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晶体管输出供电电源使用注意事项

--晶体管输出供电电源使用注意事项

供稿:上海正航电子科技有限公司 2011/12/29 16:40:38

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一、问题背景        上海正航电子科技有限公司目前提供的PLC按输出类型分可分为继电器输出型和晶体管输出型。继电器输出的供电电压为市电交流220V,晶体管输出的供电电源为直流24V。在使用中客户经常会用开关电源为晶体管输出的PLC提供24V电源,但是为PLC供电的开关电源除了给PLC供电外,还可能会给一些接触器,电磁阀供电。由于PLC供电电源电路中存在感性元器件,感性元器件由于反向电动势的原因会对PLC的24V带来冲击,从而导致PLC的损坏。因此,需要在PLC供电电源外部加接一些保护电路,以避免PLC的损坏。


二、产生原因        如下图所示,电磁阀线圈和接触器线圈等是感性负载,当开关动作时,内部会产生较大的反电动势,冲击电源系统。

图1  反电动势示意图

        正航公司工程师曾到出现故障的客户现场用示波器测量了其24V电源系统,结果发现,当电磁阀动作时,24V电源系统受到非常大的冲击,如下图所示:

图2  客户现场测量冲击电压图

        电磁阀在开关的时候,产生较大的反电动势,对开关电源和PLC造成冲击。因PLC电源板设计耐压为60V(额定输出电压为24V),当其电源受到大于60V的电压反复冲击后,有可能损坏。


三、解决方案        在感性负载两端并联一个续流二极管,可以降低感性负载对供电电路的干扰,我们做过实验,在电磁阀线圈侧并联一个快速开关二极管(型号为1N5819),结果发现干扰得到了完全的抑制。如下图:

图3-1未接二极管

图3-2 加并联二极管

        续流二极管反并联在感性负载两端,接入方向正好和反向电动势方向一致,反向电势可以通过续流二极管以电流的形式中和掉,从而抑制了感性负载的干扰。

四、总结        我们建议客户在现场有感性负载的情况下,使用正航公司的晶体管输出型PLC时按下图布线:

图4 建议布线图

1、 在开关电源DC24V输出端上接一个1N5819续流二极管(二极管反向跨接在24V正负极之间),用来减少感性器件对PLC的冲击。


2、 使用隔离变压器等对进开关电源的AC220V电源隔离。尽量不要使用从AC380V某一相拉出来的220V电源。如果现场存在大电机、大功率变频器等,尽量与这些设备使用不同路的电源。


3、模块的24V电源从PLC的CPU单元上取电,而不是直接从开关电源取电,保证模块电源的稳定

更多内容请访问 上海正航电子科技有限公司(http://c.gongkong.com/?cid=44832)

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