今天是 ULN2003A ，主要是以下几个方面：


  • 1、ULN2003A 是什么芯片 ？
  • 2、ULN2003A 引脚排列
  • 3、ULN2003A CAD模型
  • 4、ULN2003A 芯片工作原理
  • 5、ULN2003A 替代品
  • 6、ULN2003A 引脚怎么接
  • 7、ULN2003A 芯片应用

一、ULN2003A 是什么芯片 ？

ULN2003A 是高压、大电流达林顿阵列芯片，包含七个具有公共发射极的开路集电极达林顿对。包含用于感应负载驱动的抑制二极管，输入固定在输出的对面，以简化电路板布局。

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ULN2003A 3D 模型图

ULN2003A 是一款 16 引脚 IC，由 7 个达林顿对（每对受抑制二极管保护）组成，因此能够处理最多 7 个负载（可能是电感性的）。

简单来说，在单个 ULN2003 芯片中有 7 个驱动器。

因此最多可以控制7 个负载。每个达林顿对可以处理最大 500mA 的负载，而峰值为 600mA。同样，每个达林顿对的最大输出电压为 50V。

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ULN2003A 引脚图·

二、ULN2003A 引脚排列

ULN2003A 的引脚排列图如下：

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ULN2003A 引脚排列

ULN2003A 各引脚描述如下：

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三、 ULN2003A CAD模型
1、ULN2003A 电路符号
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2、ULN2003A 尺寸图
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3、ULN2003A 3D模型
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四、 ULN2003A 芯片工作原理

ULN2003A 由 7 个相同的达林顿对组成。

单个达林顿对由两个双极晶体管组成，其最大工作值为 50V 和 500mA（峰值 600mA）。

达林顿对的这两个晶体管有一个共同的发射极，而它们的集电极是开路的。这是单达林顿对的电路图，内部电路采用连接达林顿晶体管，如下图所示：

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单达林顿对的电路图

ULN2003A 具有续流二极管，可防止反电动势。ULN2003A 逻辑图如下图所示：

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ULN2003 逻辑图

五、ULN2003A 替代品

下面为 ULN2003A 替代品图，这里只是列举出来，大家在实际应用时，还需要考虑到引脚，封装和功能实现。

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ULN2003A 替代品

六、ULN2003A 引脚怎么接？

  • INPUT

引脚 1 到引脚 7 是输入 1 到输入 7，具有达林顿对的 7 个输入引脚，每个引脚都连接到晶体管的基极，可以使用 +5V 触发。


  • OUTPUT

引脚 10 到引脚 16 是输出 1 到输出 7，它们是 7 个输入引脚的相应输出。

只有当其各自的输入引脚为高电平（+5V）时，每个输出引脚才会接地。


  • 电路的接地

接地参考电压 0V。


  • COM

用作测试引脚，是可选的。

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ULN2003A 引脚接线图

八、ULN2003A 芯片应用
1、ULN2003A 芯片基本电路

下面的电路是一个基本电路，主要用来评估 ULN2003A IC 的功能。

该电路将 LED 视为电路中的负载，将逻辑引脚（蓝色）视为连接到数字电路或 Arduino 等微控制器的引脚。

LED 的正极引脚连接到正负载电压，而负极引脚连接到 IC 的输出引脚，这是因为当 IC 的输入引脚变重时，相应的输出引脚会接地。

当 LED 的负极接地时，电路完成，LED 发光。

连接到输出引脚的每个负载不得超过 50C 和 500mA。但是，通过将两个或更多输出引脚组合在一起，你可以运行更高的电流负载。

COM 引脚通过开关接地，，这意味着当该引脚接地时，所有输出引脚都将接地。

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ULN2003A 芯片基本电路

2、ULN2003步进电机驱动电路
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ULN2003步进电机驱动电路

3、ULN2003 IC 作为继电器驱动器

电路所需组件：

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继电器与 ARDUINO 的 ARDUINO 接口 - 直流负载（5V、12V、24V……）

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带直流负载的 ULN

继电器与 ARDUINO 的 ARDUINO 接口 – 交流负载 (~ 220 V)

我们可以使用继电器为低压或高压电器（如 110/220 V、60/50 Hz 交流 电器）连接 LED。对于连接，交流电器见下面的电路图。

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带交流负载的 ULN

我们知道 ULN IC 是达林顿对 IC 并且芯片上有晶体管，我们知道晶体管有 3 个端子，即基极、发射极、集电极，因此输入的基极范围从1B 到 7B ，共发射极接地到所有七个驱动器和相应的集电极每个基本输入的输出。+12V 到 COM 点用于保护电路免受反电动势影响的反激二极管。

ULN2003 IC作为继电器驱动器的工作原理


  • 初始条件–引脚 2 为低电平（输入），引脚 13 为低电平（输出）。
  • 按下连接在针脚 2 上的按钮，这将在针脚 2 处提供高电平信号。这将使 引脚 13的输出为高电平。
  • ULN 的输入 1 (1B) 接收 高信号，作为 ULN 反转逻辑，将在输出 (1C) 处获得低信号。
  • 继电器的一个端子连接到+12 V电源（高电平），另一个端子从引脚 1C 变为低电平。这将使继电器线圈通电并将继电器杆吸引到常开 (NO) 触点。导致打开连接到继电器的设备
  • 输出：当按下按钮时，它会发出一个高信号，然后从针脚 13 发出一个高信号作为输出以触发继电器，这将打开直流或交流设备。当你松开按钮时，电器将关闭。
4、使用 ULN2003 IC 并口的步进电机驱动器

下图为一个易于构建的步进电机驱动器，可让你通过计算机的并行端口精确控制单极步进电机。有了步进电机，你可以搭建很多有趣的小玩意，比如机器人、电梯、PCB钻孔机、摄像头平移系统、自动喂鱼器等等。

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使用 ULN2003 IC 并口的步进电机驱动器

这个步进电机控制器连接图使用 2 个端口电压是 5Volt 和 12V 以及四个电阻，一个齐纳二极管。

ULN2003（高压大电流达林顿晶体管阵列）/MC1413 的四线连接是一个 7 位 50V 500mA TTL 输入 NPN 达林顿驱动器，这足以控制诸如 KP4M4-001 之类的四相单极步进电机。

5、其他应用

  • 逻辑缓冲器
  • 继电器驱动器（用于驱动不同的负载）
  • 灯驱动器
  • LED显示驱动器（显示设备）
  • 电机（步进和直流有刷电机）驱动器
  • 用于使用数字电路驱动大电流负载
  • 可驱动大电流 LED
  • 数字电子产品中的逻辑缓冲器
  • 用作 Arduino 的触摸传感器


来源：电子工程师助理小七