ULN2003A

數位或類比類積體電路

ULN2003A,是一種高壓大電流的共射極達林頓電晶體陣列積體電路,内含7組達林頓對管,每組對管的電流容量是500mA,輸出的電壓最高50V。該積體電路還整合了7隻共陰極形式連接的續流二極體,用於電感性負載的開關動作的電流續流。ULN2003A常見的封裝形式有PDIP、SOIC、SOP或TSSOP。[1]與該積體電路同系列的,還有ULN2002A、ULN2004A,以及不同邏輯輸出電平的ULQ2003A、ULQ2004A。[2]

ULN2003A pinout
ULN2003A DIP封裝引脚圖
1B~7B:第一至第七組對管的基極
1C~7C:第一至第七組對管的集電極
E:公共發射極(一般接地)
COM:續流二極體共用陰極

相同功能的積體電路還有安森美出品的MC1413等。[3]

達林頓電晶體

 
兩隻NPN晶体管构成的达灵顿晶体管

達林頓電晶體(或稱達林頓對管),藉由兩隻雙極型電晶體以直流耦合形式連接(兩隻電晶體級聯),達到電流的二次放大,可以很容易地達成大電流放大能力。最終的電流放大倍率,約為兩個雙極型電晶體的電流放大倍率的乘積:

  • ßtotal ≈ ß1 • ß2

上式中:

  • ßtotal:總電流放大倍數
  • ß1:電晶體1電流放大倍數
  • ß2:電晶體2電流放大倍數

特性

 
積體電路内部框圖,以DIP封裝爲例。O1~O7對應1C~7C、I1~I7對應1B~7B、GND對應E

ULN2003在電子電路里的主要特點是大電流容量和高電壓輸出。常作爲驅動器使用,每組達林頓對管可并聯使用以達成更大的電流容量,甚至可以幾顆積體電路晶片堆叠并聯使用。步進馬達一般需要驅動器件有大電流輸出的能力,而微控制器等小電流的積體電路是不能直接驅動馬達的,因此可用作步進馬達的驅動器。[4][5]

ULN2003内部的7組達林頓對管可以獨立操作,因爲它們的電路連接上除了發射極是一并接地共用E/GND引脚、續流二極體是共陰極接法共用一個COM引脚以外,集電極1C~7C以及基極1B~7B的引脚都是獨立對應的7組。若作爲步進馬達驅動器,則COM一端需要與步進馬達的公共供電端連接,爲馬達的反電動勢提供電流續流能力。

 
積體電路晶粒顯微鏡照片

主要參數:

  • 單個集電極電流容量有500mA
  • 輸出電壓達50V(另有支援100V輸出的版本)
  • 整合續流二極體
  • 輸出可相容於TTL以及5V的CMOS邏輯電平
  • 基極最低輸入電壓僅0.7V,常規也僅需2V左右

應用

 
安裝於一個步進馬達驅動模組上的雙列直插封裝版ULN2003A
 
德州儀器公司出品的一顆貼片式封裝的ULN2003

ULN2003A的典型用途主要是器件的驅動裝置,如繼電器驅動器、直流台燈驅動器、LED段碼式顯示器驅動器、步進馬達驅動、邏輯緩衝器、綫路驅動器等。具體實作像是小型機械手3D打印機上的步進電機驅動以及某些門禁系統上的繼電器陣列。[6]

參考資料

  1. ^ ULN2003 Datasheet. 東芝. [2015-10-06]. (原始内容存档于2021-03-07). 
  2. ^ UNL2003A的類似衍生品還有ULN2801A, ULN2802A, ULN2803AULN2803A data sheet (PDF). 德州儀器. [2015-10-06]. (原始内容 (PDF)存档于2013-06-16). 
  3. ^ MC1413: High Voltage, High Current Darlington Transistor Driver Array. 安森美半導體. [2015-10-06]. (原始内容存档于2017-07-14). 
  4. ^ uln2803应用电路. elecfans.com. [2015-10-09]. (原始内容存档于2020-01-30). 
  5. ^ uln2003的应用电路. hqew.com. [2015-10-09]. (原始内容存档于2016-03-09). 
  6. ^ ULN2003 双极型线性集成电路 (PDF). [2015-10-10]. (原始内容存档 (PDF)于2013-08-14). 

外部連結

相關使用教程

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