Razumevanje ključnih značilnosti in aplikacij ULN2003
ULN2003 je visokonapetostni izdelek z visoko napetostnimi kompozitnimi tranzistorskimi seriji.Ima visoko obratovalno napetost, visok tok, široko temperaturno območje in močno obremenitev, zato je zelo primeren za različne sisteme, ki potrebujejo pogon z visoko močjo.Ta članek bo predstavil ustrezne informacije ULN2003, vključno z njegovimi značilnostmi, zatiči in funkcijami, delovnim načelom, funkcijami in uporabo.Začnimo.Katalog
Pregled ULN2003
ULN2003 je visokonapetostni in visokotokalni gonilnik, ki se običajno uporablja v različnih vezjih za elektronsko krmiljenje zaklepanja, motornega pogona, stepper motornega pogona, pretvorbo LED zaslona, pametno domačo opremo in druge priložnosti, kjer so naprave z visokonapetostnimi in visokimi tokami napraveje treba nadzorovati.Sestavljen je iz sedmih silicijevih kompozitnih tranzistorjev NPN, pri čemer je vsak par Darlingtonskih tranzistorjev, povezanih serij, povezan z 2,7k baznim uporom.Pri obratovalni napetosti 5V ga je mogoče neposredno povezati s TTL in CMOS vezji, tako da lahko neposredno obdela podatke, ki so prvotno zahtevali standardne logične medpomnilnike.Zato lahko ULN2003 hkrati nadzoruje več naprav.Ima prednosti visoke zanesljivosti, priročnega vmesnika itd. In je enostavno vključiti v različna vezja.
Alternative in ustrezniki
• LR2003L
• ULN2001
• ULN2001A
• ULN2003A
Kakšne so značilnosti ULN2003?
ULN2003 ima naslednje funkcije:
• Plitki spalni tok: Ko je izhod nizek, je spalni tok ULN2003 zelo nizek, kar pomaga zmanjšati porabo energije in nastajanje toplote.
• Paket DIP: ULN2003 sprejme dvojni vgrajeni paket za enostavno vstavljanje v vezje in enostavno spajkanje.
• Sedem programirljivih izhodov: ULN2003 ima sedem izhodnih zatičev, od katerih je vsak mogoče nadzorovati neodvisno, zaradi česar je idealen za vožnjo več motorjev ali relejev.
• Kompatibilnost vhodne in kontrolne ravni: vhodni zatiči ULN2003 sprejmejo krmiljenje ravni TTL in CMOS, ki so popolnoma združljivi s skupnimi logičnimi nivoji, zato je zelo priročno integrirati z drugimi digitalnimi vezji.
• Vgrajena brezplačna dioda DuPont: Vsak par Darlington ima vgrajeno brezplačno diodo DuPont za zaščito stikalnih komponent pred poškodbami povratne napetosti in s tem izboljša zanesljivost čipa.
• Visoka tok in visoka napetost: Izhod ULN2003 lahko prenese visok tok in napetost.Njegov največji vzdržni tok je 500mA, največja napetost vzdržanja pa 50 V, zaradi česar je zelo primeren za nadzor motorjev in relejev z visoko močjo.
Diagram in funkcije PIN of ULN2003
Pin 1: Ta pin je impulzni vhodni terminal CPU -ja, vrata pa ustreza izhodnemu terminalu signala.
Pin 2 do 7: Ta zatič je vhodni terminal impulza CPU.
PIN 8: Ta zatič je ozemljen.
Pin 9: Ta pin je skupna katoda sedmih notranjih diod.Anoda vsake diode je povezana z zbiralnikom vsake Darlingtonske cevi.Kadar se uporablja za induktivne obremenitve, je treba ta zatič povezati s pozitivnim polom napajanja obremenitve, da dosežete prosti volilnosti.Če je ta zatič povezan z ozemljitvijo, je dejansko enakovreden zbiralniku cevi Darlington, ki je povezan neposredno z ozemljitvijo.
Zatiči 10 do 16: Ti zatiči so izhodni sponki impulznega signala, ki ustrezajo pin 7, pin 6, pin 5, pin 4, pin 3, pin 2 in pin 1 signalni vhodni sponki.
Načelo delovanja in funkcija ULN2003
ULN2003 je sestavljen iz dveh glavnih delov, vhodne in izhodne strani.Vhodi vključujejo sedem vhodnih zatičev (In1 do In7), ki se uporabljajo za sprejemanje logičnih signalov iz zunanjih virov, medtem ko izhodi vsebujejo sedem izhodnih vrat za preklopno cev (OUT1 na OUT7).
Delovno načelo ULN2003 je naslednje: Ko je vhodni signal visoka, bo ustrezna stikalna cev znotraj čipa v zaprtem stanju, obremenitveni vezje pa trenutno ne more poganjati toka;Ko je vhodni signal nizka, bo stikalna cev vklopljena in tako omogočila tok, da poganja tokokrog.Zato lahko s spreminjanjem nivojnega stanja vhodnega terminala dosežemo stikalni nadzor ustreznega zatiča izhodnega terminala.
Glavna funkcija ULN2003 je vožnja z visoko napetostjo, visokim tokom in visokimi induktivnimi obremenitvami.Ker navadni mikrokontrolerji ne morejo neposredno nadzorovati teh obremenitev, je za vožnjo in nadzor potreben ULN2003.Poleg tega je čip opremljen z notranjo diodo zatiranja, ki zagotavlja obratno zaščito na izhodnih vratih, zaradi česar je celoten sistem bolj stabilen in zanesljiv.
Shema pogonskega vezja ULN2003
ULN2003 je integrirano vezje s 16 zatiči.Vključuje sedem parov Darlingtonskih tranzistorjev, od katerih je vsak sposoben povečati obremenitve do 50 V in 500mA.Za te sedem parov Darlington opremimo ustrezne sedem vhodnih in izhodnih zatičev.Poleg tega vsebuje zemeljske zatiče in zatiče splošne namene.Običajno je ozemljitveni zatič povezan neposredno z ozemljitvijo, medtem ko je uporaba skupnega zatiča neobvezna.Presenetljivo je, da ta IC nima namenskega VCC PIN -a.To je zato, ker bo moč, ki je potrebna za delovanje tranzistorja, narisana neposredno iz vhodnega zatiča.Spodaj je preprost primer vezja, ki ga je mogoče uporabiti za testiranje delovanja integriranega vezja ULN2003.
V tokokrogu mislimo na LED, saj se obremenitev in logični zatiči uporabljajo za povezavo z digitalnimi vezji ali mikrokontrolerji, kot je Arduino.Upoštevajte, da je treba pozitivni zatič LED povezati s pozitivno napetostjo obremenitve in negativni zatič mora biti priključen na izhodni zatič IC.To je zato, ker ko se vhodna raven PIN -a IC -a visoko, ustrezni izhodni zatič preide na ozemljitev.Ko je negativni terminal LED priključen na ozemljitev, je vezje zaprto, kar omogoča, da LED oddaja svetlobo.Največji tok obremenitve, priključen na vsak izhodni zatič, je 500mA, napetost pa 50 V.Če pa morate povečati večjo tokovno obremenitev, lahko to storite tako, da vzporedno povežete dva ali več izhodnih zatičev.Na primer, če vzporedno priključite tri zatiče, lahko vozite približno 1,5a.COM PIN se uporablja za povezavo z ozemljitvijo skozi stikalo, ta povezava ni obvezna.Uporablja se lahko kot preskusno stikalo, to je, ko je ta zatič priključen na ozemljitev, bodo vsi izhodni zatiči priključeni na ozemljitev.
Kje se uporablja ULN2003?
V praktičnih aplikacijah se ULN2003 pogosto uporablja za pogon induktivnih obremenitev, kot so stepper motorji, releji in magnetni ventili.Ker te obremenitve običajno zahtevajo večje tokove in večje napetosti za vožnjo, ima ULN2003 zadostne zmogljivosti vožnje, hkrati pa ima manjšo porabo energije in večjo zanesljivost, zaradi česar je idealna izbira za vožnjo teh obremenitev.
Poleg osnovne funkcije vožnje lahko ULN2003 uresniči tudi bolj zapletene kontrolne funkcije z uporabo zunanjih uporov, kondenzatorjev in drugih komponent.Na primer, lahko z zunanjimi upori prilagodimo velikost izhodnega toka ali prek zunanjih kondenzatorjev za uresničitev de-jitterja in drugih funkcij.Realizacija teh kontrolnih funkcij ne le še poveča obseg uporabe ULN2003, ampak tudi poveča prožnost njegove uporabe.
V procesu oblikovanja in proizvodnje elektronske opreme se pogosto uporablja ULN2003.Uporablja se lahko v različnih kontrolnih vezjih, pogonskih vezjih, zaščitnih vezjih in drugih priložnostih, kar zagotavlja pomembno garancijo za normalno delovanje elektronske opreme.Hkrati, ker ima ULN2003 manjšo velikost in manjšo porabo energije, se je pogosto uporabljala tudi v elektronskih napravah, ki zasledujejo miniaturizacijo in nizko porabo energije.
Kako uporabiti ULN2003 za pogon Stepper Motor?
Najprej moramo povezati napajanje koračnega motorja z ustrezno napajalno napetostjo in poskrbeti, da območje napajalne napetosti ULN2003 ustreza zahtevam koračnega motorja.Nato priključimo izhodne zatiče ULN2003 na kontrole koračnega motorja.Običajno imajo Stepper Motors štiri kontrolne črte (A, A ', B, B'), ki ustrezajo dvema fazama.Vsak od štirih izhodov (OUT1 do OUT4) priključimo na te štiri kontrolne črte koračnega motorja.Nato na vhod ULN2003 priključimo krmilni signal (npr. Od mikrokontrolerja).Ko je vhodni signal visok, bo ustrezen izhodni zatič ULN2003 potegnil nizko, kar bo povzročilo vrtenje koračnega motorja.Nato moramo napisati program za nadzor stepper motorja z ustreznim programskim jezikom.Glede na vrsto koračnega motorja (enofazni, dvofazni, štirifazni itd.) Moramo določiti pravilno zaporedje korakov in krmilne signale.Končno zaženemo program in preizkusimo gibanje koračnega motorja.Po potrebi lahko prilagodimo zaporedje korakov in hitrost koračnega motorja, da zagotovimo, da deluje po pričakovanjih.
Pogosto zastavljena vprašanja [FAQ]
1. Kaj nadomešča ULN2003 MOSFET?
Imamo MOSFET, enakovreden ULN2003, imenovan TPL7407LA.
2. Za kaj se uporablja ULN2003?
ULN2003 IC je eden najpogosteje uporabljenih IC gonilnikov motorja.Ta IC je na voljo, ko moramo z digitalnimi logičnimi vezji, kot so OP-zemljevidi, časovniki, vrata, arduino, pic, Arm itd.
3. Kaj je čip ULN2003?
Modul gonilnika ULN2003 je gonilnik motorja, majhne velikosti in enostaven za uporabo.Uporablja gonilni čip ULN2003 za ojačanje krmilnega signala iz Arduino.Ta ultra lahka in poceni možnost, ki se običajno uporablja za zagon in nadzor majhnih motorjev.
4. Zakaj uporabljamo ULN2803?
Integrirano vezje ULN2803 se uporablja kot vmesnik za napajanje za vezja s CMOS in TTL tehnologijo.Ta integrirani ima 8 tranzistorjev NPN v konfiguraciji Darlington z zaščitnimi diodami, za nadzor motorjev, induktivne obremenitve, releje in še več.
5. Kakšna je razlika med ULN2002 in ULN2003?
ULN2002A je zasnovan posebej za uporabo z od 14 do 25-V naprav PMOS.Vsak vhod te naprave ima serijsko zener diodo in upor za nadzor vhodnega toka na varno mejo.ULN2003A ima 2,7-kΩ serijski osnovni upor za vsak par Darlington za delovanje neposredno s TTL ali 5-V CMOS napravami.