ULN2003 Sveobuhvatni vodič - značajke, principi rada, ekvivalenti i aplikacije
Serija ULN2003, poznata po integriranju mogućnosti visokog napona i visoke struje u nizu tranzistora u Darlingtonu, ističe se po svom povoljnom radnom naponu, vrhunskim performansama u pojačanju struje, širokoj temperaturnoj prilagodljivosti i kapacitetu opterećenja.To ga čini idealan izbor za mnoge sustave koji zahtijevaju velike pogone.Ovaj članak ima za cilj istražiti temeljne karakteristike ULN2003, pokrivajući njegovu konfiguraciju PIN -a, funkcionalni opis, operativne mehanizme i praktične primjene u različitim scenarijima.Zaronimo za detaljno razumijevanje.
Katalog
1. Pregled ULN2003
ULN2003 je vozač visokog napona, visoke struje koji je pronašao svoje mjesto u širokom nizu aplikacija, uključujući kontrolu elektroničkih brava, motore za napajanje i stepper motore, vožnju LED zaslona i upravljanje uređajima u pametnim domovima.Ova svestranost proizlazi iz njegove precizne sposobnosti za rukovanje visokim naponom i trenutnim zahtjevima.U svojoj srži, ULN2003 sastoji se od sedam silicijskih NPN Darlington parova.Svaki tranzistor spojen je u nizu s otpornikom od 2,7 kΩ, značajno povećavajući njegovu sposobnost vožnje.Jedna od istaknutih značajki ULN2003 je njegova kompatibilnost s 5V radnim naponom, što omogućava izravne veze s TTL i CMOS krugovima.Ova izravna veza pojednostavljuje obradu podataka koja bi inače zahtijevala standardne logičke međuspremnike, olakšavajući kontrolu nad pojedinim uređajima i omogućava istodobne operacije na više uređaja.
Dizajnirano, ULN2003 proizvodi izlazni napon neovisan o ulaznom naponu, neprimjetno uklapajući se u bilo koji dizajn kruga, bilo da uključuje mikrokontrolere ili mikroprocesorske sustave.Podržava do 50 V napona opterećenja i do 500mA struje.Njegov se kapacitet može proširiti izvan tih granica paralelno s više izlaznih igle.Uz to, ULN2003 dolazi s ugrađenim značajkama za prigušivanje frekvencije i zaštitu od povratne strane, dodajući dodatni sloj sigurnosti za povezane uređaje.Ovaj promišljeni dizajn osigurava da ULN2003 ne samo da zadovoljava različite potrebe trenutnih visokog napona, visoke struje, već i dodatno jamči pouzdanost i sigurnost.
2. Značajke ULN2003
ULN2003 ima sljedeće značajke:
- Može raditi pod naponima do 50 V (neke verzije mogu ići do 100 V).
- Omogućuje struju do 500 mA po ulazu.
- Uključuje unutarnju stezaljku za zaštitu uređaja.
- Sadrži unutarnju zaštitu za povratni sustav, s PIN -om dostupnim za osjet naboja.
- Savršena integracija s mikrokontrolerima i Arduino pločama.
- Kompatibilnost s TTL logikom i 5V CMOS.
- Čip ULN2003 dostupan je u 16-pinom DIP-u, TSSOP-u i SOIC paketima.
- Obično dolazi s dodatnim komponentama montiranim na modul na tržištu radi lakše veze.
3. PIN konfiguracija ULN2003
1. Ulaz 1: Ovaj pin kontrolira odgovarajući izlaz (izlaz 1).Ako je visok (5V), bit će izlaz;Inače ga neće biti.
2. Ulaz 2: Isto kao gore, ali utječe na izlaz 2.
3. Ulaz 3: Isto kao gore, za izlaz 3.
4. Ulaz 4: Isto za izlaz 4.
5. Ulaz 5: Isto kao gore, za izlaz 5.
6. Ulaz 6: Isto kao gore, ali za izlaz 6.
7. Ulaz 7: Isto, ali za izlaz 7.
8. GND: Ovaj pin 8 je za uzemljenje, koji će biti povezan s napajanjem.
9. COM: Ovaj pin može obavljati različite funkcije.Obično se koristi kao testni pin za otvaranje svih izlaza.Također se može koristiti za induktivne opterećenja.
10. Izlaz 7: Kontrolirano ulaznim 7, bilo koje opterećenje od 50V i 500mA može biti spojeno na njega.
11. Izlaz 6: Isto kao gore, ali ovisi o ulazu 6.
12. Izlaz 5: Isto, ali odgovara ulazu 5.
13. Izlaz 4: Isto kao gore, ali kontrolira ulaz 4.
14. Izlaz 3: Isto, ali odgovara ulazu 3.
15. Izlaz 2: Isto kao gore, ali odgovara ulazu 2.
16. Izlaz 1: Kontrolira ulaz 1, ali ima iste karakteristike kao i ostale.
4. Načelo rada i funkcionalnost ULN2003
Čip ULN2003 pametno dijeli svoju funkcionalnost na dva glavna dijela: ulaz i izlaz.S jedne strane, koristi sedam ulaznih pinova (In1 do IN7) za snimanje dolaznih logičkih signala.S druge strane, sedam izlaznih tranzistora (Out1 do Out7) upravljaju stanjima uključivanja i isključivanja opterećenja na koja su povezana.Prednost ovog postavljanja je njegova reakcija na promjene signala: visoki signal drži unutarnje tranzistore u zatvorenom stanju, sprječavajući da struja teče do opterećenja, dok ih otvara nizak signal, omogućavajući struju da slobodno teče.Ova izravna veza između signala ulaznih pinova i radnji izlaznih pinova omogućuje preciznu kontrolu nad povezanim uređajima.
Funkcionalno, ULN2003 dizajniran je za pogon opterećenja koja su previsoka napona, struje ili induktivnosti da bi se standardni mikrokontroleri mogli izravno obraditi.Nadalje, svaki od njegovih izlaza opremljen je stezaljnim diodama, pružajući obrnutu zaštitu i značajno povećavajući stabilnost i pouzdanost sustava.Ovaj dizajn ne samo da zadovoljava velike zahtjeve kontrole opterećenja velike snage, već također osigurava sigurnost složenih konfiguracija kruga, što ga čini pouzdanim izborom za izazovno električno okruženje.
5. Vožnja korakom s ULN2003
ULN2003 je 16-pinski integrirani krug koji integrira sedam parova Darlington tranzistora, svaki može voziti opterećenje do 50V i 500mA.Opremljeni smo odgovarajućih sedam ulaznih i izlaznih igle za ovih sedam parova Darlington.Uz to, uključuje prizemlje i uobičajeni pin.Obično je prizemna pin izravno uzemljena, dok je upotreba uobičajenog pin -a opcionalna.Iznenađujuće, ovaj IC nema namjenski VCC pin.To je zato što se snaga potrebna za tranzistore radi izravno iz ulaznih igle.Ispod je jednostavan primjer kruga koji se može koristiti za ispitivanje rada integriranog kruga ULN2003.
U ovom se postavljanju smatra LED opterećenjem, s pozitivnim terminalom spojenim na napajanje, a njegov negativni terminal uzemljen kroz izlazni pin ULN2003.Ovaj je dizajn odabran jer, kada se razina napona na ulaznom pinu digne, odgovarajući izlazni pin, zatvarajući tako krug i osvjetljava LED.Nadalje, iako je maksimalna granica struje opterećenja za svaki izlazni pin 500mA, veća struja opterećenja može se postići paralelnošću više izlaznih pinova.Na primjer, paralelno s tri pina može teoretski pokretati struje do 1,5A.Iako je uzemljenje Com pin nije obavezno, može se koristiti kao ispitni prekidač, što omogućava sve izlazne igle da se prizemljuju kada je COM PIN uzemljen.
6. Primjene ULN2003
- za vožnju opterećenja visokih struja s digitalnim krugovima.
- Prikladno za vožnju stepper motora.
- mogu voziti LED-ove visoke struje.
- Moduli relejnih pogona (sposobni za vožnju 7 releja).
- Logički međuspremnici u digitalnoj elektronici.
- Koristi se kao senzor dodira za Arduino.
7. ekvivalentni ICS ULN2003
- LR2003L
- TBD62003APG
- ULN2001
- ULN2001A
- ULN2003A
8. Dijagram modela ULN2003
Često postavljana pitanja [FAQ]
Q1.Za što se koristi ULN2003?
ULN2003 stepper motorni modul koristi se za vožnju stepper motora, LED diode visoke struje i relejne module.Ovaj IC koristi Darlington parove za izlaz i može osigurati do 5V i 500mA.Snaga potrebna za rad tranzistora dobiva se iz upravljačkog ulaza, stoga na IC -u nema VCC pin.
Q2.Koja je razlika između ULN2003 i ULN2004?
ULN2003A ima osnovni otpornik serije od 2,7 kΩ za svaki parligatonski par, omogućujući izravan rad s TTL ili 5-V CMOS uređajima.ULN2004A ima osnovni otpornik serije od 10,5 kΩ kako bi se olakšao njegov izravni rad s CMOS uređaja koristeći napone napajanja od 6 do 15 V.
Q3.Koji je maksimalni napon za ULN2003?
ULN2003A, popularna komponenta za pogon veće naponske opterećenja iz logike, ima svoje ulaze koje su ocijenjene do 30 V i izlaze za do 50V.ULN2004 također bi se mogao smatrati alternativom.
Q4.Koja je razlika između ULN2003 i ULQ2003?
Sve se to može smatrati različitim verzijama istog uređaja, naime ULN2003A.ULN2003A je 7-kanalni niz iz Darlington-a.ULQ2003A je identičan ULN2003A, ali je ocijenjen za veće temperature (85 ° C).ULN2803 ima 8 kanala umjesto 7, što ga čini sličnim ULN2003A.
Q5.Može li se ULN2003 koristiti za pokretanje stepper motora?
Primarna funkcija ULN2003 je pojačavanje kontrolnih signala iz Arduinoa kako bi se mogli koristiti za pokretanje stepper motora 28BYJ-48.