Pochopenie kľúčových funkcií a aplikácií ULN2003
Uln2003 je vysokonapäťový, vysoko-prúdový produkt kompozitného tranzistorového poľa.Má vysoké prevádzkové napätie, vysoký zisk prúdu, široký teplotný rozsah a silnú zaťažovaciu kapacitu, takže je veľmi vhodný pre rôzne systémy, ktoré vyžadujú vysoko výkonnú jazdu.Tento článok predstaví relevantné informácie o ULN2003 vrátane jeho charakteristík, kolíkov a funkcií, pracovného princípu, funkcie a aplikácie.Začnime.Katalóg
Prehľad uln2003
Uln2003 je vysokonapäťový a vysokovýkonný ovládač, ktorý sa bežne používa v rôznych obvodoch pre elektronické ovládanie zámku, pohon motora, pohon s krokom, konverzia displeja LED, inteligentné domáce vybavenie a ďalšie príležitosti, kde vysoké a vysoké a vysoké zariadeniaje potrebné kontrolovať.Skladá sa zo siedmich kompozitných tranzistorov kremíkových NPN, pričom každá dvojica Darlingtonových tranzistorov je spojená v sérii s 2,7k základným odporom.Pri prevádzkovom napätí 5V môže byť priamo pripojený k obvodom TTL a CMOS, takže môže priamo spracovať údaje, ktoré pôvodne vyžadovali štandardné logické vyrovnávacie pamäte.Preto môže ULN2003 súčasne ovládať viac zariadení.Má výhody vysokej spoľahlivosti, pohodlného rozhrania atď. A je ľahké sa integrovať do rôznych obvodov.
Alternatívy a ekvivalenty
• LR2003L
• uln2001
• Uln2001a
• Uln2003a
Aké sú charakteristiky Uln2003?
Uln2003 má tieto funkcie:
• Plytký spánkový prúd: Keď je výstup nízky, prúd spánku ULN2003 je veľmi nízky, čo pomáha znižovať spotrebu energie a tvorbu tepla.
• Balík DIP: Uln2003 prijíma dvojitý in-line balík pre ľahké vloženie do dosky obvodov a ľahké spájkovanie.
• Sedem programovateľných výstupov: ULN2003 má sedem výstupných kolíkov, z ktorých každý je možné ovládať nezávisle, čo je ideálny na riadenie viacerých motorov alebo relé.
• Kompatibilita na úrovni vstupu a riadenia: Vstupné kolíky ULN2003 prijímajú riadenie úrovne TTL a CMOS, ktoré sú plne kompatibilné so spoločnými logickými úrovňami, takže je veľmi pohodlné integrovať sa s inými digitálnymi obvodmi.
• Vstavaná bezplatná DuPont Diode: Každý pár Darlington má vstavanú bezplatnú DuPont Diode na ochranu spínacích komponentov pred poškodením spätného napätia, čím sa zlepšila spoľahlivosť čipu.
• Vysoký prúd a vysoké napätie: Výstup ULN2003 vydrží vysoký prúd a napätie.Jeho maximálny vydržanie prúdu je 500 mA a maximálne vydrhnutie napätia je 50 V, vďaka čomu je veľmi vhodný na riadenie vysokorýchlostných motorov a relé.
PIN diagram a funkcie uln2003
PIN 1: Tento kolík je vstupným terminálom CPU impulzom a port zodpovedá výstupnému terminálu signálu.
PIN 2 až 7: Tento kolík je vstupný terminál CPU impulzu.
PIN 8: Tento kolík je uzemnený.
PIN 9: Tento kolík je bežnou katódou siedmich vnútorných voľných diód.Anóda každej diódy je pripojená k zberateľovi každej Darlingtonovej trubice.Ak sa používa na induktívne zaťaženie, tento kolík by mal byť pripojený k kladnému pólu zdroja napájania zaťaženia, aby sa dosiahlo voľné konanie.Ak je tento kolík pripojený k zemi, je to v skutočnosti rovnocenné s kolektorom Darlingtonovej trubice, ktorá je pripojená priamo k zemi.
PIN 10 až 16: Tieto kolíky sú výstupné terminály pulzného signálu, ktoré zodpovedajú kolíku 7, kolíku 6, kolíka 5, pin 4, pin 3, pin 2 a vstupné vstupné svorky signálu PIN 1.
Pracovný princíp a funkcia uln2003
Uln2003 sa skladá z dvoch hlavných častí, vstupnej strany a výstupnej strany.Vstupy zahŕňajú sedem vstupných kolíkov (IN1 až IN7), ktoré sa používajú na prijímanie logických signálov z externých zdrojov, zatiaľ čo výstupy obsahujú sedem výstupných portov spínacej trubice (OUT1 na OUT7), ktoré sú zodpovedné za ovládanie spínacieho stavu zaťažovacích obvodov.
Pracovný princíp ULN2003 je nasledujúci: Keď je vstupný signál vysoký, zodpovedajúca spínacia trubica vo vnútri čipu bude v uzavretom stave a obvod zaťaženia nemôže byť v tomto čase riadený prúdom;Ak je vstupný signál nízka, spínacia trubica sa zapne, čím sa umožní prúdiť prúd zaťaženia.Preto zmenou stavu úrovne vstupného terminálu môžeme dosiahnuť prepínanie riadenia zodpovedajúceho kolíka výstupného terminálu.
Hlavnou funkciou ULN2003 je poháňanie vysokého napätia, vysokého prúdu a vysokého indukčného zaťaženia.Pretože bežné mikrokontroléry nemôžu tieto zaťaženia priamo ovládať, na riadenie a kontrolu je potrebná ULN2003.Okrem toho je čip vybavený vnútornou supresnou diódou, ktorá poskytuje spätnú ochranu na výstupnom porte, vďaka čomu je celý systém stabilnejší a spoľahlivejší.
Schéma hnacieho obvodu uln2003
Uln2003 je integrovaný obvod so 16 kolíkom.Integruje sedem párov tranzistorov Darlingtonu, z ktorých každý je schopný riadiť zaťaženie až do 50 V a 500 mA.Pre týchto siedmich párov Darlingtonu vybavíme zodpovedajúce sedem vstupných a výstupných kolíkov.Okrem toho obsahuje mleté kolíky a kolíky na všeobecné účely.Zvyčajne je mletý kolík pripojený priamo k zemi, zatiaľ čo použitie bežného kolíka je voliteľné.Prekvapivo tento IC nemá vyhradený kolík VCC.Dôvodom je skutočnosť, že výkon potrebný na prevádzku tranzistora bude nakreslený priamo zo vstupného kolíka.Nižšie je uvedený jednoduchý príklad obvodu, ktorý sa môže použiť na testovanie prevádzky integrovaného obvodu ULN2003.
V okruhu považujeme LED LED, pretože zaťaženie a logické kolíky sa používajú na pripojenie k digitálnym obvodom alebo mikrokontrolérom ako Arduino.Všimnite si, že kladný kolík LED by mal byť pripojený k kladnému napätiu zaťaženia a záporný kolík by mal byť pripojený k výstupnému kolíku IC.Je to preto, že keď úroveň vstupného kolíka IC zvýši, zodpovedajúci výstupný kolík prechádza do zeme.Preto, keď je negatívny terminál LED pripojený k zemi, obvod je uzavretý, čo umožňuje LED žiarivej svetle.Maximálny zaťažovací prúd pripojený ku každému výstupnému kolíku je 500 mA a napätie je 50 V.Ak však potrebujete riadiť zaťaženie s vyšším prúdom, môžete tak urobiť paralelne pripojením dvoch alebo viacerých výstupných kolíkov.Napríklad, ak spojíte paralelne tri kolíky, môžete jazdiť okolo 1,5a.PIN sa používa na pripojenie k zemi cez prepínač, toto pripojenie je voliteľné.Môže sa použiť ako testovací spínač, t. J. Keď je tento kolík pripojený k zemi, všetky výstupné kolíky budú pripojené k zemi.
Kde sa používa uln2003?
V praktických aplikáciách sa ULN2003 často používa na riadenie induktívneho zaťaženia, ako sú krokové motory, relé a solenoidové ventily.Pretože tieto zaťaženia zvyčajne vyžadujú na jazdu väčšie prúdy a vyššie napätie, má ULN2003 dostatočné množstvo jazdných schopností, pričom má menšiu spotrebu energie a vyššiu spoľahlivosť, čo z neho robí ideálnu voľbu na riadenie týchto záťaží.
Okrem základnej funkcie jazdy môže UNN2003 tiež realizovať zložitejšie riadiace funkcie pomocou externých odporov, kondenzátorov a ďalších komponentov.Napríklad môžeme použiť externé odpory na nastavenie veľkosti výstupného prúdu alebo prostredníctvom externých kondenzátorov na realizáciu de-jitter a ďalších funkcií.Realizácia týchto riadiacich funkcií nielen ďalej rozširuje rozsah uplatňovania ULN2003, ale tiež zvyšuje flexibilitu jeho používania.
V procese navrhovania a výroby elektronických zariadení sa uln2003 používa široko.Môže sa použiť v rôznych ovládacích obvodoch, hnacích obvodoch, ochranných obvodoch a ďalších príležitostiach, čím poskytuje dôležitú záruku normálnej prevádzky elektronického zariadenia.Zároveň, pretože Uln2003 má menšiu veľkosť a nižšiu spotrebu energie, sa tiež široko používa v elektronických zariadeniach, ktoré sledujú miniaturizáciu a nízku spotrebu energie.
Ako používať uln2003 na riadenie krokového motora?
Najprv musíme pripojiť napájanie motora kroku k príslušnému napájaciemu napätiu a uistiť sa, že rozsah napájacieho napätia ULN2003 spĺňa požiadavky krokového motora.Ďalej pripájame výstupné kolíky ULN2003 k ovládačom krokového motora.Typicky majú krokové motory štyri kontrolné čiary (a, ', b, b') zodpovedajúce dvom fázam.Každý zo štyroch výstupov (Out1 cez Out4) pripájame ULN2003 k týmto štyrom riadiacim vedeniam krokového motora.Následne spájame riadiaci signál (napr. Z mikrokontroléra) k vstupu ULN2003.Ak je vstupný signál vysoký, zodpovedajúci výstupný kolík ULN2003 bude vytiahnutý nízko, čo spôsobí otáčanie krokového motora.Potom musíme napísať program na ovládanie krokového motora pomocou vhodného programovacieho jazyka.V závislosti od typu krokového motora (jednofázová, dvojfázová, štvorfázová atď.), Musíme určiť správnu krokovú sekvenciu a riadiace signály.Nakoniec spustíme program a otestujeme pohyb krokového motora.Podľa potreby môžeme nastaviť postupnosť a rýchlosť krokového motora, aby sme zaistili, že funguje podľa očakávania.
Často kladené otázky [FAQ]
1. Čo nahrádza uln2003 MOSFET?
Máme MOSFET ekvivalent s ULN2003, nazývaným TPL7407LA.
2. Na čo sa používa uln2003?
Uln2003 IC je jedným z najbežnejšie používaných ovládačov motora IC.Táto IC sa hodí, keď potrebujeme riadiť vysoké prúdové zaťaženie pomocou digitálnych logických obvodov, ako sú OP-mapy, časovače, brány, Arduino, PIC, ARM atď.
3. Čo je čip uln2003?
Modul ovládača ULN2003 je ovládač motora kroku, malá veľkosť a ľahko použiteľná.Používa čip ovládača ULN2003 na zosilnenie riadiaceho signálu z Arduino.Táto ultra ľahká a lacná možnosť sa bežne používa na spustenie a riadenie malých aplikácií krokových motorov.
4. Prečo používame uln2803?
Integrovaný obvod Uln2803 sa používa ako výkonové rozhranie pre obvody s technológiou CMOS a TTL.Tento integrovaný má 8 NPN tranzistorov v konfigurácii Darlingtonu s ochrannými diódami, na reguláciu motorov, induktívne zaťaženia, relé a ďalšie.
5. Aký je rozdiel medzi ULN2002 a ULN2003?
ULN2002A je špeciálne navrhnutý na použitie so zariadeniami 14 až 25 V PMOS.Každý vstup tohto zariadenia má v sérii Zenerovú diódu a rezistor na reguláciu vstupného prúdu na bezpečný limit.Model ULN2003A má pre každý pár Darlingtonu priamy pár Darlingtona priamo so zariadeniami TTL alebo 5-V CMOS pre prevádzku priamo so zariadeniami TTL alebo 5-V.