Микросхема uln2003a схема подключения

Микросхема ULN2003 (ULN2003a) по сути своей является набором мощных составных ключей для применения в цепях индуктивных нагрузок. Может быть применена для управления нагрузкой значительной мощности, включая электромагнитные реле, двигатели постоянного тока, электромагнитные клапаны, в схемах управления различными шаговыми двигателями и другие.

Микросхема ULN2003 — описание

Микросхема uln2003a схема подключения

Краткое описание ULN2003a. Микросхема ULN2003a — это транзисторная сборка Дарлингтона с выходными ключами повышенной мощности, имеющая на выходах защитные диоды, которые предназначены для защиты управляющих электрических цепей от обратного выброса напряжения от индуктивной нагрузки.

Каждый канал (пара Дарлингтона) в ULN2003 рассчитан на нагрузку 500 мА и выдерживает максимальный ток до 600 мА. Входы и выходы расположены в корпусе микросхемы друг напротив друга, что значительно облегчает разводку печатной платы.

ULN2003 относится к семейству микросхем ULN200X. Различные версии этой микросхемы предназначены для определенной логики. В частности, микросхема ULN2003 предназначена для работы с TTL логикой (5В) и логических устройств CMOS. Широкое применение ULN2003 нашло в схемах управления широким спектром нагрузок, в качестве релейных драйверов, драйверов дисплея, линейных драйверов и т. д. ULN2003 также используется в драйверах шаговых двигателей.

Сегодня вы узнаете о четырехфазном шаговом двигателе 28BYJ-48, работающим от постоянного напряжения 5 Вольт. Также существует его модификация на 12 Вольт. Двигатель потребляет значительный ток, а это значит, что мы не можем подключить его напрямую к выводам Arduino. Воспользуемся для этого драйвером двигателя на микросхеме ULN2003.

Микросхема uln2003a схема подключения

Технические параметры двигателя 28BYJ-48

  • Модель: 28BYJ-48
  • Тип двигателя: Униполярный
  • Напряжение питания: 5 Вольт, DC
  • Количество фаз: 4
  • Частота: 100 Гц
  • Сопротивление: 50Ω ± 7% (при 25 ℃)

Общие сведения о движке

4-х фазный шаговый двигатель 28BYJ-48 — это бесколлекторный двигатель, имеющий дискретное перемещение (вращение вала осуществляется шагами). На роторе (валу), расположен магнит, а вокруг него находятся катушки. Подавая поочередно ток на эти катушки, создается магнитное поле, которое отталкивает или притягивает магнитный вал, заставляя двигатель вращаться. Такая конструкция позволяет с большой точностью управлять валом, относительно катушек. Принципиальная схема четырехфазного шагового двигателя 28BYJ-48 приведена ниже.

Читать также:  Не регулируется сварочный инвертор

Микросхема uln2003a схема подключения

Двигатель называется четырех фазным, из-за того, что в нем содержится две обмотки, которые, в свою очередь, разделены на четыре. (Это отражено на схеме выше). Центральные отводы катушек подключены вместе и служат для питания двигателя. Так как каждая обмотка подключена к питанию, такие двигатели называют униполярными. На роторе 28BYJ-48 расположено 8 магнитов, с чередующимися полюсами (то есть, четыре магнита с двумя полюсами).

Микросхема uln2003a схема подключения

На рисунке видно, что внутри расположен редуктор, с примерным передаточным числом в 1:64, если быть точнее 1:63,68395. Это значит, что двигатель за один оборот осуществляет 4075.7728395 шага. Данный двигатель поддерживает полушаговый режим и за один полный оборот может совершать 4076 шага, а точнее за 1° делает примерно 11,32 шага. (4076 / 360 = 11,32).

Режимы работы двигателя:

Чаще всего, при использовании шагового двигателя 28BYJ 48, используют два режима подключения.

  • Полушаговый режим — за 1 такт, ротор делает ½ шага.
  • Полношаговый режим — за 1 такт, ротор делает 1 шаг.

Ниже представлены таблицы последовательности тактов:

Микросхема uln2003a схема подключения

Микросхема uln2003a схема подключения

Модуль управления шаговым двигателем ULN2003:

Цифровой вывод микроконтроллера выдает ток до

40 мА, а одна обмотка 28BYJ-48 в пике потребляет

320 мА, то есть, если подключить двигатель напрямую, микроконтроллер сгорит. Для защиты был разработан модуль шагового двигателя ULN2003, в котором используется микросхема ULN2003A (состоящая из 7 ключей), которая позволяет управлять нагрузкой до 500 мА (один ключ). Данный модуль может работать с 5 Вольтовым и 12 Вольтовым двигателем 28BYJ-48. Для переключения необходимо установить или убрать перемычку (по умолчанию перемычка установлена на питание 5 Вольт).

Микросхема uln2003a схема подключения

С принципиальной схемой модуля ULN2003 можно ознакомиться на рисунке ниже

Микросхема uln2003a схема подключения

  • 1 — GND: «-» питание модуля
  • 2 — Vcc: «+» питание модуля (5В или 12В)
  • 3 — Vcc: «+» питание модуля (перемычка, только при 5В)
  • 4 — Vcc: «+» питание модуля (перемычка, только при 5В)
Читать также:  Как сделать подсветку выключателя своими руками

Микросхема uln2003a схема подключения

Популярная микросхема ULN2003A является набором из семи мощных транзисторных сборок Дарлингтона с выходными ключами, подключенными по схеме с общим коллектором, для применения в цепях индуктивных нагрузок значительной мощности, включая электромагнитные реле двигателей постоянного тока, электромагнитные клапаны, в схемах управления различными шаговыми двигателями и т.д. Каждый ключ на выходе имеет защитный диод, предназначенный для защиты управляющих электрических цепей от обратного выброса напряжения индуктивной нагрузки.

Ток коллектора каждого ключа ULN2003A может достигать величины 0,5 А, а суммарный ток всех каналов через общий вывод не должен превышать 2,5 А. Максимальное напряжение на выходах ключей равняется 50 В. Входы управления ключами могут непосредственно присоединяться к выходам микросхем как TTL, так и CMOS-логики.

  • Номинальный ток коллектора одного ключа: -0,5 А.
  • Максимальное напряжение на выходах: 50 В.
  • Суммарный ток всех каналов через общий вывод: 2,5 А.
  • Защитные диоды на выходах.
  • Вход адаптирован к различным видам логических микросхем.
  • Возможность применения для управления реле.
  • Температурные диапазоны:
  • -20…+70 °C (гражданский),
  • -40…+85 °C (промышленный),
  • -40…+105 °C (расширенный).
  • Корпуса: PDIP-16, SOIC-16, SOP-16, TSSOP-16.
  • Аналоги: К1109КТ22, ILN2003A.
  • Структура сборки ULN2003A

    Микросхема uln2003a схема подключения

    Внутренняя схема для каждой ячейки ULN2003A

    Микросхема uln2003a схема подключения

    Схема включения ULN2003A для управления индуктивной нагрузкой

    Микросхема uln2003a схема подключения

    Области применения: управление реле, шаговыми и бесколлекторными двигателями постоянного тока, освещением, подсветкой мониторов (LED и газоразрядных), линейные драйверы, логические буферы.

    Оцените статью
    Добавить комментарий

    Adblock detector