HuisblogULN2003 Comprehensive Guide - Functies, operationele principes, equivalenten en toepassingen
ULN2003 Comprehensive Guide - Functies, operationele principes, equivalenten en toepassingen
De ULN2003-serie, bekend van het integreren van hoge spanning en hoge stroommogelijkheden in een Darlington-transistorarray, valt op voor zijn voordelige werkspanning, superieure prestaties in huidige versterking, brede temperatuuraanpassingsvermogen en belastingdragende capaciteit.Dit maakt het een ideale keuze voor veel systemen die krachtige schijven vereisen.Dit artikel is bedoeld om zich te verdiepen in de kernkenmerken van de ULN2003, met betrekking tot de PIN -configuratie, functionele beschrijving, operationele mechanismen en praktische toepassingen in verschillende scenario's.Laten we duiken voor een gedetailleerd begrip.
Catalogus
Overzicht van ULN2003
De Uln2003 is een hoogspanning, hoogstroomstuurprogramma dat zijn plaats heeft gevonden in een breed scala aan toepassingen, waaronder het regelen van elektronische sloten, het aandrijven van motoren en stappenmotoren, het besturen van LED -displays en het beheren van apparaten in slimme huizen.Deze veelzijdigheid komt voort uit zijn precieze mogelijkheid om de hoge spanning en stroomvereisten aan te kunnen.In de kern bestaat de ULN2003 uit zeven Silicon NPN Darlington -paren.Elke transistor is in serie verbonden met een weerstand van 2,7 kΩ, waardoor de rijmogelijkheden aanzienlijk worden verbeterd.Een van de opvallende kenmerken van de ULN2003 is de compatibiliteit met 5V -bedrijfsspanning, waardoor directe verbindingen met TTL- en CMOS -circuits mogelijk worden.Deze directe verbinding vereenvoudigt gegevensverwerking die anders standaard logische buffers zou vereisen, waardoor de controle over individuele apparaten wordt vergemakkelijkt en gelijktijdige bewerkingen op meerdere apparaten mogelijk wordt gemaakt.
De ULN2003 heeft ingenieus ontworpen en produceert een uitgangsspanning onafhankelijk van de ingangsspanning, die naadloos in elk circuitontwerp past, of het nu gaat om microcontrollers of microprocessorsystemen.Het ondersteunt maximaal 50V belastingspanning en tot 500 mA stroom.De capaciteit kan worden uitgebreid voorbij deze limieten door meerdere uitgangspennen te paralleleren.Bovendien wordt de ULN2003 geleverd met ingebouwde functies voor frequentiedemping en back-EMF-bescherming, waardoor een extra laag veiligheid is toegevoegd voor verbonden apparaten.Dit doordachte ontwerp zorgt ervoor dat de ULN2003 niet alleen voldoet aan de diverse behoeften van de huidige hoogspanning, hoge stroomtoepassingen, maar ook verder betrouwbaarheid en veiligheid garandeert.
Kenmerken van ULN2003
De ULN2003 beschikt over de volgende functies:
- Het kan onder spanningen werken tot 50V (sommige versies kunnen tot 100V gaan).
- Het maakt een stroom van maximaal 500 mA per ingang mogelijk.
- Bevat een interne klemdiode voor apparaatbescherming.
- Beschikt over interne bescherming voor het retoursysteem, met een pin beschikbaar voor ladingsdetectie.
- perfecte integratie met microcontrollers en Arduino -boards.
- Compatibiliteit met TTL -logica en 5V CMO's.
- De ULN2003-chip is verkrijgbaar in 16-pins dip-, TSSOP- en soiC-pakketten.
- Gewoonlijk wordt het geleverd met extra componenten die op een module in de markt zijn gemonteerd voor een eenvoudigere verbinding.
PIN -configuratie van ULN2003
1. Input 1: Deze pin regelt de overeenkomstige uitgang (uitgang 1).Als het hoog is (5V), zal er een uitvoer zijn;Anders zal er geen zijn.
2. Input 2: hetzelfde als hierboven, maar beïnvloedt de uitgang 2.
3. Input 3: Hetzelfde als hierboven, voor uitgang 3.
4. Input 4: Hetzelfde voor uitgang 4.
5. Input 5: Hetzelfde als hierboven, voor uitgang 5.
6. Input 6: Hetzelfde als hierboven, maar voor uitgang 6.
7. Input 7: Hetzelfde, maar voor uitgang 7.
8. GND: deze pin 8 is voor aarding, om te worden aangesloten op de voeding.
9. com: deze pin kan verschillende functies uitvoeren.Het wordt meestal gebruikt als een testpen om alle uitgangen te openen.Het kan ook worden gebruikt voor inductieve belastingen.
10. Uitgang 7: Geregeld door Input 7, kan elke belasting van 50V en 500MA erop worden aangesloten.
11. Uitgang 6: Hetzelfde als hierboven, maar hangt af van de input 6.
12. Uitgang 5: Hetzelfde maar komt overeen met input 5.
13. Uitgang 4: Hetzelfde als hierboven, maar gecontroleerd door input 4.
14. Uitgang 3: Hetzelfde, maar komt overeen met input 3.
15. Uitgang 2: Hetzelfde als hierboven, maar komt overeen met input 2.
16. Output 1: bestuurd door input 1, maar heeft dezelfde kenmerken als de andere.
Bedrijfsprincipe en functionaliteit van ULN2003
De ULN2003 -chip verdeelt zijn functionaliteit slim in twee hoofdonderdelen: invoer en uitvoer.Aan de ene kant gebruikt het zeven invoerpennen (in1 tot in7) om inkomende logische signalen vast te leggen.Aan de andere kant beheren zeven uitgangstransistoren (OUT1 tot OUT7) de aan en uit -toestanden van de belastingen waarmee ze zijn verbonden.Het voordeel van deze opstelling is zijn responsiviteit op signaalveranderingen: een hoog signaal houdt de interne transistors in een gesloten toestand, waardoor de stroom niet naar de belasting stroomt, terwijl een laag signaal ze opent, waardoor stroom vrij kan stromen.Deze directe link tussen de signalen van de invoerpennen en de acties van de uitvoerpennen maakt nauwkeurige controle over de verbonden apparaten mogelijk.
Functioneel is de ULN2003 ontworpen om ladingen aan te sturen die te veel spanning, stroom of inductantie bevatten voor standaard microcontrollers om direct te verwerken.Bovendien is elk van zijn uitgangen uitgerust met klemdioden, waardoor omgekeerde bescherming wordt geboden en de stabiliteit en betrouwbaarheid van het systeem aanzienlijk wordt verbeterd.Dit ontwerp voldoet niet alleen aan de hoge eisen van het beheersen van krachtige belastingen, maar zorgt ook voor de veiligheid van complexe circuitconfiguraties, waardoor het een betrouwbare keuze is voor uitdagende elektrische omgevingen.
Een steppermotor rijden met uln2003
De ULN2003 is een 16-pins geïntegreerd circuit dat zeven paar Darlington-transistors integreert, elk in staat om belastingen tot 50V en 500MA te besturen.We zijn uitgerust met overeenkomstige zeven invoer- en uitvoerpennen voor deze zeven Darlington -paren.Bovendien omvat het een grondpen en een gewone pin.Normaal gesproken is de grondpen direct geaard, terwijl het gebruik van de gemeenschappelijke pin optioneel is.Verrassend genoeg heeft deze IC geen speciale VCC -pin.Dit komt omdat de kracht die nodig is voor de transistoren om te werken rechtstreeks uit de invoerpennen wordt gehaald.Hieronder is een eenvoudig circuitvoorbeeld dat kan worden gebruikt om de werking van het geïntegreerde circuit van ULN2003 te testen.
In deze opstelling wordt een LED beschouwd als de belasting, met zijn positieve terminal die is aangesloten op de voeding en zijn negatieve terminal die is gebaseerd op een uitgangspen van de ULN2003.Dit ontwerp wordt gekozen omdat, wanneer het spanningsniveau op een ingangspen stijgt, de overeenkomstige uitgangspen gronden, waardoor het circuit wordt gesloten en de LED verlicht.Bovendien, hoewel de maximale ladingstroomlimiet voor elke uitgangspen 500 mA is, kunnen het besturen van hogere stroombelastingen worden bereikt door meerdere uitgangspennen te paralleleren.Parallel met drie pinnen kan bijvoorbeeld theoretisch stromingen tot 1,5A aandrijven.Hoewel het aarden van de COM -pin optioneel is, kan deze worden gebruikt als een testschakelaar, waardoor alle uitvoerpennen kunnen worden gemalen wanneer de COM -pin is geaard.
Toepassingen van ULN2003
- Voor het besturen van hoge stroombelastingen met digitale circuits.
- Geschikt voor het besturen van stappenmotoren.
- Kan LED's met hoge stroomstoffen aandrijven.
- Relay -aandrijfmodules (in staat om 7 relais te besturen).
- Logische buffers in digitale elektronica.
- Gebruikt als een aanraaksensor voor Arduino.
Equivalent ICS naar ULN2003
- LR2003L
- TBD62003APG
- ULN2001
- Uln2001A
- uln2003a
Model diagram van ULN2003
Veelgestelde vragen [FAQ]
1. Waar wordt uln2003 voor gebruikt?
De ULN2003 Stepper Motor Drive-module wordt gebruikt voor het besturen van stappenmotoren, LED's met hoge stroom en relaismodules.Deze IC maakt gebruik van Darlington -paren voor de output en kan tot 5V en 500MA leveren.Het vermogen dat nodig is voor de werking van de transistors is afkomstig van de besturingsingang, daarom is er geen VCC -pin op de IC.
2. Wat is het verschil tussen ULN2003 en ULN2004?
De ULN2003A heeft een basisweerstand van 2,7 kΩ voor elk Darlington-paar, waardoor directe werking met TTL- of 5-V CMOS-apparaten mogelijk wordt.De ULN2004A heeft een basisweerstand van 10,5 kΩ om de directe werking van CMOS-apparaten te vergemakkelijken met behulp van voedingsspanningen van 6 tot 15 V.
3. Wat is de maximale spanning voor ULN2003?
De ULN2003A, een populair onderdeel voor het stimuleren van hogere spanningsbelastingen van logica, heeft zijn ingangen beoordeeld voor maximaal 30V en de uitgangen tot 50V.De ULN2004 kan ook als een alternatief worden beschouwd.
4. Wat is het verschil tussen ULN2003 en ULQ2003?
Deze kunnen allemaal worden beschouwd als verschillende versies van hetzelfde apparaat, namelijk ULN2003A.Uln2003a is een 7-kanaals Darlington Array.ULQ2003A is identiek aan ULN2003A maar beoordeeld voor hogere temperaturen (85 ° C).ULN2803 heeft 8 kanalen in plaats van 7, waardoor het vergelijkbaar is met ULN2003A.
5. Kan ULN2003 worden gebruikt om een steppermotor aan te rijden?
De primaire functie van de ULN2003 is om de besturingssignalen van de Arduino te versterken, zodat ze kunnen worden gebruikt om de 28BYJ-48 steppermotor aan te sturen.