ULN2003: n keskeisten ominaisuuksien ja sovellusten ymmärtäminen

ULN2003 on korkeajännite, korkeavirtakomposiittransistoriryhmä-sarjan tuote.Sillä on korkea käyttöjännite, korkea virranvahvistus, laaja lämpötila-alue ja vahva kuormakapasiteetti, joten se on erittäin sopiva erilaisille järjestelmille, jotka vaativat suuritehoisia käyttöä.Tässä artikkelissa esitetään ULN2003: n asiaankuuluvat tiedot, mukaan lukien sen ominaisuudet, nastat ja toiminnot, työperiaate, toiminto ja sovellus.Aloitetaan.

Luettelo

ULN2003 Yleiskatsaus

ULN2003 on korkeajännite ja korkeavirtakuljettaja, jota käytetään yleisesti erilaisissa piireissä elektroniseen lukon hallintaan, moottorivetoon, askelmoottorivetoon, LED-näytön muuntamiseen, älykkäisiin kodin laitteisiin ja muihin tilaisuuksiin, joissa korkeajännite ja korkeavirtalaitteeton valvottava.Se koostuu seitsemästä Piili -NPN -komposiittransistoriasta, ja jokainen Darlington -transistorien pari on kytketty sarjaan 2,7K: n pohjavastuksella.5 V: n käyttöjännitteellä se voidaan kytkeä suoraan TTL- ja CMOS -piireihin, joten se voi suoraan käsitellä tietoja, jotka alun perin vaativat vakiologiikkapuskurit.Siksi ULN2003 voi hallita useita laitteita samanaikaisesti.Sillä on korkea luotettavuus, kätevä rajapinta jne., Ja se on helppo integroida erilaisiin piireihin.

Vaihtoehdot ja vastaavat

Olla LR2003L

Olla TBD62003apg

• ULN2001

Olla Uln2001a

Olla Uln2003a

Mitkä ovat ULN2003: n ominaisuudet?

ULN2003: lla on seuraavat ominaisuudet:

• Matala nukkumisvirta: Kun lähtö on alhainen, ULN2003: n nukkumisvirta on erittäin pieni, mikä auttaa vähentämään virrankulutusta ja lämmöntuotantoa.

• DIP-paketti: ULN2003 hyväksyy kaksois-linjapaketin, jotta se on helppo lisätä piirilevyyn ja helpon juottamisen.

• Seitsemän ohjelmoitavaa lähtöä: ULN2003: lla on seitsemän lähtötapia, joista kutakin voidaan hallita itsenäisesti, joten se on ihanteellinen useiden moottorien tai releiden ajamiseen.

• Syöttö- ja ohjaustason yhteensopivuus: ULN2003: n syöttötapit omaksuvat TTL- ja CMOS -tason hallinnan, jotka ovat täysin yhteensopivia yhteisten logiikkatasojen kanssa, joten on erittäin kätevä integroida muiden digitaalisten piirien kanssa.

• Sisäänrakennettu ilmainen DuPont-diodi: Jokaisessa Darlington-parissa on sisäänrakennettu ilmainen DuPont-diodi, joka suojaa kytkentäkomponentteja käänteisjännitevaurioilta, parantaen siten sirun luotettavuutta.

• Korkea virta ja korkea jännite: ULN2003: n lähtö kestää suurta virtaa ja jännitettä.Sen enimmäiskestävä virta on 500 mA ja enimmäiskestävä jännite on 50 V, mikä tekee siitä erittäin sopivan suuritehoisten moottorien ja releiden ohjaamiseen.

PIN -kaavio ja ULN2003: n toiminnot

Tappi 1: Tämä tappi on CPU: n pulssitulon napa, ja portti vastaa signaalin lähtöliittoa.

Tappi 2 - 7: Tämä tappi on CPU -pulssitulon napa.

Tappi 8: Tämä tappi on maadoitettu.

Tappi 9: Tämä tappi on seitsemän sisäisen vapaan pyörivän diodin yleinen katodi.Kunkin diodin anodi on kytketty kunkin Darlington -putken keräilijään.Induktiivisiin kuormituksiin käytettäessä tämä tappi tulisi kytkeä kuorman virtalähteen positiiviseen napaan vapaan pyörän saavuttamiseksi.Jos tämä tappi on kytketty maahan, se todella vastaa Darlington -putken keräilijää, joka on kytketty suoraan maahan.

Nastat 10-16: Nämä nastat ovat pulssisignaalin lähtöliittimiä, jotka vastaavat nastat 7, nasta 6, nasta 5, nasta 4, nasta 3, nasta 2 ja nasta 1 signaalitulolitteet.

ULN2003: n työperiaate ja toiminta

ULN2003 koostuu kahdesta pääosasta, tulopuolelta ja lähtöpuolelta.Tulot sisältävät seitsemän syöttötappia (IN1 - IN7), joita käytetään logiikan signaalien vastaanottamiseen ulkoisista lähteistä, kun taas lähtöt sisältävät seitsemän kytkentäputken lähtöporttia (OUT1 - OUT7), jotka ovat vastuussa kuormapiirien kytkentätilan ohjaamisesta.

ULN2003: n toimintaperiaate on seuraava: Kun tulosignaali on korkea taso, vastaava kytkinputki sirun sisällä on suljetussa tilassa, eikä kuormapiiriä ei voida ajaa tällä hetkellä virta;Kun tulosignaali on alhainen, kytkinputki kytketään päälle, jolloin virta voi ohjata kuormituspiiriä.Siksi muuttamalla syöttöliittimen tasoa, voimme saavuttaa lähtöliittimen vastaavan PIN -koodin kytkentäohjauksen.

ULN2003: n päätehtävä on ohjata korkeajännite, korkea virta ja korkea induktanssikuormitus.Koska tavalliset mikrokontrollerit eivät voi suoraan hallita näitä kuormia, ajon ja hallinnan vuoksi tarvitaan ULN2003.Lisäksi siru on varustettu sisäisellä tukahduttamisdiodilla käänteisen suojauksen aikaansaamiseksi lähtöportilla, mikä tekee koko järjestelmästä vakaamman ja luotettavamman.

ULN2003 -käyttöpiirikaavio

ULN2003 on integroitu piiri, jossa on 16 nasta.Se integroi seitsemän paria Darlington -transistoreita, joista kukin pystyy ajamaan kuormituksia jopa 50 V ja 500 mA.Näille seitsemälle Darlington -parille varustamme vastaavat seitsemän tulo- ja lähtötappia.Lisäksi se sisältää maatappeja ja yleiskäyttöisiä nastat.Tyypillisesti maadoitus on kytketty suoraan maahan, kun taas yhteisen PIN -koodin käyttö on valinnaista.Yllättäen tällä IC: llä ei ole omaa VCC -nastasta.Tämä johtuu siitä, että transistorin toimintaan tarvittava voima vedetään suoraan syöttötapinasta.Alla on yksinkertainen piirimerkki, jota voidaan käyttää ULN2003 -integroidun piirin toiminnan testaamiseen.

Piirissä ajattelemme LED: tä, koska kuorma ja logiikkatapit käytetään yhteyden muodostamiseen digitaalisiin piireihin tai mikrokontrollereihin, kuten Arduino.Huomaa, että LED: n positiivinen nasta tulisi kytkeä positiiviseen kuormitusjännitteeseen ja negatiivinen PIN tulisi kytkeä IC: n lähtötappiin.Tämä johtuu siitä, että kun IC: n syöttötapin taso nousee, vastaava lähtötappi menee maahan.Siksi, kun LED: n negatiivinen napa on kytketty maahan, piiri on suljettu, mikä mahdollistaa LED: n päästövaloon.Jokaiseen lähtötappiin kytketty maksimikuormitusvirta on 500 mA ja jännite on 50 V.Jos joudut kuitenkin ohjaamaan korkeampaa virrankuormaa, voit tehdä niin kytkemällä kaksi tai useampia lähtötappeja rinnakkain.Esimerkiksi, jos kytket kolme tapia rinnakkain, voit ajaa noin 1,5a.COM -nastasta käytetään kytkemiseen kytkimen läpi, tämä yhteys on valinnainen.Sitä voidaan käyttää testikytkimenä, ts. Kun tämä nasta on kytketty maahan, kaikki lähtötapit kytketään maahan.

Missä ULN2003: ta käytetään?

Käytännöllisissä sovelluksissa ULN2003: ta käytetään usein induktiivisten kuormitusten, kuten askelmoottorien, releiden ja solenoidiventtiilien, ohjaamiseen.Koska nämä kuormat vaativat yleensä suurempia virtauksia ja korkeampia jännitteitä ajamiseen, ULN2003: lla on riittävästi ajokykyä, kun sillä on pienempi virrankulutus ja korkeampi luotettavuus, mikä tekee siitä ihanteellisen valinnan näiden kuormien ajamiseen.

Peruskäyttötoiminnon lisäksi ULN2003 voi myös toteuttaa monimutkaisempia ohjaustoimintoja käyttämällä ulkoisia vastuksia, kondensaattoreita ja muita komponentteja.Voimme esimerkiksi käyttää ulkoisia vastuksia lähtövirran koon säätämiseen tai ulkoisten kondensaattoreiden kautta joiterin ja muiden toimintojen toteuttamiseksi.Näiden ohjaustoimintojen toteuttaminen ei vain laajenna ULN2003: n levittämistä, vaan myös parantaa sen käytön joustavuutta.

Elektronisten laitteiden suunnittelu- ja valmistusprosessissa ULN2003 käytetään laajasti.Sitä voidaan käyttää erilaisissa ohjauspiirissä, käyttöpiirissä, suojapiirissä ja muissa tilanteissa, mikä tarjoaa tärkeän takuun elektronisten laitteiden normaalille toiminnalle.Samanaikaisesti, koska ULN2003: lla on pienempi koko ja pienempi virrankulutus, sitä on käytetty laajasti myös elektronisissa laitteissa, jotka pyrkivät miniatyrisointiin ja pienen tehonkulutukseen.

Kuinka ULN2003: ta käytetään askelmoottorin ajamiseen?

Ensinnäkin meidän on kytkettävä askelmoottorin virtalähde asianmukaiseen syöttöjännitteeseen ja varmistettava, että ULN2003: n syöttöjännitealue täyttää askelmoottorin vaatimukset.Seuraavaksi yhdistämme ULN2003: n lähtötapit askelmoottorin säätimiin.Tyypillisesti askelmoottoreissa on neljä säätöviivaa (A, A ', B, B'), jotka vastaavat kahta vaihetta.Yhdistämme jokaisen ULN2003: n neljästä lähtöstä (OUT1 - OUT4) näihin neljään askelmoottorin ohjauslinjaan.Myöhemmin yhdistämme ohjaussignaalin (esim. Mikrokontrollerista) ULN2003: n tuloon.Kun tulosignaali on korkea, vastaava ULN2003 -lähtötappi vedetään alhaiseksi, mikä aiheuttaa askelmoottorin pyörivän.Sitten meidän on kirjoitettava ohjelma askelmoottorin ohjaamiseksi sopivalla ohjelmointikielellä.Askelmoottorin tyypistä riippuen (yksivaiheinen, kaksivaiheinen, nelifaasi jne.)Lopuksi suoritamme ohjelman ja testaamme askelmoottorin liikettä.Tarvittaessa voimme säätää askelmoottorin askeljaksoa ja nopeutta varmistaaksemme, että se toimii odotetusti.

Usein kysyttyjä kysymyksiä [UKK]

1. Mikä korvaa ULN2003 MOSFET: n?

Meillä on MOSFET, joka vastaa ULN2003: ta, nimeltään TPL7407LA.

2. Mihin ULN2003: ta käytetään?

ULN2003 IC on yksi yleisimmin käytetyistä moottorin kuljettajista IC.Tämä IC on hyödyllinen, kun meidän on ajettava korkeat virrankuormat digitaalisten logiikkapiirien, kuten op-karttojen, ajastimien, porttien, arduino, pic, käsi, jne.

3. Mikä on ULN2003 -siru?

ULN2003 -ohjainmoduuli on askelmoottorin ohjain, pieni koko ja helppokäyttöinen.Se käyttää ULN2003 -ohjainpiiriä säätösignaalin vahvistamiseen Arduinosta.Tämä erittäin kevyt ja halpa vaihtoehto, jota käytetään yleisesti pienten sovellusten askelmoottorien ajamiseen ja hallintaan.

4. Miksi käytämme ULN2803: ta?

ULN2803 -integroitua piiriä käytetään tehorajapintana CMO: n ja TTL -tekniikan piirien kanssa.Tässä integroidussa on 8 NPN -transistoria Darlington -konfiguraatiossa suoja -diodien kanssa moottorien, induktiivisten kuormitusten, releiden ja paljon muuta.

5. Mitä eroa on ULN2002: n ja ULN2003: n välillä?

ULN2002A on suunniteltu erityisesti käytettäväksi 14-25 V PMOS -laitteiden kanssa.Jokaisessa tämän laitteen tulossa on zener -diodi ja vastus sarjassa tulovirran ohjaamiseksi turvalliseen rajaan.ULN2003A: lla on 2,7 kΩ -sarjan pohjavastus jokaiselle Darlington-parille toimintaan suoraan TTL- tai 5 V: n CMOS-laitteiden kanssa.