PNP와 NPN: 이 두 출력의 차이점은 무엇인가요?

이산형 출력에는 전자기계식(EM) 릴레이 출력과 솔리드 스테이트 출력의 두 가지 주요 유형이 있습니다. 둘 다 불연속형으로, 켜짐과 꺼짐, 참과 거짓과 같이 어떤 상태가 한 가지 상태이거나 다른 상태임을 전달합니다.

전기기계식 릴레이 출력은 기계식 스위치를 사용하여 신호 흐름의 상태를 변경합니다. EM 릴레이 출력에서 전자석이 켜지면 전자석이 전기자를 아래로 끌어내려 접점을 닫습니다. 이렇게 하면 회로가 완성되고 전류가 흐르게 됩니다. 전자석이 꺼지면 스프링이 전기자를 뒤로 당겨 접점이 열리고 전류 흐름이 차단됩니다. 이러한 스위치는 솔리드 스테이트 출력보다 높은 전기 부하를 전환하는 데 더 효과적이지만 움직이는 부품으로 인해 수명이 제한되고 솔리드 스테이트 출력에 비해 응답 속도가 약간 느립니다.

가장 일반적인 이산 출력은 솔리드 스테이트입니다. 트랜지스터 구동식이며 전류를 켜거나 끄는 전자 스위치입니다. 솔리드 스테이트 출력은 움직이는 부품이 없는 EM 릴레이와 같다고 생각하면 됩니다. 빠른 전환 속도를 제공하며 충격과 진동에 강합니다. Banner는 AC 및 DC 솔리드 스테이트 출력을 모두 지원하는 센서를 제공합니다. 그러나 PNP 또는 NPN 솔리드 스테이트 출력은 DC 장치에서만 사용할 수 있습니다. 

흔히 센서를 PNP 또는 NPN이라고 부르지만, 이 약어는 실제로 장치에 사용되는 트랜지스터의 유형을 나타냅니다. PNP와 NPN의 차이점은 트랜지스터 내부에 있는 반도체 물질의 구조에 있습니다. PNP 트랜지스터에서 반도체 재료는 두 개의 양극(P) 층 사이에 있는 음극(N) 층, 즉 양극-음극-양극, 즉 PNP의 세 층으로 구성됩니다. 마찬가지로 NPN 트랜지스터는 두 개의 음극층 사이에 양극층이 끼워져 있습니다(네거티브-양극-음극, 또는 NPN). 구조는 다르지만 두 형태 모두 양극 및 음극 전원 리드가 있으며, 부착된 표시등, 허브 또는 IO-Link 마스터, PLC 등과 같은 load 라는 장치에 연결됩니다. 

소싱 출력 이라고도 하는 PNP 출력은 연결된 부하에 전류를 공급합니다. 전기 부하는 센서 출력과 전원 공급 장치의 음극(공통) 사이에 연결됩니다. 출력 전압은 공급 전압과 동일합니다.

회로에 접지를 제공하기 때문에 NPN 출력은 싱킹 출력 이라고도 합니다. 이 경우 전기 부하는 센서 출력과 전원 공급 장치의 양극 사이에 연결됩니다. 출력 전압은 접지 신호입니다. NPN 출력에서는 전류가 PNP 출력과 반대 방향으로 흐릅니다.

센서마다 출력 유형이 다릅니다. 바이폴라 센서에는 이중 출력 구성에 PNP 및 NPN 트랜지스터가 모두 포함되어 있습니다. 어떤 출력 유형이 필요한지 잘 모르겠다면 둘 중 하나를 연결하면 됩니다. 그러나 일반적으로 하나의 출력만 PLC에 연결됩니다.

상호 보완적인 출력을 가진 센서는 PNP 또는 NPN이 됩니다. 이 장치에는 두 개의 출력 와이어가 있는데, 하나는 개방형이고 다른 하나는 폐쇄형입니다.

푸시풀 출력은 동일한 회로에 PNP 및 NPN 출력 트랜지스터가 모두 포함되어 있습니다. 회로가 켜져 있고 PNP 신호를 보내는 경우 꺼져 있으면 NPN 신호를 보내고, 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 푸시-풀 출력이 있는 센서에는 센서가 작동할 때 활성화되는 출력을 사용자가 선택할 수 있는 극성 설정이 있습니다.

어떤 지역에 있는지에 따라 어떤 유형의 불연속 출력을 사용할지 결정되는 경우가 많습니다. 아시아에서는 약 90%의 아웃풋이 NPN을 사용합니다. 유럽에서는 출력물의 약 90%가 PNP입니다. 미국에서는 약 60/40의 NPN 대 PNP 분할이 있습니다.

PLC는 PNP 또는 NPN 신호를 찾고 있으므로 특정 애플리케이션에 필요한 특정 신호에 맞는 올바른 센서 출력을 사용하고 있는지 확인합니다. 이 정보는 PLC 문서 및 배선 다이어그램에 나와 있습니다.

다음 애플리케이션을 작업할 때는 Banner Engineering 의 전문가에게 문의하여 특정 PNP 또는 NPN 출력 요구 사항을 결정하는 데 도움을 받으세요.