PNP, NPN SENSOR 와 PLC #3

오늘은 PNP와 NPN에 대하여 이야기해 보고자 합니다.

정확히 얘기하면 PNP&NPN PLC와 PNP&NPN SENSOR에 대해서...

그리고 상호 결선에 대한 이야기를 하려고 합니다.

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PLC나 제어회로를 프로그래밍 하거나 설계할때, 소프트웨어 핸들링 능력도 중요하지만...

그에 못지 않게 하드웨어 핸들링 능력도 매우 중요합니다.

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오늘 이 포스팅은 하드웨어 구성의 기본이 되는 내용 중 하나입니다.

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먼저 P형반도체, N형반도체, PN접합다이오드, PNP&NPN트랜지스터에 대한 기본적인 내용은

아래 포스팅을 참조해 주십시오.

mech19.tistory.com/51

PNP, NPN SENSOR 와 PLC #2

1. PNP PLC 와 NPN PLC

먼저 PNP / NPN PLC에 대해서 이야기해 보겠습니다.

트랜지스터는 증폭 혹은 스위칭의 목적으로 사용이 됩니다. 그 중 PLC에서는 스위칭의 목적이 더 큽니다.

 

전통적으로 유럽, 미국쪽에서는 PNP를 주로 사용하고, 일본과 아시아 계열에서는 NPN을 주로 사용합니다.

대표적인 PNP PLC 메이커로는 지멘스, AB등이 있구요. NPN PLC 메이커로는 미쯔비시가 있겠네요.

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참고로 LS산전의 PLC는 NPN, PNP 둘다 지원합니다. 신기하죠?

지속적으로 개발만 더 열심히 했어도... 나름 국내에서는 더 많이 사용이 되었을텐데.. 안타깝습니다...

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기억해야 할것은 PNP와 NPN에서 중간글자, 즉 PNP의 N와 NPN의 P가 C(콜렉터), B(베이스), E(에미터)중에서

B(베이스)라는 것이며, PLC 단자로 치면 COM(COMMON)단자라는 것입니다.

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PNP의 N = NPN의 P = B(베이스) = COM

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그리고 위에서 소개한 이전 포스팅에서 이야기 하였던것 처럼

PNP에 전류가 흐르기 위해서는 베이스단자에

마이너스가 연결되어야 하고, NPN에 전류가 흐리기 위해서는

베이스단자에 플러스가 연결되어야 합니다.

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그렇기 때문에 PNP 타입의 PLC의 COM에는 마이너스를

NPN 타입의 PLC에는 COM에 플러스를 연결해 주어야 합니다.

(이것이 핵심입니다.)

위 회로는 왼쪽은 PNP타입을 오른쪽은 NPN타입을 보여주는 것입니다.

무조건 기억해야 합니다.

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2. PNP SENSOR 와 NPN SENSOR

두번째로 PNP타입의 SENSOR와 NPN타입의 SENSOR에 대해서 이야기 해 보겠습니다.

 

PNP 트랜지스터를 이용한 SENSOR가 PNP SENSOR이며,

NPN 트랜지스터를 이용한 SENSOR가 NPN SENSOR입니다.

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그러므로 PNP타입의 PLC에는 PNP타입의 SENSOR만 사용하여야 하고,

NPN타입의 PLC에는 NPN타입의 SENSOR만 사용해야 합니다.

이것이 기본입니다.

(물론 릴레이나 저항을 이용하여 혼용사용이 가능하지만.. 이것은 정도가 아닌 임시방편일 뿐입니다.)

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3. SENSOR 와 PLC의 결선

여기서 SENSOR는 스위치류까지 모두 포함하는것을 기억해야 합니다.

위 회로 그림에서 보면 NPN의 경우 COM단자에 외부전원의 (+)측이 연결되어 있는것을 확인 할 수 있습니다.

그리고 스위치 또한 3선식의 경우 NPN타입이라고 가정했을때 갈색이 B(베이스)단자 라고 생각하시면 됩니다.

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PNP의 경우는 COM단자에 외부전원의 (-)측이 연결되어 있는것을 확인 할 수 있습니다.

다른 회로를 보더라도 이 사항만 잘 기억하면 잘못 결선 할 일이 없을 것입니다.

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4. PNP, NPN 기타 이야기

PNP와 NPN중에서 어느것이 더 좋은가를 이야기 할때가 있습니다.

그런데 사실 그렇게까지 크게 의미가 있지는 않습니다.

기본적으로 PLC나 CONTROL PANEL을 제작할때 다양한 방법으로 제어신호를 안정화 시키기 위해

노력하기 때문입니다.

그럼에도 불구하고 좀 더 안정적인 방법을 선택하자면 NPN타입이 약간 더 안정적입니다.

 

그 이유는 PNP타입의 경우 B(베이스)전압이 E(에미터)전압보다 더 낮고,

반대로 NPN타입의 B(베이스)전압이 E(에미터)전압보다 더 높기 때문인데...

좀 더 자세히 설명하자면 이 차이로 인해 우리가 트랜지스터를 ON/OFF 하는 B(베이스)로의 전압신호를

노이즈로 부터 약간이나마 더 안정적으로 보호 할 수 있기 때문입니다.

 

그리고 회로만 주어지고 어떤 타입인지 정확히 명시되어 있지 않을때 PNP인지 NPN인지를 판별하려면

다음 내용을 기억하고 있으면 됩니다.

마이너스 라인에 스위치를 설치하여 ON / OFF 시키면 SINK 회로

플러스 라인에 스위치를 설치하여 ON / OFF 시키면 SOURCE 회로 입니다.

 

SINK회로는 PNP, SOURCE회로는 NPN 입니다.

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감사합니다.