高壓大電流達林頓晶體管陣列系列產(chǎn)品及其應用

摘要：ULN2000、ULN2800是高壓大電流達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、帶負載能力強等特點，適應于各類要求高速大功率驅(qū)動的系統(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)及典型應用。

關鍵詞：達林頓晶體管陣列 驅(qū)動電路 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)動各種類型的負載。功率驅(qū)動電路是功率電子設備輸出電路的一個重要組成部分。在大型儀器儀表系統(tǒng)中，經(jīng)常要用到伺服電機、步進電機、各種電磁閥、泵等驅(qū)動電壓高且功率較大的器件。ULN2000、ULN2800高壓大電流達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、應用范圍語廣。因此，許多公司都生產(chǎn)高壓大電流達林頓晶體管陣列產(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系列能夠同時驅(qū)動7組高壓大電流負載，ULN2800系列則能夠同時驅(qū)動8組高壓大電流負載。美國Texas Instruments公司、美國Sprague公司生產(chǎn)的ULN2003A由7組達林頓晶體管陣列和相應的電阻網(wǎng)絡以及鉗位二極管網(wǎng)絡構(gòu)成，具有同時驅(qū)動7組負載的能力，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)以及典型應用。2000、2800高壓大電流達林頓晶體管陣列系列中的其它產(chǎn)品的性能特性與應用可參考ULN2003A。

表1 ULN2000、ULN2800系列型號分類表

ULN200A電路具有以下特點：

●電流增益高（大于1000）；

●帶負載能力強（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域：

●伺服電機；

●步進電機；

●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

表3 引出端功能符號

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)

表5 ULN2003A的極限參數(shù)

表6 ULN2003A主要電特性

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)的增加將導致電路的驅(qū)動能力下降。

圖4所示為ULN2003A電路輸出電流Ic、輸出電壓VCE和輸入電流II三者之間的關系曲線，從圖4可以看出，隨著輸入電流的增加，輸出電壓隨之降低，而隨著輸出電流的增加，輸出電壓也隨之增加。

5 ULN2003A的典型應用

ULN2003A型高壓大電流達林頓晶體管陣列電路的典型應用電路框圖如圖5所示。可以看出，該電路的應用非常簡單。