Dejan PETROVIĆ

1. jul 2020.

Vrlo zanimljivo parče silicijuma pripremili smo vam ovoga puta. Integralno kolo iz naslova je Darlington tranzistorski niz. Darlingtonov tranzistorski niz se još zove i Darlingtonov par gde imamo strukturu od dva bipolarna tranzistora u nizu. Niz je postavljen tako da struja pojačana prvim tranzistorom, dodatno pojačava drugi. Takva konfiguracija daje veće pojačanje struje od svakog tranzistora zasebno. Ovakav niz se ponaša kao jedan tranzistor, u smislu da imamo samo po jednu bazu, kolektor i emitor. Darlington parovi imaju svoje prednosti i mane u šta se mi ovde nećemo upuštati. Nastavićemo priču o ULN2003 koji u sebi sadrži čak sedam tranzistorskih parova.

ULN2003 se sastoji iz sedam NPN Darlington parova čije su odlike visoki naponi na izlazu (output) ako se koristi clamp dioda na zajedničkoj katodi (COM). Svaki par ima 500 milimapera struje na kolektoru i svaki se može vezati paralelno za omogućavanje jačih struja. Ovi čipovi A serije (naš je AN) predviđeni su da rade sa PMOS uređajima na naponima od 14 do 25 volti (postoje verzije i do 100 volti). Svaki ulaz ima po Zener (flyback) diodu i otpornik u nizu koji mu omogućavaju da rade sa TTL ili CMOS uređajima na pet volti. Ove integralce možemo sresti u raznim uređajima, počevši od drajvera za releje, lampe, solenoid ventile, ekrane, pa čak i za logičke bafere. Ako ste nas pratili ranije (SK 5/2018, i.sk.rs/15057) u primeru za motor shield koristili smo jedan steper motor čija je drajverska ploča zasnovana na ovom čipu. EMF steper motora nije mogao da naudi našem Unou.

ULN2003 smo nabavili u DIP16 pakovanju, gde je sa leve strane sedam izvoda baza (B), dok su preko puta isti izvodi kolektora (C). Izvod broj osam sa leve strane je zajednički emitor (E), dok je preko puta pod brojem devet COM, zajednička katoda. Svih sedam izvoda baza su ulazi čipa, dok su kolektori izlazi. COM izvod se povezuje preko diode na load.

S obzirom na to da je ovo najčešća primena koju možete naći sa steper motorima, mi ćemo napraviti primer sa relejom. Relej na taj način možemo aktivirati običnim blink skečom. Pinom 8 Arduina šaljemo HIGH i LOW na B1 ULN2003. Darlingtonov par sa C1 vraća 12 volti dobijenih na COM i napaja kalemove releja koji dalje zatvaraju struji krug na LED.

Iako je ovde preko flyback diode (COM) zaštićen mikrokontroler od 12 volti koji bi sasvim sigurno pustili magični dim iz Atmege, autor ovih redova se pri dizajniranju projekata drži proverene optoizolatorske zaštite i 817C. Prednosti i mane kod oba pristupa postoje i o tome bi se moglo pisati naširoko.