Table of Contents
ULN2003 là gì?
ULN2003 là một IC 16 chân, chứa 7 cặp Darlington (mỗi cặp được bảo vệ bằng diode suppression), cho phép điều khiển tối đa 7 tải, bao gồm cả tải cảm ứng. Nói cách khác, ULN2003 tích hợp 7 driver trong một chip, giúp kiểm soát 7 tải riêng biệt. Mỗi cặp Darlington có khả năng chịu tải tối đa 500mA (đỉnh 600mA) và điện áp đầu ra tối đa 50V.
Cấu trúc chân của ULN2003 được thiết kế đối xứng, với các chân đầu vào và đầu ra nằm đối diện nhau, giúp việc thiết kế mạch in trở nên dễ dàng hơn. Ngoài các chân I/O, IC còn có chân Ground (0V) và chân COM (chung).
Sơ đồ chân ULN2003
Sơ đồ chân ULN2003
| Số chân | Tên chân | Mô tả |
|---|---|---|
| 1-7 | Input 1-7 | 7 chân đầu vào của cặp Darlington, được kích hoạt bằng mức cao (+5V). |
| 8 | Ground | Chân nối đất (0V). |
| 9 | COM | Chân chung, có thể dùng làm chân kiểm tra hoặc triệt điện áp (tùy chọn). |
| 10-16 | Output 1-7 | 7 chân đầu ra tương ứng với 7 chân đầu vào. Mỗi chân đầu ra sẽ được nối đất khi chân đầu vào tương ứng ở mức cao (+5V). |
Thông số kỹ thuật ULN2003
- 7 cặp Darlington chịu điện áp và dòng điện cao.
- Mỗi cặp chịu tải tối đa 50V và 500mA.
- Chân đầu vào kích hoạt bằng mức cao (+5V).
- 7 chân đầu ra có thể kết hợp để điều khiển tải lên đến 3.5A (7 x 500mA).
- Điều khiển trực tiếp bằng các thiết bị logic như cổng logic, Arduino, PIC,…
- Có sẵn các gói DIP, TSSOP, SOIC 16 chân.
- IC tương đương: TPIC2701, ULN2001, ULN2002, ULN2004, L293D, shield điều khiển động cơ.
Ứng dụng của ULN2003
ULN2003 là một trong những IC điều khiển động cơ phổ biến nhất. IC này hữu ích khi cần điều khiển tải dòng cao bằng mạch logic kỹ thuật số như Op-amp, Timer, Gate, Arduino, PIC, ARM,… Ví dụ, một động cơ cần 9V và 300mA không thể được cấp nguồn trực tiếp từ Arduino I/O. ULN2003 giúp cung cấp đủ dòng và điện áp cho tải. IC này thường được sử dụng để điều khiển relay, động cơ, LED công suất cao và động cơ bước. Nếu bạn cần điều khiển tải lớn hơn 5V và 80mA, ULN2003 là một lựa chọn phù hợp.
Hướng dẫn sử dụng ULN2003
ULN2003 có 7 cặp Darlington, mỗi cặp điều khiển tải lên đến 50V và 500mA. IC có 7 chân đầu vào, 7 chân đầu ra, chân Ground và chân COM (tùy chọn). Lưu ý, ULN2003 không có chân Vcc (nguồn) riêng. Nguồn cho transistor hoạt động được lấy từ chính chân đầu vào.
Mạch kiểm tra ULN2003
Mạch trên minh họa cách kiểm tra ULN2003, với LED là tải và chân logic (xanh) kết nối với mạch kỹ thuật số hoặc vi điều khiển như Arduino. Chân dương của LED nối với nguồn dương, chân âm nối với chân đầu ra của IC. Khi chân đầu vào ở mức cao, chân đầu ra tương ứng sẽ được nối đất, cho phép dòng điện chạy qua LED và làm LED sáng.
Bạn có thể kết hợp nhiều chân đầu ra để điều khiển tải dòng cao hơn. Ví dụ, kết hợp 3 chân đầu ra cho phép điều khiển tải lên đến 1.5A (3 x 500mA).
Các ứng dụng cụ thể
- Điều khiển tải dòng cao bằng mạch kỹ thuật số.
- Điều khiển động cơ bước.
- Điều khiển LED công suất cao.
- Module điều khiển relay (tối đa 7 relay).
- Bộ đệm logic trong mạch kỹ thuật số.
- Cảm biến cảm ứng cho Arduino.
Tổng kết về ULN2003
ULN2003 là IC driver đa năng, dễ sử dụng, phù hợp với nhiều ứng dụng điều khiển tải. Khả năng chịu dòng và điện áp cao, kết hợp với cấu trúc đơn giản, giúp ULN2003 trở thành lựa chọn lý tưởng cho các dự án điện tử từ đơn giản đến phức tạp.
Nguyễn Lân Tuất là nhà khoa học người Việt Nam trong lĩnh vực vật liệu tiên tiến, hiện đang làm việc tại Đức (wiki). Ông xuất thân từ dòng họ Nguyễn Lân, gia đình có truyền thống hiếu học. Với nhiều năm nghiên cứu và giảng dạy, ông đã đóng góp quan trọng trong công nghệ vật liệu, đặc biệt là màng mỏng và vật liệu chức năng, với các ứng dụng thực tiễn trong công nghiệp và khoa học.