CN205038496U - 一种plc及plc三极管输出保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种PLC三极管输出保护电路，应用于PLC中，PLC包括控制单元和三极管，控制单元与三极管的基极端连接，该PLC三极管输出保护电路包括二极管，二极管的正向端分别与三极管的集电极端以及感性负载的第一端连接，二极管的反向端和感性负载的第二端均与电源的正极连接，电源的负极与三极管的发射集端连接，可见，当三极管断开的瞬间，感性负载在集电极端产生高电压，此时二极管会导通，快速的将集电极端产生的高电势导入电源的正极，使得集电极端的高电势得到了抑制，对于三极管达到了理想的保护效果，且使用二极管成本低。本实用新型还公开了一种PLC。

Description

一种PLC及PLC三极管输出保护电路

技术领域

本实用新型涉及PLC输出保护技术领域，特别是涉及一种PLC及PLC三极管输出保护电路。

背景技术

PLC(ProgrammableLogicController，可编程逻辑控制器)的输出电路中有一类叫三极管(晶体管)输出，其原理是通过CPU的内部程序控制驱动三极管的导通与截止以实现外部电路的通断，也即用程序控制三极管的导通和截止起到一个开关的作用。用户在使用PLC作为开关控制其他电路时，如果接入的外部电路表现为感性负载特性，则在三极管关断的瞬间由于感性负载的续流作用(电磁感应原理)，会在三极管的集电极产生瞬间高压，对三极管造成损坏。

为了解决这个技术问题，现有技术中通常会在PLC三极管输出电路上采用稳压二极管吸收反激电压，如图1所示，由于稳压二极管反向击穿功率比较小，在比较高的反激电压运用场所容易造成稳压二极管热击穿而烧毁，使三极管输出电路失去保护，进而损坏三极管。如果增加稳压二极管反向击穿功率或者增加三极管的耐压，都将会大大增加电路成本。

因此，如何提供一种成本低且能达到理想的保护效果的PLC三极管输出保护电路是本领域技术人员目前需要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种PLC三极管输出保护电路，当三极管断开的瞬间，感性负载在集电极端产生高电压，此时二极管会导通，快速的将集电极端产生的高电势导入电源的正极，使得集电极端的高电势得到了抑制，对于三极管达到了理想的保护效果，且使用二极管成本低；本实用新型的另一目的是提供一种包括上述PLC三极管输出保护电路的PLC。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种PLC三极管输出保护电路，应用于PLC中，所述PLC包括控制单元和三极管，所述控制单元与所述三极管的基极端连接，包括：

二极管，所述二极管的正向端分别与所述三极管的集电极端以及感性负载的第一端连接，所述二极管的反向端和所述感性负载的第二端均与电源的正极连接，所述电源的负极与所述三极管的发射集端连接，所述二极管用于当所述三极管断开的瞬间，将在所述集电极端产生的高电压导入所述电源的正极，抑制所述集电极端的高电势。

优选地，所述二极管集成在所述PLC内，将所述二极管的反向端作为所述PLC的输出保护接线端子。

优选地，还包括：

稳压二极管，所述稳压二极管的正向端与所述电源的负极连接，所述稳压二极管的反向端与所述集电极端连接。

为解决上述技术问题，本实用新型还提供了一种PLC，包括上述任一项所述的PLC三极管输出保护电路。

优选地，还包括：

光电耦合器，所述光电耦合器的输入端与所述控制单元的输出端连接，所述光电耦合器的第一输出端与所述三极管的集电极端连接，所述光电耦合器的第二输出端与所述三极管的基极端连接，以及通过电阻与所述三极管的发射集端连接。

本实用新型提供了一种PLC及PLC三极管输出保护电路，PLC包括控制单元和三极管，控制单元与三极管的基极端连接，PLC三极管输出保护电路包括二极管，二极管的正向端分别与三极管的集电极端以及感性负载的第一端连接，二极管的反向端和感性负载的第二端均与电源的正极连接，电源的负极与三极管的发射集端连接。可见，当三极管断开的瞬间，感性负载在集电极端产生高电压，此时二极管会导通，快速的将集电极端产生的高电势导入电源的正极，使得集电极端的高电势得到了抑制，对于三极管达到了理想的保护效果，且使用二极管成本低。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中PLC三极管输出保护电路的电路原理图；

图2为本实用新型提供的一种PLC三极管输出保护电路原理图；

图3为本实用新型提供的另一种PLC三极管输出保护电路原理图；

图4为本实用新型提供的一种PLC的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种PLC三极管输出保护电路，当三极管断开的瞬间，感性负载在集电极端产生高电压，此时二极管会导通，快速的将集电极端产生的高电势导入电源的正极，使得集电极端的高电势得到了抑制，对于三极管达到了理想的保护效果，且使用二极管成本低；本实用新型的另一核心是提供一种包括上述PLC三极管输出保护电路的PLC。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参照图2和图3，其中，图2为本实用新型提供的一种PLC三极管输出保护电路原理图；图3为本实用新型提供的另一种PLC三极管输出保护电路原理图；该PLC三极管输出保护电路应用于PLC中，PLC包括控制单元和三极管，控制单元与三极管的基极端连接，包括：

二极管D1，二极管D1的正向端分别与三极管Q1的集电极端Y₀以及感性负载的第一端连接，二极管D1的反向端P和感性负载的第二端均与电源V_cc的正极连接，电源V_cc的负极与三极管Q1的发射集端连接，二极管D1用于当三极管Q1断开的瞬间，将在集电极端Y₀产生的高电压导入电源V_cc的正极，抑制集电极端Y₀的高电势。

作为优选地，二极管D1集成在PLC内，将二极管D1的反向端作为PLC的输出保护接线端子。

可以理解的是，由于用户的负载是接在PLC的外部，即V_cc到Y₀点部分的电路是用户外接的。为了方便用户使用，可将二极管D1集成在PLC内，且将二极管D1的反向端作为PLC的输出接线端子，也即图2中的P端子。可见，用户在使用时无需在感性负载上另外并接二极管D1，只需在P端子和感性负载及Vcc端连接导线即可实现过电压保护，大大提高用户接线的便捷性。当然，本实用新型对于二极管D1的具体位置并不做特别的限定，能够实现本实用新型目的的二极管的1的位置均在本实用新型的保护范围之内。

作为优选地，还包括：

稳压二极管DZ1，稳压二极管DZ1的正向端与电源V_cc的负极连接，稳压二极管DZ1的反向端与集电极端Y₀连接。

可以理解的是，为了对三极管Q1进行双重保护，可以在三极管Q1的集电极端Y₀(高电压产生点)放置不高于三极管Q1耐压的稳压二极管DZ1(如三极管是耐压60V的，则放置51V稳压管或者低于60V的其他稳压管)，用于吸收集电极端Y₀产生的高压，进一步增强了对三极管Q1的保护效果。

本实用新型提供了一种PLC三极管输出保护电路，PLC包括控制单元和三极管，控制单元与三极管的基极端连接，PLC三极管输出保护电路包括二极管，二极管的正向端分别与三极管的集电极端以及感性负载的第一端连接，二极管的反向端和感性负载的第二端均与电源的正极连接，电源的负极与三极管的发射集端连接。可见，当三极管断开的瞬间，感性负载在集电极端产生高电压，此时二极管会导通，快速的将集电极端产生的高电势导入电源的正极，使得集电极端的高电势得到了抑制，对于三极管达到了理想的保护效果，且使用二极管成本低。

本实用新型还公开了一种PLC，请参照图4，图4为本实用新型提供的一种PLC的结构示意图。该PLC包括上述实施例公开的PLC三极管输出保护电路。

该PLC还包括光电耦合器，光电耦合器的输入端1、2与控制单元的输出端连接，光电耦合器的第一输出端4与三极管Q1的集电极端Y₀连接，光电耦合器的第二输出端3与三极管Q1的基极端连接，以及通过电阻与三极管Q1的发射集端连接。

可以理解的是，通过光电耦合器将控制单元与PLC三极管输出保护电路隔离开，进一步提高了PLC的安全性能。

本实用新型在现有PLC输出电路接负载处(Y0、P点之间)，并联一个二极管D1。外接负载在三极管Q1断开的瞬间，会在Y₀点产生高电压，此时Y₀、P之间的二极管D1可以快速的把Y₀点的高电势导入到V_cc端，使Y₀点的高电势得到抑制。

另外，由于用户的感性负载是接在PLC的外部，即V_cc到Y₀点部分的电路是用户外接的。为了方便用户使用，可将二极管D1集成在PLC内，且将二极管D1的反向端作为PLC的输出接线端子，也即图4中的P端子。可见，用户在使用时无需在感性负载上另外并接二极管D1，只需在P端子和感性负载及Vcc端连接导线即可实现过电压保护，大大提高用户接线的便捷性。

如果负载不是感性负载，则电源V_cc不连接P端子即可，使用方便。

当多个输出点需要实现保护时，PLC内部会在多个输出点放置吸收二极管连接到P端子，用户可以使用同样的方法连接P端子以达到保护作用。

本实用新型提供了一种PLC，PLC包括控制单元和三极管，控制单元与三极管的基极端连接，PLC三极管输出保护电路包括二极管，二极管的正向端分别与三极管的集电极端以及感性负载的第一端连接，二极管的反向端和感性负载的第二端均与电源的正极连接，电源的负极与三极管的发射集端连接。可见，当三极管断开的瞬间，感性负载在集电极端产生高电压，此时二极管会导通，快速的将集电极端产生的高电势导入电源的正极，使得集电极端的高电势得到了抑制，对于三极管达到了理想的保护效果，且使用二极管成本低。

需要说明的是，在本说明书中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本实用新型的范围。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种PLC三极管输出保护电路，应用于PLC中，所述PLC包括控制单元和三极管，所述控制单元与所述三极管的基极端连接，其特征在于，包括：

二极管，所述二极管的正向端分别与所述三极管的集电极端以及感性负载的第一端连接，所述二极管的反向端和所述感性负载的第二端均与电源的正极连接，所述电源的负极与所述三极管的发射集端连接，所述二极管用于当所述三极管断开的瞬间，将在所述集电极端产生的高电压导入所述电源的正极，抑制所述集电极端的高电势。

2.如权利要求1所述的PLC三极管输出保护电路，其特征在于，所述二极管集成在所述PLC内，将所述二极管的反向端作为所述PLC的输出保护接线端子。

3.如权利要求1所述的PLC三极管输出保护电路，其特征在于，还包括：

稳压二极管，所述稳压二极管的正向端与所述电源的负极连接，所述稳压二极管的反向端与所述集电极端连接。

4.一种PLC，其特征在于，包括如权利要求1-3任一项所述的PLC三极管输出保护电路。

5.如权利要求4所述的PLC，其特征在于，还包括：

光电耦合器，所述光电耦合器的输入端与所述控制单元的输出端连接，所述光电耦合器的第一输出端与所述三极管的集电极端连接，所述光电耦合器的第二输出端与所述三极管的基极端连接，以及通过电阻与所述三极管的发射集端连接。