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今天是 ULN2003A ，主要是以下幾個方面：

• 1、ULN2003A 是什么芯片 ？
• 2、ULN2003A 引腳排列
• 3、ULN2003A CAD模型
• 4、ULN2003A 芯片工作原理
• 5、ULN2003A 替代品
• 6、ULN2003A 引腳怎么接
• 7、ULN2003A 芯片應用

一、ULN2003A 是什么芯片 ？

ULN2003A 是高壓、大電流達林頓陣列芯片，包含七個具有公共發(fā)射極的開路集電極達林頓對。包含用于感應負載驅動的抑制二極管，輸入固定在輸出的對面，以簡化電路板布局。

ULN2003A 3D 模型圖

ULN2003A 是一款 16 引腳 IC，由 7 個達林頓對（每對受抑制二極管保護）組成，因此能夠處理最多 7 個負載（可能是電感性的）。

簡單來說，在單個 ULN2003 芯片中有 7 個驅動器。

因此最多可以控制7 個負載。每個達林頓對可以處理最大 500mA 的負載，而峰值為 600mA。同樣，每個達林頓對的最大輸出電壓為 50V。

ULN2003A 引腳圖·

二、ULN2003A 引腳排列

ULN2003A 的引腳排列圖如下：

ULN2003A 引腳排列

ULN2003A 各引腳描述如下：

三、 ULN2003A CAD模型

1、ULN2003A 電路符號

2、ULN2003A 尺寸圖

3、ULN2003A 3D模型

四、 ULN2003A 芯片工作原理

ULN2003A 由 7 個相同的達林頓對組成。

單個達林頓對由兩個雙極晶體管組成，其最大工作值為 50V 和 500mA（峰值 600mA）。

達林頓對的這兩個晶體管有一個共同的發(fā)射極，而它們的集電極是開路的。這是單達林頓對的電路圖，內部電路采用連接達林頓晶體管，如下圖所示：

單達林頓對的電路圖

ULN2003A 具有續(xù)流二極管，可防止反電動勢。ULN2003A 邏輯圖如下圖所示：

ULN2003 邏輯圖

五、ULN2003A 替代品

下面為 ULN2003A 替代品圖，這里只是列舉出來，大家在實際應用時，還需要考慮到引腳，封裝和功能實現(xiàn)。

ULN2003A 替代品

六、ULN2003A 引腳怎么接？

• INPUT

引腳 1 到引腳 7 是輸入 1 到輸入 7，具有達林頓對的 7 個輸入引腳，每個引腳都連接到晶體管的基極，可以使用 +5V 觸發(fā)。

• OUTPUT

引腳 10 到引腳 16 是輸出 1 到輸出 7，它們是 7 個輸入引腳的相應輸出。

只有當其各自的輸入引腳為高電平（+5V）時，每個輸出引腳才會接地。

• 電路的接地

接地參考電壓 0V。

• COM

用作測試引腳，是可選的。

ULN2003A 引腳接線圖

八、ULN2003A 芯片應用

1、ULN2003A 芯片基本電路

下面的電路是一個基本電路，主要用來評估 ULN2003A IC 的功能。

該電路將 LED 視為電路中的負載，將邏輯引腳（藍色）視為連接到數(shù)字電路或 Arduino 等微控制器的引腳。

LED 的正極引腳連接到正負載電壓，而負極引腳連接到 IC 的輸出引腳，這是因為當 IC 的輸入引腳變重時，相應的輸出引腳會接地。

當 LED 的負極接地時，電路完成，LED 發(fā)光。

連接到輸出引腳的每個負載不得超過 50C 和 500mA。但是，通過將兩個或更多輸出引腳組合在一起，你可以運行更高的電流負載。

COM 引腳通過開關接地，，這意味著當該引腳接地時，所有輸出引腳都將接地。

ULN2003A 芯片基本電路

2、ULN2003步進電機驅動電路

ULN2003步進電機驅動電路

3、ULN2003 IC 作為繼電器驅動器

電路所需組件：

繼電器與 ARDUINO 的 ARDUINO 接口 - 直流負載（5V、12V、24V……）

帶直流負載的 ULN

繼電器與 ARDUINO 的 ARDUINO 接口 – 交流負載 (~ 220 V)

我們可以使用繼電器為低壓或高壓電器（如 110/220 V、60/50 Hz 交流 電器）連接 LED。對于連接，交流電器見下面的電路圖。

帶交流負載的 ULN

我們知道 ULN IC 是達林頓對 IC 并且芯片上有晶體管，我們知道晶體管有 3 個端子，即基極、發(fā)射極、集電極，因此輸入的基極范圍從1B 到 7B ，共發(fā)射極接地到所有七個驅動器和相應的集電極每個基本輸入的輸出。+12V 到 COM 點用于保護電路免受反電動勢影響的反激二極管。

ULN2003 IC作為繼電器驅動器的工作原理

• 初始條件–引腳 2 為低電平（輸入），引腳 13 為低電平（輸出）。
• 按下連接在針腳 2 上的按鈕，這將在針腳 2 處提供高電平信號。這將使 引腳 13的輸出為高電平。
• ULN 的輸入 1 (1B) 接收 高信號，作為 ULN 反轉邏輯，將在輸出 (1C) 處獲得低信號。
• 繼電器的一個端子連接到+12 V電源（高電平），另一個端子從引腳 1C 變?yōu)?strong>低電平。這將使繼電器線圈通電并將繼電器桿吸引到常開 (NO) 觸點。導致打開連接到繼電器的設備
• 輸出：當按下按鈕時，它會發(fā)出一個高信號，然后從針腳 13 發(fā)出一個高信號作為輸出以觸發(fā)繼電器，這將打開直流或交流設備。當你松開按鈕時，電器將關閉。

4、使用 ULN2003 IC 并口的步進電機驅動器

下圖為一個易于構建的步進電機驅動器，可讓你通過計算機的并行端口精確控制單極步進電機。有了步進電機，你可以搭建很多有趣的小玩意，比如機器人、電梯、PCB鉆孔機、攝像頭平移系統(tǒng)、自動喂魚器等等。

使用 ULN2003 IC 并口的步進電機驅動器

這個步進電機控制器連接圖使用 2 個端口電壓是 5Volt 和 12V 以及四個電阻，一個齊納二極管。

ULN2003（高壓大電流達林頓晶體管陣列）/MC1413 的四線連接是一個 7 位 50V 500mA TTL 輸入 NPN 達林頓驅動器，這足以控制諸如 KP4M4-001 之類的四相單極步進電機。

5、其他應用

• 邏輯緩沖器
• 繼電器驅動器（用于驅動不同的負載）
• 燈驅動器
• LED顯示驅動器（顯示設備）
• 電機（步進和直流有刷電機）驅動器
• 用于使用數(shù)字電路驅動大電流負載
• 可驅動大電流 LED
• 數(shù)字電子產品中的邏輯緩沖器
• 用作 Arduino 的觸摸傳感器

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圖片來源于小紅書