ULN2003具体电路参数的计算

Question

我要用FPGA的输出驱动ULN2003，然后再驱动继电器。
1.请问如何控制FPGA输出到2003的电压和电流满足2003datasheet上的要求？
2.比如datasheet上说电流要0.93mA，要根据二极管导通电压和所加电压计算出限流电阻吗？
3.驱动后级的继电器时，要求继电器线圈电流150mA，线圈电阻为R，线圈电压为V0，则继电器所加电源电压V怎么算？是不是要满足150mA=（V-V0）/R ?
多谢指点！

Answer 1

　　如图

　　输入回路的电阻有差别,ULN2003是2.7k，ULN2004是10.5k。灵敏度也有差别,简单讲2003适于5v的TTL,2004适宜6-15v的CMOS。驱动灌入电流：500mA

　　在大型仪器仪表系统中,经常要用到伺服电机、步进电机、各种电磁阀、泵等驱动电压高且功率较大的器件。ULN2000、ULN2800高压大电流达林顿晶体管阵列系列产品就属于这类可控大功率器件,由于这类器件功能强、应用范围语广。因此,许多公司都生产高压大电流达林顿晶体管阵列产品,从而形成了各种系列产品,ULN2000、ULN2800系列就是美国Texas Instruments公司、美国Sprague公司开发的高压大电流达林顿晶体管阵列产品。它们的系列型号分类如表1所列,生产2000、2800高压大电流达林顿晶体管阵列系列产品的公司与型号对照表如表2所列。在上述系列产品中,ULN2000系列能够同时驱动7组高压大电流负载,ULN2800系列则能够同时驱动8组高压大电流负载。美国Texas Instruments公司、美国Sprague公司生产的ULN2003A由7组达林顿晶体管阵列和相应的电阻网络以及钳位二极管网络构成,具有同时驱动7组负载的能力,为单片双极型大功率高速集成电路。以下介绍该电路的构成、性能特征、电参数以及典型应用。2000、2800高压大电流达林顿晶体管阵列系列中的其它产品的性能特性与应用可参考ULN2003A。

Answer 2

驱动继电器时不必过于精确地计算驱动元件的电流，根据继电器的线圈电阻和电流选取适当的工作电压，使驱动元件进入饱和状态就行了。
例如，某继电器的线圈电阻是50Ω，额定电流是100mA，那么你选用一个6V/150mA的直流电源即可，根据是继电器触点吸合时的线圈额定电压为50Ω×100mA=5V，再加上达林顿管的饱和电压1V左右，所以6V即可。由于达林顿管的电流增益是多级复合晶体管各自电流放大倍数的乘积，所以很大（一般至少是在1000以上），只要输入电压的幅度足够，很小的输入电流（μA级）就足以使达林顿管进入饱和状态，这样小的输入电流是很难控制也不需要去刻意精确控制的，只要不小于它就行了。在工作电压选取适当的情况下，只要达林顿管进入饱和状态，继电器线圈中就会流过合适的驱动电流。本回答被提问者采纳

Answer 3

例如你要求输出驱动的电流是150mA

1. 只要FPGA输出电压能够达到2.4V以上即可，无需限流电阻，因为2003A本身具有电阻

2. 只要电流大于0.93即可，的确是根据两个二极管和2003本身电阻确定输入驱动电流。

3. 根据上述驱动电流和datasheet的曲线，找出在150mA情况下Vce的值，然后V=150*R+Vce