwendungen z. B. Potentialtrennung Um diese Eigenschaften in industriellen Anwendungen entsprechend nutzen zu können, sind geeignete Zusatzschaltungen auf Last- und Steuerseite nötig. Bei den Optokoppler-Bausteinen und Solid-State Relais von Weidmüller liegt der Schwerpunkt daher auf der Entwicklung von Produkten, die exakt auf typische Applikationen zugeschnitten sind. Daraus resultiert eine Produktpalette für alle Anwendungsfälle: Stromversorgung 24 V DC Fließband Sensor (24 V DC) Stromversorgung 24 V DC Standardanwendungen Für viele industrielle Anwendungen genügt zur Potentialtrennung und Signalanpassung der Einsatz des Optokopplers ohne Schaltverstärkung. Weidmüller bietet hier Optokoppler-Bausteine in den Baureihen MICROSERIES und MCZ-SERIES an. Die integrierte Schutzbeschaltung gewährleistet einen ausreichenden Schutz beim Anwendungen mit ohmscher sowie leicht induktiver und kapazitiver Last. Bei rein induktiven, kapazitiven oder vergleichbaren Lasten mit hohen Ein- und Ausschaltspitzen wie Magnetventilen oder Glühlampen ist auf eine ausreichende Dimensionierung des Bausteins oder eine zusätzliche Schutzvorrichtung zu achten. Steuerung z. B. Signalanpassung Lampe 230 V AC PE N L (120 V UC) (230 V AC) (24 V DC) Stromversorgung 24 V DC (120 V UC) Schnelles Schalten Ein großer Vorteil des Optokopplers besteht in der schnellen Signalübertragung, wodurch auch hohe Schaltfrequenzen möglich sind. In dem Optokoppler-Baustein MICROOPTO 100 khz sorgt eine spezielle Innenbeschaltung dafür, dass schnelle Signale voneinander entkoppelt und nahezu verzögerungsfrei übertragen werden. Dadurch lassen sich Schaltfrequenzen bis 100 khz realisieren. z. B. Drehzahlmessung Stromversorgung Stromversorgung Sensor (230 V AC) Steuerung 12

13 Optokoppler Übersicht Spezielle Lasten Neben dem Produktsortiment für Standardanwendungen bietet Weidmüller auch Optokoppler-Lösungen für spezielle Anwendungsfälle an. Anpassungsschaltung, Schaltverstärkung und Schutzbeschaltung sind direkt auf die entsprechenden Applikationen abgestimmt. Das Solid-State Relais MICROOPTO ACTOR dient speziell als Schaltverstärker für Aktoren bis 24 V DC und 2A mit induktiven Lasten wie Magnetventile und Schütze. Aktoren mit einem 3- Leiteranschluss können direkt an den Baustein angeschlossen werden. Dieser ist kurzschlussfest und durch umfangreiche Schutzbeschaltungen gegen leistungsgebundene Transienten und Spannungsspitzen geschützt. z. B. Magnetventil Stromversorgung bar Ventil PE Steuerung PE Das Solid-State Relais MICROOPTO 300 V DC ist als Schaltverstärker für hohe induktive Lasten bis 300 V DC und 1 A wie in Motorbremsen und Schützen entwickelt worden. Ein Power Boost im Laststromkreis kompensiert kurzzeitige Überlasten (20 A für 20 ms / 5 A für 1 s) wie z.b. Ein- oder Ausschaltspitzen. Darüber hinausgehende Belastungen werden durch zusätzliche Schutzbeschaltungen abgefangen. z. B. Motorbremse Stromversorgung Steuerung Alle von Weidmüller produzierten Optokoppler-Bausteine und Solid-State Relais werden einer Funktions- und Isolationsprüfung unterzogen. Dadurch ist eine 100%-ige Funktionsfähigkeit und eine sichere Trennung von Steuer- und Laststromkreis gewährleistet. 13

14 Optokoppler Übersicht Produktfamilien MICROOPTO In der Baureihe MICROOPTO kann der Anwender auf Eigenschaften der Reihenklemmen zurückgreifen. Steckbare Querverbindungen und durchgängige Markierungslösungen bei minimaler Baubreite. Größte Leistung auf kleinstem Raum. 6,1 mm Baubreite Steckbare Standard-Querverbindung ZQV 4N Beschriftung mit MultiCard-System möglich Aufrastbar auf Tragschiene TS 35 Gehäusematerial WEMID (mit höherer Temperaturbelastbarkeit im Vergleich zu Polyamid) MICROSERIES Die MICROSERIES verfügt über die Produkteigenschaften der Baureihe MICROOPTO. Zusätzlich sind hier die Optokoppler-Bausteine und Solid-State Relais als steckbare Module für einen Sockel mit der Anschlusstechnik konzipiert. Die freie Wahl der Anschlusstechnik bietet Schraub- und Zugfederanschluss. Ohne die Anschlüsse lösen zu müssen, kann das Steckmodul ersetzt werden. Auch ein Austausch zwischen Solid-State Relais und elektromechanischem Relais ist möglich. MCZ-SERIES Mit 6 mm Baubreite zählt das MCZ-Gehäuse zu den schmalsten seiner Art. Es zeichnet sich durch folgende technische Merkmale aus: 6 mm Baubreite Zugfederanschluss mit reduzierten Montagekosten Anschlussquerschnitte bis 1,5 mm 2 Integrierte Querverbindung im Ein-/ Steckbare Querverbindung Aufrastbar auf Tragschiene TS 35 Variante speziell für den Bahn-Einsatz Gehäusematerial WEMID (mit höherer Temperaturbelastbarkeit im Vergleich zu Polyamid) 14

15 Optokoppler Übersicht PLUGSERIES Die PLUGSERIES hat als Basis einen auf Tragschiene montierbaren Sockel zur Kontaktierung von elektromechanischen Relais und Solid-State Relais in Form von Steckmodulen. Ohne die Anschlüsse lösen zu müssen, kann das Steckmodul ersetzt werden. Auch ein Austausch zwischen Solid-State Relais und elektromechanischem Relais ist möglich. Steckbare Standard-Querverbindung ZQV 2,5N Schraub- oder Zugfederanschluss Anschlussquerschnitte bis 2,5 mm 2 Beschriftung mit MultiCard-System möglich Aufrastbar auf Tragschiene TS 35 Gehäusematerial WEMID (mit höherer Temperaturbelastbarkeit im Vergleich zu Polyamid) RSO-SERIES Kompakteste und günstigste Lösung zur Realisierung von Solid- State Relais für die Montage auf Tragschienen. Handelsübliche Solid-State Relais sind mit entsprechenden Anschlussklemmen auf einer Leiterplatte verlötet. Eine Kunststoffhalterung ermöglicht das Befestigen auf der Tragschiene. Schraubanschluss Anschlussquerschnitte bis 2,5 mm 2 Aufrastbar auf Tragschiene TS 35 15

16 Optokoppler Übersicht Begriffe im Detail Derating-Kurve (Strombelastbarkeitskurve) Ein fließender Strom verursacht Wärme, die mit steigender Stromstärke ebenfalls zunimmt. Elektrische Bauteile sind mit einer oberen Grenztemperatur definiert, auf welche die Funktionsfähigkeit begrenzt ist. Da sich der Temperatureinfluss auf die Bauteile aus der Umgebungstemperatur und der durch den Strom erzeugten Wärme zusammensetzt, muss bei steigender Temperatur der Strom gesenkt werden, um die obere Grenztemperatur nicht zu überschreiten. Dieses Verhältnis zwischen herrschender Temperatur und daraus resultierender maximaler Stromstärke bei Einhalten der Grenztemperatur wird in der Derating-Kurve dargestellt. Derating-Kurve Stromstärke Betriebsbereich verbotener Bereich Temperatur Erd- und Masseschleifen Bezeichnen die Verbindung zweier Potentiale über ihren Erdoder Masseanschluss. Ein Potentialgefälle zwischen dem Erd- oder Masseanschluss zweier Geräte (z.b. Sensor und Steuerung), die direkt miteinander verdrahtet sind, bewirkt einen Stromfluss über die Erde oder das gemeinsame Gehäuse. Diese Störströme können zu unterschiedlichen Problemen z.b. bei der Erfassung von Messsignalen oder der Ansteuerung von Aktoren führen. Bei der Übertragung von Schalt- oder Messsignalen mit einer Potentialtrennung zwischen Steuer- und Laststromkreis kann es nie zu einem geschlossenen Stromkreis über den Erd- oder Masseanschluss kommen, und somit zu keinem Störstrom. Erd- und Masseschleifen Verbindungselement ohne galvanische Trennung Verbindungselement mit galvanischer Trennung Luft- und Kriechstrecken Luft- und Kriechstrecken sind entscheidende Faktoren in Bezug auf die Isolierfestigkeit von elektrischen Bausteinen. Die Kriechstrecke gibt an, welchen Abstand zwei Spannung führende Elemente entlang einer Oberflächenstruktur mindestens haben müssen, um bei der angegebenen Betriebsspannung einen Stromfluss über den Isolierkörper auszuschließen. Neben der Betriebsspannung hat auch die Wahl des Isoliermaterials (Isolierstoffgruppe) sowie Schutzmaßnahmen gegenüber Verschmutzung (Verschmutzungsgrad) Einfluss auf die Kriechstrecke. Die Luftstrecke gibt an, welchen direkten Abstand (über die Luft) zwei Spannung führende Elemente mindestens zueinander haben müssen, um einen Ladungsfluss durch die Luft zu vermeiden (Lichtbogen). Grundlage ist hier die zu erwartende Überspannung (Bemessungs-Stoßspannung). Weiteren Einfluss auf die Dimensionierung haben die eingesetzten Überspannungsschutz-Kategorie und der Verschmutzungsgrad. Luftstrecke Kriechstrecke Gehäusekontur Strom führende Teile 16

17 Optokoppler Übersicht Galvanische Trennung Eine galvanische Trennung liegt vor, wenn es für Ladungsträger keine Möglichkeit gibt, von einem Stromkreis in einen anderen zu fließen. Zwischen den Stromkreisen besteht dann keine elektrisch leitfähige Verbindung. Die Stromkreise können aber dennoch elektrische Leistung oder Signale austauschen. Die Übertragung erfolgt in diesen Fällen über Magnetfelder, mittels Infrarotstrahlung oder durch Ladungsverschiebung. Schmitt-Trigger Schaltspannungen für eine digitale Ansteuerung haben genau betrachtet einen analogen Verlauf (kein 0 1 Übergang zwischen Maximal und Minimalspannung). Daraus können vor allem bei schneller Signalfolge Ungenauigkeiten im Schaltergebnis resultieren. Der Schmitt-Trigger hat hier Funktion eines Schwellwertschalters. Bei Überschreiten einer bestimmten im Schmitt-Trigger eingestellten Schwellspannung nimmt der die maximal mögliche spannung (logisch-1) an, im anderen Fall die minimal mögliche spannung (logisch-0). In der Regel ist der Schmitt-Trigger mit einer Hysterese ausgelegt. Für das Einschalten ist eine höhere Schwellspannung eingestellt als für das Ausschalten. Dadurch wird vermieden, dass kleine Unregelmäßigkeiten einen Schaltvorgang auslösen. Schmitt-Trigger Strom Einschaltwert Ausschaltwert Strom ssignal Hysterese Signalanpassung durch Schmitt-Trigger Zeit Zeit Transienten Transienten sind kurzfristig auftretende Strom- oder Spannungsspitzen, die durch Störungen im Versorgungsnetz oder durch elektromagnetische Strahlung entstehen. Auf der Steuerstromseite eines Optokopplers können sie einen unbeabsichtigten Schaltvorgang auslösen oder im Extremfall das Bauteil zerstören. Bei einem Wechselstrom betriebenen Laststromkreis können Transienten zu einer Überschreitung der maximal zulässigen Durchlassspannung führen, was wiederum den Tyristor oder TRIAC aktiviert. Da diese recht hohe Schaltgeschwindigkeiten vorweisen, genügen selbst sehr kurze Impulse für eine Fehlschaltung. Transienten Spannung max. Durchlassspannung des Tyristors Beispiel: Störung im AC-Stromkreis Strom Überspannung Strom am Zeit Zeit 17

18 Optokoppler Übersicht Technische Daten Definition der auf den folgenden Produkt-Auswahlseiten aufgeführten technischen Daten: Nenn- und Grenzwerte für Laststromkreise Nennspannungen Nennschaltspannung Spannungsfall (bei max. Last) Bemessungsspannung (Isolation) Bemessungsstoßspannung Nennströme Nennschaltstrom Dauerstrom Leckstrom Netzfrequenz zulässiger Kurzschlussstrom Lastkategorie gem Wert der Spannung, der die Anwendung des Laststromkreises definiert und auf welchen die relevanten Tests und die Last-Kategorien verweisen Höchstwert der Spannung zwischen den Anschlüssen im durchgeschalteten Zustand Wert der Spannung, auf den sich dielektrische Tests und Kriechstrecken beziehen Höchstwert des Spannungsimpulses mit vorgeschriebener Form und Polarität, dem das Solid State Relais ohne Ausfall unter spezifizierten Testzuständen standhält und auf welchen sich die Werte der Luftstrecken beziehen Betriebsstrom im durchgeschalteten Zustand, unter Berücksichtigung der Nennspannung, der Nennfrequenz, der Last Kategorie und der Überstromkennlinien bei 40 C Umgebungstemperatur, wenn nicht anders angegeben Wert des Stromes, den der Baustein kontinuierlich führen kann Effektivwert des Stromes, der im gesperrten Zustand durch das Schaltelement fließt Netzfrequenz, für die der Baustein entwickelt ist und welcher die anderen charakteristischen Werte entsprechen Wert des Stromes, den der Baustein, geschützt durch eine vom Hersteller spezifizierte Kurzschluss- Schutzvorrichtung, führen kann LC A: Ohmsche oder leicht induktive Lasten LC B: Motorlasten LC C: Gasentladungslampe LC D: Glühlampen LC E: Transformatoren LC F: Kapazitive Lasten Nenn- und Grenzwerte für Steuerstromkreise Nennleistung max. sfrequenz Nennsteuerspannung Nennhilfsspannung Einschaltspannung Ausschaltspannung Einschaltverzögerung Ausschaltverzögerungen Umgebungstemperatur Lagertemperatur Produkt aus Nennspannung und Nennstrom, muß von der ansteuernden Baugruppe mindestens zur Verfügung gestellt werden Höchstwert der Signalfrequenz, mit der die Steuerspannung angelegt werden darf Wert der Spannung, für den der Steuerstromkreis definiert ist Wert der Spannung, die dem Koppler als Hilfsspannung zur Verfügung gestellt werden muss Wert der Spannung, bei dem der Laststromkreis sicher durchschaltet Wert der Spannung, bei dem der Laststromkreis sicher sperrt Zeitdauer vom Anlegen der Nennsteuerspannung bis zum vollen Durchschalten des Laststromkreises Zeitdauer vom Öffnen der Nennsteuerspannung bis zum vollen Sperren des Laststromkreises Temperaturbereich der umgebenden Luft, bei dem der Baustein betrieben werden darf Temperaturbereich der umgebenden Luft, bei dem der Baustein gelagert werden darf 18

19 Optokoppler - MICROSERIES MOS / MOZ V DC / 0,1 A Universelle Schnittstelle zwischen Steuerung und Sensor/ Aktor Steckbare Querverbindung ZQV 4N Solid-State Relais austauschbar 6,1 mm Baubreite Schraub- oder Zugfederanschluss Montage auf TS35 (24 V DC) (120 V UC) sspannung 3 48 V DC sstrom (max.) 0,1 A Spannungsfall bei max. Last 1 V Sperrstrom (Ruhestrom) 1 ma Leckstrom 1 ma Kurzschlussfest/Schutzschaltung Nein/integrierte Freilaufdiode Betriebstemperatur -25 C +50 C Lagertemperatur -40 C +60 C Zulassungen CE; culus; Normen EN Bemessungsspannung 300 V Bemessungsstoßspannung 4,0 kv Kriech- und Luftstrecke - 5,5 mm Überspannungskategorie III Verschmutzungsgrad 2 (230 V AC) Maße Schraubanschluss Zugfederanschluss Klemmbereich (Nenn- / min. / max) mm 2 2,5 / 0,5 / 4 1,5 / 0,5 / 2,5 Länge x Breite x Höhe mm 93 / 6,1 / / 6,1 / 91 Querverbinder und Markierer siehe Zubehör MICROSERIES Nennspannung Nennstrom Nennleistung max. sfrequenz Einschaltverzögerung Ausschaltverzögerung 5 V DC / 24 V DC 0,1 A 5 V DC ±20 % 11 ma ±10 % 55 mw ±10 % 10 Hz < 6,5 ms < 10 ms 24 V DC / 24 V DC 0,1 A 24 V DC ±20 % 5,7 ma 140 mw 300 Hz 35µs 355µs 120 V UC / 24 V DC 0,1 A 120 V UC + 10 %/ -15 % 3,4mA AC/2,8mA DC 340 mw / 0,4 VA DC: 10 Hz /AC: 3 Hz < 6,5 ms < 10 ms 230 V AC / 24 V DC 0,1 A 230 V AC ±10% 7,4mA 1,7 VA 3 Hz < 6,5 ms < 10 ms Relais mit Sockel Schraubanschluss Typ MOS 5Vdc / 24Vdc 0,1A MOS 24Vdc / 24Vdc 0,1A MOS 120Vuc / 24Vdc 0,1A MOS 230Vac / 24Vdc 0,1A Best.-Nr Zugfederanschluss Typ MOZ 5Vdc / 24Vdc 0,1A MOZ 24Vdc / 24Vdc 0,1A MOZ 120Vuc / 24Vdc 0,1A MOZ 230Vac / 24Vdc 0,1A Best.-Nr Ersatz-Relais (steckbar) Typ SSS Relais 5V/24V 0,1ADC SSS Relais 24V/24V 0,1Adc SSS Relais 60V/24V 0,1Adc SSS Relais 24V/24V 0,1Adc Best.-Nr

20 Solid-State Relais - MICROSERIES MOS / MOZ V AC / 1 A Universelle Schnittstelle zwischen Steuerung und Sensor/ Aktor Steckbare Querverbindung ZQV 4N Solid-State Relais austauschbar 6,1 mm Baubreite Schraub- oder Zugfederanschluss Montage auf TS35 (24 V DC) (120 V UC) sspannung V AC sstrom (max.) 1 A Spannungsfall bei max. Last ca. 1,6 V Sperrstrom (Ruhestrom) ca. 1,5 ma bei 200 V Leckstrom 20 µa Kurzschlussfest/Schutzschaltung Nein/integrierte Freilaufdiode Betriebstemperatur -25 C +50 C Lagertemperatur -40 C +60 C Zulassungen CE; culus; Normen EN Bemessungsspannung 300 V Bemessungsstoßspannung 4,0 kv Kriech- und Luftstrecke - 5,5 mm Überspannungskategorie III Verschmutzungsgrad 2 (230 V AC) Maße Schraubanschluss Zugfederanschluss Klemmbereich (Nenn- / min. / max) mm 2 2,5 / 0,5 / 4 1,5 / 0,5 / 2,5 Länge x Breite x Höhe mm 93 / 6,1 / / 6,1 / 91 Querverbinder und Markierer siehe Zubehör MICROSERIES Nennspannung Nennstrom Nennleistung max. sfrequenz Einschaltverzögerung Ausschaltverzögerung 24 V DC / 230 V AC 1 A 24 V DC ±20 % 10,4 ma ± 10 % 250 mw ± 15 % 3 Hz < 11 ms < 11 ms 120 V UC / 230 V AC 1 A 120 V UC + 10 %/ -15 % 2,5 3,8 ma 0,4 VA ±15% 3 Hz < 11 ms < 11 ms 230 V AC / 230 V AC 1 A 230 V UC ±10 % 7,4 ma ±10 % 1,7 VA ± 20% 3 Hz < 20 ms < 20 ms Relais mit Sockel Schraubanschluss Typ MOS 24Vdc/ 230VAC 1A MOS 120Vuc / 230VAC 1A MOS 230Vuc/ 230Vac 1A Best.-Nr Zugfederanschluss Typ MOZ 24Vdc/ 230VAC 1A MOZ 120Vuc / 230VAC 1A MOZ 230Vuc/ 230VAC 1A Best.-Nr Ersatz-Relais (steckbar) Typ SSS Relais 24V/230V 1Aac SSS Relais 60V/230V 1Aac SSS Relais 24V/230V 1Aac Best.-Nr

21 Solid-State Relais - MICROSERIES MOS / MOZ V DC / 2 A Universelle Schnittstelle zwischen Steuerung und Sensor/ Aktor Steckbare Querverbindung ZQV 4N Solid-State Relais austauschbar 6,1 mm Baubreite Schraub- oder Zugfederanschluss Montage auf TS35 (24 V DC) (120 V UC) sspannung 3 33 V DC sstrom (max.) 2 A Spannungsfall bei max. Last 120 mv Sperrstrom (Ruhestrom) ca. 10 µa Leckstrom 1 ma Kurzschlussfest/Schutzschaltung Nein/integrierte Freilaufdiode Betriebstemperatur -25 C +50 C Lagertemperatur -40 C +60 C Zulassungen CE; culus; Normen EN Bemessungsspannung 300 V Bemessungsstoßspannung 4,0 kv Kriech- und Luftstrecke - 5,5 mm Überspannungskategorie III Verschmutzungsgrad 2 (230 V AC) Maße Schraubanschluss Zugfederanschluss Klemmbereich (Nenn- / min. / max) mm 2 2,5 / 0,5 / 4 1,5 / 0,5 / 2,5 Länge x Breite x Höhe mm 93 / 6,1 / / 6,1 / 91 Querverbinder und Markierer siehe Zubehör MICROSERIES Nennspannung Nennstrom Nennleistung max. sfrequenz Einschaltverzögerung Ausschaltverzögerung 5 V DC / 24 V DC 2 A 5 V DC ±20 % 11 ma DC ±10 % 55 mw ±10 % 300 Hz < 55 µs < 1 ms 24 V DC / 24 V DC 2 A 24 V DC ±20 % 5,7mA 140 mw 300 Hz < 55 µs < 1,2 ms 120 V UC / 24 V DC 2 A 120 V UC + 10 %/ -15 % 3,4 ma AC/2,8 ma DC 340 mw / 0,4 VA DC: 10 Hz /AC: 3 Hz < 6,5 ms < 10 ms 230 V AC / 24 V DC 2 A 230 V AC ±10% 7,4mA 1,7 VA 3 Hz < 6,5 ms < 10 ms Relais mit Sockel Schraubanschluss Typ MOS 5Vdc / 24Vdc 2A MOS 24Vdc / 24Vdc 2A MOS 120Vuc / 24Vdc 2A MOS 230Vac / 24Vdc 2A Best.-Nr Zugfederanschluss Typ MOZ 5Vdc / 24Vdc 2A MOZ 24Vdc / 24Vdc 2A MOZ 120Vuc / 24Vdc 2A MOZ 230Vac / 24Vdc 2A Best.-Nr Ersatz-Relais (steckbar) Typ SSS Relais 5V/24V 2ADC SSS Relais 24V/24V 2Adc SSS Relais 60V/24V 2Adc SSS Relais 24V/24V 2Adc Best.-Nr

22 Solid-State Relais - MICROSERIES MOS / MOZ Aktorvariante V DC / 2 A Universelle Schnittstelle zwischen Steuerung und Sensor/ Aktor Steckbare Querverbindung ZQV 4N Solid-State Relais austauschbar 6,1 mm Baubreite Schraub- oder Zugfederanschluss Montage auf TS35 cc 13 (24 V DC) sspannung 3 33 V DC sstrom (max.) 2 A Spannungsfall bei max. Last 120 mv Sperrstrom (Ruhestrom) ca. 10 µa Kurzschlussfest/Schutzschaltung Nein/integrierte Freilaufdiode Betriebstemperatur -25 C +50 C Lagertemperatur -40 C +60 C Zulassungen CE; culus; Normen EN Bemessungsspannung 300 V Bemessungsstoßspannung 4,0 kv Kriech- und Luftstrecke - 5,5 mm Überspannungskategorie III Verschmutzungsgrad 2 Maße Schraubanschluss Zugfederanschluss Klemmbereich (Nenn- / min. / max) mm 2 2,5 / 0,5 / 4 1,5 / 0,5 / 2,5 Länge x Breite x Höhe mm 93 / 6,1 / / 6,1 / 91 Querverbinder und Markierer siehe Zubehör MICROSERIES Nennspannung Nennstrom Nennleistung max. sfrequenz Einschaltverzögerung Ausschaltverzögerung 24 V DC ACT 24 V DC ±20 % 5,7 ma ±10 % 140 mw ±10 % < 55 µs < 1,2 ms Relais mit Sockel Schraubanschluss Zugfederanschluss Typ Best.-Nr. Typ Best.-Nr. MOS 24Vdc / 24Vdc ACT MOZ 24Vdc / 24Vdc ACT Ersatz-Relais (steckbar) Typ Best.-Nr. SSS Relais 24V/24V 2Adc

23 Optokoppler MICROSERIES Steckbare Solid-State- Relais SSS Relais Schaltstrom 100 ma SSS Relais Schaltstrom 2 A SSS Relais Schaltstrom 1 A Technische Daten Nominale Steuerspannung Steuerspannung min./max. Steuerstrom bei U IN = 24 V Rückfallspannung Steuerkreiswiderstand 24 V DC 0 V DC 16 V DC / 30 V DC 52 V DC / 72 V DC 7 ma ± 10 % 2,8 ma ± 10 % 10 V DC 40 V DC ca. 4 kω ca. 20 kω 24 V DC 0 V DC 18 V DC / 30 V DC 35 V DC / 72 V DC 7 ma ± 10 % 3,0 ma ± 10 % 10 V DC 20 V DC ca. 3,2 kω ca. 16 kω 24 V DC 0 V DC V DC V DC 3,1 ma ± 10 % 3,1 ma ± 10 % 20 V DC 20 V DC 20 kω 20 kω Schaltspannung Schalt-/Dauerstrom bei U A > 5 V DC Durchlass-Spannung Bipolarer Transistor V DC 100 ma DC < 1 V DC MOS-FET V DC 2 A DC < 120 mv DC TRIAC V AC 1 A AC < 1 V AC Isolation Prüfspannung zwischen Steuerkreis/Schaltkreis 2,5 kv 2,5 kv 2,5 kv Sonstige Daten Betriebstemperaturbereich Lagertemperaturbereich Gewicht Zulassungen *TU 20 C 20 C +60 C 40 C +70 C 3,65 g { 20 C +60 C 40 C +70 C 3,65 g { 20 C +60 C 40 C +70 C 3,65 g { Prinzipschaltbild A1 V V (11) A1 V V (11) A1 V V (11) A2 P (14) A2 P (14) A2 P (14) Für weitere Daten siehe auch nominale Steuerspannung 5 V DC 24 V DC 60 V DC Typ Best.-Nr. SSS Relais 5 V/24 V 0,1 A DC SSS Relais 24 V/24 V 0,1 A DC SSS Relais 60 V/24 V 0,1 A DC Typ Best.-Nr. SSS Relais 5 V / 24 V 2 A DC SSS Relais 24 V/24 V 2 A DC SSS Relais 60 V/24 V 2 A DC Typ Best.-Nr. SSS Relais 24 V/230 V 1 A AC SSS Relais 60 V/230 V 1 A AC Maßzeichnungen Printbild 23

24 Optokoppler MICROSERIES Zubehör MICROSERIES Steckbare Querverbindung Typ Polzahl VPE Best.-Nr. gelb ZQV 4N / 2 GE ZQV 4N / 3 GE ZQV 4N / 4 GE ZQV 4N / 10 GE ZQV 4N / rot ZQV 4N / 2 RT ZQV 4N / 3 RT ZQV 4N / 4 RT ZQV 4N / 10 RT ZQV 4N / 20 BL blau ZQV 4N / 2 BL ZQV 4N / 3 BL ZQV 4N / 4 BL ZQV 4N / 10 BL ZQV 4N / 20 RT schwarz ZQV 4N / 2 SW ZQV 4N / 3 SW ZQV 4N / 4 SW ZQV 4N / 10 SW ZQV 4N / 20 SW Technische Daten Zugfeder- Schraub- Klemmbare Leiter anschluss anschluss Eindrähtig H07V-U mm 2 0,5 2,5 0,5 4,0 Feindrähtig H07V-K mm 2 0,5 2,5 0,5 2,5 f mit Aderendhülse nach DIN / 1 mm 2 0,5 1,5 0,5 1,5 f mit Aderendhülse mit Kunststoffkragen mm 2 0,5 1,5 0,5 1,5 Max. Klemmbereich mm 2 0,13 2,5 0,13 4,0 Lehrdorn nach IEC Größe A 2 A 3 Allgemeine technische Daten Nenndrehmoment - 0,6 Dauerstrom der Querverbindung 2-polig A Dauerstrom der Querverbindung mehrpolig A Abisolierlänge mm 10 7 Schutzart IP 20 IP 20 Gehäusematerial Wemid Wemid Brennbarkeitsklasse nach UL 94 V-0 V-0 Nennstrom A 6 6 Nennspannung V Sonstiges Zubehör Sockel unbestückt MRZ 24VDC 1CO BASIS MRS 24VDC 1CO BASIS MRZ 120VUC 1CO BASIS MRS 120VUC 1CO BASIS MRZ 230VAC 1CO BASIS MRS 230VAC 1CO BASIS Maßzeichnungen Zugfederanschluss Schraubanschluss Markierer WS 12/6 12 x 6 mm mm 92 mm Etiketten, Lasermark LM MT /6 ge 484 Etik. / Bogen Schraubendreher SD 0,6 x 3,5 x mm 6,1 mm 93 mm 6,1 mm 24

25 Optokoppler - MICROOPTO Für hohe Schaltfrequenzen bis 100 khz Nur 6 mm Baubreite steckbare Querverbindung Montage auf TS V DC 100 khz Eine spezielle Innenbeschaltung sorgt in dem Optokoppler-Baustein MICROOPTO 100 khz dafür, dass schnelle Signale voneinander entkoppelt und nahezu verzögerungsfrei übertragen werden. Dadurch lassen sich Schaltfrequenzen bis 100 khz realisieren. Umfangreiche Schutzbeschaltungen machen den Baustein sicher gegen leitungsgebundene Transienten und Spannungsspitzen +24 V DC 0 V Technische Daten (vorläufig) Steuerseite Nennsteuerspannung Nennleistung Einschaltspannung< 10 ma DC Ausschaltspannung< 10 ma DC max. sfrequenz< 10 ma DC Statusanzeige Schutzschaltung< 10 ma DC Lastseite Solid-State Typ Nennschaltspannung Nennschaltstrom Spannungsfall bei max. Last ndwert Leckstrom Kurzschlussfest/Schutzschaltung Ausschaltverzögerung/Einschaltverzögerunglten Bereich Dauerstrom zulässiger Kurzschlussstrom/Sicherung Lastkategorie Umgebungstemperatur (Betrieb)/Lagertemperatur Brennbarkeitsklasse nach UL 94 Kliman = 1,2,4 / Aus = 3 Zulassungen Normen Bemessungsspannung78 Bemessungsstoßspannung EN , EN Kriech- und Luftstrecke Steuerseite - Lastseite Überspannungskategorie Verschmutzungsgrad V DC 0,08 0,3 W > 70 % U nenn < 4,5 V 100 khz LED grün Verpolungsschutzdiode / Varistor Bipolarer Transistor 24 V DC nung, min./max. 50 ma Schaltleistung AC 1,5 V < 20 µa Nein / Löschdiode < 3 µs / < 1 µs 50 ma 0,6 A (20 ms) wortzeit LC A Allgemeine Angaben C / Ceingangsspannung, min.-max. V0mpulslänge, min % (indoor), Tu = 40 C, keine Betauung CE, culus (in Vorbereitung) EN 50178, IEC 62314, UL508 Isolationskoordinaten 300 V 2,5 kv > 3 mm ungsspannung III tossspannung 2 z. B. Drehzahlmessung Sensor Stromversorgung Maße Klemmbereich (Nenn- / min. / max) mm 2 Länge x Breite x Höhe mm Schraubanschluss 0,5...4,0 / 0,5...2,5 90 x 6,1 x 98 Anschlussart Schraubanschluss MOS 12-28VDC 100kHz Steuerung Zubehör 25

26 Solid-State Relais - MICROOPTO Zum direkten Anschluss von Aktoren bis 24 V DC 2 A Nur 6 mm Baubreite steckbare Querverbindung PE Verbindung direkt auf Tragschiene Statusanzeige bei Fehler im V DC 2 A Das Solid-State Relais MICROOPTO ACTOR dient speziell als Schaltverstärker für Aktoren bis 24 V DC und 2A mit induktiven Lasten wie Magnetventile und Schütze. Aktoren mit einem 3-Leiteranschluss können direkt an den Baustein angeschlossen werden. Dieser ist kurzschlussfest und durch umfangreiche Schutzbeschaltungen gegen leistungsgebundene Transienten und Spannungsspitzen geschützt. +24 V DC 0 V A 2 Technische Daten (vorläufig) Steuerseite Nennsteuerspannung 24 V DC ± 20 % z. B. Druckluftventil Nennleistung 0,12 W Einschaltspannung< 10 ma DC > 70 % Unenn Ausschaltspannung< 10 ma DC < 12 V max. sfrequenz< 10 ma DC Schutzschaltung< 10 ma DC Lastseite Solid-State Typ 100 Hz Verpolungsschutzdiode / Varistor Intelligent POWER MOS-FET bar Ventil PE Nennschaltspannung 8 30 V DC nung, min./max. Nennschaltstrom 2 A Schaltleistung AC Spannungsfall bei max. Last ndwert < 100 mv Leckstrom < 100 µa Kurzschlussfest/Schutzschaltung Ja (12 h) / Varistor Ausschaltverzögerung/Einschaltverzögerunglten Bereich < 0,5 ms / < 0,2 ms Dauerstrom 2 A Statusanzeige Fehlermeldung LED rot; Status LED grün Lastkategorie LC A Allgemeine Angaben Umgebungstemperatur (Betrieb)/Lagertemperatur C / Ceingangsspannung, min.-max. Brennbarkeitsklasse nach UL 94 Kliman = 1,2,4 / Aus = 3 Zulassungen V0mpulslänge, min % (indoor), Tu = 40 C, keine Betauung CE, culus (in Vorbereitung) Stromversorgung Normen EN 50178, IEC 62314, UL508 Isolationskoordinaten Bemessungsspannung V Bemessungsstoßspannung EN , EN ,5 kv Kriech- und Luftstrecke Steuerseite - Lastseite > 3 mm ungsspannung Überspannungskategorie III tossspannung Verschmutzungsgrad 2 Maße Schraubanschluss Klemmbereich (Nenn- / min. / max) mm 2 0,5...4,0 / 0,5...2,5 Länge x Breite x Höhe mm 90 x 6,1 x 98 Anschlussart PE Schraubanschluss MOS 24 V DC/8-30 V DC 2A Steuerung Zubehör 26

27 Solid-State Relais - MICROOPTO Für DC Lasten bis 300 V DC und 1 A V DC 1 A Nur 6 mm Baubreite steckbare Querverbindung Power Boost: 20 A / 20 ms, 5 A / 1 s Das Solid-State Relais MICROOPTO 300 V DC ist als Schaltverstärker für hohe induktive Lasten bis 300 V DC und 1 A wie in Motorbremsen und Schützen entwickelt worden. Ein Power Boost im Laststromkreis kompensiert kurzzeitige Überlasten (20 A für 20 ms / 5 A für 1 s) wie z.b. Ein- oder Ausschaltspitzen. Darüber hinausgehende Belastungen werden durch zusätzliche Schutzbeschaltungen abgefangen. Technische Daten (vorläufig) Steuerseite Nennsteuerspannung Nennleistung Einschaltspannung< 10 ma DC Ausschaltspannung< 10 ma DC max. sfrequenz< 10 ma DC Statusanzeige Schutzschaltung< 10 ma DC Lastseite Solid-State Typ Nennschaltspannung Nennschaltstrom Spannungsfall bei max. Last ndwert Leckstrom Kurzschlussfest/Schutzschaltung Ausschaltverzögerung/Einschaltverzögerunglten Bereich Dauerstrom zulässiger Kurzschlussstrom/Sicherung Lastkategorie Umgebungstemperatur (Betrieb)/Lagertemperatur Brennbarkeitsklasse nach UL 94 Kliman = 1,2,4 / Aus = 3 Zulassungen Normen Bemessungsspannung78 Bemessungsstoßspannung EN , EN Kriech- und Luftstrecke Steuerseite - Lastseite Überspannungskategorie Verschmutzungsgrad 24 V DC ± 20 % 0,26 W 19,6 V DC < 12 V 100 Hz LED grün Verpolungsschutzdiode / Varistor MOS-FET V DC nung, min./max. 1 A Schaltleistung AC < 1 V < 100 µa Powerboost 20 A / 20 ms, 5 A / 1 s / Varistor < 0,3 ms / < 0,2 ms 1 A 27 A (10 ms) wortzeit LC A Allgemeine Angaben C / Ceingangsspannung, min.-max. V0mpulslänge, min % (indoor), Tu = 40 C, keine Betauung CE, culus (in Vorbereitung) EN 50178, IEC 62314, UL508 Isolationskoordinaten 300 V 2,5 kv > 3 mm ungsspannung III tossspannung 2 z. B. Motorbremse Stromversorgung Maße Klemmbereich (Nenn- / min. / max) mm 2 Länge x Breite x Höhe mm Schraubanschluss 0,5...4,0 / 0,5...2,5 90 x 6,1 x 98 Anschlussart Schraubanschluss MOS 24VDC/12-300VDC 1A Steuerung Zubehör 27

28 Optokoppler - MCZ-SERIES MiniConditioner MCZ O Universelle Schnittstelle zwischen Steuerung und Sensor/Aktor Direktes Schalten von Lastströmen bis 2 A DC Zugfederanschlusstechnik Steckbare Querverbindung Baubreite 6mm 24 V UC 24 V UC / 24 V 2 A V VCC +24 V GND 0 V 5 + OUTPUT 48 V = / 20 ma Input 1 24 V 5 OUT OUTPUT 2 A Input 24V Technische Daten Nennspannung smn;20 % Nennstrom / 9 ma DC Nennleistung mva max. sfrequenz Hilfsspannung Statusanzeige sspannung 20% sstrom (max.) Spannungsfall bei max. Last Sperrstrom (Ruhestrom) Einschaltverzögerung/Ausschaltverzögerung ms Kurzschlussfest/Schutzschaltung Betriebstemperatur Lagertemperatur Zulassungen E; Normen 78 Bemessungsspannung Bemessungsstoßspannung Kriech- und Luftstrecke - Überspannungskategorie Verschmutzungsgrad 24 V UC ±20 % 11 ma AC / 9 ma DC 230 mw / 280 mva AC: 5 Hz / DC: 10 Hz Nein spannung LED grün eige 5 48 V DC smn;20% 20 ma gsstrom (max.) 1 V ngsfall bei max. Last Sperrstrom (Ruhestrom) AC: 10 ms / DC: 20 ms /AC: 45 ms / DC: 40 ms Nein /integrierte Freilaufdiode -25 C +50 C ur -40 C +85 C CSA;cURus;CE; EN V sungsspannung 6,0 kv ungsstoßspannung 5,5 mm Luftstrecke - III spannungskategorie 2 rschmutzungsgrad 24 V UC ±20 % 13 ma AC /12 ma DC 195 mw / 220 mva AC: 10 Hz / DC: 30 Hz Nein spannung LED * anzeige 24 V DC ±20% 2 A angsstrom (max.) Spannungsfall bei max. Last Sperrstrom (Ruhestrom) / C: 10 ms / DC: 20 ms /AC: 45 ms / DC: 40 ms Ja /Varistor erte Freilaufdiode -25 C +40 C ur -40 C +60 C CSA;cURus;CE; EN V sungsspannung 6,0 kv ungsstoßspannung 5,5 mm Luftstrecke - III spannungskategorie 2 rschmutzungsgrad Maße Klemmbereich (Nenn- / min. / max) mm 2 Länge x Breite x Höhe mm Zugfederanschluss 1,5 / 0,5 / 1,5 91 x 6 x 64 Zugfederanschluss 1,5 / 0,5 / 1,5 91 x 6 x 64 * Statusanzeige: grün = ok, gelb = Unterlast, rot blinkend = Kurzschluss Anschlusstechnik Zugfederanschluss MCZ O 24VUC MCZ O 24VUC Zubehör Abschlussplatte AP MCZ 1,5: Querverbinder und Markierer siehe Zubehör MCZ-SERIES Abschlussplatte AP MCZ 1,5: Querverbinder und Markierer siehe Zubehör MCZ-SERIES 28

29 Optokoppler - MCZ-SERIES MiniConditioner MCZ O Universelle Schnittstelle zwischen Steuerung und Sensor/Aktor Zugfederanschlusstechnik Steckbare Querverbindung Baubreite 6mm 120 V UC 230 V AC V V Output 48 V = / 50 ma Input Output 48 V = / 20 ma Input V V Technische Daten Nennspannung %/ -15 % Nennstrom Nennleistung mva max. sfrequenz 2, DC: 20 Hz Tastverh. 1:2 Hilfsspannung Statusanzeige sspannung sstrom (max.) Spannungsfall bei max. Last Sperrstrom (Ruhestrom) Einschaltverzögerung/Ausschaltverzögerung Kurzschlussfest/Schutzschaltung Betriebstemperatur Lagertemperatur Zulassungen E; Normen 78 Bemessungsspannung Bemessungsstoßspannung Kriech- und Luftstrecke - Überspannungskategorie Verschmutzungsgrad 120 V UC +5/-15 % % 3 ma trom 350 mw / 400 mva AC: 5 Hz Tastverh. 1:2, DC: 20 Hz Tastverh. 1:2 Nein spannung LED grün eige 5 48 V DC nung 50 ma gsstrom (max.) 1,6 V sfall bei max. Last 0,16 ma om (Ruhestrom) 30 ms / 40 ms sschaltverzögerung Nein /integrierte Freilaufdiode -25 C +40 C ur -40 C +60 C CSA;cURus;CE; EN V sungsspannung 6,0 kv ungsstoßspannung 5,5 mm Luftstrecke - III spannungskategorie 2 rschmutzungsgrad 230 V AC +5 %/ -15 % 10 ma rom 2,3 VA / 400 mva AC: 5 Hz Tastverh. 1:2 DC: 20 Hz Tastverh. 1:2 Nein spannung LED grün eige 5 48 V DC nung 20 ma gsstrom (max.) 1,6 V sfall bei max. Last 0,16 ma om (Ruhestrom) 30 ms / 40 ms sschaltverzögerung Nein /integrierte Freilaufdiode -25 C +40 C ur -40 C +85 C CSA;cURus;CE; EN V sungsspannung 6,0 kv ungsstoßspannung 5,5 mm Luftstrecke - III spannungskategorie 2 rschmutzungsgrad Maße Klemmbereich (Nenn- / min. / max) mm 2 Länge x Breite x Höhe mm Zugfederanschluss 1,5 / 0,5 / 1,5 91 x 6 x 64 Zugfederanschluss 1,5 / 0,5 / 1,5 91 x 6 x 64 Anschlusstechnik Zugfederanschluss MCZ O 120VUC MCZ O 230VAC Zubehör Abschlussplatte AP MCZ 1,5: Querverbinder und Markierer siehe Zubehör MCZ-SERIES Abschlussplatte AP MCZ 1,5: Querverbinder und Markierer siehe Zubehör MCZ-SERIES 29