ULN2003 포괄적 인 가이드 - 기능, 운영 원리, 동등한 및 응용 프로그램

Darlington 트랜지스터 어레이에 고전압 및 고전류 기능을 통합하는 것으로 알려진 ULN2003 시리즈는 유리한 작동 전압, 전류 증폭의 우수한 성능, 넓은 온도 적응성 및 하중 검정 용량으로 눈에 띄게됩니다.따라서 고출력 드라이브가 필요한 많은 시스템에 이상적인 선택이됩니다.이 기사는 ULN2003의 핵심 특성을 탐구하여 핀 구성, 기능 설명, 작동 메커니즘 및 다양한 시나리오에서 실제 응용 프로그램을 다루는 것을 목표로합니다.자세한 이해를 위해 다이빙합시다.

ULN2003은 전자 잠금 장치 제어, 모터 파워링 모터 및 스테퍼 모터, 구동 LED 디스플레이 및 스마트 홈의 장치 관리 등 다양한 애플리케이션에서 자리를 잡은 고전압 고전류 드라이버입니다.이 다양성은 고전압 및 전류 요구 사항을 처리 할 수있는 정확한 기능에서 비롯됩니다.핵심적으로 ULN2003은 7 개의 실리콘 NPN Darlington 쌍으로 구성됩니다.각 트랜지스터는 2.7kΩ 저항과 직렬로 연결되어 구동 기능을 크게 향상시킵니다.ULN2003의 눈에 띄는 기능 중 하나는 5V 작동 전압과의 호환성으로 TTL 및 CMOS 회로와 직접 연결을 가능하게하는 것입니다.이 직접 연결은 표준 로직 버퍼가 필요한 데이터 처리를 단순화하므로 개별 장치에 대한 제어를 용이하게하고 여러 장치에서 동시 작동을 가능하게합니다.

독창적으로 설계된 ULN2003은 입력 전압과 무관하게 출력 전압을 생성하며 마이크로 컨트롤러 또는 마이크로 프로세서 시스템과 관련하여 회로 설계에 완벽하게 피팅됩니다.최대 50V 하중 전압 및 최대 500mA 전류를 지원합니다.다중 출력 핀을 병행하여 용량을 이러한 한계 이상으로 확장 할 수 있습니다.또한 ULN2003에는 주파수 댐핑 및 백 -EMF 보호를위한 내장 기능이있어 연결된 장치에 대한 추가 안전 계층이 추가됩니다.이 사려 깊은 디자인은 ULN2003이 현재 고전압, 고전류 응용 분야의 다양한 요구를 충족시킬뿐만 아니라 신뢰성과 안전을 더욱 보장 할 수 있도록합니다.

ULN2003은 다음과 같은 기능을 자랑합니다.

- 최대 50V의 전압에서 작동 할 수 있습니다 (일부 버전은 최대 100V까지 올 수 있음).

- 입력 당 최대 500mA의 전류를 허용합니다.

- 장치 보호를위한 내부 클램프 다이오드가 포함되어 있습니다.

- 반환 시스템에 대한 내부 보호 기능을 갖추고 있으며 충전 감지에 사용할 수 있습니다.

- 마이크로 컨트롤러 및 Arduino 보드와의 완벽한 통합.

- TTL 로직 및 5V CMO와의 호환성.

-Uln2003 칩은 16 핀 딥, TSSOP 및 SOIC 패키지로 제공됩니다.

- 일반적으로 시장의 모듈에 장착 된 추가 구성 요소가있어 쉽게 연결되도록 제공됩니다.

1. 입력 1 :이 핀은 해당 출력 (출력 1)을 제어합니다.높으면 (5V) 출력이 있습니다.그렇지 않으면 아무것도 없습니다.

2. 입력 2 : 위와 동일하지만 출력에 영향을 미칩니다.

3. 입력 3 : 출력 3의 경우 위와 동일합니다.

4. 입력 4 : 출력 4에 대해 동일합니다.

5. 입력 5 : 출력 5의 경우 위와 동일합니다.

6. 입력 6 : 위와 동일하지만 출력 6.

7. 입력 7 : 동일하지만 출력 7.

8. GND :이 핀 8은 접지를위한 것이며 전원 공급 장치에 연결됩니다.

9. COM :이 핀은 다양한 기능을 수행 할 수 있습니다.일반적으로 모든 출력을 열기위한 테스트 핀으로 사용됩니다.또한 유도 부하에도 사용할 수 있습니다.

10. 출력 7 : 입력 7에 의해 제어되면, 50V 및 500MA의 부하를 연결할 수 있습니다.

11. 출력 6 : 위와 동일하지만 입력 6에 따라 다릅니다.

12. 출력 5 : 동일하지만 입력 5에 해당합니다.

13. 출력 4 : 위와 동일하지만 입력 4에 의해 제어됩니다.

14. 출력 3 : 동일하지만 입력 3에 해당합니다.

15. 출력 2 : 위와 동일하지만 입력 2에 해당합니다.

16. 출력 1 : 입력 1에 의해 제어되지만 다른 특성과 동일한 특성이 있습니다.

ULN2003 칩은 기능을 입력 및 출력의 두 가지 주요 부분으로 영리하게 나눕니다.한편으로는 7 개의 입력 핀 (in1 ~ in7)을 사용하여 들어오는 논리 신호를 캡처합니다.다른 한편으로, 7 개의 출력 트랜지스터 (Out1 ~ Out7)는 연결된 하중의 온 및 오프 상태를 관리합니다.이 설정의 장점은 신호 변경에 대한 응답 성입니다. 높은 신호는 내부 트랜지스터를 폐쇄 상태로 유지하여 전류가 하중으로 흐르지 않도록하고 낮은 신호는이를 열어서 전류가 자유롭게 흐르도록합니다.입력 핀의 신호와 출력 핀의 동작 사이의 직접적인 링크는 연결된 장치를 정확하게 제어 할 수 있습니다.

기능적으로 ULN2003은 표준 마이크로 컨트롤러가 직접 처리 할 수 있도록 전압, 전류 또는 인덕턴스가 너무 높은 하중을 구동하도록 설계되었습니다.또한 각 출력에는 클램프 다이오드가 장착되어 역 보호 기능을 제공하고 시스템의 안정성과 신뢰성을 크게 향상시킵니다.이 설계는 고전력 부하 제어에 대한 높은 요구를 충족시킬뿐만 아니라 복잡한 회로 구성의 안전성을 보장하여 전기 환경에 도전하기위한 안정적인 선택입니다.

ULN2003은 7 쌍의 Darlington 트랜지스터를 통합하는 16 핀 통합 회로이며, 각각 최대 50V 및 500MA까지의 하중을 구동 할 수 있습니다.이 7 개의 달링턴 쌍에 해당하는 7 개의 입력 및 출력 핀이 장착되어 있습니다.또한 접지 핀과 공통 핀이 포함됩니다.일반적으로 접지 핀은 직접 접지되어 있으며 공통 핀의 사용은 선택 사항입니다.놀랍게도이 IC에는 전용 VCC 핀이 없습니다.트랜지스터가 작동하는 데 필요한 전력이 입력 핀에서 직접 가져 오기 때문입니다.아래는 ULN2003 통합 회로의 작동을 테스트하는 데 사용할 수있는 간단한 회로 예제입니다.

이 설정에서 LED는 부하로 간주되며, 양의 터미널은 전원 공급 장치에 연결되고 ULN2003의 출력 핀을 통해 음의 터미널이 접지됩니다.이 설계는 입력 핀의 전압 레벨이 상승 할 때 해당 출력 핀 접지가 발생하여 회로를 닫고 LED를 조명하기 때문에 선택됩니다.또한, 각 출력 핀의 최대 부하 전류 한계는 500MA이지만 다중 출력 핀을 병행하여 더 높은 전류 부하를 달성 할 수 있습니다.예를 들어, 3 개의 핀을 평행하게하면 이론적으로 전류가 최대 1.5a를 구동 할 수 있습니다.COM 핀을 접지하는 것은 선택 사항이지만 테스트 스위치로 사용할 수있어 COM 핀이 접지 될 때 모든 출력 핀이 접지 될 수 있습니다.

- 디지털 회로로 고전류 하중을 구동합니다.

- 스테퍼 모터를 운전하는 데 적합합니다.

- 고전류 LED를 구동 할 수 있습니다.

- 릴레이 드라이브 모듈 (7 릴레이를 구동 할 수 있음).

- 디지털 전자 장치의 논리 버퍼.

- Arduino의 터치 센서로 사용됩니다.

-LR2003L

-TBD62003APG

-Uln2001

-Uln2001a

-Uln2003a

ULN2003 스테퍼 모터 드라이브 모듈은 스테퍼 모터, 고전류 LED 및 릴레이 모듈을 구동하는 데 사용됩니다.이 IC는 출력에 Darlington 쌍을 사용하며 최대 5V 및 500MA를 제공 할 수 있습니다.트랜지스터 작업에 필요한 전력은 제어 입력에서 공급되므로 IC에는 VCC 핀이 없습니다.

ULN2003A는 각 Darlington 쌍에 대해 2.7-kΩ 시리즈 기본 저항을 특징으로하며 TTL 또는 5-V CMOS 장치로 직접 작동 할 수 있습니다.ULN2004A는 6 ~ 15V의 공급 전압을 사용하여 CMOS 장치로부터 직접 작동을 용이하게하기 위해 10.5-kΩ 시리즈 기본 저항을 갖추고 있습니다.

논리에서 더 높은 전압 하중을 유도하기위한 인기있는 구성 요소 인 ULN2003A는 최대 30V에 대한 입력과 최대 50V의 출력을 가지고 있습니다.ULN2004도 대안으로 간주 될 수 있습니다.

이것들은 모두 동일한 장치의 다른 버전, 즉 ULN2003A로 간주 될 수 있습니다.ULN2003A는 7 채널 로우 사이드 Darlington 배열입니다.ULQ2003A는 ULN2003A와 동일하지만 고온 (85 ° C)에 대해 평가됩니다.ULN2803에는 7 대신 8 개의 채널이있어 ULN2003A와 유사합니다.

ULN2003의 주요 기능은 Arduino의 제어 신호를 증폭하여 28BYJ-48 스테퍼 모터를 구동하는 데 사용될 수 있습니다.