Pochopení klíčových funkcí a aplikací ULN2003

ULN2003 je vysokopěťový produkt s řadou kompozitních tranzistorových polí s vysokým proudem.Má vysoký provozní napětí, vysoký zisk proudu, široký teplotní rozsah a silnou zatížení, takže je velmi vhodný pro různé systémy, které vyžadují vysoce výkonný pohon.Tento článek představí relevantní informace o ULN2003, včetně jeho charakteristik, kolíků a funkcí, pracovního principu, funkce a aplikace.Začněme.

Katalog

Přehled ULN2003

ULN2003 je ovladač s vysokým napětím a vysokými proudy, který se běžně používá v různých obvodech pro elektronické ovládání zámku, pohon motoru, pohon motoru krokového motoru, konverzi displeje LED, inteligentní domácí vybavení a další příležitosti, kde zařízení s vysokým napětím a vysoce proudy zařízeníje třeba ovládat.Skládá se ze sedmi kompozitních tranzistorů křemíku NPN, přičemž každá dvojice tranzistorů Darlingtonu připojená v sérii s rezistorem 2,7 kB.Při provozním napětí 5V může být přímo připojeno k obvodům TTL a CMOS, takže může přímo zpracovávat data, která původně vyžadovala standardní logické vyrovnávací paměti.ULN2003 proto může ovládat více zařízení současně.Má výhody vysoké spolehlivosti, pohodlného rozhraní atd. A snadno se integruje do různých obvodů.

Alternativy a ekvivalenty

• • LR2003L

• • TBD62003APG

• ULN2001

• • Uln2001a

• • Uln2003a

Jaké jsou vlastnosti ULN2003?

ULN2003 má následující funkce:

• Mělký spánkový proud: Když je výstup nízký, je spánkový proud ULN2003 velmi nízký, což pomáhá snižovat spotřebu energie a výrobu tepla.

• Dip Package: ULN2003 Přijímá dvojí in-line balíček pro snadné vložení do desky obvodu a snadné pájení.

• Sedm programovatelných výstupů: ULN2003 má sedm výstupních kolíků, z nichž každý může být ovládán nezávisle, takže je ideální pro řízení více motorů nebo relé.

• Kompatibilita úrovně vstupu a kontroly: Vstupní kolíky ULN2003 Přijímají kontrolu úrovně TTL a CMOS, které jsou plně kompatibilní s běžnými logickými úrovněmi, takže je velmi pohodlné integrovat s jinými digitálními obvody.

• Vestavěná bezplatná dioda DuPont: Každý pár Darlington má vestavěnou bezplatnou DUPONT diodu, aby chránil přepínací komponenty před poškozením zpětného napětí, čímž se zlepšila spolehlivost čipu.

• Vysoký proud a vysoké napětí: Výstup ULN2003 vydrží vysoký proud a napětí.Jeho maximální odolný proud je 500 mA a maximální napětí odolat je 50 V, což je velmi vhodné pro ovládání vysoce výkonných motorů a relé.

PIN diagram a funkce ULN2003

PIN 1: Tento pin je vstupní terminál PULSE CPU a port odpovídá výstupnímu terminálu signálu.

PIN 2 až 7: Tento pin je vstupní terminál Pulse CPU.

PIN 8: Tento špendlík je uzemněn.

PIN 9: Tento kolík je běžnou katodou sedmi vnitřních diodů volnoběhu.Anoda každé diody je spojena s kolektorem každé trubice Darlingtonu.Při použití pro indukční zatížení by měl být tento pin připojen k kladnému pólu napájení zatížení k dosažení volnoběžného kopí.Pokud je tento kolík připojen k zemi, je ve skutečnosti ekvivalentní sběrateli trubice Darlington, který je připojen přímo k zemi.

Kolíky 10 až 16: Tyto kolíky jsou výstupní terminály pulzního signálu, odpovídající kolíku 7, pin 6, pin 5, pin 4, pin 3, pin 2 a pin 1 vstupní terminály signálu.

Pracovní princip a funkce ULN2003

ULN2003 se skládá ze dvou hlavních částí, vstupní strany a výstupní strany.Vstupy zahrnují sedm vstupních kolíků (in1 až in7), které se používají k přijímání logických signálů z externích zdrojů, zatímco výstupy obsahují sedm výstupních portů přepínací trubice (Out1 až Out7), které jsou zodpovědné za kontrolu stavu přepínání obvodů zatížení.

Pracovní princip ULN2003 je následující: když je vstupní signál vysokou úroveň, odpovídající přepínací trubice uvnitř čipu bude v uzavřeném stavu a obvod zatížení nelze v tuto chvíli řídit proudem;Když je vstupní signál nízkou hladinu, bude zapnuta přepínací trubice, což umožní proudu řídit obvod zatížení.Proto změnou stavu úrovně vstupního terminálu můžeme dosáhnout ovládání přepínání odpovídajícího kolíku výstupního terminálu.

Hlavní funkcí ULN2003 je řídit vysoké napětí, vysoký proud a vysokou indukční zatížení.Vzhledem k tomu, že běžné mikrokontroléry nemohou tato zatížení přímo ovládat, je pro řízení a ovládání vyžadováno ULN2003.Kromě toho je čip vybaven vnitřní potlačovací diodou, aby poskytoval reverzní ochranu na výstupním portu, což činí celý systém stabilnější a spolehlivější.

Diagram obvodu ULN2003

ULN2003 je integrovaný obvod s 16 kolíky.Integruje sedm párů Darlingtonových tranzistorů, z nichž každá je schopna řídit načítání až 50 V a 500 mA.U těchto sedmi párů Darlingtonu vybavíme odpovídající sedm vstupních a výstupních kolíků.Kromě toho obsahuje pozemní kolíky a kolíky obecného účelu.Obvykle je pozemní čep připojen přímo k zemi, zatímco použití běžného kolíku je volitelné.Překvapivě tento IC nemá vyhrazený PIN VCC.Je to proto, že výkon potřebný pro provoz tranzistoru bude nakreslen přímo ze vstupního kolíku.Níže je jednoduchý příklad obvodu, který lze použít k testování provozu integrovaného obvodu ULN2003.

V obvodu považujeme LED jako zatížení a logické kolíky se používají k připojení k digitálním obvodům nebo mikrokontrolérům, jako je Arduino.Všimněte si, že kladný kolík LED by měl být připojen k kladnému zátěžovému napětí a negativní kolík by měl být připojen k výstupnímu kolíku IC.Je to proto, že když se úroveň vstupního kolíku IC stoupá, odpovídající výstupní kolík jde na zem.Proto, když je negativní terminál LED připojen k zemi, je obvod uzavřen, což umožňuje LED k emitování světla.Maximální proud zatížení připojený ke každému výstupnímu kolíku je 500 mA a napětí je 50 V.Pokud však potřebujete řídit vyšší zátěž proudu, můžete tak učinit připojením dvou nebo více výstupních kolíků paralelně.Pokud například připojíte tři kolíky paralelně, můžete řídit asi 1.5a.COM PIN se používá k připojení k zemi přes spínač, toto připojení je volitelné.Může být použit jako testovací spínač, tj. Když je tento kolík připojen k zemi, všechny výstupní kolíky budou připojeny k zemi.

Kde se používá ULN2003?

V praktických aplikacích se ULN2003 často používá k řízení indukčních zátěží, jako jsou krokové motory, relé a solenoidní ventily.Protože tato zatížení obvykle vyžaduje větší proudy a vyšší napětí, má ULN2003 dostatečné řízení řízení při menší spotřebě energie a vyšší spolehlivosti, což z něj činí ideální volbu pro řízení těchto zatížení.

Kromě základní funkce řízení může ULN2003 také realizovat složitější kontrolní funkce pomocí externích rezistorů, kondenzátorů a dalších komponent.Například můžeme použít externí rezistory k úpravě velikosti výstupního proudu nebo prostřednictvím externích kondenzátorů k realizaci de-jitteru a dalších funkcí.Realizace těchto kontrolních funkcí nejen rozšiřuje rozsah aplikace ULN2003, ale také zvyšuje flexibilitu jeho použití.

V procesu navrhování a výroby elektronického zařízení se ULN2003 široce používá.Může být použit v různých řídicích obvodech, pohonových obvodech, ochranných obvodech a dalších příležitostech, což poskytuje důležitou záruku pro normální provoz elektronického zařízení.Současně, protože ULN2003 má menší velikost a nižší spotřebu energie, byl také široce používán v elektronických zařízeních, která sledují miniaturizaci a nízkou spotřebu energie.

Jak používat ULN2003 k řízení krokového motoru?

Nejprve musíme připojit napájecí zdroj krokového motoru k vhodnému napájecímu napětí a ujistit se, že rozsah napájecího napětí ULN2003 splňuje požadavky krokového motoru.Dále připojíme výstupní kolíky ULN2003 s ovládacími prvky krokového motoru.Typicky mají krokové motory čtyři kontrolní linie (A, A ', B, B') odpovídající dvěma fázi.Připojíme každý ze čtyř výstupů (Out1 až Out4) ULN2003 k těmto čtyřem ovládacím liniím krokového motoru.Následně připojíme řídicí signál (např. Z mikrokontroléru) ke vstupu ULN2003.Když je vstupní signál vysoký, odpovídající výstupní kolík ULN2003 bude vytažen nízko, což způsobí otáčení krokového motoru.Poté musíme napsat program pro ovládání krokového motoru pomocí vhodného programovacího jazyka.V závislosti na typu krokového motoru (jednofázová, dvoufázová, čtyřfázová atd.) Musíme určit správnou sekvenci kroku a kontrolní signály.Nakonec spustíme program a otestujeme pohyb krokového motoru.Podle potřeby můžeme upravit sekvenci a rychlost krokového motoru, abychom zajistili, že funguje podle očekávání.

Často kladené otázky [FAQ]

1. Co nahrazuje ULN2003 MOSFET?

Máme MOSFET ekvivalent s ULN2003, nazvaný TPL7407LA.

2. K čemu se používá ULN2003?

ULN2003 IC je jedním z nejčastěji používaných motorových ovladačů IC.Tato IC se hodí, když potřebujeme řídit vysoké proudové zatížení pomocí digitálních logických obvodů, jako jsou op-mapy, časovače, brány, arduino, pic, paže atd.

3. Co je čip ULN2003?

Modul ovladače ULN2003 je ovladač krokového motoru, malá velikost a snadno použitelný.Používá čip ovladače ULN2003 k zesílení řídicího signálu z Arduino.Tato ultra lehká a levná možnost běžně používaná k provozování a ovládání malých aplikací krotomových motorů.

4. Proč používáme Uln2803?

Integrovaný obvod ULN2803 se používá jako rozhraní výkonu pro obvody s technologií CMOS a TTL.Tato integrovaná má 8 tranzistorů NPN v konfiguraci Darlingtonu s ochrannými diodami, pro ovládání motorů, indukčních zatížení, relé a dalších.

5. Jaký je rozdíl mezi ULN2002 a ULN2003?

ULN2002A je speciálně navržena pro použití se zařízeními 14- až 25 V PMOS.Každý vstup tohoto zařízení má zenerovou diodu a rezistor v sérii pro ovládání vstupního proudu na bezpečný limit.ULN2003A má základní rezistor řady 2,7-kΩ pro každý Darlington pár pro provoz přímo se zařízeními TTL nebo 5-V CMOS.