PNP vs NPN: ¿En qué se diferencian estas salidas?
En el mundo industrial, existen muchos tipos diferentes de salidas del sensor . Algunos son sencillos, como las salidas discretas, y otros son complejos, como Ethernet o las salidas analógicas. Independientemente de su nivel de complejidad, todos empiezan con un sensor que capta una señal física, como la luz o el sonido, y responde con una señal eléctrica, o salida. Ambos tipos de salidas tienen su utilidad. Pero al hablar de salidas discretas, hay algunas cosas que debes saber.
Comprender las salidas discretas
Existen dos tipos principales de salidas discretas: las salidas de relé electromecánico (EM) y las salidas de estado sólido. Ambos son discretos, que comunican que algo está en un estado u otro, como encendido y apagado, verdadero o falso.
Las salidas de relé electromecánicas utilizan un interruptor mecánico para cambiar el estado del flujo de señal. Cuando un electroimán se enciende en una salida de relé EM, el electroimán tira de una armadura hacia abajo para cerrar un contacto. Esto completa un circuito y permite que fluya la corriente. Cuando el electroimán se apaga, un muelle tira de la armadura hacia atrás, abriendo el contacto e interrumpiendo el flujo de corriente. Estos interruptores son mejores para conmutar cargas eléctricas elevadas que las salidas de estado sólido, pero las piezas móviles limitan su vida útil y tienen una velocidad de respuesta algo más lenta en comparación con las salidas de estado sólido.
Las salidas discretas más comunes son de estado sólido. Funcionan con transistores, un interruptor electrónico que activa o desactiva la corriente. Las salidas de estado sólido son como un relé EM, pero sin partes móviles. Ofrecen velocidades de conmutación rápidas y toleran golpes y vibraciones. Banner ofrece sensores con salidas de estado sólido de CA y CC. Sin embargo, las salidas de estado sólido PNP o NPN sólo están disponibles en los dispositivos de CC.
¿Cuál es la diferencia entre PNP y NPN?
Aunque es común que la gente se refiera a los sensores como PNP o NPN, las abreviaturas en realidad se refieren al tipo de transistor utilizado en el dispositivo. La diferencia entre PNP y NPN es la construcción del material semiconductor que se encuentra en el interior del transistor. En un transistor PNP, el material semiconductor está formado por tres capas: una capa negativa (N) entre dos capas positivas (P): Positivo-Negativo-Positivo, o PNP. Del mismo modo, un transistor NPN tiene una capa positiva intercalada entre dos capas negativas: Negativo-Positivo-Negativo, o NPN. A pesar de su diferente construcción, ambas formas tienen cables de alimentación positivos y negativos y se conectan a un dispositivo denominado carga , como una luz indicadora conectada, un concentrador o un maestro IO-Link, un PLC, etc.
Salidas PNP
También denominada sourcing output, una salida PNP suministra la corriente a la carga conectada. La carga eléctrica se conecta entre la salida del sensor y el lado negativo (común) de la fuente de alimentación. La tensión de salida es la misma que la de alimentación.
Salidas NPN
Debido a que proporcionan la masa al circuito, las salidas NPN también se conocen como sinking outputs. En este caso, la carga eléctrica se conecta entre la salida del sensor y el lado positivo de la fuente de alimentación. La tensión de salida es una señal de tierra. En las salidas NPN, la corriente fluye en sentido contrario a las salidas PNP.
Los distintos tipos de salida de los sensores
Diferentes sensores tendrán diferentes tipos de salidas. Los sensores bipolares contienen transistores PNP y NPN en una configuración de doble salida. Si no estás seguro de qué tipo de salida necesitas, puedes conectar una u otra. Sin embargo, normalmente sólo se conecta una salida al PLC.
Los sensores con salidas complementarias serán PNP o NPN. Estos dispositivos tienen dos hilos de salida, uno abierto y otro cerrado.
Una salida push-pull contiene transistores de salida PNP y NPN en el mismo circuito. Si el circuito está encendido y envía una señal PNP, enviará una señal NPN cuando esté apagado (y viceversa). Los sensores con una salida push-pull tienen un ajuste de polaridad que permite al usuario elegir qué salida está activa cuando actúa el sensor.
Cuándo utilizar PNP y NPN
Dependiendo de la parte del mundo en la que te encuentres, a menudo dicta qué tipo de salida discreta utilizarás. En Asia, aproximadamente el 90% de las salidas utilizan NPN. En Europa, cerca del 90% de las salidas son PNP. En Estados Unidos, hay una proporción de 60/40 entre NPN y PNP.
Un PLC buscará una señal PNP o NPN, así que asegúrese de que está utilizando la salida de sensor correcta para que coincida con la señal particular que el PLC requiere para su aplicación específica. Esta información estará en la documentación del PLC y en los diagramas de cableado.
Cuando trabaje en su próxima aplicación, póngase en contacto con los expertos de Banner Engineering para que le ayuden a determinar sus necesidades específicas de salida PNP o NPN.
