高壓大電流達林頓晶體管陣列系列產品及其應用

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成、特征參數(shù)及典型應用。

關鍵詞：達林頓晶體管陣列 驅動電路 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，以便于驅動各種類型的負載。功率驅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，經常要用到伺服電機、步進電機、各種電磁閥、泵等驅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，許多公司都生產高壓大電流達林頓晶體管陣列產品，從而形成了各種系列產品，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品。它們的系列型號分類如表1所列，生產2000、2800高壓大電流達林頓晶體管陣列系列產品的公司與型號對照表如表2所列。在上述系列產品中，ULN2000系列能夠同時驅動7組高壓大電流負載，ULN2800系列則能夠同時驅動8組高壓大電流負載。美國Texas Instruments公司、美國Sprague公司生產的ULN2003A由7組達林頓晶體管陣列和相應的電阻網絡以及鉗位二極管網絡構成，具有同時驅動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2000、2800系列產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?？梢钥闯觯撾娐返膽梅浅：唵?。