【導(dǎo)讀】在大多數(shù)離散 PLC 系統(tǒng)中，對(duì)輸出設(shè)備進(jìn)行故障排除的過(guò)程非常簡(jiǎn)單。如果輸出端子正常工作，則應(yīng)在“關(guān)閉”時(shí)測(cè)量 0 V，在“打開(kāi)”時(shí)測(cè)量全源電壓。對(duì)于數(shù)字和繼電器輸出，這是事實(shí)。對(duì)于由 TRIAC 驅(qū)動(dòng)的交流輸出也應(yīng)該如此，但在這些情況下，可能會(huì)導(dǎo)致一些令人困惑的儀表讀數(shù)。
在大多數(shù)離散 PLC 系統(tǒng)中，對(duì)輸出設(shè)備進(jìn)行故障排除的過(guò)程非常簡(jiǎn)單。如果輸出端子正常工作，則應(yīng)在“關(guān)閉”時(shí)測(cè)量 0 V，在“打開(kāi)”時(shí)測(cè)量全源電壓。對(duì)于數(shù)字和繼電器輸出，這是事實(shí)。對(duì)于由 TRIAC 驅(qū)動(dòng)的交流輸出也應(yīng)該如此，但在這些情況下，可能會(huì)導(dǎo)致一些令人困惑的儀表讀數(shù)。
電壓表是迄今為止對(duì)于電氣故障排除技術(shù)人員來(lái)說(shuō)有用的工具。快速讀數(shù)可以區(qū)分開(kāi)路和閉路，并幫助識(shí)別故障點(diǎn)——通常只需一兩個(gè)讀數(shù)即可。工業(yè)控制電路的部分之一是電壓讀數(shù)通常為 0 V 或全源電壓（控制電路通常為 24 VDC 或 120 VAC）。
電壓表很少顯示電壓部分下降，盡管有時(shí)確實(shí)會(huì)發(fā)生。其中一種罕見(jiàn)的情況是對(duì)交流輸出設(shè)備（例如接觸器線圈或螺線管）進(jìn)行故障排除時(shí)。如果這些 120 VAC 輸出之一連接到 PLC 模塊上的繼電器輸出，閉合的繼電器觸點(diǎn)應(yīng)發(fā)送 120 V，打開(kāi)的觸點(diǎn)應(yīng)發(fā)送 0 V。因此，故障排除人員應(yīng)在輸出設(shè)備上讀取相同的電壓，提供證據(jù)證明問(wèn)題是否出在設(shè)備、接線或 PLC 本身。
當(dāng)這些線圈設(shè)備連接到 TRIAC 交流輸出（有時(shí)簡(jiǎn)稱為“交流輸出”）時(shí)，壞線圈上的讀數(shù)可能會(huì)顯示 100 至小于 120 V 范圍內(nèi)的中間值，該范圍不看起來(lái)合乎邏輯。
直覺(jué)反應(yīng)可能會(huì)說(shuō)，如果 PLC 輸出提供的電壓太低，則它有故障，必須更換。但要小心！正如我們將看到的，這個(gè)讀數(shù)實(shí)際上可能表明故障輸出設(shè)備內(nèi)部存在斷線，而 TRIAC 本身可能沒(méi)問(wèn)題。
什么是雙向晶閘管？
該術(shù)語(yǔ)指的是一種稱為 AC 三極管或 TRIAC 的固態(tài)器件。這是一個(gè)硅基開(kāi)關(guān)，由 PLC 的小控制電壓激活。從某種意義上說(shuō)，它就像用于交流負(fù)載的晶體管（如 MOSFET）。它在活動(dòng)時(shí)確實(shí)有少量的電壓降，因此電流水平通常比繼電器電路更有限。然而，由于缺乏活動(dòng)部件，只要在額定電流下良好使用，它們就具有近乎無(wú)限的開(kāi)關(guān)壽命。
與所有固態(tài)器件一樣，TRIAC 永遠(yuǎn)不會(huì)完全“打開(kāi)”或“關(guān)閉”。該電阻簡(jiǎn)單地在向輸出設(shè)備提供電流的極低電阻和限制流向輸出設(shè)備的電流的極高電阻之間切換。當(dāng)終端通電時(shí)，非常低但可測(cè)量的電阻會(huì)導(dǎo)致微小的電壓降，從而導(dǎo)致功耗和熱量。
如何測(cè)試 TRIAC 輸出
要執(zhí)行簡(jiǎn)單的萬(wàn)用表 TRIAC 交流輸出測(cè)試，請(qǐng)將交流電壓表引線放置在輸出端子和交流線路的 中性點(diǎn)(N) 之間。
將輸出端子置于 ON 狀態(tài)。儀表的電壓讀數(shù)應(yīng)為 24 或 120 VAC，具體取決于所使用的系統(tǒng)。
現(xiàn)在，將輸出端子置于 OFF 狀態(tài)。電壓讀數(shù)應(yīng)略高于電源電壓的一半（而不是 0 V）。很難確定確切的預(yù)期值，因?yàn)椴⒎撬?TRIAC 和儀表都具有相同的電阻。
但為什么它會(huì)讀取一些中間電壓電平呢？由于固態(tài)器件中存在漏電流。
漏電流問(wèn)題
對(duì)于大多數(shù)常見(jiàn)的 TRIAC，“漏電流”是指制造商保證的 TRIAC 關(guān)閉時(shí)預(yù)期電流范圍的限制。這個(gè)數(shù)量非常少；例如，BT136（4A額定TRIAC）的數(shù)據(jù)表提供了斷態(tài)電流量，該電流量與漏電流相同。
圖 2. BT136 TRIAC、等效符號(hào)以及數(shù)據(jù)表中指定斷態(tài)（泄漏）電流的行。
斷態(tài) TRIAC 電阻
在本應(yīng)用示例中，施加電壓為 600 V，范圍為 0.1 mA 至 0.5 mA。施加電壓越小，漏電流自然越小。計(jì)算等效斷態(tài)電阻值將得出這些電流值的范圍為 6 MΩ 至 1.2 MΩ。
牢記該值，技術(shù)人員正在對(duì)線圈開(kāi)路的設(shè)備進(jìn)行故障排除，并測(cè)量線圈兩端的電壓為 112 V，預(yù)計(jì)會(huì)看到 0 V。PLC 端子已驗(yàn)證為關(guān)閉，但仍然有 112 V。輸出變壞了？
將 TRIAC 表示為串聯(lián)電路
由于線圈開(kāi)路，萬(wàn)用表在連接時(shí)就完成了電路。那微量的泄漏電流通過(guò)儀表，記錄了電壓，但這 112 V 是一個(gè)合理的測(cè)量值嗎？
標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字萬(wàn)用表的內(nèi)阻在 10 MΩ 到 20 MΩ 之間。大多數(shù)好的工具都會(huì)接近 20 MΩ 水平。如果測(cè)量電壓為112，內(nèi)阻為20MΩ，則電流約為5.6微安。
回到 PLC，TRIAC 必須降低剩余的 8 V。假設(shè)漏電流為 5.6 微安，等效電阻約為 1.5 MΩ。根據(jù)規(guī)格表，這符合 TRIAC 的合理范圍。
對(duì)于 120 VAC 電源，電壓值很可能約為 80-110 V，對(duì)于 24 VAC 電源，電壓值很可能約為 20-23 V（電源電壓越小 = 漏電流越小，儀表壓降也越小）。
圖 3.兩個(gè)電路顯示左側(cè)為開(kāi)路線圈的實(shí)際輸出電路，右側(cè)為每個(gè)組件表示為電阻器的等效電路。由于線圈是開(kāi)路的，因此可以將其寫為簡(jiǎn)單的串聯(lián)電路。
什么可以改變電壓降？
有一些因素會(huì)導(dǎo)致測(cè)量電壓有所不同。
首先，具有較低電阻的儀表將降低測(cè)量的電壓（回顧串聯(lián)電路分壓器的概念）。
如果輸出端子實(shí)際打開(kāi)，即使線圈損壞，電壓也將是 120 V。在判斷故障之前，請(qǐng)確保終端已關(guān)閉。
如果線圈正常工作，電阻將比儀表低得多，不超過(guò)幾百歐姆。在這種情況下，根據(jù)數(shù)據(jù)表，即使漏電流也應(yīng)小于 0.5 mA，因此 500 Ω 線圈的壓降應(yīng)小于 0.25 V。在線圈良好的情況下，故障排除過(guò)程更接近于繼電器輸出的預(yù)期過(guò)程。
如果該測(cè)量值非常重要，則可以與線圈并聯(lián)放置一個(gè)電阻器。如果該值比線圈高約 10 倍（可能為 5,000 至 10,000 Ω），則不會(huì)對(duì)電路的電流消耗產(chǎn)生太大影響，但電阻仍會(huì)遠(yuǎn)低于 TRIAC 本身，因此開(kāi)路線圈的測(cè)量電壓當(dāng)端子關(guān)閉時(shí)，將更接近0。
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