ULN2003 Comprehensive Guide - Funktioner, driftsprinciper, ekvivalenter och applikationer

ULN2003-serien, känd för att integrera högspänning och högströmfunktioner i en Darlington-transistorgrupp, sticker ut för sin fördelaktiga arbetsspänning, överlägsen prestanda vid nuvarande förstärkning, bred temperaturanpassningsförmåga och lastbärande kapacitet.Detta gör det till ett idealiskt val för många system som kräver högeffekt.Den här artikeln syftar till att fördjupa sig i kärnegenskaperna för ULN2003, som täcker dess stiftkonfiguration, funktionella beskrivning, operativa mekanismer och praktiska tillämpningar i olika scenarier.Låt oss dyka in för en detaljerad förståelse.

ULN2003 är en högspänning, hög strömförare som har hittat sin plats i ett brett utbud av applikationer, inklusive att styra elektroniska lås, driva motorer och stegmotorer, köra LED -skärmar och hantera enheter i smarta hem.Denna mångsidighet härrör från dess exakta förmåga att hantera högspänning och nuvarande krav.I sin kärna består ULN2003 av sju kisel NPN Darlington -par.Varje transistor är ansluten i serie med ett 2,7 kΩ -motstånd, vilket förbättrar dess körförmåga avsevärt.En av de framstående funktionerna i ULN2003 är dess kompatibilitet med 5V driftspänning, vilket möjliggör direkta anslutningar med TTL- och CMOS -kretsar.Denna direkta anslutning förenklar databehandling som annars kräver standard logikbuffertar, vilket underlättar kontrollen över enskilda enheter och möjliggör samtidiga operationer över flera enheter.

Uln2003 designades genialt och producerar en utgångsspänning oberoende av ingångsspänningen, som sömlöst passar in i någon kretskonstruktion, vare sig det involverar mikrokontroller eller mikroprocessorsystem.Den stöder upp till 50V lastspänning och upp till 500 mA ström.Dess kapacitet kan förlängas utöver dessa gränser genom att parallellt med flera utgångsstift.Dessutom kommer ULN2003 med inbyggda funktioner för frekvensdämpning och back-EMF-skydd, vilket lägger till ett extra lager av säkerhet för anslutna enheter.Denna tankeväckande design säkerställer att ULN2003 inte bara uppfyller de olika behoven hos nuvarande högspänning, högströmmapplikationer utan också garanterar tillförlitlighet och säkerhet.

ULN2003 har följande funktioner:

- Det kan fungera under spänningar upp till 50V (vissa versioner kan gå upp till 100V).

- Det tillåter en ström på upp till 500 mA per ingång.

- Inkluderar en intern klämdiod för enhetsskydd.

- Har internt skydd för retursystemet, med en stift tillgänglig för laddningsavkänning.

- Perfekt integration med mikrokontroller och Arduino -kort.

- Kompatibilitet med TTL -logik och 5V CMO.

- ULN2003-chipet finns i 16-stifts dopp-, TSSOP- och SOIC-paket.

- Vanligtvis kommer det med ytterligare komponenter monterade på en modul på marknaden för enklare anslutning.

1. Ingång 1: Denna stift styr motsvarande utgång (utgång 1).Om det är högt (5V) kommer det att finnas en utgång;Annars kommer det inte att finnas någon.

2. Inmatning 2: Samma som ovan, men påverkar utgången 2.

3. Inmatning 3: Samma som ovan, för utgång 3.

4. Ingång 4: Samma för utgång 4.

5. Ingång 5: Samma som ovan, för utgång 5.

6. Inmatning 6: Samma som ovan, men för utgång 6.

7. Ingång 7: Samma, men för utgång 7.

8. GND: Denna stift 8 är för jordning, som ska anslutas till strömförsörjningen.

9. COM: Denna stift kan utföra olika funktioner.Det används vanligtvis som en teststift för att öppna alla utgångar.Det kan också användas för induktiva belastningar.

10. Utgång 7: Styrd av ingång 7 kan alla belastningar på 50V och 500 mA anslutas till den.

11. Utgång 6: Samma som ovan, men beror på ingång 6.

12. Utgång 5: Samma men motsvarar inmatning 5.

13. Utgång 4: Samma som ovan, men kontrolleras av ingång 4.

14. Utgång 3: Samma, men motsvarar inmatning 3.

15. Utgång 2: Samma som ovan, men motsvarar ingång 2.

16. Utgång 1: Styrs av ingång 1, men har samma egenskaper som de andra.

ULN2003 -chipet delar smart sin funktionalitet i två huvuddelar: inmatning och utgång.Å ena sidan använder den sju ingångsstift (in1 till IN7) för att fånga inkommande logiksignaler.Å andra sidan hanterar sju utgångstransistorer (OUT1 till OUT7) på- och avstängerna för de belastningar de är anslutna till.Fördelen med denna installation är dess lyhördhet för signalförändringar: en hög signal håller de inre transistorerna i ett stängt tillstånd, vilket förhindrar att strömmen flyter till lasten, medan en låg signal öppnar dem, vilket gör att strömmen kan flyta fritt.Denna direkta länk mellan inmatningsstiftens signaler och utgångspinnarnas åtgärder möjliggör exakt kontroll över de anslutna enheterna.

Funktionellt är ULN2003 utformad för att driva laster som är för höga i spännings-, ström eller induktans för att standardmikrokontroller ska hantera direkt.Dessutom är var och en av dess utgångar utrustad med klämmioder, vilket ger omvänd skydd och förbättrar systemets stabilitet och tillförlitlighet avsevärt.Denna design uppfyller inte bara de höga kraven på att kontrollera högeffektbelastningar utan säkerställer också säkerheten för komplexa kretskonfigurationer, vilket gör det till ett tillförlitligt val för utmanande elektriska miljöer.

ULN2003 är en 16-stifts integrerad krets som integrerar sju par Darlington-transistorer, var och en som kan köra laster upp till 50V och 500 mA.Vi är utrustade med motsvarande sju ingångs- och utgångsstift för dessa sju Darlington -par.Dessutom inkluderar den en markstift och en gemensam stift.Normalt är markstiftet direkt jordad, medan användningen av den gemensamma stiftet är valfritt.Överraskande har denna IC inte en dedikerad VCC -stift.Detta beror på att kraften som behövs för att transistorerna ska fungera tas direkt från ingångsstiften.Nedan följer ett enkelt kretsexempel som kan användas för att testa driften av ULN2003 Integrated Circuit.

I denna installation betraktas en LED som belastningen, med dess positiva terminal ansluten till strömförsörjningen och dess negativa terminal jordad genom en utgångsstift av ULN2003.Denna konstruktion väljs eftersom, när spänningsnivån vid en ingångsstift stiger, motsvarande utgångsstiftplatser och därmed stänger kretsen och tänder lysdioden.Även om den maximala belastningsströmgränsen för varje utgångsstift är 500 mA, kan det att driva högre strömbelastningar uppnås genom parallella utgångsstift.Till exempel kan parallella tre stift teoretiskt driva strömmar upp till 1,5A.Medan jordning av com -stiftet är valfritt kan den användas som en testomkopplare, vilket gör att alla utgångsstift kan markera när COM -stiftet är jordat.

- för att köra högströmbelastningar med digitala kretsar.

- Lämplig för att köra stegmotorer.

- Kan driva lysdioder med hög ström.

- Relädrivmoduler (kan köra 7 reläer).

- Logikbuffertar i digital elektronik.

- Används som en beröringssensor för Arduino.

- LR2003L

- TBD62003APG

- ULN2001

- ULN2001A

- ULN2003A

ULN2003 Stepper Motor Drive-modulen används för att köra stegmotorer, lysdioder med hög ström och reläkoduler.Denna IC använder Darlington -par för utgången och kan ge upp till 5V och 500 mA.Kraften som behövs för transistorernas operation kommer från kontrollingången, därför finns det ingen VCC -stift på IC.

ULN2003A har en 2,7-kΩ-serie basmotstånd för varje Darlington-par, vilket möjliggör direkt drift med TTL- eller 5-V CMOS-enheter.ULN2004A har ett basmotstånd på 10,5 kΩ serien för att underlätta dess direkta drift från CMOS-enheter med hjälp av matningsspänningar på 6 till 15 V.

ULN2003A, en populär komponent för att driva högre spänningsbelastningar från logik, har sina ingångar betygsatta för upp till 30V och utgångarna för upp till 50V.ULN2004 kan också betraktas som ett alternativ.

Dessa kan alla betraktas som olika versioner av samma enhet, nämligen ULN2003A.ULN2003A är en 7-kanals lågsidan Darlington-array.ULQ2003A är identisk med ULN2003A men betygsatt för högre temperaturer (85 ° C).ULN2803 har 8 kanaler istället för 7, vilket gör det liknar ULN2003A.

Den primära funktionen för ULN2003 är att förstärka styrsignalerna från Arduino så att de kan användas för att driva 28byj-48-stappmotorn.