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PNP与NPN接近开关知多少

一.开关三极管的工作原理:
截止状态:当加在三极管发射结的电压小于 PN 结的导通电压,基极电流为零,集电极电流和发射极电流都为零, 三极管这时失去了电流放大作用, 集电极和发射极之间相当于开关的断开状态, 即为三极管的截止状态饱和导通状态: 当加在三极管发射结的电压大于PN 结的导通电压, 并且当基极的电流增大到一定程度时,集电极电流不再随着基极电流的增大而增大, 而是处于某一定值附近不再怎么变化,此时三极管失去电流放大作用,集电极和发射极之间的电压很小,集电极和发射极之间相当于开关的导通状态, 即为三极管的导通状态。开关三极管正是基于三极管的开关特性来工作的。

PNP 型三极管:
由 2 块P 型半导体中间夹着1 块N 型半导体所组成的三极管,称为PNP型三极管。也可以描述成,电流从发射极E流入的三极管. PNP 型三极管发射极电位最高,集电极电位最低,UBE<0.

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NPN 型三极管:
由 2 块N 型半导体中间夹着一块P 型半导体所组成的三极管,称为NPN 型三极管. 也可以描述成,电流从发射极E 流出的三极管

两者的区别:
NPN 和PNP 主要就是电流方向和电压正负不同,说得“专业”一点,就是“极性”问题。NPN 是用B→E 的电流( IB)控制C→E 的电流( IC),E极电位最低,且正常放大时通常C 极电位最高,
即 VC > VB > VE。PNP 是用E→B 的电流( IB)控制E→C 的电流( IC),E 极电位最高,且正常放大时通常C 极电位最低,即 VC < VB < VE。

PNP 与NPN 型传感器其实就是利用三极管的饱和和截止,输出两种状态,属于开关型传感器。但输出信号是截然相反的,即高电平和低电平。NPN 输出是低电平0,PNP 输出的是高电平1。

接近开关
接近开关有两线制和三线制之区别, 三线制接近开关又分为NPN 型和PNP 型,它们的接线是不同的。请见下图所示:

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三线制简单的讲就是信号输出分 PNP 型( 24V 输出)和NPN 型( 0V 输出)。首先说 NPN :NPN 接通时是低电平输出,即接通时黑色线输出低电平(通常为0V ),下图即为NPN 型接近开关原理图,中间电阻代表负载, 此负载可以是金属感应物或继电器或PLC 等,中间三个圆圈代表开关引出的三根线,其中棕线要接正,蓝线要接负,黑色为信号线。此为常开开关,当开关动作关闭时黑色和蓝色两线接通如下图2,这时黑色线输出电压与蓝线电压相同,自然就是负极给定电压(通常为0V )。

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PNP :PNP 接通时为高电平输出,即接通时黑线输出高电平( 通常为24V ),下图为PNP 型三线开关原理图,电阻代表负载,当开关工作时,图1 开关闭合,即黑线和棕线接通如图2, 此时棕线与黑线相当于一条线,电压自然就是正极电压(通常为24V )。

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为何要分为 PNP 型和NPN 型
1.接近开关的负载可以是信号灯、继电器线圈或可编程控制器PLC 的数字量输入模块。
2.需要特别注意接到PLC 数字输入模块的三线制接近开关的型式选择。PLC数字量输入模块一般可分为两类:一类的公共输入端为电源0V,电流从输入模块流出( 日本模式),此时,一定要选用NPN 型接近开关;另一类的公共输入端为电源正端,电流流入输入模块,即阱式输入(欧洲模式) ,此时,一定要选用PNP 型接近开关。千万不要选错了。
3.两线制接近开关受工作条件的限制,导通时开关本身产生一定压降,截止
时又有一定的剩余电流流过,选用时应予考虑。三线制接近开关虽多了一根线,
但不受剩余电流之类不利因素的困扰, 工作更为可靠。
PLC 的源型输入———— PLC 输入点的光电耦合的公共端接0V ;外部com 口接24V 。
PLC 的漏型输入———— PLC 输入点的光电耦合的公共端接24V ;外部com 口接0V。
PLC 的源型输入用PNP 输出型传感器;
PLC 的漏型输入用NPN 输出型传感器

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