Разбиране на ключовите характеристики и приложения на ULN2003
ULN2003 е високо напрежение с висок ток композитен транзисторен масив от серия.Той има високо работно напрежение, високо усилване на тока, широк температурен диапазон и силен товарен капацитет, така че е много подходящ за различни системи, които изискват задвижване с висока мощност.Тази статия ще представи съответната информация на ULN2003, включително неговите характеристики, щифтове и функции, принцип на работа, функция и приложение.Да започнем.Каталог
Преглед на ULN2003
ULN2003 е драйвер с високо напрежение и висок ток, който обикновено се използва в различни вериги за електронно управление на заключването, моторно задвижване, задвижване на стъпковия двигател, преобразуване на LED дисплей, интелигентно домашно оборудване и други случаи, при които устройства с високо напрежение и висококачествени устройстватрябва да се контролира.Състои се от седем силиконови NPN композитни транзистора, като всяка двойка Transistors Darlington е свързана последователно с 2.7K основен резистор.При работно напрежение от 5V той може да бъде директно свързан към TTL и CMOS вериги, така че може директно да обработва данни, които първоначално изискват стандартни логически буфери.Следователно, ULN2003 може да контролира няколко устройства едновременно.Той има предимствата на високата надеждност, удобен интерфейс и т.н., и е лесен за интегриране в различни вериги.
Алтернативи и еквиваленти
• LR2003L
• ULN2001
• ULN2001A
• ULN2003A
Какви са характеристиките на ULN2003?
ULN2003 има следните функции:
• Плитки ток на съня: Когато изходът е нисък, токът на съня на ULN2003 е много нисък, което спомага за намаляване на консумацията на енергия и генериране на топлина.
• DIP пакет: ULN2003 приема двоен пакет за лесно вмъкване в платката и лесно запояване.
• Седем програмируеми изхода: ULN2003 има седем изходни пина, всеки от които може да се контролира независимо, което го прави идеален за шофиране на множество двигатели или релета.
• Съвместимост на нивото на въвеждане и контрол: Входните пинове на ULN2003 приемат контрола на нивото на TTL и CMOS, които са напълно съвместими с общи нива на логика, така че е много удобно да се интегрират с други цифрови схеми.
• Вграден безплатен диод на DuPont: Всяка двойка на Darlington има вграден свободен диод DuPont, за да защити компонентите на превключване от повреда на обратното напрежение, като по този начин подобрява надеждността на чипа.
• Високо ток и високо напрежение: Изходът на ULN2003 може да издържи висок ток и напрежение.Максималният му издържащ ток е 500ma, а максималното издържане на напрежението е 50V, което го прави много подходящ за контрол на двигателите и релетата с висока мощност.
ПИН диаграма и функции на ULN2003
ПИН 1: Този щифт е импулсният входен терминал на процесора, а порт съответства на изходен терминал на сигнала.
ПИН 2 до 7: Този щифт е входният терминал на CPU импулс.
ПИН 8: Този щифт е заземен.
ПИН 9: Този щифт е общият катод на седемте вътрешни диоди на свободно колело.Анодът на всеки диод е свързан към колектора на всяка тръба на Дарлингтън.Когато се използва за индуктивни натоварвания, този щифт трябва да бъде свързан към положителния полюс на захранването на товара, за да се постигне свободно колело.Ако този щифт е свързан към земята, той всъщност е еквивалентен на колектора на тръбата на Дарлингтън, който е свързан директно към земята.
Щифтове 10 до 16: Тези щифтове са изходните клеми на импулсния сигнал, съответстващи на щифта 7, щифт 6, щифт 5, щифт 4, щифт 3, щифт 2 и клеми за вход на сигнала 1.
Принцип на работа и функция на ULN2003
ULN2003 се състои от две основни части, входната страна и изходната страна.Входовете включват седем входни пина (in1 до in7), които се използват за получаване на логически сигнали от външни източници, докато изходите съдържат седем изходни отвора за превключване на тръбата (out1 до out7), които са отговорни за контролирането на състоянието на превключване на натоварването.
Принципът на работа на ULN2003 е следният: когато входният сигнал е на високо ниво, съответната тръба на превключване вътре в чипа ще бъде в затворено състояние и натоварването не може да бъде задвижвана от ток по това време;Когато входният сигнал е с ниско ниво, тръбата на превключвателя ще бъде включена, като по този начин ще позволи на тока да задвижва натоварването на веригата.Следователно, променяйки състоянието на нивото на входния терминал, можем да постигнем контрол на превключването на съответния щифт на изходния терминал.
Основната функция на ULN2003 е да задвижва високо напрежение, висок ток и високи натоварвания на индуктивност.Тъй като обикновените микроконтролери не могат директно да контролират тези товари, ULN2003 е необходим за шофиране и контрол.В допълнение, чипът е оборудван с вътрешен диод за потискане, за да осигури обратна защита в изходния порт, което прави цялата система по -стабилна и надеждна.
Диаграма на веригата ULN2003
ULN2003 е интегрална верига с 16 пина.Той интегрира седем двойки транзистори на Дарлингтън, всеки от които може да управлява товари до 50 V и 500mA.За тези седем двойки Darlington ние оборудваме съответните седем входни и изходни пина.В допълнение, тя съдържа наземни щифтове и щифтове с общо предназначение.Обикновено заземяващият щифт е свързан директно към земята, докато използването на общ щифт не е задължително.Изненадващо, този IC няма специален PIN VCC.Това е така, защото мощността, необходима за транзистора да работи, ще бъде изтеглена директно от входния щифт.По -долу е прост пример за верига, който може да се използва за тестване на работата на интегралната верига ULN2003.
Във веригата мислим за светодиода като натоварване и логическите щифтове се използват за свързване към цифрови схеми или микроконтролери като Arduino.Обърнете внимание, че положителният щифт на светодиода трябва да бъде свързан към положителното напрежение на натоварването и отрицателният щифт трябва да бъде свързан към изходния щифт на IC.Това е така, защото когато нивото на входен щифт на IC отиде високо, съответният изходен щифт отива на земята.Следователно, когато отрицателният терминал на светодиода е свързан към земята, веригата е затворена, което позволява светодиодът да излъчва светлина.Максималният ток на натоварване, свързан към всеки изходен щифт, е 500mA, а напрежението е 50V.Ако обаче трябва да задвижвате по -висок ток натоварване, можете да го направите, като свържете два или повече изходни щифтове паралелно.Например, ако свържете паралелно три пина, можете да шофирате около 1,5A.COM щифтът се използва за свързване към земята през превключвателя, тази връзка не е задължителна.Може да се използва като тестов превключвател, т.е. когато този щифт е свързан към земята, всички изходни щифтове ще бъдат свързани към земята.
Къде се използва ULN2003?
В практически приложения ULN2003 често се използва за задвижване на индуктивни натоварвания като стъпкови двигатели, релета и соленоидни клапани.Тъй като тези товари обикновено изискват по -големи токове и по -високи напрежения, за да задвижват, ULN2003 има достатъчни възможности за шофиране, като същевременно има по -малка консумация на енергия и по -висока надеждност, което го прави идеален избор за шофиране на тези товари.
В допълнение към основната функция за шофиране, ULN2003 може да реализира и по -сложни функции за управление, като използва външни резистори, кондензатори и други компоненти.Например, можем да използваме външни резистори, за да регулираме размера на изходния ток или чрез външни кондензатори, за да реализираме джинта и други функции.Реализирането на тези контролни функции не само допълнително разширява обхвата на прилагането на ULN2003, но и повишава гъвкавостта на неговото използване.
В процеса на проектиране и производство на електронно оборудване ULN2003 се използва широко.Може да се използва в различни контролни вериги, задвижващи вериги, защитни вериги и други случаи, осигурявайки важна гаранция за нормалната работа на електронното оборудване.В същото време, тъй като ULN2003 има по -малък размер и по -ниска консумация на енергия, той също е широко използван в електронни устройства, които преследват миниатюризация и ниска консумация на енергия.
Как да използвам ULN2003 за задвижване на стъпковия мотор?
Първо, трябва да свържем захранването на стъпковия двигател към подходящо захранващо напрежение и да се уверим, че диапазонът на захранващо напрежение на ULN2003 отговаря на изискванията на стъпковия двигател.След това свързваме изходните щифтове на ULN2003 към контролите на стъпковия двигател.Обикновено стъпковите двигатели имат четири контролни линии (A, A ', B, B'), съответстващи на две фази.Свързваме всеки от четирите изхода (Out1 през Out4) на ULN2003 към тези четири контролни линии на стъпковия двигател.Впоследствие ние свързваме контролен сигнал (например от микроконтролер) към входа на ULN2003.Когато входният сигнал е висок, съответният изходен щифт ULN2003 ще бъде издърпан ниско, което ще доведе до въртене на стъпковия двигател.След това трябва да напишем програмата, за да контролираме стъпковия двигател, използвайки подходящ език за програмиране.В зависимост от вида на стъпковия двигател (еднофазна, двуфазна, четирифазна и т.н.), трябва да определим правилната стъпка последователност и контролни сигнали.Накрая стартираме програмата и тестваме движението на стъпковия мотор.При необходимост можем да коригираме последователността на стъпката и скоростта на стъпковия двигател, за да гарантираме, че той работи според очакванията.
Често задавани въпроси [FAQ]
1. Какво замества ULN2003 MOSFET?
Имаме MOSFET еквивалент на ULN2003, наречен TPL7407LA.
2. За какво се използва ULN2003?
ULN2003 IC е един от най -често използваните двигателни драйвери IC.Този IC е полезен, когато трябва да управляваме високи токови товари, използвайки цифрови логически вериги като OP-карти, таймери, порти, Arduino, Pic, Arm и т.н.
3. Какво е ULN2003 чип?
Модулът на драйвера на ULN2003 е драйвер на стъпковия двигател, малък размер и лесен за използване.Той използва чип на драйвера ULN2003, за да усили контролния сигнал от Arduino.Тази ултра лека и евтина опция обикновено се използва за стартиране и контрол на малките приложения Stepper Motors.
4. Защо използваме ULN2803?
Интегралната верига ULN2803 се използва като захранващ интерфейс за вериги с CMOS и TTL технология.Този интегриран има 8 NPN транзистора в конфигурацията на Darlington със защитни диоди, за контрол на двигатели, индуктивни натоварвания, релета и други.
5. Каква е разликата между ULN2002 и ULN2003?
ULN2002A е специално проектиран за използване с устройства от 14 до 25-V PMOS.Всеки вход на това устройство има Zener диод и резистор последователно, за да контролира входния ток до безопасен граница.ULN2003A има базов резистор от серия 2,7-kΩ за всяка двойка Darlington за работа директно с TTL или 5-V CMOS устройства.