ULN2003 Comprehensive Guide - Funktioner, driftsprincipper, ækvivalenter og applikationer

ULN2003-serien, der er kendt for at integrere højspænding og høje strømkapaciteter i en Darlington-transistor-array, skiller sig ud for sin fordelagtige arbejdsspænding, overlegen ydeevne i strømforstærkning, bred temperaturtilpasningsevne og bærende kapacitet.Dette gør det til et ideelt valg for mange systemer, der kræver drev med høj effekt.Denne artikel sigter mod at dykke ned i kerneegenskaberne ved ULN2003, der dækker dens pin -konfiguration, funktionel beskrivelse, operationelle mekanismer og praktiske anvendelser i forskellige scenarier.Lad os dykke ind for en detaljeret forståelse.

De ULN2003 er en højspænding, høj nuværende driver, der har fundet sin plads i en lang række applikationer, herunder kontrol af elektroniske låse, magtmotorer og trinmotorer, kørsel af LED -skærme og administrerende enheder i smarte hjem.Denne alsidighed stammer fra dens nøjagtige evne til at håndtere højspænding og aktuelle krav.I sin kerne består ULN2003 af syv silicium NPN Darlington -par.Hver transistor er forbundet i serie med en 2,7 kΩ modstand, hvilket forbedrer dens køreevne markant.Et af de fremtrædende funktioner i ULN2003 er dens kompatibilitet med 5V driftsspænding, der muliggør direkte forbindelser med TTL- og CMOS -kredsløb.Denne direkte forbindelse forenkler databehandling, der ellers ville kræve standardlogikbuffere, hvilket letter kontrol over individuelle enheder og muliggør samtidige operationer på tværs af flere enheder.

Designet genialt producerer ULN2003 en udgangsspænding uafhængig af indgangsspændingen, der problemfrit passer ind i ethvert kredsløbsdesign, hvad enten det er at involvere mikrokontrollere eller mikroprocessor -systemer.Det understøtter op til 50V belastningsspænding og op til 500 mA strøm.Dens kapacitet kan udvides ud over disse grænser ved at parallelle flere udgangsstifter.Derudover leveres ULN2003 med indbyggede funktioner til frekvensdæmpning og back-EMF-beskyttelse, hvilket tilføjer et ekstra lag af sikkerhed for tilsluttede enheder.Dette tankevækkende design sikrer, at ULN2003 ikke kun imødekommer de forskellige behov for den nuværende højspænding, høje aktuelle applikationer, men også yderligere garanterer pålidelighed og sikkerhed.

ULN2003 kan prale af følgende funktioner:

- Det kan fungere under spændinger op til 50V (nogle versioner kan gå op til 100V).

- Det tillader en strøm på op til 500 mA pr. Input.

- Inkluderer en intern klemmediode til enhedsbeskyttelse.

- Funktioner intern beskyttelse af retursystemet med en pin til rådighed til opladningsfølelse.

- Perfekt integration med mikrokontrollere og Arduino -tavler.

- Kompatibilitet med TTL -logik og 5V CMOS.

- ULN2003-chippen fås i 16-polet DIP, TSSOP og SOIC PACKAGES.

- Almindeligvis leveres det med yderligere komponenter monteret på et modul på markedet for lettere forbindelse.

1. Input 1: Denne pin styrer den tilsvarende output (output 1).Hvis den er høj (5V), vil der være en output;Ellers vil der ikke være nogen.

2. Input 2: Samme som ovenfor, men påvirker output 2.

3. Input 3: Samme som ovenfor, for output 3.

4. Input 4: Samme for output 4.

5. Input 5: Samme som ovenfor, for output 5.

6. Input 6: Samme som ovenfor, men for output 6.

7. Input 7: Samme, men for output 7.

8. GND: Denne pin 8 er til jordforbindelse, der skal tilsluttes strømforsyningen.

9. COM: Denne pin kan udføre forskellige funktioner.Det bruges typisk som en testpin til at åbne alle output.Det kan også bruges til induktive belastninger.

10. Output 7: Kontrolleret med input 7 kan enhver belastning på 50V og 500 mA tilsluttes det.

11. Output 6: Samme som ovenfor, men afhænger af input 6.

12. Output 5: Samme, men svarer til input 5.

13. Output 4: Samme som ovenfor, men kontrolleret af input 4.

14. Output 3: Det samme, men svarer til input 3.

15. Output 2: Samme som ovenfor, men svarer til input 2.

16. Output 1: Kontrolleret af input 1, men har de samme egenskaber som de andre.

ULN2003 -chip deler kløgtigt sin funktionalitet i to hoveddele: input og output.På den ene side bruger den syv inputstifter (IN1 til In7) til at fange indgående logiske signaler.På den anden side administrerer syv outputtransistorer (out1 til out7) tændt og off -tilstande for de belastninger, de er forbundet til.Fordelen ved denne opsætning er dens lydhørhed over for signalændringer: et højt signal holder de interne transistorer i en lukket tilstand, hvilket forhindrer, at strømmen flyder til belastningen, mens et lavt signal åbner dem, hvilket giver strømmen mulighed for at flyde frit.Denne direkte forbindelse mellem inputstifternes signaler og outputstifternes handlinger muliggør nøjagtig kontrol over de tilsluttede enheder.

Funktionelt er ULN2003 designet til at drive belastninger, der er for høje i spænding, strøm eller induktans for standardmikrokontrollere til at håndtere direkte.Desuden er hver af dens output udstyret med klemmedioder, der giver omvendt beskyttelse og forbedrer systemets stabilitet og pålidelighed markant.Dette design imødekommer ikke kun de høje krav om kontrol af højeffektbelastninger, men sikrer også sikkerheden ved komplekse kredsløbskonfigurationer, hvilket gør det til et pålideligt valg til at udfordre elektriske miljøer.

ULN2003 er et 16-polet integreret kredsløb, der integrerer syv par Darlington-transistorer, der hver især er i stand til at køre belastninger op til 50V og 500 mA.Vi er udstyret med tilsvarende syv input- og output -stifter til disse syv Darlington -par.Derudover inkluderer den en jordstift og en almindelig pin.Normalt er jordstiften direkte jordet, mens brugen af ​​den almindelige pin er valgfri.Overraskende har denne IC ikke en dedikeret VCC -pin.Dette skyldes, at den magt, der er nødvendig for, at transistorerne kan fungere, tages direkte fra inputstifterne.Nedenfor er et simpelt kredsløbseksempel, der kan bruges til at teste betjeningen af ​​ULN2003 -integreret kredsløb.

I denne opsætning betragtes en LED som belastning, med dens positive terminal forbundet til strømforsyningen og dens negative terminal, der er jordet gennem en outputstift af ULN2003.Dette design vælges, fordi når spændingsniveauet ved en inputstift stiger, stiger den tilsvarende udgangsnål, hvilket lukker kredsløbet og belyser LED.Selv om den maksimale belastningsstrømgrænse for hver udgangsnål er 500 mA, kan det at drive højere strømbelastninger opnås ved at parallelle flere udgangsstifter.For eksempel kan parallelle tre stifter teoretisk køre strømme op til 1,5A.Mens jordforbindelse er valgfri, kan den bruges som en testkontakt, hvilket gør det muligt for alle udgangsstifter at jorden, når COM -pin er jordet.

- Til kørsel af højstrømbelastninger med digitale kredsløb.

- Velegnet til at køre steppermotorer.

- Kan drive LED'er med høj strøm.

- Relæ -drevmoduler (i stand til at køre 7 relæer).

- Logiske buffere i digital elektronik.

- Brugt som berøringssensor til Arduino.

- LR2003L

- TBD62003APG

- ULN2001

- ULN2001A

- ULN2003A

ULN2003 Stepper Motor Drive-modulet bruges til at køre steppermotorer, højstrøms-LED'er og relæmoduler.Denne IC beskæftiger Darlington -par til output og kan levere op til 5V og 500 mA.Den magt, der er nødvendig til transistorers operation, er hentet fra kontrolindgangen, hvorfor der ikke er nogen VCC -pin på IC.

ULN2003A har en 2,7-kΩ-serie-basismodstand for hvert Darlington-par, der muliggør direkte drift med TTL- eller 5-V CMOS-enheder.ULN2004A har en 10,5-kΩ-seriemodstand for at lette sin direkte drift fra CMOS-enheder ved hjælp af forsyningsspændinger på 6 til 15 V.

ULN2003A, en populær komponent til at køre højere spændingsbelastninger fra logik, har sine input vurderet til op til 30V og output for op til 50V.ULN2004 kunne også betragtes som et alternativ.

Disse kan alle betragtes som forskellige versioner af den samme enhed, nemlig ULN2003A.ULN2003A er en 7-kanals darlington-array på lav side.ULQ2003A er identisk med ULN2003A men vurderet til højere temperaturer (85 ° C).ULN2803 har 8 kanaler i stedet for 7, hvilket gør det ligner ULN2003A.

Den primære funktion af ULN2003 er at forstærke kontrolsignalerne fra Arduino, så de kan bruges til at drive 28BYJ-48-trinmotoren.