PLC很多人都知道,那么你知道NPN和PNP的區(qū)別及應(yīng)用嗎?在工業(yè)控制領(lǐng)域一般受限于國(guó)外PLC類型的選擇,選擇了日系PLC和德系PLC選擇了兩種不同的控制接口,對(duì)于這兩種接口,很多時(shí)候我們對(duì)其概念很模糊,在這里將詳細(xì)闡述兩者的區(qū)別。
日系PLC的接口一般為NPN型(漏型輸出),即集電極開(kāi)路輸出方式,由于日本人比較謹(jǐn)慎,免責(zé)申明做的比較好,所以它一般喜歡控制地GND,電源是你給的,燒了東西算你的。德系PLC的接口一般為PNP型(源型輸出),即控制Power方式,由于德國(guó)人比較喜歡主動(dòng)權(quán)把握在自己手里,我給你Power了你才能動(dòng)作,不給你Power是比較安全的,你想燒東西沒(méi)有Power怎么燒?
NPN和PNP到底有哪些不同呢?
1、NPN和PNP主要是電流方向和電壓正負(fù)不同。
NPN:是由兩個(gè)N型半導(dǎo)體和一個(gè)P型半導(dǎo)體組成。
PNP:是由兩個(gè)P型半導(dǎo)體和一個(gè)N型半導(dǎo)體組成。
2、電流方向
NPN 是用 B→E 的電流(IB)控制 C→E 的電流(IC),E極電位最低,且正常放大時(shí)通常C極電位最高,即 VC > VB > VEPNP 是用 E→B 的電流(IB)控制 E→C 的電流(IC),E極電位最高,且正常放大時(shí)通常C極電位最低,即 VC < VB < VE
3、電壓區(qū)別
NPN基極高電壓,集電極與發(fā)射極短路。低電壓,集電極與發(fā)射極開(kāi)路。也是不工作。PNP基極高電壓。集電極與發(fā)射極開(kāi)路,也是不工作。如果基極加低電位,集電極與發(fā)射極短路。
工作原理:
晶體三極管按材料分有兩種:鍺管和硅管。而每一種又有NPN和PNP兩種結(jié)構(gòu)形式,但使用最多的是硅NPN和PNP兩種三極管,兩者除了電源極性不同外,其工作原理都是相同的,下面僅介紹NPN硅管的電流放大原理。
對(duì)于NPN管,它是由2塊N型半導(dǎo)體中間夾著一塊P型半導(dǎo)體所組成,發(fā)射區(qū)與基區(qū)之間形成的PN結(jié)稱為發(fā)射結(jié),而集電區(qū)與基區(qū)形成的PN結(jié)稱為集電結(jié),三條引線分別稱為發(fā)射極e、基極b和集電極c。當(dāng)b點(diǎn)電位高于e點(diǎn)電位零點(diǎn)幾伏時(shí),發(fā)射結(jié)處于正偏狀態(tài),而C點(diǎn)電位高于b點(diǎn)電位幾伏時(shí),集電結(jié)處于反偏狀態(tài),集電極電源Ec要高于基極電源Ebo。
在制造三極管時(shí),有意識(shí)地使發(fā)射區(qū)的多數(shù)載流子濃度大于基區(qū)的,同時(shí)基區(qū)做得很薄,而且,要嚴(yán)格控制雜質(zhì)含量,這樣,一旦接通電源后,由于發(fā)射結(jié)正偏,發(fā)射區(qū)的多數(shù)載流子(電子)基極區(qū)的多數(shù)載流子(空穴)很容易地越過(guò)發(fā)射結(jié)互相向?qū)Ψ綌U(kuò)散。
但因前者的濃度基大于后者,所以通過(guò)發(fā)射結(jié)的電流基本上是電子流,這股電子流稱為發(fā)射極電流Ie。
由于基區(qū)很薄,加上集電結(jié)的反偏,注入基區(qū)的電子大部分越過(guò)集電結(jié)進(jìn)入集電區(qū)而形成集電集電流Ic,只剩下很少(1-10%)的電子在基區(qū)的空穴進(jìn)行復(fù)合,被復(fù)合掉的基區(qū)空穴由基極電源Eb重新補(bǔ)給,從而形成了基極電流Ibo.根據(jù)電流連續(xù)性原理得:Ie=Ib+Ic
這是說(shuō),在基極補(bǔ)充一個(gè)很小的Ib,可以在集電極上得到一個(gè)較大的Ic,這是所謂電流放大作用,Ic與Ib是維持一定的比例關(guān)系,即:β1=Ic/Ib
式中:β1--稱為直流放大倍數(shù),
集電極電流的變化量△Ic與基極電流的變化量△Ib之比為:β= △Ic/△Ib
式中β--稱為交流電流放大倍數(shù),由于低頻時(shí)β1和β的數(shù)值相差不大,所以有時(shí)為了方便起見(jiàn),對(duì)兩者不作嚴(yán)格區(qū)分,β值約為幾十至一百多。
同理,PNP三極管則主要是形成空穴電流,其余原理基本相近。三極管是一種電流放大器件,但在實(shí)際使用中常常利用三極管的電流放大作用,通過(guò)電阻轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷悍糯笞饔谩R陨暇褪荖PN和PNP的區(qū)別及應(yīng)用,希望能給大家?guī)椭?/p>