Uln2803a описание на русском

Микросхема ULN2003 (ULN2003a) по сути своей является набором мощных составных ключей для применения в цепях индуктивных нагрузок. Может быть применена для управления нагрузкой значительной мощности, включая электромагнитные реле, двигатели постоянного тока, электромагнитные клапаны, в схемах управления различными шаговыми двигателями и другие.

Микросхема ULN2003 — описание

Краткое описание ULN2003a. Микросхема ULN2003a — это транзисторная сборка Дарлингтона с выходными ключами повышенной мощности, имеющая на выходах защитные диоды, которые предназначены для защиты управляющих электрических цепей от обратного выброса напряжения от индуктивной нагрузки.

Каждый канал (пара Дарлингтона) в ULN2003 рассчитан на нагрузку 500 мА и выдерживает максимальный ток до 600 мА. Входы и выходы расположены в корпусе микросхемы друг напротив друга, что значительно облегчает разводку печатной платы.

ULN2003 относится к семейству микросхем ULN200X. Различные версии этой микросхемы предназначены для определенной логики.

В частности, микросхема ULN2003 предназначена для работы с TTL логикой (5В) и логических устройств CMOS.

Широкое применение ULN2003 нашло в схемах управления широким спектром нагрузок, в качестве релейных драйверов, драйверов дисплея, линейных драйверов и т. д. ULN2003 также используется в драйверах шаговых двигателей.

Структурная схема ULN2003

Принципиальная схема

Характеристики

• Номинальный ток коллектора  одного ключа — 0,5А;
• Максимальное напряжение на выходе до 50 В;
• Защитные диоды на выходах;
• Вход адаптирован к всевозможным видам логики;
• Возможность применения для управления реле.

Аналог ULN2003

Ниже приводим список чем можно заменить ULN2003 (ULN2003a):

• Зарубежный  аналог ULN2003 — L203, MC1413, SG2003, TD62003.
• Отечественным аналогом ULN2003a — является микросхема  К1109КТ22.

Микросхема ULN2003 — схема подключения

Зачастую микросхему ULN2003 используют при управлении шаговым двигателем. Ниже приведена схема включения ULN2003a и шагового двигателя:

ULN2003a — схема подключения

Дополнительное описание на русском языке ULN2003а приведено в datasheet.

Скачать datasheet ULN2003 на русском (167,0 KiB, скачано: 27 814)
Стенд для пайки со светодиодной подсветкой Материал: АБС + металл + акриловые линзы. Светодиодная подсветка…

Управление мощной нагрузкой постоянного тока. Часть 2

Когда на раскачку нагрузки мощности одного транзистора не хватает, то применяют составной транзистор (транзистор Дарлингтона). Тут суть в том, что один транзистор открывает другой.

А вместе они работают как единый транзистор с коэффициентом усиления по току равным произведению коэффициентов первого и второго транзов.

Если взять, например, транзистор MJE3055T у него максимальный ток 10А, а коэффициент усиления всего около 50, соответственно, чтобы он открылся полностью, ему надо вкачать в базу ток около двухста миллиампер. Обычный вывод МК столько не потянет, а если влючить между ними транзистор послабже (какой-нибудь BC337), способный протащить эти 200мА, то запросто. Но это так, чтобы знал. Вдруг придется городить управление из подручного хлама — пригодится.

На практике обычно используются готовые транзисторные сборки. Внешне от обычного транзистора ничем не отличается. Такой же корпус, такие же три ножки.

Вот только мощи в нем больно дофига, а управляющий ток микроскопический 🙂 В прайсах обычно не заморачиваются и пишут просто — транзистор Дарлигнтона или составной транзистор.

Например пара BDW93C (NPN) и BDW94С (PNP) Вот их внутренняя структура из даташита.

Обрати внимание, что там уже встроен защитный диод (нужен для защиты транзистора от пробоя при обрыве индуктивной нагрузки) и есть дополнительные резисторы. Когда VT1 закрыт то у него все равно есть ток утечки, так вот чтобы он не приоткрывал транзистор VT2 ставят R2, который отводит через себя значительную часть этого тока. R1 стоит для той же цели, но для защиты от утечки со стороны внешнего мира.

Мало того, существуют сборки дарлингтонов. Когда в один корпус упаковывают сразу несколько. Незаменимая вещь когда надо рулить каким-нибудь мощным светодиодным таблом или шаговым двигателем (хотя там лучше L298 или L293 я еще не встречал). Отличный пример такой сборки — очень популярная и легко доступная ULN2003, способная протащить до 500мА на каждый из своих семи сборок. Выходы можно включать в параллель, чтобы повысить предельный ток. Итого, одна ULN может протащить через себя аж 3.5А, если запараллелить все ее входы и выходы. Что мне в ней радует — выход напротив входа, очень удобно под нее плату разводить. Напрямик.

В даташите указана внутренняя структура этой микросхемы. Как видишь, тут также есть защитные диоды. Несмотря на то, что нарисованы как будто бы операционные усилители, здесь выход типа открытый коллектор. То есть он умеет замыкать только на землю. Что становится ясно из того же даташита если поглядеть на структуру одного вентиля.

Что до практического применения, то вот таким макаром, через одну ULN2003 можно рулить, например, семью релюшками или соленоидами.

Продолжение следует

ULN2803: все о паре транзисторов Дарлингтона

Если вы работаете с транзисторами, вероятно, вас интересует комбинация этих полупроводниковых устройств. Это пара транзисторов, известная как Дарлингтон. Эта установка довольно интересна для многих проектов DIY-электроники, и ее можно дешево найти в IC ULN2803.

Вы сможете найти ULN2803 производства разных компаний, таких как мифическая Texas Instruments, европейская STMicroelectronics и т. д. И в этой статье я постараюсь развеять все сомнения по поводу этого продукта, расскажу, где его можно купить и как с ним работать …

Что такое ULN2803?

El ULN2803 — это микросхема, интегральная схема с традиционной DIP-упаковкой, как и многие другие. То есть с двумя стопками булавок по бокам. Что ж, до сих пор это может показаться очень похожим на многие другие, но внутри у него нет обычных логических дверей, мультиплексоры, фильтры, модули датчиков тока, регистр сдвига, ни микроконтроллер…

Внутри ULN2803 вы найдете драйверы с серией транзисторов, некоторые устройства, о которых я уже говорил в других случаях, с разными типами, например: МОП-транзистор, BC547, 2N3055, 2N222, И т.д.

Что такое транзистор Дарлингтона или пара?

El Транзистор дарлингтона Это не транзистор как таковой, а пара из них, соединенных особым образом. Два соединенных биполярных транзистора образуют пару Дарлингтона, которая позволяет току, усиленному первым транзистором, входить в базу второго транзистора и снова усиливаться.

Этот тип усиления использовался с двумя отдельными транзисторами, но инженер из Bell Labs по имени Сидни Дарлингтон Он запатентовал эту комбинацию в 1952 году.

Идея заключалась в том, чтобы разместить два или три транзистора на одном монолитном кристалле.

Идея похожа на идею создания микросхемы или интегральной схемы, хотя это достижение не признано ему, как вы хорошо знаете …

Пара Дарлингтона ведет себя как один обычный транзистор, то есть после объединения двух транзисторов у нее все еще есть единая база, коллектор и эмиттер.

Только то, что коэффициент усиления по току будет комбинированным и, следовательно, больше, чем при использовании только одного транзистора.

В частности, считается, что коэффициент усиления Дарлингтона приблизительно является результатом произведения обоих коэффициентов усиления транзисторов, используемых по отдельности.

Лас- преимущество Понятно, что использовать эту пару Дарлингтона — получить большой выигрыш по току. Это позволяет управлять токами большей величины с небольшим током базы.

Но у него также есть свои недостатки, такие как больший фазовый сдвиг на высоких частотах, чем при использовании одного транзистора, что делает их использование в цепях отрицательной обратной связи несколько нестабильным.

И это не единственный связанная проблема к паре Дарлингтона, поскольку падение напряжения между базой и эмиттером больше из-за существующего двойного перехода (эквивалентно сумме обоих падений обоих переходов).

La напряжение насыщения что у них есть еще одно ограничение. На практике это означает большую рассеиваемую мощность, то есть больше тепла.

И, помимо недостатков, снижение скорости переключения является еще одним ограничивающим фактором, и его нельзя использовать в схемах, где требуется большая маневренность.

Первый транзистор не может активно подавлять ток базы второго, замедляя отключение …

Эти транзисторы Дарлингтона можно найти как инкапсулированный отдельно, то есть просто парой, или в интегральных схемах с несколькими транзисторами Дарлингтона, как в случае с ULN2803.

Таблица данных и распиновка ULN2803

Управление ULN2803 очень простое, и его сборка также очень проста.

Эта интегральная схема имеет набор 8 ворот заднего хода внутри реализован с помощью транзистора Дарлингтона, в данном случае с использованием транзисторов NPN.

Это позволяет подключать к их контактам другие устройства, которые имеют большой спрос на ток, например шаговые двигатели посредством водитель, реле, И т.д.

Следовательно, ULN2803 — это cочень универсальная схема который можно увидеть во множестве проектов производителей как выход цифровой схемы для управления исполнительными механизмами, двигателями различных типов и другими компонентами. Все они могут работать с низким током, допускающим высокие токи потребления, такие как 500 мА или 0.5 А, что для электроники является очень высоким значением.

Поддерживает напряжения питания и цифровых выходов до 50в, для преобразования цифровых сигналов 5 В TTL в любое напряжение до 50 В. Эта практическая функция известна как драйвер, то есть он действует как тип элемента, который изолирует, как если бы это был электронный барьер, защищая цифровые логические схемы от других, требующих более высоких напряжений и интенсивностей.

Вы можете увидеть все функции и распиновка в даташите производитель. Например, вот два самых распространенных:

• TI или Texas Instruments ULN2803
• СТ Микроэлектроника ULN2803

Цена и где купить

Найти его не так уж сложно, если знать, где искать. Его цена дешевая, и вы даже можете купить в чипгруппах ULN2803 если вам нужно несколько. Например, один из самых дешевых — это Упаковка из 10 шт ULN2803A от Amazon которые вы можете купить здесь примерно за 1 евро.

Первый проект с ULN2803

В видео они использовали только 3 из драйверов ULN2803, но вы можете использовать все 8, чтобы получить больше уровней или большую точность от вашего самодельного измерителя уровня. Хотя для вашего проекта может хватить и меньшего …

Одной из основных простых схем, которые обычно создаются с ULN2803, чтобы показать его поведение, является измеритель уровня воды в доме.

Это очень просто, благодаря 8 инвертирующим затворам, составленным из Дарлингтона и использующим около 8 резисторов по 10 кОм и еще 560 Ом, а также еще 8 светодиодов, вы можете подготовить измеритель.

Вы можете добавить зуммер или плату Arduino, чтобы при достижении определенного уровня запрограммировать микроконтроллер на выполнение некоторых действий, например вырезать клапан, так далее. Комбинации очень высоки.

El сборка как видите очень проста также. Низкая потребность в токе на входе (высокий импеданс) ULN2803 для активации проводимости транзисторов позволяет погрузить проводники, подключенные к микросхеме, в резервуар с водой, а проводимость самой воды достаточна для использования электрический сигнал для их активации.

Это не сработает с дистиллированной водой, то есть чистой, для того чтобы она имела некоторую проводимость, в ней должны быть растворенные минералы, такие как водопроводная вода. Вопреки тому, что многие думают, вода плохо проводит электричество, ее проводят растворенные минералы. Следовательно, чем грязнее вода, тем больше она проводит …

Таким образом, когда вода достигает разные уровни каждого из своих 8 драйверов, он активирует светодиоды на своем выходе и зуммер, издающий звуковой сигнал, когда резервуар для воды наполнен.

Кomo дополнительная идея, вы можете подключить каждый из выходов к входным контактам Arduino, чтобы при достижении первого уровня запрограммировать скетч для выполнения действия X, при достижении действия Y второго уровня и т. д.

Другой вариант — использовать реле вместо светодиодов на выходе, что позволит активировать или управлять цепями или устройствами с большей мощностью в зависимости от уровня, достигнутого тем или иным уровнем, например, электроклапанами или электрически управляемыми клапанами.

[Обычно используемые микросхемы] Принцип работы ULN2003 и китайские материалы (пример: шаговый двигатель 28BYJ48 с приводом от STM32) — Русские Блоги

ULN2003 — это сильноточная композитная матрица транзисторов с высоким выдерживаемым напряжением, состоящая из семи кремниевых композитных транзисторов NPN.Обычно используют пластиковую упаковку ДИП-16 или СОП-16.

Основные особенности ULN2003:

• Каждая пара Дарлингтона в ULN2003 подключена последовательно с базовым резистором 2,7 кОм,Он может быть напрямую подключен к цепям TTL и CMOS при рабочем напряжении 5 В и может напрямую обрабатывать данные, для обработки которых изначально требовались стандартные логические буферы.
• ULN2003 имеет высокое рабочее напряжение и большой рабочий ток, а потребляемый ток может достигать 500 мА, а в выключенном состоянии он может выдерживать напряжение 50 В. Выход также может работать параллельно с высоким током нагрузки.

Роль ULN2003

ULN2003 — этоСильноточный приводной массив, в основном используемый в схемах управления, таких как однокристальные микрокомпьютеры, интеллектуальные счетчики, ПЛК, карты цифрового вывода и т. Д., Может напрямую управлять нагрузками, такими как реле。Уровень входа 5VTTL, выход может достигать 500 мА / 50 В.

вообще говоря,ULN2003 фактически используется для усиления тока и увеличения мощности привода.

Например, выходные контакты однокристального микрокомпьютера обычно выдают несколько мА, которые не могут управлять двигателями, реле или соленоидными клапанами.

Например, 500 мА требуется для вращения двигателя постоянного тока. После усиления ULN2003 этими устройствами можно напрямую управлять через выходные выводы однокристального микрокомпьютера.

Схема контактов ULN2003 и функции

Схема контактов ULN2003

Функция контакта ULN2003

• Контакт 1: клемма импульсного входа ЦП, порт соответствует клемме выхода сигнала;
• Контакт 2: клемма импульсного входа процессора;
• Контакт 3: клемма импульсного входа ЦП;
• Контакт 4: клемма импульсного входа ЦП;
• Контакт 5: клемма импульсного входа ЦП;
• Контакт 6: клемма импульсного входа процессора;
• Контакт 7: клемма импульсного входа ЦП;
• Контакт 8:Земля
• Контакт 9:Этот вывод является общим концом катодов семи внутренних диодов свободного хода, а анод каждого диода подсоединен к коллектору каждой лампы Дарлингтона. При использовании в индуктивной нагрузке этот вывод подключается к положительному полюсу источника питания нагрузки для обеспечения свободного хода. Если этот вывод заземлен, на самом деле, коллектор трубки Дарлингтона подключен к земле;
• Контакт 10: Клемма выхода импульсного сигнала, соответствующая 7-контактной клемме входа сигнала;
• Контакт 11: Клемма выхода импульсного сигнала, соответствующая 6-контактной клемме входа сигнала;
• Контакт 12: Клемма выхода импульсного сигнала, соответствующая 5-контактной клемме входа сигнала;
• Контакт 13: Клемма выхода импульсного сигнала, соответствующая 4-контактной клемме входа сигнала;
• Контакт 14: Клемма выхода импульсного сигнала, соответствующая 3-контактной клемме входа сигнала;
• Контакт 15: Клемма выхода импульсного сигнала, соответствующая контакту 2 входной клеммы сигнала;
• Контакт 16: Клемма выхода импульсного сигнала, соответствующая контакту 1 входной клеммы сигнала.

Схема приложения привода принципа работы ULN2003

ULN2003 — это композитный массив транзисторов с высоким выдерживаемым напряжением, сильноточный, состоящий из семи кремниевых композитных транзисторов NPN, каждая пара Дарлингтона соединена последовательно с базовым резистором 2,7 кОм, и он может взаимодействовать с цепями TTL и CMOS при рабочем напряжении 5 В. С прямым подключением может напрямую обрабатывать данные, для обработки которых изначально требовались стандартные логические буферы.

LN2003 также является 7-канальной схемой инвертора, то есть, когда на входе высокий уровень, на выходе ULN2003 низкий уровень; когда на входе низкий уровень, на выходе ULN2003 высокий уровень.

ULN2003 — это схема без затвора, включающая 7 блоков, каждое из которых может управлять током до 500 мА, а контакт 9 можно оставить свободным. Например, если контакт 1 является входным, а контакт 16 — выходным, подключите нагрузку между VCC и контактом 16 вместо контакта 9.

В соответствии с вышеизложенным принципом, основной пример схемы прикладной схемы управления ULN2003, функция каждого вывода отмечена на ней:

Здесь следует отметить следующее:Хотя согласно официальным документам, входное управляющее напряжение должно составлять 5 В, на самом деле сигналы, для которых требуется только более 2,5 В, можно в основном рассматривать как высокий уровень. Другими словами, высокоуровневый выход порта ввода-вывода однокристального микрокомпьютера 3,3 В может напрямую выполнять управляющий ввод ULN2003.

Представьте практический пример прикладной схемы привода ULN2003:

В целом: контакты 1-7 — это входные сигналы; контакты 10-16 — выходные сигналы, контакт 8 — заземлен, а контакт 9 подключен к VCC.

• Контакт 1 вводит сигнал RL, а соответствующий выходной контакт 16 управляет реле. Когда контакт 1 вводит высокий уровень, реле включено;
• Контакты 2-5 служат для ввода сигналов D, C, B, A, а соответствующие выходные контакты 15, 14, 13, 12 используются как четырехфазные для управления четырехфазными пятипроводными шаговыми двигателями;
• Контакт 6 вводит сигнал SPK, а соответствующий выходной контакт 11 управляет динамиком. Когда контакт 6 вводит высокий уровень, динамик включается;
• Контакт 7 вводит сигнал M0T, а соответствующий выходной контакт 10 управляет двигателем постоянного тока. Когда контакт 6 вводит высокий уровень, двигатель постоянного тока запускается.

В настоящее время вы, вероятно, можете понять суть ULN2003:

Поскольку выходной ток микроконтроллера слишком мал, он не может управлять большинством устройств.

ULN2003 является только эквивалентом переключателя, источник питания устройства (нагрузки) находится на периферийной цепи, и он может управлять размыканием и замыканием периферийной цепи через слабый выходной ток одиночного кристалла. В некоторой степени можно сказать, что это усиливает ток и увеличивает мощность привода.

Приводной шаговый двигатель STM32

Подключение оборудования

• Микроконтроллер: STM32F103ZET6
• Шаговый двигатель: 28BYJ-48
• Схема привода: плата привода микросхемы ULN2003[TELESKY] Шаговый двигатель 5 В + плата драйвера ULN2003 Плата тестового модуля 5 В (1 комплект)
• Контактное соединение: IN1: PC3, IN2: PC2, IN3: PC0, IN4: PC13, OUT1: шаговый двигатель 4, OUT2: шаговый двигатель 3, OUT3: шаговый двигатель 2, OUT4: шаговый двигатель 1, шаговый Двигатель 5: положительный полюс источника питания VCC (5 В), GND: общая земля, COM: положительный полюс источника питания VCC (5 В).
• Источник питания 5 В постоянного тока: вывод напряжения 5 В на плате разработки STM32F103ZET6 (VCC на рисунке ниже).

Как упоминалось ранее:Высокий уровень 3,3 В порта ввода-вывода STM32 может использоваться в качестве входного сигнала управления ULN2003., Я здесь еще раз подчеркиваю.

Конкретная схема подключения оборудования выглядит следующим образом:

Программа управления STM32

Шаговый двигатель — это исполнительное устройство, преобразующее электрические импульсы в угловое смещение.

С точки зрения непрофессионала: когда шаговый драйвер получает импульсный сигнал, он приводит в действие шаговый двигатель для поворота на фиксированный угол (то есть угол шага) в заданном направлении.

Мы можемКонтролируя количество импульсов для управления угловым смещением, чтобы достичь цели точного позиционирования; в то же время мы можем контролировать скорость и ускорение вращения двигателя, контролируя частоту импульсов, чтобы достичь цели регулирования скорости。

Шаговый двигатель 28BYJ48 — это четырехфазный восьмитактный двигатель с напряжением DC5V DC12V. Когда на шаговый двигатель в определенном порядке подается серия непрерывных управляющих импульсов, он может непрерывно вращаться.

Каждый импульсный сигнал вызывает однократное изменение включенного состояния фазной или двухфазной обмотки шагового двигателя, что соответствует повороту ротора на определенный угол. Когда изменение включенного состояния завершает цикл, ротор вращается на шаг зубьев.

Четырехфазные шаговые двигатели могут работать в разных режимах подачи питания.Обычные методы подачи питания включают одно (однофазное включение обмотки) четырехтактное (ABCDA …), двойное (двухфазное включение обмотки) четырехтактное (AB-BC-CD- DA-AB ……

), четырехфазный восьмибитный (A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A ……).

так,Если вы хотите запустить шаговый двигатель, вам нужно только подавать высокоуровневые сигналы для каждой фазы по очереди. Обратите внимание, что при вводе сигнала для одной фазы, другие фазы должны быть сброшены на 0. Другими словами, одновременно может оставаться только одна фаза.

#include «stm32f10x.h»
#include «delay.h»

// Контактное соединение
//IN1：PC3、IN2：PC2、IN3：PC0、IN4：PC13、

// Функция инициализации шагового двигателя
void Motor_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

RCC_APB2PeriphClockCmd (RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE); // Включить часы

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13|GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; // Двухтактный вывод
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);

GPIO_ResetBits (GPIOC, GPIO_Pin_13); // низкий уровень по умолчанию
GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_0);
GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_2);
GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_3);

}

// Функция шагового двигателя вперед
void Motorcw(void)
{
GPIO_SetBits (GPIOC, GPIO_Pin_13); // Выход высокого уровня по очереди
GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_0);
GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_2);
GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_3);
delay_ms(10);

GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_13);
GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_0);
GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_2);
GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_3);
delay_ms(10);

GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_13);
GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_0);
GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_2);
GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_3);
delay_ms(10);

GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_13);
GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_0);
GPIO_ResetBits(GPIOC,GPIO_Pin_2);
GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_3);
delay_ms(10);

}

int main(void)
{
delay_init (); // функция инициализации задержки
Motor_Init();
while(1)
{
Motorcw();
}
}

Uln2803a описание на русском

Каждый из семи каналов содержит по два биполярных транзистора, резистор 2,7 кОм ограничивающий базовый ток, и два резистора на 7,2 кОм и 3 кОм защищающие транзисторы от открывания обратным током коллектора.

Кроме того к схеме добавлены три защитных диода: первый защищает вход от отрицательного напряжения, два других защищают выход от отрицательного напряжения и от превышения напряжения на транзисторах выше питающего.

Наличие защитных выходных диодов актуально при работе на индуктивную нагрузку: диод для шунтирования обмотки реле или обмотки шагового двигателя уже встроен в микросхему и не нужно устанавливать внешний диод. А при использовании 7 каналов – 7 внешних диодов.

Управление ULN2003

Входная часть сборок ULN2003A, ULN2003AI, ULQ2003A спроектирована так чтобы работать совместно с ТТЛ и 3,3 В и 5 В К-МОП логикой.

ULN2002A создана для p-МОП логики. Во входных цепях ULN2002A добавлен стабилитрон на 7 В и увеличено сопротивление базового резистора до 10,5 кОм, благодаря этому сборка может работать с входными напряжениями от 14 до 25 В.

Сборка ULN2004A, ULQ2004A предназначена для К-МОП логики с уровнем напряжений от 6 до 15В. По сравнению с ULN2003, у ULN2004 просто увеличено сопротивление базового резистора до 10,5 кОм.

Как можно видеть на структурной схеме, входы и выходы расположены напротив друг друга, что весьма удобно при разводке печатной платы.

ULN2003 выпускается как для объемного монтажа: PDIP, так и для поверхностного: SOIC, SOP и TSSOP.

Выходной драйвер ULN2003 для микроконтроллеров. Описание, подключение, datasheet на русском

• ULN2003 — это универсальная интегральная микросхема, состоящая из 7 идентичных и независимых драйверов, которые позволяют управлять с помощью микроконтроллера реле, небольшим двигателем постоянного тока, шаговым двигателем, низковольтными лампами или светодиодной лентой.
• Паяльный фен YIHUA 8858
• Обновленная версия, мощность: 600 Вт, расход воздуха: 240 л/час…
• Подробнее

Каждый драйвер состоит из двух транзисторов подключенных в конфигурации Дарлингтона. Пара Дарлингтона, разработанная Сидни Дарлингтоном в 1953 году, состоит в каскадом соединении двух биполярных транзисторов, в результате чего получается очень высокий коэффициент усиления, равный произведению коэффициента усиления каждого из двух транзисторов. Благодаря этому мы можем управлять нагрузками определенной мощности с очень малыми входными токами.

Пара Дарлингтона не свободна от некоторых недостатков, которые мы рассмотрим далее. Транзистор NPN универсального назначения открывается, когда мы подаем на его базу напряжение около 0,6 В. Если мы используем небольшой ток, мы можем довести его до насыщения с очень низким напряжением коллектор-эмиттер (VCE), например, в случае BC337, это между 0,2 В и 0,5 В.

В паре Дарлингтона входное напряжение будет в два раза больше, чем 0,6 В, потому что базовые напряжения обоих транзисторов складываются, как мы это можем видеть на рисунке. Также падение напряжения на выходном транзисторе будет больше, потому что это будет сумма напряжения насыщения первого транзистора + напряжение база-эмиттер выходного транзистора.

В любом случае, эти недостатки не являются существенными, поскольку в целом выходы микроконтроллера составляют 3,3 В или 5 В, что значительно превышает порог срабатывания ULN2003.

На предыдущем рисунке мы видим внутреннюю схему одного из каналов драйвера ULN2003. Здесь мы видим входной резистор на 2,7кОм, и еще два дополнительных резистора которые улучшают характеристики драйвера. Входное сопротивление каждого канала освобождает нас от установки внешних резисторов при подключении ULN2003 к микроконтроллеру.

Во внутренней схеме мы также можем видеть защитный диод, подключенный к коллектору выходного транзистора. Данный диод предназначен для защиты транзистора от ЭДС самоиндукции, возникающей в момент отключения индуктивной нагрузки (реле или двигателей). Чтобы этот диод работал, необходимо подключить вывод 9 (COM) к положительному выводу нагрузки (см. Рисунок с примером подключения).

  Как сделать маленький тигель

Коэффициент усиления каждого драйвера больше 500, поэтому для получения максимального выходного тока достаточно на вход подать ток менее 1 мА.

На рисунке мы видим ULN2003, подключенный к микроконтроллеру (это могут быть PIC, Atmel, Arduino, Raspberry PI) и с различными нагрузками (двигатели постоянного тока, светодиодная лента, реле и т. д.).

В верхней части примера (подключение двигателя) мы видим, что для получения большего выходного тока можно параллельно соединять более одного канала. Вывод (+ V) – это напряжение, необходимое для питания силовой части и не связано с питанием микроконтроллера. Необходимо только, чтобы масса их была общей.

Микросхема ULN2003 является частью семейства подобных драйверов: ULN2001, ULN2002, ULN2003, ULN2004, которые очень похожи. Различие в первую очередь в значении входного сопротивления для согласования с различной логикой.

В настоящее время микросхема ULN2003 является наиболее популярной, поскольку она хорошо работает с управляющими напряжениями 5 В (TTL) и 3,3 В (LTTL). Существует вариант с 8 каналами вместо 7 – это ULN2803. Из-за восьмого канала корпус имеет 18 выводов. В остальном он подобен ULN2003.

1. (167,0 KiB, скачано: 662)
2. источник
3. Тестер транзисторов / ESR-метр / генератор
4. Многофункциональный прибор для проверки транзисторов, диодов, тиристоров…
5. Подробнее

Аналоги ULN2003

Разные зарубежные производители выпускают свои аналоги ULN2003: L203, MC1413, SG2003, TD62003. Так же есть и отечественный аналог: К1109КТ22.

8-ми канальный драйвер нагрузки ULN2803A, ULN2804A

Для работы с микроконтроллерами может быть более удобнымы 8-ми канальные драйверы. И у семиканальных ULN2003, ULN2004 есть их восьмиканальные братья ULN2803, ULN2804.

Читать также: Шестигранник диаметр описанной окружности

  Тюнинг переходных отверстий печатных плат

Точно также как и ULN2003 — ULN2803 рассчитан на управление от ТТЛ-логики и низковольной К-МОП, а ULN2804 от К-МОП питающейся в диапазоне 6 .. 15 В. Отличия ULN280X от ULN200X только в дополнительном канале и 18-выводном корпусе. У ULN2803А есть отечественный аналог: К1109КТ63.

Драйверы нагрузки ULN2023A, ULN2024A

• Третья двойка в названии сборки вместо нуля означает, что выходное напряжение может достигать 95 В
• , в остальном параметры и схемотехника этих сборок повторяют своих собратьев.
• 14 thoughts on “ ULN2003 драйвер нагрузок на 7 каналов, ULN2803 — на 8 каналов ”

ULN2003A не только как драйвер микроконтроллера хороша (предполагаю, что в 1976 году её точно с микроконтроллерами никто не использовал ), но и например как драйвер для 74HC595.

С помощью 3-х выводов микроконтроллера управляем 74HC595, и получаем масштабируемое решение по управлению реле, шаговыми двигателями, светодиодами т.е. там где не нужны большие частоты.

Ну, не знаю… я ее в первый раз увидел в конце 90_х ковыряя термоконтроллер изготовленный в Великобритании в конце 70_х годов прошлого века.

Устройство было на микроконтроллере, а ULN2003A работали в нем драйверами семисегментного светодиодного индикатора. Децимальная точка там не отображалась, и для индикации нужной информации достаточно было семи ключей.

Думаю, семь ключей в этой микросхеме только из-за ограничений выбранного для нее корпуса.

https://www.youtube.com/watch?v=5k5Li4XRUb4\u0026pp=ugMICgJydRABGAE%3D

Назрел вопрос — что-то подобное в более многоногих корпусах существует? Так то я всегда пользовался логикой с открытым коллектором или транзисторными ключами, но чисто на перспективу хотелось бы знать. И еще немного не в тему — не выпускались ли импортные аналоги К155ИД1? Довольно актуально сейчас в любительской практике, когда вернулась мода на газоразрядные индикаторы.

Импортный аналог К155ИД1 — SN74141N от TI, можно взять на алиэкспрессе от полутора долларов за штучку. Я считаю что это дорого.

Если нужно управлять ровно байтом (например семисегментный индикатор и точка) то подойдет аналог ULN2003A в 18 выводном корпусе — ULN2803A. С большим числом каналов драйверы не попадались.

Спасибо за подсказку. Но да, цены совершенно негуманные. Дешевле 1,1 доллара за штуку не нашел, плюс пересылка. На ебее еще страшнее, от 150 руб за штуку. И главное, все в dip корпусах, а я рассчитывал найти импортный аналог в soic… В таком случае возьму наши ИД1, их от 25 руб продают с рук.

Упс! А я только что нашел способ нестандартного использования ULN2003 как драйвера клавиатуры на 7 кнопок.

Уровни с кнопок на входы, защитные диоды в качестве шифратора с 7 на 1, а сигнал высокого уровня с вывода 9 будет сигналом разрешения или прерывания, по которому МК будет выполнять процедуру прерывания с опросом состояния клавиатуры. Конечно, 8 линий занятые клавиатурой не есть хорошо.

Но при необходимости отправлять контроллер в спячку и быстрого опроса кнопок по прерыванию, да при наличии большого количества свободных выводов, думаю, идея может найти хотя бы ограниченное применение.

Читать также: Как правильно заточить циркулярную пилу

Получается, что ULN2003 используется как диодная сборка из 7 диодов с общим катодом, мне кажется что дешевле будет взять две диодных сборки BAV70S — в каждой по две пары диодов с общим катодом, итого получаем 8 входов в более компактных корпусах, да и дешевле выйдет.

Вот вот, насчет низких частот. Этот недостаток ULN2003 обусловлен включением транзисторов по схеме Дарлингтона. Он ее еще до 76-го запатентовал, в 53-м, если память не изменяет.

Так, с тех пор, и тянутся за токовыми ключами такого включения все их недостатки: и малая частота, и низкое КПД, и искажения сигнала… А вот используют до сих пор. Мощность при простоте — решают все, по крайней мере для пром автоматики.

Клапана, шаговики, реле, подача. Все мощное, грубое и медленное.

Медленное… Как сказать. Типовое время включения 0,1мкс,выключения 0,2мкс.В пору импульсным стабилизатором управлять.

Два защитных диода и на общий провод и на плюс, можно подключать к индуктивной нагрузки без проблем. Удобно контроллер всегда чем то управляет тут легко подключил эту микросхему, которая выдерживает достаточно большой ток. Плохо,что только семь каналов в контролере часто требуется задействовать порт целиком,а это 8 каналов. И добавил бы производитель еще один канал.

В те времена о байтной привязке особо не думали, делали, как в корпус ляжет. В 16-ножечный, минус питание — как раз семь элементов И-НЕ помещалось. Для других целей, можно и другие ключевики найти, их много разных, для разных целей.

В те времена были популярны 14 выводные корпуса DIP14. Два вывода на питание, остается 12: в повторителях и инверторах типа 155ЛН1 — 155ЛН3 по 6 элементов.

Эххх! Не попалась мне эта микросхема раньше. Сделал внуку игрушку — панели с выключателями , шпингалетами, разетками, рекуляторами, моторчиками и «лампочками».Управления сделал на дискретных элементах. Ничего — переделаю. А цена , нас радиолюбителей, не пугает.Работоспособность и удобство — вот главное.

Ничего, что цена не пугает. Особенно, если учесть цену кабеля от пульта управления к игрушке… если я правильно представил себе устройство управления.

ЭТО — микросхема управления! А как вы будете ей, или чему другому передавать данное управление: последовательно или параллельно, аналоговым или цифровым методом — вот от чего зависит себестоимость и удобство изделия.

А на чем собрана оконечная дискретика, на транзисторных ключах, их сборках или, даже, на банальных релюхах — дело десятое.

https://www.youtube.com/watch?v=5k5Li4XRUb4\u0026t=159s

Для реле удобно использовать tpic6c595 (tpic6b595) — это 75HC595+ULN2803 выполненное в одном корпусе

Даташит поиск по электронным компонентам в формате pdf на русском языке. Бесплатная база содержит более 1 000 000 файлов доступных для скачивания. Воспользуйтесь приведенной ниже формой или ссылками для быстрого поиска (datasheet) по алфавиту.Если вы не нашли нужного Вам элемента, обратитесь к администрации проекта .

Подключение шагового двигателя 28BYJ-48-5V к Arduino. Часть 2

1. В статье мы подробно разберем принцип работы шагового двигателя 28BYJ-48-5V, особенности и подключение драйвера на базе микросхемы ULN2003.
2. В предыдущей статье =>> мы кратко разобрали подключение шагового двигателя 28BYJ-48-5V к Arduino через драйвер.

3. Для подключения 4-х фазного шагового двигателя с редуктором 28BYJ-48-5V используется драйвер на базе микросхемы UNL2003A.

  Особенности термической обработки легированной стали

• Шаговый двигатель 28BYJ-48-5V
• Подробное описание и характеристики 5-ти вольтового шагового двигателя 28BYJ-48-5V Вы найдете в карточке товара RKP-28BYJ-48-5V =>>
• Добавим лишь немного теории о принципах работы шагового двигателя 28BYJ-48-5V.

Дискретное перемещение вала двигателя 28BYJ-48-5V позволяет повернуть вал ровно на 60 или 279 градусов и зафиксировать. Двигатель содержит две обмотки, причем каждая имеет отвод от середины. Получается 4 фазы. Отводы обмоток соединены вместе, как изображено на схеме, к ним подключен красный провод.

В результате каждый из контактов четырех фаз соединен с красным проводом.

Двигатель 28BYJ-48-5V относится к однополярным (униполярным) благодаря схеме соединения фаз. К красному проводу подключается питание. Фазы коммутируются силовой электроникой.

Для поворота на требуемый угол или выполнения некоторого количества оборотов на фазы двигателя подают серию импульсов, под действием которых вал поворачивается на серию шагов.

Импульс тока вызывает перемещение вала на угол обусловленный углом, занимаемым на роторе одним магнитом. Увеличение количества полюсов ротора уменьшает шаги, что позволяет нарастить точность позиционирования.

Чаще всего используются два способа управления шаговым двигателем 28BYJ-48-5V: 4 ступени импульсов и 8 ступеней.

В 4-ступенчатом управлении всегда подключены к питанию две из четырех обмоток двигателя – полношаговый метод управления. Программная библиотека Stepper для Arduino IDE использует именно такой способ управления.

Если фазам по цвету проводов присвоить обозначения А синий, Б розовый, В желтый, Г оранжевый, то получим наименования фаз А, Б, В, Г.

Их поочередное включение можно представить в виде последовательной смены сочетаний включенных фаз АБ-БВ-ВГ-ГА-АБ.

В 8-ступенчатой последовательности включается сначала одна фаза потом две, потом опять одна следующая, снова две и так далее. Управление мотором происходит в соответствии с последовательностью: А-АБ-Б-БВ-В-ВГ-Г-ГД-Д-ДА-А.

Драйвер моторов на микросхеме UNL2003A.

Существуют разные модели драйверов (контроллеров) шаговых двигателей. Среди них можно выделить самые популярные в DIY разработках на базе Arduino: L293, ULN2003, A3967SLB.

Как правило, шаговый двигатель 28-BYJ48 используют в паре с драйвером ULN2003.

Список драйверов на базе UNL2003A Вы найдете в конце статьи в разделе «Рекомендуемые товары:» или в категории Драйверы двигателей =>> нашего сайта Robot-Kit.ru.

На фото ниже драйвер шагового двигателя на базе UNL2003A выполнен в формате «микро» =>>

Модуль управления (драйвер) на базе микросхемы UNL2003A предназначен для управления однополярным четырехфазным шаговым двигателем.

Микросхема ULN2003 по сути представляет собой массив транзисторов, включенных по схеме Дарлингтона. Микросхема ULN2003 позволяет управлять нагрузкой до 500 мА (один ключ).

Модуль принимает на себя нагрузку по силовой коммутации токов фаз мотора, защищая управляющую логическую схему от перегрузки по току и от перегрева. Например, при возрастании нагрузки на валу, в этот момент потребление тока увеличивается.

На плате модуля есть 4 входа для микроконтроллера: IN1..IN4. Пять выходов на двигатель, и два контакта питания. Также есть перемычка, разрывающая цепь питания двигателя.

Примечание. Плата согласования Arduino и шагового двигателя на основе UNL2003A имеет всего одну перемычку, которая замыкает 3 и 4 выводы. Данная перемычка подаёт питание на светодиоды с вывода 2 (так как выводы 2 и 3 спаяны вместе).

Если на шаговый двигатель подаётся питание +5 В (как в нашем случае), то данная перемычка позволяет наблюдать за переключением выводов управления шаговым двигателем. Отслеживание свечения светодиодов помогает отладить схему соединения двигателя и управляющую программу.

В дальнейшем для экономии тока питания перемычка снимается.

Подключение моторов на микросхеме ULN2003A

Схема соединения двигателя 28BYJ-48-5V и модуля управления ULN2003A.

Как правило, кабель двигателя 28BYJ-48-5V уже имеет разъем с ключом, который вставляется в плату драйвера только в правильном положении. В нашем случае это именно так.

Четыре управляющих входа, помеченные как IN1-IN4, должны быть подключены к четырем цифровым выводам Arduino. Подключаем питание GND к GND и VCC к VIN (не для постоянного использования).

Помним, что не рекомендуется запитывать двигатель 28BYJ-48-5V (через драйвер) непосредственно от контакта 5V на плате Arduino.

Если для питания Arduino и мотора используются различные источники питания, то необходимо объединить выводы «земля» источников вместе.

1. Ниже приведена схема подключения на примере модуля ULN2003, платы Arduino UNO R3 и двигателя 28BYJ-48-5V.
2. ПРОГРАММИРОВАНИЕ В ARDUINO IDE
3. Программирование для управления шаговым двигателем 28BYJ-48-5V в среде ARDUINO IDE описано в третьей части статьи =>>