ULN2003包括的なガイド - 機能、運用原則、同等物、アプリケーション
ダーリントントランジスタアレイに高電圧と高電流機能を統合することで知られるULN2003シリーズは、その有利な作業電圧、電流増幅の優れた性能、広い温度適応性、および負荷を負担することで際立っています。これにより、高出力ドライブを必要とする多くのシステムにとって理想的な選択肢になります。この記事の目的は、PINの構成、機能的説明、運用メカニズム、およびさまざまなシナリオでの実用的なアプリケーションをカバーするULN2003のコア特性を掘り下げることを目的としています。詳細な理解のために飛び込みましょう。
カタログ
ULN2003の概要
ULN2003 は、電子ロックの制御、モーターとステッピングモーターの動力、駆動LEDディスプレイ、スマートホームのデバイスの管理など、幅広いアプリケーションでその位置を見つけた高電圧の高電流ドライバーです。この汎用性は、高電圧と現在の要件を処理する正確な能力に起因しています。そのコアでは、ULN2003は7つのシリコンNPNダーリントンペアで構成されています。各トランジスタは、2.7kΩ抵抗器で直列に接続されており、その運転能力を大幅に向上させます。ULN2003の傑出した機能の1つは、5V動作電圧との互換性であり、TTLおよびCMOS回路との直接接続を可能にします。この直接接続により、標準のロジックバッファーが必要なデータ処理が簡素化され、個々のデバイスの制御が容易になり、複数のデバイスで同時操作が可能になります。
巧妙に設計されたULN2003は、入力電圧とは無関係に出力電圧を生成し、マイクロコントローラーまたはマイクロプロセッサシステムを含むかどうかにかかわらず、あらゆる回路設計にシームレスに適合します。最大50Vの負荷電圧と最大500mA電流をサポートします。その容量は、複数の出力ピンを並行することにより、これらの制限を超えて拡張できます。さらに、ULN2003には、周波数減衰とバック-EMF保護のための組み込み機能が搭載されており、接続されたデバイスに追加の安全層が追加されています。この思慮深い設計により、ULN2003は現在の高電圧、高電流アプリケーションの多様なニーズを満たすだけでなく、信頼性と安全性をさらに保証することが保証されます。
ULN2003の機能
ULN2003は次の機能を誇っています。
-50Vまでの電圧で動作できます（一部のバージョンは最大100Vになります）。
- 入力あたり最大500 mAの電流を可能にします。
- デバイス保護用の内部クランプダイオードが含まれています。
- リターンシステムの内部保護を備えており、チャージセンシングに使用できるピンがあります。
- マイクロコントローラーおよびArduinoボードとの完全な統合。
-TTLロジックと5V CMOSとの互換性。
-LN2003チップは、16ピンのDIP、TSSOP、およびSOICパッケージで利用できます。
- 一般的に、接続を容易にするために、市場のモジュールに取り付けられた追加のコンポーネントが付属しています。
ULN2003のピン構成
1。入力1：このピンは、対応する出力（出力1）を制御します。高（5V）の場合、出力があります。そうでなければ、何もありません。
2。入力2：上記と同じですが、出力2に影響します。
3。入力3：上記と同じ、出力3。
4。入力4：出力4についても同じ。
5。入力5：上記と同じ、出力5。
6。入力6：上記と同じですが、出力6の場合。
7。入力7：同じですが、出力7。
8。GND：このピン8は、接地用であり、電源に接続されています。
9。COM：このピンはさまざまな機能を実行できます。通常、すべての出力を開くためのテストピンとして使用されます。誘導負荷にも使用できます。
10。出力7：入力7によって制御されている場合、50Vと500MAの負荷を接続できます。
11。出力6：上記と同じですが、入力6に依存します。
12。出力5：同じですが、入力5に対応します。
13。出力4：上記と同じですが、入力4によって制御されます。
14。出力3：同じですが、入力3に対応します。
15。出力2：上記と同じですが、入力2に対応します。
16。出力1：入力1によって制御されますが、他の特性と同じ特性があります。
ULN2003の動作原則と機能
ULN2003チップは、その機能を入力と出力の2つの主要な部分に巧みに分割します。一方では、7つの入力ピン（IN1からIN7）を使用して、着信ロジック信号をキャプチャします。もう1つは、7つの出力トランジスタ（OUT1からOUT7）が、接続されている負荷のオンとオフ状態を管理します。このセットアップの利点は、信号の変化に対する応答性です。高い信号は内部トランジスタを閉じた状態に保ち、電流が負荷に流れないようにします。入力ピンの信号と出力ピンのアクション間のこの直接リンクにより、接続されたデバイスを正確に制御できます。
機能的には、ULN2003は、標準のマイクロコントローラーが直接処理するには電圧、電流、またはインダクタンスが高すぎる荷重を駆動するように設計されています。さらに、各出力にはクランプダイオードが装備されており、逆の保護を提供し、システムの安定性と信頼性を大幅に向上させます。この設計は、高出力負荷を制御するという高い需要を満たすだけでなく、複雑な回路構成の安全性を保証し、挑戦的な電気環境に信頼できる選択肢となります。
ULN2003でステッピングモーターを駆動します
ULN2003は、7組のダーリントントランジスタを統合する16ピンの積分回路で、それぞれが最大50Vと500MAまでの荷重を駆動できます。これら7つのダーリントンペアに対応する7つの入力ピンと出力ピンが装備されています。さらに、グランドピンと共通のピンが含まれています。通常、グランドピンは直接接地されますが、共通ピンの使用はオプションです。驚くべきことに、このICには専用のVCCピンはありません。これは、トランジスタが動作するために必要な電力が入力ピンから直接取得されるためです。以下は、ULN2003統合回路の動作をテストするために使用できる単純な回路の例です。
このセットアップでは、LEDが負荷と見なされ、電源に接続された正端子と、ULN2003の出力ピンを介してネガティブ端子が接地されています。この設計は、入力ピンの電圧レベルが上昇すると、対応する出力ピングラウンドが上昇し、回路を閉じてLEDを照らすためです。さらに、各出力ピンの最大負荷電流制限は500mAですが、複数の出力ピンを並行することでより高い電流負荷を駆動することができます。たとえば、3つのピンに並行すると、理論的には電流を最大1.5aに駆動できます。COMピンの接地はオプションですが、テストスイッチとして使用でき、COMピンが接地されたときにすべての出力ピンを接地することができます。
ULN2003のアプリケーション
- デジタル回路で高電流負荷を駆動するため。
- ステッパーモーターの運転に適しています。
- 高電流LEDを駆動できます。
- リレードライブモジュール（7つのリレーを駆動できます）。
- デジタルエレクトロニクスのロジックバッファー。
-Arduinoのタッチセンサーとして使用。
ULN2003に相当するICS
-LR2003L
-TBD62003APG
-ULN2001
-ULN2001A
-ULN2003A
ULN2003のモデル図
よくある質問[FAQ]
1。ULN2003は何に使用されていますか？
ULN2003 Stepper Motor Driveモジュールは、ステッピングモーター、高電流LED、リレーモジュールの駆動に使用されます。このICは、出力にダーリントンペアを使用しており、最大5Vと500MAを提供できます。トランジスタの動作に必要な電力は、制御入力から供給されるため、ICにVCCピンはありません。
2。ULN2003とULN2004の違いは何ですか？
ULN2003Aは、各ダーリントンペアの2.7kΩシリーズベース抵抗器を備えており、TTLまたは5 V CMOSデバイスで直接操作を可能にします。ULN2004Aには、6〜15 Vの供給電圧を使用してCMOSデバイスからの直接動作を容易にする10.5kΩシリーズベース抵抗器があります。
3。ULN2003の最大電圧はどれくらいですか？
ロジックからより高い電圧負荷を駆動するための一般的なコンポーネントであるULN2003Aは、最大30Vの入力と最大50Vの出力を定格しています。ULN2004も代替と見なすことができます。
4. ULN2003とULQ2003の違いは何ですか？
これらはすべて、同じデバイスの異なるバージョン、つまりULN2003Aと見なすことができます。ULN2003Aは、7チャンネルのローサイドダーリントンアレイです。ULQ2003AはULN2003Aと同一ですが、より高い温度（85°C）の定格です。ULN2803には7つではなく8つのチャネルがあり、ULN2003Aに似ています。
5。ULN2003を使用してステッパーモーターを駆動できますか？
ULN2003の主な機能は、Arduinoからの制御信号を増幅して、28BYJ-48ステッパーモーターを駆動するために使用できることです。