ULN2003 की प्रमुख विशेषताओं और अनुप्रयोगों को समझना
ULN2003 एक उच्च-वोल्टेज, उच्च-वर्तमान समग्र ट्रांजिस्टर सरणी श्रृंखला उत्पाद है।इसमें उच्च ऑपरेटिंग वोल्टेज, उच्च वर्तमान लाभ, विस्तृत तापमान रेंज और मजबूत लोड क्षमता है, इसलिए यह विभिन्न प्रणालियों के लिए बहुत उपयुक्त है जिन्हें उच्च-शक्ति ड्राइव की आवश्यकता होती है।यह लेख ULN2003 की प्रासंगिक जानकारी पेश करेगा, जिसमें इसकी विशेषताओं, पिन और कार्य, कार्य सिद्धांत, कार्य और अनुप्रयोग शामिल हैं।चलो शुरू करो।सूची
ULN2003 अवलोकन
ULN2003 एक उच्च-वोल्टेज और उच्च-वर्तमान ड्राइवर है जो आमतौर पर इलेक्ट्रॉनिक लॉक कंट्रोल, मोटर ड्राइव, स्टेपर मोटर ड्राइव, एलईडी डिस्प्ले रूपांतरण, स्मार्ट होम उपकरण और अन्य अवसरों के लिए विभिन्न सर्किटों में उपयोग किया जाता है, जहां उच्च-वोल्टेज और उच्च-वर्तमान उपकरणनियंत्रित करने की आवश्यकता है।इसमें सात सिलिकॉन एनपीएन कम्पोजिट ट्रांजिस्टर शामिल हैं, जिसमें डार्लिंगटन ट्रांजिस्टर की प्रत्येक जोड़ी 2.7K बेस रेसिस्टर के साथ श्रृंखला में जुड़ी हुई है।5V के एक ऑपरेटिंग वोल्टेज पर, यह सीधे TTL और CMOS सर्किट से जुड़ा हो सकता है, इसलिए यह सीधे डेटा को संसाधित कर सकता है जो मूल रूप से मानक लॉजिक बफ़र्स की आवश्यकता है।इसलिए, ULN2003 एक साथ कई उपकरणों को नियंत्रित कर सकता है।इसमें उच्च विश्वसनीयता, सुविधाजनक इंटरफ़ेस, आदि के फायदे हैं, और विभिन्न सर्किटों में एकीकृत होना आसान है।
विकल्प और समकक्ष
• LR2003L
• ULN2001
• ULN2001A
• ULN2003A
ULN2003 की विशेषताएं क्या हैं?
ULN2003 में निम्नलिखित विशेषताएं हैं:
• उथले नींद वर्तमान: जब आउटपुट कम होता है, तो ULN2003 की नींद की धारा बहुत कम होती है, जो बिजली की खपत और गर्मी उत्पादन को कम करने में मदद करती है।
• डीआईपी पैकेज: ULN2003 सर्किट बोर्ड में आसान सम्मिलन और आसान टांका लगाने के लिए दोहरी इन-लाइन पैकेज को अपनाता है।
• सात प्रोग्रामेबल आउटपुट: ULN2003 में सात आउटपुट पिन हैं, जिनमें से प्रत्येक को स्वतंत्र रूप से नियंत्रित किया जा सकता है, जिससे यह कई मोटर्स या रिले को चलाने के लिए आदर्श है।
• इनपुट और नियंत्रण स्तर की संगतता: ULN2003 के इनपुट पिन TTL और CMOS स्तर नियंत्रण को अपनाते हैं, जो सामान्य तर्क स्तरों के साथ पूरी तरह से संगत हैं, इसलिए अन्य डिजिटल सर्किट के साथ एकीकृत करना बहुत सुविधाजनक है।
• बिल्ट-इन फ्री ड्यूपॉन्ट डायोड: प्रत्येक डार्लिंगटन जोड़ी में स्विचिंग घटकों को रिवर्स वोल्टेज क्षति से बचाने के लिए बिल्ट-इन फ्री ड्यूपॉन्ट डायोड है, जिससे चिप की विश्वसनीयता में सुधार होता है।
• उच्च वर्तमान और उच्च वोल्टेज: ULN2003 का आउटपुट उच्च वर्तमान और वोल्टेज का सामना कर सकता है।इसकी अधिकतम झलक वर्तमान 500mA है और अधिकतम वोल्टेज वोल्टेज 50V है, जो इसे उच्च-शक्ति मोटर्स और रिले को नियंत्रित करने के लिए बहुत उपयुक्त बनाता है।
पिन आरेख और ULN2003 के कार्यों
पिन 1: यह पिन सीपीयू का पल्स इनपुट टर्मिनल है, और पोर्ट एक सिग्नल आउटपुट टर्मिनल से मेल खाता है।
पिन 2 से 7: यह पिन सीपीयू पल्स इनपुट टर्मिनल है।
पिन 8: यह पिन ग्राउंडेड है।
पिन 9: यह पिन सात आंतरिक फ्रीव्हीलिंग डायोड का सामान्य कैथोड है।प्रत्येक डायोड का एनोड प्रत्येक डार्लिंगटन ट्यूब के कलेक्टर से जुड़ा हुआ है।जब आगमनात्मक भार के लिए उपयोग किया जाता है, तो यह पिन फ्रीव्हीलिंग प्राप्त करने के लिए लोड बिजली की आपूर्ति के सकारात्मक पोल से जुड़ा होना चाहिए।यदि यह पिन जमीन से जुड़ा हुआ है, तो यह वास्तव में डार्लिंगटन ट्यूब के कलेक्टर के बराबर है जो सीधे जमीन से जुड़ा हुआ है।
पिन 10 से 16: ये पिन पल्स सिग्नल आउटपुट टर्मिनल हैं, जो क्रमशः पिन 7, पिन 6, पिन 5, पिन 4, पिन 3, पिन 2 और पिन 1 सिग्नल इनपुट टर्मिनलों के अनुरूप हैं।
कार्य सिद्धांत और ULN2003 का कार्य
ULN2003 में दो मुख्य भाग, इनपुट पक्ष और आउटपुट पक्ष शामिल हैं।इनपुट में सात इनपुट पिन (IN1 से IN7) शामिल हैं, जिनका उपयोग बाहरी स्रोतों से तर्क संकेतों को प्राप्त करने के लिए किया जाता है, जबकि आउटपुट में सात स्विचिंग ट्यूब आउटपुट पोर्ट (OUT1 से OUT7) होते हैं, जो लोड सर्किट की स्विचिंग स्थिति को नियंत्रित करने के लिए जिम्मेदार हैं।
ULN2003 का कार्य सिद्धांत इस प्रकार है: जब इनपुट सिग्नल उच्च स्तर पर होता है, तो चिप के अंदर इसी स्विच ट्यूब एक बंद अवस्था में होगा, और लोड सर्किट इस समय वर्तमान द्वारा संचालित नहीं किया जा सकता है;जब इनपुट सिग्नल निम्न स्तर होता है, तो स्विच ट्यूब चालू हो जाएगा, इस प्रकार वर्तमान को लोड सर्किट को चलाने की अनुमति मिलेगी।इसलिए, इनपुट टर्मिनल की स्तर की स्थिति को बदलकर, हम आउटपुट टर्मिनल के संबंधित पिन के स्विचिंग नियंत्रण को प्राप्त कर सकते हैं।
ULN2003 का मुख्य कार्य उच्च वोल्टेज, उच्च वर्तमान और उच्च इंडक्शन लोड को चलाना है।चूंकि साधारण माइक्रोकंट्रोलर इन भारों को सीधे नियंत्रित नहीं कर सकते हैं, इसलिए ड्राइविंग और नियंत्रण के लिए ULN2003 की आवश्यकता होती है।इसके अलावा, चिप आउटपुट पोर्ट पर रिवर्स सुरक्षा प्रदान करने के लिए एक आंतरिक दमन डायोड से लैस है, जिससे पूरे सिस्टम को अधिक स्थिर और विश्वसनीय बनाया गया है।
ULN2003 ड्राइव सर्किट आरेख
ULN2003 16 पिन के साथ एक एकीकृत सर्किट है।यह डार्लिंगटन ट्रांजिस्टर के सात जोड़े को एकीकृत करता है, प्रत्येक 50V और 500mA तक ड्राइविंग लोड करने में सक्षम है।इन सात डार्लिंगटन जोड़े के लिए, हम संबंधित सात इनपुट और आउटपुट पिन से लैस हैं।इसके अलावा, इसमें ग्राउंड पिन और सामान्य उद्देश्य पिन शामिल हैं।आमतौर पर, ग्राउंड पिन सीधे जमीन से जुड़ा होता है, जबकि एक सामान्य पिन का उपयोग वैकल्पिक होता है।हैरानी की बात है, इस आईसी में एक समर्पित वीसीसी पिन नहीं है।ऐसा इसलिए है क्योंकि ट्रांजिस्टर को संचालित करने के लिए आवश्यक शक्ति सीधे इनपुट पिन से खींची जाएगी।नीचे एक साधारण सर्किट उदाहरण है जिसका उपयोग ULN2003 एकीकृत सर्किट के संचालन का परीक्षण करने के लिए किया जा सकता है।
सर्किट में, हम एलईडी को लोड के रूप में सोचते हैं और लॉजिक पिन का उपयोग डिजिटल सर्किट या माइक्रोकंट्रोलर जैसे अरडिनो से कनेक्ट करने के लिए किया जाता है।ध्यान दें कि एलईडी के सकारात्मक पिन को सकारात्मक लोड वोल्टेज से जोड़ा जाना चाहिए और नकारात्मक पिन को आईसी के आउटपुट पिन से जुड़ा होना चाहिए।ऐसा इसलिए है क्योंकि जब आईसी का इनपुट पिन स्तर अधिक हो जाता है, तो संबंधित आउटपुट पिन जमीन पर जाता है।इसलिए, जब एलईडी का नकारात्मक टर्मिनल जमीन से जुड़ा होता है, तो सर्किट बंद हो जाता है, जिससे एलईडी को प्रकाश का उत्सर्जन करने की अनुमति मिलती है।प्रत्येक आउटपुट पिन से जुड़ा अधिकतम लोड करंट 500mA है और वोल्टेज 50V है।हालांकि, यदि आपको उच्च वर्तमान लोड चलाने की आवश्यकता है, तो आप समानांतर में दो या अधिक आउटपुट पिन को जोड़कर ऐसा कर सकते हैं।उदाहरण के लिए, यदि आप समानांतर में तीन पिन कनेक्ट करते हैं, तो आप लगभग 1.5A ड्राइव कर सकते हैं।COM पिन का उपयोग स्विच के माध्यम से जमीन से कनेक्ट करने के लिए किया जाता है, यह कनेक्शन वैकल्पिक है।इसका उपयोग एक परीक्षण स्विच के रूप में किया जा सकता है, यानी जब यह पिन जमीन से जुड़ा होता है, तो सभी आउटपुट पिन जमीन से जुड़े होंगे।
ULN2003 का उपयोग कहाँ किया जाता है?
व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, ULN2003 का उपयोग अक्सर स्टेपर मोटर्स, रिले और सोलनॉइड वाल्व जैसे आगमनात्मक भार को चलाने के लिए किया जाता है।चूंकि इन भारों को आमतौर पर ड्राइव करने के लिए बड़ी धाराओं और उच्च वोल्टेज की आवश्यकता होती है, इसलिए ULN2003 में छोटी बिजली की खपत और उच्च विश्वसनीयता होने के दौरान पर्याप्त ड्राइविंग क्षमता होती है, जिससे यह इन भारों को चलाने के लिए एक आदर्श विकल्प बन जाता है।
बुनियादी ड्राइविंग फ़ंक्शन के अलावा, ULN2003 बाहरी प्रतिरोधों, कैपेसिटर और अन्य घटकों का उपयोग करके अधिक जटिल नियंत्रण कार्यों का एहसास कर सकता है।उदाहरण के लिए, हम आउटपुट करंट के आकार को समायोजित करने के लिए, या बाहरी कैपेसिटर के माध्यम से डी-जिटर और अन्य कार्यों को महसूस करने के लिए बाहरी प्रतिरोधों का उपयोग कर सकते हैं।इन नियंत्रण कार्यों की प्राप्ति न केवल ULN2003 के आवेदन के दायरे को और व्यापक बनाती है, बल्कि इसके उपयोग के लचीलेपन को भी बढ़ाती है।
इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के डिजाइन और विनिर्माण प्रक्रिया में, ULN2003 का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।इसका उपयोग विभिन्न नियंत्रण सर्किट, ड्राइव सर्किट, सुरक्षा सर्किट और अन्य अवसरों में किया जा सकता है, जो इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के सामान्य संचालन के लिए एक महत्वपूर्ण गारंटी प्रदान करता है।एक ही समय में, क्योंकि ULN2003 में एक छोटा आकार और कम बिजली की खपत होती है, इसका व्यापक रूप से इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में भी उपयोग किया जाता है जो लघुकरण और कम बिजली की खपत को आगे बढ़ाते हैं।
स्टेपर मोटर चलाने के लिए ULN2003 का उपयोग कैसे करें?
सबसे पहले, हमें स्टेपर मोटर की बिजली की आपूर्ति को एक उपयुक्त आपूर्ति वोल्टेज से जोड़ने की आवश्यकता है और सुनिश्चित करें कि ULN2003 की आपूर्ति वोल्टेज रेंज स्टेपर मोटर की आवश्यकताओं को पूरा करती है।अगला, हम ULN2003 के आउटपुट पिन को स्टेपर मोटर के नियंत्रण से जोड़ते हैं।आमतौर पर, स्टेपर मोटर्स में दो चरणों के अनुरूप चार नियंत्रण लाइनें (ए, ए ', बी, बी') होती हैं।हम ULN2003 के चार आउटपुट (OUT1 के माध्यम से OUT1) में से प्रत्येक को स्टेपर मोटर के इन चार नियंत्रण लाइनों से जोड़ते हैं।इसके बाद, हम ULN2003 के इनपुट से एक कंट्रोल सिग्नल (जैसे एक माइक्रोकंट्रोलर से) कनेक्ट करते हैं।जब इनपुट सिग्नल अधिक होता है, तो इसी ULN2003 आउटपुट पिन को कम खींच लिया जाएगा, जिससे स्टेपर मोटर को घुमाया जाएगा।फिर हमें एक उपयुक्त प्रोग्रामिंग भाषा का उपयोग करके स्टेपर मोटर को नियंत्रित करने के लिए प्रोग्राम लिखने की आवश्यकता है।स्टेपर मोटर (एकल-चरण, दो-चरण, चार-चरण, आदि) के प्रकार के आधार पर, हमें सही चरण अनुक्रम और नियंत्रण संकेतों को निर्धारित करने की आवश्यकता है।अंत में, हम कार्यक्रम चलाते हैं और स्टेपर मोटर की गति का परीक्षण करते हैं।आवश्यकतानुसार, हम यह सुनिश्चित करने के लिए स्टेपर मोटर के चरण अनुक्रम और गति को समायोजित कर सकते हैं कि यह अपेक्षित रूप से संचालित हो।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न [FAQ]
1. ULN2003 MOSFET की जगह क्या है?
हमारे पास ULN2003 के बराबर एक MOSFET है, जिसे TPL7407LA कहा जाता है।
2. ULN2003 के लिए किसका उपयोग किया जाता है?
ULN2003 IC सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला मोटर ड्राइवर IC में से एक है।यह आईसी तब काम में आता है जब हमें ओपी-मैप्स, टाइमर, गेट्स, अरडुइनो, पिक, आर्म आदि जैसे डिजिटल लॉजिक सर्किट का उपयोग करके उच्च वर्तमान लोड चलाने की आवश्यकता होती है।
3. ULN2003 चिप क्या है?
ULN2003 ड्राइवर मॉड्यूल एक स्टेपर मोटर ड्राइवर, छोटा आकार और उपयोग करने में आसान है।यह Arduino से नियंत्रण संकेत को बढ़ाने के लिए ULN2003 ड्राइवर चिप का उपयोग करता है।यह अल्ट्रा लाइटवेट और सस्ता विकल्प आमतौर पर छोटे एप्लिकेशन स्टेपर मोटर्स को चलाने और नियंत्रित करने के लिए उपयोग किया जाता है।
4. हम ULN2803 का उपयोग क्यों करते हैं?
ULN2803 एकीकृत सर्किट का उपयोग CMOS और TTL तकनीक के साथ सर्किट के लिए एक पावर इंटरफ़ेस के रूप में किया जाता है।इस एकीकृत में सुरक्षा डायोड के साथ डार्लिंगटन कॉन्फ़िगरेशन में 8 एनपीएन ट्रांजिस्टर हैं, मोटर्स, इंडक्टिव लोड, रिले और बहुत कुछ को नियंत्रित करने के लिए।
5. ULN2002 और ULN2003 के बीच क्या अंतर है?
ULN2002A को विशेष रूप से 14- से 25-V PMOS उपकरणों के साथ उपयोग के लिए डिज़ाइन किया गया है।इस डिवाइस के प्रत्येक इनपुट में एक सुरक्षित सीमा तक इनपुट करंट को नियंत्रित करने के लिए श्रृंखला में एक ज़ेनर डायोड और रोकनेवाला है।ULN2003A में TTL या 5-V CMOS डिवाइस के साथ सीधे ऑपरेशन के लिए प्रत्येक डार्लिंगटन जोड़ी के लिए 2.7-k resurction सीरीज़ बेस रेसिस्टर है।