Микросхема 2003 схема включения

Выходной драйвер ULN2003 для микроконтроллеров. Описание, подключение, datasheet на русском

ULN2003 — это универсальная интегральная микросхема, состоящая из 7 идентичных и независимых драйверов, которые позволяют управлять с помощью микроконтроллера реле, небольшим двигателем постоянного тока, шаговым двигателем, низковольтными лампами или светодиодной лентой.

Каждый драйвер состоит из двух транзисторов подключенных в конфигурации Дарлингтона. Пара Дарлингтона, разработанная Сидни Дарлингтоном в 1953 году, состоит в каскадом соединении двух биполярных транзисторов, в результате чего получается очень высокий коэффициент усиления, равный произведению коэффициента усиления каждого из двух транзисторов. Благодаря этому мы можем управлять нагрузками определенной мощности с очень малыми входными токами.

Пара Дарлингтона не свободна от некоторых недостатков, которые мы рассмотрим далее. Транзистор NPN универсального назначения открывается, когда мы подаем на его базу напряжение около 0,6 В. Если мы используем небольшой ток, мы можем довести его до насыщения с очень низким напряжением коллектор-эмиттер (VCE), например, в случае BC337, это между 0,2 В и 0,5 В.

В паре Дарлингтона входное напряжение будет в два раза больше, чем 0,6 В, потому что базовые напряжения обоих транзисторов складываются, как мы это можем видеть на рисунке. Также падение напряжения на выходном транзисторе будет больше, потому что это будет сумма напряжения насыщения первого транзистора + напряжение база-эмиттер выходного транзистора.

В любом случае, эти недостатки не являются существенными, поскольку в целом выходы микроконтроллера составляют 3,3 В или 5 В, что значительно превышает порог срабатывания ULN2003.

На предыдущем рисунке мы видим внутреннюю схему одного из каналов драйвера ULN2003. Здесь мы видим входной резистор на 2,7кОм, и еще два дополнительных резистора которые улучшают характеристики драйвера. Входное сопротивление каждого канала освобождает нас от установки внешних резисторов при подключении ULN2003 к микроконтроллеру.

Во внутренней схеме мы также можем видеть защитный диод, подключенный к коллектору выходного транзистора. Данный диод предназначен для защиты транзистора от ЭДС самоиндукции, возникающей в момент отключения индуктивной нагрузки (реле или двигателей). Чтобы этот диод работал, необходимо подключить вывод 9 (COM) к положительному выводу нагрузки (см. Рисунок с примером подключения).

Коэффициент усиления каждого драйвера больше 500, поэтому для получения максимального выходного тока достаточно на вход подать ток менее 1 мА.

На рисунке мы видим ULN2003, подключенный к микроконтроллеру (это могут быть PIC, Atmel, Arduino, Raspberry PI) и с различными нагрузками (двигатели постоянного тока, светодиодная лента, реле и т. д.).

В верхней части примера (подключение двигателя) мы видим, что для получения большего выходного тока можно параллельно соединять более одного канала. Вывод (+ V) – это напряжение, необходимое для питания силовой части и не связано с питанием микроконтроллера. Необходимо только, чтобы масса их была общей.

Микросхема ULN2003 является частью семейства подобных драйверов: ULN2001, ULN2002, ULN2003, ULN2004, которые очень похожи. Различие в первую очередь в значении входного сопротивления для согласования с различной логикой.

В настоящее время микросхема ULN2003 является наиболее популярной, поскольку она хорошо работает с управляющими напряжениями 5 В (TTL) и 3,3 В (LTTL). Существует вариант с 8 каналами вместо 7 – это ULN2803. Из-за восьмого канала корпус имеет 18 выводов. В остальном он подобен ULN2003.

ULN2003 драйвер нагрузок на 7 каналов, ULN2803 — на 8 каналов

В 16-выводном корпусе ULN2003 размещены 7 транзисторов Дарлингтона, которые способны управлять нагрузками с током до 500 мА и напряжением до 50 В на канал.

Спектр применений ULN2003 весьма широк:

• логические буферы,
• управление реле и электромагнитными клапанами,
• управление шаговыми двигателями и щеточными двигателями постоянного тока,
• управление светодиодными и газоразрядными индикаторами.

Основные параметры ULN2003А, ULN2004А

• напряжение коллектор-эмиттер выходного ключа — 50 В,
• пиковый ток коллектора — 500 мА,
• суммарный ток всех каналов протекающий через общий вывод — 2,5 А,
• диапазон рабочих температур -60°C..150°C.

На самом деле существует несколько типов похожих транзисторных сборок начнем с самой распространенной 2003 серии.

Схема одного из каналов в микросхемах ULN2003A, ULQ2003A и ULN2003AI.

Каждый из семи каналов содержит по два биполярных транзистора, резистор 2,7 кОм ограничивающий базовый ток, и два резистора на 7,2 кОм и 3 кОм защищающие транзисторы от открывания обратным током коллектора. Кроме того к схеме добавлены три защитных диода: первый защищает вход от отрицательного напряжения, два других защищают выход от отрицательного напряжения и от превышения напряжения на транзисторах выше питающего.

Наличие защитных выходных диодов актуально при работе на индуктивную нагрузку: диод для шунтирования обмотки реле или обмотки шагового двигателя уже встроен в микросхему и не нужно устанавливать внешний диод. А при использовании 7 каналов – 7 внешних диодов.

Управление ULN2003

Входная часть сборок ULN2003A, ULN2003AI, ULQ2003A спроектирована так чтобы работать совместно с ТТЛ и 3,3 В и 5 В К-МОП логикой.

ULN2002A создана для p-МОП логики.
Во входных цепях ULN2002A добавлен стабилитрон на 7 В и увеличено сопротивление базового резистора до 10,5 кОм, благодаря этому сборка может работать с входными напряжениями от 14 до 25 В.

Сборка ULN2004A, ULQ2004A предназначена для К-МОП логики с уровнем напряжений от 6 до 15В.
По сравнению с ULN2003, у ULN2004 просто увеличено сопротивление базового резистора до 10,5 кОм.

Как можно видеть на структурной схеме, входы и выходы расположены напротив друг друга, что весьма удобно при разводке печатной платы.

ULN2003 выпускается как для объемного монтажа: PDIP, так и для поверхностного: SOIC, SOP и TSSOP.

Схема включения ULN2003.

Одной ULN2003 можно управлять сразу 7 нагрузками, но когда нету такого количества нагрузок, то для увеличения надежности можно объединять каналы. Например 1,2 каналы использовать для первой обмотки; 3,4 для второй обмотки, а 5,6,7 для третьей.

Аналоги ULN2003

Разные зарубежные производители выпускают свои аналоги ULN2003: L203, MC1413, SG2003, TD62003. Так же есть и отечественный аналог: К1109КТ22.

8-ми канальный драйвер нагрузки ULN2803A, ULN2804A

Для работы с микроконтроллерами может быть более удобнымы 8-ми канальные драйверы. И у семиканальных ULN2003, ULN2004 есть их восьмиканальные братья ULN2803, ULN2804.

Точно также как и ULN2003 — ULN2803 рассчитан на управление от ТТЛ-логики и низковольной К-МОП, а ULN2804 от К-МОП питающейся в диапазоне 6 .. 15 В. Отличия ULN280X от ULN200X только в дополнительном канале и 18-выводном корпусе.
У ULN2803А есть отечественный аналог: К1109КТ63.

Драйверы нагрузки ULN2023A, ULN2024A

Третья двойка в названии сборки вместо нуля означает, что выходное напряжение может достигать 95 В, в остальном параметры и схемотехника этих сборок повторяют своих собратьев.

Навигация по записям

14 thoughts on “ ULN2003 драйвер нагрузок на 7 каналов, ULN2803 — на 8 каналов ”

ULN2003A не только как драйвер микроконтроллера хороша (предполагаю, что в 1976 году её точно с микроконтроллерами никто не использовал ), но и например как драйвер для 74HC595. С помощью 3-х выводов микроконтроллера управляем 74HC595, и получаем масштабируемое решение по управлению реле, шаговыми двигателями, светодиодами т.е. там где не нужны большие частоты.

Ну, не знаю… я ее в первый раз увидел в конце 90_х ковыряя термоконтроллер изготовленный в Великобритании в конце 70_х годов прошлого века. Устройство было на микроконтроллере, а ULN2003A работали в нем драйверами семисегментного светодиодного индикатора. Децимальная точка там не отображалась, и для индикации нужной информации достаточно было семи ключей. Думаю, семь ключей в этой микросхеме только из-за ограничений выбранного для нее корпуса.

Назрел вопрос — что-то подобное в более многоногих корпусах существует? Так то я всегда пользовался логикой с открытым коллектором или транзисторными ключами, но чисто на перспективу хотелось бы знать. И еще немного не в тему — не выпускались ли импортные аналоги К155ИД1? Довольно актуально сейчас в любительской практике, когда вернулась мода на газоразрядные индикаторы.

Импортный аналог К155ИД1 — SN74141N от TI, можно взять на алиэкспрессе от полутора долларов за штучку. Я считаю что это дорого.

Если нужно управлять ровно байтом (например семисегментный индикатор и точка) то подойдет аналог ULN2003A в 18 выводном корпусе — ULN2803A. С большим числом каналов драйверы не попадались.

Спасибо за подсказку. Но да, цены совершенно негуманные. Дешевле 1,1 доллара за штуку не нашел, плюс пересылка. На ебее еще страшнее, от 150 руб за штуку. И главное, все в dip корпусах, а я рассчитывал найти импортный аналог в soic… В таком случае возьму наши ИД1, их от 25 руб продают с рук.

Упс! А я только что нашел способ нестандартного использования ULN2003 как драйвера клавиатуры на 7 кнопок. Уровни с кнопок на входы, защитные диоды в качестве шифратора с 7 на 1, а сигнал высокого уровня с вывода 9 будет сигналом разрешения или прерывания, по которому МК будет выполнять процедуру прерывания с опросом состояния клавиатуры. Конечно, 8 линий занятые клавиатурой не есть хорошо. Но при необходимости отправлять контроллер в спячку и быстрого опроса кнопок по прерыванию, да при наличии большого количества свободных выводов, думаю, идея может найти хотя бы ограниченное применение.

Получается, что ULN2003 используется как диодная сборка из 7 диодов с общим катодом, мне кажется что дешевле будет взять две диодных сборки BAV70S — в каждой по две пары диодов с общим катодом, итого получаем 8 входов в более компактных корпусах, да и дешевле выйдет.

Вот вот, насчет низких частот. Этот недостаток ULN2003 обусловлен включением транзисторов по схеме Дарлингтона. Он ее еще до 76-го запатентовал, в 53-м, если память не изменяет. Так, с тех пор, и тянутся за токовыми ключами такого включения все их недостатки: и малая частота, и низкое КПД, и искажения сигнала… А вот используют до сих пор. Мощность при простоте — решают все, по крайней мере для пром автоматики. Клапана, шаговики, реле, подача. Все мощное, грубое и медленное.

Медленное… Как сказать. Типовое время включения 0,1мкс,выключения 0,2мкс.В пору импульсным стабилизатором управлять.

Два защитных диода и на общий провод и на плюс, можно подключать к индуктивной нагрузки без проблем. Удобно контроллер всегда чем то управляет тут легко подключил эту микросхему, которая выдерживает достаточно большой ток. Плохо,что только семь каналов в контролере часто требуется задействовать порт целиком,а это 8 каналов. И добавил бы производитель еще один канал.

В те времена о байтной привязке особо не думали, делали, как в корпус ляжет. В 16-ножечный, минус питание — как раз семь элементов И-НЕ помещалось. Для других целей, можно и другие ключевики найти, их много разных, для разных целей.

В те времена были популярны 14 выводные корпуса DIP14. Два вывода на питание, остается 12: в повторителях и инверторах типа 155ЛН1 — 155ЛН3 по 6 элементов.

Эххх! Не попалась мне эта микросхема раньше. Сделал внуку игрушку — панели с выключателями , шпингалетами, разетками, рекуляторами, моторчиками и «лампочками».Управления сделал на дискретных элементах. Ничего — переделаю. А цена , нас радиолюбителей, не пугает.Работоспособность и удобство — вот главное.

Ничего, что цена не пугает. Особенно, если учесть цену кабеля от пульта управления к игрушке… если я правильно представил себе устройство управления. ЭТО — микросхема управления! А как вы будете ей, или чему другому передавать данное управление: последовательно или параллельно, аналоговым или цифровым методом — вот от чего зависит себестоимость и удобство изделия. А на чем собрана оконечная дискретика, на транзисторных ключах, их сборках или, даже, на банальных релюхах — дело десятое.

Для реле удобно использовать tpic6c595 (tpic6b595) — это 75HC595+ULN2803 выполненное в одном корпусе

Простой приёмник на CD2003GB/GP

СХЕМЫ ПРОСТЫХ РАДИОПРИЕМНИКОВ на CD2003GB/GP

В статье, ниже рассмотрим несколько вариантов простых схем радиоприёмников на недорогой микросхеме CD2003GB/GP (ТА2003Р).

Многие радиолюбители, собирая новую конструкцию, ищут схемы попроще и с хорошими техническими характеристиками. Бывает это трудно совместить, но если постараться, то найти можно.

Микросхема CD2003GB/GP (ТА2003Р) — это однокристальный АМ/ЧМ радиоприемник с раздельными трактами, с малой обвеской дополнительных радиодеталей, имеется блок автоподстройки частоты.

Напряжение питания: 1,8 — 7В

Ток потребления: режим АМ — до 8мА, режим FM до 16,5мА.

Рабочая температура: -25 … 75С

Корпус: DIP16 или SOP16

Структурная схема и назначение выводов

Типовая схема включения

Приемник на CD2003GP (аналог TA2003), варикапах, усилитель на TDA2822 и будильник на SC3610D.

Сигнал с антенны через конденсатор С6 поступает на базу транзистора 9018, на котором собран каскад антенного усилителя (УВЧ). С антенного усилителя сигнал поступает на первую ножку микросхемы CD2003GP на вход FM тюнера, далее сигнал замешивается с сигналом гетеродина (сигнал гетеродина через конденсатор С12 также подается на вход частотомера на плате индикации).

После смешивания сигнал поступает на фильтр промежуточной частоты (10.7 МГц) CF1 и с него поступает на вход усилителя промежуточной частоты на вывод №8 МС CD2003GP.

Далее усиленный сигнал внутри микросхемы подается в блок детектора ЧМ и получившийся сигнал низкой частоты с вывода №11 микросхемы поступает на УНЧ (усилитель низкой частоты), собранный на микросхеме TDA2822M, где усиливается и подается на динамик или наушники.

На транзисторе Q2 C8550, подключенном параллельно выключателю питания, выполнен ключ, включающий приемник по сигналу будильника от микросхемы часов IC3 SC3610D.

Power On/Off — кнопка с фиксацией, включает и выключает приемник, причем при нажатой кнопке приемник выключен, при отжатой — включен.

Когда приемник включен, индикатор отображает частоту принимаемой радиостанции, когда приемник выключен — индикатор переходит в режим отображения часов.

Al On/Off — нажатия на эту кнопку последовательно включают или выключают будильник.

Для установки времени надо выключить радио, затем нажать и удерживать кнопку TIMEset и нажимать или удерживать кнопку MINset для установки минут или кнопку HEset для установки часов. В режиме радиоприемника эти кнопки не функционируют.

Нажатие на кнопку ALdisp выводит на экран дисплея время, на которое установлен будильник.

Для установки будильника надо нажать и удерживать кнопки ALdisp и TIMEset и кнопками MINset и HEset установить время.

P.S. Данный или похожие наборы для сборки радиоприёмника можно купить на сайте алиэкспресс или ему подобным.

Простой приёмник для радиолюбительской УКВ радиостанции

Ниже представлена простая схема приёмника для радиолюбительской радиостанции УКВ диапазона (144-146 МГц), работающая на мс CD2003GB/GP (ТА2003Р).

Несмотря на ограничение производителя на максимальную рабочую частоту 110 МГц, м/с хорошо работает на частотах до 160 МГц.

Схема радиоприемника имеет ток потребления: при питании в 4,5 вольта — 35-50 мА (рекомендуемое производителем — 3 Вольта). Применение этой микросхемы заключается в том, что в отличие от остальных микросхем, она построена по схеме супергетеродина, а не прямого преобразования.

Все, что требуется для постройки приемника — тройка конденсаторов, три контура и фильтр ПЧ. Контура на входе и на выходе встроенного УВЧ, фильтр ПЧ можно использовать от негодных радиостанций и приемников.

Сигнал гетеродина брался с самодельного синтезатора на диапазон 145 МГц с отвода катушки ГУНа.

Так как контур на 10,7 МГц был рассчитан на прием широковещательных станций с девиацией 50-75 кГц, а у радиолюбителей около 5кГц, заменяем контур дискриминатора на обычный кварц 10,7 МГц, зашунтировав его резистором в 1-3 кОм, чтобы немного снизить добротность.

Для УНЧ достаточно использовать три транзистора или в качестве шумоподавителя и УНЧ можно использовать схему на счетверенном ОУ К1401УД2А.

Схема приёмника на частоту от 88 до 108 МГц

Характеристики:

Диапазон принимаемых частот от 88 до 108 МГц

Чувствительность при соотношении сигналшум 26дБ не менее 5 мкВ

Частотный спектр ЗЧ сигнала 30…16000Гц

Напряжение питания 2…6В

Принципиальная схема приемника на TA2003P

Входной контур отсутствует, сигнал через разделительный конденсатор С1 поступает на вход УРЧ микросхемы ТА2003Р, УРЧ резонансный, он нагружен на контур L1C9C2VD1, который перестраивается в пределах диапазона одновременно с гетеродином при помощи варикапа VD1.

Гетеродинный контур L2C3C4VD2 подключен к выводу 13 А1, он перестраивается варикапом VD2.

Перестройка по частоте принимаемого сигнала осуществляется с помощью R1, но это может быть и другой источник регулируемого напряжения от 0 до 3В.

С выхода преобразователя частоты напряжение ПЧ поступает через пъезокерамический фильтр Z1 на вход УПЧ.

В фазоздвигающей цепи частотного детектора микросхемы работает контур C7L3 настроенный на частоту ПЧ 6,5МГц. Этот контур можно заменить на кв. резонатор на такую же частоту. R4 служит для понижения добротности этого контура.

Печатная плата приёмника и расположение радиодеталей на ней

В приемнике можно использовать: Z1 — ФП1П8-62-01 (5,5МГц) или ФП1П8-62-02 (6,5МГц). L1 L2 не имеют каркасов и содержат 6 и 5 витков соответственно провода ПЭВ 0,43, их наматывают на хвостовике сверла диаметром 3 мм.

Налаживание на диапазон производится сжатием или растяжением этик катушек. L3 намотана на ферритовом стержне диаметром 2,8 мм и длиной 12 мм (стандартный подстроечник от контура МЦ или декодера ТВ 3-УСЦТ), она содержит 14 витков провода ПЭВ 0,43.

Варикапы КВ109 можно заменить на КВ104 КВ121. Микросхему ТА2003Р можно заменить без переделки платы на ТА8184Р.

Все детали смонтированы на печатной плате размерами 50*33мм.

Антенна — провод 1м.

Для радиоприемника можно применить любой УНЧ или наушники.

Настройка радиоприёмника

Подключите к радиоприемнику УМЗЧ и источник питания 3-4,5В, в динамике должно прослушиваться шипение, медленно вращая R1 попробуйте настроится на станцию. Если это не удается легонько сожмите или растяните L2, после как удалось поймать станцию, подстройте L3 путем изменения положения сердечника таким образом что бы звук был с минимальными искажениями (если необходимо подключите параллельно к С7 конденсатор на 20-50пФ).

После этого изменяя индуктивность L2 настройте гетеродинный контур так чтобы радиоприемник охватывал весь диапазон от 88 до 108 МГц. Далее настройте приемник на самую слабую станцию и настройке катушку L1 так, чтобы достичь максимальной сигнала принимаемой станции. После чего зафиксируйте все индуктивности эпоксидным клеем.

Литература: Datasheet МС CD2003GB/GP , «РК» 2001-2. Андреев С.

П О П У Л Я Р Н О Е:

Программатор — универсальный компьютерный интерфейс (RIB — Radio Interface Box), предназначен для программирования и перепрограммирования практически всего спектра носимых и автомобильно-стационарных радиостанций компании Motorola, выпускавшихся до 2005 года.

В статье ниже, рассмотрим простой программатор для программирования радиостанций серии Motorola.

Простой ВЧ усилитель для FM-диапазона своими руками

Для приёма удалённых станций FM-диапазона можно порекомендовать простую схему ВЧ-усилителя на одном транзисторе.

Схема УВЧ с общим эмиттером построена на транзисторе 2SC2570.

Радиостанция «Эстакада» (18Р22С) или «Маяк» (16Р22В) ещё используется некоторыми радиолюбителями. Она отличается высокой надежностью и хорошими техническими характеристиками. Радиостанции работают в диапазоне от 162МГц до 168МГц. Радиолюбителям же выделен диапазон в районе 145МГц. Поэтому радиостанцию нужно перестроить в данный радиолюбительский диапазон частот.

МС uln2003: схема подключения и управление шаговым двигателем

Каждый радиолюбитель сталкивался с проблемой управления шаговым двигателем, реле и прочими видами достаточно мощных нагрузок, строя при этом «бородатые» схемы сопряжения с логикой. Но все это в прошлом, потому что компания STMicroelectronics выпустила достаточно мощный коммутатор, который позволяет выполнять все задуманное, не опасаясь за полное отсутствие места в корпусе или постоянно выходящие из строя выходные транзисторы.

Интегральная схема позволяет без проектирования лишних схем и паразитных соединений минимизировать количество используемых деталей в готовом конструктивном решении. Потому что она представляет собой набор коммутаторов, построенный на биполярных транзисторах составного типа Дарлингтона.

Здесь видно соединение по привычной нам схеме усилителя эмиттерного повторителя. Из числа компонентов наблюдаются:

• транзистор Дарлингтона;
• 3 резистора, задающих напряжение и ток смещения;
• обратный диод, позволяющий подключать индуктивные нагрузки без опасения для ключей;
• диод в качестве температурной стабилизации, подключенный к базе и эмиттеру.

Мощные выходные транзисторы и наличие большого количества раздельных каналов управления позволяет использовать ее для управления шаговым двигателем. Также она применяется в релейных схемах, где может быть использован обычный двигатель, управляемый посредством коммутации выходных ключей, переключающих корректирующие цепи.

Характеристики микросхемы

Как показывает практика использования представленной микросхемы, она является достаточно мощной, потому что судя по datasheet uln2003ag технические характеристики позволяют коммутировать достаточно большой ток до 500 мА. Но не стоит давать работать ей на пределе, потому что выходной транзистор хоть и защищен обратным диодом, он может пострадать из-за банального перегрева.

Чтобы этого не происходило, правильно подходите к расчету потребляемой и рассеиваемой мощности. В данном случае при максимальном напряжении на CE равном 50 В максимальная мощность выходного транзистора составит не более 25 Вт, при этом он будет очень сильно греться. Поэтому номинальный коммутационный ток лучше поддерживать не более 300-400 мА. В таком режиме микросхема будет работать долго и стабильно.

Структурная схема микросхемы до боли проста и состоит всего из 7 ячеек стандартной ТТЛ-логики И-НЕ с подключенным обратным диодом на общий вывод питания COM . С топологией устройства также все просто, каждый вход расположен напротив выхода, что не даст спутать выводы при проектировании каких-либо устройств. Главное запомнить, что первый вывод является прямым входом.

Что касается характеристик, то они представлены для микросхем с ТТЛ-логикой, при котором управляющий сигнал не превышает 5 В. Но также выпускаются аналоги КМОП, которые могут работать от более низкого порога около 2 В до 9 В.

Аналоги микросхемы uln 2003

Как и любая друга, микросхема uln 2003 аналоги имеет как среди импортных, так и отечественных производителей. Например, самым популярным из них является ключ К1109КТ22, ITT 656, L 203, M 2003 P , NE 5603 N и другие. Выбирая аналог к этой микросхеме, необходимо обращать внимание на топологию. Если этот ТТЛ-логика, то и входное напряжение должно быть не более 5 В. Все представленные аналоги этого устройства имеют то же техническое исполнение и конструктив, поэтому могут быть заменены без внесения каких-либо изменений в схему.

Схема подключения

На uln 2003 схема подключения до боли проста и не включает никаких компонентов. Главное, не перепутать вход с выходом и общий вывод, в остальном все и так ясно. Но все же для наглядности стоит повторить схему на примере с шаговым двигателем с питанием от 12 до 24 В. Общий провод от +24В подключается на 9 вывод и к центральному отводу обмоток двигателя, все остальные оп порядку согласно полюсам. Управление двигателем осуществляется по аналогичным линиям, только со входа МС.

При работе в таком режиме вероятность спалить выходной транзистор достаточно большая, потому что короткое замыкание в двигателе никто еще не отменял, точно также, как и клин ротора, из-за чего ток может существенно возрасти. Поэтому в каждую линию управления по выходу можно поставить шунт и обрисовать его схемой защиты от КЗ. Это зависит от конкретной задачи и типа устройства, в котором эта микросхема применяется.

Зависимость входного напряжения и тока в нагрузке

При разработке схем с участием представленной микросхемы необходимо учитывать порог регулирования тока, который зависит нелинейной характеристикой от входного напряжения:

• В ТТЛ-логике при входном напряжении 2,4 В ток коммутации составляет не более 200 мА.
• При U вх.=2,7В, выходной ток не превышает 250 мА.
• При величине входного напряжения не более 3 В, ток коллектора выходного транзистора составляет 300 мА.

Также в устройстве присутствует паразитная емкость, которая может достигать 25 pF в зависимости от частоты управляющего напряжения или создаваемых помех в непосредственной близости от нее. При этом минимальный порог паразитной емкости находиться на уровне 15 пФ. Что касается времени включения выходных транзисторов, то они являются достаточно быстрыми. Время перехода из одного состояния в другое лежит в пределах от 0,25 до 1 мкс, что говорит о возможности работы на достаточно высоких частотах.

Исходя из описания на микросхему, максимальный ток составляет 0,5 А, но в таком режиме она существенно нагревается до 70 и более градусов, что может быть критичным. Ведь максимальная температура, при которой микросхема еще нормально работает, составляет порядка 85 градусов. Также следует отметить, что максимальный входной ток управления при напряжении 3,85 В не должен превышать 1,35 мА. А это немаловажный факт, потому что именно по входу у многих схемотехников она выходит из строя.

На следующих диаграммах показана зависимость входного и выходного токов, которая является практически линейной, что позволяет более качественно подобрать элементы схемы, обеспечив нормальный температурный режим для стабильной работы устройства. Более подробно узнать о свойствах микросхемы можно из datasheet, который можно скачать на сайте.

Практическое применение

Сфера применения микросхемы uln 2003 достаточно широкая и охватывает как промышленность, так и детские игрушки с целью развлечения. Например, ее можно применить в устройстве переключения бегущих огней, собранных на мощных светодиодах или даже лампочках с общим питание не более 50 В. U ln2003 биполярный шаговый двигатель может вращать, потому что у нее достаточно выводов, чтобы выполнить целый оборот с позиционированием. Как пример, можно организовать управление вентиляторным шаговым двигателем посредством параллельного порта, собрав небольшую схему с подключением к цифровым выходам интерфейса из линии DATA .

А если использовать в составе с микроконтроллером, то можно организовать полноценное управление релейной схемой с током потребления по каждому из каналов не более 300 мА.

Как проверить микросхему?

Обычно на руках у радиолюбителя всяческие микросхемы появляются из других устройств, которые были разобраны очень давно, и уже нет никакой информации о состоянии его компонентов, поэтому вопрос, как проверить uln 2003a вполне актуален. А сделать это можно достаточно просто:

Прозвонить мультиметром. С его помощью можно выяснить пробит ли диод или сам транзистор. Если что-то пробито (звонится на КЗ или около), то в любом случае эта ячейка неисправна. Базу прозвонить таким способом не удастся, потому что на входе имеется резистор сопротивлением 2,7 кОм. Лучше попробовать включить открыть транзистор, подав на вход напряжение величиной не более 3,85 В.

Зарядное устройство из блока питания на ШИМ 2003

Дата: 12.11.2016 // 0 Комментариев

Как показывает практика, зарядное устройство из блока питания компьютера очень просто можно сделать, если используется в качестве ШИМ микросхема TL494 или ее аналог. Но если в блоке используются специализированные микросхемы, то переделка такого блока обещает быть более геморройной.

Один из таких блоков попал нам в руки, это JNC 300W. В данном блоке стоит микросхема с маркировкой 2003 — это не только ШИМ, но и мультивизор. Данная микросхема контролирует не только работу ключевых транзисторов, но и отслеживает напряжение по основным трем шинам (+3,3 В; +5 В; +12 В). В общем, переделка блока питания на ШИМ 2003 в зарядное устройство обещает быть занимательной. Итак, поехали!

Зарядное устройство из блока питания на ШИМ 2003

Переделка такого блока будет осуществляться в два этапа. Первый этап – обман ШИМ 2003. Второй этап – установка напряжения необходимого для зарядки автомобильного АКБ 14,2 В.

Для начала необходимо немного разобраться с принципом работы ШИМ 2003. Информации по данной микросхеме в сети практически нет. Все, что удалось найти — это то, что при начальном включении БП микросхема на доли секунды запускает блок и мониторит выходное напряжение. Если есть отклонения в какую либо сторону хоть на одной из шин (+3,3 В; +5 В; +12 В) от эталонных напряжений, то блок уходит в «защиту», если напряжения в рамках нормы, тогда блок продолжает работать в нормальном режиме.

Перед переделкой блока необходимо изготовить небольшую отдельную плату, которую в дальнейшем подключим к ШИМ.

Плата состоит из стабилизатора 7812 и трех резисторов, которые образовывают делитель напряжения. Номинал резисторов необходимо подбирать, как можно более близко к номиналу указанному на схеме.

При подключении этой схемы к внешнему источнику с напряжением порядка 16 В важно убедиться, что резистивный делитель напряжения собран верно, и на нем присутствуют напряжения +3.3 В и + 5 В, 12 В – это выход из стабилизатора. Как, наверное, Вы уже догадались, с помощью этой платы мы эмулируем идеальные напряжения, которые мы подадим на соответствующие выводы ШИМ 2003.

• 3-я ножка +3,3 В;
• 4-я ножка + 5 В;
• 6-я ножка + 12 В.

Для удобства и наглядности мы нашли схему блока питания JNC 300W.

Далее мы начертили схему подключения нашего делителя, а также все дополнительные необходимые дальнейшие изменения.

Как видим изготовить зарядное устройство из блока питания на ШИМ 2003 не сложно, тут важно, не допустить ошибки.

Немножко закончив с теорией, приступаем к самой переделке. Разбираем блок питания.

Делаем отверстие в радиаторе и крепим к нему нашу плату стабилизатора с делителем.

Питание для стабилизатора берем с конденсатора С 15, там есть напряжение дежурки 16-17 В.

Выпаиваем все провода, которые выходили с блока и оставляем лишь черный (минус) и желтый (+12). Зеленый провод замыкаем на минус (для автоматического старта блока). Питание вентилятора переключаем на шину – 12 В или запитываем его непосредственно от нашего стабилизатора 7812.

Далее отключаем ноги №3, 4 и 6 ШИМ 2003 и подключаем их согласно нарисованной схеме. Важно внимательно рассмотреть трассировку платы, некоторые дорожки, возможно, придется перерезать, а в некоторых местах бросить перемычки.

На этом этапе можно включить блок проверить происходит ли запуск.

Напряжение на выходе должно быть 12В.

Важно. Если в момент пуска происходит пуск блока на пару секунд, затем блок останавливается необходимо проверить: правильно ли собран и подключен наш делитель, присутствуют ли на нем необходимые напряжения, не перерезали ли в ненужном месте дорожку на плате.

Если все хорошо и блок питания завелся можно приступать к корректировке напряжения.

14 нога ШИМ 2003 отвечает за режим ее работы, она подключена к шине +5 В через резистор R62 и к шине +12 В через резистор R60, также на минус она посажена через несколько резисторов. Мы удаляем с платы R62 и R60. На место R60 нам нужно установить многооборотный подстроечный резистор порядка 100-200 кОм, настроенный на 60 кОм.

Резистор лучше всего брать многооборотный для точной и плавной подстройки.

После запуска блока мы можем наблюдать, что выходное напряжение уже изменилось. У нас оно составило 14,8 В.

Выходное напряжение для зарядки автомобильного АКБ можно откорректировать с помощью подстроечного резистора, выставив на выходе 14,2 В.

В общем, на этом нашу переделку можно считать оконченной, зарядное устройство из блока питания готово. Единственное, что еще можно посоветовать, это использовать защиту от переполюсовки т.к. при ошибочном подключении аккумулятора неверной полярностью блок моментально выйдет из строя.

Схема усилителя TDA2003: полный стерео УМЗЧ на TDA2003

Схема усилителя TDA2003 с предварительным УМ на JRC4558

Схема усилителя TDA2003: это полный стерео УНЧ, выходная мощность 10 Вт. Также схема усилителя TDA2003 с интегрированным преампом, собранным на чипе JRC4558.

В этой публикации предлагаем вам для повторения очень простой, но в то же время довольно популярный интегральный стереофонический усилитель мощности звука. Собран аппарат на микросхемах TDA2003, с которых можно получить на выходе мощность в пределах 10 Вт при сопротивлении нагрузки 4 Ом. В схеме данного прибора предусмотрен еще предварительный усилитель звука с тремя регуляторами тембра, построенного на чипе JRC4558.

Напряжение питания усилитель TDA2003 использует 12v одной полярности, благодаря этому, устройство можно задействовать в автомобиле как элемент аудиосистемы. Для полного ознакомления с характеристиками усилителя, конкретно самой микросхемы и параметров компонентов для ее обвязки, можно найти в прилагаемом архиве. Ниже представлены принципиальные схемы:

Схема усилителя мощности собранного на микросхеме TDA2003:

Схема предварительного усилителя на чипе JRC4558 с регулятором тембра на три полосы:

Микросхема JRC4558 установленная в предварительном усилителе, в случае необходимости, может быть заменена на аналогичную — TL072.

Все электронные компоненты усилителя мощности скомпонованы на одной печатной плате, включая сюда элементы регулировки. Исходный материал печатной платы доступен ниже:

Создавалась печатная плата в очень эффективной программе для проектирования и разводки печатных плат — Sprint Layout. Ниже рисунок платы созданной в формате LAY6:

Еще одно фото формата LAY6:

Используется стеклотекстолит с односторонней фольгой имеющий размеры 12,6 х 7,1 см.

При сборке усилителя рекомендуется размещать микросхемы TDA2003 на общем теплоотводе, который должен соответствовать площади рассеиваемой мощности. Можно самостоятельно высчитать необходимую площадь радиатора охлаждения, например: если взять для расчета 8см² на один Вт мощности, которую он должен рассеивать. Следовательно, на мощность в 10Вт подойдет радиатор с площадью 160см² на каждую микросхему, но все-таки, чем больше теплоотвод, тем лучше.

Кроме этого, TDA2003 устанавливается на радиатор с использованием теплопроводной пасты, например: КПТ-8 и прокладки, изолирующей ее от радиатора. В отверстие для крепления микросхемы устанавливаются изоляционные втулки, либо нужно приобрести специальные прокладки для этой цели.

Эффективность печатной платы состоит в том, что Удобство платы заключается в том, что элементы регулировки размещаются непосредственно на ней. Такой способ построения схемы исключает возможность появления искажений, так как все основные компоненты встроены в плату, без использования соединительных проводов.

Примененные в конструкции потенциометры спаренного типа с номиналом 2 х 20 кОм обладающие линейной характеристикой. По маркировке линейность можно определить так: если это фирменный, то стоит литера «В», если отечественный — литера «А».

Фото усилителя TDA2003 в собранном виде

Принцип работы аппарата при его включении. Кода в цепи питания появляется напряжение, начинает светиться led-индикатор красного свечения, установленный вблизи входного коннектора. Для ограничения тока на светодиоде, в его цепь включен постоянный резистор, имеющий сопротивление 2,2 кОм.

После завершения монтажа и запайке всех компонентов на печатную плату, нужно убрать следы флюса и тщательно ее промыть растворителем. Если устройство было собрано без явных ошибок, с использованием заведомо исправных электронных компонентов, то усилитель начнет нормально работать без всяких дополнительных настроек.

Список необходимых компонентов усилителя, включая сюда предварительный усилитель и блок регулирования тембра.