高壓大電流達(dá)林頓晶體管陣列系列產(chǎn)品及其應(yīng)用

作者：時(shí)間：2006-05-07 來源：網(wǎng)絡(luò)

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摘要：ULN2000、ULN2800是高壓大電流達(dá)林頓晶體管陣列系列產(chǎn)品，具有電流增益高、工作電壓高、溫度范圍寬、帶負(fù)載能力強(qiáng)等特點(diǎn)，適應(yīng)于各類要求高速大功率驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)。ULN2003A電路是美國Texas Instruments公司和Sprague公司開發(fā)的高壓大電流達(dá)林頓晶體管陣列電路，文中介紹了它的電路構(gòu)成、特征參數(shù)及典型應(yīng)用。

本文引用地址：http://www.antipu.com.cn/article/226497.htm

關(guān)鍵詞：達(dá)林頓晶體管陣列驅(qū)動(dòng)電路 ULN2003 ULN2000系列 ULN2800系列

1 概述

功率電子電路大多要求具有大電流輸出能力，以便于驅(qū)動(dòng)各種類型的負(fù)載。功率驅(qū)動(dòng)電路是功率電子設(shè)備輸出電路的一個(gè)重要組成部分。在大型儀器儀表系統(tǒng)中，經(jīng)常要用到伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、各種電磁閥、泵等驅(qū)動(dòng)電壓高且功率較大的器件。ULN2000、ULN2800高壓大電流達(dá)林頓晶體管陣列系列產(chǎn)品就屬于這類可控大功率器件，由于這類器件功能強(qiáng)、應(yīng)用范圍語廣。因此，許多公司都生產(chǎn)高壓大電流達(dá)林頓晶體管陣列產(chǎn)品，從而形成了各種系列產(chǎn)品，ULN2000、ULN2800系列就是美國Texas Instruments公司、美國Sprague公司開發(fā)的高壓大電流達(dá)林頓晶體管陣列產(chǎn)品。它們的系列型號分類如表1所列，生產(chǎn)2000、2800高壓大電流達(dá)林頓晶體管陣列系列產(chǎn)品的公司與型號對照表如表2所列。在上述系列產(chǎn)品中，ULN2000系列能夠同時(shí)驅(qū)動(dòng)7組高壓大電流負(fù)載，ULN2800系列則能夠同時(shí)驅(qū)動(dòng)8組高壓大電流負(fù)載。美國Texas Instruments公司、美國Sprague公司生產(chǎn)的ULN2003A由7組達(dá)林頓晶體管陣列和相應(yīng)的電阻網(wǎng)絡(luò)以及鉗位二極管網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，具有同時(shí)驅(qū)動(dòng)7組負(fù)載的能力，為單片雙極型大功率高速集成電路。以下介紹該電路的構(gòu)成、性能特征、電參數(shù)以及典型應(yīng)用。2000、2800高壓大電流達(dá)林頓晶體管陣列系列中的其它產(chǎn)品的性能特性與應(yīng)用可參考ULN2003A。

表1 ULN2000、ULN2800系列型號分類表

輸出電壓	50V	50V	95V	50V	50V	95V
輸出電流	500mA	600mA	500mA	500mA	600mA	500mA
	型號			型號
普通PMOS、CMOS輸入	ULN2001A	ULN2011A	ULN2021	ULN2801A	ULN2811A	ULN2821A
14～25C PMOS輸入	ULN2002A	ULN2012A	ULN2022	ULN2802A	ULN2812A	ULN2822A
5V TTL、CMOS輸入	ULN2003A	ULN2013A	ULN2023A	ULN2803A	ULN2813A	ULN2823A
6～15V PMOS、CMOS輸入	ULN2004A	ULN2014A	ULN2024A	ULN2804A	ULN2814A	ULN2824A
高輸出TTL接口	ULN2005A	ULN2015A	ULN2025A	ULN2805A	ULN2815A	ULN2825A

ULN200A電路具有以下特點(diǎn)：

●電流增益高（大于1000）；

●帶負(fù)載能力強(qiáng)（輸出電流大于500mA）；

●溫度范圍寬（-40～85℃）；

●工作電壓高（大于50V）。

ULN2003電路主要用于如下領(lǐng)域：

●伺服電機(jī)；

●步進(jìn)電機(jī)；

●電磁閥；

●可控照明燈。

2 管腳排列

ULN2003A電路的管腳排列如圖1所示，圖2為其原理和引腳功能圖，各引出端的功能符號及說明如表3所列。

表2 生產(chǎn)2000、2800系列產(chǎn)品的公司與型號對照表

公司	2001	2002	2003	2004	2005	2800系數(shù)	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
東菱	TD62001A	TD6200A	TD62003A	TD62004A		TD62081A～62084A
三洋	LB1231	LB1232	LB1233	LB1234
電子24研究所			ULN2003A

表3 引出端功能符號

引出端序號	符號	功能	引出端序號	符號	同意功能
1	1B	輸入	9	COM	公共端
2	2B	輸入	10	7C	輸出
3	3B	輸入	11	6C	輸出
4	4B	輸入	12	5C	輸出
5	5B	輸入	13	4C	輸出
6	6B	輸入	14	3C	輸出
7	7B	輸入	15	2C	輸出
8	E	發(fā)射極	16	1C	輸出

3 電參數(shù)

表4所列為ULN2003A電路的極限參數(shù)。

表4 ULN2003A的極限參數(shù)

項(xiàng)目	符號	數(shù)值	單位
最大輸入電壓	Vi(max)	30	V
集電極-發(fā)射極電壓	Vo(max)	50	V
最大基極輸入電流	IB(MAX)	25	mA
輸出電流	Io	500	mA
貯存溫度	Ts	-65～150	℃
結(jié)溫	Tj	175	℃
引線耐焊接溫度	TD	300	℃

表5 ULN2003A的極限參數(shù)

項(xiàng)目	符號	數(shù)值		單位
項(xiàng)目	符號	最小	最大	單位
集電極-發(fā)射極電壓	Vce	0.5	15	V
輸入電壓	Vi	0.2	5	V
集電極電流	Imax		350	mA
工作環(huán)境溫度	TA	-40	85	℃

表6 ULN2003A主要電特性

特性	符號	條件（若無其它規(guī)定，TA=-40～85℃）		規(guī)范值		單位
特性	符號	條件（若無其它規(guī)定，TA=-40～85℃）		最小	最大	單位
直流放大倍數(shù)	hEF	VCE=2V,Ic350mA		1000	-
集電極-發(fā)射極飽和電壓	VCE(sat)	IB=500μA,IC=350mA		-	1.6	V
箝位二極管正向電壓	VF	IF=350mA,輸入開路		-	2.0	V
集電極截止電流	ICEX	VCE=50V	Ii=0mA	-	50	μA
集電極截止電流	ICEX	VCE=50V	Vi=6V	-	500	μA
箝位二極截止電流	IFEX	VF=50V	TA=25	-	50	μA
箝位二極截止電流	IFEX	VF=50V	Vi=85	-	100	μA
集電極最大電壓	Vamx	空載		50	-	V
集電極最大電流	Imax	VCE=2V		500	-	mA
開態(tài)延遲時(shí)間	ton	VCE=5V,16kHz的方波輸入			-1.0	μS
關(guān)態(tài)延遲時(shí)間	toff	VCE=5V，16kHz的方波輸入			-1.0	μS

ULN2003A電路的推薦工作條件如表5所列，表6所列為ULN2003A的主要電特性參數(shù)

4 特征曲線

ULN2003A型高壓大電流達(dá)林頓晶體管陣列電路的輸入脈沖占空比、輸出的路數(shù)與輸出電流的關(guān)系曲線如圖3所示，從圖3可以看出，隨著輸入脈沖的占空比以及輸出路數(shù)的增加，允許的輸出電流隨之降低，也就是說：電路的輸出路數(shù)的增加將導(dǎo)致電路的驅(qū)動(dòng)能力下降。