ULN2003是高压大电流达林顿晶体管阵列系列产品,具有电流增益高、工作电压高、温度范围宽、带负载能力强等特点,适应于各类要求高速大功率驱动的系统。ULN2003A由7组达林顿晶体管阵列和相应的电阻网络以及钳位二极管网络构成,具有同时驱动7组负载的能力,为单片双极型大功率高速集成电路。
一、ULN2003电路的特点
1、ULN2003的每一对达林顿都串联一个2.7K的基极电阻,在5V的工作电压下它能与TTL和CMOS电路直接相连,可以直接处理原先需要标准逻辑缓冲器来处理的数据。
2、ULN2003工作电压高,工作电流大,灌电流可达500mA,并且能够在关态时承受50V的电压,输出还可以在高负载电流并行运行。
3、ULN2003采用DIP—16或SOP—16塑料封装。
ULN2003(国产型号为5G1413)是七路达林顿驱动器阵列,是个集电极开路(OC)输出的反向器。最大驱动电流可以达到500mA。通常应用时是把负载步进电机的一端接到VDD(12V)上,另一端接到输出引脚上,如16脚。为了防止程序进入死循环,增加了外部的硬件看门狗定时器MAX813L,其内部的看门狗定时器监控UP/UC的工作。
如果在1。6s内未检测到其工作,内部的定时器将使看门狗输出WDO处于低电平状态,WDO将保持低电平直到在WDI检测到UP/UC的工作。将WR和WDO连接可使看门狗超时产生复位。采用两片ULN2003分别驱动X、Y方向的步进电机。
二、ULN2003的COM端主要有两种用途
ULN2803跟ULN2003的使用方法是一样的,他们都是集电极开路输出,只能接收灌入电流。区别就是2803可以驱动8位管脚,2003只有7个管脚。COM脚的作用是当你使用ULN2803(2003)来驱动继电器时,可以将COM脚接到继电器的VCC端,利用ULN2803(2003)内部的反向二极管作保护继电器,消除继电器闭合时产生的感应电压。
1、试验用——接地
假如它的输出端都接发光二极管,那么,只要将COM端接地,则所有的发光二极管都将亮起,否则,可能是二极管坏或其它什么地方坏了。这对检修是很有利的。
为了防止这种现象的发生,可将COM端接到电源正,来削减冲击电压低到二极管压降加电源电压的幅度,可以使得内部的三极管受到最小的正电压冲击。
2、保护用——接电源正
假如这个器件是接继电器或针式打印头,因为电感的作用,会在开关过程中产生低于地电位和高于电源电位的反电动势,这样,很容易击穿器件。
至于达林顿关断时产生的负电压我们不必管,因为器件内部就有二极管并接到地的,专门用来削减冲击电压至电源地减去一个二极管正向压降,可以使得内部的三极管受到最小的反偏电压冲击。
类似这样的保护方法,在许多器件(如AD7710)的输入端或输出端都是有的,请留意。以上两种用法并不是矛盾的,通过适当的电路控制,可以一并利用它的功能。
它的内部结构也是达林顿的,专门用来驱动继电器的芯片,甚至在芯片内部做了一个消线圈反电动势的二极管。ULN2003的输出端允许通过IC电流200mA,饱和压降VCE约1V左右,耐压BVCEO约为36V。用户输出口的外接负载可根据以上参数估算。采用集电极开路输出,输出电流大,故可以直接驱动继电器或固体继电器(SSR)等外接控制器件,也可直接驱动低压灯泡。ULN2803的驱动负载电流为500mA,驱动电压50V。
八路NPN达林顿连接晶体管阵系列特别适用于低逻辑电平数字电路(诸如TTL,CMOS或PMOS/NMOS)和较高的电流/电压要求之间的接口,广泛应用于计算机,工业用和消费类产品中的灯、继电器、打印锤或其它类似负载中。所有器件具有集电极开路输出和续流箝位二极管,用于抑制跃变。ULN2803的设计与标准TTL系列兼容,而ULN2804最适于6至15伏高电平CMOS或PMOS。