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干货|PLC的NPN和PNP的区别及应用

2019-06-19 10:29 来源:互联网 编辑:Emma

小编带大家了解下新知识,PLC的NPN和PNP:

在工业控制领域一般受限于国外PLC类型的选择,选择了日系PLC和德系PLC选择了两种不同的控制接口,对于这两种接口,很多时候我们对其概念很模糊,在这里将详细阐述两者的区别。

日系PLC的接口一般为NPN型(漏型输出),即集电极开路输出方式,由于日本人比较谨慎,免责申明做的比较好,所以它一般喜欢控制地GND,电源是你给的,烧了东西算你的。

德系PLC的接口一般为PNP型(源型输出),即控制Power方式,由于德国人比较喜欢主动权把握在自己手里,我给你Power了你才能动作,不给你Power是比较安全的,你想烧东西没有Power怎么烧?

NPN和PNP到底有哪些不同呢?

1、NPN和PNP主要是电流方向和电压正负不同。

NPN:是由两个N型半导体和一个P型半导体组成。

PNP:是由两个P型半导体和一个N型半导体组成。

2、电流方向

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

干货|PLC的NPN和PNP的区别及应用

3、电压区别

NPN基极高电压,集电极与发射极短路。低电压,集电极与发射极开路。也是不工作。

PNP基极高电压。集电极与发射极开路,也是不工作。如果基极加低电位,集电极与发射极短路。

干货|PLC的NPN和PNP的区别及应用

工作原理:

晶体三极管按材料分有两种:锗管和硅管。而每一种又有NPN和PNP两种结构形式,但使用最多的是硅NPN和PNP两种三极管,两者除了电源极性不同外,其工作原理都是相同的,下面仅介绍NPN硅管的电流放大原理。

对于NPN管,它是由2块N型半导体中间夹着一块P型半导体所组成,发射区与基区之间形成的PN结称为发射结,而集电区与基区形成的PN结称为集电结,三条引线分别称为发射极e、基极b和集电极c。

当b点电位高于e点电位零点几伏时,发射结处于正偏状态,而C点电位高于b点电位几伏时,集电结处于反偏状态,集电极电源Ec要高于基极电源Ebo。

在制造三极管时,有意识地使发射区的多数载流子浓度大于基区的,同时基区做得很薄,而且,要严格控制杂质含量,这样,一旦接通电源后,由于发射结正偏,发射区的多数载流子(电子)基极区的多数载流子(空穴)很容易地越过发射结互相向对方扩散。

但因前者的浓度基大于后者,所以通过发射结的电流基本上是电子流,这股电子流称为发射极电流Ie。

由于基区很薄,加上集电结的反偏,注入基区的电子大部分越过集电结进入集电区而形成集电集电流Ic,只剩下很少(1-10%)的电子在基区的空穴进行复合,被复合掉的基区空穴由基极电源Eb重新补给,从而形成了基极电流Ibo.根据电流连续性原理得:Ie=Ib+Ic

这是说,在基极补充一个很小的Ib,可以在集电极上得到一个较大的Ic,这是所谓电流放大作用,Ic与Ib是维持一定的比例关系,即:β1=Ic/Ib

式中:β1--称为直流放大倍数,

集电极电流的变化量△Ic与基极电流的变化量△Ib之比为:β= △Ic/△Ib

式中β--称为交流电流放大倍数,由于低频时β1和β的数值相差不大,所以有时为了方便起见,对两者不作严格区分,β值约为几十至一百多。

同理,PNP三极管则主要是形成空穴电流,其余原理基本相近。

三极管是一种电流放大器件,但在实际使用中常常利用三极管的电流放大作用,通过电阻转变为电压放大作用。

标签: PLC NPN PNP

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