Ein Relais und ein Optokoppler erfüllen in Stromkreisen ähnliche Funktionen, arbeiten jedoch nach unterschiedlichen Prinzipien. Ein Relais ist ein elektromechanisches Gerät, das eine elektromagnetische Spule zum mechanischen Schalten von Kontakten verwendet. Es wird zur Steuerung von Hochleistungsschaltkreisen mit Signalen geringer Leistung verwendet und sorgt für eine galvanische Trennung zwischen Steuer- und Lastschaltkreisen. Im Gegensatz dazu nutzt ein Optokoppler, auch Optoisolator genannt, Licht, um Signale zwischen isolierten Schaltkreisen zu übertragen. Es besteht typischerweise aus einer Leuchtdiode (LED) und einem lichtempfindlichen Halbleiterbauelement, getrennt durch eine transparente Barriere.
Ein Optokoppler kann in bestimmten Anwendungen, bei denen elektrische Isolierung und Signalübertragung von entscheidender Bedeutung sind, ein Relais ersetzen. Optokoppler bieten im Vergleich zu Relais Vorteile wie schnellere Reaktionszeiten, geringeren Stromverbrauch und keinen mechanischen Verschleiß. Allerdings verarbeiten sie möglicherweise nicht so hohe Ströme oder Spannungen wie Relais, was ihre Verwendung in Schaltanwendungen mit hoher Leistung einschränkt.
In einem Relaismodul wird häufig ein Optokoppler verwendet, um eine elektrische Isolierung zwischen dem Steuerkreis (der möglicherweise bei niedriger Spannung und Stromstärke arbeitet) und dem Lastkreis (der möglicherweise höhere Spannungs- und Stromstärken aufweist) bereitzustellen. Diese Isolierung trägt dazu bei, empfindliche Steuerschaltkreise vor möglichen Schäden durch Spannungsspitzen, Rauschen oder Fehler im Lastkreis zu schützen.
Der Hauptzweck eines Optokopplers besteht darin, elektrische Signale zwischen Schaltkreisen zu übertragen und gleichzeitig für eine elektrische Isolierung zu sorgen. Dies wird durch die Umwandlung elektrischer Signale in Lichtsignale (mithilfe einer LED) und dann wieder zurück in elektrische Signale (mithilfe eines lichtempfindlichen Halbleiterbauelements) erreicht, wodurch sichergestellt wird, dass die Eingangs- und Ausgangskreise elektrisch getrennt sind.
Ein Halbleiterrelais (SSR) und ein Opto-Isolator (Optokoppler) sorgen beide für eine elektrische Trennung zwischen Steuer- und Lastkreisen, unterscheiden sich jedoch in ihrer Konstruktion und Funktionsweise. Ein Halbleiterrelais ist ein vollelektronisches Gerät, das Halbleiterkomponenten (wie Thyristoren oder Triacs) verwendet, um Wechsel- oder Gleichstromlasten ohne mechanische Kontakte zu schalten. Typischerweise ist in der Eingangsschaltung ein Opto-Isolator integriert, der für elektrische Isolierung und Signalübertragung sorgt. Im Gegensatz dazu ist ein Opto-Isolator (Optokoppler) eine eigenständige Komponente, die eine LED und ein lichtempfindliches Halbleiterbauelement verwendet, um eine elektrische Trennung und Signalübertragung zwischen zwei Schaltkreisen zu erreichen, aber Hochleistungslasten nicht direkt wie ein Halbleiterrelais schaltet tut.