ULN2003 Kattava opas - Ominaisuudet, toimintaperiaatteet, vastaavat ja sovellukset

ULN2003-sarja, joka tunnetaan integroimisesta korkean jännitteen ja korkean virran ominaisuuksien integroinnista Darlington-transistoriryhmään, erottuu sen edullisesta työjännitteestä, erinomaisesta suorituskyvystä nykyisessä vahvistuksessa, laajassa lämpötilan sopeutumiskyvyssä ja kuorman kantamiskapasiteetissa.Tämä tekee siitä ihanteellisen valinnan monille järjestelmille, jotka vaativat suuritehoisia asemia.Tämän artikkelin tavoitteena on syventää ULN2003: n ydinominaisuuksia, jotka kattavat sen PIN -kokoonpanon, toiminnallisen kuvauksen, toimintamekanismit ja käytännön sovellukset eri skenaarioissa.Sukellaamme yksityiskohtaiseen ymmärrykseen.

ULN2003 on korkeajännite, korkea virran ohjain, joka on löytänyt paikkansa laajalle sovelluksille, mukaan lukien sähköisten lukojen, moottorien ja askelmoottorien hallinta, LED -näytöt ja laitteiden hallinta älykkäissä kodeissa.Tämä monipuolisuus johtuu sen tarkasta kyvystä käsitellä korkeajännite- ja virtavaatimuksia.Ytimessä ULN2003 koostuu seitsemästä Piilestä NPN Darlington -parista.Jokainen transistori on kytketty sarjaan 2,7 kΩ: n vastuksella, mikä parantaa merkittävästi sen ajokykyä.Yksi ULN2003: n erottuvista ominaisuuksista on sen yhteensopivuus 5 V: n käyttöjännitteellä, mikä mahdollistaa suorat yhteydet TTL- ja CMOS -piireihin.Tämä suora yhteys yksinkertaistaa tietojenkäsittelyä, joka muuten vaatii tavanomaisia ​​logiikkapuskureita, mikä helpottaa yksittäisten laitteiden hallintaa ja mahdollistaa samanaikaiset toiminnot useiden laitteiden välillä.

Suunniteltu nerokkaasti ULN2003 tuottaa lähtöjännitteen riippumattomasta tulojännitteestä, joka sopii saumattomasti mihin tahansa piirisuunnitteluun riippumatta siitä, onko mikrokontrollereita tai mikroprosessorijärjestelmiä.Se tukee jopa 50 V: n kuormitusjännitettä ja enintään 500 mA virtaa.Sen kapasiteetti voidaan laajentaa näiden rajojen ulkopuolelle rinnakkain useita lähtötapoja.Lisäksi ULN2003 sisältää sisäänrakennetut ominaisuudet taajuuden vaimennukselle ja Back-EMF-suojaukselle, mikä lisää ylimääräisen turvallisuuskerroksen kytkettyihin laitteisiin.Tämä harkittu muotoilu varmistaa, että ULN2003 ei vain vastaa nykyisen korkean jännitteen, korkean virran sovellusten monipuolisia tarpeita, vaan myös takaa edelleen luotettavuuden ja turvallisuuden.

ULN2003 tarjoaa seuraavat ominaisuudet:

- Se voi toimia jopa 50 V jännitteissä (jotkut versiot voivat nousta 100 V: iin).

- Se mahdollistaa jopa 500 mA: n virran tuloa kohti.

- Sisältää sisäisen puristin diodin laitteen suojaamiseksi.

- Ominaisuudet palautusjärjestelmän sisäinen suojaus, ja nasta on saatavana lataustunnistukseen.

- Täydellinen integrointi mikrokontrollereihin ja Arduino -levyihin.

- Yhteensopivuus TTL -logiikan ja 5 V: n CMOS: n kanssa.

- ULN2003-siru on saatavana 16-nastaisina DIP-, TSSOP- ja SOIC-paketeina.

- Yleensä sen mukana tulee lisäkomponentteja, jotka on asennettu markkinoilla olevaan moduuliin helpomman yhteyden saavuttamiseksi.

1. Syöttö 1: Tämä PIN -koodi ohjaa vastaavaa lähtöä (lähtö 1).Jos se on korkea (5 V), tulee tulos;Muuten niitä ei tule.

2. Syöttö 2: Sama kuin yllä, mutta vaikuttaa lähtö 2.

3. Syöttö 3: Sama kuin yllä, lähtö 3.

4. Syöttö 4: Sama lähtölle 4.

5. Tulo 5: Sama kuin yllä, lähtö 5.

6. Syöttö 6: Sama kuin yllä, mutta lähtö 6.

7. Syöttö 7: Sama, mutta lähtö 7.

8. GND: Tämä nasta 8 on tarkoitettu maadoitukseen, kytkettävä virtalähteeseen.

9. Com: Tämä nasta voi suorittaa erilaisia ​​toimintoja.Sitä käytetään tyypillisesti testitappina kaikkien lähtöjen avaamiseen.Sitä voidaan käyttää myös induktiivisiin kuormituksiin.

10. Lähtö 7: Tulolla 7 ohjataan kaikki 50 V: n ja 500 mA: n kuorma voidaan kytkeä siihen.

11. Lähtö 6: Sama kuin yllä, mutta riippuu tulosta 6.

12. Lähtö 5: Sama, mutta vastaa tuloa 5.

13. Lähtö 4: Sama kuin yllä, mutta ohjataan tulolla 4.

14. Lähtö 3: Sama, mutta vastaa tuloa 3.

15. Lähtö 2: Sama kuin yllä, mutta vastaa tuloa 2.

16. Lähtö 1: Syöttöä 1 ohjataan, mutta sillä on samat ominaisuudet kuin muilla.

ULN2003 -siru jakaa taitavasti toiminnallisuutensa kahteen pääosaan: tulo ja lähtö.Toisaalta se käyttää seitsemää syöttötappia (IN1 - IN7) saapuvien logiikan signaalien sieppaamiseen.Toisaalta seitsemän lähtötransistoria (OUT1 - OUT7) hallitsevat niiden kuormien ON- ja pois päätiloja, joihin ne on kytketty.Tämän asennuksen etuna on sen reagoivuus signaalimuutoksiin: korkea signaali pitää sisäiset transistorit suljetussa tilassa, estäen virran virtaavan kuormaan, kun taas alhainen signaali avaa ne, jolloin virran virtaisi vapaasti.Tämä suora linkki syöttötappien signaalien ja lähtötappien välillä '-toiminnot mahdollistaa tarkan ohjauksen kytkettyjen laitteiden suhteen.

Funktionaalisesti ULN2003 on suunniteltu ajamaan kuormituksia, jotka ovat liian korkeat jännitteet, virran tai induktanssin vakiomikrokontrollereille suoraan käsittelemään.Lisäksi jokainen sen lähtö on varustettu puristimilla, jotka tarjoavat käänteisen suojauksen ja parantavat merkittävästi järjestelmän vakautta ja luotettavuutta.Tämä malli ei vain täytä suuritehoisten kuormitusten hallinnan korkeita vaatimuksia, vaan varmistaa myös monimutkaisten piirikonfiguraatioiden turvallisuuden, mikä tekee siitä luotettavan valinnan haastaviin sähköympäristöihin.

ULN2003 on 16-nastainen integroitu piiri, joka integroi seitsemän paria Darlington-transistoreita, joista kukin pystyy ajamaan kuormituksia jopa 50 V ja 500 mA.Olemme varustettu vastaavilla seitsemällä tulo- ja lähtötappilla näille seitsemälle Darlington -parille.Lisäksi se sisältää maatapin ja yhteisen tapin.Normaalisti maadoitus on suoraan maadoitettu, kun taas yhteisen tapin käyttö on valinnaista.Yllättäen tällä IC: llä ei ole omaa VCC -nastasta.Tämä johtuu siitä, että transistorien toimimiseen tarvittava voima otetaan suoraan syöttötapista.Alla on yksinkertainen piirimerkki, jota voidaan käyttää ULN2003 -integroidun piirin toiminnan testaamiseen.

Tässä asennuksessa LEDiä pidetään kuormana, jonka positiivinen pääte on kytketty virtalähteeseen ja negatiivinen terminaali, joka on maadoitettu ULN2003: n lähtötapin kautta.Tämä malli valitaan, koska kun tulotapin jännitetaso nousee, vastaava lähtötapin maadoitus sulkee piirin ja valaisee LED: n.Lisäksi, vaikka kunkin lähtötapin maksimikuormitusvirran raja on 500 mA, korkeammat virran kuormitukset voidaan saavuttaa rinnakkain useita lähtötapoja.Esimerkiksi kolmen nastan rinnakkaisuus voi teoreettisesti ajaa virrat jopa 1,5A: iin.Vaikka COM -nastan maadoitus on valinnainen, sitä voidaan käyttää testikytkimenä, jolloin kaikki lähtötapit maadoitetaan, kun COM -nasta on maadoitettu.

- Korkean virtauskuormien ajamiseen digitaalisilla piireillä.

- Sopii askelmoottorien ajamiseen.

- Voi ajaa korkeavirtaisia ​​LED-levyjä.

- Rele Drive -moduulit (pystyy ajamaan 7 relettä).

- Logiikkapuskurit digitaalisessa elektroniikassa.

- Käytetään Arduinon kosketusanturina.

- LR2003L

- TBD62003apg

- ULN2001

- ULN2001A

- ULN2003A

ULN2003 Stepper Motor Drive -moduulia käytetään askelmoottorien, korkeavirtaisten LEDien ja relemoduulien ajamiseen.Tämä IC työllistää Darlington -paria tuotokseen ja voi tarjota jopa 5 V ja 500 mA.Transistorien toimintaan tarvittava voima saadaan ohjaustulosta, joten IC: ssä ei ole VCC -nasta.

ULN2003A: lla on 2,7 kΩ -sarjan perusvastus jokaiselle Darlington-parille, mikä mahdollistaa suoran toiminnan TTL- tai 5 V: n CMOS-laitteiden kanssa.ULN2004A: lla on 10,5 kΩ -sarjan pohjavastus, joka helpottaa sen suoraa toimintaa CMOS-laitteista käyttämällä 6-15 V.

ULN2003A: n, suositun komponentin korkeamman jännitekuorman ajamiseksi logiikasta, on tulot jopa 30 V: lle ja lähdöille jopa 50 V.ULN2004: tä voitaisiin pitää myös vaihtoehtona.

Näitä kaikkia voidaan pitää saman laitteen eri versioina, nimittäin ULN2003A.ULN2003A on 7-kanavainen matalapuolinen Darlington-taulukko.ULQ2003A on identtinen ULN2003A: n kanssa, mutta korkeampien lämpötilojen luokitus (85 ° C).ULN2803: lla on 8 kanavaa 7: n sijasta, mikä tekee siitä samanlaisen kuin ULN2003A.

ULN2003: n ensisijainen tehtävä on vahvistaa Arduinon ohjaussignaalit, jotta niitä voidaan käyttää 28BYJ-48-askelmoottorin ohjaamiseen.