一、問題背景

　　上海正航電子科技有限公司目前提供的PLC按輸出類型分可分為繼電器輸出型和晶體管輸出型。繼電器輸出的供電電壓為市電交流220V，晶體管輸出的供電電源為直流24V。在使用中客戶經常會用開關電源為晶體管輸出的PLC提供24V電源，但是為PLC供電的開關電源除了給PLC供電外，還可能會給一些接觸器，電磁閥供電。由于PLC供電電源電路中存在感性元器件，感性元器件由于反向電動勢的原因會對PLC的24V帶來沖擊，從而導致PLC的損壞。因此，需要在PLC供電電源外部加接一些保護電路，以避免PLC的損壞。

　　二、產生原因

　　如下圖所示，電磁閥線圈和接觸器線圈等是感性負載，當開關動作時，內部會產生較大的反電動勢，沖擊電源系統。

圖1  反電動勢示意圖

　　正航公司工程師曾到出現故障的客戶現場用示波器測量了其24V電源系統，結果發現，當電磁閥動作時，24V電源系統受到非常大的沖擊，如下圖所示：

圖2  客戶現場測量沖擊電壓圖

　　電磁閥在開關的時候，產生較大的反電動勢，對開關電源和PLC造成沖擊。因PLC電源板設計耐壓為60V（額定輸出電壓為24V），當其電源受到大于60V的電壓反復沖擊后，有可能損壞。

　　三、解決方案

　　在感性負載兩端并聯一個續流二極管，可以降低感性負載對供電電路的干擾，我們做過實驗，在電磁閥線圈側并聯一個快速開關二極管（型號為1N5819），結果發現干擾得到了完全的抑制。如下圖：

　　圖3-1未接二極管

圖3-2 加并聯二極管

　　續流二極管反并聯在感性負載兩端，接入方向正好和反向電動勢方向一致，反向電勢可以通過續流二極管以電流的形式中和掉，從而抑制了感性負載的干擾。

　　四、總結

　　我們建議客戶在現場有感性負載的情況下，使用正航公司的晶體管輸出型PLC時按下圖布線：

　　圖4 建議布線圖

　　1、 在開關電源DC24V輸出端上接一個1N5819續流二極管（二極管反向跨接在24V正負極之間），用來減少感性器件對PLC的沖擊。

　　2、 使用隔離變壓器等對進開關電源的AC220V電源隔離。盡量不要使用從AC380V某一相拉出來的220V電源。如果現場存在大電機、大功率變頻器等，盡量與這些設備使用不同路的電源。

　　3、模塊的24V電源從PLC的CPU單元上取電，而不是直接從開關電源取電，保證模塊電源的穩定