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              PLC企業資訊
                晶體管接近開關LXJ3-15TH(6-36VDC)原理介紹
                發布者:麻城施邁賽工業自動化有限公司  發布時間:2022-07-29 10:27:32

                晶體管接近開關LXJ3-15TH(6-36VDC)原理是以半導體材料為基礎的單一元件,如二極管、三極管、場效應管等等。晶體管具有整流、檢波、放大、穩壓、開關等多種功能,具有響應速度快、精度等特點,是規范化操作手機、平板等現代電子電路的基本構建模塊,目前已有著廣泛的應用。

                晶體管接近開關LXJ3-15TH利用場效應原理工作的晶體管是一種固體半導體器件,可以用于檢波、整流、放大、開關、穩壓、信號調制和許多其它功能。晶體管作為一種可變開關,基于輸入的電壓,控制流出的電流,因此晶體管可做為電流的開關,和一般機械開關(如Relay、switch)不同處在于晶體管是利用電訊號來控制,而且開關速度可以非常之快,在實驗室中的切換速度可達100GHz以上。

                麻城施邁賽工業自動化有限公司晶體管接近開關LXJ3-15TH

                現在應用較多的接近開關,是以晶體管振蕩為核心組成的無觸點開關,這種開關是當鐵磁靠近(無須接觸)它的晶體管振蕩器的空間磁場時,在鐵磁體內部產生渦流,消耗振蕩能量,使振蕩減弱,直至后停止振蕩;而當鐵磁體離開后,晶體管振蕩器重新恢復振蕩,即由振蕩器是否振蕩反鐵磁擋塊是否接近開關。接近開關具有反應迅速、定位精確、壽命長以及沒有機械碰撞等點。目前已被應用于行程控制、定位控制以及各種安全保護控制等方面。

                下圖是某種接近開關的電路,它是由LC振蕩電路、開關電路及射極輸出器三部分組成。由V1組成振蕩器,其中L2、C2組成選頻電路,L1是反饋線圈,L3是輸出線圈,這三線圈繞在同一磁芯上。

                當鐵磁體沒有靠近開關的感應頭時,振蕩電路維持振蕩,L3上有交流輸出,經二極管VD1整流后使V2獲得足夠偏流而工作于飽和導通狀態,此時Uce2≈0,V3截止,射極輸出器無輸出,接在輸出端的繼電器KA不通電。

                當鐵磁體接近感應頭時,鐵磁體感應產渦流,由于渦流的去磁作用,削弱L1與L2之間的耦合,使得反饋量不足以維持振蕩,因而振蕩器被迫停振,L3上無交流輸出,V2截止,若R7>>R5,此時Uce2≈Ucc,射極輸出器輸出也接近Ucc,使繼電器KA通電動作。圖c是接近開關動合觸點的符號。

                V3采用射極輸出,是為了提帶負載能力。RF為正反饋電阻,當電路停振時,通過它把V2的集電極電壓反饋一部分到V1的發射極,使發射極電位提,以保證振蕩電路迅速而可靠的停振,而當電路起振時,Uce2≈0,無反饋電壓,使振蕩電路迅速恢復振蕩,使開關的動作更為迅速和準確。

                 

                相關典型晶體管開關維修實例

                 

                  1)振蕩線圈不能與線路板斷路,否則使用中會出現恒工作現象(主要是振蕩電路停振);

                  2)故障點往往在后級電路或執行電氣(小繼電器)上,而前級電路較少出故障。

                  下面介紹幾個維修實例。

                  A.有觸點式晶體管接近開關

                  故障現象

                  有合壓,但計數器有時漏計數。

                  分析與檢修

                  有兩種可能,即線路中有虛焊的地方或小繼電器有問題。將其拆下后檢查發現,線路板上各引線及各元器件的焊點均良好。通電試機,短時間內用鐵片反復遮擋接近開關,其通、斷都正常;但一定時間后即出現不正,F象,拿掉鐵片,仍有輸出。而用萬用表直流電壓檔測得小繼電器線圈的兩端無電壓,證明是其內部的觸點發生粘連所致(晃動一下接近開關,即可聽到內部觸點斷開的聲音,同時用電筆測其輸出端已沒有電壓)。因小繼電器是黏結在機盒里的,可用尖嘴鉗夾住其引腳拔出并更新;有的黏結過牢,可充分利用其內部空間,將新舊2只小繼電器用萬能膠黏結在一起,并將引線轉接到新的小繼電器上。換用新的繼電器后試機,故障排除。

                  B.無觸點式晶體管接近開關

                  故障1

                  晶體管接近開關工作(用電筆測輸出端總有電),雖能“合壓”,但計數器無法計數(因計數器需要開關信號才能計數)。

                  分析與檢修

                  根據以上總結的兩點經驗打開接近開關后檢查發現,振蕩線圈中有2根引線已折斷,根據繪出的原理圖及元件位置圖將其重新焊接復位,通電試機:未用鐵片遮擋,輸出端仍然有220V輸出。說明問題可能出在可控硅電路上。用萬用表直流電壓檔測可得控硅陽、陰兩極間無電壓(屬完全導通后無電壓),測控制極和陰極間也無電壓,說明可控硅是在控制極上無觸發電壓的情況下導通的,極有可能內部已被擊穿。斷電后,用電烙鐵焊下,以萬用表測量電阻,確實是陽、陰兩極已擊穿。換用新的可控硅后試機,未用鐵片遮擋,無輸出;用鐵片遮擋,有輸出。晶體管接近開關恢復正常。

                  故障2

                  有合壓,但計數器工作一段時間后不計數;關掉后,過一陣兒再開又恢復計數。

                  分析與檢修

                  開機后能合壓,且開一段時間后計數器才失靈(不計數),多為接近開關中有元件熱穩定性不良(也可能是線路中有接觸不良現象)所致。斷電,拆下接近開關檢查,里面振蕩線圈的引線全都焊接良好。那么問題就應出在可控硅或其前級控制電路上。通電試機,待其工作一段時間并出現故障后,用萬用表直流電壓檔測得可控硅控制極與陰極間有觸發電壓(可控硅因此而導通),再測其前級BG3管的基極和發射極間電壓,僅為0.06V(導通應為0.7V),不足以使該管導通并給可控硅控制極送去觸發電壓,說明該管的集射極間已經擊穿,屬熱穩定性不良所致(通電加熱后內部漏電流逐步加大至完全導通而失去開關作用)。該管為S9001型小功率管,為減少故障,可改用C2824型功率管。將新管焊上后試機,故障排除,且以后開很長時間也再未出現過故障。

                  有觸點式晶體管接近開關也曾出現恒工作現象,經查也常是給小繼電器提供輸出功率的小功率管擊穿所致。改用功率管后,問題解決了。

                  故障3

                  在正常印刷中,計數器不計數。

                  分析與檢修

                  根據經驗,判斷是晶體管接近開關不能給出正常的開、關信號所致(因計數器本身很少出故障)。斷電,將該接近開關拆下來通電檢測。不用鐵片遮擋,用萬用表交流電壓檔測其有180V電壓輸出,正常應為0V;用鐵片遮擋,則有正常220V電壓輸出。這說明兩個問題:①該開關控制電路是好的,否則用不用鐵片遮擋其輸出值會一樣;②可判斷問題在于主電路有漏電現象。斷電,打開該接近開關檢查,其內部所有連線點及各元件管腳的焊點均良好。焊下認為容易損壞的可控硅,用萬用表電阻檔測其3個引腳相互間的阻值均正常,將其重新焊好;再焊下與可控硅并聯的整流電路的4個二極管,用萬用表電阻檔分別測它們的正、反向電阻均正常,且用 RX10K檔(內存9V電池)測它們的反向電阻也均無窮大,并沒有發現問題。為了減少焊上去試機不行又拆下來檢修的麻煩,決定再分別對這4支二極管通以工作電壓(220V)進行檢測,方法是:先找1支好的二極管,再將待測的4支二極管分別與之反向串接,在其一端通入220V電壓的火線,然后用萬用表交流電壓檔測其另一端與零電位之間有無電壓輸出,也即有無漏電,來證明其是否合格。經逐個檢測后,查出確有2個二極管有程度不同的漏電反應(用萬用表測,有電壓輸出)。

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