晶体管输出供电电源使用注意事项

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

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。