IGBT- und MOSFET-Gate-Treiber-Optokoppler sind Halbleiterelemente, die das schnelle Schalten des Eingangssignals von Hochleistungs-IGBTs und -MOSFETs erlauben und zugleich für eine hohe elektrische Isolation sorgen. Die Isolation ist ein wichtiger Faktor, weil sie potenzielle hohe Spannungen sperrt, die Erdung isoliert und Rauschströme daran hindert, Niederspannungssteuerschaltungen zu stören. Solche Signale können den Schaltungsbetrieb beeinträchtigen und empfindliche Schaltungen beschädigen. Sie kommen in Anwendungen wie Motorsteuerungen (bei denen schnelles Schalten zur Drehzahlregelung verwendet werden kann), Invertern und Schaltnetzteilen zum Einsatz. Dies kann auch bei der Erfüllung von Sicherheitsvorschriften ein wichtiger Punkt sein.

IGBT steht für „Isolierschicht-Bipolar-Transistor“. MOSFET steht für „Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor“. Es handelt sich dabei um Hochgeschwindigkeits-Festkörperschalter, die sich nicht im Gerät selbst befinden. Sie schalten sich verglichen mit dem geschalteten Strom bei sehr kleinen Strömen ein. Angesichts der hohen Ströme, die diese Bauelemente schalten können (bis zu Hunderten von Ampere), können die Schaltströme zum Ein- und Ausschalten des Geräts trotzdem recht hoch sein. Die Gate-Eingangskapazität eines IGBT oder MOSFET wird zum Teil durch einen Effekt erzeugt, der durch Gegenkopplung des Verstärkers verursacht wird und als Miller-Effekt oder Rückwirkungskapazität bezeichnet wird. Dieser Effekt erhöht die Kapazität ungefähr proportional zur Verstärkung des Schalters. Die Treiberschaltung muss diese Last ansteuern und die Spannungspegel am Gate des Leistungs-IGBT oder -MOSFET zum Ein- und Ausschalten der Vorrichtung schnell schalten können. Zeitverluste beim Übergang vom eingeschalteten zum ausgeschalteten Zustand führen zu Leistungsverlusten im IGBT oder MOSFET, Leistungsfähigkeitsverlusten und sogar Schäden an der Vorrichtung.

Das Element ist mit einem Niederspannungseingang ausgestattet, über den die interne Fotodiode ein- und ausgeschaltet werden kann.

Dazu ist üblicherweise ein Spannungsübergang für die Durchlassspannung der LEDs von ca. 1 bis 1,4 Volt bei einem Strom von ca. 10 mA erforderlich. Ein Lichtstrahl der LED kreuzt eine elektrische Isolationsschicht und wird von einem Fotodetektor erkannt. Mithilfe dieses Signals wird der IGBT- oder MOSFET-Treiber in der Vorrichtung ein- und ausgeschaltet. Der Treiber muss den Übergang bei beiden Schaltübergängen äußerst schnell erbringen, um die Leistungsfähigkeit des externen IGBT- oder MOSFET-Schalters aufrechtzuerhalten. Das bedeutet, dass der Treiber während dieser Flanken sehr große Ströme (bis in den Amperebereich) zuführen oder verbrauchen können muss, um die Eingangskapazität schnell zu laden oder zu entladen.

In die Treiberschaltung kann eine Fehlererkennungsschaltung integriert sein, die ermittelt, ob die Last den Schalter überlastet oder ein Fehler aufgetreten ist. Manche Vorrichtungen können diese Signale über die Isolationsschicht der Fotodiode zurück an die Niederspannungsseite senden, wo sie von der isolierten Steuerschaltung erkannt werden.