[实用新型]基于达林顿管阵列的多路数字量输入电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及工控电器PLC数字量输入电路，特别涉及一种基于达林顿管阵列的多路数字量输入电路。

背景技术

数字量输入电路是工控领域的一个重要组成部分。在工控领域经常需要用到多路的数字量输入，对多路数字量的检测控制，特别是与低电平数字电路接口，一直是电路设计人员比较头痛的问题。若采用传统的设计方法，一般需要涉及到大功率开关三极管、继电器、可控硅等，体积较大，占用印制板面积较大，硬件电路的设计、调试和散热都较麻烦的问题。因此，寻求一种集成度高、能多路数字量输入、可放大信号、使用方便的电路一直是功率电路设计人员的追求。

实用新型内容

针对目前工控领域多路数字量输入存在的问题，本实用新型提供一种基于达林顿管阵列的多路数字量输入电路，电路简单，输入电流小，从而降低功耗，缩小使用器件的体积，减小PCB尺寸。

本实用新型的技术方案如下：

一种基于达林顿管阵列的多路数字量输入电路，包括一达林顿晶体管阵列，所述达林顿晶体管阵列的每个信号输入端顺序连接一个稳压管以及一个二极管，所述稳压管和二极管之间连接一上拉电阻；所述达林顿晶体管阵列的每个信号输出端分别连接一上拉电阻和一下拉电容。

其进一步的技术方案为：所述达林顿晶体管阵列包含7个达林顿晶体管单元，至多可形成7组相对应的信号输入端和信号输出端。

以及，其进一步的技术方案为：所述稳压管的稳压值为6.2V，所述达林顿晶体管阵列中达林顿管的基极电压为1V，所述二极管的压降为1V。

本实用新型的有益技术效果是：

本实用新型能够同时驱动七组数字量输入信号，具有输入电流小（约1mA）、温度范围宽、电流增益高、驱动能力强、功耗低、外形体积小、时延小等特点，适用于各类要求高速大功率的工控PLC系统。

附图说明

图1是本实用新型的电路原理图。

具体实施方式                                                                                                     

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步说明。

如图1所示，本实用新型的主体为一达林顿晶体管阵列U1。达林顿晶体管（Darlington Transistor）又称复合管，采用复合连接方式，将二只三极管适当的连接在一起，以组成一只等效的新的三极管，该等效三极管的放大倍数是是两个三极管放大倍数的乘积。本实施例中的达林顿晶体管阵列U1采用高耐压、大电流复合晶体管IC—ULN2003L，ULN2003L是高耐压、大电流复合晶体管阵列，其由七个硅NPN 复合晶体管组成，具有同时驱动七组负载的能力。

如图1所示，达林顿晶体管阵列ULN2003L的引脚1~7为脉冲信号输入端。7组数字量输入信号（INPUT）分别顺序连接一个稳压管（ZD1~ZD7之一）以及一个二极管（D1~D7之一）后接入该7个信号输入端引脚。本实施例中的二极管D1~D7选用型号为IN4148。每一组相互串联的稳压管和二极管之间连接有一个阻值为22K的上拉电阻（R1~R7之一），上拉电压为24V。

如图1所示，达林顿晶体管阵列ULN2003L的引脚10~16为脉冲信号输出端（OUTPUT），用于连接负载。其中引脚10对应引脚7；引脚11对应引脚6；引脚12对应引脚5；引脚13对应引脚4；引脚14对应引脚3；引脚15对应引脚2；引脚16对应引脚1。该7个信号输出端引脚分别连接一个上拉电阻（R8~R14之一）和一个下拉电容（C1~C7）。上拉电阻R8~R14的值为1K，下拉电容C1~C7的值为10nF。

如图1所示，达林顿晶体管阵列ULN2003L引脚8接地。引脚9是内部7个续流二极管负极的公共端，各二极管的正极分别接各达林顿管的集电极。用于感性负载时，该引脚接负载电源，实现续流作用。

本实施例中，稳压管ZD1~ZD7的稳压值为6.2V，达林顿管的基极电压Vbe为1V，二极管4148压降为1V，以达林顿管的基极作为外部输入端，则外部输入最高有效电压为6.2+1+1＝8.2V。当外部输入电压小于8.2V时输入有效，外部无输入或电压大于8.2V时输入无效；输出端以利用达林顿管的开关特性产生不同的电平。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本实用新型的保护范围之内。