Hydratool.ru

Журнал "ГидраТул"
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Uln2803a описание на русском

Uln2803a описание на русском

Микросхема ULN2803A согласована по входным уровням с ТТЛ или 5-вольтовыми КМОП микросхемами, а на выходе имеет мощные высоковольтные транзисторные ключи с открытым коллектором.

ULN2803A предназначена для управления мощными нагрузками (реле, электромоторы, лампы и т.п.) от микросхем стандартной логики или микроконтроллеров.

Uвых.макс50V
Iвых.макс500mA
Uвх.макс30V
Ton/off< 1,0uS
Iвх< 1,35mA
Рабочая температура0..+70 o C

Более подробное описание микросхемы ULN2803A с электрическими характеристиками и графиками работы Вы можете получить скачав файл документации ниже (на английском языке).

DataSheet

Техническая документация к электронным компонентам на русском языке.

К1109КТ (61, 62, 63, 64, 65) — восьмиканальные ключи

Описание

Микросхемы представляют собой восьмиканальные ключи. Выполнены на биполярных транзисторах с изоляцией р-n переходом. Предназначены для управления мощными нагрузками. Каждая микросхема обеспечивает сопряжение с определенными типами маломощных биполярных и МОП-микросхем. Принципиальные схемы микросхем К1109КТ63, К1109КТ64 и К1109КТ65 идентичны, отличие состоит в сопротивлении резистора R1. Корпус типа 2104.18-4. Масса не более 2 г.

Назначение выводов: 1 -вход 1-го ключа; 2—вход 2-го ключа; 3 — вход 3-го ключа; 4— вход 4-го ключа; 5— вход 5-го ключа; 6—вход 6-го ключа; 7 -вход 7-го ключа; 8—вход 8-го ключа; 9 — общий; 10 — общий вывод диодов развязки; 11 — выход 8-го ключа; 12—выход 7-го ключа; 13—выход 6-го ключа; 14—выход 5-го ключа; 15 — выход 4-го ключа; 16 — выход 3-го ключа; 17 — выход 2-го ключа; 18—выход 1-го ключа.

Тип микросхемыСопротивление
резистора R1, кОм
К1109КТ632,7
К1109КТ6410,5
К1109КТ651,05
Электрические параметры
ПараметрыУсловияК1109КТ62К1109КТ63К1109КТ64К1109КТ65Ед. изм.
АналогULN2802AULN2803AULN2804AULN2805A
Входное напряжениеТ = +25 °Сне более 13не более 3не более 8не более 2В
Входной токТ = +25 °Сне более 1,2не более 1,3не более 0,5не более 2,4мА
Ток утечки защитного диодаТ = +25 °Сне более 50не более 50не более 50не более 50мкА
Время задержки распространения при включении и выключенииТ = +25 °Сне более 1не более 1не более 1не более 1мкс
Коэффициент усиления по токуТ = +25 °Сне менее 1000не менее 1000не менее 1000не менее 1000
Предельно допустимые режимы эксплуатации
ПараметрыУсловияК1109КТ62К1109КТ63К1109КТ64К1109КТ65Ед.изм.
Максимальное коммутируемое напряжение50505050В
Максимальный коммутируемый ток500500500500мА
Максимальный входной ток25252525мА
Максимальная рассеиваемая мощностьодного ключа1111Вт
микросхемы1,751,751,751,75
Температура окружающей среды-10…+70-10…+70-10…+70-10…+70°С

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

ULN2003A схема

Ммикросборка может быть применена в электронных схемах для управления нагрузкой большой мощности, включая электромагнитные реле, двигатели постоянного тока, электромагнитные клапаны, в управлении различными шаговыми электродвигателями и т.п.

Аналог ULN2003A — L203, MC1413, SG2003, TD62003 и отечественный вариант К1109КТ22.

Микросхема ULN2003a — это транзисторная сборка Дарлингтона с выходными ключами значительной мощности, имеющая на своих выходах защитные диоды, которые используются для защиты управляющих схем от обратного выброса напряжения подключенной индуктивной нагрузки (реле).

Каждый канал в чипе ULN2003 рассчитан на нагрузку до 500 мА и способен выдержать максимальный ток уровнем до 600 мА. Входы и выходы расположены в корпусе напротив друг друга, что существенно упрощает разводку печатной платы.

Читайте так же:
Крышка стола своими руками

ULN2003 относится к семейству микросхем ULN200X, также как уже рассмотренная ранее ULN2004. Различные версии этой серии подходят для определенной логики. В частности, чип ULN2003 оптимален при работы с TTL логикой (5В) и логических устройств CMOS. Широкое использование ULN2003 нашло в схемах управления, в роли релейных и дисплейных драйверов, линейных схем.

Основные технические параметры микросхемы

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

Внутренняя схема одного канала транзисторной микросборки Дарлингтона ULN2003A

Шаговые двигатели отличаются от обычных управляемых двигателей постоянного тока тем что, совершают дискретное вращение под воздействием импульсных управляющих сигналов. В конкретном шаговом двигателе, который мы будем рассматривать, требуется 48 управляющих импульсов чтобы сделать полный оборот на 360 градусов. Еще одним важным преимущество шаговых двигателей можно считать то, что их скорость вращения может быть достигнута почти мгновенно при реверсировании направления вращения.

В состав шагового двигателя входит ротор, представляющий обычный постоянный магнит, вращающийся внутри, и статор на четыре катушки, являющиеся частью корпуса и неподвижные. Ротор вращается от поступающих импульсных последовательностей подаваемых к одной или двум катушкам одномоментно. Для схемы драйвера шаговым двигателем потребуется контроллер. Контроллер это такая большая специализированная микросхема, которая подает постоянное напряжение к любой из четырех катушек статора в зависимости от заложенной программы. В нашей схеме такой микросхемой является ULN2003 или ее российский аналог К1109КТ22, состоящий из множества мощных ключей с защитными диодами. Последнии дают возможность подключать различные индуктивные нагрузки без дополнительной защиты от всплесков обратного напряжения. Однополярный двигатель обладает пятью или шестью контактов в зависимости от типа. Если он имеет шесть контактов, то потребуется соединить выводы 1 и 2 красного цвета вместе и подключить их к плюсу напряжения питание. Оставшиеся выводы a1 желтого, b1 черного, a2 оранжевого и b2 коричневого цвета и подключить к контроллеру в соответствии со схемой.

ULN2003 драйвер нагрузок на 7 каналов, ULN2803 — на 8 каналов

В 16-выводном корпусе ULN2003 размещены 7 транзисторов Дарлингтона, которые способны управлять нагрузками с током до 500 мА и напряжением до 50 В на канал.

микросхема ULN2003A

Спектр применений ULN2003 весьма широк:

  • логические буферы,
  • управление реле и электромагнитными клапанами,
  • управление шаговыми двигателями и щеточными двигателями постоянного тока,
  • управление светодиодными и газоразрядными индикаторами.

Основные параметры ULN2003А, ULN2004А

  • напряжение коллектор-эмиттер выходного ключа — 50 В,
  • пиковый ток коллектора — 500 мА,
  • суммарный ток всех каналов протекающий через общий вывод — 2,5 А,
  • диапазон рабочих температур -60°C..150°C.

На самом деле существует несколько типов похожих транзисторных сборок начнем с самой распространенной 2003 серии.

Схема одного из каналов в микросхемах ULN2003A, ULQ2003A и ULN2003AI.

ULN2003_single

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.

Читайте так же:
Как быстро завести машину если сел аккумулятор

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.

ULN2002

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.

ULN2004

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

ULN2003_struct

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

Схема включения ULN2003.

Одной ULN2003 можно управлять сразу 7 нагрузками, но когда нету такого количества нагрузок, то для увеличения надежности можно объединять каналы. Например 1,2 каналы использовать для первой обмотки; 3,4 для второй обмотки, а 5,6,7 для третьей.

ULN2003_app

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.

Структура uln2803a, uln2804a

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.

  1. Root07.05.2016 в 05:54

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.

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.

  1. Иннокентий16.05.2016 в 13:51

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.

  1. Root20.05.2016 в 17:42
Читайте так же:
Как снять показания с электросчетчика энергомера

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.

  1. Иннокентий24.05.2016 в 22:00

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.

  1. Василий14.05.2017 в 15:24

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.

  1. Иннокентий16.05.2016 в 13:58

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.

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

Читайте так же:
Lm358 datasheet на русском

ULN2803: все о паре транзисторов Дарлингтона

ULN2803

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.

Читайте так же:
Как правильно наматывать трос на лебедку

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:

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

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.

Содержание статьи соответствует нашим принципам редакционная этика. Чтобы сообщить об ошибке, нажмите здесь.

Полный путь к статье: Бесплатное оборудование » Электронные компоненты » ULN2803: все о паре транзисторов Дарлингтона

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector