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发表人：dyeyed |
发表时间：2008/10/11 11:50:00 |
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| 本栏论题： |
求助：NPN和PNP型的接近开关的原理图 [45114] |
哪位朋友能提供NPN和PNP型的接近开关的原理图，感谢！ |
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以下是关于《求助：NPN和PNP型的接近开关的原理图》论题的回复（共9篇） |
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晶体管接近开关原理电路图分析
接近开关。现在应用较多的按近开关，是以晶体管振荡为核心组成的无触点开关，这种开关是当铁磁靠近（无须接触）它的晶体管振荡器的空间磁场时，在铁磁体内部产生涡流，消耗振荡能量，使振荡减弱，直至最后停止振荡；而当铁磁体离开后，晶体管振荡器重新恢复振荡，即由振荡器是否振荡反铁磁挡块是否接近开关。按近开关具有反应迅速、定位精确、寿命长以及没有机械碰撞等优点。目前已被应用于行程控制、定位控制以及各种安全保护控制等方面。
下图是某种接近开关的电路，它是由LC振荡电路、开关电路及射极输出器三部分组成。由V1组成振荡器，其中L2、C2组成选频电路，L1是反馈线圈，L3是输出线圈，这三线圈绕在同一磁芯上，如图a所示。
图: 晶体管接近开关原理电路图。
当铁磁体没有靠近开关的感应头时，振荡电路维持振荡，L3上有交流输出，经二极管VD1整流后使V2获得足够偏流而工作于饱和导通状态，此时Uce2≈0,V3截止，射极输出器无输出，接在输出端的继电器KA不通电。
当铁磁体接近感应头时，铁磁体感应产涡流，由于涡流的去磁作用，削弱L1与L2之间的耦合，使得反馈量不足以维持振荡，因而振荡器被迫停振，L3上无交流输出，V2截止，若R7＞＞R5，此时Uce2≈Ucc，射极输出器输出也接近Ucc，使继电器KA通电动作。图c是接近开关动合触点的符号。
V3采用射极输出，是为了提高带负载能力。RF为正反馈电阻，当电路停振时，通过它把V2的集电极电压反馈一部分到V1的发射极，使发射极电位提高，以保证振荡电路迅速而可靠的停振，而当电路起振时，Uce2≈0,无反馈电压，使振荡电路迅速恢复振荡，使开关的动作更为迅速和准确。
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http://www.chinakong.com/upload/upload/201009182318358.jpg图一
http://www.chinakong.com/upload/upload/201009182317498.jpg图二
图一：这是一个实用的三线制NPN接近开关原理图。它的工作过程为VT1、VT2、L1、 L2、R1、R2、R3、R4、C1、C2组成基极调谐式振荡电路。它是利用振荡的有无构成高频接近开关，有金属接近时振荡停止的电路。VT1集电极开路是当二极管使用，作用是温度补赏。VT2作主振晶体管，R1为VT2的基极偏置电阻，它与LC谐振回路并联。R1的阻值必须用100K以上，如阻值太小，振荡难以停止。C1、C2为偶合电容，同时起隔离作用，R2、R3组成射集直流负反馈电阻，L1、 L2和C1构成选频网络，L1、 L2是振荡线圈，L2是正反馈线圈。VT3、VT4是做触发、放大整形,控制VT5与LED管D2,VT5为开关。控制输出。
接通电源时，电流通过LC振谐回路产生振荡，通过L2反馈回VT2基极，VT2导通。VT2集电极电位高。通过R5耦合至VT3基极，VT3基极低电位不导通，那么VT4基极高电位不通，VT5不导通。VT5集电极电位高，可视为1输出高电平。
当有金属感应物接近时，振荡遭到破坏、L2相当于断开，VT2截止，集电极高电位。通过R5耦合至VT3基极，VT3导通，集电极低电位通过R8耦合至VT4，VT4导通，通过R12推动D2点亮，同时给VT5基极提供高电位，使VT5导通，VT5集电极低电位输出。因为VT5是NPN管，因此外接负载必须接在OUT与VCC之间，负载才有动作。
PNP型接近开关则把上图NPN管换成PNP管即可
图二：为一个实用二线制接近开关内部原理图。它的振荡部分和图一一样。只不过是在给接近开关停振时增加了稳压和反向放大部分。它由VT7和D5组成稳压电源提供给C3充电。VT5、VT6、VT8及R11、12、15、16、17及D3组成三级反向放大器。其中VT8作为开关输出。因为是外接二线，电流由明显增大变化，所以用D3作钳位。以稳定VT8导通时集电极成施密特触电压。为弥补供电下降，加入D4及R17。由VT3、4及电阻R5、6、7、8、9及下拉电阻R10组发电路。它的作用是迅速起振、停振。D1为限制极性连线。
工作过程如下，接通电源时，VT2导通，VT3截止，VT4导通、VT5截止、VT6导通、VT8截止。输出低电平，外接负载不动作。
当有金属感应物接近时，VT2截止，VT3导通、VT4截止、VT5导通、VT6截止、VT8导通。输出高电平。外接负载动作。
VT8为PNP管，负载必须接在集电极与GND之间。因为是二线制，因此，二线制负载通常接在GND与兰线之间。切记，二线制接近开关必须接负载后方可通电。否则会烧坏接近开关。把负载接在VCC与电源线（红线）之间也行。
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