
PNP 与 NPN:这些输出有何不同?
在工业领域,有许多不同类型的传感器输出。有些简单,如离散量输出,有些复杂,如以太网或模拟量输出。无论复杂程度如何,最初都是传感器接收物理信号(如声光),并对电信号或输出做出响应。这两种输出都有其用途。不过,在讨论离散量输出时,应当要了解几点。
了解离散量输出
离散量输出有两种主要类型:机电 (EM) 继电器输出和固态输出。两者都是离散的,传达的是一种状态或另一种状态,如开和关、真或假。
机电继电器输出利用机械开关来改变信号流的状态。当电磁继电器输出中的电磁铁接通时,电磁铁会向下拉动电枢以合上触点。这样就补全了电路,电流可以流动起来。当电磁铁关闭时,弹簧拉回电枢,打开触点,中断电流。与固态输出相比,这些开关在切换高电力负载方面更胜一筹,但活动部件限制了其使用寿命,而且与固态输出相比,响应速度稍慢。
最常见的离散量输出是固态输出。它们由晶体管驱动,是一种打开或关闭电流的电子开关。固态输出就像电磁继电器,但没有任何活动部件。它们开关速度快,耐冲击和振动。邦纳提供交流和直流固态输出的传感器。不过,PNP 或 NPN 固态输出仅适用于直流设备。
那么,PNP 和 NPN 之间有什么区别?
虽然人们通常将传感器称为 PNP 或 NPN,但这些缩写其实指的是设备中使用的晶体管类型。PNP 和 NPN 的区别在于晶体管内部半导体材料的结构。在 PNP 晶体管中,半导体材料由三层组成:两个正极(P)层,中间为负极(N)层:正-负-正,或称 PNP。同样,NPN 晶体管有两个负极层,中间为正极层:负-正-负,或 NPN。尽管结构不同,但这两种形式都有正负极电源线,并连接到称为负载 的设备上,如连接的指示灯、集线器或IO-Link 主站 、PLC 等。
PNP 输出
PNP 输出也称为源极输出,它为相连的负载提供电流。传感器输出端和电源负极(公共端)之间连接电气负载。输出电压与电源电压相同。
NPN 输出
由于它们为电路提供接地,因此 NPN 输出也被称为汇极输出。在这种情况下,传感器输出端和电源正极之间连接电气负载。输出电压为接地信号。在 NPN 输出端,电流流向与 PNP 输出端相反。
不同的传感器输出类型
不同的传感器有不同类型的输出。双极传感器采用双输出配置,包含 PNP 和 NPN 晶体管。如果您不确定需要哪种输出,可以连接其中一种。不过,通常只有一个输出端与 PLC 相连。
具备互补输出的传感器或则是 PNP,或则是 NPN。这些器件有两根输出线,一根开路,另一根闭路。
推挽式输出在同一电路中提供 PNP 和 NPN 输出晶体管。如果电路接通并发送 PNP 信号,关闭时会发送 NPN 信号(反之亦然)。提供推挽输出的传感器可以设置极性,用户可以选择传感器致动时激活哪个输出。
何时使用 PNP 和 NPN
您所处的地理位置往往决定了您需要使用哪种离散量输出。在亚洲,大约 90% 使用 NPN 输出。在欧洲,大约 90% 为 PNP 输出。在美国,NPN 和 PNP 的比例约为 60/40。
PLC 会找寻 PNP 或 NPN 信号,因此请确保使用正确的传感器输出,来匹配 PLC 在特定应用中需要的特定信号。这些信息在 PLC 文档和接线图中提供。
在处理您的下一项应用前,联系邦纳专家,帮助您确定具体的 PNP 或 NPN 输出需求。