Compreendendo os principais recursos e aplicações do ULN2003
ULN2003 é um produto da série transistoral de transistor de alta corrente e alta corrente.Possui alta tensão de operação, ganho de alta corrente, ampla faixa de temperatura e forte capacidade de carga, por isso é muito adequada para vários sistemas que requerem acionamento de alta potência.Este artigo introduzirá informações relevantes do ULN2003, incluindo suas características, pinos e funções, princípio de trabalho, função e aplicação.Vamos começar.Catálogo
Visão geral do ULN2003
O ULN2003 é um driver de alta tensão e alta corrente que é comumente usado em vários circuitos para controle eletrônico de trava, acionamento de motor, acionamento por motor de passo, conversão de exibição de LED, equipamentos domésticos inteligentes e outras ocasiões em que dispositivos de alta tensão e alta correnteprecisa ser controlado.Consiste em sete transistores compostos NPN de silício, com cada par de transistores de Darlington conectados em série com um resistor base de 2,7k.Em uma tensão operacional de 5V, ele pode ser conectado diretamente aos circuitos TTL e CMOS, para que possa processar diretamente dados que originalmente exigiam buffers lógicos padrão.Portanto, o ULN2003 pode controlar vários dispositivos simultaneamente.Ele tem as vantagens de alta confiabilidade, interface conveniente, etc., e é fácil de ser integrada a vários circuitos.
Alternativas e equivalentes
• LR2003L
• ULN2001
• ULN2001A
• ULN2003A
Quais são as características do ULN2003?
Uln2003 tem os seguintes recursos:
• Corrente do sono raso: quando a saída é baixa, a corrente do sono do ULN2003 é muito baixa, o que ajuda a reduzir o consumo de energia e a geração de calor.
• Pacote DIP: o ULN2003 adota o pacote em linha dupla para facilitar a inserção na placa de circuito e a solda fácil.
• Sete saídas programáveis: o ULN2003 possui sete pinos de saída, cada um dos quais pode ser controlado de forma independente, tornando -o ideal para acionar vários motores ou relés.
• Compatibilidade do nível de entrada e controle: os pinos de entrada do ULN2003 adotam o controle de nível TTL e CMOS, que são totalmente compatíveis com níveis lógicos comuns, por isso é muito conveniente se integrar a outros circuitos digitais.
• Diodo DuPont gratuito embutido: Cada par de Darlington possui diodo dupont gratuito embutido para proteger os componentes de comutação contra danos à tensão reversa, melhorando assim a confiabilidade do chip.
• Alta corrente e alta tensão: a saída do ULN2003 pode suportar alta corrente e tensão.Sua corrente de resistência máxima é de 500mA e a tensão de resistência máxima é de 50V, o que o torna muito adequado para controlar motores e relés de alta potência.
Diagrama de pinos e funções do ULN2003
Pino 1: Este pino é o terminal de entrada de pulso da CPU e a porta corresponde a um terminal de saída de sinal.
Pino 2 a 7: Este pino é o terminal de entrada do pulso da CPU.
Pino 8: Este pino está aterrado.
Pino 9: Este pino é o cátodo comum dos sete diodos internos de roda livre.O ânodo de cada diodo é conectado ao coletor de cada tubo de Darlington.Quando usado para cargas indutivas, esse pino deve ser conectado ao pólo positivo da fonte de alimentação de carga para obter uma roda livre.Se este pino estiver conectado ao solo, ele é realmente equivalente ao coletor do tubo de Darlington sendo conectado diretamente ao solo.
Pinos 10 a 16: Esses pinos são os terminais de saída do sinal de pulso, correspondentes aos terminais de entrada do pino 7, pino 6, pino 5, pino 4, pino 3, pino 2 e pino 1 1, respectivamente.
Princípio de trabalho e função do ULN2003
O ULN2003 consiste em duas partes principais, o lado da entrada e o lado da saída.As entradas incluem sete pinos de entrada (IN1 a IN7), que são usados para receber sinais lógicos de fontes externas, enquanto as saídas contêm sete portas de saída do tubo de comutação (out1 a out7), responsáveis pelo controle do estado de comutação dos circuitos de carga.
O princípio de trabalho do ULN2003 é o seguinte: quando o sinal de entrada é alto, o tubo de comutador correspondente dentro do chip estará em um estado fechado e o circuito de carga não pode ser acionado pela corrente neste momento;Quando o sinal de entrada estiver baixo, o tubo de comutação será ativado, permitindo assim que a corrente acione o circuito de carga.Portanto, alterando o estado de nível do terminal de entrada, podemos obter o controle de comutação do pino correspondente do terminal de saída.
A principal função do ULN2003 é gerar cargas de alta tensão, alta corrente e alta indutância.Como os microcontroladores comuns não podem controlar diretamente essas cargas, o ULN2003 é necessário para dirigir e controlar.Além disso, o chip está equipado com um diodo de supressão interno para fornecer proteção reversa na porta de saída, tornando todo o sistema mais estável e confiável.
Diagrama de circuito de acionamento ULN2003
Uln2003 é um circuito integrado com 16 pinos.Ele integra sete pares de transistores de Darlington, cada um capaz de impulsionar cargas até 50V e 500mA.Para esses sete pares de Darlington, equipamos os sete pinos de entrada e saída correspondentes.Além disso, contém pinos terrestres e pinos de uso geral.Normalmente, o pino de terra é conectado diretamente ao solo, enquanto o uso de um pino comum é opcional.Surpreendentemente, este IC não possui um pino VCC dedicado.Isso ocorre porque a energia necessária para o transistor operar será desenhada diretamente do pino de entrada.Abaixo está um exemplo simples de circuito que pode ser usado para testar a operação do circuito integrado do ULN2003.
No circuito, pensamos no LED como a carga e os pinos lógicos são usados para conectar -se a circuitos digitais ou microcontroladores como o Arduino.Observe que o pino positivo do LED deve ser conectado à tensão de carga positiva e o pino negativo deve ser conectado ao pino de saída do IC.Isso ocorre porque quando o nível de pino de entrada do IC é alto, o pino de saída correspondente vai para o solo.Portanto, quando o terminal negativo do LED é conectado ao solo, o circuito é fechado, permitindo que o LED emite luz.A corrente de carga máxima conectada a cada pino de saída é de 500mA e a tensão é de 50V.No entanto, se você precisar acionar uma carga de corrente mais alta, poderá fazê -lo conectando dois ou mais pinos de saída em paralelo.Por exemplo, se você conectar três pinos em paralelo, poderá dirigir cerca de 1.5a.O pino COM é usado para se conectar ao aterramento através do comutador, essa conexão é opcional.Ele pode ser usado como um interruptor de teste, ou seja, quando este pino estiver conectado ao solo, todos os pinos de saída serão conectados ao solo.
Onde o ULN2003 é usado?
Em aplicações práticas, o ULN2003 é frequentemente usado para impulsionar cargas indutivas, como motores de passo, relés e válvulas solenóides.Como essas cargas geralmente requerem correntes maiores e tensões mais altas para conduzir, o ULN2003 possui recursos de direção suficientes, com menor consumo de energia e maior confiabilidade, tornando -a uma escolha ideal para impulsionar essas cargas.
Além da função de direção básica, o ULN2003 também pode realizar funções de controle mais complexas usando resistores externos, capacitores e outros componentes.Por exemplo, podemos usar resistores externos para ajustar o tamanho da corrente de saída ou através de capacitores externos para realizar o desbra-jitter e outras funções.A realização dessas funções de controle não apenas amplia ainda mais o escopo da aplicação do ULN2003, mas também aprimora a flexibilidade de seu uso.
No processo de design e fabricação de equipamentos eletrônicos, o ULN2003 é amplamente utilizado.Pode ser usado em vários circuitos de controle, circuitos de acionamento, circuitos de proteção e outras ocasiões, fornecendo uma garantia importante para a operação normal de equipamentos eletrônicos.Ao mesmo tempo, como o ULN2003 tem um tamanho menor e menor consumo de energia, também tem sido amplamente utilizado em dispositivos eletrônicos que buscam miniaturização e baixo consumo de energia.
Como usar o ULN2003 para acionar o motor de passo?
Primeiro, precisamos conectar a fonte de alimentação do motor de passo a uma tensão de alimentação apropriada e garantir que a faixa de tensão de alimentação do ULN2003 atenda aos requisitos do motor de passo.Em seguida, conectamos os pinos de saída do ULN2003 aos controles do motor de passo.Normalmente, os motores de passo têm quatro linhas de controle (a, a ', b, b') correspondentes a duas fases.Conectamos cada uma das quatro saídas (OUT1 a OUT4) do ULN2003 a essas quatro linhas de controle do motor de passo.Posteriormente, conectamos um sinal de controle (por exemplo, de um microcontrolador) à entrada do ULN2003.Quando o sinal de entrada estiver alto, o pino de saída ULN2003 correspondente será puxado baixo, o que fará com que o motor de passo gire.Em seguida, precisamos escrever o programa para controlar o motor de passo usando uma linguagem de programação apropriada.Dependendo do tipo de motor de passo (fase monofásica, bifásica, quatro fases, etc.), precisamos determinar a sequência de etapas corretas e os sinais de controle.Finalmente, executamos o programa e testamos o movimento do motor de passo.Conforme necessário, podemos ajustar a sequência de etapas e a velocidade do motor de passo para garantir que ele opere conforme o esperado.
Perguntas frequentes [FAQ]
1. O que substitui o ULN2003 MOSFET?
Temos um MOSFET equivalente ao ULN2003, chamado TPL7407LA.
2. Para que é usado o ULN2003?
O IC ULN2003 é um dos IC do motorista do motor mais comumente usado.Este IC é útil quando precisamos dirigir cargas altas de corrente usando circuitos lógicos digitais, como oP-mapas, temporizadores, portões, arduino, foto, braço etc.
3. O que é o chip ULN2003?
O módulo de driver ULN2003 é um motorista de motor de passo, tamanho pequeno e fácil de usar.Ele usa o chip de driver ULN2003 para amplificar o sinal de controle do Arduino.Essa opção ultra leve e barata comumente usada para executar e controlar os pequenos aplicativos motores de passo.
4. Por que usamos o ULN2803?
O circuito integrado ULN2803 é usado como uma interface de energia para circuitos com a tecnologia CMOS e TTL.Este integrado possui 8 transistores NPN na configuração de Darlington com diodos de proteção, para controlar motores, cargas indutivas, relés e muito mais.
5. Qual é a diferença entre ULN2002 e ULN2003?
O ULN2002A foi projetado especificamente para uso com dispositivos PMOS de 14 a 25 V.Cada entrada deste dispositivo possui um diodo e resistor Zener em série para controlar a corrente de entrada para um limite de segurança.O ULN2003A possui um resistor de base da série de 2,7-kΩ para cada par de Darlington para operação diretamente com dispositivos TTL ou 5-V CMOS.