【パナソニック デバイスSUNX商品 および パナソニック デバイスSUNX竜野商品 製造者変更のお知らせ】
2024年4月1日以降、本ページ内の表記、およびダウンロード対象のマニュアル等の「パナソニック デバイスSUNX株式会社」および「パナソニック デバイスSUNX竜野株式会社」を
全て「パナソニック インダストリー株式会社」と読み替えて適用するものといたします。
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> No.033 NPNトランジスタ・オープンコレクタ
NPNトランジスタ・オープンコレクタ
解説
NPNトランジスタ・オープンコレクタとは？
ON・OFF出力タイプの出力タイプのひとつで、出力がNPNトランジスタになっており、かつ、NPNトランジスタのC(コレクタ)がセンサ内部で電源に接続されていない(オープンになっている)ものを、NPNトランジスタ・オープンコレクタと呼びます。
相対的な位置付けの出力タイプとして、PNPトランジスタ・オープンコレクタがあります。
どちらもON・OFFのスイッチとして機能します。
NPNトランジスタとPNPトランジスタの電子部品としての違いは、N型半導体とP型半導体の"重なり方"の違いですが、センサを使用する上で、N型半導体とかP型半導体といった内容は、あまり気にする必要はありません。
注意すべき内容は、NPNトランジスタの場合、コレクタ→ ベース→ エミッタの方向に電流が流れるため、負荷を電源(+V)―出力間に接続する必要があるという点です。
NPN出力とPNP出力の違い
下表は、NPN出力タイプとPNP出力タイプの類似点・相違点をまとめたものです。(例として、CX-400シリ－ズを挙げています。)
また、リレー接点出力との違いもまとめてあります。(例として、NX5シリ－ズを挙げています。)
| 半導体出力 | リレー出力 | ||
|---|---|---|---|
| NPN出力 | PNP出力 | ||
| シンボル |  |
 |
 |
| 機能 | ON／OFFFのスイッチと同等の機能を有する | ||
| 寿命 | 長い(リレー出力と比較して) リレー出力のような規定は、特になし (一般的に、MTBFで規定されます。) |
短い(半導体出力と比較して) 電気的寿命：50万回以上 DC定格負荷 開閉頻度3,600回／時 |
|
| 開閉容量 (負荷電流) |
最大流入電流：100mA (CX-400シリーズ) |
最大流出電流：100mA (CX-400シリーズ) |
250V AC 1A(抵抗負荷) 30V AC 2A(抵抗負荷) |
| 負荷種類の制約 | DC負荷のみ | DC負荷／AC負荷どちらでも可 | |
| 応答時間 | 短い(例：CX-400シリーズは、1ms) | 長い(例：NX5シリーズは、10ms) | |
| 使用地域 | 日本・米国 | 欧州 | 全世界 |
| 地絡に対する安全性 | - | NPN出力より安全 | - |
| 負荷用電源の分離 | 可能 | 不可能 | 可能 |
| センサ回路と負荷回路 アイソレーション |
不可能 | 可能 | |
NPNトランジスタとPNPトランジスタは、どちらもON・OFFのスイッチとして機能します。
大きな違いは、使用地域、地絡(ちらく)に対する安全性、負荷用電源とセンサ用電源の分離です。
＜主な使用地域＞
- NPNトランジスタ：日本、米国などで広く用いられています。
- PNPトランジスタ：欧州(EU)などで広く用いられています。
＜地絡に対する安全性＞
- NPNトランジスタに対して、PNPトランジスタの方が地絡に対する安全性が高くなります。
＜負荷用電源とセンサ用電源の分離＞
- NPNトランジスタの場合、負荷用電源とセンサ用電源の分離が可能です。
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