ULN2003 คู่มือที่ครอบคลุม - คุณสมบัติหลักการปฏิบัติการเทียบเท่าและแอปพลิเคชัน

ซีรี่ส์ ULN2003 ซึ่งเป็นที่รู้จักกันดีในการบูรณาการแรงดันไฟฟ้าสูงและความสามารถในปัจจุบันสูงในอาร์เรย์ทรานซิสเตอร์ดาร์ลิงตันโดดเด่นสำหรับแรงดันไฟฟ้าที่ได้เปรียบประสิทธิภาพที่เหนือกว่าในการขยายปัจจุบันการปรับอุณหภูมิกว้างและความสามารถในการรับน้ำหนักสิ่งนี้ทำให้เป็นตัวเลือกที่เหมาะสำหรับหลาย ๆ ระบบที่ต้องใช้ไดรฟ์พลังงานสูงบทความนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อเจาะลึกลักษณะหลักของ ULN2003 ครอบคลุมการกำหนดค่า PIN คำอธิบายการทำงานกลไกการทำงานและการใช้งานจริงในสถานการณ์ต่างๆมาดำน้ำเพื่อความเข้าใจอย่างละเอียด

ที่ ULN2003 เป็นไดรเวอร์ที่มีความดันสูงและปัจจุบันสูงซึ่งได้พบสถานที่ในแอพพลิเคชั่นที่หลากหลายรวมถึงการควบคุมล็อคอิเล็กทรอนิกส์มอเตอร์ขับเคลื่อนและมอเตอร์สเต็ปเปอร์การขับรถ LED ขับรถและการจัดการอุปกรณ์ในบ้านอัจฉริยะความเก่งกาจนี้เกิดจากความสามารถที่แม่นยำในการจัดการกับแรงดันไฟฟ้าสูงและข้อกำหนดปัจจุบันที่แกนกลางของมัน ULN2003 ประกอบด้วยเจ็ดคู่ซิลิคอน NPN ดาร์ลิงตันทรานซิสเตอร์แต่ละตัวเชื่อมต่อกันเป็นอนุกรมด้วยตัวต้านทาน2.7KΩเพิ่มความสามารถในการขับขี่อย่างมีนัยสำคัญหนึ่งในคุณสมบัติที่โดดเด่นของ ULN2003 คือความเข้ากันได้กับแรงดันไฟฟ้า 5V ทำให้การเชื่อมต่อโดยตรงกับวงจร TTL และ CMOSการเชื่อมต่อโดยตรงนี้ทำให้การประมวลผลข้อมูลง่ายขึ้นซึ่งอาจต้องใช้บัฟเฟอร์ตรรกะมาตรฐานซึ่งช่วยอำนวยความสะดวกในการควบคุมอุปกรณ์แต่ละตัวและเปิดใช้งานการทำงานพร้อมกันในอุปกรณ์หลายเครื่อง

ออกแบบอย่างชาญฉลาด ULN2003 สร้างแรงดันเอาต์พุตที่เป็นอิสระจากแรงดันไฟฟ้าอินพุตเหมาะกับการออกแบบวงจรใด ๆ อย่างราบรื่นไม่ว่าจะเกี่ยวข้องกับไมโครคอนโทรลเลอร์หรือระบบไมโครโปรเซสเซอร์รองรับแรงดันไฟฟ้าโหลดสูงสุด 50V และกระแสสูงสุด 500mAความสามารถของมันสามารถขยายออกไปเกินขีด จำกัด เหล่านี้โดยการขนานกับพินเอาท์พุทหลายตัวนอกจากนี้ ULN2003 ยังมาพร้อมกับคุณสมบัติในตัวสำหรับการทำให้หมาด ๆ ความถี่และการป้องกันด้านหลัง EMF เพิ่มความปลอดภัยเป็นพิเศษสำหรับอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อการออกแบบที่รอบคอบนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่า ULN2003 ไม่เพียง แต่ตรงกับความต้องการที่หลากหลายของแรงดันไฟฟ้าสูงในปัจจุบันแอปพลิเคชันปัจจุบันสูง แต่ยังรับประกันความน่าเชื่อถือและความปลอดภัยเพิ่มเติม

ULN2003 มีคุณสมบัติดังต่อไปนี้:

- สามารถทำงานภายใต้แรงดันไฟฟ้าสูงสุด 50V (บางรุ่นสามารถสูงถึง 100V)

- ช่วยให้กระแสสูงถึง 500 Ma ต่ออินพุต

- รวมไดโอดแคลมป์ภายในสำหรับการป้องกันอุปกรณ์

- คุณสมบัติการป้องกันภายในสำหรับระบบส่งคืนพร้อมพินสำหรับการตรวจจับการชาร์จ

- การรวมที่สมบูรณ์แบบกับไมโครคอนโทรลเลอร์และบอร์ด Arduino

- ความเข้ากันได้กับ TTL Logic และ 5V CMOS

- ชิป ULN2003 มีให้เลือกใน 16 พินจุ่ม TSSOP และแพ็คเกจ SOIC

- โดยทั่วไปมันมาพร้อมกับส่วนประกอบเพิ่มเติมที่ติดตั้งบนโมดูลในตลาดเพื่อการเชื่อมต่อที่ง่ายขึ้น

1. อินพุต 1: พินนี้ควบคุมเอาต์พุตที่สอดคล้องกัน (เอาต์พุต 1)หากสูง (5V) จะมีเอาต์พุตมิฉะนั้นจะไม่มี

2. อินพุต 2: เหมือนกับข้างบน แต่มีผลต่อเอาต์พุต 2

3. อินพุต 3: เหมือนกับข้างบนสำหรับเอาต์พุต 3

4. อินพุต 4: เหมือนกันสำหรับเอาต์พุต 4

5. อินพุต 5: เหมือนกับข้างบนสำหรับเอาต์พุต 5

6. อินพุต 6: เหมือนกับข้างบน แต่สำหรับเอาต์พุต 6

7. อินพุต 7: เหมือนกัน แต่สำหรับเอาต์พุต 7

8. GND: พิน 8 นี้มีไว้สำหรับการต่อสายดินเพื่อเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟ

9. com: พินนี้สามารถทำหน้าที่ต่าง ๆ ได้โดยทั่วไปจะใช้เป็นพินทดสอบเพื่อเปิดเอาต์พุตทั้งหมดนอกจากนี้ยังสามารถใช้สำหรับโหลดอุปนัย

10. เอาต์พุต 7: ควบคุมโดยอินพุต 7 โหลดใด ๆ ของ 50V และ 500mA สามารถเชื่อมต่อกับมันได้

11. เอาต์พุต 6: เหมือนกับข้างบน แต่ขึ้นอยู่กับอินพุต 6

12. เอาต์พุต 5: เหมือนกัน แต่สอดคล้องกับอินพุต 5

13. เอาต์พุต 4: เหมือนกับข้างบน แต่ควบคุมโดยอินพุต 4

14. เอาต์พุต 3: เหมือนกัน แต่สอดคล้องกับอินพุต 3

15. เอาต์พุต 2: เหมือนกับข้างบน แต่สอดคล้องกับอินพุต 2

16. เอาต์พุต 1: ควบคุมโดยอินพุต 1 แต่มีลักษณะเช่นเดียวกับอื่น ๆ

ชิป ULN2003 แบ่งฟังก์ชั่นของมันออกเป็นสองส่วนหลัก: อินพุตและเอาต์พุตในอีกด้านหนึ่งมันใช้หมุดอินพุตเจ็ดตัว (In1 ถึง In7) เพื่อจับสัญญาณตรรกะที่เข้ามาในอีกด้านหนึ่งทรานซิสเตอร์เอาท์พุทเจ็ด (Out1 ถึง Out7) จัดการสถานะเปิดและปิดของโหลดที่เชื่อมต่อกับพวกเขาข้อได้เปรียบของการตั้งค่านี้คือการตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงสัญญาณ: สัญญาณสูงช่วยให้ทรานซิสเตอร์ภายในอยู่ในสถานะปิดป้องกันไม่ให้กระแสไหลไปยังโหลดในขณะที่สัญญาณต่ำจะเปิดขึ้นทำให้กระแสไหลได้อย่างอิสระการเชื่อมโยงโดยตรงระหว่างสัญญาณของหมุดอินพุตและการกระทำของพินเอาท์พุทช่วยให้สามารถควบคุมอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อได้อย่างแม่นยำ

ตามหน้าที่ ULN2003 ได้รับการออกแบบมาเพื่อขับเคลื่อนโหลดที่สูงเกินไปในแรงดันไฟฟ้ากระแสไฟฟ้าหรือการเหนี่ยวนำสำหรับไมโครคอนโทรลเลอร์มาตรฐานเพื่อจัดการโดยตรงยิ่งไปกว่านั้นเอาต์พุตแต่ละรายการยังติดตั้งไดโอดแคลมป์ให้การป้องกันแบบย้อนกลับและเพิ่มความมั่นคงและความน่าเชื่อถือของระบบอย่างมีนัยสำคัญการออกแบบนี้ไม่เพียง แต่เป็นไปตามความต้องการสูงในการควบคุมโหลดที่มีกำลังสูง แต่ยังช่วยให้มั่นใจถึงความปลอดภัยของการกำหนดค่าวงจรที่ซับซ้อนทำให้เป็นตัวเลือกที่เชื่อถือได้สำหรับสภาพแวดล้อมไฟฟ้าที่ท้าทาย

ULN2003 เป็นวงจรรวม 16 พินที่รวมทรานซิสเตอร์ดาร์ลิงตันเจ็ดคู่ซึ่งแต่ละตัวสามารถขับรถได้สูงถึง 50V และ 500mAเราติดตั้งหมุดอินพุตและเอาต์พุตเจ็ดตัวที่สอดคล้องกันสำหรับคู่ทั้งเจ็ดของดาร์ลิงตันนอกจากนี้ยังมีพินพื้นดินและพินทั่วไปโดยปกติแล้วพินกราวด์จะมีสายดินโดยตรงในขณะที่การใช้พินทั่วไปเป็นตัวเลือกน่าแปลกที่ IC นี้ไม่มีพิน VCC เฉพาะนี่เป็นเพราะพลังงานที่จำเป็นสำหรับทรานซิสเตอร์ในการทำงานจะถูกนำมาโดยตรงจากหมุดอินพุตด้านล่างเป็นตัวอย่างวงจรง่าย ๆ ที่สามารถใช้ในการทดสอบการทำงานของวงจรรวม ULN2003

ในการตั้งค่านี้ LED ถือเป็นโหลดโดยมีขั้วบวกที่เชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟและเทอร์มินัลเชิงลบที่มีพื้นฐานผ่านพินเอาท์พุทของ ULN2003การออกแบบนี้ถูกเลือกเพราะเมื่อระดับแรงดันไฟฟ้าที่พินอินพุตเพิ่มขึ้นพื้นที่พินเอาท์พุทที่สอดคล้องกันจึงปิดวงจรและจุดไฟ LEDยิ่งไปกว่านั้นแม้ว่าขีด จำกัด กระแสโหลดสูงสุดสำหรับขาเอาต์พุตแต่ละอันคือ 500mA แต่การขับขี่โหลดกระแสไฟฟ้าที่สูงขึ้นสามารถทำได้โดยการขนานกับพินหลายเอาต์พุตตัวอย่างเช่นการขนานสามหมุดสามารถขับเคลื่อนกระแสสูงถึง 1.5Aในขณะที่การต่อสายดินพิน com เป็นตัวเลือกสามารถใช้เป็นสวิตช์ทดสอบทำให้สามารถใช้พินเอาท์พุททั้งหมดลงบนพื้นเมื่อพิน com ถูกต่อสายดิน

- สำหรับการขับขี่โหลดปัจจุบันสูงพร้อมวงจรดิจิตอล

- เหมาะสำหรับการขับขี่มอเตอร์สเต็ปเปอร์

- สามารถขับ LED ปัจจุบันได้

- โมดูลไดรฟ์รีเลย์ (สามารถขับรีเลย์ได้ 7 รีเลย์)

- บัฟเฟอร์ลอจิกในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ดิจิตอล

- ใช้เป็นเซ็นเซอร์สัมผัสสำหรับ Arduino

- LR2003L

- TBD62003APG

- ULN2001

- Uln2001a

- ULN2003A

โมดูล Motor Drive ULN2003 ถูกนำมาใช้สำหรับการขับขี่มอเตอร์สเต็ปเปอร์, ไฟ LED ปัจจุบันและโมดูลรีเลย์IC นี้ใช้คู่ดาร์ลิงตันสำหรับผลผลิตและสามารถให้ได้สูงสุด 5V และ 500mAพลังงานที่จำเป็นสำหรับการทำงานของทรานซิสเตอร์นั้นมาจากอินพุตควบคุมดังนั้นจึงไม่มีพิน VCC บน IC

ULN2003A มีตัวต้านทานฐาน 2.7-kΩสำหรับคู่ดาร์ลิงตันแต่ละคู่เปิดใช้งานการทำงานโดยตรงด้วยอุปกรณ์ TTL หรือ 5-V CMOSULN2004A มีตัวต้านทานฐานซีรี่ส์ 10.5-kΩเพื่ออำนวยความสะดวกในการทำงานโดยตรงจากอุปกรณ์ CMOS โดยใช้แรงดันไฟฟ้าที่ 6 ถึง 15 V

ULN2003A ซึ่งเป็นส่วนประกอบยอดนิยมสำหรับการขับเคลื่อนแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นจากตรรกะมีอินพุตที่ได้รับการจัดอันดับสูงสุด 30V และเอาต์พุตสูงถึง 50VULN2004 อาจถูกพิจารณาว่าเป็นทางเลือก

สิ่งเหล่านี้สามารถพิจารณาอุปกรณ์เดียวกันได้ทั้งหมดคือ ULN2003AULN2003A เป็นอาร์เรย์ดาร์ลิ่งระดับต่ำ 7 ช่องULQ2003A เหมือนกับ ULN2003A แต่ได้รับการจัดอันดับสำหรับอุณหภูมิที่สูงขึ้น (85 ° C)ULN2803 มี 8 ช่องทางแทนที่จะเป็น 7 ทำให้คล้ายกับ ULN2003A

ฟังก์ชั่นหลักของ ULN2003 คือการขยายสัญญาณควบคุมจาก Arduino เพื่อให้สามารถใช้ขับมอเตอร์สเต็ปเปอร์ 28BYJ-48