ULN2003A

數位或類比類積體電路

ULN2003A,是一种高压大电流的共发射极达林顿晶体管数组集成电路,内含7组达林顿对管,每组对管的电流容量是500mA,输出的电压最高50V。该集成电路还集成了7只共阴极形式连接的续流二极管,用于电感性负载的开关动作的电流续流。ULN2003A常见的封装形式有PDIP、SOIC、SOP或TSSOP。[1]与该集成电路同系列的,还有ULN2002A、ULN2004A,以及不同逻辑输出电平的ULQ2003A、ULQ2004A。[2]

ULN2003A pinout
ULN2003A DIP封装引脚图
1B~7B:第一至第七组对管的基极
1C~7C:第一至第七组对管的集电极
E:公共发发射极(一般接地)
COM:续流二极管共享阴极

相同功能的集成电路还有安森美出品的MC1413等。[3]

达林顿晶体管

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两只NPN晶体管构成的达灵顿晶体管

达林顿晶体管(或称达林顿对管),借由两只双极型晶体管以直流耦合形式连接(两只晶体管级联),达到电流的二次放大,可以很容易地达成大电流放大能力。最终的电流放大倍率,约为两个双极型晶体管的电流放大倍率的乘积:

  • ßtotal ≈ ß1 • ß2

上式中:

  • ßtotal:总电流放大倍数
  • ß1:晶体管1电流放大倍数
  • ß2:晶体管2电流放大倍数

特性

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集成电路内部框图,以DIP封装为例。O1~O7对应1C~7C、I1~I7对应1B~7B、GND对应E

ULN2003在电子电路里的主要特点是大电流容量和高电压输出。常作为驱动器使用,每组达林顿对管可并联使用以达成更大的电流容量,甚至可以几颗集成电路芯片堆叠并联使用。步进马达一般需要驱动器件有大电流输出的能力,而微控制器等小电流的集成电路是不能直接驱动马达的,因此可用作步进马达的驱动器。[4][5]

ULN2003内部的7组达林顿对管可以独立操作,因为它们的电路连接上除了发发射极是一并接地共享E/GND引脚、续流二极管是共阴极接法共享一个COM引脚以外,集电极1C~7C以及基极1B~7B的引脚都是独立对应的7组。若作为步进马达驱动器,则COM一端需要与步进马达的公共供电端连接,为马达的反电动势提供电流续流能力。

 
集成电路晶粒显微镜照片

主要参数:

  • 单个集电极电流容量有500mA
  • 输出电压达50V(另有支持100V输出的版本)
  • 集成续流二极管
  • 输出可兼容于TTL以及5V的CMOS逻辑电平
  • 基极最低输入电压仅0.7V,常规也仅需2V左右

应用

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安装于一个步进马达驱动模块上的双列直插封装版ULN2003A
 
德州仪器公司出品的一颗贴片式封装的ULN2003

ULN2003A的典型用途主要是器件的驱动设备,如继电器驱动器、直流台灯驱动器、LED段码式显示器驱动器、步进马达驱动、逻辑缓冲器、线路驱动器等。具体实现像是小型机械手3D打印机上的步进电机驱动以及某些门禁系统上的继电器数组。[6]

参考资料

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  1. ^ ULN2003 Datasheet. 东芝. [2015-10-06]. (原始内容存档于2021-03-07). 
  2. ^ UNL2003A的类似派生品还有ULN2801A, ULN2802A, ULN2803AULN2803A data sheet (PDF). 德州仪器. [2015-10-06]. (原始内容 (PDF)存档于2013-06-16). 
  3. ^ MC1413: High Voltage, High Current Darlington Transistor Driver Array. 安森美半导体. [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). 

外部链接

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相关使用教程

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数据手册

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