فهم الميزات والتطبيقات الرئيسية لـ ULN2003
ULN2003 هو منتج سلسلة ترانزستور مركب عالي الجهد وعالي التواصل.يحتوي على جهد عمل عالي التشغيل ، وزيادة عالية للتيار ، ونطاق درجة حرارة واسعة ، وسعة الحمل القوية ، لذلك فهي مناسبة للغاية للأنظمة المختلفة التي تتطلب محركًا عالي الطاقة.ستقدم هذه المقالة المعلومات ذات الصلة لـ ULN2003 ، بما في ذلك خصائصها ودبابيسها ووظائفها ومبدأ العمل والوظيفة والتطبيق.لنبدأ.كتالوج
نظرة عامة على ULN2003
ULN2003 عبارة عن برنامج تشغيل عالي الجهد وعالي التواصل يستخدم بشكل شائع في دوائر مختلفة للتحكم في القفل الإلكتروني ، وقيادة المحرك ، ومحرك السهول ، وتحويل عرض LED ، والمعدات المنزلية الذكية ، وغيرهايجب التحكم فيها.يتكون من سبعة ترانزستورات مركبة سيليكون NPN ، مع كل زوج من ترانزستورات دارلينجتون متصلة في سلسلة مع مقاوم قاعدة 2.7 كيلو.في الجهد التشغيلي لـ 5V ، يمكن توصيله مباشرة بدوائر TTL و CMOS ، بحيث يمكنه معالجة البيانات المباشرة التي تتطلب أصلاً مخازن المؤقتة المنطقية القياسية.لذلك ، يمكن لـ ULN2003 التحكم في أجهزة متعددة في وقت واحد.لديها مزايا الموثوقية العالية ، والواجهة المريحة ، وما إلى ذلك ، ويسهل دمجها في دوائر مختلفة.
البدائل وما يعادلها
• LR2003L
• ULN2001
• ULN2001A
• ULN2003A
ما هي خصائص ULN2003؟
يحتوي ULN2003 على الميزات التالية:
• تيار النوم الضحل: عندما يكون الإخراج منخفضًا ، يكون تيار النوم في ULN2003 منخفضًا جدًا ، مما يساعد على تقليل استهلاك الطاقة وتوليد الحرارة.
• حزمة DIP: يعتمد ULN2003 حزمة مزدوجة في الخط لسهولة الإدراج في لوحة الدوائر وسهولة اللحام.
• سبعة مخرجات قابلة للبرمجة: يحتوي ULN2003 على سبعة دبابيس إخراج ، يمكن التحكم في كل منها بشكل مستقل ، مما يجعلها مثالية لقيادة محركات أو مرحلات متعددة.
• توافق مستوى الإدخال والتحكم: تتبنى دبابيس الإدخال لـ ULN2003 التحكم في مستوى TTL و CMOS ، والتي تتوافق تمامًا مع مستويات المنطق الشائعة ، لذلك من المريح للغاية الاندماج مع الدوائر الرقمية الأخرى.
• ديود Dupont المجاني المدمج: كل زوج من Darkington لديه ثنائي Dupont مجاني مجاني لحماية مكونات التبديل من أضرار الجهد العكسي ، وبالتالي تحسين موثوقية الشريحة.
• الجهد العالي والجهد العالي: يمكن أن يصمد ناتج ULN2003 للتيار العالي والجهد.يبلغ الحد الأقصى لتياره الحالي 500 مللي أمبير ، ويكون الجهد القصوى لأقصى قدر من الجهد 50 فولت ، مما يجعله مناسبًا جدًا للسيطرة على المحركات والمرحلات عالية الطاقة.
الرسم البياني الدبوس ووظائف ULN2003
PIN 1: هذا الدبوس هو محطة إدخال النبض في وحدة المعالجة المركزية ، والمنفذ يتوافق مع محطة إخراج الإشارة.
دبوس 2 إلى 7: هذا الدبوس هو محطة إدخال نبض وحدة المعالجة المركزية.
دبوس 8: هذا الدبوس يرتكز.
دبوس 9: هذا الدبوس هو الكاثود المشترك للثنائيات السبع السبع الداخلي.يتم توصيل أنود كل ديود بجامع كل أنبوب من دارلينجتون.عند استخدامها للأحمال الاستقرائية ، يجب توصيل هذا الدبوس بالقطب الإيجابي لمصدر طاقة الحمل لتحقيق العجلة الحرة.إذا كان هذا الدبوس متصلاً بالأرض ، فهو يعادل في الواقع جامع أنبوب دارلينجتون الذي يتم توصيله مباشرة بالأرض.
الدبابيس من 10 إلى 16: هذه المسامير هي أطراف إخراج إشارة النبض ، المقابلة لدان 7 ، دبوس 6 ، دبوس 5 ، دبوس 4 ، دبوس 3 ، دبوس 2 ، ودبوس 1 إدخال الإدخال على التوالي.
مبدأ العمل ووظيفة ULN2003
يتكون ULN2003 من جزأين رئيسيين ، جانب الإدخال وجانب الإخراج.تتضمن المدخلات سبعة دبابيس إدخال (من 1 إلى 7) ، والتي يتم استخدامها لتلقي إشارات المنطق من المصادر الخارجية ، في حين أن المخرجات تحتوي.
مبدأ العمل لـ ULN2003 هو كما يلي: عندما تكون إشارة الدخل عالية المستوى ، فإن أنبوب التبديل المقابل داخل الشريحة سيكون في حالة مغلقة ، ولا يمكن أن تكون دائرة التحميل مدفوعة بالتيار في هذا الوقت ؛عندما تكون إشارة الإدخال منخفضة المستوى ، سيتم تشغيل أنبوب التبديل ، مما يسمح للتيار بدفع دائرة التحميل.لذلك ، من خلال تغيير حالة مستوى محطة الإدخال ، يمكننا تحقيق التحكم في تبديل الدبوس المقابل لمحطة الإخراج.
تتمثل الوظيفة الرئيسية لـ ULN2003 في دفع الجهد العالي والتيار العالي وعالي الحث.نظرًا لأن متحكمهم العاديين لا يمكنهم التحكم بشكل مباشر في هذه الأحمال ، فإن ULN2003 مطلوب للقيادة والتحكم.بالإضافة إلى ذلك ، تم تجهيز الشريحة بصمام ثنائي القمع الداخلي لتوفير حماية عكسية في منفذ الإخراج ، مما يجعل النظام بأكمله أكثر استقرارًا وموثوقية.
مخطط دائرة محرك ULN2003
ULN2003 هي دائرة متكاملة مع 16 دبابيس.يدمج سبعة أزواج من ترانزستورز دارلينجتون ، كل منها قادر على قيادة الأحمال حتى 50 فولت و 500 مللي أمبير.بالنسبة لأزواج Darlington السبعة هذه ، نقوم بتجهيز دبابيس الإدخال والمخرجات السبع المقابلة.بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يحتوي على دبابيس أرضية ودبابيس للأغراض العامة.عادة ، يتم توصيل دبوس الأرض مباشرة بالأرض ، في حين أن استخدام دبوس مشترك اختياري.والمثير للدهشة أن هذا IC ليس لديه دبوس VCC مخصص.وذلك لأن الطاقة المطلوبة لتشغيل الترانزستور سيتم رسمها مباشرة من دبوس الإدخال.فيما يلي مثال دائرة بسيط يمكن استخدامه لاختبار تشغيل الدائرة المتكاملة ULN2003.
في الدائرة ، نفكر في LED حيث يتم استخدام الحمل ودبابيس المنطق للاتصال بالدوائر الرقمية أو متحكمها مثل Arduino.لاحظ أنه يجب توصيل الدبوس الإيجابي لـ LED بجهد الحمل الموجب ويجب توصيل الدبوس السلبي إلى دبوس الإخراج الخاص بـ IC.هذا لأنه عندما يرتفع مستوى دبوس الإدخال من IC ، يذهب دبوس الإخراج المقابل إلى الأرض.لذلك ، عندما يتم توصيل المحطة السلبية لـ LED بالأرض ، يتم إغلاق الدائرة ، مما يتيح LED إلى انبعاث الضوء.الحد الأقصى لتيار الحمل المتصل بكل دبوس إخراج هو 500 مللي أمبير والجهد هو 50 فولت.ومع ذلك ، إذا كنت بحاجة إلى قيادة حمل تيار أعلى ، فيمكنك القيام بذلك عن طريق توصيل دبابيس الإخراج أو أكثر بالتوازي.على سبيل المثال ، إذا قمت بتوصيل ثلاث دبابيس بالتوازي ، فيمكنك قيادة حوالي 1.5A.يتم استخدام دبوس COM للاتصال بالأرض من خلال المفتاح ، هذا الاتصال اختياري.يمكن استخدامه كمفتاح اختبار ، أي عند توصيل هذا الدبوس بالأرض ، سيتم توصيل جميع دبابيس الإخراج بالأرض.
أين يستخدم ULN2003؟
في التطبيقات العملية ، غالبًا ما يتم استخدام ULN2003 لدفع الأحمال الاستقرائية مثل محركات السائر والمرحلات والصمامات الملفات اللولبية.نظرًا لأن هذه الأحمال تتطلب عادةً تيارات أكبر وفولتية أعلى لقيادتها ، فإن ULN2003 لديها إمكانيات قيادة كافية مع وجود استهلاك طاقة أصغر وموثوقية أعلى ، مما يجعلها خيارًا مثاليًا لقيادة هذه الأحمال.
بالإضافة إلى وظيفة القيادة الأساسية ، يمكن لـ ULN2003 أيضًا تحقيق وظائف تحكم أكثر تعقيدًا باستخدام المقاومات الخارجية والمكثفات والمكونات الأخرى.على سبيل المثال ، يمكننا استخدام المقاومات الخارجية لضبط حجم تيار الإخراج ، أو من خلال المكثفات الخارجية لتحقيق DE-Jitter وغيرها من الوظائف.إن تحقيق وظائف التحكم هذه لا يزيد من توسيع نطاق تطبيق ULN2003 فحسب ، بل يعزز أيضًا مرونة استخدامه.
في عملية تصميم وتصنيع المعدات الإلكترونية ، يستخدم ULN2003 على نطاق واسع.يمكن استخدامه في دوائر التحكم المختلفة ، ودوائر القيادة ، ودوائر الحماية ، وغيرها من المناسبات ، مما يوفر ضمانًا مهمًا للتشغيل العادي للمعدات الإلكترونية.في الوقت نفسه ، نظرًا لأن ULN2003 لديه حجم أقل ونقص استهلاك الطاقة ، فقد تم استخدامه أيضًا على نطاق واسع في الأجهزة الإلكترونية التي تتابع التصغير وانخفاض استهلاك الطاقة.
كيفية استخدام ULN2003 لدفع محرك السائر؟
أولاً ، نحتاج إلى توصيل إمدادات الطاقة بمحرك السائر بجهد إمداد مناسب والتأكد من أن نطاق جهد الإمداد من ULN2003 يلبي متطلبات محرك السائر.بعد ذلك ، نقوم بتوصيل دبابيس الإخراج من ULN2003 بعناصر التحكم في محرك السائر.عادةً ما يكون للمحركات السائر أربعة خطوط تحكم (A ، A '، B ، B') المقابلة لمرحلتين.نقوم بتوصيل كل من المخرجات الأربعة (Out1 إلى Out4) من ULN2003 بخطوط التحكم الأربعة هذه لمحرك السائر.بعد ذلك ، نقوم بتوصيل إشارة تحكم (على سبيل المثال من متحكم) إلى مدخلات ULN2003.عندما تكون إشارة الدخل عالية ، سيتم سحب دبوس الإخراج ULN2003 المقابل ، مما سيؤدي إلى تدوير محرك السائر.نحتاج بعد ذلك إلى كتابة البرنامج للتحكم في محرك السائر باستخدام لغة برمجة مناسبة.اعتمادًا على نوع محرك السائر (المرحلة الواحدة ، مرحلة ثنائية ، مرحلة أربعة ، وما إلى ذلك) ، نحتاج إلى تحديد إشارات التسلسل والتحكم الصحيحة.أخيرًا ، ندير البرنامج ونختبر حركة محرك السائر.حسب الحاجة ، يمكننا ضبط تسلسل الخطوة وسرعة محرك السائر لضمان عمله كما هو متوقع.
الأسئلة المتداولة [الأسئلة الشائعة]
1. ما الذي يحل محل ULN2003 MOSFET؟
لدينا MOSFET مكافئة لـ ULN2003 ، تسمى TPL7407LA.
2. ما هو ULN2003 المستخدم؟
ULN2003 IC هي واحدة من أكثر سائق المحرك استخدامًا.يأتي هذا IC في متناول يدي عندما نحتاج إلى دفع أحمال تيار عالية باستخدام دوائر المنطق الرقمي مثل الخرائط المرجعية ، والوقيتات ، والبوابات ، والأردوينو ، الموافقة المسبقة عن علم ، الذراع ، إلخ.
3. ما هي رقاقة ULN2003؟
وحدة برنامج التشغيل ULN2003 عبارة عن برنامج تشغيل محرك السائر ، وحجم صغير وسهل الاستخدام.يستخدم رقاقة برنامج تشغيل ULN2003 لتضخيم إشارة التحكم من Arduino.هذا الخيار خفيف الوزن ورخيصًا يستخدم عادة لتشغيل والتحكم في تطبيقات السائر الصغيرة.
4. لماذا نستخدم ULN2803؟
يتم استخدام الدائرة المتكاملة ULN2803 كواجهة طاقة للدوائر مع تقنية CMOS و TTL.يحتوي هذا المدمج على 8 ترانزستورات NPN في تكوين دارلينجتون مع ثنائيات الحماية ، للتحكم في المحركات والأحمال الاستقرائية والمرحلات والمزيد.
5. ما هو الفرق بين ULN2002 و ULN2003؟
تم تصميم ULN2002A خصيصًا للاستخدام مع أجهزة PMOs من 14 إلى 25 فولت.يحتوي كل إدخال من هذا الجهاز على صمام ثنائي ومقاوم Zener في سلسلة للتحكم في تيار الإدخال إلى حد آمن.يحتوي ULN2003A على مقاوم قاعدة سعة 2.7 كيلو بايت لكل زوج من دارلينجتون للتشغيل مباشرة مع أجهزة TTL أو 5-V CMOS.