درک ویژگی ها و کاربردهای اصلی ULN2003
ULN2003 یک محصول سری آرایه ترانزیستور کامپوزیت با ولتاژ بالا و با جریان بالا است.این ولتاژ عملیاتی بالا ، افزایش جریان بالا ، دامنه دمای گسترده و ظرفیت بار قوی است ، بنابراین برای سیستم های مختلفی که به درایو با قدرت بالا نیاز دارند بسیار مناسب است.در این مقاله اطلاعات مربوط به ULN2003 ، از جمله ویژگی های آن ، پین ها و توابع ، اصل کار ، عملکرد و کاربرد ارائه شده است.بیایید شروع کنیمکاتالوگ
نمای کلی ULN2003
ULN2003 یک درایور با ولتاژ بالا و با جریان بالا است که معمولاً در مدارهای مختلف برای کنترل قفل الکترونیکی ، درایو موتور ، درایو موتور پله ای ، تبدیل صفحه نمایش LED ، تجهیزات خانه هوشمند و موارد دیگر که دستگاه های با ولتاژ بالا و با جریان بالا استفاده می شود ، استفاده می شود.باید کنترل شود.این شامل هفت ترانزیستور کامپوزیت NPN سیلیکونی NPN است که هر جفت ترانزیستور Darlington به صورت سری با یک مقاومت پایه 2.7K متصل می شوند.در ولتاژ عملیاتی 5 ولت ، می توان مستقیماً به مدارهای TTL و CMOS متصل شد ، بنابراین می تواند مستقیماً داده هایی را که در ابتدا به بافرهای منطقی استاندارد نیاز داشتند پردازش کند.بنابراین ، ULN2003 می تواند چندین دستگاه را همزمان کنترل کند.این مزیت از قابلیت اطمینان بالا ، رابط مناسب و غیره دارد و به راحتی در مدارهای مختلف ادغام می شود.
گزینه ها و معادل ها
• LR2003L
• ULN2001
• Uln2001a
• ULN2003a
خصوصیات ULN2003 چیست؟
ULN2003 ویژگی های زیر را دارد:
• جریان خواب کم عمق: هنگامی که خروجی کم است ، جریان خواب ULN2003 بسیار کم است ، که به کاهش مصرف انرژی و تولید گرما کمک می کند.
• بسته DIP: ULN2003 بسته بندی دو خطی را برای قرار دادن آسان در صفحه مدار و لحیم کاری آسان اتخاذ می کند.
• هفت خروجی قابل برنامه ریزی: ULN2003 دارای هفت پین خروجی است که هر یک از آنها می توانند به طور مستقل کنترل شوند و آن را برای رانندگی چندین موتور یا رله ایده آل می کنند.
• سازگاری سطح ورودی و کنترل: پین های ورودی ULN2003 کنترل سطح TTL و CMOS را اتخاذ می کنند ، که کاملاً با سطح منطق مشترک سازگار هستند ، بنابراین ادغام با سایر مدارهای دیجیتال بسیار مناسب است.
• دیود DuPont رایگان داخلی: هر جفت Darlington دارای دیود رایگان DuPont برای محافظت از اجزای سوئیچینگ در برابر آسیب ولتاژ معکوس است و از این طریق قابلیت اطمینان تراشه را بهبود می بخشد.
• ولتاژ جریان بالا و بالا: خروجی ULN2003 می تواند در برابر جریان و ولتاژ بالا مقاومت کند.حداکثر مقاومت در برابر آن 500 میلی آمپر و حداکثر ولتاژ مقاومت در برابر 50 ولت است که باعث می شود آن را برای کنترل موتورها و رله های پر قدرت بسیار مناسب کند.
نمودار پین و عملکرد ULN2003
پین 1: این پین ترمینال ورودی پالس CPU است و پورت با یک ترمینال خروجی سیگنال مطابقت دارد.
پین 2 تا 7: این پین ترمینال ورودی پالس CPU است.
پین 8: این پین زمینی است.
پین 9: این پین کاتد مشترک هفت دیودهای داخلی آزاد است.آند هر دیود به جمع کننده هر لوله دارلینگتون وصل می شود.در صورت استفاده برای بارهای القایی ، این پین باید برای دستیابی به آزاد شدن به قطب مثبت منبع تغذیه بار وصل شود.اگر این پین به زمین وصل شود ، در واقع معادل جمع کننده لوله دارلینگتون است که مستقیماً به زمین وصل می شود.
پین های 10 تا 16: این پین ها پایانه های خروجی سیگنال پالس هستند که مربوط به پین 7 ، پین 6 ، پین 5 ، پین 4 ، پین 3 ، پین 2 و پایانه های ورودی سیگنال پین 1 است.
اصل کار و عملکرد ULN2003
ULN2003 از دو قسمت اصلی ، سمت ورودی و سمت خروجی تشکیل شده است.ورودی ها شامل هفت پین ورودی (IN1 تا IN7) است که برای دریافت سیگنال های منطقی از منابع خارجی استفاده می شود ، در حالی که خروجی ها شامل هفت پورت خروجی لوله سوئیچینگ (Out1 تا Out7) هستند که وظیفه کنترل حالت تعویض مدارهای بار را بر عهده دارند.بشر
اصل کار ULN2003 به شرح زیر است: وقتی سیگنال ورودی از سطح بالایی باشد ، لوله سوئیچ مربوطه در داخل تراشه در حالت بسته قرار می گیرد و مدار بار در این زمان نمی تواند توسط جریان هدایت شود.هنگامی که سیگنال ورودی سطح پایین باشد ، لوله سوئیچ روشن می شود ، بنابراین به جریان اجازه می دهد تا مدار بار را هدایت کند.بنابراین ، با تغییر سطح سطح ترمینال ورودی ، می توانیم به کنترل سوئیچینگ پین مربوطه ترمینال خروجی دست یابیم.
عملکرد اصلی ULN2003 رانندگی با ولتاژ بالا ، جریان زیاد و بارهای القایی بالا است.از آنجا که میکروکنترلرهای معمولی نمی توانند مستقیماً این بارها را کنترل کنند ، ULN2003 برای رانندگی و کنترل لازم است.علاوه بر این ، تراشه مجهز به یک دیود سرکوب داخلی برای محافظت معکوس در درگاه خروجی است و باعث می شود کل سیستم پایدارتر و قابل اطمینان تر شود.
نمودار مدار درایو ULN2003
ULN2003 یک مدار یکپارچه با 16 پین است.این هفت جفت ترانزیستور Darlington را ادغام می کند که هر کدام قادر به بار رانندگی تا 50 ولت و 500ma هستند.برای این هفت جفت Darlington ، هفت پین ورودی و خروجی مربوطه را مجهز می کنیم.علاوه بر این ، حاوی پین های زمینی و پین های هدف کلی است.به طور معمول ، پین زمین به طور مستقیم به زمین وصل می شود ، در حالی که استفاده از یک پین مشترک اختیاری است.با کمال تعجب ، این IC دارای پین VCC اختصاصی نیست.این امر به این دلیل است که قدرت مورد نیاز برای ترانزیستور مستقیماً از پین ورودی گرفته می شود.در زیر یک نمونه مدار ساده وجود دارد که می تواند برای آزمایش عملکرد مدار یکپارچه ULN2003 استفاده شود.
در مدار ، ما از LED به عنوان بار و پین های منطقی برای اتصال به مدارهای دیجیتال یا میکروکنترلرهایی مانند Arduino استفاده می کنیم.توجه داشته باشید که پین مثبت LED باید به ولتاژ بار مثبت وصل شود و پین منفی باید به پین خروجی IC وصل شود.این امر به این دلیل است که وقتی سطح پین ورودی IC بالا می رود ، پین خروجی مربوطه به زمین می رود.بنابراین ، هنگامی که ترمینال منفی LED به زمین وصل می شود ، مدار بسته می شود و اجازه می دهد تا LED نور ساطع شود.حداکثر جریان بار متصل به هر پین خروجی 500 میلی آمپر و ولتاژ 50 ولت است.با این حال ، اگر نیاز به بار جریان بالاتر دارید ، می توانید با اتصال دو یا چند پین خروجی به طور موازی این کار را انجام دهید.به عنوان مثال ، اگر سه پین را به صورت موازی وصل کنید ، می توانید حدود 1.5A رانندگی کنید.از پین com برای اتصال به زمین از طریق سوئیچ استفاده می شود ، این اتصال اختیاری است.می توان از آن به عنوان سوئیچ تست استفاده کرد ، یعنی وقتی این پین به زمین وصل شده است ، تمام پین های خروجی به زمین وصل می شوند.
از uln2003 استفاده می شود؟
در کاربردهای عملی ، ULN2003 اغلب برای هدایت بارهای القایی مانند موتورهای پله ای ، رله ها و دریچه های سولنوئید استفاده می شود.از آنجا که این بارها معمولاً به جریان های بزرگتر و ولتاژهای بالاتر برای رانندگی نیاز دارند ، ULN2003 در حالی که مصرف انرژی کمتری و قابلیت اطمینان بالاتر دارد ، از قابلیت رانندگی کافی برخوردار است و آن را به یک انتخاب ایده آل برای رانندگی این بارها تبدیل می کند.
علاوه بر عملکرد اصلی رانندگی ، ULN2003 همچنین می تواند با استفاده از مقاومتهای خارجی ، خازن ها و سایر مؤلفه ها عملکردهای کنترل پیچیده تری را تحقق بخشد.به عنوان مثال ، ما می توانیم از مقاومتهای خارجی برای تنظیم اندازه جریان خروجی یا از طریق خازن های خارجی استفاده کنیم تا عملکردهای دیگر و سایر توابع را تحقق بخشیم.تحقق این توابع کنترل نه تنها دامنه کاربرد ULN2003 را بیشتر می کند ، بلکه انعطاف پذیری استفاده از آن را افزایش می دهد.
در فرآیند طراحی و ساخت تجهیزات الکترونیکی ، ULN2003 به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد.این می تواند در مدارهای مختلف کنترل ، مدارهای درایو ، مدارهای حفاظت و موارد دیگر استفاده شود و ضمانت مهمی برای عملکرد عادی تجهیزات الکترونیکی ارائه می دهد.در عین حال ، از آنجا که ULN2003 از اندازه کمتری و مصرف انرژی کمتری برخوردار است ، همچنین در دستگاه های الکترونیکی که مینیاتوریزاسیون و مصرف کم مصرف را دنبال می کنند ، به طور گسترده ای نیز مورد استفاده قرار گرفته است.
چگونه از ULN2003 برای رانندگی موتور پله استفاده کنیم؟
ابتدا باید منبع تغذیه موتور پله را به ولتاژ تأمین مناسب وصل کنیم و اطمینان حاصل کنیم که دامنه ولتاژ عرضه ULN2003 نیازهای موتور پله را برآورده می کند.در مرحله بعد ، پین های خروجی ULN2003 را به کنترل موتور پله ای وصل می کنیم.به طور معمول ، موتورهای استپر دارای چهار خط کنترل (A ، A '، B ، B') مربوط به دو مرحله هستند.ما هر یک از چهار خروجی (OUT1 از طریق OUT4) از ULN2003 را به این چهار خط کنترل موتور پله وصل می کنیم.پس از آن ، ما یک سیگنال کنترل (به عنوان مثال از یک میکروکنترلر) را به ورودی ULN2003 وصل می کنیم.هنگامی که سیگنال ورودی زیاد باشد ، پین خروجی ULN2003 مربوطه به پایین کشیده می شود و این باعث می شود موتور پله ای بچرخد.سپس ما باید برنامه را برای کنترل موتور استپر با استفاده از یک زبان برنامه نویسی مناسب بنویسیم.بسته به نوع موتور پله ای (تک فاز ، دو فاز ، چهار فاز و غیره) ، باید توالی مرحله صحیح و سیگنال های کنترل را تعیین کنیم.سرانجام ، ما برنامه را اجرا می کنیم و حرکت موتور استپر را آزمایش می کنیم.در صورت لزوم ، می توانیم توالی مرحله و سرعت موتور پله را تنظیم کنیم تا از عملکرد آن مطابق انتظار اطمینان حاصل شود.
سوالات متداول [سؤالات متداول]
1. چه چیزی جایگزین MOSFET ULN2003 می شود؟
ما یک MOSFET معادل ULN2003 به نام TPL7407LA داریم.
2. ULN2003 برای چه استفاده می شود؟
ULN2003 IC یکی از رایج ترین درایور موتور درایور IC است.این IC هنگامی که ما نیاز به هدایت بارهای جریان زیاد با استفاده از مدارهای منطق دیجیتال مانند نقشه های OP ، تایمر ، دروازه ها ، آردوینو ، عکس ، بازو و غیره داریم ، مفید است.
3. تراشه ULN2003 چیست؟
ماژول درایور ULN2003 یک درایور موتور پله ای ، اندازه کوچک و استفاده آسان است.از تراشه درایور ULN2003 برای تقویت سیگنال کنترل از Arduino استفاده می کند.این گزینه فوق العاده سبک و ارزان قیمت که معمولاً برای اجرای و کنترل برنامه های کوچک موتورهای استپ استفاده می شود.
4- چرا از ULN2803 استفاده می کنیم؟
مدار مجتمع ULN2803 به عنوان یک رابط قدرت برای مدارهای دارای CMOS و فناوری TTL استفاده می شود.این یکپارچه دارای 8 ترانزیستور NPN در پیکربندی Darlington با دیودهای محافظت ، برای کنترل موتورها ، بارهای القایی ، رله ها و موارد دیگر است.
5- تفاوت بین ULN2002 و ULN2003 چیست؟
ULN2002A به طور خاص برای استفاده با دستگاه های PMOS 14 تا 25 ولت طراحی شده است.هر ورودی از این دستگاه دارای یک دیود و مقاومت Zener در سری برای کنترل جریان ورودی به یک حد امن است.ULN2003A برای هر جفت Darlington برای کار به طور مستقیم با دستگاه های TTL یا 5-V CMOS یک مقاومت پایه سری 2.7 KΩ دارد.