ULN2003A - Darlington Transistor Array (IC)

ULN2003A - Darlington Transistor Array (IC)

Wichtig

Wenn Du an einem Ausgang des ULN2003A ein Relais oder einen Motor anschließt, dann verbinde auch den COM-Anschluss (Pin 9) mit der Versorgungsspannung der angeschlossenen Verbraucher. Dadurch aktivierst Du die integrierten Freilaufdioden, die die Darlington-Stufen vor der Rückwirkung induktiver Lasten schützen.

  • Eingänge für TTL-Signale (5 Volt)
  • Ausgänge für bis 50 Volt
  • Ausgänge mit Freilaufdiode für induktive Lasten (z. B. Motor und Relais)

Ein ULN2003A ist ein integrierter Schaltkreis mit 7 bipolaren NPN-Darlington-Transistoren mit offenem Kollektor und gemeinsamen Emitter. Damit kann man eine Spannung bis 50 Volt (V) und einen Strom bis 500 Milliampere (mA) pro Ausgang schalten. Eine Besonderheit ist die bereits integrierte Freilaufdiode an den Ausgängen. Dadurch kann man problemlos Relais, Motoren und andere induktive Lasten schalten.

Die Eingänge eines ULN2003A eignen sich für die Ansteuerung mit TTL- (Transistor-Transistor-Logik) und CMOS-Signalen (Komplementär-Metalloxid-Halbleiter) bis maximal 5 Volt.

Die Verwendung eines ULN2003A macht immer dann Sinn, wenn ...

  • ... mehr als ein Mikrocontroller- oder GPIO-Ausgang mit einem Transistor beschaltet werden soll.
  • ... die zu schaltende Spannung größer ist als des Mikrocontroller- oder GPIO-Ausgangs.
  • ... der zu schaltende Strom größer ist als der Mikrocontroller- oder GPIO-Ausgang schalten kann.
  • ... Relais angesteuert werden sollen.
  • ... Motoren gesteuert werden sollen.

ULN2003A beschalten

Eingänge beschalten

Die Eingänge arbeiten mit Standard-TTL-Signalen. Also bei High-Pegel mit 5 Volt und bei Low-Pegel mit 0 Volt. Typischerweise wird ein TTL-Eingang eine anliegende Spannung bis 2 Volt runter als High-Pegel erkennen. Das bedeutet, dass ein High-Pegel eines GPIO-Ausgangs mit 3,3 Volt vom ULN2003A-Eingang als High-Pegel erkannt wird.

Ausgänge beschalten

Welche Spannung geschaltet werden soll hängt von den angeschlossenen Verbrauchern ab. Diese Spannung muss in der Regel aus einer eigenen Spannungsversorgung bereitgestellt werden.
Aufgrund der integrierten Darlington-Stufe haben die Ausgänge bei einen Low-Pegel nie ganz 0 Volt, sondern etwa 0,9 Volt. Unter Umständen ist das beim Dimensionieren nachfolgender Schaltungsteile zu berücksichtigen.
Werden alle 7 Transistorstufen dauerhaft durchgeschaltet (Tastverhältnis 100%), darf jede Stufe nur mit max. 160 mA belastet werden.
Es empfiehlt sich einen Blick ins Datenblatt zu werfen.

COM-Anschluss (Pin 9): Freilaufdiode aktivieren

Der Anschluss Pin 9 (COM) ist der gemeinsame Anschluss der integrierten Freilaufdioden. Dieser Anschluss muss nur dann beschaltet werden, wenn an den Ausgängen induktive Lasten angeschlossen sind. Zum Beispiel Relais oder Motoren. Sollte das der Fall sein, dann wird Pin 9 typischerweise mit der Versorgungsspannung der angeschlossenen Verbraucher verbunden.

Masse bzw. Ground (GND)

Der Anschluss Pin 8 ist der gemeinsame Masse-Anschluss bzw. Ground (GND) für die sieben Eingänge und die sieben Schaltstufen. In der Regel muss auch der Ground einer separaten Versorgungsspannung damit verbunden werden.

Schaltungen mit ULN2003A

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