【導讀】在大多數離散 PLC 系統中，對輸出設備進行故障排除的過程非常簡單。如果輸出端子正常工作，則應在“關閉”時測量 0 V，在“打開”時測量全源電壓。對于數字和繼電器輸出，這是事實。對于由 TRIAC 驅動的交流輸出也應該如此，但在這些情況下，可能會導致一些令人困惑的儀表讀數。
在大多數離散 PLC 系統中，對輸出設備進行故障排除的過程非常簡單。如果輸出端子正常工作，則應在“關閉”時測量 0 V，在“打開”時測量全源電壓。對于數字和繼電器輸出，這是事實。對于由 TRIAC 驅動的交流輸出也應該如此，但在這些情況下，可能會導致一些令人困惑的儀表讀數。
電壓表是迄今為止對于電氣故障排除技術人員來說有用的工具。快速讀數可以區分開路和閉路，并幫助識別故障點——通常只需一兩個讀數即可。工業控制電路的部分之一是電壓讀數通常為 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，盡管有時確實會發生。其中一種罕見的情況是對交流輸出設備（例如接觸器線圈或螺線管）進行故障排除時。如果這些 120 VAC 輸出之一連接到 PLC 模塊上的繼電器輸出，閉合的繼電器觸點應發送 120 V，打開的觸點應發送 0 V。因此，故障排除人員應在輸出設備上讀取相同的電壓，提供證據證明問題是否出在設備、接線或 PLC 本身。
當這些線圈設備連接到 TRIAC 交流輸出（有時簡稱為“交流輸出”）時，壞線圈上的讀數可能會顯示 100 至小于 120 V 范圍內的中間值，該范圍不看起來合乎邏輯。
直覺反應可能會說，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，這個讀數實際上可能表明故障輸出設備內部存在斷線，而 TRIAC 本身可能沒問題。
什么是雙向晶閘管？
該術語指的是一種稱為 AC 三極管或 TRIAC 的固態器件。這是一個硅基開關，由 PLC 的小控制電壓激活。從某種意義上說，它就像用于交流負載的晶體管（如 MOSFET）。它在活動時確實有少量的電壓降，因此電流水平通常比繼電器電路更有限。然而，由于缺乏活動部件，只要在額定電流下良好使用，它們就具有近乎無限的開關壽命。
與所有固態器件一樣，TRIAC 永遠不會完全“打開”或“關閉”。該電阻簡單地在向輸出設備提供電流的極低電阻和限制流向輸出設備的電流的極高電阻之間切換。當終端通電時，非常低但可測量的電阻會導致微小的電壓降，從而導致功耗和熱量。
如何測試 TRIAC 輸出
要執行簡單的萬用表 TRIAC 交流輸出測試，請將交流電壓表引線放置在輸出端子和交流線路的 中性點(N) 之間。
將輸出端子置于 ON 狀態。儀表的電壓讀數應為 24 或 120 VAC，具體取決于所使用的系統。
現在，將輸出端子置于 OFF 狀態。電壓讀數應略高于電源電壓的一半（而不是 0 V）。很難確定確切的預期值，因為并非所有 TRIAC 和儀表都具有相同的電阻。
但為什么它會讀取一些中間電壓電平呢？由于固態器件中存在漏電流。
漏電流問題
對于大多數常見的 TRIAC，“漏電流”是指制造商保證的 TRIAC 關閉時預期電流范圍的限制。這個數量非常少；例如，BT136（4A額定TRIAC）的數據表提供了斷態電流量，該電流量與漏電流相同。
圖 2. BT136 TRIAC、等效符號以及數據表中指定斷態（泄漏）電流的行。
斷態 TRIAC 電阻
在本應用示例中，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。計算等效斷態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，技術人員正在對線圈開路的設備進行故障排除，并測量線圈兩端的電壓為 112 V，預計會看到 0 V。PLC 端子已驗證為關閉，但仍然有 112 V。輸出變壞了？
將 TRIAC 表示為串聯電路
由于線圈開路，萬用表在連接時就完成了電路。那微量的泄漏電流通過儀表，記錄了電壓，但這 112 V 是一個合理的測量值嗎？
標準數字萬用表的內阻在 10 MΩ 到 20 MΩ 之間。大多數好的工具都會接近 20 MΩ 水平。如果測量電壓為112，內阻為20MΩ，則電流約為5.6微安。
回到 PLC，TRIAC 必須降低剩余的 8 V。假設漏電流為 5.6 微安，等效電阻約為 1.5 MΩ。根據規格表，這符合 TRIAC 的合理范圍。
對于 120 VAC 電源，電壓值很可能約為 80-110 V，對于 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 3.兩個電路顯示左側為開路線圈的實際輸出電路，右側為每個組件表示為電阻器的等效電路。由于線圈是開路的，因此可以將其寫為簡單的串聯電路。
什么可以改變電壓降？
有一些因素會導致測量電壓有所不同。
首先，具有較低電阻的儀表將降低測量的電壓（回顧串聯電路分壓器的概念）。
如果輸出端子實際打開，即使線圈損壞，電壓也將是 120 V。在判斷故障之前，請確保終端已關閉。
如果線圈正常工作，電阻將比儀表低得多，不超過幾百歐姆。在這種情況下，根據數據表，即使漏電流也應小于 0.5 mA，因此 500 Ω 線圈的壓降應小于 0.25 V。在線圈良好的情況下，故障排除過程更接近于繼電器輸出的預期過程。
如果該測量值非常重要，則可以與線圈并聯放置一個電阻器。如果該值比線圈高約 10 倍（可能為 5,000 至 10,000 Ω），則不會對電路的電流消耗產生太大影響，但電阻仍會遠低于 TRIAC 本身，因此開路線圈的測量電壓當端子關閉時，將更接近0。
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