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 УЛН2803 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 …
Индекс
- 1 Что такое ULN2803?
- 1.1 Что такое транзистор Дарлингтона или пара?
- 1.2 Таблица данных и распиновка ULN2803
- 1.3 Цена и где купить
- 2 Первый проект с ULN2803
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Запись опубликована автором в рубрике Силовая электроника. ПрименениеULN2803 Транзистор Дарлингтона | Hackaday.io
Посмотреть галерею
Команда (1)
- камалкедин123
Этот проект был
создано 11.
Мы обсудим различные компоненты, которые можно использовать в различных схемах
Детали
В этой статье мы обсудим различные приложения или модули драйверов реле, которые можно использовать в нашей повседневной цепи, требующей проблем, по очень низкой цене, и они легко доступны на UTSource.
Итак, сначала мы обсудим ULN2803
Знакомство с ULN2803
Это транзисторная матрица Дарлингтона, способная работать с приложениями высокой мощности, и этот компонент имеет восемь пар Дарлингтона и общий катодный фиксирующий диод, который обеспечивает очень высокую диапазон рабочего напряжения.
На приведенном выше рисунке показано физическое изображение транзистора ULN2803
Технические характеристики работы ULN2803
Различные рабочие характеристики ULN2803 перечислены ниже.
- Он имеет номинальный ток коллектора 500 мА в одном выходном канале.
- Он также обеспечивает высоковольтные выходы 50 В.
- Этот диод можно использовать в качестве фиксатора.
- Входы совместимы с различными логическими входами.
Тестовая схема ULN2803
Распиновка Конфигурация e ULN2803
Простая схема выводов транзистора ULN2803 приведена ниже.
Применение ULN2803
- Это устройство используется в качестве усилителя Hammer.
- Это устройство также используется в качестве драйвера реле.
- Это устройство используется в качестве драйвера лампы.
- Это устройство также используется в качестве драйвера дисплея.
- Используется в качестве логического буфера в различных схемах.
- В IP-камере используется этот тип транзистора.
Знакомство с TIP36C
Это простой транзистор, который используется для простого усиления звука.
Который имеет напряжение коллектор-база 100В и напряжение коллектор-эмиттер 100В, а ток коллектора 25А.
На приведенном выше рисунке показано физическое описание TIP36C.
Схема тестовой цепи TIP36C
Технические характеристики TIP36C
Различные спецификации TIP36C перечислены ниже
- Он обладает очень высокой пропускной способностью по току.
- Обладает высокой рассеиваемой мощностью.
- Он также имеет высокое напряжение пробоя эмиттера тока -200В.
- Это дополнение к 2SC3821.
Применение TIP36C
Различные применения TIP36C перечислены ниже
- Этот транзистор используется в качестве усилителя мощности.
- Транзистор рекомендуется для использования в 100-ваттных высокоточных усилителях звуковой частоты.
Для 2SA1302 этот транзистор также имеет аналогичный тип применения по сравнению с двумя ранее обсуждавшимися транзисторами, и он также используется в схемах усиления высокой мощности.
Различные области применения 2SA1302
- Имеет очень высокий импеданс.
- Диапазон выходного напряжения очень высок, поэтому он обеспечивает коэффициенты защиты схемы от повреждения для этой функции. Он становится очень уникальным по сравнению с другими транзисторами.
- Поставляется с полосой, которая отвечает за отключение цепи при более высоких температурах.
- Этот транзистор можно легко использовать в схемах усиления большой мощности.
- Может использоваться в усилителях звука.
- В персональных компьютерах, даже в автомобилях и других музыкальных системах можно использовать этот транзистор.
Заключение
Итак, мы обсудили различные компоненты, которые можно использовать в различных схемах, поэтому, чтобы купить их по лучшей цене, посетите сайт utsource.net
Нравится этот проект?
ДелитьсяВведение в ULN2803 — Инженерные проекты
Привет, ребята! Надеюсь у тебя все хорошо.
Я всегда рад держать вас в курсе ценной информации, связанной с информацией и технологиями. Сегодня я подробно расскажу о Введение в ULN2803 , который представляет собой драйвер реле, который поставляется с массивом высоковольтных и сильноточных транзисторов Дарлингтона. Чтобы получить более высокую токовую способность, пары Дарлингтона соединены в параллельной конфигурации.
Компонент состоит из восьми пар NPN Darlington, имеющих высоковольтные выходы с фиксирующими диодами с общим катодом, которые непосредственно связаны с коммутацией индуктивных нагрузок. Каждая пара Дарлингтона имеет приличный номинальный ток коллектора, то есть около 500 мА.
Вы должны взглянуть на ULN2003, который почти похож на эту ИС, но имеет 16 контактов и может одновременно обрабатывать 7 реле.
В этом посте я расскажу обо всем, что связано с этой микросхемой драйвера: ее основных функциях, распиновке, работе и приложениях. Давайте погрузимся.
Знакомство с ULN2803
ULN2803 – это высоковольтная и сильноточная транзисторная матрица Дарлингтона, которая в основном используется в качестве драйвера реле с возможностью одновременного управления 8 реле.
Он поставляется с напряжением коллектор-эмиттер около 50 В и входным напряжением 30 В.
- Прежде чем двигаться дальше, мы должны знать, что такое транзистор Дарлингтона? Он широко известен как пара Дарлингтона, которая представляет собой не что иное, как комбинацию двух биполярных транзисторов сложной конструкции, соединенных спина к спине, где ток, усиленный первым транзистором, снова усиливается вторым.
Эта форма обеспечивает гораздо более высокий коэффициент усиления по току по сравнению с каждым транзистором в отдельности. Он работает по простому принципу усиления, происходящему в обычном транзисторе, где небольшая база используется для переключения пары для более высоких токов переключения.
- Этот транзистор Дарлингтона в основном работает при напряжении 5 В и основан на TTL (транзисторно-транзисторная логика) и CMOS (полупроводник на основе комплементарного оксида металла).
Транзисторы NPN, образующие массивы, полезны как для взаимодействия между цифровыми схемами с низким логическим уровнем, так и для обеспечения более высоких требований к току / напряжению в широком диапазоне приложений, включая молотки для принтеров, лампы, реле, потребительские и промышленные приложения.
- Устройство оснащено выходами с открытым коллектором и свободно вращающимися фиксирующими диодами, которые оказываются очень удобными для подавления переходных процессов.
ULN2803 Распиновка
На следующем рисунке показана распиновка ULN2803. Он поставляется с 8 входными контактами и 8 выходными контактами.
Конфигурация контактов
Номер контакта от 1 до 8 – это входной сигнал базы Дарлингтона для каналов с 1 по 8, а номер контакта с 11 по 18 – выходной сигнал базы Дарлингтона для каналов с 1 по 8. Точно так же контакты 9 и 10 являются заземлением и узлом с общим катодом (Vcc) соответственно. Важно отметить, что общий эмиттер является общим для всех каналов. В следующей таблице показана конфигурация контактов ULN2803.
Логическая схема ULN2803
На следующем рисунке показана логическая схема ULN2803. Это визуальное представление и расположение того, как диоды подключены в компоненте.
На следующем рисунке показана схема каждой пары Дарлингтона.
Вы можете видеть, как резисторы и диоды связаны друг с другом. А усиленный выходной сигнал одного резистора дополнительно усиливается вторым резистором, что дает колоссальное усиление по току, которое трудно достичь для отдельного диода, если он включен отдельно.
ULN2803 Абсолютные максимальные значения
На следующем рисунке показан абсолютный максимальный рейтинг этого компонента.
Это рейтинги нагрузки, которые, если они превышают абсолютные максимальные рейтинги, могут повредить устройство в целом, что в конечном итоге повлияет на общий характер и производительность проекта.
- Аналогичным образом, если эти номинальные значения применяются в течение максимального периода времени, превышающего нормальные условия эксплуатации, они могут повлиять на надежность устройства.
Шаги и измерения, сделанные на ранних стадиях вашего проекта, могут уберечь вас от жестоких трат в случае, если электронная схема будет повреждена.
- Перед подключением устройства к цепи желательно проверить эти номиналы и убедиться, что эти номиналы полностью соответствуют параметрам, указанным производителем.
Приложения
ULN2803 обладает целым рядом преимуществ при обычном применении в качестве драйвера реле. Ниже приведены некоторые основные области применения этого массива Дарлингтона.
- Светодиодный дисплей
- Отбойные молотки
- Цепи драйвера двигателя, такие как двигатели постоянного тока или шаговые двигатели
- IP-камера
- Драйверы ламп
- Шаговые двигатели
- Логические буферы
- Линейные драйверы
- Клапан HVAC и матричный светодиод
Это все на сегодня.