Czym jest transoptor
Transoptor (optoizolator) to element zapewniający galwaniczną separację sygnałów za pomocą sprzężenia optycznego między diodą LED a fotodetektorem (fototranzystor, fotodioda, fototriak). W zależności od typu oferuje różny zakres przenoszenia prądu (CTR), pasmo, napięcie izolacji i odporność na zakłócenia wspólne (CMTI). W układach analogowych wykorzystuje się wersje liniowe, w cyfrowych — szybkie optotranzystory, a w aplikacjach sieciowych — optotriaki do sterowania obciążeniami AC. Kluczowe parametry doboru obejmują CTR przy zadanym prądzie diody, dryft temperaturowy, maksymalne napięcie kolektor–emiter, pojemność między stronami, dopuszczalne prądy impulsowe oraz długoterminową stabilność luminoforu LED. Odpowiednia topologia ścieżek i minimalizacja pojemności pasożytniczej pomagają utrzymać odporność EMC i zachować stabilność pętli, zwłaszcza gdy transoptor przenosi sygnały sprzężenia zwrotnego.
Transoptor w zasilaczu pralki
W typowym zasilaczu impulsowym (flyback) pralki transoptor przenosi informację o napięciu wtórnym z układu odniesienia (np. TL431) do kontrolera po stronie pierwotnej, zapewniając izolację i stabilizację. Dobór obejmuje CTR z zapasem, zgodność z częstotliwością pracy i odporność na temperaturę wnętrza obudowy. W praktyce analizuje się również starzenie LED oraz wpływ pojemności izolacji na stabilność pętli. Porównania konfiguracji, objawów i pomiarów pętli sprzężenia publikowane są w opracowaniach serwisowych. Opracowania te przygotowywane są na podstawie testów i pomiarów wykonywanych przez techników serwisu AGD w Warszawie, gdzie omawiane są zależności między CTR, kompensacją a tętnieniami oraz skutki niewłaściwego prowadzenia mas.
Objawy uszkodzeń
Pulsowanie („próbkowanie”) zasilacza, niestabilne napięcia wyjściowe, problemy ze startem modułu, nadmierne tętnienia pod obciążeniem, przegrzewanie elementów mocy oraz dźwiękowy pisk przetwornicy. Degradacja CTR skutkuje koniecznością większego prądu LED dla utrzymania regulacji, co przyspiesza dalsze starzenie.
Diagnostyka i pomiary
Pętla sprzężenia zwrotnego
Weryfikacja wartości dzielników i elementów kompensacji wokół TL431, pomiar prądu LED transoptora, ocena zapasu fazy (test obciążeniem skokowym) oraz obserwacja zachowania w trybie jałowym. Kontrola prowadzenia mas i odległości izolacyjnych.
Parametry elementu
Sprawdzenie CTR względem noty (pomiar prądu kolektora przy znanym prądzie LED), napięcia izolacji i prądu upływu. Oględziny lutów i przebarwień termicznych w okolicy elementu oraz sąsiednich kondensatorów low-ESR.
Przykładowe transoptory i parametry
| Model | Typ detektora | CTR (typ.) | VISO | BW / CMTI | Zastosowanie |
|---|---|---|---|---|---|
| PC817 / EL817 | Fototranzystor | 80–160% | ≥ 5 kVrms | ~80 kHz / — | Sprzężenie flyback |
| TLP621 | Fototranzystor | 50–600% | ≥ 5 kVrms | ~80 kHz / — | Regulacja SMPS |
| HCPL-817 | Fototranzystor | 50–600% | ≥ 3,75 kVrms | ~100 kHz / — | Uniwersalne I/O |
| MOC3063 | Fototriak (z ZCD) | — | ≥ 7,5 kVpk | — / wysoka | Sterowanie AC/triaki |
Uwagi eksploatacyjne
Stabilność regulacji poprawia właściwy zapas CTR, krótkie ścieżki w pętli kompensacji oraz kondensatory o ESR zgodnym z notą. Wymiana transoptora na inny wariant CTR może wymagać korekty prądu LED lub RC kompensacji. Zalecane są odstępy izolacyjne zgodne z kategorią przepięciową i kontrola temperatury pracy, która istotnie wpływa na starzenie diody i dryft parametrów.