Comprensione delle caratteristiche chiave e delle applicazioni di ULN2003
Uln2003 è un prodotto ad alta tensione e ad alta corrente di serie di transistor.Ha una tensione operativa elevata, un guadagno di corrente elevata, un ampio intervallo di temperatura e una forte capacità di carico, quindi è molto adatto per vari sistemi che richiedono un'unità ad alta potenza.Questo articolo introdurrà informazioni pertinenti di ULN2003, comprese le sue caratteristiche, pin e funzioni, principio di lavoro, funzione e applicazione.Cominciamo.Catalogare
Panoramica ULN2003
ULN2003 è un driver ad alta tensione e ad alta corrente che viene comunemente utilizzato in vari circuiti per il controllo elettronico della serratura, l'unità del motore, la conversione del motore a passo passo, la conversione del display a LED, le apparecchiature per la casa intelligente e altre occasioni in cui dispositivi ad alta tensione e ad alta correntedeve essere controllato.È costituito da sette transistor compositi NPN al silicio, con ogni coppia di transistor darlington collegati in serie con una resistenza di base da 2,7k.Con una tensione operativa di 5V, può essere collegato direttamente ai circuiti TTL e CMOS, in modo che possa elaborare direttamente i dati che originariamente richiedevano buffer logici standard.Pertanto, ULN2003 può controllare contemporaneamente più dispositivi.Ha i vantaggi di alta affidabilità, interfaccia conveniente, ecc. Ed è facile da integrare in vari circuiti.
Alternative ed equivalenti
• LR2003L
• ULN2001
• Uln2001a
• Uln2003A
Quali sono le caratteristiche di ULN2003?
Uln2003 ha le seguenti funzionalità:
• Corrente di sonno poco profonda: quando l'output è bassa, la corrente di sonno dell'ULN2003 è molto bassa, il che aiuta a ridurre il consumo di energia e la generazione di calore.
• Pacchetto DIP: ULN2003 adotta un pacchetto in linea per un facile inserimento nel circuito e una facile saldatura.
• Sette uscite programmabili: l'ULN2003 ha sette pin di uscita, ognuno dei quali può essere controllato in modo indipendente, rendendolo ideale per la guida di più motori o relè.
• Compatibilità del livello di input e controllo: i pin di input di ULN2003 adottano il controllo a livello di TTL e CMOS, che sono completamente compatibili con i livelli logici comuni, quindi è molto conveniente integrare con altri circuiti digitali.
• Diodo DuPont gratuito incorporato: ogni coppia Darlington ha un diodo DuPont gratuito integrato per proteggere i componenti di commutazione da danni alla tensione inversa, migliorando così l'affidabilità del chip.
• Alta corrente e alta tensione: l'output di ULN2003 può resistere all'alta corrente e alla tensione.La sua corrente di resistenza massima è 500 mA e la tensione massima di resistenza è 50 V, il che la rende molto adatto per il controllo di motori e relè ad alta potenza.
Diagramma dei pin e funzioni di ULN2003
Pin 1: questo pin è il terminale di ingresso dell'impulso della CPU e la porta corrisponde a un terminale di uscita del segnale.
Pin da 2 a 7: questo pin è il terminale di ingresso dell'impulso della CPU.
Pin 8: questo perno è messo a terra.
Pin 9: questo pin è il catodo comune dei sette diodi a ruota libera interni.L'anodo di ciascun diodo è collegato al collettore di ciascun tubo Darlington.Se utilizzato per carichi induttivi, questo pin dovrebbe essere collegato al polo positivo dell'alimentatore di carico per ottenere a ruota libera.Se questo pin è collegato a terra, è in realtà equivalente al collettore del tubo Darlington collegato direttamente a terra.
Pin da 10 a 16: questi pin sono i terminali di uscita del segnale di impulso, corrispondenti rispettivamente al pin 7, pin 6, pin 5, pin 4, pin 3, pin 2 e pin 1 di ingresso del segnale.
Principio di lavoro e funzione di ULN2003
L'ULN2003 è costituito da due parti principali, il lato di ingresso e il lato di uscita.Gli ingressi includono sette pin di input (da IN1 a IN7), che vengono utilizzati per ricevere segnali logici da fonti esterne, mentre le uscite contengono sette porte di uscita del tubo di commutazione (da out1 a out7), che sono responsabili del controllo dello stato di commutazione dei circuiti di carico.
Il principio di lavoro di ULN2003 è il seguente: quando il segnale di ingresso è alto, il tubo di interruttore corrispondente all'interno del chip sarà in uno stato chiuso e il circuito di carico non può essere guidato dalla corrente in questo momento;Quando il segnale di ingresso è basso, il tubo di interruttore verrà attivato, consentendo così alla corrente di guidare il circuito di carico.Pertanto, modificando lo stato di livello del terminale di ingresso, possiamo ottenere il controllo di commutazione del pin corrispondente del terminale di uscita.
La funzione principale di ULN2003 è quella di guidare carichi di induttanza elevata, alta corrente e elevata.Poiché i microcontrollori ordinari non possono controllare direttamente questi carichi, è necessario ULN2003 per la guida e il controllo.Inoltre, il chip è dotato di un diodo di soppressione interna per fornire protezione inversa nella porta di uscita, rendendo l'intero sistema più stabile e affidabile.
Diagramma del circuito di trasmissione Uln2003
ULN2003 è un circuito integrato con 16 pin.Integra sette coppie di transistor darlington, ciascuno in grado di guidare carichi fino a 50 V e 500 mA.Per queste sette coppie darlington, equipaggiamo i corrispondenti sette pin di input e output.Inoltre, contiene spille di terra e perni generici.In genere, il perno di terra è collegato direttamente a terra, mentre l'uso di un pin comune è facoltativo.Sorprendentemente, questo IC non ha un pin VCC dedicato.Questo perché la potenza richiesta per il transistor di funzionare verrà disegnata direttamente dal pin di ingresso.Di seguito è riportato un semplice esempio di circuito che può essere utilizzato per testare il funzionamento del circuito integrato ULN2003.
Nel circuito, pensiamo al LED come il carico e i pin logici vengono utilizzati per connettersi a circuiti digitali o microcontrollori come Arduino.Si noti che il pin positivo del LED deve essere collegato alla tensione di carico positiva e il pin negativo deve essere collegato al pin di uscita dell'IC.Questo perché quando il livello del pin di ingresso dell'IC è alto, il pin di uscita corrispondente va a terra.Pertanto, quando il terminale negativo del LED è collegato a terra, il circuito viene chiuso, consentendo al LED di emettere luce.La corrente di carico massima collegata a ciascun pin di uscita è 500 mA e la tensione è 50 V.Tuttavia, se è necessario guidare un carico di corrente più elevato, è possibile farlo collegando due o più pin di uscita in parallelo.Ad esempio, se si collegano tre pin in parallelo, puoi guidare circa 1.5a.Il PIN COM viene utilizzato per connettersi a terra attraverso l'interruttore, questa connessione è facoltativa.Può essere usato come interruttore di prova, ovvero quando questo pin è collegato a terra, tutti i pin di uscita verranno collegati a terra.
Dove viene usato ULN2003?
In applicazioni pratiche, ULN2003 viene spesso utilizzato per guidare carichi induttivi come motori a passo passo, relè e valvole a solenoid.Poiché questi carichi di solito richiedono correnti più grandi e tensioni più elevate da guidare, ULN2003 ha capacità di guida sufficienti pur avendo un consumo di energia inferiore e una maggiore affidabilità, rendendolo una scelta ideale per guidare questi carichi.
Oltre alla funzione di guida di base, ULN2003 può anche realizzare funzioni di controllo più complesse utilizzando resistori, condensatori e altri componenti esterni.Ad esempio, possiamo usare resistori esterni per regolare le dimensioni della corrente di uscita o attraverso condensatori esterni per realizzare il de-jitter e altre funzioni.La realizzazione di queste funzioni di controllo non solo amplia ulteriormente l'ambito dell'applicazione di ULN2003, ma migliora anche la flessibilità del suo utilizzo.
Nel processo di progettazione e produzione di apparecchiature elettroniche, ULN2003 è ampiamente utilizzato.Può essere utilizzato in vari circuiti di controllo, circuiti di trasmissione, circuiti di protezione e altre occasioni, fornendo un'importante garanzia per il normale funzionamento delle apparecchiature elettroniche.Allo stesso tempo, poiché ULN2003 ha una dimensione inferiore e un consumo di energia inferiore, è stato anche ampiamente utilizzato in dispositivi elettronici che perseguono la miniaturizzazione e il basso consumo di energia.
Come utilizzare ULN2003 per guidare il motore passo -passo?
Innanzitutto, dobbiamo collegare l'alimentazione del motore Stepper a una tensione di alimentazione adeguata e assicurarci che l'intervallo di tensione di alimentazione di ULN2003 soddisfi i requisiti del motore passo -passo.Successivamente, colleghiamo i pin di uscita dell'ULN2003 ai controlli del motore passo -passo.In genere, i motori a passo passo hanno quattro linee di controllo (A, A ', B, B') corrispondenti a due fasi.Collegiamo ciascuna delle quattro uscite (out1 tramite out4) dell'ULN2003 a queste quattro linee di controllo del motore passo -passo.Successivamente, colleghiamo un segnale di controllo (ad es. Da un microcontrollore) all'ingresso dell'ULN2003.Quando il segnale di ingresso è alto, il corrispondente pin di uscita ULN2003 verrà abbassato, il che causerà la ruota del motore passo -passo.Dobbiamo quindi scrivere il programma per controllare il motore passo -passo utilizzando un linguaggio di programmazione appropriato.A seconda del tipo di motore passo-passo (monofase, bifase, quattro fasi, ecc.), Dobbiamo determinare la sequenza del passaggio e i segnali di controllo corretti.Infine, eseguiamo il programma e testiamo il movimento del motore passo -passo.Se necessario, possiamo regolare la sequenza dei gradini e la velocità del motore passo -passo per garantire che funzioni come previsto.
Domande frequenti [FAQ]
1. Cosa sostituisce MOSFET ULN2003?
Abbiamo un MOSFET equivalente all'ULN2003, chiamato TPL7407LA.
2. A cosa serve ULN2003?
ULN2003 IC è uno degli IC del driver del motore più comunemente usato.Questo IC è utile quando dobbiamo guidare carichi di corrente elevati utilizzando circuiti logici digitali come mappe OP, timer, cancelli, arduino, foto, braccio ecc.
3. Che cos'è il chip Uln2003?
Il modulo driver ULN2003 è un driver a motore passo -passo, dimensioni ridotte e facile da usare.Utilizza il chip driver ULN2003 per amplificare il segnale di controllo dall'Arduino.Questa opzione ultra leggera ed economica comunemente utilizzata per eseguire e controllare i piccoli motori a passo passo.
4. Perché usiamo ULN2803?
Il circuito integrato ULN2803 viene utilizzato come interfaccia di alimentazione per circuiti con tecnologia CMOS e TTL.Questo integrato ha 8 transistor NPN nella configurazione di Darlington con diodi di protezione, per controllare motori, carichi induttivi, relè e altro ancora.
5. Qual è la differenza tra ULN2002 e ULN2003?
L'ULN2002A è specificamente progettato per l'uso con dispositivi PMOS da 14 a 25 V.Ogni input di questo dispositivo ha un diodo Zener e una resistenza in serie per controllare la corrente di input a un limite di sicurezza.L'ULN2003A ha una resistenza di base in serie da 2,7 kΩ per ogni coppia darlington per il funzionamento direttamente con dispositivi CMOS TTL o 5-V.