Zamanlayıcılar ve Kapı SürücüleriÜretimde

ULN2003A

Üretici: Texas Instruments

Değerlerin alındığı veri sayfası: Texas Instruments SLRS027P, revizyon Rev. P, Şubat 2017

PDIP-16 ve SOIC-16 paketlerinde Texas Instruments ULN2003A 7 kanallı Darlington transistör dizisi; 50 V kollektör kırılma gerilimi, kanal başına 500 mA sürekli akım ve entegre endüktif koruma diyotları.

KılıflarPDIP-16, SOIC-16

Besleme gerilimi0 – 50 V

Sıcaklık aralığı-20 – 70 °C

Resmi Datasheet (PDF)

Teknik İnceleme

ULN2003A, Texas Instruments tarafından üretilen endüstri standardı monolitik yüksek gerilimli ve yüksek akımlı bir Darlington transistör dizisidir (veri sayfası SLRS027P, Şubat 2017 revizyonu). Ortak bir emitör toprak bağlantısını (Pin 8) paylaşan yedi bağımsız NPN Darlington çiftinden oluşan ULN2003A, 50 V kapalı durum kollektör kırılma gerilimiyle kanal başına 500 mA sürekli (600 mA tepe) akım çekme kapasitesi sunar. Her kanal, harici akım sınırlayıcı pasif bileşenlere ihtiyaç duymadan 5 V TTL, CMOS ve mikrodenetleyicilere doğrudan bağlantı sağlayan entegre 2.7 kΩ seri baz direnci ve dahili baz-emitör pull-down dirençlerine sahiptir. Entegre geçici bastırma diyotları ortak bir katot terminalini (Pin 9, COM) paylaşır; Pin 9'un pozitif yük besleme hattına bağlanması, röleler, solenoidler ve adım motorları gibi endüktif yüklerin enerjisi kesildiğinde oluşan yıkıcı ters gerilim darbelerine karşı açık kollektör çıkışlarını korur. Daha yüksek akımlar için çıkışlar paralel bağlanabilir. Standart paketler sırasıyla 67°C/W ve 73°C/W termal dirence sahip 16 pinli plastik DIP (PDIP-16, N paketi) ve 16 pinli SOIC (SOIC-16, D paketi) seçeneklerini içerir.

Kılıf Pin Dizilimi ve Alternatif İşlevler

PDIP-16 paketi için etkileşimli pin dizilimi ve pin işlevleri.

Paket çizimi, ölçülendirilmiş mekanik çizim değildir.

16 / 16 pin

Pin adı	Tür	5V toleranslı	Alternatif işlevler / ayrıntılar
1B	input only	Evet	Darlington çifti 1 baz girişi (entegre 2.7 kΩ seri baz dirençli, aktif-yüksek 5V TTL/CMOS lojik giriş)
2B	input only	Evet	Darlington çifti 2 baz girişi (entegre 2.7 kΩ seri baz dirençli, aktif-yüksek 5V TTL/CMOS lojik giriş)
3B	input only	Evet	Darlington çifti 3 baz girişi (entegre 2.7 kΩ seri baz dirençli, aktif-yüksek 5V TTL/CMOS lojik giriş)
4B	input only	Evet	Darlington çifti 4 baz girişi (entegre 2.7 kΩ seri baz dirençli, aktif-yüksek 5V TTL/CMOS lojik giriş)
5B	input only	Evet	Darlington çifti 5 baz girişi (entegre 2.7 kΩ seri baz dirençli, aktif-yüksek 5V TTL/CMOS lojik giriş)
6B	input only	Evet	Darlington çifti 6 baz girişi (entegre 2.7 kΩ seri baz dirençli, aktif-yüksek 5V TTL/CMOS lojik giriş)
7B	input only	Evet	Darlington çifti 7 baz girişi (entegre 2.7 kΩ seri baz dirençli, aktif-yüksek 5V TTL/CMOS lojik giriş)
E	ground	—	Tüm 7 Darlington kanalı için ortak emitör toprak bağlantısı (maks. 2.5 A sürekli dönüş akımı)
COM	power in	—	Entegre endüktif sönümleme diyotları için ortak katot ucu (endüktif yüklerde pozitif besleme hattına bağlanmalıdır)
7C	open drain	Hayır	Darlington çifti 7 açık kollektör çıkışı (500 mA sürekli / 600 mA tepe akımı toprağa çeker; COM diyotu ile korunur)
6C	open drain	Hayır	Darlington çifti 6 açık kollektör çıkışı (500 mA sürekli / 600 mA tepe akımı toprağa çeker; COM diyotu ile korunur)
5C	open drain	Hayır	Darlington çifti 5 açık kollektör çıkışı (500 mA sürekli / 600 mA tepe akımı toprağa çeker; COM diyotu ile korunur)
4C	open drain	Hayır	Darlington çifti 4 açık kollektör çıkışı (500 mA sürekli / 600 mA tepe akımı toprağa çeker; COM diyotu ile korunur)
3C	open drain	Hayır	Darlington çifti 3 açık kollektör çıkışı (500 mA sürekli / 600 mA tepe akımı toprağa çeker; COM diyotu ile korunur)
2C	open drain	Hayır	Darlington çifti 2 açık kollektör çıkışı (500 mA sürekli / 600 mA tepe akımı toprağa çeker; COM diyotu ile korunur)
1C	open drain	Hayır	Darlington çifti 1 açık kollektör çıkışı (500 mA sürekli / 600 mA tepe akımı toprağa çeker; COM diyotu ile korunur)

Temel Özellikler

Parametrik özellikler

Parametre	Min.	Tipik	Maks.	Birim	Test koşulu
Kollektör-Emitör Doyma Gerilimi (100 mA)(VCE(sat)_100)	—	0.9	1.1	V	IC = 100 mA, IB = 250 µA, TA = 25°C
Kollektör-Emitör Doyma Gerilimi (200 mA)(VCE(sat)_200)	—	1.1	1.3	V	IC = 200 mA, IB = 350 µA, TA = 25°C
Kollektör-Emitör Doyma Gerilimi (350 mA)(VCE(sat)_350)	—	1.3	1.6	V	IC = 350 mA, IB = 500 µA, TA = 25°C
Kollektör Kesim Akımı(ICEX)	—	0.1	50	µA	VCE = 50 V, IB = 0, TA = 25°C
İletim Durumu Giriş Akımı(II(on))	—	0.93	1.35	mA	VI = 3.85 V, TA = 25°C
İletim Durumu Giriş Gerilimi (200 mA)(VI(on)_200)	—	2.1	2.4	V	VCE = 2 V, IC = 200 mA, TA = 25°C
İletim Durumu Giriş Gerilimi (300 mA)(VI(on)_300)	—	2.4	3	V	VCE = 2 V, IC = 300 mA, TA = 25°C
Koruma Diyotu İletim Gerilimi(VF)	—	1.7	2	V	IF = 350 mA, TA = 25°C
Koruma Diyotu Ters Akımı(IR)	—	0.1	50	µA	VR = 50 V, TA = 25°C
DC Akım Kazancı (hFE)(hFE)	1000	1000	—	—	VCE = 2 V, IC = 150 mA, TA = 25°C
Açılma İletim Gecikmesi(tPLH)	—	0.25	1	µs	VI = 3 V ile %50 düşük çıkış seviyesi, RL = 100 Ω
Kapanma İletim Gecikmesi(tPHL)	—	0.25	1	µs	VI = 3 V ile %50 yüksek çıkış seviyesi, RL = 100 Ω
Giriş Kapasitansı(CI)	—	15	—	pF	VI = 0, f = 1 MHz, TA = 25°C
Kanal Başına Sürekli Kollektör Akımı(IC_cont)	—	500	500	mA	Tek kanal iletimde, TA = 25°C
Toplam Toprak Dönüş Akımı(IE_total)	—	1500	2500	mA	Ortak emitör Pin 8 dönüş akımı

Mutlak Maksimum Değerler

Maks. besleme gerilimi (VDD/VCC)	50 V
En yüksek giriş gerilimi	30 V
Maks. çıkış / pin akımı	500 mA
Eklem sıcaklığı	-20 – 70 °C
Depolama sıcaklığı	-65 – 150 °C
Termal direnç θJA (PDIP-16)	67 °C/W
Termal direnç θJA (SOIC-16)	73 °C/W

Donanım Mühendisliği Uyarıları

Üretimden önce bilinmesi gereken gerçek donanım uyarıları, PCB yerleşim kısıtları ve silikon hataları.

Kritik

Endüktif yüklerde bağlı olmayan COM koruma pini (Pin 9) kollektör delinmesine yol açar

Her sürücü kanalı, katodu Pin 9'a (COM) ve anodu kanal kollektörüne bağlı dahili hızlı bir sönümleme diyotuna sahiptir. Endüktif yükler (röleler, solenoidler, adım motor bobinleri) anahtarlandığında, çöken manyetik alan yüksek voltajlı ters indüksiyon darbeleri (V = -L * di/dt) üretir. Pin 9 boşta bırakılırsa veya yanlış bir hatta bağlanırsa, bu darbeler 50V kollektör-emitör kırılma sınırını aşarak Darlington transistörlerinde çığ delinmesine ve kalıcı kanal hasarına neden olur.

Önlem

Endüktif yükleri sürerken Pin 9'u (COM) daima yükleri besleyen pozitif güç hattına (örneğin +5V, +12V veya +24V) bağlayın. LED'ler gibi saf omik yükler sürülüyorsa Pin 9 boş bırakılabilir, ancak pozitif hatta bağlanması parazit bağışıklığını artırır.

Kritik

Toplam paket güç harcaması ve toprak pini akım sınırları

Her bir kanal tek başına 500 mA sürekli akımı desteklese de, 7 kanalın tümünün aynı anda 500 mA ile iletime geçmesi tek toprak pini (Pin 8) üzerinden 3.5 A toplam dönüş akımı gerektirir ve bu durum pimin 2.5 A mutlak maksimum sınırını aşar. Ayrıca yüksek sürekli akımda biriken doyma gerilimi düşümü, paket termal sınırını (25°C ortamda 1.15 W, PDIP-16 için RthetaJA = 67°C/W, SOIC-16 için 73°C/W) hızla aşarak termal hasara yol açar.

Önlem

Toplam paket güç tüketimini hesaplayın: P_total = sum(V_CE(sat) * I_C * DutyCycle) + sum(V_I * I_I). 7 kanalın tümü %100 görev döngüsüyle sürekli çalıştırıldığında, kanal başına akımı <= 150 mA ... 200 mA seviyesine düşürün. Yüksek akımlı yükler için PWM kullanın, çıkışları paralel bağlayın veya Toshiba TBD62003A gibi DMOS sürücülere geçin.

Uyarı

Darlington çıkış doyma gerilimi düşümü (0.9V - 1.6V) ve yük gerilim kaybı

Darlington çifti, çıkış katının V_BE2 + V_CE(sat)1 altına inemediği iki kaskat NPN bipolar transistörden oluştuğu için iletim durumundaki V_CE(sat) doyma gerilimi düşümü, tek bir doymuş BJT veya düşük RDS(on) MOSFET'e göre çok daha yüksektir. 100 mA akımda V_CE(sat) tipik olarak 0.9 V ila 1.1 V arasındadır; 350 mA seviyesinde 1.3 V ... 1.6 V değerine çıkar. Düşük voltajlı yükler sürülürken (5V röle bobini veya 3.3V göstergeler gibi) bu 1V üzeri kayıp yükün etkin voltajını azaltır (5V röle bobini yalnızca 3.7V ... 4.1V alır) ve sürekli ısı üretir.

Önlem

Endüktif bobinlerin azalan terminal geriliminde güvenilir şekilde çektiğinden emin olun (V_LOAD = V_SUPPLY - V_CE(sat)). 5V röleler için çekme geriliminin <= 3.75V (nominal değerin %75'i) olduğunu doğrulayın. 1V gerilim düşümünün kabul edilemeyeceği 3.3V veya pilli sistemlerde bipolar ULN2003A yerine DMOS sürücü dizisi (TBD62003A gibi) kullanın.

Uyarı

3.3V mikrodenetleyici lojik sürüş kısıtlamaları (yetersiz baz akımı)

ULN2003A'nın dahili 2.7 kΩ seri baz direnci özellikle 5V TTL ve CMOS mantık seviyeleri için boyutlandırılmıştır. Modern bir 3.3V mikrodenetleyiciden (ESP32, RP2040, STM32) sürüldüğünde iki baz-emitör diyot eşiği (2 * V_BE yaklaşık 1.4V - 1.7V) nedeniyle baz akımı yalnızca (3.3V - 1.5V) / 2.7k = 0.67 mA olur. Bu akım 100 mA'e kadar olan hafif yükler için yeterli olsa da, yüksek kollektör akımlarında (300 mA - 500 mA) çıkışı tam doyuma ulaştıramaz; bu da V_CE gerilimini, güç kaybını ve aşırı ısınmayı artırır.

Önlem

Ağır yükleri (> kanal başına 150 mA) süren 3.3V lojik sistemler için düşük gerilime optimize edilmiş ULN2003LV (1.8V - 5V girişler için tasarlanmış) veya Toshiba TBD62003A (düşük eşikli DMOS girişler) tercih edin ya da 74HCT245 veya BSS138 ile 5V seviye dönüştürücü ekleyin.

Eşdeğerler ve Çapraz Referans

Parça numarası (MPN)	Üretici	Uyumluluk	Elektriksel farklar / BOM notları
ULN2003AN	Texas Instruments	pin to pin drop in	Standart 16 pinli PDIP (N paketi) delikten montaj kılıfında ULN2003A için üretici sipariş kodu.
ULN2003ADR	Texas Instruments	pin to pin drop in	16 pinli SOIC (D paketi) yüzey montaj kılıfında makarada ULN2003A için üretici sipariş kodu.
MC1413P	ON Semiconductor	pin to pin drop in	PDIP-16 kılıfında 50 V / 500 mA elektriksel sınırları birebir karşılayan pin uyumlu 7 kanallı doğrudan ikinci kaynak Darlington sürücüsü.
TBD62003APG	Toshiba	differing electrical limits	DIP-16 uyumlu kılıfta modern BiCD DMOS 7 kanallı sürücü; Darlington çiftlerini düşük RDS(on) değerli DMOS transistörlerle değiştirerek VCE(sat) gerilim düşümünü ve ısınmayı neredeyse sıfırlar.

Örnek Uygulama Devreleri

ULN2003A: 7 Kanallı Röle ve Solenoid Endüktif Yük Sürücüsü

Topoloji: 12V röleler, solenoidler ve adım motoru bobinleri için entegre ortak katotlu ters emk bastırma diyotları ve güç hattı dekuplajına sahip yedi kanallı Darlington açık kolektörlü akım çekici sürücü.

Şemayı incele Web CAD Düzenleyicide Aç

Resmi Dokümantasyon ve Kaynak Datasheetler

Yarı iletken üreticisi veri sayfaları, hata bültenleri (errata) ve uygulama notları.

DATASHEETTexas Instruments

ULN200xA, ULNQ200x High-Voltage, High-Current Darlington Transistor Arrays

Bu sayfanın doğru kalmasına yardım edin

Veri sayfasıyla uyuşmayan bir pin, kılıf veya parametre mi buldunuz? Bildirin.

Sorun bildir

GitHub'da bu sayfanın önceden doldurulduğu herkese açık bir form açar; ücretsiz bir GitHub hesabı gerekir. Bildirimler ve onaylar nasıl işler

Teknik İnceleme

Kılıf Pin Dizilimi ve Alternatif İşlevler

Temel Özellikler

Parametrik özellikler

Mutlak Maksimum Değerler

Donanım Mühendisliği Uyarıları

Eşdeğerler ve Çapraz Referans

Örnek Uygulama Devreleri

ULN2003A: 7 Kanallı Röle ve Solenoid Endüktif Yük Sürücüsü

Resmi Dokümantasyon ve Kaynak Datasheetler

ULN200xA, ULNQ200x High-Voltage, High-Current Darlington Transistor Arrays

Bu sayfanın doğru kalmasına yardım edin

İlgili bileşenler

L293D

NE555P

SN74AUC1G14DBVR

LM2596