ULN2803A 8 Kanal Darlington Transistör Sürücü Entegresi DIP-18

ULN2803A, düşük akımlı lojik sinyaller ile daha yüksek akım gerektiren yükleri sürmek için kullanılan 8 kanallı Darlington transistör sürücü entegresidir. İçerisinde 8 adet NPN Darlington sürücü katı bulunur ve her kanal bağımsız olarak kullanılabilir.

Röle, solenoid, step motor, DC motor, lamba, LED grubu, buzzer ve benzeri yüklerin mikrodenetleyici, TTL veya CMOS çıkışları ile sürülmesinde yaygın olarak kullanılır. Dahili koruma diyotları sayesinde özellikle endüktif yük sürme uygulamalarında pratik ve güvenilir bir çözüm sunar.

Teknik Özellikler

• Model: ULN2803A
• Ürün Tipi: 8 Kanal Darlington Transistör Sürücü Entegresi
• Kanal Sayısı: 8
• Çıkış Yapısı: Open Collector / Akım Çeken Çıkış
• Transistör Yapısı: NPN Darlington Array
• Maksimum Çıkış Gerilimi: 50V
• Maksimum Çıkış Akımı: Kanal başına 500mA
• Dahili Giriş Direnci: Var
• TTL / 5V CMOS uyumlu giriş yapısı
• Dahili Bastırma / Flyback Diyotları: Var
• Endüktif yük sürmeye uygun
• Paket Tipi: DIP-18
• Pin Sayısı: 18
• Montaj Tipi: THT / Delikli Montaj

Not: Kanal başına 500mA değeri maksimum sınır değer olarak değerlendirilmelidir. Tüm kanallar aynı anda yüksek akımda kullanıldığında toplam güç kaybı ve ısınma dikkate alınmalıdır.

ULN2803A Pin Yapısı ve İç Yapısı

Pin Açıklamaları

ULN2803A DIP-18 paketinde pin yapısı genel olarak aşağıdaki şekildedir:

• Pin 1 - 8: Girişler (IN1 - IN8)
• Pin 9: GND / Emitter ortak toprak bağlantısı
• Pin 10: COM - Dahili koruma diyotlarının ortak ucu
• Pin 11 - 18: Çıkışlar (OUT8 - OUT1)

Sayısal olarak Pin 11'den Pin 18'e doğru çıkışlar OUT8, OUT7, OUT6, OUT5, OUT4, OUT3, OUT2, OUT1 şeklindedir. Yani Pin 18, 1 numaralı girişin karşılık geldiği çıkıştır.

Çalışma Prensibi

ULN2803A içerisindeki her kanal, bir giriş sinyali ile kontrol edilen NPN Darlington sürücü yapısından oluşur. Giriş HIGH olduğunda ilgili çıkış transistörü iletime geçer ve çıkış pini toprağa doğru akım çeker.

Bu nedenle ULN2803A çıkışları yükü besleyen değil, yükün eksi tarafını anahtarlayan low-side sürücü yapısındadır.

Tipik bağlantıda yükün bir ucu pozitif beslemeye, diğer ucu ULN2803A çıkışına bağlanır. Giriş aktif olduğunda çıkış iletime geçer ve yük üzerinden akım akar.

Open Collector Çıkış Yapısı

ULN2803A'nın çıkışları open collector yapıdadır. Bu nedenle çıkış pinleri kendi başına pozitif gerilim üretmez; yalnızca aktif olduklarında akımı GND tarafına çekerler.

Bu yapı özellikle röle, lamba, buzzer, motor sargısı ve benzeri harici besleme ile çalışan yüklerin kontrolü için uygundur.

Önemli bir sonuç olarak, giriş sinyali ile çıkış mantığı ters davranış gösterebilir:

Giriş HIGH → Çıkış Transistörü ON → Yük Aktif

Darlington Yapının Avantajı

ULN2803A içerisindeki her kanal iki NPN transistörün Darlington bağlantısından oluşur. Bu yapı çok daha yüksek akım kazancı sağlar ve düşük akımlı lojik sinyallerle daha yüksek akımlı yüklerin kontrolünü kolaylaştırır.

Bu sayede mikrodenetleyici veya TTL lojik çıkışı doğrudan röle veya benzeri yükleri sürmek için yeterli olmasa bile, ULN2803A araya konularak sürme işlemi güvenli şekilde yapılabilir.

Dahili Giriş Dirençleri

ULN2803A girişlerinde dahili seri dirençler bulunur. Bu özellik, girişlerin TTL ve 5V CMOS çıkışlarla doğrudan sürülmesini kolaylaştırır.

Çoğu uygulamada giriş tarafına ek seri direnç gerekmeksizin mikrodenetleyici veya lojik devre çıkışı doğrudan bağlanabilir. Ancak uygulamanın özel gereksinimlerine göre harici koruma veya filtreleme elemanları eklenebilir.

Dahili Koruma Diyotları

ULN2803A'nın önemli avantajlarından biri her kanal için dahili bastırma diyotlarına sahip olmasıdır. Bu diyotlar özellikle röle, solenoid, step motor sargısı gibi endüktif yükler anahtarlanırken oluşan ters gerilim darbelerine karşı koruma sağlar.

Bu koruma diyotlarının ortak bağlantı noktası COM pinidir. Endüktif yük sürülüyorsa COM pini genellikle yüklerin bağlı olduğu pozitif besleme hattına bağlanır.

Böylece anahtarlama anında oluşan ters EMK güvenli şekilde bastırılır.

COM Pininin Kullanımı

COM pini, dahili koruma diyotlarının ortak ucudur. Eğer sürülen yük endüktif değilse COM pini boş bırakılabilir.

Ancak röle, motor sargısı, solenoid veya bobin gibi endüktif yükler sürülüyorsa COM pini yük besleme hattının pozitif ucuna bağlanmalıdır.

Bu bağlantı yapılmadığında dahili diyot koruması etkin şekilde çalışmaz.

GND Bağlantısı

Pin 9 üzerindeki GND bağlantısı, tüm sürücü kanallarının ortak emitter / toprak bağlantısıdır. Entegre doğru çalışabilmesi için sistem toprağına sağlam şekilde bağlanmalıdır.

Yük akımı bu pin üzerinden toprağa aktarıldığı için PCB tasarımında toprak hattının akıma uygun genişlikte olması önemlidir.

Röle Sürme Uygulamaları

ULN2803A en yaygın olarak röle sürme uygulamalarında kullanılır. Mikrodenetleyici veya lojik devre çıkışı girişe uygulandığında ilgili kanal üzerinden röle bobini toprağa çekilerek röle aktif edilir.

Dahili koruma diyotları sayesinde harici flyback diyotu gereksinimi çoğu durumda ortadan kalkar. Yine de COM bağlantısının doğru yapılması gerekir.

Step Motor ve Solenoid Sürme

ULN2803A, unipolar step motorlar ve çoklu solenoid uygulamalarında da sıkça kullanılır. 8 kanallı yapısı sayesinde birden fazla sargının veya birden fazla yükün bağımsız kontrolü mümkün olur.

Özellikle 28BYJ-48 gibi step motorların sürülmesinde ULN2003 kadar sık bilinse de, daha fazla kanal gerektiren sistemlerde ULN2803A da uygun bir çözüm olabilir.

LED, Buzzer ve Lamba Sürme

ULN2803A, LED grupları, küçük ampuller, buzzer ve benzeri yüklerin kontrolünde de kullanılabilir. Çıkışlar düşük taraf sürücü olduğundan yükün diğer ucu pozitif beslemeye bağlanmalıdır.

LED kullanımında uygun akım sınırlama direncinin ayrıca eklenmesi gerektiği unutulmamalıdır.

Mikrodenetleyici ile Kullanım

Arduino, PIC, AVR, STM32, ESP32 ve benzeri mikrodenetleyicilerle doğrudan kullanılabilir. Mikrodenetleyicinin çıkış pini ilgili girişe bağlanır, çıkış kanalı ise yükü toprağa çeken sürücü olarak çalışır.

Bu yapı, mikrodenetleyici GPIO pinlerinin doğrudan sağlayamayacağı akım seviyelerinde yük sürme ihtiyacını karşılamak için idealdir.

Kanal Paralelleme

Bazı uygulamalarda daha yüksek akım elde etmek için birden fazla ULN2803A kanalı paralel bağlanabilir. Ancak bu yöntem uygulanırken akım paylaşımı, ısınma ve PCB tasarımı dikkatle değerlendirilmelidir.

Pratikte yüksek akım gereksinimleri için genellikle MOSFET veya daha uygun güç sürücü çözümleri tercih edilir.

Devre Tasarımında Dikkat Edilmesi Gerekenler

• ULN2803A 8 kanallı Darlington sürücü entegresidir
• Çıkışlar open collector yapıdadır
• Yükler low-side sürme mantığıyla kontrol edilir
• Pin 1 - 8 giriş, Pin 11 - 18 çıkıştır
• Pin 9 GND bağlantısıdır
• Pin 10 COM bağlantısıdır
• Endüktif yüklerde COM pini pozitif beslemeye bağlanmalıdır
• Kanal başına maksimum çıkış akımı 500mA sınıfındadır
• Tüm kanallar aynı anda yüksek akımda kullanılırsa ısınma dikkate alınmalıdır
• ULN2803A yükü beslemez, yükün eksi tarafını anahtarlayarak akım çeker
• LED kullanımında harici akım sınırlama direnci gerekir
• Yüksek akımlı uygulamalarda PCB bakır yolları ve termal tasarım önemlidir

Kullanım Alanları

• Röle sürücü devreleri
• Solenoid sürücüleri
• Step motor sürme uygulamaları
• DC motor kontrol devreleri
• LED ve lamba sürme
• Buzzer ve sesli uyarı devreleri
• PLC ve endüstriyel kontrol kartları
• Mikrodenetleyici tabanlı yük sürme sistemleri
• Otomasyon projeleri
• Eğitim ve deney setleri
• Genel amaçlı çok kanallı sürücü uygulamaları

Paket İçeriği

• 1 Adet ULN2803A 8 Kanal Darlington Transistör Sürücü Entegresi DIP-18