Verständnis der wichtigsten Merkmale und Anwendungen von ULN2003
ULN2003 ist ein hochspannendes Produkt mit hohem Stromverbund-Transistor-Array-Serien.Es verfügt über eine hohe Betriebsspannung, einen hohen Stromverstärkung, einen breiten Temperaturbereich und eine starke Belastungskapazität. Es ist daher sehr geeignet für verschiedene Systeme, für die Hochleistungsantrieb erforderlich ist.In diesem Artikel werden relevante Informationen von ULN2003 eingeführt, einschließlich seiner Merkmale, Stifte und Funktionen, des Arbeitsprinzips, der Funktion und der Anwendung.Fangen wir an.Katalog
ULN2003 Übersicht
ULN2003 ist ein Hochspannungs- und Hochstromtreiber, der häufig in verschiedenen Schaltungen für elektronische Schlossregelung, Motorantrieb, Stepper-Motorantrieb, LED-Displayumwandlung, Smart-Home-Geräte und andere Gelegenheiten bei Hochspannungs- und Hochstromgeräten verwendet wirdmüssen kontrolliert werden.Es besteht aus sieben Silicon NPN -Komposit -Transistoren, wobei jedes Paar Darlington -Transistoren in Reihe mit einem 2,7 -km -Basiswiderstand verbunden sind.Bei einer Betriebsspannung von 5 V kann sie direkt an TTL- und CMOS -Schaltungen angeschlossen werden, sodass sie direkt Daten verarbeiten können, die ursprünglich Standard -Logikpuffer benötigen.Daher kann ULN2003 mehrere Geräte gleichzeitig steuern.Es hat die Vorteile einer hohen Zuverlässigkeit, einer bequemen Schnittstelle usw. und ist leicht in verschiedene Schaltungen integriert zu werden.
Alternativen und Äquivalente
• LR2003L
• ULN2001
• ULN2001A
• Uln2003a
Was sind die Eigenschaften von ULN2003?
ULN2003 hat die folgenden Funktionen:
• Flacher Schlafstrom: Wenn der Ausgang niedrig ist, ist der Schlafstrom des ULN2003 sehr niedrig, wodurch der Stromverbrauch und die Wärmeerzeugung verringert werden.
• DIP-Paket: ULN2003 nimmt ein duales Inline-Paket für das einfache Einfügen in die Leiterplatte und das einfache Löten an.
• Sieben programmierbare Ausgänge: Der ULN2003 verfügt über sieben Ausgangsstifte, von denen jedes unabhängig gesteuert werden kann, was es ideal für das Fahren mehrerer Motoren oder Relais macht.
• Kompatibilität für Eingabe- und Kontrollpegel: Die Eingangsnadeln von ULN2003 verwenden die TTL- und CMOS -Ebene, die mit gemeinsamen Logikpegeln vollständig kompatibel sind. Daher ist es sehr bequem, sich in andere digitale Schaltkreise zu integrieren.
• Eingebaute kostenlose Dupont-Diode: Jedes Darlington-Paar verfügt über eine integrierte kostenlose Dupont-Diode, um die Schaltkomponenten vor Umkehrspannungsschäden zu schützen, wodurch die Zuverlässigkeit des Chips verbessert wird.
• Hochstrom und hohe Spannung: Der Ausgang von ULN2003 kann einem hohen Strom und Spannung standhalten.Der maximale Standstrom beträgt 500 mA und die maximale Standspannung beträgt 50 V, wodurch sie sehr geeignet ist, Hochleistungsmotoren und -Relais zu steuern.
Pin -Diagramm und Funktionen von ULN2003
Pin 1: Dieser Stift ist der Impulseingangsanschluss der CPU, und der Anschluss entspricht einem Signalausgangsklemmen.
Pin 2 bis 7: Dieser Pin ist der CPU -Impulseingangsanschluss.
Pin 8: Dieser Stift ist geerdet.
Pin 9: Dieser Stift ist die gemeinsame Kathode der sieben internen Freilaufdioden.Die Anode jeder Diode ist mit dem Sammler jeder Darlington -Röhre verbunden.Bei der Verwendung für induktive Belastungen sollte dieser Stift mit dem positiven Pol der Lastleistung verbunden sein, um das Freilauf zu erreichen.Wenn dieser Stift mit dem Masse verbunden ist, entspricht er tatsächlich dem Sammler des Darlington -Röhrchens, der direkt mit dem Masse verbunden ist.
Stifte 10 bis 16: Diese Stifte sind die Pulssignalausgangsklemmen, die dem Stift 7, Pin 6, Pin 5, Pin 4, Pin 3, Stift 2 und Stift 1 -Signaleingangsklemmen entsprechen.
Arbeitsprinzip und Funktion von ULN2003
Der ULN2003 besteht aus zwei Hauptteilen, der Eingangsseite und der Ausgangsseite.Die Eingänge umfassen sieben Eingangsstifte (IN1 bis IN7), die zum Empfangen von logischen Signalen aus externen Quellen verwendet werden, während die Ausgänge sieben Schaltrohrausgangsanschlüsse (Out1 bis Out7) enthalten, die für die Steuerung des Schaltungszustands der Lastschaltungen verantwortlich sind.
Das Arbeitsprinzip von ULN2003 lautet wie folgt: Wenn das Eingangssignal ein hohes Niveau ist, befindet sich das entsprechende Schalterrohr im Chip in einem geschlossenen Zustand, und der Lastkreis kann zu diesem Zeitpunkt nicht nach Strom angetrieben werden.Wenn das Eingangssignal niedrig ist, wird das Schaltrohr eingeschaltet, sodass der Strom den Lastkreis ansteuert.Durch Ändern des Ebenenzustands des Eingangsanschlusss können wir daher die Schaltregelung des entsprechenden Stifts des Ausgangsanschlusss erreichen.
Die Hauptfunktion von ULN2003 besteht darin, Hochspannung, hohe Strom und hohe Induktivitätslasten zu treiben.Da gewöhnliche Mikrocontroller diese Lasten nicht direkt steuern können, ist ULN2003 für das Fahren und die Kontrolle erforderlich.Darüber hinaus ist der Chip mit einer internen Unterdrückungsdiode ausgestattet, um einen Rückschutz am Ausgangsanschluss zu gewährleisten, wodurch das gesamte System stabiler und zuverlässiger wird.
ULN2003 Antriebsschaltungsdiagramm
ULN2003 ist eine integrierte Schaltung mit 16 Stiften.Es integriert sieben Paare von Darlington -Transistoren, die jeweils in der Lage sind, Lasten von bis zu 50 V und 500 mA zu fahren.Für diese sieben Darlington -Paare rüsten wir die entsprechenden sieben Eingangs- und Ausgangsnadeln aus.Darüber hinaus enthält es Bodenstifte und Allzweckstifte.In der Regel ist der Erdungsstift direkt mit dem Masse verbunden, während die Verwendung eines gemeinsamen Stifts optional ist.Überraschenderweise hat dieser IC keinen dedizierten VCC -Pin.Dies liegt daran, dass die für den Transistor erforderliche Leistung direkt aus dem Eingangsstift gezogen wird.Im Folgenden finden Sie ein einfaches Schaltungsbeispiel, mit dem der Betrieb des integrierten ULN2003 -Schaltkreises testen kann.
In der Schaltung sehen wir die LED als Last und die Logikstifte werden verwendet, um eine Verbindung zu digitalen Schaltungen oder Mikrocontrollern wie Arduino herzustellen.Beachten Sie, dass der positive Stift der LED mit der positiven Lastspannung angeschlossen und der negative Stift an den Ausgangsstift des IC angeschlossen werden sollte.Dies liegt daran, dass der entsprechende Ausgangsstift, wenn der Eingangspinpegel des IC hoch ist, zu Masse geht.Wenn der negative Anschluss der LED mit dem Masse verbunden ist, ist die Schaltung geschlossen, sodass die LED Licht emittiert.Der maximale Laststrom, der an jedem Ausgangsstift angeschlossen ist, beträgt 500 mA und die Spannung 50 V.Wenn Sie jedoch eine höhere Stromlast fahren müssen, können Sie dies tun, indem Sie zwei oder mehr Ausgangsstifte parallel anschließen.Wenn Sie beispielsweise drei Pins parallel anschließen, können Sie etwa 1,5A fahren.Der COM -Pin wird verwendet, um über den Switch eine Verbindung zum Boden herzustellen. Diese Verbindung ist optional.Es kann als Testschalter verwendet werden, d. H. Wenn dieser Stift mit dem Masse angeschlossen ist, werden alle Ausgangsstifte mit dem Masse angeschlossen.
Wo wird ULN2003 verwendet?
In praktischen Anwendungen wird ULN2003 häufig verwendet, um induktive Lasten wie Schrittmotoren, Relais und Magnetventile zu antreiben.Da diese Lasten normalerweise größere Ströme und höhere Spannungen erfordern, verfügt ULN2003 über ausreichende Fahrkapazitäten und haben einen geringeren Stromverbrauch und eine höhere Zuverlässigkeit, was es zu einer idealen Wahl für das Fahren dieser Lasten macht.
Zusätzlich zur grundlegenden Fahrfunktion kann ULN2003 auch komplexere Kontrollfunktionen realisieren, indem externe Widerstände, Kondensatoren und andere Komponenten verwendet werden.Zum Beispiel können wir externe Widerstände verwenden, um die Größe des Ausgangsstroms oder über externe Kondensatoren anzupassen, um den De-Jitter und andere Funktionen zu realisieren.Die Realisierung dieser Kontrollfunktionen erweitert nicht nur den Umfang der Anwendung von ULN2003 weiter, sondern verbessert auch die Flexibilität der Verwendung.
Im Design- und Herstellungsprozess von elektronischen Geräten wird ULN2003 weit verbreitet.Es kann in verschiedenen Steuerungskreisen, Antriebskreisen, Schutzschaltungen und anderen Gelegenheiten verwendet werden, die eine wichtige Garantie für den normalen Betrieb elektronischer Geräte bieten.Gleichzeitig wurde, da ULN2003 eine geringere Größe und einen geringeren Stromverbrauch aufweist, auch in elektronischen Geräten, die Miniaturisierung und geringem Stromverbrauch verfolgen, häufig verwendet.
Wie benutze ich ULN2003, um Stepper -Motor zu fahren?
Zunächst müssen wir die Stromversorgung des Schrittmotors an eine geeignete Versorgungsspannung anschließen und sicherstellen, dass der Versorgungsspannungsbereich von ULN2003 den Anforderungen des Schrittmotors entspricht.Als nächstes verbinden wir die Ausgangsnadeln des ULN2003 mit den Steuerungen des Schrittmotors.Typischerweise haben Schrittmotoren vier Kontrolllinien (a, a ', b, b'), die zwei Phasen entsprechen.Wir verbinden jede der vier Ausgänge (Out1 bis Out4) des ULN2003 mit diesen vier Kontrolllinien des Schrittmotors.Anschließend verbinden wir ein Steuersignal (z. B. von einem Mikrocontroller) mit dem Eingang des ULN2003.Wenn das Eingangssignal hoch ist, wird der entsprechende ULN2003 -Ausgangsstift niedrig gezogen, wodurch sich der Schrittmotor dreht.Anschließend müssen wir das Programm schreiben, um den Schrittmotor mit einer geeigneten Programmiersprache zu steuern.Abhängig von der Art des Schrittmotors (einphasige, zweiphasige, vierphasige usw.) müssen wir die richtige Schrittsequenz- und Steuersignale bestimmen.Schließlich führen wir das Programm durch und testen die Bewegung des Schrittsmotors.Nach Bedarf können wir die Schrittsequenz und Geschwindigkeit des Schrittmotors einstellen, um sicherzustellen, dass er wie erwartet funktioniert.
Häufig gestellte Fragen [FAQ]
1. Was ersetzt ULN2003 MOSFET?
Wir haben ein MOSFET -Äquivalent wie der ULN2003, der als TPL7407LA bezeichnet wird.
2. Wofür wird ULN2003 verwendet?
ULN2003 IC ist einer der am häufigsten verwendeten Motor -Treiber -IC.Dieses IC ist praktisch, wenn wir mit digitalen Logikschaltungen wie Op-Maps, Timer, Toren, Arduino, PIC, Arm usw. hohe Stromladungen fahren müssen.
3. Was ist ULN2003 -Chip?
ULN2003 -Fahrermodul ist ein Stepper -Motorfahrer, eine kleine Größe und einfach zu bedienen.Es verwendet den ULN2003 -Treiberchip, um das Steuersignal vom Arduino zu verstärken.Diese ultra -leichte und billige Option, die üblicherweise zum Ausführen und Steuerung der kleinen Anwendungs -Schrittmotoren verwendet wird.
4. Warum verwenden wir ULN2803?
Der integrierte ULN2803 -Schaltkreis wird als Leistungsschnittstelle für Schaltkreise mit CMOS- und TTL -Technologie verwendet.Dieses Integrierte verfügt über 8 NPN -Transistoren in der Darlington -Konfiguration mit Schutzdioden, um Motoren, induktive Lasten, Relais und mehr zu steuern.
5. Was ist der Unterschied zwischen ULN2002 und ULN2003?
Die ULN2002A ist speziell für die Verwendung mit 14 bis 25 V PMOS-Geräten ausgelegt.Jeder Eingang dieses Geräts verfügt über eine Zenerdiode und einen Widerstand in Reihe, um den Eingangsstrom auf eine sichere Grenze zu steuern.Der ULN2003A verfügt über einen Basiswiderstand von 2,7-kΩ-Serien für jedes Darlington-Paar für den Betrieb direkt mit TTL- oder 5-V-CMOS-Geräten.