Le ULN2003A (couramment marqué ULN2003A ou ULN2003 A) est un circuit intégré monolithique d'interface de puissance, conçu et fabriqué par le constructeur américain Texas Instruments. Ce composant incontournable adopte un format miniature destiné au montage en surface (CMS / SMD) de type SOIC-16 (Small Outline Integrated Circuit à 16 broches, corps étroit de 150 mils, souvent désigné par le suffixe D chez Texas Instruments).
Il s'agit d'un réseau de sept paires de transistors Darlington à collecteur ouvert avec diodes de roue libre intégrées (High-Voltage High-Current Darlington Transistor Array). Véritable pont de puissance entre la logique de commande basse consommation et les charges de puissance inductives ou résistives, l'ULN2003A est capable de supporter des tensions d'arrêt allant jusqu'à 50 Volts et de commuter un courant continu de 500 mA par canal. Ses entrées possèdent des résistances de base de 2,7 kOhms en série, ce qui permet de le commander directement sans aucun composant intermédiaire à partir de sorties logiques standards TTL ou CMOS sous 5V. On retrouve massivement ce grand classique industriel à l'atelier pour piloter des moteurs pas-à-pas de petite taille, des relais électromécaniques, des solénoïdes, des afficheurs à LED haute puissance ou des lampes à incandescence. Géré en qualité New Old Stock (NOS), ce circuit d'origine Texas Instruments est une pièce maîtresse à toujours avoir en stock pour le dépannage ou le prototypage.
Le diagnostic du canal en court-circuit (Le piège du relais qui reste collé en permanence) : C'est la panne numéro un sur les cartes d'automates ou d'appareils industriels. Si une charge (comme un relais ou un moteur) reste activée en permanence dès la mise sous tension, sans que le microcontrôleur n'envoie d'ordre, le canal interne de la puce a grillé. Méthode d'atelier : Utilisez votre multimètre en mode test de diode ou ohmmètre, hors tension. Mesurez entre la broche de sortie suspecte (broches 10 à 16) et la broche de masse (broche 8). Si vous obtenez une valeur proche de 0 Ohm, la jonction du transistor Darlington a subi un claquage thermique par surintensité. Remplacez le circuit par ton exemplaire Texas Instruments NOS.
Le piège absolu de la broche COM laissée en l'air (La destruction des transistors par pic inductif) : Lorsque vous utilisez l'ULN2003A pour piloter des charges inductives (relais, moteurs, bobines), vous devez impérativement relier la broche 9 (COM) au rail d'alimentation positif de la charge (par exemple +12V ou +24V). Cette broche centralise les cathodes des diodes de roue libre intégrées au silicium. Si la broche 9 est laissée flottante ou déconnectée, la force contre-électromotrice (pic de tension inverse de plusieurs centaines de volts) générée à chaque coupure de la bobine va frapper directement le collecteur du transistor Darlington, entraînant sa destruction instantanée au bout de quelques commutations.
Le piège de la dissipation thermique globale et de la mise en parallèle : Bien que chaque canal soit spécifié pour supporter 500 mA, le boîtier miniature SOIC-16 ne peut absolument pas dissiper la chaleur de 7 canaux débitant 500 mA simultanément (limite de puissance thermique totale du plastique). Si votre application exige de commuter une charge lourde (par exemple 800 mA), vous pouvez mettre 2 ou 3 canaux en parallèle (relier les entrées ensemble et les sorties correspondantes ensemble). Les Darlington internes se répartiront le courant équitablement, abaissant la température globale de la puce.
Précautions de brasage de précision du format SOIC-16 : Pour implanter proprement ce réseau de puissance sans stresser thermiquement les pistes fines ou le composant, nettoyez parfaitement l'ancienne soudure à la tresse de cuivre et à l'alcool isopropylique. Appliquez un film de flux de brasage de qualité "No-Clean". Positionnez rigoureusement l'ULN2003A à la pince brucelle fine. Fixez une première patte d'angle à l'aide de votre fer muni d'une panne fine réglée à 310 degrés Celsius maximum, puis soudez les autres broches une à une en moins de 2 secondes par patte. Nettoyez soigneusement la zone après opération.
