Transistores y sensores PNP y NPN
La terminología empleada en la automatización industrial es en ocasiones compleja si no se está habituado a ella. Un claro ejemplo de esto, podrían ser los términos PNP y NPN. Estos términos hacen referencia a sensores o transistores utilizados en los procesos.
Estos dos conceptos son básicos a la hora de diseñar circuitos y/o cableados en los que se utilicen, ya que marcarán el camino a seguir en este diseño.
Es importante no confundir PNP y NPN con normalmente abierto y normalmente cerrado, son dos conceptos que no tienen relación.
¿Qué tienen en común los transistores PNP y NPN?
Antes de profundizar sobre que diferencia ambos tipos de transistores, es importante conocer que ambos son dispositivos con tres terminales de unión bipolar que se utilizan para conmutación y amplificación.
Un dispositivo de unión bipolar (BJT, del inglés Bipolar Junction Transistor) es un dispositivo electrónico de estado sólido. Se conoce como bipolar dadas sus dos uniones PN muy cercanas entre ellas que permiten aumentar la corriente y disminuir el voltaje, además de controlar el paso de corriente a través de sus terminales.
Ambos tipos de sensor tienen un total de tres conductores, colector, base y emisor.
Diferencias entre PNP y NPN
La principal diferencia entre NPN y PNP es la manera que la corriente de salida circula entre el colector y el emisor, circulando en sentido contrario entre ellos. Un resumen de como circulan es:
- PNP: La corriente de salida circula desde el emisor al colector (Emisor -> colector)
- NPN: La corriente de salida circula desde el colector al emisor (Colector -> emisor)
Como podemos observar, la diferencia principal entre los dos tipos de transistor es la salida. Mientras que en el PNP la salida es positiva (+), en el NPN la salida es negativa (-). En el siguiente punto podremos ver la diferencia en el cableado entre PNP y NPN.
Cómo funciona un transistor PNP
El funcionamiento de un transistor PNP es diferente al NPN. Cuando la corriente circula desde la base hasta la tierra, el transistor enciende y conduce desde el emisor al colector.
Diferencias entre diseñar un cableado para NPN y PNP
Una vez hemos aprendido a diferenciar entre un sensor PNP y uno NPN nos puede asaltar la siguiente duda: ¿cuáles son las diferencias a la hora de cablearlos?
Tomamos como ejemplo un sensor de tres hilos en los que sigue el siguiente código de colores:
Cableado de sensores PNP y NPN a contactor
Como hemos estado viendo, es muy importante comprender las diferencias entre NPN y PNP a la hora de cablear los sensores. Como la salida del PNP es positiva, esta debe ir cableada al positivo del contactor o relé. En cuanto a un sensor NPN, como la salida es negativa, debe ir al negativo del relé o contactor. Esto lo podemos ver esquematizado en las siguientes figuras:
Cableado de sensores PNP Y NPN a entradas de PLC
Una vez visto cómo se diseña el cableado de un sensor PNP o NPN a un contactor o relé, nos puede surgir la duda de cómo conectarlo a la entrada del PLC. Como ya hemos comentado en varias ocasiones, a la hora de conectar el sensor, es importante tener en cuenta que el sensor PNP tiene una salida positiva y el sensor NPN tiene una salida negativa. Con esto, los esquemas de cableado a las entradas del PLC quedarían:
Función autodetect de SensoPart
Una vez entendidas las diferencias entre PNP y NPN, podemos vislumbrar los problemas que puede ocasionar esta diferencia.
Por ejemplo, un fabricante de maquinaria puede tener que hacer stock en sus almacenes de dos referencias diferentes de sensores para tener cubiertas ambas opciones.
Desde SensoPart solucionan esto mediante la función autodetect, unificando la diferencia en una sola referencia.
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