继电器和晶体管输出的区别工控老鬼 工控老鬼教学视频

PLC的输出类型有继电器和晶体管两种类型,两者的工作参数差别较大,使用前需加以区别,以免误用而导致产品损坏。本文简要介绍了继电器和晶体管输出的特点及使用中的注意事项。

继电器和晶体管输出工作原理

  继电器是一种电子控制器件,它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路),通常应用于自动控制电路中,它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的(如图1所示)。只要在线圈两端加上一定的电压,线圈中就会流过一定的电流,从而产生电磁效应,衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯,从而带动衔铁的动触点与静触点(常开触点)吸合。当线圈断电后,电磁的吸力也随之消失,衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置,使动触点与原来的静触点(常闭触点)吸合。这样吸合、释放,从而达到了在电路中的导通、切断的目的。从继电器的工作原理可以看出,它是一种机电元件,通过机械动作来实现触点的通断,是有触点元件。

  晶体管是一种电子元件,它是通过基极电流来控制集电极与发射极的导通。它是无触点元件。

继电器与晶体管输出的主要差别

  由于继电器与晶体管工作原理的不同,导致了两者的工作参数存在了较大的差异,下面以艾默生EC系列PLC相关数据为例进行比较说明(输出口主要规格参见表1)

  (1)驱动负载不同

  继电器型可接交流220V或直流24V负载,没有极性要求;晶体管型只能接直流24V负载,有极性要求。

  继电器的负载电流比较大可以达到2A,晶体管负载电流为0.2-0.3A。同时与负载类型有关,具体参见表1。

  表1输出端口规格

(2)响应时间不同

  继电器响应时间比较慢(约10ms-20ms),晶体管响应时间比较快,约0.2ms-0.5ms,Y0、Y1甚至可以达到10us。

(3)使用寿命不同

  继电器由于是机械元件受到动作次数的寿命限制,且与负载容量有关,详见表2,从表中可以看出,随着负载容量的增加,触点寿命几乎按级数减少。晶体管是电子原件只有老化,没有使用寿命限制。

  表2继电器使用寿命

继电器与晶体管输出选型原则

  继电器型输出驱动电流大,响应慢,有机械寿命,适用于驱动中间继电器、接触器的线圈、指示灯等动作频率不高的场合。晶体管输出驱动电流小,频率高,寿命长,适用于控制伺服控制器、固态继电器等要求频率高、寿命长的应用场合。在高频应用场合,如果同时需要驱动大负载,可以加其他设备(如中间继电器,固态继电器等)方式驱动。

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