NPN 센서? PNP 센서?

트랜지스터는 NPN, PNP형이 있음을 알고 있다.

 

트랜지스터 원리

 

이러한 트랜지스터를 이용해서 외부 신호(물리량의 변화)를 전기신호로 변경해주는 전자기기(센서)가 NPN형 센서, PNP형 센서이다.

점선 박스 내부는 센서의 내부 회로도

위 그림에 NPN 타입과 PNP 타입 센서를 이용하는 방법이 모두 나와있다. 갈색선은 +V, 청색은 0V, 그리고 검정색은 센서의 출력이다.

 

윗 색상은 무조건 외운다. 또한 NPN형 과 PNP형 센서는 외형색이 달라 쉽게 구분할 수 있다. 빨간색, 주황색 계열이 PNP센서, 파란색, 녹색 계열이 NPN 센서이다.

 

먼저, 주 회로가 ON/OFF 스위치(리미트 센서)라고 보면,

 

• NPN 센서의 주회로가 OFF, 트렌지스터는 저항 무한대, 출력 점의 전압은 +V 상태.
• NPN 센서의 주회로가 ON 되면, 트랜지스터는 저항 0, 아래로 붙어서 출력 점의 전압은 0V 떨어진다.
• PNP 센서의 주회로가 OFF, 트렌지스터는 저항 무한대, 출력 점의 전압은 0V 상태.
• PNP 센서의 주회로가 ON 되면, 트랜지스터는 저항 0, 위로 붙어서 출력 점의 전압은 +V로 움직인다. 

 

여기서 상단 그림의 부하측을 주목해 본다. NPN은 부하측에 +V가 걸려있고, PNP에는 (0V)에 부하가 연결되어 있다. 그러므로, NPN에는 검적색 선에 0V가 걸리면 부하를 동작시키게 되고, PNP는 검정색 선에 V+가 걸려야 부하를 동작시키게 된다.

 

그리고 부하에 전류가 공급되게 하려면 SW를 눌러 주어야 한다는 의미와 동일하다.

 

그러면 윗 그림은 아랫 그림과 같다. (아래의 저항은 센서 외부의 부하이다.) 아래 그림으로 변환이 안된다면... 그냥 외우자.

 

그림이 나타내고자 하는 명제는,

NPN 센서는 0V에 연결된 스위치, PNP 센서는 +V에 연결된 스위치이다.

 

여기서 외우기 팁은.

• P는 Plus(+) 하늘, N은 Negative(-) 땅이다.
• P는 Plus. 건전지를 세우면 하늘로 향하는 부분이 Plus.
• N은 Negative. 건전지 바닥은 Negative.

그래서 NPN 센서는 검정색선의 신호가 0V면 부하가 작동, PNP 센서는 검정색선의 신호가 +V면 부하가 작동되게 된다. 

 

끝으로 부하를 릴레이로 볼 때, NPN 센서로 이 릴레이를 작동시키려면,

검정색 부분이 릴레이 핀의 7번으로 들어가면, 릴레이의 2번 핀에는 V+가 들어가 있어야 된다는 말이다.

 

 

계전기(Relay)

그러면 위 릴레이는 내부 접점을 움직이게 되어 회로에 로직을 줄 수 있게 된다.

 

끝으로 PLC는 이러한 계전기가 수도 없이 박혀 있는 것으로 생각하면 될 것 같다. 또한 NPN 센서를 PLC와 연결 할 때에는 왜 PLC의 입력 공통 단자(입력 COM)에 V+(12V 또는 24V)를 연결해 주어야 함을 이해할 수 있을 것이다.

 

이것도 이해가 안되면... 외운다. NPN은 공통 COM을 V+로 준다. NPNP로 외우자. 

PNP는 공통 COM을 0V(V-, 표기가 -12V, -24V 인 것도 있다.)로 준다. PNPN으로 외우자.