UNL2003 IC 包含 7 個高電壓、高電流 NPN 達林頓電晶體陣列，每個陣列的額定電壓為 50V、500mA，採用 16 腳 DIP 封裝。您可以將 IC 直接連接到數位邏輯（例如 Arduino 或 Raspberry Pi、TTL 或 5V CMOS 裝置），無需外部降壓電阻。此 IC 具有用於開關感性負載的「共陰極反激二極體」。 ULN2003 以其高電流和高電壓容量而聞名。
達林頓對可以“並聯”以獲得更高的電流輸出。輸入支援 TTL 和 5v CMOS 邏輯。
現在，讓我們深入了解該 IC 的內部結構以及如何在我們的專案中使用它。
頂部的凹口指示晶片編號的起點和終點。從左到右逆時針方向，這是 IC 的腳位編號 1。
IC 內部是 7 個 NPN「達林頓電晶體」陣列。達林頓電晶體於 1953 年由 Sidney Darlington 首次發明。達林頓對是由兩個雙極電晶體組成的電路，其中一個電晶體的發射極連接到另一個電晶體的基極。在此設定中，由第一個晶體管放大的電流由第二個電晶體進一步放大。兩個電晶體的集電極連接在一起。這種配置的電流增益比單獨使用的每個電晶體高得多。小的基極電流可以使該對切換到更高的電流。
它看起來好像只是一個晶體管，只有一個基極、一個集電極和一個發射極。建立大約為兩個電晶體增益乘積的高電流增益： β Darlington = (β 1 * β 2) + β 1 + β 2
由於 β1 和 β2 足夠高，我們可以將上述語句寫為： β Darlington ≈ β 1 * β 2這種連接產生了具有非常高電流增益的單一電晶體的效果。
7 個輸出均為「集電極開路」。開放式收集器是指不附加任何東西的收集器。它剛剛開放。為了使集電極開路輸出設備運作，集電極開路必須接收足夠的功率。為了使NPN電晶體工作，集電極和基極都需要接收足夠的功率。基極打開電晶體，然後更大的電流從集極流向射極，但前提是集電極有足夠的正電壓。
因此，如果要將負載連接到具有集極開路輸出的晶片輸出，則必須將負載連接到足以驅動負載的正電壓源。因此，負載的 +ve 側連接到 +ve 電壓軌，-ve 側連接到 IC 的輸出引腳。因此，當基極電流變高時，電流從集電極流向射極，輸出邏輯變低，打開連接到 IC OUT 引腳的 LED（負載），反之亦然。
根據資料表，單一 OUTPUT 接腳的最大輸出電流為 500mA，總射極電流為 2.5A。
現在，讓我們仔細看看 ULN2003 IC 的單一達林頓對（內部電路圖）。 GPIO 輸入電壓透過連接在達林頓 NPN 接面的輸入和基極之間的串聯基極 2.7kΩ 電阻轉換為基極電流。這使得 IC 可以直接連接到數位邏輯（如 Arduino、Raspberry Pi、TTL 或 5V CMOS 裝置），無需在 5V 或 3.3V 電源電壓下工作的外部降壓電阻。
連接在每個 NPN 電晶體的基極和發射極之間的 7.2kΩ 和 3kΩ 電阻器充當下拉電阻器，防止浮置狀態並抑制輸入可能出現的洩漏量。
為了最大限度地提高效率，這些裝置包含用於感性負載的「抑制二極體」。連接在 OUT 引腳和 COM 引腳（引腳 9）之間的二極體用於抑制感性負載產生的“反沖電壓”，該電壓是在 NPN 驅動器關閉且線圈存儲的能量導致反向時產生的。電流的流動。
反向偏壓抑制二極體也放置在基極-射極和集極-射極對之間，以避免 NPN 電晶體的寄生特性。
腳位 8 連接至 GND。
感性負載 對於感性負載，當 COM 引腳連接到線圈時，IC 能夠驅動感性負載並透過內部續流二極體抑制反沖電壓。
電阻負載 當驅動電阻負載時，需要一個上拉電阻，以便 IC 吸收電流並保持邏輯高電平。在這種情況下，COM 引腳可以懸空（不連接）。
此裝置可在 –40°C 至 105°C 的寬溫度範圍內運作。
現在，讓我們將該 IC 連接到電路上。眾所周知，ULN2003 IC 可以輕鬆驅動高電流或高電壓（或兩者）設備，這是微控制器或邏輯設備無法容忍的。因此，它們廣泛用於驅動馬達、螺線管和繼電器等感性負載。
您可能會問，為什麼我組合了 3 個輸入和輸出，而不是 2 個？根據資料表，每個引腳的額定電流為 500mA，但總輸出為 2.5A（*** 資料表第 4 頁 ****）。因此，2.5A / 7 針 = 0.36 約因此，0.36 * 3 = 1.07Amp 約這就是我們想要的。
德州儀器 (TI) 生產的 ULN2003A 可用於：
有關包裝和所用材料的更多信息，請查看數據表。連結位於下面的描述中。在採用工業慣例之前，請務必查閱製造商的資料表，無論它們多麼直觀或明顯。 “面對歧義，拒絕猜測的誘惑。” - Python 之禪
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資料表：https://github.com/tarantula3/ULN2003
達林頓電晶體：https://en.wikipedia.org/wiki/Darlington_transistor
集極開路輸出：https://www.learningabout electronics.com/Articles/Open-collector-output.php
電晶體－電晶體邏輯：https://en.wikipedia.org/wiki/Transistor%E2%80%93transistor_logic
CMOS：https://en.wikipedia.org/wiki/CMOS
寄生結構：https://en.wikipedia.org/wiki/Parasitic_struct
基於 NodeMCU - 3D 列印室內儀表溫度計：https://www.youtube.com/watch?v=vO6adrETQIA
TTL：電晶體-電晶體邏輯
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謝謝，在我的下一個教程中再次。
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