Comprender las características y aplicaciones clave de ULN2003
ULN2003 es un producto de la serie de matriz de transistores compuestos de alto voltaje y alta corriente.Tiene un alto voltaje de funcionamiento, una alta ganancia de corriente, un amplio rango de temperatura y una fuerte capacidad de carga, por lo que es muy adecuado para varios sistemas que requieren una unidad de alta potencia.Este artículo presentará información relevante de ULN2003, incluidas sus características, pines y funciones, principio de trabajo, función y aplicación.Comencemos.Catalogar
Descripción general de ULN2003
ULN2003 es un controlador de alto voltaje y alto en corriente que se usa comúnmente en varios circuitos para control electrónico de bloqueo, accionamiento de motor, accionamiento del motor paso a paso, conversión de pantalla LED, equipos inteligentes para el hogar y otras ocasiones donde los dispositivos de alto voltaje y alto en la corrienteNecesita ser controlado.Consiste en siete transistores compuestos NPN de silicio, con cada par de transistores de Darlington conectados en serie con una resistencia base de 2.7k.A un voltaje operativo de 5V, se puede conectar directamente a los circuitos TTL y CMOS, por lo que puede procesar directamente los datos que originalmente requerían buffers lógicos estándar.Por lo tanto, ULN2003 puede controlar múltiples dispositivos simultáneamente.Tiene las ventajas de alta confiabilidad, interfaz conveniente, etc., y es fácil de integrarse en varios circuitos.
Alternativas y equivalentes
• LR2003L
• ULN2001
• ULN2001A
• ULN2003A
¿Cuáles son las características de ULN2003?
ULN2003 tiene las siguientes características:
• Corriente de sueño poco profunda: cuando la salida es baja, la corriente de sueño del ULN2003 es muy baja, lo que ayuda a reducir el consumo de energía y la generación de calor.
• Paquete de inmersión: ULN2003 adopta un paquete dual en línea para una fácil inserción en la placa de circuito y una fácil soldadura.
• Siete salidas programables: el ULN2003 tiene siete pines de salida, cada uno de los cuales se puede controlar de forma independiente, lo que lo hace ideal para conducir múltiples motores o relés.
• Compatibilidad del nivel de entrada y control: los pines de entrada de ULN2003 adoptan el control de nivel TTL y CMOS, que son totalmente compatibles con los niveles lógicos comunes, por lo que es muy conveniente integrarse con otros circuitos digitales.
• Diodo DuPont gratuito incorporado: cada par de Darlington tiene un diodo DuPont gratuito incorporado para proteger los componentes de conmutación del daño por voltaje inverso, mejorando así la confiabilidad del chip.
• Corriente alta y alto voltaje: la salida de ULN2003 puede soportar la corriente y el voltaje altos.Su corriente de soporte máxima es de 500 mA y el voltaje de soporte máximo es de 50 V, lo que lo hace muy adecuado para controlar motores y relés de alta potencia.
Diagrama de PIN y funciones de ULN2003
Pin 1: Este pin es el terminal de entrada de pulso de la CPU, y el puerto corresponde a un terminal de salida de señal.
Pin 2 a 7: Este pin es el terminal de entrada de pulso de CPU.
Pin 8: Este pin está conectado a tierra.
Pin 9: Este pin es el cátodo común de los siete diodos internos de la rueda libre.El ánodo de cada diodo está conectado al colector de cada tubo de Darlington.Cuando se usa para cargas inductivas, este pin debe estar conectado al polo positivo de la fuente de alimentación de carga para lograr la rueda libre.Si este pin está conectado a tierra, en realidad es equivalente al coleccionista del tubo Darlington que se está conectando directamente a la tierra.
Pins 10 a 16: estos pines son los terminales de salida de la señal de pulso, correspondientes al pin 7, el pin 6, el pin 5, el pin 4, el pin 3, el pin 2 y los terminales de entrada de la señal del pin 1 respectivamente.
Principio de trabajo y función de ULN2003
El ULN2003 consta de dos partes principales, el lado de entrada y el lado de salida.Las entradas incluyen siete pines de entrada (IN1 a IN7), que se utilizan para recibir señales lógicas de fuentes externas, mientras que las salidas contienen siete puertos de salida del tubo de conmutación (Out1 a Out7), que son responsables de controlar el estado de conmutación de los circuitos de carga.
El principio de funcionamiento de ULN2003 es el siguiente: cuando la señal de entrada es de alto nivel, el tubo de interruptor correspondiente dentro del chip estará en estado cerrado, y el circuito de carga no puede ser conducido por la corriente en este momento;Cuando la señal de entrada es de bajo nivel, el tubo de interruptor se encenderá, lo que permite que la corriente conduzca el circuito de carga.Por lo tanto, al cambiar el estado de nivel del terminal de entrada, podemos lograr el control de conmutación del pin correspondiente del terminal de salida.
La función principal de ULN2003 es conducir cargas de alto voltaje, alta corriente y alta inductancia.Dado que los microcontroladores comunes no pueden controlar directamente estas cargas, se requiere ULN2003 para conducir y controlar.Además, el chip está equipado con un diodo de supresión interna para proporcionar protección inversa en el puerto de salida, lo que hace que todo el sistema sea más estable y confiable.
Diagrama de circuito de accionamiento ULN2003
ULN2003 es un circuito integrado con 16 pines.Integra siete pares de transistores de Darlington, cada uno capaz de conducir cargas de hasta 50V y 500 mA.Para estos siete pares de Darlington, equipamos los siete pines de entrada y salida correspondientes.Además, contiene alfileres terrestres y pines de propósito general.Por lo general, el pasador de tierra está conectado directamente a la tierra, mientras que el uso de un pasador común es opcional.Sorprendentemente, este IC no tiene un PIN VCC dedicado.Esto se debe a que la potencia requerida para que el transistor funcione se extraerá directamente desde el pin de entrada.A continuación se muestra un simple ejemplo de circuito que se puede utilizar para probar el funcionamiento del circuito integrado ULN2003.
En el circuito, pensamos en el LED como la carga y los pines lógicos se utilizan para conectarse a circuitos digitales o microcontroladores como Arduino.Tenga en cuenta que el pin positivo del LED debe conectarse al voltaje de carga positivo y el pin negativo debe conectarse al pin de salida del IC.Esto se debe a que cuando el nivel de pin de entrada del IC aumenta, el pin de salida correspondiente va a la tierra.Por lo tanto, cuando el terminal negativo del LED está conectado a la tierra, el circuito está cerrado, lo que permite que el LED emita luz.La corriente de carga máxima conectada a cada pin de salida es de 500 mA y el voltaje es de 50 V.Sin embargo, si necesita conducir una carga de corriente más alta, puede hacerlo conectando dos o más pines de salida en paralelo.Por ejemplo, si conecta tres pines en paralelo, puede conducir alrededor de 1.5A.El pin COM se usa para conectarse a la tierra a través del interruptor, esta conexión es opcional.Se puede usar como un interruptor de prueba, es decir, cuando este pin está conectado a la tierra, todos los pasadores de salida se conectarán a la tierra.
¿Dónde se usa ULN2003?
En aplicaciones prácticas, ULN2003 a menudo se usa para impulsar cargas inductivas, como motores paso a paso, relés y válvulas solenoides.Dado que estas cargas generalmente requieren corrientes más grandes y voltajes más altos para conducir, ULN2003 tiene capacidades de conducción suficientes al tiempo que tiene un consumo de energía menor y una mayor confiabilidad, por lo que es una opción ideal para conducir estas cargas.
Además de la función de conducción básica, ULN2003 también puede realizar funciones de control más complejas mediante el uso de resistencias externas, condensadores y otros componentes.Por ejemplo, podemos usar resistencias externas para ajustar el tamaño de la corriente de salida, o a través de condensadores externas para realizar el des-jitter y otras funciones.La realización de estas funciones de control no solo amplía aún más el alcance de la aplicación de ULN2003, sino que también mejora la flexibilidad de su uso.
En el proceso de diseño y fabricación de equipos electrónicos, ULN2003 es ampliamente utilizado.Se puede utilizar en varios circuitos de control, circuitos de transmisión, circuitos de protección y otras ocasiones, proporcionando una garantía importante para el funcionamiento normal de los equipos electrónicos.Al mismo tiempo, debido a que ULN2003 tiene un tamaño más pequeño y un menor consumo de energía, también se ha utilizado ampliamente en dispositivos electrónicos que persiguen miniaturización y bajo consumo de energía.
¿Cómo usar ULN2003 para conducir el motor paso a paso?
Primero, necesitamos conectar la fuente de alimentación del motor paso a paso a un voltaje de suministro apropiado y asegurarnos de que el rango de voltaje de suministro de ULN2003 cumpla con los requisitos del motor paso a paso.A continuación, conectamos los pines de salida del ULN2003 a los controles del motor paso a paso.Por lo general, los motores paso a paso tienen cuatro líneas de control (A, A ', B, B') correspondientes a dos fases.Conectamos cada una de las cuatro salidas (Out1 a Out4) del ULN2003 a estas cuatro líneas de control del motor paso a paso.Posteriormente, conectamos una señal de control (por ejemplo, desde un microcontrolador) a la entrada del ULN2003.Cuando la señal de entrada es alta, el pasador de salida ULN2003 correspondiente se extraerá bajo, lo que hará que el motor paso a paso gire.Luego necesitamos escribir el programa para controlar el motor paso a paso utilizando un lenguaje de programación apropiado.Dependiendo del tipo de motor paso a paso (monofásico, dos fases, cuatro fases, etc.), necesitamos determinar la secuencia de paso correcta y las señales de control.Finalmente, ejecutamos el programa y probamos el movimiento del motor paso a paso.Según sea necesario, podemos ajustar la secuencia y la velocidad del motor paso a paso para garantizar que funcione como se esperaba.
Preguntas frecuentes [Preguntas frecuentes]
1. ¿Qué reemplaza a ULN2003 MOSFET?
Tenemos un MOSFET equivalente al ULN2003, llamado TPL7407LA.
2. ¿Para qué se usa ULN2003?
ULN2003 IC es uno de los IC del controlador de motor más comúnmente utilizado.Este IC es útil cuando necesitamos conducir altas cargas de corriente utilizando circuitos lógicos digitales como mapas operacionales, temporizadores, puertas, arduino, foto, brazo, etc.
3. ¿Qué es el chip ULN2003?
El módulo de controlador ULN2003 es un controlador de motor paso a paso, un tamaño pequeño y fácil de usar.Utiliza el chip de controlador ULN2003 para amplificar la señal de control del Arduino.Esta opción ultra liviana y barata comúnmente se usa para ejecutar y controlar los pequeños aplicaciones Stepper Motors.
4. ¿Por qué usamos ULN2803?
El circuito integrado ULN2803 se utiliza como interfaz de alimentación para circuitos con CMOS y tecnología TTL.Este integrado tiene 8 transistores NPN en la configuración de Darlington con diodos de protección, para controlar motores, cargas inductivas, relés y más.
5. ¿Cuál es la diferencia entre ULN2002 y ULN2003?
El ULN2002A está diseñado específicamente para su uso con dispositivos PMOS de 14 a 25 V.Cada entrada de este dispositivo tiene un diodo y resistencia Zener en serie para controlar la corriente de entrada a un límite seguro.El ULN2003A tiene una resistencia base de la serie de 2.7 kΩ para cada par de Darlington para operar directamente con dispositivos TTL o CMOS de 5 V.