ULN2003应用电路及中文资料
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。
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性能特性与应用可参考ULN2003A。
表1 ULN2000、ULN2800系列型号分类表
vimax
输出电压
50V
50V
95V
50V
50V
95V
输出电流
500mA
600mA
500mA
500mA
600mA
500mA
　
型号
型号
普通PMOS、CMOS输入
ULN2001A
ULN2011A
ULN2021
ULN2801A
ULN2811A
ULN2821A
14～25C PMOS输入
ULN2002A
ULN2012A
ULN2022
ULN2802A
ULN2812A
ULN2822A
5V TTL、CMOS输入
ULN2003A
ULN2013A
ULN2023A
ULN2803A
ULN2813A
ULN2823A
6～15V PMOS、CMOS输入
ULN2004A
ULN2014A
ULN2024A
ULN2804A
ULN2814A
ULN2824A
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;
●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
2001
2002
2003
2004
2005
2800系数
2810系列
2820系列
TI
ULN2001A
ULN2002A
ULN2003A
ULN2004A
ULN2005A
　
　
　
Sprague
ULN2001A
ULN2002A
ULN2003A
ULN2004A
ULN2005A
ULN2811～ULN2805
ULN2811～ULN2815
ULN2821～ULN2825
Motorola
MC1411
MC1412
MC1413
MC1416
　
　
　
　
SGS
L201B
L202B
L203
L204B
　
L601B～L604B
　
　
三菱
M54524P
M54525P
M54523P
N54526P
　
　
　
　
东菱
TD62001A
TD6200A
TD62003A
TD62004A
　
TD62081A～62084A
　
　
三洋
LB1231
LB1232
LB1233
LB1234
　
　
　
　
电子24研究所
　
　
ULN2003A
　
　
　
　
　
表3 引出端功能符号
引出端序号
符号
功能
引出端序号
符号
同意功能
1
1B
输入
9
COM
公共端
2
2B
输入
10
7C
输出
3
3B
输入
11
6C
输出
4
4B
输入
12
5C
输出
5
5B
输入
13
4C
输出
6
6B
输入
14
3C
输出
7
7B
输入
15
2C
输出
8
E
发射极
16
1C
输出
3 电参数
表4 ULN2003A的极限参数
项目
符号
数值
单位
最大输入电压
Vi(max)
30
V
集电极-发射极电压
Vo(max)
50
V
最大基极输入电流
IB(MAX)
25
mA
输出电流
Io
500
mA
贮存温度
Ts
-65～150
℃
结温
Tj
175
℃
引线耐焊接温度
TD
300
℃
表5 ULN2003A的极限参数
项目
符号
数值
单位
最小
最大
集电极-发射极电压
Vce
0.5
15
V
输入电压
Vi
0.2
5
V
集电极电流
Imax
　
350
mA
工作环境温度
TA
-40
85
℃
表6 ULN2003A主要电特性
特性
符号
条件
（若无其它规定,TA=-40～85℃）
规范值
单位
最小
最大
直流放大倍数
hEF
VCE=2V,Ic350mA
1000
-
　
集电极-发射极饱和电压
VCE(sat)
IB=500μA,IC=350mA
-
1.6
V
箝位二极管正向电压
VF
IF=350mA,输入开路
-
2.0
V
集电极截止电流
ICEX
VCE=50V
Ii=0mA
-
50
μA
Vi=6V
-
500
μA
箝位二极截止电流
IFEX
VF=50V
TA=25
-
50
μA
Vi=85
-
100
μA
集电极最大电压
Vamx
空载
50
-
V
集电极最大电流
Imax
VCE=2V
500
-
mA
开态延迟时间
ton
VCE=5V,16kHz的方波输入
　
-1.0
μS
关态延迟时间
toff
VCE=5V,16kHz的方波输入
　
-1.0
μS
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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