Микросхема UNL2003 содержит 7 высоковольтных сильноточных транзисторных матриц Дарлингтона NPN, каждая из которых рассчитана на 50 В, 500 мА в 16-контактном DIP-корпусе. Вы можете подключить микросхему напрямую к цифровой логике (например, Arduino или Raspberry Pi, TTL или CMOS-устройству 5 В) без внешнего падающего резистора. Эта микросхема оснащена «обратноходовыми диодами с общим катодом» для переключения индуктивных нагрузок. ULN2003 известен своей способностью выдерживать большие токи и высокие напряжения.
Пары Дарлингтона можно «параллелить» для получения более высокого выходного тока. Входы поддерживают логику TTL и CMOS 5 В.
Теперь давайте углубимся и рассмотрим внутренности микросхемы и то, как ее можно использовать в наших проектах.
Выемка сверху указывает начальную и конечную точки нумерации чипа. Начиная слева направо и против часовой стрелки, это номер контакта 1 микросхемы.
Внутри микросхемы находятся массивы из 7 NPN «Транзисторов Дарлингтона». Транзисторы Дарлингтона были впервые изобретены в 1953 году Сидни Дарлингтоном. Пара Дарлингтона представляет собой схему, состоящую из двух биполярных транзисторов, эмиттер одного транзистора соединен с базой другого транзистора. В этой схеме ток, усиленный первым транзистором, дополнительно усиливается вторым транзистором. Коллекторы обоих транзисторов соединены между собой. Эта конфигурация имеет гораздо больший коэффициент усиления по току, чем каждый транзистор, взятый отдельно. Небольшой базовый ток может заставить пару переключиться на гораздо более высокий ток.
Кажется, что это всего лишь один транзистор с одной базой, одним коллектором и одним эмиттером. Создание высокого коэффициента усиления по току примерно равно произведению коэффициентов усиления двух транзисторов: β Darlington = (β 1 * β 2) + β 1 + β 2
Поскольку β1 и β2 достаточно велики, мы можем записать приведенное выше утверждение как: β Darlington ≈ β 1 * β 2 Такое соединение создает эффект одиночного транзистора с очень большим коэффициентом усиления по току.
Все 7 выходов являются «открытым коллектором». Под открытым коллектором мы подразумеваем коллектор, который ни к чему не привязан. Он просто открыт. Чтобы выходное устройство с открытым коллектором работало, открытый коллектор должен получать достаточную мощность. Чтобы NPN-транзистор работал, коллектор и база должны получать достаточную мощность. База включает транзистор, а затем от коллектора к эмиттеру течет гораздо больший ток, но только в том случае, если на коллекторе имеется достаточное положительное напряжение.
Поэтому, если вы хотите подключить нагрузку к выходу микросхемы с выходом с открытым коллектором, вы должны подключить нагрузку к источнику положительного напряжения, которого достаточно для управления нагрузкой. Следовательно, сторона +ve нагрузки подключается к шине напряжения +ve, а сторона -ve подключается к выходному выводу микросхемы. Следовательно, когда ток базы становится ВЫСОКИМ, ток течет от коллектора к эмиттеру, а выходная логика переходит в НИЗКИЙ уровень, включая светодиод (нагрузку), подключенный к выводу OUT микросхемы, и наоборот.
Максимальный выходной ток одного ВЫХОДНОГО контакта составляет 500 мА, а общий ток на клемме эмиттера составляет 2,5 А согласно таблице данных.
Теперь давайте более подробно рассмотрим одну пару Дарлингтона (внутреннюю принципиальную схему) микросхемы ULN2003. Входное напряжение GPIO преобразуется в ток базы через последовательный резистор сопротивлением 2,7 кОм, подключенный между входом и базой NPN-перехода Дарлингтона. Это позволяет микросхеме напрямую подключаться к цифровой логике (например, Arduino, Raspberry Pi, TTL или CMOS-устройству 5 В) без необходимости использования внешних падающих резисторов, работающих при напряжении питания 5 В или 3,3 В.
Резисторы 7,2 кОм и 3 кОм, подключенные между базой и эмиттером каждого соответствующего NPN-транзистора, действуют как понижающие резисторы, предотвращая плавающие состояния и подавляя величину утечки, которая может возникнуть на входе.
Чтобы максимизировать эффективность, эти устройства содержат «подавляющие диоды» для индуктивных нагрузок. Диод, подключенный между контактами OUT и COM (контакт 9), используется для подавления «обратного напряжения» от индуктивной нагрузки, которое генерируется, когда NPN-драйверы выключены, и накопленная энергия катушек вызывает обратный ток. течение тока.
Подавляющий диод с обратным смещением также размещается между базой-эмиттером и парой коллектор-эмиттер, чтобы избежать паразитной природы NPN-транзисторов.
Контакт 8 подключен к GND.
Индуктивная нагрузка. В случае индуктивной нагрузки, когда вывод COM подключен к катушке, микросхема способна управлять индуктивными нагрузками и подавлять обратное напряжение через внутренние обратные диоды.
Резистивная нагрузка При управлении резистивной нагрузкой необходим подтягивающий резистор, чтобы микросхема поглощала ток и поддерживала ВЫСОКИЙ логический уровень. В этом случае вывод COM можно оставить плавающим (неподключенным).
Это устройство может работать в широком диапазоне температур от –40°C до 105°C.
Теперь давайте подключим эту микросхему к схеме. Как мы знаем, микросхема ULN2003 может легко управлять сильноточным или высоковольтным устройством (или тем и другим), чего не может допустить микроконтроллер или логическое устройство. Следовательно, они широко используются для управления индуктивными нагрузками, такими как двигатели, соленоиды и реле.
Вы можете спросить, почему я объединил 3 ВХОДА и ВЫХОДА, а не только 2? Согласно таблице данных, каждый вывод рассчитан на ток 500 мА, но общий выходной ток составляет 2,5 А (*** страница 4 таблицы данных ****). Следовательно, 2,5 А/7 контактов = 0,36 прибл. Итак, 0,36 * 3 = 1,07 Ампер Прибл. это то, чего мы хотим.
ULN2003A производства Texas Instruments можно использовать для:
Для получения дополнительной информации об упаковке и используемом материале ознакомьтесь с техническим описанием. Ссылка находится в описании ниже. Всегда сверяйтесь с техническими данными производителя, прежде чем принимать промышленные условности, какими бы интуитивно понятными или очевидными они ни были. «Перед лицом двусмысленности откажитесь от искушения угадать». - Дзен Питона
Еще раз спасибо за проверку моего сообщения. Надеюсь, это вам поможет. Если вы хотите поддержать меня, подписывайтесь на мой канал YouTube: https://www.youtube.com/user/tarantula3
Видео: https://youtu.be/dtfGf7kf__g
Полная запись в блоге: https://diy-projects4u.blogspot.com/2024/05/All-About-IC-UNL2003.html.
Таблица данных: https://github.com/tarantula3/ULN2003.
Транзистор Дарлингтона: https://en.wikipedia.org/wiki/Darlington_transistor
Вывод открытого коллектора: https://www.learningaboutelectronics.com/Articles/Open-collector-output.php
Транзисторно-транзисторная логика: https://en.wikipedia.org/wiki/Transistor%E2%80%93transistor_logic
КМОП: https://en.wikipedia.org/wiki/CMOS
Паразитическая структура: https://en.wikipedia.org/wiki/Parasitic_structure.
На базе NodeMCU — напечатанный на 3D-принтере комнатный термометр: https://www.youtube.com/watch?v=vO6adrETQIA
ТТЛ: транзисторно-транзисторная логика
КМОП: дополнительный металл-оксид-полупроводник.
Поддержите мою работу:
BTC: 1Hrr83W2zu2hmDcmYqZMhgPQ71oLj5b7v5
LTC: LPh69qxUqaHKYuFPJVJsNQjpBHWK7hZ9TZ
ДОЖ: DEU2Wz3TK95119HMNZv2kpU7PkWbGNs9K3
ETH: 0xD64fb51C74E0206cB6702aB922C765c68B97dCD4
BAT: 0x9D9E77cA360b53cD89cc01dC37A5314C0113FFc3
ББК: bZ8ANEJFsd2MNFfpoxBhtFNPboh7PmD7M2
COS: bnb136ns6lfw4zs5hg4n85vdthaad7hq5m4gtkgf23 Памятка: 572187879
БНБ: 0xD64fb51C74E0206cB6702aB922C765c68B97dCD4
МАТИК: 0xD64fb51C74E0206cB6702aB922C765c68B97dCD4
Спасибо, ок еще раз в моем следующем уроке.
Одиссей: https://odysee.com/@Arduino:7/All-About-IC-ULN2003:d
Битва: https://rumble.com/v4umzvl-all-about-ic-uln2003.html.
Потому что: https://cos.tv/videos/play/52680878888358912
Блог1: https://diy-projects4u.blogspot.com/2024/05/All-About-IC-UNL2003.html.
Блог2: https://diyfactory007.blogspot.com/2024/05/All-About-IC-UNL2003.html.
