基于IPS8200HQ-1的工业数字输出扩展板,适用于STM32 Nucleo

描述



X-NUCLEO-OUT17A1是STM32 Nucleo的工业数字输出扩展板。它提供了一个强大而灵活的环境,用于评估IPS8200HQ-1八进制高侧智能功率固态继电器在连接1.0 a工业负载的数字输出模块中的驱动和诊断能力。

X-NUCLEO-OUT17A1通过STISO620和STISO621以及Arduino®UNO R3连接器与STM32 Nucleo上的微控制器接口。

用户可以选择哪种驱动模式控制IPS8200HQ-1: parallel (SEL2 = L, JP21 = open)或SPI (SEL2 = H, JP21 = closed)。

在SPI选择的情况下,用户可以选择8位(SEL1 = L, JP22 = open)或16位(SEL1 = H, JP22 = closed)之间的通信协议。

IPS8200HQ-1的VCC供电引脚由连接器CN1提供,负载(由IPS8200HQ-1的8个输出通道驱动)可以接在连接器CN2、CN3、CN4、CN12和连接器CN1的引脚2之间。

板载数字隔离器(STISO620和STISO621)在两个应用端(逻辑和过程端)之间具有2.8k VRMS (4k VPK)电流隔离。

逻辑端是MCU的应用端,由VISO_L导轨(3.3或5.0 V)供电。VISO_L可以通过连接到CN13的外部电源供电,也可以通过CN6的引脚4 (SW1 = close1-2)或引脚5 (SW1 = close2-3)供电。

过程端是工业负载的应用端,它由VCC和VISO_P导轨提供。VISO_P(3.3或5.0 V)通常由嵌入在IPS8200HQ-1 (SW17 = close1-2,JP20 = close,JP15 = close和JP28 = close2-4 (VREG = 3.3 V)或JP28 = 1-3 (VREG = 5.0 V)中的降压产生的VREG导轨(JP31 = close)提供。

或者,VREG可以通过连接到CN14 (SW17 = close2-3,JP20 = open,JP15 = open)的外部电源提供。

在并联驱动模式下(具有默认跳线和开关设置),即使没有任何Nucleo板,应用板也可以工作:在这种情况下,用户必须由CN1提供过程侧电压(通常为24 V),由CN13提供VISO_L(通常为3.3 V)。在CN5[1,2,3], CN8[4]和CN9[3,5,7,8]上可用的INX信号驱动连接到进程侧负载的相应OUTX的开/关。

INX引脚可以在0V和VISO_L之间驱动低/高摆动。每个OUTX (OUT1…OUT8)的激活可以通过绿色led DOX (DO1…DO8)来监控。

三个诊断引脚(TWARN, PGOOD, FAULT)的激活可以在相应的红色led(分别为D11, D12, D13)上显示,也可以通过CN8[5], CN5[9], CN5[10]上的示波器监测。

可以通过改变默认配置来设置SPI驱动模式(JP21 = close;SW4, SW5, SW6, SW7, SW9, SW10, SW11, SW12, SW13, SW14, SW15, SW20 = close2-3,SW18 =close1-2)。spi -8位是默认模式(JP22 = open),而spi -16位模式可以通过JP22 = close激活。

在SPI驱动模式下,也可以通过设置SW3 = close 2-3来激活MCU冻结检测功能。

扩展板可连接到NUCLEO-F401RE或NUCLEO-G431RB开发板。在这种情况下,配套固件X-CUBE-IPS通过从CN8[1]和CN8[6]读取信号SEL2_L和SEL1来检测所选配置(GPIO, spi -8位,spi -16位)。单片机冻结功能的激活由CN9上的WDEN(in)检测[4]。

也可以评估堆叠在其他扩展板上的X-NUCLEO-OUT17A1组成的系统。实际上,SPI驱动模式允许通过Arduino连接器堆叠与另一个X-NUCLEO-OUT17A1进行链状通信:两个堆叠板必须在一块板上配置SW6, SW18 = close2-3,在另一块板上配置SW6, SW18 = close1-2。

所有功能

基于IPS8200HQ-1八进制高侧开关,其特点:工作范围10.5至36 v工作输出电流≤1.0允许功耗低(运行欠压锁出可选驱动模式并联或5 MHz SPI(8或16位)嵌入式降压转换器4x2 LED矩阵用于高效状态指示mcu冻结检测感应负载快速衰减过载和过温保护接地保护丢失结过温和奇偶校验诊断引脚(FAULT)情况过温诊断引脚(TWARN)供电电压水平诊断引脚(PGOOD)QFN48L 8x6 mm封装
应用板工作范围:12 ~ 33v
扩展电压工作范围(J9 open)高达36v
工作电流:每通道最高1.0 A
蓝色LED显示SPI模式选择
黄色LED显示SPI模式16位选择
FAULT诊断引脚红色指示灯(JP12 close)
PGOOD诊断引脚红色LED (JP13 close)
TWARN诊断引脚红色LED (JP27 close)
4 kVPK电流隔离由STISO620和STISO621保证
供电轨反极性保护
兼容STM32 Nucleo开发板
配备Arduino®UNO R3连接器
CE认证
符合RoHS和中国RoHS标准

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参考来源

ST: https://www.st.com/zh/ecosystems/x-nucleo-out17a1.html

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