ULN2003 Ghid cuprinzător - Caracteristici, principii de funcționare, echivalente și aplicații

Seria ULN2003, cunoscută pentru integrarea capabilităților de înaltă tensiune și curent ridicat într-un tablou de tranzistor Darlington, se remarcă pentru tensiunea sa de lucru avantajoasă, performanța superioară în amplificarea curentului, adaptabilitatea la temperatură largă și capacitatea de încărcare.Acest lucru îl face o alegere ideală pentru multe sisteme care necesită unități de mare putere.Acest articol își propune să se aducă în caracteristicile de bază ale ULN2003, care acoperă configurația pinului, descrierea funcțională, mecanismele operaționale și aplicațiile practice în diferite scenarii.Să ne scufundăm pentru o înțelegere detaliată.

Uln2003 este un driver de înaltă tensiune, cu curent ridicat, care și -a găsit locul într -o gamă largă de aplicații, inclusiv controlul încuietorilor electronice, motoarelor de alimentare și motoare cu pas cu pas, afișaje cu LED -uri de conducere și gestionarea dispozitivelor din casele inteligente.Această versatilitate provine din capacitatea sa precisă de a gestiona cerințele de înaltă tensiune și curente.La baza sa, ULN2003 este format din șapte perechi Silicon NPN Darlington.Fiecare tranzistor este conectat în serie cu un rezistor de 2,7 kΩ, îmbunătățindu -și semnificativ capacitatea de conducere.Una dintre caracteristicile deosebite ale ULN2003 este compatibilitatea sa cu tensiunea de funcționare 5V, permițând conexiuni directe cu circuitele TTL și CMOS.Această conexiune directă simplifică procesarea datelor care ar necesita altfel tampoane logice standard, facilitând astfel controlul asupra dispozitivelor individuale și permițând operațiuni simultane pe mai multe dispozitive.

Proiectat ingenios, ULN2003 produce o tensiune de ieșire independentă de tensiunea de intrare, care se potrivește perfect în orice proiect de circuit, fie că implică microcontrolere sau sisteme de microprocesor.Suporta până la tensiune de încărcare de până la 50V și curent de până la 500mA.Capacitatea sa poate fi extinsă dincolo de aceste limite prin paralelarea mai multor pini de ieșire.În plus, ULN2003 vine cu caracteristici încorporate pentru amortizarea frecvenței și protecția Back-EMF, adăugând un strat suplimentar de siguranță pentru dispozitivele conectate.Acest design atent asigură că ULN2003 nu numai că satisface nevoile diverse ale aplicațiilor de înaltă tensiune de înaltă tensiune actuală, dar garantează în continuare fiabilitatea și siguranța.

ULN2003 se mândrește cu următoarele caracteristici:

- Poate funcționa sub tensiuni de până la 50V (unele versiuni pot merge până la 100V).

- Permite un curent de până la 500 mA pe intrare.

- Include o diodă internă de clemă pentru protecția dispozitivului.

- Dispune de protecție internă pentru sistemul de retur, cu un pin disponibil pentru detectarea încărcăturii.

- Integrare perfectă cu microcontrolere și plăci Arduino.

- Compatibilitatea cu logica TTL și 5V CMOS.

- CIP ULN2003 este disponibil în pachete cu 16 pini, TSSOP și SOIC.

- În mod obișnuit, vine cu componente suplimentare montate pe un modul pe piață pentru o conexiune mai ușoară.

1. Intrare 1: Acest pin controlează ieșirea corespunzătoare (ieșirea 1).Dacă este mare (5V), va exista o ieșire;În caz contrar, nu va fi niciunul.

2. Intrare 2: La fel ca mai sus, dar afectează ieșirea 2.

3. Intrare 3: La fel ca mai sus, pentru ieșirea 3.

4. Intrare 4: La fel pentru ieșirea 4.

5. Intrare 5: La fel ca mai sus, pentru ieșirea 5.

6. Intrare 6: La fel ca mai sus, dar pentru ieșirea 6.

7. Intrare 7: La fel, dar pentru ieșirea 7.

8. GND: Acest pin 8 este pentru împământare, pentru a fi conectat la sursa de alimentare.

9. COM: Acest pin poate îndeplini diverse funcții.Este de obicei utilizat ca pin de testare pentru a deschide toate ieșirile.Poate fi utilizat și pentru sarcini inductive.

10. Ieșire 7: controlat prin intrarea 7, orice sarcină de 50V și 500mA poate fi conectată la ea.

11. Ieșire 6: La fel ca mai sus, dar depinde de intrarea 6.

12. Ieșire 5: La fel, dar corespunde intrării 5.

13. Ieșire 4: La fel ca mai sus, dar controlată de intrarea 4.

14. Ieșirea 3: La fel, dar corespunde intrării 3.

15. Ieșire 2: La fel ca mai sus, dar corespunde intrării 2.

16. Ieșirea 1: controlată de intrarea 1, dar are aceleași caracteristici ca și celelalte.

Cipul ULN2003 își împarte în mod inteligent funcționalitatea în două părți principale: intrare și ieșire.Pe de o parte, folosește șapte pini de intrare (IN1 până la IN7) pentru a capta semnale logice primite.Pe de altă parte, șapte tranzistoare de ieșire (Out1 la Out7) gestionează stările ON și OFF ale încărcărilor la care sunt conectate.Avantajul acestei configurații este receptivitatea sa la modificările semnalului: un semnal ridicat menține tranzistoarele interne într -o stare închisă, împiedicând curgerea curentului spre sarcină, în timp ce un semnal scăzut le deschide, permițând curentului să curgă liber.Această legătură directă între semnalele pinilor de intrare și acțiunile pinilor de ieșire permite un control precis asupra dispozitivelor conectate.

Funcțional, ULN2003 este proiectat pentru a conduce sarcini prea mari în tensiune, curent sau inductanță pentru microcontrolerele standard pentru a se gestiona direct.Mai mult decât atât, fiecare dintre rezultatele sale este echipată cu diode de clemă, oferind o protecție inversă și îmbunătățirea semnificativă a stabilității și fiabilității sistemului.Acest design nu numai că satisface cerințele mari de control al încărcărilor de mare putere, dar asigură, de asemenea, siguranța configurațiilor complexe ale circuitului, ceea ce îl face o alegere fiabilă pentru medii electrice provocatoare.

ULN2003 este un circuit integrat cu 16 pini care integrează șapte perechi de tranzistoare Darlington, fiecare capabil să conducă sarcini de până la 50V și 500mA.Suntem echipate cu șapte pini de intrare și ieșire corespunzători pentru aceste șapte perechi Darlington.În plus, include un știft la sol și un știft comun.În mod normal, știftul este împământat direct, în timp ce utilizarea pinului comun este opțională.Surprinzător, acest IC nu are un pin dedicat VCC.Acest lucru se datorează faptului că puterea necesară pentru ca tranzistoarele să funcționeze este preluată direct din pinii de intrare.Mai jos este un exemplu de circuit simplu care poate fi utilizat pentru a testa funcționarea circuitului integrat ULN2003.

În această configurație, un LED este considerat sarcina, cu terminalul său pozitiv conectat la sursa de alimentare și la terminalul său negativ întemeiat printr -un pin de ieșire al ULN2003.Acest design este ales deoarece, atunci când nivelul de tensiune la un pin de intrare crește, terenurile de pin de ieșire corespunzătoare, închizând astfel circuitul și iluminând LED -ul.Mai mult, deși limita maximă de curent de sarcină pentru fiecare pin de ieșire este de 500mA, conducerea încărcărilor de curent mai mari poate fi obținută prin paralelarea pinilor de ieșire multiple.De exemplu, paralelarea a trei pini poate teoretic să conducă curenți de până la 1,5A.În timp ce împământarea PIN -ului este opțională, acesta poate fi utilizat ca comutator de testare, permițând toate pinii de ieșire la sol atunci când este împământat.

- Pentru conducerea încărcărilor cu curent ridicat cu circuite digitale.

- Potrivit pentru conducerea motoarelor pas cu pas.

- Poate conduce LED-uri cu curent ridicat.

- Module de acționare a releului (capabile să conducă 7 relee).

- Buffere logice în electronice digitale.

- Folosit ca senzor tactil pentru Arduino.

- LR2003L

- TBD62003APG

- Uln2001

- Uln2001a

- Uln2003a

Modulul de acționare a motorului pas cu pas ULN2003 este utilizat pentru conducerea motoarelor pas cu pas, a LED-urilor cu curent ridicat și a modulelor de releu.Acest IC folosește perechi Darlington pentru producție și poate furniza până la 5V și 500mA.Puterea necesară pentru funcționarea tranzistoarelor este obținută de la intrarea de control, prin urmare, nu există un pin VCC pe IC.

ULN2003A are o rezistență de bază din serie de 2,7 kΩ pentru fiecare pereche Darlington, permițând funcționarea directă cu dispozitive CMOS TTL sau 5-V.ULN2004A are o rezistență de bază din seria de 10,5 kΩ pentru a-și facilita funcționarea directă de la dispozitivele CMOS folosind tensiuni de alimentare de la 6 la 15 V.

ULN2003A, o componentă populară pentru conducerea încărcărilor mai mari de tensiune de la Logic, are intrările notate pentru până la 30V și ieșirile pentru până la 50V.ULN2004 ar putea fi, de asemenea, considerat ca o alternativă.

Toate acestea pot fi considerate versiuni diferite ale aceluiași dispozitiv, și anume Uln2003a.Uln2003a este un tablou Darlington cu 7 canale.ULQ2003A este identic cu ULN2003A, dar evaluat pentru temperaturi mai ridicate (85 ° C).ULN2803 are 8 canale în loc de 7, ceea ce îl face similar cu Uln2003a.

Funcția principală a ULN2003 este de a amplifica semnalele de control de la Arduino, astfel încât acestea să poată fi utilizate pentru a conduce motorul pas cu pas 28BYJ-48.