بررسی آی‌سی‌های ULN و کاربردهای آن‌ها در مدارهای الکترونیکی
آی‌سی‌های ULN یکی از پرکاربردترین دسته آی‌سی‌های درایور در دنیای الکترونیک هستند که معمولاً برای راه‌اندازی بارهای القایی و جریان بالا مانند موتورها، رله‌ها، نمایشگرهای سون‌سگمنت و دیگر تجهیزات استفاده می‌شوند. این آی‌سی‌ها شامل مجموعه‌ای از دارلینگتون ترانزیستورها هستند که قابلیت تقویت جریان را دارند. در این مقاله، به معرفی این آی‌سی‌ها، ساختار داخلی، ویژگی‌ها و کاربردهای آن‌ها می‌پردازیم.
1. معرفی آی‌سی‌های سری ULN
ULN2003 و ULN2803 از رایج‌ترین مدل‌های این خانواده هستند. این آی‌سی‌ها شامل ۷ یا ۸ عدد ترانزیستور دارلینگتون هستند که به‌صورت موازی در داخل تراشه قرار گرفته‌اند و امکان کنترل بارهای با جریان بالا را فراهم می‌کنند.
هر زوج ترانزیستور دارلینگتون در این آی‌سی‌ها باعث می‌شود که بهره تقویت جریان به‌شدت افزایش یابد و در نتیجه، با یک سیگنال ضعیف بتوان یک بار نسبتاً پرقدرت را راه‌اندازی کرد.
2. مشخصات فنی آی‌سی‌های ULN
ولتاژ کاری: معمولاً تا ۵۰ ولت
جریان خروجی هر کانال: حداکثر ۵۰۰ میلی‌آمپر (برای برخی مدل‌ها بالاتر)
وجود دیودهای هرزگرد داخلی برای محافظت از بارهای القایی مانند موتورها و رله‌ها
راه‌اندازی آسان با میکروکنترلرها مانند AVR، ARM، و آردوینو
این ویژگی‌ها باعث می‌شود که آی‌سی‌های ULN گزینه‌ای ایده‌آل برای کنترل بارهای مختلف باشند.
3. ساختار داخلی آی‌سی‌های ULN
در داخل این تراشه، هر ورودی مستقیماً به بیس یک ترانزیستور دارلینگتون متصل است که پس از تقویت جریان، خروجی را به زمین وصل می‌کند. این طراحی باعث می‌شود که این آی‌سی‌ها در مدارهای کلیدزنی (Switching Circuits) بسیار کارآمد باشند.
همچنین در آی‌سی ULN2803، پایه‌های COM به دیودهای هرزگرد داخلی متصل هستند که برای محافظت از مدار در برابر ولتاژهای القایی طراحی شده‌اند.
4. کاربردهای آی‌سی‌های ULN
۱. راه‌اندازی رله‌ها و موتورها
ULN2003 معمولاً در ماژول‌های درایور موتور پله‌ای استفاده می‌شود. همچنین، این آی‌سی برای راه‌اندازی رله‌های ۵ ولت، ۱۲ ولت و ۲۴ ولت کاربرد زیادی دارد.
۲. نمایشگرهای سون سگمنت و LEDها
در پروژه‌هایی که نیاز به روشن کردن چندین سون‌سگمنت یا LED با جریان بالا دارند، آی‌سی‌های ULN عملکرد بسیار مناسبی ارائه می‌دهند.
۳. کنترل بارهای القایی در مدارات صنعتی
مدارهای صنعتی معمولاً شامل بارهای القایی مانند بوبین‌ها، سلف‌ها و شیرهای برقی هستند. وجود دیودهای هرزگرد داخلی در آی‌سی‌های ULN باعث می‌شود که این تراشه‌ها برای کنترل این نوع بارها بسیار مفید باشند.
نتیجه‌گیری
آی‌سی‌های ULN یک انتخاب عالی برای کنترل بارهای القایی و جریان بالا هستند. با داشتن ساختار ترانزیستور دارلینگتون و دیودهای داخلی، این آی‌سی‌ها به‌راحتی با میکروکنترلرها و سیستم‌های منطقی ۵ ولت و ۳.۳ ولت سازگار هستند. در پروژه‌های رله، LEDهای پرقدرت، موتورها و نمایشگرهای عددی، این تراشه‌ها گزینه‌ای مقرون‌به‌صرفه و کاربردی محسوب می‌شوند.
آیا تا به حال از آی‌سی‌های ULN در پروژه‌های خود استفاده کرده‌اید؟ اگر تجربه‌ای دارید، در قسمت نظرات با ما به اشتراک بگذارید!
آی‌سی ULN2003 چه کاربردی دارد؟
مقایسه ULN2003 و ULN2803
نحوه استفاده از آی‌سی ULN در مدار
چگونه با ULN2003 موتور راه‌اندازی کنیم؟
آی‌سی مناسب برای کنترل رله و LED
