ULN2003应用电路及中文资料

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ULN2003应用电路及中文资料

要：ULN2000、ULN2800是高压大电流达林顿晶体管阵列系列产品,具有电流增益高、工作电压高、温度范围宽、带负载能力强等特点,适应于各类要求高速大功率驱动的系统。ULN2003A电路是美国Texas Instruments公司和Sprague公司开发的高压大电流达林顿晶体管阵列电路,文中介绍了它的电路构成、特征参数及典型应用。

关键词：达林顿晶体管阵列 驱动电路 ULN2003 ULN2000系列 ULN2800系列 1 概述

功率电子电路大多要求具有大电流输出能力,以便于驱动各种类型的负载。功率驱动电路是功率电子设备输出电路的一个重要组成部分。

在大型仪器仪表系统中,经常要用到伺服电机、步进电机、各

种电磁阀、泵等驱动电压高且功率较大的器件。ULN2000、ULN2800高压大电流达林顿晶体管阵列系列产品就属于这类可控大功率器件,由于这类器件功能强、应用范围语广。因此,许多公司都生产高压大电流达林顿晶体管阵列产品,从而形成了各种系列产品,ULN2000、ULN2800系列就是美国Texas Instruments公司、美国Sprague公司开发的高压大电流达林顿晶体管阵列产品。它们的系列型号分类如表1所列,生产2000、2800高压大电流达林顿晶体管阵列系列产品的公司与型号对照表如表2所列。在上述系列产品中,ULN2000系列能够同时驱动7组高压大电流负载,ULN2800系列则能够同时驱动8组高压大电流负载。美国Texas Instruments公司、美国Sprague公司生产的ULN2003A由7组达林顿晶体管阵列和相应的电阻网络以及钳位二极管网络构成,具有同时驱动7组负载的能力,为单片双极型大功率高速集成电路。以下介绍该电路的构成、性能特征、电参数以及典型应用。2000、2800高压大电流达林顿晶体管阵列系列中的其它产品的

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性能特性与应用可参考ULN2003A。

表1 ULN2000、ULN2800系列型号分类表

输出电压 输出电流 50V 500mA 50V 600mA 型号 95V 500mA 50V 500mA 50V 600mA 型号 95V 500mA 普通PMOS、CMOSULN2001A ULN2011A ULN2021 ULN2801A ULN2811A ULN2821A 输入 14～25C PMOS输ULN2002A ULN2012A ULN2022 ULN2802A ULN2812A ULN2822A 入 5V TTL、CMOS输入 ULN2003A ULN2013A ULN2023A ULN2803A ULN2813A ULN2823A 6～15V PMOS、CMOSULN2004A ULN2014A ULN2024A ULN2804A ULN2814A ULN2824A 输入 高输出TTL接口 ULN2005A ULN2015A ULN2025A ULN2805A ULN2815A ULN2825A ULN200A电路具有以下特点：●电流增益高（大于1000）;

●带负载能力强（输出电流大于500mA）; ●温度范围宽（-40～85℃）; ●工作电压高（大于50V）。 ULN2003电路主要用于如下领域： ●伺服电机;

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●步进电机;●电磁阀; ●可控照明灯。 2 管脚排列

ULN2003A电路的管脚排列如图1所示,图2为其原理和引脚功能图,各引出端的功能符号及说明如表3所列。

表2 生产2000、2800系列产品的公司与型号对照表 公司 TI 2001 2002 2003 2004 2005 2800系数 2810系2820系列 列 ULN200ULN200ULN200ULN200ULN2001A 2A 3A 4A 5A SpraguULN200ULN200ULN200ULN200ULN200e 1A 2A 3A 4A 5A MotoroMC1411 MC1412 MC1413 MC1416 la SGS 三菱 东菱 L201B L202B L203 L204B M54524M54525M54523N54526P P P P TD6200TD6200TD6200TD62001A A 3A 4A ULN2003A ULN2811ULN2811ULN2821～～～ULN2805 ULN2815 ULN2825 L601B～L604B TD62081A～62084A 三洋 LB1231 LB1232 LB1233 LB1234 电子24研究所 CEPARK ( China Electronics Park ) 电子园 www.cepark.com

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表3 引出端功能符号 引出端序号 1 2 3 4 5 6 7 8 3 电参数

表4所列为ULN2003A电路的极限参数。

表4 ULN2003A的极限参数

项目 最大输入电压 集电极-发射极电压 最大基极输入电流 输出电流 贮存温度 结温 引线耐焊接温度 表5 ULN2003A的极限参数

数值 最小 0.5 0.2 最大 15 5 符号 Vi(max) Vo(max) IB(MAX) Io Ts Tj TD 数值 30 50 25 500 -65～150 175 300 单位 V V mA mA ℃ ℃ ℃ 符号 1B 2B 3B 4B 5B 6B 7B E 功能 输入 输入 输入 输入 输入 输入 输入 发射极 引出端序号 9 10 11 12 13 14 15 16 符号 COM 7C 6C 5C 4C 3C 2C 1C 同意功能 公共端 输出 输出 输出 输出 输出 输出 输出 项目 集电极-发射极电压 输入电压 符号 Vce Vi 单位 V V CEPARK ( China Electronics Park ) 电子园 www.cepark.com

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集电极电流 工作环境温度 Imax TA -40 350 85 mA ℃ 表6 ULN2003A主要电特性

条件 （若无其它规定,TA=-40～85℃） VCE=2V,Ic350mA IB=500μA,IC=350mA IF=350mA,输入开路 Ii=0mA Vi=6V TA=25 Vi=85 空载 VCE=2V VCE=5V,16kHz的方波输入 规范值 最小 1000 - - - - - - 50 500 最大 - 1.6 2.0 50 500 50 100 - - -1.0 -1.0 单位 V V μA μA μA μA V mA μS μS 特性 直流放大倍数 符号 hEF 集电极-发射极饱VCE(sat) 和电压 箝位二极管正向电压 集电极截止电流 箝位二极截止电流 集电极最大电压 集电极最大电流 开态延迟时间 关态延迟时间 VF ICEX VCE=50V IFEX Vamx Imax ton VF=50V toff VCE=5V,16kHz的方波输入 ULN2003A电路的推荐工作条件如表5所列,表6所列为ULN2003A的主要电特性参数 4 特征曲线

ULN2003A型高压大电流达林顿晶体管阵列电路的输入脉冲占空比、输出的路数与输出电流的关系曲线如图3所示,从图3可以看出,随着输入脉冲的占空比以及输出路数的增加,允许的输出电流随之降低,也就是说：电路的输出路数的增加将

导致电路的驱动能力下降。

图4所示为ULN2003A电路输出电流Ic、输出电压VCE和输入电流II三者之间的关系曲线,从图4可以看出,随着输入电流的增加,输出电压随之降低,而随着

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输出电流的增加,输出电压也随之增加。 5 ULN2003A的典型应用

ULN2003A型高压大电流达林顿晶体管阵列电路的典型应用电路框图如图5所示。可以看出,该电路的应用非常简单。

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