直流大功率电磁阀与PLC输出口连接电路的工作原理(3)

二、用电子元件组成的驱动电磁阀启停及断电保护电路

除上述用继电器组成的电路外，还可以用功率晶体管电阻电容等器件组成启动大功率电磁阀及其保护电路，请见下图：

PLC-电磁阀2.JPG

图一、大功率电磁阀驱动电路及断电保护电路图

就本图的有关元件及电路原理作以说明：

图中 G1为NPN型功率三极管，构成反相放大器，其集电极接电磁阀线圈一端（电磁阀线圈要并接一反向二极管做断电续流用），电磁阀线圈另一端接接G2管的集电极。G1管的发射极接R2电阻，R2阻值=电磁阀电阻Rd的十分之一（即=Rd/10）。此点接D1二极管去D触发器4013的clk控制输入端。R2电阻的另一端接电源的地（M）。

4013 为双D触发器，它有6个引线端点，其Q为正向输出端，Q\为反向输出端，D为数据输入端，R为复位端，S为置位端，其R、S皆为高电位触发有效（即当R或S=1时，会使Q=1或使Q=0。 clk为控制端，当clk=1时，其上跳沿触发有效，将使输出端Q电位发生变化（clk触发有效使Q端输出与数据端D的电位相同。本图的D=0（接地），故触发clk将使Q=0、Q\=1。

4013的电源电压=15V，是由稳压二极管与6.8K电阻分压提供的。

图中4013的R端接地（0V），而S端接于C1与100K电阻的连接点，C1的上端接+15V，而电阻下端接0V，该线路作用是确保4013在接通电源后，其输出端Q恒=1（=+15V），Q输出高电压通过10K电阻给G3管注入足够大的基极电流，使G3管饱和导通，G3集电极电压=0，又通过1.2K电阻给G2管注入足够大的基极电流使G2管饱和导通，使24V电压加在电磁阀的上端。

在讲述线路动作原理之前，先讲一下图中由二极管、电阻、晶体管等元件组成的与门、或门及或非门电路及在线路中的作用：

PLC-电磁阀3.JPG

图二、由二极管、电阻、晶体管组成的与门、或非门、或门电路图

1、图二是从图一中截取的部分电路，其D3、D4与R1组成2输入正与门电路（粉色虚线框），其输入端A为G1管集电极，B为PLC输出端Q1.0，因A、B分别为G1管反相器的输出与输入端，故A、B二点的电压总是反相的（如B为高，则A为低，如B为低，则A为高），在正常情况下，A、B二点总有一个为0电压，故使与门输出点m的电压恒=0。

2、D5、D6、G4及R2、R3、10K电阻组成2输入或非门电路（绿色虚线框），其输入也为A与B二点，由于在正常情况下，A、B二点总有一个为高电压，通过10K电阻给G4管注入基极电流，使G4管导通，故或非门输出点n输出电压恒=0。

3、D1、D2、D7与R4组成3输入或门电路（紫色虚线框），其3个输入点为C、m、n，其C点为G1管发射极对地电压，正常情况下，C点电压≈0，而m、n电压在正常情况下也=0，故正常情况下或门输出clk电压=0。