STMicroelectronics STEVAL-IFP044V1 Průmyslová digitální výstupní rozšiřující deska
Zavedení
STEVAL-IFP044V1 je průmyslová rozšiřující deska s digitálním výstupem. Poskytuje výkonné a flexibilní prostředí pro vyhodnocení řídicích a diagnostických schopností IPS2050HQ-32 (duální high-side inteligentní výkonové polovodičové relé) v digitálním výstupním modulu připojeném k 5.7 A (max.) průmyslovým zátěžím.
STEVAL-IFP044V1 se může propojit s mikrokontrolérem na STM32 Nucleo prostřednictvím 5 kV optočlenů poháněných piny GPIO, konektory Arduino UNO R3 (výchozí konfigurace) a ST morpho (volitelné, nenamontované).
Rozšiřující desku lze připojit buď k vývojové desce NUCLEO-F401RE nebo NUCLEO-G431RB.
Je také možné hodnotit systém složený až ze čtyř naskládaných rozšiřujících desek STEVAL-IFP044V1.
Jako example, systém se čtyřmi rozšiřujícími deskami STEVAL-IFP044V1 umožňuje vyhodnotit osmikanálový digitální výstupní modul s kapacitou 5.7 A (max.), každý.
Začínáme
Nadview
STEVAL-IFP044V1 obsahuje inteligentní spínač napájení (IPS) IPS2050HQ-32 s ochranou proti nadproudu a přehřátí pro bezpečné řízení výstupní zátěže.
Deska je navržena tak, aby splňovala požadavky aplikace z hlediska galvanického oddělení mezi uživatelským a napájecím rozhraním. Tento požadavek je splněn optickou izolací realizovanou prostřednictvím čtyř optočlenů (ISO1, ISO2, ISO3 a ISO4) pro signál vpřed do zařízení a piny FLT pro zpětnovazební diagnostické signály.
Vlastnosti STEVAL-IFP044V1:
- Založeno na duálním high-side přepínači IPS2050HQ-32, který nabízí:
- Provozní rozsah až 60 V/5.7 A
- Nízký ztrátový výkon (RON(MAX) = 50 mΩ)
- Rychlý útlum pro indukční zátěže
- Chytré řízení kapacitní zátěže
- Pod voltage uzamčení
- Ochrana proti přetížení a přehřátí jednotlivých kanálů
- Balení QFN48L 8×6 mm
- Pracovní rozsah aplikační desky: 8 až 33 V/0 až 5.7 A
- Rozšířený svtage Provozní rozsah (J3 otevřená) do 60 V
- Zelené LED pro stav zapnutí/vypnutí výstupu
- Červené LED pro diagnostiku jednotlivých kanálů (přetížení a přehřátí)
- 5 kV galvanické oddělení
- Ochrana proti přepólování napájecí lišty
- Kompatibilní s vývojovými deskami STM32 Nucleo
- Vybaveno konektory Arduino UNO R3
- CE certifikováno
- RoHS a Čína v souladu s RoHS
- Není schváleno FCC pro další prodej
Digitální sekce
Digitální sekce je spojena s rozhraním STM32 a digitálním napájením objtage do az rozšiřující desky STEVAL-IFP044V1.
Čtyři konektory Arduino UNO R3:
- umožnit komunikaci rozšiřující desky s mikrokontrolérem vývojové desky STM32 Nucleo s přístupem k periferním zařízením STM32 a zdrojům GPIO;
- poskytovat digitální zásobování zvtage mezi vývojovou deskou STM32 Nucleo a rozšiřující deskou STEVAL-IFP044V1 v obou směrech.
Normálně vývojová deska STM32 Nucleo napájí rozšiřující desku 3v3 nebo 5v0 generovaným USB. Můžete si vybrat preferovaný objemtage na rozšiřující desce přes SW3 (3v3 uzavírací kolíky 1-2; 5v0 uzavírací kolíky 2-3).
Alternativně je možné dodat vývojovou desku STM32 Nucleo pomocí rozšiřující desky. V tomto případě je externí zdroj objtage (7-12 V) by měl být připojen konektor CN2 (ve výchozím nastavení není namontován) na rozšiřující desce a zemní smyčka by měla být uzavřena montáží D2 (umožňuje ochranu proti přepólování) nebo sepnutím J17 (bez přepólování).
Pro dodání VIN objtagŽeleznice je nezbytná pro:
- zavřete propojku JP5 mezi kolíky 2 a 3 a otevřete propojku JP1 na NUCLEO-F401RE
- otevřete propojku JP5 mezi kolíky 1 a 2 a zavřete propojku JP5 mezi kolíky 3 a 4 na NUCLEO-G431RB
Výkonová část
Výkonová část zahrnuje napájecí zdroj objtage (CN1, kolík 2 a 3 pro VCC, kolík 4 pro GND), připojení zátěže (mezi kolíky CN1 1-4 a kolíky CN1 5-4) a ochrana proti elektromagnetické kompatibilitě (EMC).
- Výstupní kanál 1 – porucha červená LED
- Výstupní kanál 2 – porucha červená LED
- Výstupní kanál 1 – zelená LED
- Výstupní kanál 2 – zelená LED
- IPS2050HQ-32
- Výstupní a napájecí konektor
Pro EMC:
- Přechodový SM15T39CA objtagsupresor (TR1), aktivovaný uzavřením JP3, je umístěn mezi koleje VCC a GND, aby chránil IPS2050HQ-32 proti rázovému výboji na trase napájecí lišty až do vazby ±1kV/2Ω;
- při přepěťovém testování v běžném režimu musí být na předem určená místa připájeny dva jednovrstvé kondenzátory (C1 a C2 – nejsou součástí dodávky);
- výstup IPS2050HQ-32 stagNevyžadují další EMC ochrany s ohledem na normy IEC61000-4-2, IEC61000-4-3, IEC61000-4-5.
Hardwarové požadavky
Rozšiřující deska STEVAL-IFP044V1 je navržena pro použití s vývojovými deskami NUCLEO-F401RE nebo NUCLEO-G431RB STM32 Nucleo.
Pro správnou funkci musí být STEVAL-IFP044V1 zapojen do odpovídajících kolíků konektoru Arduino UNO R3 na desce STM32 Nucleo, jak je znázorněno níže.
Systémové požadavky
Chcete-li použít vývojové desky STM32 Nucleo s rozšiřující deskou STEVAL-IFP044V1, potřebujete:
- PC/notebook se systémem Windows (Windows 7 nebo vyšší)
- USB kabel typu A až mini-B pro připojení desky STM32 Nucleo k počítači při použití vývojové desky NUCLEO-F401RE
- USB kabel typu A až micro-B pro připojení desky STM32 Nucleo k počítači při použití vývojové desky NUCLEO-G431RB
- firmware a softwarový balíček X-CUBE-IPS nainstalovaný na vašem PC/laptopu
Nastavení desky
- Krok 1. Připojte kabel micro-USB nebo mini/USB k počítači a použijte STEVAL-IFP044V1 s vývojovou deskou NUCLEOF401RE nebo NUCLEO-G431RB
- Krok 2. Stáhněte si firmware (.bin nebo .hex) do mikrokontroléru vývojové desky STM32 Nucleo pomocí nástroje STM32 ST-LINK, STM32CubeProgrammer a podle vašeho prostředí IDE, jak je podrobně uvedeno v tabulce níže.
Tabulka 1. IDE podporovaná vývojovou deskou NUCLEO-F401RE – bin filesNUCLEO-F401RE IAR Keil STM32CubeIDE EWARM-OUT03_04- STM32F4xx_Nucleo.bin
MDK-ARM-OUT03_04- STM32F4xx_Nucleo.bin
STM32CubeIDE-OUT03_04- STM32F4xx_Nucleo.bin
Tabulka 2. IDE podporovaná vývojovou deskou NUCLEO-G431RB – bin files
NUCLEO-G431RB IAR Keil STM32CubeIDE EWARM-OUT03_04- STM32G4xx_Nucleo.bin
MDK-ARM-OUT03_04- STM32G4xx_Nucleo.bin
STM32CubeIDE-OUT03_04- STM32G4xx_Nucleo.bin
Poznámka: Binární fileS uvedené v tabulkách výše jsou součástí softwarového balíku X-CUBE-IPS. STEVAL-IFP044V1 je plně kompatibilní s X-NUCLEO-OUT04A1..
- Krok 3. Připojte napájení zařízení IPS2050HQ-32 objtage přes CN1 (viz část 1.1.2 Výkonová část).
- Krok 4. Poskytněte digitální napájení objtage (viz část 1.1.1 Digitální část).
- Krok 5. Připojte zátěž na výstupní konektor (viz část 1.1.2 Výkonová část).
- Krok 6. Resetujte example sekvence stisknutím černého tlačítka na desce STM32 Nucleo.
- Krok 7. Stiskněte modré tlačítko na desce STM32 Nucleo a vyberte si mezi exampsoubory poskytované ve výchozím balíčku firmwaru.
Konfigurace více desek
Je také možné vyhodnotit osmikanálový digitální výstupní modul naskládáním čtyř STEVAL-IFP044V1 se sdílenou nebo nezávislou napájecí lištou a nezávislými zátěžemi.
V tomto případě musí být čtyři rozšiřující desky (deska 0, 1, 2, 3, jak je uvedeno v tabulce níže) správně nakonfigurovány: u desky 1, 2 a 3 je nutné odpájet čtyři odpory pro každou desku z výchozího nastavení. pozici a připájejte je zpět v alternativních pozicích podle následující tabulky.
Tabulka 3. Konfigurace sady čtyř rozšiřujících desek
| Deska č. | IN1 | IN2 | FLT1 | FLT2 |
| Deska 0 | R101 | R102 | R103 | R104 |
| Deska 1 | R131 | R132 | R133 | R134 |
| Deska 2 | R111 | R112 | R113 | R114 |
| Deska 3 | R121 | R122 | R123 | R124 |
Důležité: Při použití desky 2 a desky 3 musí dvě propojky uzavřít piny morfo konektorů na desce STM32 Nucleo:
- CN7.35-36 uzavřeno
- CN10.25-26 uzavřeno
Schématická schémata
Obrázek 5. Schéma obvodu STEVAL-IFP044V1 (1 ze 2)
Obrázek 6. Schéma obvodu STEVAL-IFP044V1 (2 ze 2)
Kusovník
Tabulka 4. Kusovník STEVAL-IFP044V1
| Položka | Q.ty | Ref. | Část/hodnota | Popis | Výrobce | Objednací kód |
| 1 | 1 | U1 | IPS2050HQ-32, QFN48L
Rozměr 8×6 mm |
Duální HS IPS | ST | IPS2050HQ-32 |
| 2 | 1 | CN1 | 5 cest, 1 řada, TH 5 mm, 24 A | Konektor | WURTH | 691137710005 |
| 3 | C1,C2 NA | 4.7 nF, 1825, 3k V | Kondenzátory | Vishay | HV1825Y472KXHATHV | |
| 3 | 1 | TR1 | SM15T39CA, SMC | 1500 W, 33.3 V TVS v SMC | ST | SM15T39CA |
| 4 | 1 | D1 | STPS1H100A, SMA | 100 V, 1 A výkon Schottkyho usměrňovač | ST | STPS1H100A |
|
5 |
10 |
J1, J2, J3,
J4, J5, J6, J7, J12, J13 J17 |
TH 2.54 mm |
2 způsobů, 1 řada |
WURTH |
61300211121 |
| 6 | J10, J11 NA | TH 2.54 mm | Propojky | – | – | |
| 7 | 2 | C4, C5 | 100nF, 0805, 100 V | Kondenzátory | WURTH | 885012207128 |
| 8 | 1 | C6 | 2.2uF, 1206, 100 V | Kondenzátor | AVX | 12061C225KAT2A |
| 9 | 2 | C7, C10 | 470pF, 0603, 16 V | Kondenzátory | WURTH | 885012206032 |
| 10 | 2 | C8, C11 | 47nF, 0603, 16 V | Kondenzátory | WURTH | 885012206044 |
| 11 | 2 | C9, C12 | 470nF, 0603, 25 V | Kondenzátory | WURTH | 885012206075 |
| 12 | C13 NA | 100uF, TH, 100 V | Kondenzátor | – | – | |
| 13 | 4 | ISO1, ISO2 ISO3, ISO4 | TLP383, 11-4P1A, VCE = 80 V VISO = 5 k V | OPTOSPOJ | TOSHIBA WURTH | TLP383 140100146000 |
| 14 | 2 | R1, R2 | 27 kΩ, 0603, 0.1 W | Rezistory | MULTICOMP | MCMR06X2702FTL |
| 15 | 2 | R3, R4 | 22 kΩ, 0603, 0.1 W | Rezistory | VISHAY | CRCW060322K0FKEA |
| 16 | 2 | R5, R6 | 390Ω, 0603, 0.1 W | Rezistory | YAGEO | RC0603FR-07390RL |
| 17 | 2 | DG1, DG2 | 150060GS75000, 0603 | Zelená LED | WURTH | 150060GS75000 |
| 18 | 2 | R7, R8 | 22 kΩ, 0603, 0.2 W | Rezistory | TE-CONN | CRGH0603J22K |
| 19 | 2 | DR1, DR2 | 150060RS75000, 0603 | ČERVENÁ LED | WURTH | 150060RS75000 |
| 20 | 2 | J8, J9 | SMD 2.54 mm | 6 cest, 2 řady konektoru | WURTH | 61030621121 |
| 21 | 4 | Rl, R9, R10, R14 | 10kΩ, 0603, 0.1 W, ±1 % | Rezistory | Bourns | CR0603-FX-1002ELF |
| 22 | 4 | Rl, R11, R12, R16 | 0Ω, 0603, 0.1 W | Rezistory | MULTICOMP | MCWR06X000 PTL |
| 23 | 2 | R13, R18 | 2.2 kΩ, 0603, 0.1 W | Rezistory | MULTICOMP | MCMR06X2201FTL |
| 24 | 4 | Rl, R101, R102, R103 | 100Ω, 0603, 0.1 W, ±0.5 % | Rezistory | Panasonic | ERJ3BD1000V |
|
25 |
R111, R121, R131 R112, R122, R132 R113, R123, R133 R114, R124, R134 NA |
100Ω, 0603 |
Rezistory |
– |
– |
| Položka | Q.ty | Ref. | Část/hodnota | Popis | Výrobce | Objednací kód |
|
26 |
5 |
SW1, SW2, SW3, SW4, SW5 |
SMD 2.54 mm |
3 způsobů, 1 řada |
TE-CONN |
1241150-3 |
| 27 | 1 | CN2 | TH 5 mm | 2 způsobů, 1 řada | WURTH | 691137710002 |
| 28 | D2 NA | BAT48JFILM, SOD-323, 40
V, 0.35 A |
VDD ochrana proti přepólování | ST | BAT48JFILM | |
| 29 | TR2 NA | ESDA15P60-1U1M, QFN-2L | Vysoce výkonný přechodový t.jtage supresor | ST | ESDA15P60-1U1M | |
| 30 | 1 | CN5 | TH 2.54 mm | 10 způsobů, 1 řada | SAMTEC 4UCON | ESQ-110-14-TS 17896 |
| 31 | 2 | CN6, CN9 | TH 2.54 mm | 8 způsobů, 1 řada | SAMTEC 4UCON | ESQ-108-14-TS 15782 |
| 32 | 1 | CN8 | TH 2.54 mm | 6 způsobů, 1 řada | SAMTEC 4UCON | ESQ-106-04-TS 15781 |
| 33 | CN7, CN10 NA | TH 2.54 mm | Konektory | SAMTEC | ESQ-119-14-TD | |
|
34 |
5 |
TP1, TP2, TP3, TP4, TP5 |
TH d = 1 mm |
Testovací bod |
RS |
262-2034 |
Verze desky
Tabulka 5. Verze STEVAL-IFP044V1
| Verze PCB | Schématická schémata | Kusovník |
| STEVAL$IFP044V1A (1) | Schématická schémata STEVAL$IFP044V1A | STEVAL$IFP044V1A kusovník |
Tento kód identifikuje první verzi zkušební desky STEVAL-IFP044V1. Je vytištěn na desce plošných spojů.
Informace o souladu s předpisy
Oznámení pro Federální komunikační komisi USA (FCC)
Pouze pro hodnocení; není schválen FCC pro další prodej
OZNÁMENÍ FCC – Tato sada je navržena tak, aby umožňovala:
- Vývojáři produktů, aby vyhodnotili elektronické součástky, obvody nebo software spojený se sadou, aby určili, zda takové položky začlenit do hotového produktu a
- Vývojáři softwaru pro psaní softwarových aplikací pro použití s konečným produktem.
Tato sada není hotovým výrobkem a po sestavení nesmí být dále prodána nebo jinak uvedena na trh, pokud nezískáte všechna požadovaná povolení FCC pro vybavení. Provoz je podmíněn tím, že tento produkt nebude způsobovat škodlivé rušení licencovaným rádiovým stanicím a že tento produkt bude akceptovat škodlivé rušení. Není-li sestavená souprava navržena tak, aby fungovala podle části 15, části 18 nebo části 95 této kapitoly, musí provozovatel soupravy pracovat na základě oprávnění držitele licence FCC nebo si musí zajistit experimentální oprávnění podle části 5 této kapitoly 3.1.2. XNUMX.
Oznámení pro inovaci, vědu a hospodářský rozvoj Kanada (ISED)
Pouze pro účely hodnocení. Tato sada generuje, používá a může vyzařovat vysokofrekvenční energii a nebyla testována na shodu s limity výpočetních zařízení podle pravidel Industry Canada (IC).
À des fins d'évaluation unique. Ce kit genère, use et peut émettre de l'énergie radiofréquence et n'a pas été testé pour sa conformité aux limites des appareils informatiques conformément aux règles d'Industrie Canada (IC).
Upozornění pro Evropskou unii
Toto zařízení je v souladu se základními požadavky směrnice 2014/30/EU (EMC) a směrnice 2015/863/EU (RoHS).
Upozornění pro Spojené království Toto zařízení je v souladu s předpisy Spojeného království o elektromagnetické kompatibilitě 2016 (UK SI 2016 č. 1091) a s předpisy o omezení používání určitých nebezpečných látek v elektrických a elektronických zařízeních z roku 2012 (UK SI 2012 č. 3032 ).
Historie revizí
Tabulka 6. Historie revizí dokumentu
| Datum | Revize | Změny |
| 29-2022-XNUMX | 1 | Počáteční vydání. |
DŮLEŽITÉ UPOZORNĚNÍ – ČTĚTE POZORNĚ
STMicroelectronics NV a její dceřiné společnosti (“ST”) si vyhrazují právo provádět změny, opravy, vylepšení, úpravy a vylepšení produktů ST a/nebo tohoto dokumentu kdykoli bez upozornění. Kupující by měli před zadáním objednávky získat nejnovější relevantní informace o produktech ST. Produkty ST jsou prodávány v souladu s prodejními podmínkami ST platnými v době potvrzení objednávky.
Kupující jsou výhradně odpovědní za výběr, výběr a použití produktů ST a ST nepřebírá žádnou odpovědnost za pomoc s aplikací nebo design produktů kupujících.
Společnost ST zde neuděluje žádnou výslovnou ani předpokládanou licenci k právu duševního vlastnictví.
Další prodej produktů ST s ustanoveními odlišnými od informací uvedených v tomto dokumentu ruší jakoukoli záruku poskytnutou společností ST na takový produkt.
ST a logo ST jsou ochranné známky společnosti ST. Další informace o ochranných známkách ST viz www.st.com/trademarks. Všechny ostatní názvy produktů nebo služeb jsou majetkem jejich příslušných vlastníků.
Informace v tomto dokumentu nahrazují a nahrazují informace dříve uvedené v předchozích verzích tohoto dokumentu.
© 2022 STMicroelectronics – Všechna práva vyhrazena
Dokumenty / zdroje
 |
STMicroelectronics STEVAL-IFP044V1 Průmyslová digitální výstupní rozšiřující deska [pdfUživatelská příručka STEVAL-IFP044V1, průmyslová digitální výstupní rozšiřující deska, STEVAL-IFP044V1 průmyslová digitální výstupní rozšiřující deska, digitální výstupní rozšiřující deska, výstupní rozšiřující deska, rozšiřující deska, deska |
