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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,
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。
以便于驱动各种类型
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
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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。
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表 1 ULN2000、ULN2800 系列型号分类表
输出电压
输出电流
50V
50V
95V
50V
50V
95V
500mA
600mA
500mA
500mA
600mA
500mA
型号
型号
普通 PMOS、CMOS
输入
14~25C PMOS 输
入
ULN2001A ULN2011A ULN2021 ULN2801A ULN2811A ULN2821A
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;
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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 2001
2002
2003
2004
2005
TI
ULN200
ULN200
ULN200
ULN200
ULN200
1A
2A
3A
4A
5A
2800 系
2810 系
2820 系
数
列
列
Spragu
ULN200
ULN200
ULN200
ULN200
ULN200
e
1A
2A
3A
4A
5A
ULN2811
ULN2811
ULN2821
~
~
~
ULN2805
ULN2815
ULN2825
Motoro
la
MC1411 MC1412 MC1413 MC1416
SGS
L201B
L202B
L203
L204B
三菱
东菱
M54524
M54525
M54523
N54526
P
P
P
P
TD6200
TD6200
TD6200
TD6200
1A
A
3A
4A
三洋 LB1231 LB1232 LB1233 LB1234
电子 24
研究所
ULN200
3A
L601B~
L604B
TD62081A
~62084A
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符号
COM
同意功能
公共端
7C
6C
5C
4C
3C
2C
1C
输出
输出
输出
输出
输出
输出
输出
表 3 引出端功能符号
引出端序号
符号
1
2
3
4
5
6
7
8
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
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
符号
最大输入电压
Vi(max)
集电极-发射极电
压
Vo(max)
最大基极输入电流
IB(MAX)
输出电流
贮存温度
结温
引线耐焊接温度
Io
Ts
Tj
TD
表 5 ULN2003A 的极限参数
项目
符号
集电极-发射极
电压
输入电压
Vce
Vi
数值
30
50
25
500
-65~150
175
300
数值
最小
0.5
0.2
最大
15
5
单位
V
V
mA
mA
℃
℃
℃
单位
V
V
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集电极电流
工作环境温度
Imax
TA
-40
350
85
mA
℃
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表 6 ULN2003A 主要电特性
特性
符号
(若无其它规
定,TA=-40~85℃)
最小 最大
单位
条件
规范值
直流放大倍数
hEF
VCE=2V,Ic350mA
1000
-
集电极-发射极饱
和电压
箝位二极管正向
电压
VCE(sat)
IB=500μA,IC=350mA
VF
IF=350mA,输入开路
集电极截止电流 ICEX
VCE=50V
箝位二极截止电
流
IFEX
VF=50V
Ii=0mA
Vi=6V
TA=25
Vi=85
-
-
-
-
-
-
1.6
2.0
V
V
50
μA
500 μA
50
μA
100 μA
集电极最大电压 Vamx
集电极最大电流 Imax
空载
VCE=2V
50
500
-
-
V
mA
开态延迟时间
ton
VCE=5V,16kHz 的方波输入
关态延迟时间
toff
VCE=5V,16kHz 的方波输入
-1.0 μS
-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
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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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