STMicroelectronics UM3074 X-NUCLEO-OUT19A1 Разширителна платка за индустриален цифров изход
Въведение
Разширителната платка за индустриален цифров изход X-NUCLEO-OUT19A1 за STM32 Nucleo осигурява мощна и гъвкава среда за оценка на възможностите за управление и диагностика на IPS8160HQ-1 осмично интелигентно мощно твърдотелно реле с висока страна, в свързан цифров изходен модул до 1 A промишлени товари. X-NUCLEO-OUT19A1 се свързва с микроконтролера на STM32 Nucleo чрез 3 kV и 3.7 kV оптрони, управлявани от GPIO щифтове и Arduino® R3 конектори. Разширителната платка може да бъде свързана към NUCLEO-F401RE или NUCLEO-G431RB платка за разработка. Също така е възможно да се оцени система, съставена от X-NUCLEO-OUT19A1, подредени върху други разширителни платки.
Overview
X-NUCLEO-OUT19A1 вгражда интелигентния превключвател на мощността IPS8160HQ-1 (IPS), който включва защита от свръхток и свръхтемпература за безопасно управление на изходните товари. Платката е проектирана да отговаря на изискванията на приложението за галванична изолация между потребителския и захранващия интерфейс. Оптичната изолация отговаря на това изискване. Изолацията се осъществява чрез три оптрона (ISO1, ISO2, ISO3) за входните сигнали, препращащи към устройството и кумулативния диагностичен обратен сигнал за състоянието на устройството. Характеристиките на разширителната платка са:
- Базиран на IPS8160HQ-1 осмичен превключвател от висока страна, който включва:
- Работен диапазон от 10.5 до 36 V
- Ниска мощност на разсейване (RON(MAX) = 280 mΩ)
- Бързо затихване за индуктивни товари
- Под-обtage блокиране
- Защити от претоварване и прегряване
- Загуба на защита на земята
- Опаковка QFN48L 8×6 мм
- Табло за кандидатстване томtage работен диапазон: 15 до 33 V
- Разширен обtage работен диапазон (J9 отворен) до 36 V
- Работен ток: до 1 A на канал
- Зелени светодиоди за статус на изходи за включване/изключване (J12 и J13 затварят 1-2, 3-4, 5-6, 7-8)
- Червен светодиод за обща диагностика на прегряване (SW2 затваряне 2-3)
- 3 kV галванична изолация
- Защита срещу обратна полярност на захранващата релса
- Съвместим с STM32 Nucleo платки за разработка
- Оборудван с конектори Arduino® UNO R3
- RoHS и Китай RoHS съвместими
- CE сертифициран
Дигитален раздел
Цифровата секция е свързана с интерфейса STM32 и цифровото захранване voltage към и от разширителната платка X-NUCLEO-OUT19A1.
Пунктираната зелена линия показва цялата секция на цифровия интерфейс. Розовите правоъгълници идентифицират конекторите Arduino® UNO R3. Четирите конектора Arduino® UNO R3:
- позволи на разширителната платка да комуникира с микроконтролера на платката за разработка STM32 Nucleo, като има достъп до STM32 периферни и GPIO ресурси;
- предоставяне на цифрово снабдяване обtage между платката за разработка STM32 Nucleo и платката за разширение X-NUCLEOOUT19A1, в двете посоки.
- Обикновено платката за разработка STM32 Nucleo доставя разширителната платка от 3v3 или 5v0, генерирани от
- USB. Можете да изберете предпочитания томtage на разширителната платка чрез SW3 (3v3 затварящи щифтове 1-2; 5v0 затварящи щифтове 2-3).
- Като алтернатива е възможно да се достави платката за разработка STM32 Nucleo от разширителната платка. В този случай външно захранване обtage (7-12 V) трябва да бъде свързан към конектора CN11 (не е монтиран по подразбиране) на разширителната платка и заземителният контур трябва да бъде затворен чрез монтиране на D2 (разрешаване на защита срещу обратна полярност) или чрез затваряне на J11 (без обратна полярност) .
За предоставяне на VIN voltage rail, е необходимо:
- затворете джъмпера JP5 между щифтове 2 и 3 и отворете джъмпера JP1 на NUCLEO-F401RE;
- отворете джъмпера JP5 между щифтове 1 и 2 и затворете джъмпера JP5 между щифтове 3 и 4 на NUCLEO-G431RB.
Секция за захранване
Силовият раздел включва захранващия обtage (CN1, щифт 1 за VCC, щифт 2 за GND), връзката на товара (осем товара могат да бъдат свързани между всеки щифт на CN2, CN3, CN4 и CN12 и щифт 2 на CN1), EMC защити (U2) и защита срещу обратна полярност на захранването (D1).
- Статус (прегряване) червен светодиод
- Изходни канали – зелени светодиоди
- IPS8160HQ-1
- Изход и конектор за захранване
За EMC:
- преходният обем SM15T39CAtage супресор (U2), активиран чрез затваряне на J9, се поставя между VCC и GND коловозите, за да предпази IPS8160HQ-1 от пренапрежение по пътя на захранващата релса до ±1 kV/2 Ω свързване;
- при тестване на пренапрежение в общ режим два еднослойни кондензатора (C11 и C12 – не са включени) трябва да бъдат запоени на предразположените места;
- изходът IPS8160HQ-1 stages не изискват допълнителни EMC защити по отношение на стандартите IEC61000-4-2, IEC61000-4-3, IEC61000-4-4, IEC61000-4-5, IEC61000-4-8.
ЕМС ефективността на X-NUCLEO-OUT19A1 е описана подробно по-долу:
- за емисии, съответствие със стандартите:
- EN IEC 61000-6-3: 2021
- EN 55032: 2015 + A1: 2020
- за имунитет, съответствие със стандартите:
- EN IEC 61000-6-1: 2019
- EN 55035: 2017 + A11: 2020
Хардуерни изисквания
Разширителната платка X-NUCLEO-OUT19A1 е проектирана да се използва с NUCLEO-F401RE или NUCLEOG431RB STM32 Nucleo платки за разработка. За да функционира правилно, X-NUCLEO-OUT19A1 трябва да бъде включен към съответстващите конекторни щифтове Arduino® UNO R3 на платката STM32 Nucleo, както е показано по-долу
системни изисквания
- За да използвате платките за разработка STM32 Nucleo с разширителната платка X-NUCLEO-OUT19A1, трябва:
- компютър/лаптоп с Windows (Windows 7 или по-нова версия)
- тип A към mini-B USB кабел за свързване на платката STM32 Nucleo към компютъра при използване на платка за разработка NUCLEOF401RE
- тип A към micro-B USB кабел за свързване на платката STM32 Nucleo към компютъра при използване на платка за разработка NUCLEOG431RB
- фърмуера и софтуерния пакет на X-CUBE-IPS, инсталиран на вашия компютър/лаптоп
Настройка на дъската
- Стъпка 1. Свържете mini-USB или micro-USB кабела към вашия компютър, за да използвате X-NUCLEO-OUT19A1 с NUCLEOF401RE или NUCLEO-G431RB платка за разработка
- Стъпка 2. Изтеглете фърмуера (.bin) на микроконтролера на платката за разработка STM32 Nucleo чрез помощната програма STM32 ST-LINK, STM32CubeProgrammer и според вашата IDE среда, както е описано подробно в таблицата по-долу
NUCLEO-F401RE И Кийл STM32CubeIDE EWARM-OUT09_19- STM32F4xx_Nucleo.bin
MDK-ARM-OUT09_19- STM32F4xx_Nucleo.bin
STM32CubeIDE-OUT09_19- STM32F4xx_Nucleo.bin
NUCLEO-G431RB И Кийл STM32CubeIDE EWARM-OUT09_19- STM32G4xx_Nucleo.bin
MDK-ARM-OUT09_19- STM32G4xx_Nucleo.bin
STM32CubeIDE-OUT09_19- STM32G4xx_Nucleo.bin
- Стъпка 3. Свържете IPS8160HQ-1 устройството захранване voltage чрез CN1 (вижте Раздел 1.3 Раздел Захранване).
- Стъпка 4. Осигурете цифровата доставка voltage (вижте Раздел 1.2 Цифров раздел).
- Стъпка 5. Свържете товара към изходния конектор (вижте Раздел 1.3 Раздел Захранване).
- Стъпка 6. Нулирайте example последователност чрез натискане на черния бутон на платката STM32 Nucleo.
- Стъпка 7. Натиснете синия бутон на платката STM32 Nucleo, за да изберете между exampпредоставени в пакета на фърмуера по подразбиране.
Схематични диаграми
Бил с материали
| Точка | Количество | препратка | Част/стойност | Описание | Производител | Код на поръчката |
|
1 |
8 |
C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 | 10nF, 0603 (1608
Метричен), 50V, + /-10% |
КАПАЧКА CER 10000PF 50V X7R
0603 |
Wurth Electronics Inc. |
885382206002 |
|
2 |
0 |
C9 |
47uF, радиален, може 100V, +/-20% | КАПКА 47 UF
20% 100 V (не сглобен) |
Wurth Electronics Inc. |
860040875002 |
|
3 |
1 |
C10 |
2.2uF, 1206 (3216 г
Метричен), 100V, + /-10% |
КАПАЧКА CER 2.2UF 100V X7R 1206 | AVX
Корпорация |
12061C225KAT2A |
|
4 |
0 |
C11 C12 |
4700pF, 1825
(4564 метрични), 3000V (3kV), + /-10% |
CAP CER 4700PF 3KV X7R 1825
(не се сглобява) |
Вишай Витрамон |
HV1825Y472KXHATHV |
|
5 |
1 |
C13 |
0.1uF, 0805 (2012 г
Метричен), 100V, + /-10% |
КАПАЧКА CER 0.1UF 100V X7R 0805 | Wurth Electronics Inc. |
885012207128 |
|
6 |
5 |
CN1 CN2 CN3 CN4 CN12 | 691214110002,
7.4X7 стъпка 3.5 |
TERM BLK 2POS SIDE ENT 3.5MM PCB | Wurth Electronics Inc. |
691214110002 |
|
7 |
1 |
CN5 |
10 начина, 1 ред |
CONN RCPT 10POS 0.1 GOLD PCB | SAMTEC 4UCON |
ESQ-110-14-TS 17896 |
|
8 |
2 |
CN6 CN9 |
8 начина, 1 ред |
CONN RCPT 8POS 0.1 GOLD PCB | SAMTEC 4UCON |
ESQ-108-14-TS 15782 |
|
9 |
0 |
CN7 CN10 |
CONN RCPT 38POS 0.1 GOLD PCB (не
сглобен) |
Samtec Inc. |
SSQ-119-04-LD |
|
|
10 |
1 |
CN8 |
6 начина, 1 ред |
CONN RCPT 6POS 0.1 GOLD PCB | SAMTEC 4UCON |
ESQ-106-04-TS 15781 |
|
11 |
0 |
CN11 |
691214110002, 7.4X7 стъпка 3.5 |
TERM BLK 2POS SIDE ENT
3.5 мм печатна платка (не сглобен) |
Wurth Electronics Inc. |
691214110002 |
|
12 |
1 |
D1 |
STPS1H100,
DO-214AC, SMA, 1A |
ДИОД ШОТКИ 100V 1A SMA |
ST |
|
|
13 |
0 |
D2 |
BAT48JFILM,
SC-76, SOD-323, 750mV при 200mA, 350mA (DC) |
ДИОД ШОТКИ 40V 350MA SOD323
(не се сглобява) |
ST |
|
|
14 |
8 |
D3 D4 D5 D6 D7 D8 D9 D10 | 150060VS75000,
0603 (1608 Метрика), 20mA |
LED ЗЕЛЕН ПРОЗРАЧЕН 0603 SMD | Wurth Electronics Inc. |
150060VS75000 |
| 15 | 1 | D11 | ЧЕРВЕНО, 0603 (1608
Метрика), 20mA |
LED ЧЕРВЕН ПРОЗРАЧЕН 0603 SMD | Wurth Electronics Inc. | 150060RS75000 |
|
16 |
2 |
ISO1 ISO2 |
TLP293-4(V4GBT PE, 16-SOIC (0.179″, 4.55 мм)
Ширина) |
ОПТОИЗОЛАТОР 3.75KV TRANS SO16 | Toshiba Semiconductor и Storage | TLP293-4(GB-TP,E TLP293-4(V4GBTPE |
| Точка | Количество | препратка | Част/стойност | Описание | Производител | Код на поръчката |
|
17 |
1 |
ISO3 |
ACPL-217-50AE, 4-SOIC (0.173″,
4.40 мм ширина) |
ОПТОИЗОЛАТОР 3KV ТРАНЗИСТОР 4- SO |
Broadcom Limited |
ACPL-217-50AE |
|
18 |
10 |
J9 J10 SW3 SW4 SW5 SW6 SW7 SW8 SW9 SW10 |
JUMPER-con2- лента-мъжка |
JUMPER-CONN HEADER .100 STR 2POS |
ВЪРТ |
61300211121 |
|
19 |
0 |
J11 |
JUMPER-con2- лента-мъжка |
JUMPER-CONN HEADER .100 STR 2POS (не
сглобен) |
ВЪРТ |
61300211121 |
|
20 |
2 |
J12 J13 |
con8-2×4-лента- мъжки | CONN HEADER .100
DUAL STR 8POS |
ВЪРТ |
61300821121 |
|
21 |
8 |
R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 | 390, 0603 (1608
Метрика), 0.1 W, 1/10 W, +/-1% |
RES SMD 390
OHM 1% 1/10W 0603 |
Ягео |
RC0603FR-07390RL |
|
22 |
8 |
R9 R10 R11 R12 R13 R14 R15 R16 | 68k, 0603 (1608
Метрика), 0.1 W, 1/10 W, +/-1% |
RES SMD 68K OHM 1% 1/10W
0603 |
Ягео |
RC0603FR-0768KL |
|
23 |
8 |
R17 R18 R19 R20 R21 R22 R23 R24 | 12k, 0603 (1608
Метрика), 0.1 W, 1/10 W, +/-1% |
RES SMD 12K OHM 1% 1/10W
0603 |
Ягео |
RC0603FR-0712KL |
|
24 |
8 |
R25 R26 R27 R28 R29 R30 R31 R32 | 15k, 0603 (1608
Метрика), 0.1 W, 1/10 W, +/-1% |
RES SMD 15K OHM 1% 1/10W
0603 |
Ягео |
RC0603FR-0715KL |
|
25 |
1 |
R33 |
2.2K, 0603 (1608
Метрика), 0.1 W, 1/10 W, +/-1% |
RES SMD 2.2K OHM 1% 1/10W
0603 |
Ягео |
RC0603FR-072K2L |
|
26 |
2 |
R34 R35 |
0603 (1608
Метрика), 0.1 W, 1/10 W, +/-1% |
ЧИП РЕЗИСТОР SMD 1% 1/10W
0603 |
Ягео |
RC0603FR-070RL |
|
27 |
9 |
R101 R102 R108 R111 R113 R114 R115 R116 R118 |
100, 0603 (1608 Метрика), 0.1 W, 1/10 W, +/-1% |
RES SMD 100 OHM 1% 1/10W 0603 |
Ягео |
RC0603FR-07100RP |
|
28 |
0 |
R103 R104 R105 R106 R107 R109 R110 R112 R117 R119 |
100, 0603 (1608 Метрика), 0.1 W, 1/10 W, +/-1% |
RES SMD 100 OHM 1% 1/10W 0603 (несглобен) |
Ягео |
RC0603FR-07100RP |
|
29 |
2 |
SW1 SW2 |
con3-лента-мъжки |
CONN HEADER .100 STR 3POS |
ВЪРТ |
61300311121 |
|
30 |
1 |
TP8 |
5001, 0.100 инча Диа x
0.180 инча L (2.54 мм х 4.57 мм) |
TEST POINT PC MINI .040″D ЧЕРЕН | Keystone Electronics |
5001 |
|
31 |
1 |
U2 |
SM15T39CA,
DO-214AB, SMC, 1500W (1.5kW) |
TVS ДИОД 33.3V 69.7V SMC |
ST |
|
|
32 |
0 |
U5 |
ESDA15P60-1U1 M, 2-UDFN | TVS ДИОД 13.2V 22.7V 1610 (not
сглобен) |
ST |
| Точка | Количество | препратка | Част/стойност | Описание | Производител | Код на поръчката |
|
33 |
1 |
U1 |
IPS8160HQ-1, QFN48L 8x6mm |
Осмично силно захранващо твърдотелно реле за високи индуктивни товари |
ST |
|
|
34 |
20 |
jumper close 2.54mm+F26:F41 F39F25:F41F24:F 4F14:F41 |
ВЪРТ |
60900213421 |
Бордови версии
| Свършено добре | Схематични диаграми | Бил с материали |
| X$NUCLEO-OUT19A1 (1) | X$NUCLEO-OUT19A1 схематични диаграми | X$NUCLEO-OUT19A1 спецификация на материалите |
Информация за спазване на нормативните изисквания
Бележка за Федералната комисия по комуникациите на САЩ (FCC)
Само за оценка; не е одобрен от FCC за препродажба
БЕЛЕЖКА на FCC – Този комплект е предназначен да позволява:
- Разработчиците на продукти да оценят електронните компоненти, схеми или софтуер, свързани с комплекта, за да определят дали да включат такива елементи в завършен продукт и
- Разработчиците на софтуер да пишат софтуерни приложения за използване с крайния продукт.
Този комплект не е завършен продукт и когато е сглобен, не може да бъде препродаван или продаван по друг начин, освен ако първо не бъдат получени всички необходими разрешения на FCC за оборудване. Работата е предмет на условието този продукт да не причинява вредни смущения на лицензирани радиостанции и че този продукт приема вредни смущения. Освен ако сглобеният комплект не е проектиран да работи съгласно част 15, част 18 или част 95 от тази глава, операторът на комплекта трябва да работи под ръководството на притежател на лиценз на FCC или трябва да осигури разрешение за експеримент съгласно част 5 от тази глава 3.1.2. XNUMX.
Известие за иновации, наука и икономическо развитие на Канада (ISED)
Само за оценка. Този комплект генерира, използва и може да излъчва радиочестотна енергия и не е тестван за съответствие с ограниченията на компютърните устройства съгласно правилата на Industry Canada (IC).
Известие за Европейския съюз
Това устройство е в съответствие с основните изисквания на Директива 2014/30/ЕС (EMC) и Директива 2015/863/ЕС (RoHS).
Бележка за Обединеното кралство
Това устройство е в съответствие с Разпоредбите за електромагнитна съвместимост на Обединеното кралство от 2016 г. (UK SI 2016 № 1091) и с Наредбите за ограничаване на употребата на определени опасни вещества в електрическото и електронното оборудване от 2012 г. (UK SI 2012 № 3032).
Документи / Ресурси
 |
STMicroelectronics UM3074 X-NUCLEO-OUT19A1 Разширителна платка за индустриален цифров изход [pdf] Ръководство на потребителя UM3074 X-NUCLEO-OUT19A1 Индустриална цифрова изходна разширителна платка, UM3074, X-NUCLEO-OUT19A1 Индустриална цифрова изходна разширителна платка, Индустриална цифрова изходна разширителна платка, цифрова изходна разширителна платка, изходна разширителна платка, разширителна платка, платка |
Препратки
-
STMicroelectronics: Нашата технология започва с вас
-
Списък на търговските марки STMicroelectronics - STMicroelectronics
-
STMicroelectronics: Нашата технология започва с вас
-
NUCLEO-F401RE - STM32 Nucleo-64 платка за разработка с STM32F401RE MCU, поддържа Arduino и ST morpho свързаност - STMicroelectronics
-
NUCLEO-G431RB - STM32 Nucleo-64 платка за разработка с STM32G431RB MCU, поддържа Arduino и ST morpho свързаност - STMicroelectronics
-
BAT48 - 40 V, 350 mA Аксиален диод на Шотки за сигнал с общо предназначение - STMicroelectronics
-
ESDA15P60-1U1M - Преходен процес с висока мощност обtage супресор (TVS) - STMicroelectronics
-
IPS8160HQ-1 - 1.0A осмичен висок страничен драйвер - STMicroelectronics
-
NUCLEO-F401RE - STM32 Nucleo-64 платка за разработка с STM32F401RE MCU, поддържа Arduino и ST morpho свързаност - STMicroelectronics
-
NUCLEO-G431RB - STM32 Nucleo-64 платка за разработка с STM32G431RB MCU, поддържа Arduino и ST morpho свързаност - STMicroelectronics
-
SM15T39CA - 1500 W, 33.3 V TVS в SMC - STMicroelectronics
-
STPS1H100 - 100 V, 1 A захранващ токоизправител на Шотки - STMicroelectronics
-
STSW-LINK004 - STM32 ST-LINK помощна програма (заменена от STM32CubeProgrammer) - STMicroelectronics
-
X-CUBE-IPS - Софтуерно разширение за STM32Cube, управляващо индустриален цифров изход, базиран на IPS - STMicroelectronics
-
X-NUCLEO-OUT19A1 - Разширителна платка за индустриален цифров изход, базирана на IPS8160HQ-1 за STM32 Nucleo - STMicroelectronics
-
STM32CubeProg - STM32CubeProgrammer софтуер за всички STM32 - STMicroelectronics
-
STM32 Nucleo платки - STMicroelectronics
