Zrozumienie kluczowych funkcji i zastosowań ULN2003

ULN2003 jest produktem z wysokim napięciem kompozytowym z kompozytorami macierzy tranzystorowymi.Ma wysokie napięcie robocze, wysoki wzrost prądu, szeroki zakres temperatur i silną pojemność obciążenia, więc jest bardzo odpowiedni dla różnych systemów wymagających napędu o dużej mocy.W tym artykule wprowadzono odpowiednie informacje o ULN2003, w tym jego cechy, szpilki i funkcje, zasadę pracy, funkcję i zastosowanie.Zacznijmy.

Katalog

Przegląd ULN2003

ULN2003 to kierowca o wysokim napięciu i wysokim prądem, który jest powszechnie stosowany w różnych obwodach do elektronicznego sterowania blokadą, napędem silnikowym, napędem silnikowym, konwersją wyświetlacza LED, inteligentnego sprzętu domowego i innych okazji, w których urządzenia wysokiego napięcia i wysokiego prądunależy kontrolować.Składa się z siedmiu krzemowych tranzystorów kompozytowych NPN, przy czym każda para tranzystorów Darlington jest połączona szeregowo z rezystorem podstawowym 2,7k.Przy napięciu roboczym 5 V można go bezpośrednio podłączyć do obwodów TTL i CMOS, aby mógł bezpośrednio przetwarzać dane, które pierwotnie wymagały standardowych buforów logicznych.Dlatego ULN2003 może jednocześnie kontrolować wiele urządzeń.Ma zalety wysokiej niezawodności, wygodnego interfejsu itp. I jest łatwe do zintegrowania z różnymi obwodami.

Alternatywy i równoważniki

• • LR2003L

• • TBD62003APG

• ULN2001

• • ULN2001A

• • ULN2003A

Jakie są cechy ULN2003?

ULN2003 ma następujące funkcje:

• Prąd płytkiego snu: Gdy wyjście jest niskie, prąd snu ULN2003 jest bardzo niski, co pomaga zmniejszyć zużycie energii i wytwarzanie ciepła.

• Pakiet DIP: ULN2003 przyjmuje podwójny pakiet w linii, aby ułatwić wstawienie na płytkę drukowaną i łatwe lutowanie.

• Siedem programowalnych wyjść: ULN2003 ma siedem pinów wyjściowych, z których każde można kontrolować niezależnie, co czyni go idealnym do prowadzenia wielu silników lub przekaźników.

• Kompatybilność poziomu wejściowego i kontroli: Piny wejściowe ULN2003 przyjmują kontrolę poziomu TTL i CMOS, które są w pełni kompatybilne z wspólnymi poziomami logiki, więc bardzo wygodne jest integracja z innymi obwodami cyfrowymi.

• Wbudowana bezpłatna dioda DuPont: Każda para Darlington ma wbudowaną bezpłatną diodę DuPont w celu ochrony komponentów przełączających przed uszkodzeniem napięcia odwrotnego, poprawiając w ten sposób niezawodność układu.

• Wysokie prąd i wysokie napięcie: wyjście ULN2003 może wytrzymać wysoki prąd i napięcie.Jego maksymalny prąd wytrzymania wynosi 500 mA, a maksymalne napięcie wytrzymania wynosi 50 V, co czyni go bardzo odpowiednim do kontrolowania silników i przekaźników o dużej mocy.

Schemat PIN i funkcje ULN2003

Pin 1: Ten pin jest zaciskiem wejściowym impulsu procesora, a port odpowiada zaciskowi wyjściowego sygnału.

Pin 2 do 7: Ten pin jest terminalem wejściowym impulsu CPU.

Pin 8: Ten szpilka jest uziemiona.

PIN 9: Ten szpilka jest wspólną katodą siedmiu wewnętrznych diod swobodnych.Anoda każdej diody jest podłączona do kolektora każdej rurki Darlington.Przy użyciu do obciążeń indukcyjnych, ten szpilka należy podłączyć z dodatnim biegunem zasilania obciążenia, aby osiągnąć swobodę.Jeśli ten szpilka jest podłączona do uziemienia, jest to w rzeczywistości równoważne z kolekcjonariuszem rurki Darlington podłączonej bezpośrednio do uziemienia.

Piny od 10 do 16: Te piny są zaciskami wyjściowymi sygnału impulsu, odpowiadające odpowiednio pinem 7, pin 6, pin 5, pin 4, pin 3, pin 3, pin 2 i pin 1.

Zasada pracy i funkcja ULN2003

ULN2003 składa się z dwóch głównych części, strony wejściowej i strony wyjściowej.Wejścia obejmują siedem pinów wejściowych (IN1 do IN7), które są używane do odbierania sygnałów logicznych ze źródeł zewnętrznych, podczas gdy wyjścia zawierają siedem portów wyjściowych rury przełączającej (Out1 do Out7), które są odpowiedzialne za kontrolowanie stanu przełączania obwodów obciążenia obwodów obciążenia.

Zasada pracy ULN2003 jest następująca: Gdy sygnał wejściowy jest wysoki, odpowiednia rurka przełącznika wewnątrz układu będzie w stanie zamkniętym, a obwód obciążenia nie może być w tym czasie napędzany prądem;Gdy sygnał wejściowy jest niski, rurka przełącznika zostanie włączona, umożliwiając w ten sposób prąd napędu obwodu obciążenia.Dlatego, zmieniając stan poziomu terminalu wejściowego, możemy osiągnąć kontrolę przełączania odpowiedniego pinu terminalu wyjściowego.

Główną funkcją ULN2003 jest napędzanie wysokiego napięcia, wysokiego prądu i wysokich obciążeń indukcyjności.Ponieważ zwykłe mikrokontrolery nie mogą bezpośrednio kontrolować tych obciążeń, ULN2003 jest wymagany do jazdy i kontroli.Ponadto układ jest wyposażony w wewnętrzną diodę supresji, aby zapewnić odwrotną ochronę w porcie wyjściowym, dzięki czemu cały system jest bardziej stabilny i niezawodny.

Schemat obwodu napędowego ULN2003

ULN2003 to zintegrowany obwód z 16 pinami.Integruje siedem par tranzystorów Darlington, z których każda jest w stanie napędzać ładunki do 50 V i 500 mA.W przypadku tych siedmiu par Darlington wyposażamy odpowiadające siedem pinów wejściowych i wyjściowych.Ponadto zawiera szpilki naziemne i szpilki ogólnego przeznaczenia.Zazwyczaj kołek uziemienia jest podłączony bezpośrednio do uziemienia, podczas gdy użycie wspólnego pin jest opcjonalne.Zaskakujące jest to, że ten układ scalk nie ma dedykowanego PIN VCC.Wynika to z faktu, że moc wymagana do działania tranzystora będzie rysowana bezpośrednio z pinu wejściowego.Poniżej znajduje się prosty przykład obwodu, który można użyć do przetestowania działania obwodu zintegrowanego ULN2003.

W obwodzie uważamy, że dioda LED jako obciążenia i szpilki logiczne są używane do łączenia się z obwodami cyfrowymi lub mikrokontrolerów, takimi jak Arduino.Należy zauważyć, że dodatni styk diody LED powinien być podłączony do dodatniego napięcia obciążenia, a ujemny pin powinien być podłączony do pinu wyjściowego IC.Dzieje się tak, ponieważ, gdy poziom pinu wejściowego IC rośnie, odpowiedni pin wyjściowy trafia do uziemienia.Dlatego, gdy ujemny terminal diody LED jest podłączony do uziemienia, obwód jest zamknięty, co pozwala na emitowanie światła LED.Maksymalny prąd obciążenia podłączony do każdego pinu wyjściowego wynosi 500 mA, a napięcie wynosi 50 V.Jeśli jednak chcesz napędzać wyższe obciążenie prądu, możesz to zrobić, łącząc równolegle dwa lub więcej pinów wyjściowych.Na przykład, jeśli podłączysz trzy szpilki równolegle, możesz prowadzić około 1,5A.Pin COM służy do łączenia się z przełącznikiem, to połączenie jest opcjonalne.Może być używany jako przełącznik testowy, tj. Gdy ten styk jest podłączony do uziemienia, wszystkie piny wyjściowe będą podłączone do uziemienia.

Gdzie jest używany ULN2003?

W praktycznych zastosowaniach ULN2003 jest często stosowany do napędzania obciążeń indukcyjnych, takich jak silniki krokowe, przekaźniki i zawory elektromagnesu.Ponieważ obciążenia te zwykle wymagają większych prądów i wyższych napięć do jazdy, ULN2003 ma wystarczające możliwości jazdy, jednocześnie mają mniejsze zużycie energii i większą niezawodność, co czyni go idealnym wyborem do prowadzenia tych obciążeń.

Oprócz podstawowej funkcji jazdy, ULN2003 może również zrealizować bardziej złożone funkcje sterowania za pomocą zewnętrznych rezystorów, kondensatorów i innych komponentów.Na przykład możemy użyć zewnętrznych rezystorów do regulacji rozmiaru prądu wyjściowego lub przez zewnętrzne kondensatory, aby zrealizować de-Jitter i inne funkcje.Realizacja tych funkcji kontrolnych nie tylko dodatkowo poszerza zakres zastosowania ULN2003, ale także zwiększa elastyczność jego użycia.

W procesie projektowania i produkcji urządzeń elektronicznych ULN2003 jest szeroko stosowany.Może być stosowany w różnych obwodach kontrolnych, obwodach napędowych, obwodach ochrony i innych okazjach, zapewniając ważną gwarancję normalnego działania sprzętu elektronicznego.Jednocześnie, ponieważ ULN2003 ma mniejszy rozmiar i niższe zużycie energii, był również szeroko stosowany w urządzeniach elektronicznych, które dążą do miniaturyzacji i niskiego zużycia energii.

Jak używać ULN2003 do napędzania silnika krokowego?

Najpierw musimy podłączyć zasilanie silnika krokowego do odpowiedniego napięcia zasilania i upewnić się, że zakres napięcia zasilania ULN2003 spełnia wymagania silnika krokowego.Następnie podłączamy piny wyjściowe ULN2003 do sterowania silnikiem krokowym.Zazwyczaj silniki krokowe mają cztery linie kontrolne (A, A ', B, B') odpowiadające dwóch faz.Podłączamy każde z czterech wyjść (out1 do Out4) z ULN2003 do tych czterech linii sterujących silnika krokowego.Następnie podłączamy sygnał sterujący (np. Z mikrokontrolera) do wejścia ULN2003.Gdy sygnał wejściowy jest wysoki, odpowiedni pin wyjściowy ULN2003 zostanie pociągnięty do niskiego poziomu, co spowoduje obrót silnika krokowego.Następnie musimy napisać program, aby kontrolować silnik krokowy za pomocą odpowiedniego języka programowania.W zależności od rodzaju silnika krokowego (jednofazowe, dwufazowe, czterokazowe itp.), Musimy określić prawidłową sekwencję kroku i sygnały sterujące.Na koniec uruchamiamy program i testujemy ruch silnika krokowego.W razie potrzeby możemy dostosować sekwencję krokową i prędkość silnika krokowego, aby upewnić się, że działa on zgodnie z oczekiwaniami.

Często zadawane pytania [FAQ]

1. Co zastępuje MOSFET ULN2003?

Mamy MOSFET odpowiednik ULN2003, zwany TPL7407LA.

2. Do czego służy ULN2003?

ULN2003 IC jest jednym z najczęściej używanych sterowników silnika IC.Ten układ scalony jest przydatny, gdy musimy napędzać wysokie obciążenia prądu za pomocą cyfrowych obwodów logicznych, takich jak mapy OP, timery, bramy, Arduino, PIC, ramię itp.

3. Co to jest układ ULN2003?

Moduł sterownika ULN2003 to sterownik silnika krokowego, mały rozmiar i łatwy w użyciu.Używa układu sterownika ULN2003 do wzmocnienia sygnału sterowania z Arduino.Ta ultra lekka i tani opcja powszechnie używana do uruchamiania i kontrolowania małych aplikacji.

4. Dlaczego używamy ULN2803?

Zintegrowany obwód ULN2803 jest używany jako interfejs mocy dla obwodów z technologią CMOS i TTL.To zintegrowane ma 8 tranzystorów NPN w konfiguracji Darlington z diodami ochronnymi, do sterowania silnikami, obciążeniami indukcyjnymi, przekaźnikami i innymi.

5. Jaka jest różnica między ULN2002 a ULN2003?

ULN2002A jest specjalnie zaprojektowany do użytku z urządzeniami od 14 do 25 V PMOS.Każde wejście tego urządzenia ma diodę Zenera i rezystor szeregowo, aby kontrolować prąd wejściowy do bezpiecznego limitu.ULN2003A ma rezystor podstawowy serii 2,7 kΩ dla każdej pary Darlington do działania bezpośrednio z urządzeniami CMOS TTL lub 5-V.