Розуміння ключових особливостей та додатків ULN2003
ULN2003 є високостільним продуктом серії з високим вмістом композитного транзисторного масиву.Він має високу робочу напругу, високий приріст струму, широкий температурний діапазон та потужність навантаження, тому вона дуже підходить для різних систем, які потребують приводу високої потужності.Ця стаття введе відповідну інформацію про ULN2003, включаючи її характеристики, шпильки та функції, принцип роботи, функції та застосування.Почнемо.Каталог
Огляд ULN2003
ULN2003-це високостільний та високомовний драйвер, який зазвичай використовується в різних ланцюгах для електронного управління блокуванням, приводу двигуна, крокового приводу двигуна, перетворенням світлодіодного дисплея, обладнанням для домашнього будинку та іншими випадками, де пристрої з високою напругою та високоютьпотрібно контролювати.Він складається з семи композитних транзисторів NPN кремнію, при цьому кожна пара транзисторів Дарлінгтона, з'єднана послідовно з базовим резистором 2,7 к.При робочій напрузі 5 В вона може бути безпосередньо підключена до ланцюгів TTL та CMOS, тому він може безпосередньо обробляти дані, які спочатку потребують стандартних логічних буферів.Тому ULN2003 може одночасно контролювати кілька пристроїв.Він має переваги високої надійності, зручного інтерфейсу тощо, і його легко інтегрувати в різні схеми.
Альтернативи та еквіваленти
• LR2003L
• ULN2001
• ULN2001A
• Uln2003a
Які характеристики ULN2003?
ULN2003 має такі функції:
• Неглибокий струм сну: Коли вихід низький, струм сну ULN2003 дуже низький, що допомагає зменшити споживання електроенергії та генерацію тепла.
• Пакет DIP: ULN2003 приймає подвійний вбудований пакет для легкої вставки в плату та легку паяльну пайку.
• Сім програмованих результатів: ульн2003 має сім вихідних штифтів, кожен з яких можна керувати незалежно, що робить його ідеальним для руху декількох двигунів або реле.
• Сумісність рівня введення та управління: вхідні штифти ULN2003 приймають контроль рівня TTL та CMOS, які повністю сумісні із загальними логічними рівнями, тому дуже зручно інтегруватися з іншими цифровими схемами.
• Вбудований безкоштовний діод DuPont: Кожна пара Дарлінгтона має вбудований безкоштовний діод DuPont для захисту комутаційних компонентів від пошкодження зворотного напруги, тим самим підвищуючи надійність мікросхеми.
• Високий струм і висока напруга: вихід ULN2003 може витримувати високий струм та напругу.Його максимальний витримуючий струм-500 мА, а максимальна стійка напруга-50 В, що робить його дуже придатним для управління двигунами та реле високою потужністю.
Шпилька діаграма та функції ULN2003
Штифт 1: Цей штифт є вхідним клемом імпульсу процесора, а порт відповідає вихідному терміналі сигналу.
Штифт 2 до 7: Цей штифт - вхідний клем імпульсу процесора.
Штифт 8: Цей штифт заземлений.
Штифт 9: Цей штифт є загальним катодом семи внутрішніх вільних діодів.Анод кожного діода підключений до колектора кожної трубки Дарлінгтона.При використанні для індуктивних навантажень цей штифт повинен бути підключений до позитивного полюса джерела живлення навантаження для досягнення вільного колеса.Якщо цей штифт підключений до землі, він фактично еквівалентний колектору трубки Дарлінгтона, підключений безпосередньо до землі.
Штифти від 10 до 16: Ці шпильки - це вихідні клеми імпульсного сигналу, що відповідають штифту 7, штифта 6, штифта 5, штифта 4, штифта 3, штифта 2 та вхідних клем сигналу 1 відповідно.
Принцип роботи та функція ULN2003
ULN2003 складається з двох основних частин, вхідної сторони та вихідної сторони.Входами включають сім вхідних штифтів (IN1 до IN7), які використовуються для отримання логічних сигналів із зовнішніх джерел, тоді як виходи містять сім вихідних портів перемикачів (Out1 до Out7), які відповідають за управління станом комутації ланцюгів навантаження.
Принцип роботи ULN2003 такий: коли вхідний сигнал є високим рівнем, відповідна трубка комутатора всередині мікросхеми буде у закритому стані, а схема навантаження в цей час не може бути зумовлена струмом;Коли вхідний сигнал низький рівень, трубка комутатора буде включена, тим самим дозволяючи струму керувати схемою навантаження.Тому, змінюючи стан рівня вхідного терміналу, ми можемо досягти перемикання контролю відповідного PIN -коду вихідного клеми.
Основна функція ULN2003 полягає в тому, щоб керувати високою напругою, високим струмом та високими індуктивними навантаженнями.Оскільки звичайні мікроконтролери не можуть безпосередньо контролювати ці навантаження, ULN2003 необхідний для водіння та управління.Крім того, мікросхема оснащена внутрішнім діодом придушення для забезпечення зворотного захисту у вихідному порту, що робить всю систему більш стійкою та надійною.
Діаграма приводної схеми ULN2003
ULN2003 - це інтегрована схема з 16 шпильками.Це інтегрує сім пар транзисторів Дарлінгтона, кожен з яких здатний керувати навантаженнями до 50 В та 500 мА.Для цих семи пар Дарлінгтона ми обладнаємо відповідні сім вхідних та вихідних штифтів.Крім того, він містить наземні шпильки та шпильки загального призначення.Зазвичай заземлений штифт з'єднаний безпосередньо з землею, тоді як використання загального штифта є необов’язковим.Дивно, але цей ІС не має спеціального штифта VCC.Це пояснюється тим, що потужність, необхідна для роботи транзистора для роботи, буде витягнута безпосередньо з вхідного штифта.Нижче наведено простий приклад схеми, який можна використовувати для перевірки роботи інтегрованої схеми ULN2003.
У ланцюзі ми думаємо про світлодіод як навантаження та логічні штифти використовуються для підключення до цифрових схем або мікроконтролерів, таких як Arduino.Зауважте, що позитивний штифт світлодіода повинен бути підключений до позитивної напруги навантаження, а негативний штифт повинен бути підключений до вихідного штифта ІС.Це пояснюється тим, що коли рівень вхідного штифта ІС підніметься високо, відповідний вихідний штифт переходить на землю.Тому, коли негативна клема світлодіода з'єднана з землею, ланцюг закритий, що дозволяє світлодіодам випромінювати світло.Максимальний струм навантаження, підключений до кожного вихідного штифта, становить 500 мА, а напруга - 50 В.Однак, якщо вам потрібно керувати навантаженням більш високого струму, ви можете це зробити, паралельно підключивши два або більше вихідних штифтів.Наприклад, якщо ви підключите три шпильки паралельно, ви можете їздити приблизно 1,5А.Компанія COM використовується для підключення до заземлення через перемикач, це з'єднання необов’язково.Він може бути використаний як випробувальний вимикач, тобто, коли цей штифт підключений до землі, всі вихідні штифти будуть підключені до землі.
Де використовується ULN2003?
У практичних додатках ULN2003 часто використовується для керування індуктивними навантаженнями, такими як крокові двигуни, реле та соленоїдні клапани.Оскільки ці навантаження зазвичай потребують більших струмів і більш високих напруг для керування, ULN2003 має достатні можливості водіння, одночасно маючи менший енергоспоживання та більшу надійність, що робить його ідеальним вибором для руху цих навантажень.
На додаток до основної функції водіння, ULN2003 також може реалізувати більш складні функції управління, використовуючи зовнішні резистори, конденсатори та інші компоненти.Наприклад, ми можемо використовувати зовнішні резистори для регулювання розміру вихідного струму або через зовнішні конденсатори для реалізації де-джитера та інших функцій.Реалізація цих функцій контролю не тільки ще більше розширює сферу застосування ULN2003, але й підвищує гнучкість його використання.
У процесі проектування та виготовлення електронного обладнання широко використовується ULN2003.Він може використовуватися в різних схемах управління, приводних схемах, захисних схемах та інших випадках, що забезпечує важливу гарантію для нормальної роботи електронного обладнання.У той же час, оскільки ULN2003 має менший розмір та менший енергоспоживання, він також широко використовується в електронних пристроях, які проводять мініатюризацію та низьке споживання електроенергії.
Як використовувати ULN2003 для керування кроковим двигуном?
По -перше, нам потрібно підключити джерело живлення крокового двигуна до відповідної напруги живлення та переконатися, що діапазон напруги живлення ULN2003 відповідає вимогам крокового двигуна.Далі ми підключаємо вихідні шпильки ULN2003 до елементів керування кроковим двигуном.Зазвичай крокові двигуни мають чотири лінії управління (A, A ', B, B'), що відповідають двом фазам.Ми підключаємо кожен з чотирьох виводів (OUT1 через OUT4) ULN2003 до цих чотирьох ліній управління кроковим двигуном.Згодом ми підключаємо контрольний сигнал (наприклад, від мікроконтролера) до входу ULN2003.Коли вхідний сигнал високий, відповідний вихідний штифт ULN2003 буде витягнутий низьким, що призведе до обертання крокового двигуна.Потім нам потрібно написати програму для управління кроковим двигуном за допомогою відповідної мови програмування.Залежно від типу крокового двигуна (однофазний, двофазний, чотирифазний тощо), нам потрібно визначити правильну послідовність кроку та контрольні сигнали.Нарешті, ми запускаємо програму та перевіряємо рух крокового двигуна.За потребою ми можемо відрегулювати послідовність кроків та швидкість крокового двигуна, щоб забезпечити його функціонування, як очікувалося.
Часті запитання [FAQ]
1. Що замінює ULN2003 MOSFET?
У нас є MOSFET, еквівалентний ULN2003, який називається TPL7407LA.
2. Для чого використовується ULN2003?
IC ULN2003 - один із найпоширеніших драйверів двигуна.Цей ІС стає в нагоді, коли нам потрібно керувати навантаженнями високого струму за допомогою цифрових логічних схем, таких як ОП-карти, таймери, ворота, ардуїно, малюнок, рука тощо
3. Що таке чіп ULN2003?
Модуль драйвера ULN2003 - це кроковий драйвер двигуна, невеликий розмір та простий у використанні.Він використовує мікросхему драйвера ULN2003 для посилення контрольного сигналу від Arduino.Цей ультра легкий та дешевий варіант, який зазвичай використовується для запуску та управління невеликими додатками Steper Motors.
4. Чому ми використовуємо ULN2803?
Інтегрована схема ULN2803 використовується як інтерфейс живлення для ланцюгів за допомогою CMOS та TTL -технології.Цей інтегрований має 8 транзисторів NPN у конфігурації Дарлінгтона із захисними діодами, для управління двигунами, індуктивними навантаженнями, реле тощо.
5. Яка різниця між ULN2002 та ULN2003?
ULN2002A спеціально розроблений для використання з пристроями від 14 до 25 В.Кожен вхід цього пристрою має діод Zener та резистор серії для управління вхідним струмом до безпечної межі.ULN2003A має базовий резистор серії 2,7 км для кожної пари Дарлінгтона для роботи безпосередньо з пристроями CMOS TTL або 5-V.