引言
单个贴片ULN2003驱动两个步进电机仅在低速、轻载、分时/切换等特殊场景下勉强可用，工业与高精度场景极不可靠 ，核心问题 集中在通道不足、电流过载、散热差、控制冲突与保护薄弱，改进需从硬件架构、电路设计、控制逻辑三方面系统性优化。
一、不可靠的核心原因（按影响权重排序）
| 问题类别 | 具体原因 | 失效后果 |
|---|---|---|
| 通道资源不足 | ULN2003仅7路达林顿管 ，单个五线四相单极性电机需4路，两个共需8路，通道数缺口1路；强行复用会导致相位冲突 | 电机丢步、抖动、无法同步，甚至通道短路 |
| 电流与功率过载 | 单通道额定500mA、峰值600mA，多通道同时工作时总功率易超芯片热极限；贴片封装散热面积小，热积累快 | 芯片过热降额、烧毁，电机转矩不足 |
| 控制与时序冲突 | 分时/切换方案中，电机切换瞬间易出现相位重叠，导致绕组过流；同步控制无法实现，负载波动时易失步 | 定位精度差，机械冲击大，长期易损坏电机绕组 |
| 反向电动势危害 | 步进电机绕组为感性负载，关断时产生反向高压；虽芯片内置续流二极管，但多通道同时关断时尖峰电压叠加 | 击穿芯片输出级，引发控制信号干扰 |
| 电源与噪声问题 | 控制电源与电机电源未隔离，大电流切换时产生纹波与压降；贴片PCB走线紧凑，寄生电感/电容易导致信号串扰 | 控制逻辑错误，电机运行不稳定 |
二、分场景改进方案（从"勉强可用"到"稳定可靠"）
1. 低成本分时复用改进（仅适用于低速、非同步、轻载）
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硬件：用6路输出，4路主驱动，2路作电机切换（如用1路GPIO控制MOS管选通）；电机电源端并100μF电解电容+0.1μF陶瓷电容，抑制尖峰；PCB预留散热焊盘，贴片ULN2003下方铺铜并开窗。
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软件：用定时器中断严格分时，确保同一时刻仅一个电机得电；每路电流限制在300--400mA，避免接近500mA额定值；切换前先关断当前电机相位，延时10--20μs再开启另一电机，防止电流叠加。
2. 双通道独立驱动（推荐，稳定可靠）
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硬件：用两片贴片ULN2003（SOP - 16），每片4路驱动一个单极性电机，剩余通道作备用；电机与控制电路独立供电（如电机12V、MCU 5V），共地处理；每片芯片加小型散热片，增强散热。
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软件：双电机独立时序控制，支持同步/异步运行；采用四相八拍驱动，提升转矩与平稳性；加入过流检测（如串联采样电阻+比较器），超流时关断输出并报警。
3. 替代芯片方案（高精度/大负载场景）
若电机为双极性或相电流>500mA，建议换用专用步进驱动芯片：
| 芯片型号 | 通道/电流 | 适用电机 | 优势 |
|---|---|---|---|
| DRV8825 | 2路H桥/2.5A | 双极性步进电机 | 支持微细分（1/32步），带过流/过热保护 |
| L298N | 2路H桥/2A | 双极性/单极性 | 适合中功率电机，可PWM调速 |
| A4988 | 2路H桥/2A | 双极性步进电机 | 低成本，支持微细分，保护完善 |
三、关键设计要点与验证步骤
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电流控制：每路电流≤400mA，用串联0.5--1Ω采样电阻监测，通过MCU PWM或限流电阻调节，避免过载。
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散热强化：贴片ULN2003下方铺铜，与散热焊盘相连；多通道同时工作时，环境温度≤40℃，必要时加风扇强制散热。
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保护完善：COM引脚接电机电源正极，确保续流回路完整；输入信号加1kΩ限流电阻，防止过压损坏；PCB走线短而粗，减小寄生电感。
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验证流程：空载测试时序与转向→轻载测试转矩与温升→满载测试连续运行24小时，监测电流、温度与失步情况，确保无异常。
四、总结
单个贴片ULN2003驱动两个步进电机不可靠 ，根源是通道不足、电流/散热受限、控制冲突与保护薄弱。低速轻载非同步场景可通过分时复用+软硬件优化勉强使用；对同步、精度、负载有要求时，优先采用两片ULN2003独立驱动或换用专用步进驱动芯片，从根本上解决可靠性问题。