STMicroelectronics UM3074 X-NUCLEO-OUT19A1 průmyslová digitální výstupní rozšiřující deska
Zavedení
Průmyslová rozšiřující deska digitálního výstupu X-NUCLEO-OUT19A1 pro STM32 Nucleo poskytuje výkonné a flexibilní prostředí pro vyhodnocení řídicích a diagnostických schopností osmičkového inteligentního výkonového polovodičového relé IPS8160HQ-1 v připojeném digitálním výstupním modulu do 1 A průmyslové zátěže. X-NUCLEO-OUT19A1 se propojuje s mikrokontrolérem na STM32 Nucleo prostřednictvím 3 kV a 3.7 kV optočlenů poháněných piny GPIO a konektory Arduino® R3. Rozšiřující desku lze připojit buď k vývojové desce NUCLEO-F401RE nebo NUCLEO-G431RB. Je také možné hodnotit systém složený z X-NUCLEO-OUT19A1 naskládaných na jiné rozšiřující desky.
Nadview
X-NUCLEO-OUT19A1 obsahuje inteligentní spínač napájení (IPS) IPS8160HQ-1, který je vybaven ochranou proti nadproudu a přehřátí pro bezpečné řízení výstupní zátěže. Deska je navržena tak, aby splňovala aplikační požadavky na galvanické oddělení mezi uživatelským a napájecím rozhraním. Optická izolace tento požadavek splňuje. Izolace je realizována pomocí tří optočlenů (ISO1, ISO2, ISO3) pro vstupní signály předávané do zařízení a stavový kumulativní diagnostický zpětnovazební signál zařízení. Vlastnosti rozšiřující desky:
- Založeno na osmičkovém high-side přepínači IPS8160HQ-1, který nabízí:
- Provozní rozsah 10.5 až 36 V
- Nízký ztrátový výkon (RON(MAX) = 280 mΩ)
- Rychlý útlum pro indukční zátěže
- Pod voltage uzamčení
- Ochrana proti přetížení a přehřátí
- Ztráta zemní ochrany
- Balení QFN48L 8×6 mm
- Aplikační deska svtagProvozní rozsah: 15 až 33 V
- Rozšířený svtage Provozní rozsah (J9 otevřená) do 36 V
- Provozní proud: až 1 A na kanál
- Zelené LED pro stav zapnuto/vypnuto výstupy (J12 a J13 sepnou 1-2, 3-4, 5-6, 7-8)
- Červená LED pro běžnou diagnostiku přehřátí (SW2 zavřít 2-3)
- 3 kV galvanické oddělení
- Ochrana proti přepólování napájecí lišty
- Kompatibilní s vývojovými deskami STM32 Nucleo
- Vybaveno konektory Arduino® UNO R3
- RoHS a Čína v souladu s RoHS
- CE certifikováno
Digitální sekce
Digitální sekce je spojena s rozhraním STM32 a digitálním napájecím objtage do az rozšiřující desky X-NUCLEO-OUT19A1.
Tečkovaná zelená čára označuje celou sekci digitálního rozhraní. Růžové obdélníky označují konektory Arduino® UNO R3. Čtyři konektory Arduino® UNO R3:
- umožnit rozšiřující desce komunikovat s mikrokontrolérem vývojové desky STM32 Nucleo s přístupem k periferním zařízením STM32 a zdrojům GPIO;
- zajistit digitální napájení objtage mezi vývojovou deskou STM32 Nucleo a rozšiřující deskou X-NUCLEOOUT19A1 v obou směrech.
- Obvykle vývojová deska STM32 Nucleo dodává rozšiřující desce 3v3 nebo 5v0 generované
- 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 ke konektoru CN11 (ve výchozím nastavení není namontován) na rozšiřující desce a zemní smyčka by měla být uzavřena montáží D2 (umožňující ochranu proti přepólování) nebo sepnutím J11 (bez přepólování) .
Pro dodání VIN objtage železnici, je nutné:
- 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 1 pro VCC, kolík 2 pro GND), připojení zátěže (mezi každým kolíkem CN2, CN3, CN4 a CN12 a kolíkem 2 CN1 lze připojit osm zátěží), EMC ochrany (U2) a ochrana proti přepólování zdroje (D1).
- Stav (přehřátí) červená LED
- Výstupní kanály – zelené LED
- IPS8160HQ-1
- Výstupní a napájecí konektor
Pro EMC:
- SM15T39CA přechodný objtagsupresor (U2), aktivovaný uzavřením J9, je umístěn mezi kolejnicemi VCC a GND, aby chránil IPS8160HQ-1 proti rázovému výboji na trase napájecí lišty až do vazby ±1 kV/2 Ω;
- při běžném přepěťovém testování je třeba na předem připravená místa připájet dva jednovrstvé kondenzátory (C11 a C12 – nejsou součástí dodávky);
- výstup IPS8160HQ-1 stages nevyžadují další EMC ochrany s ohledem na normy IEC61000-4-2, IEC61000-4-3, IEC61000-4-4, IEC61000-4-5, IEC61000-4-8.
Výkon EMC X-NUCLEO-OUT19A1 je podrobně popsán níže:
- pro emise, dodržování norem:
- EN IEC 61000-6-3: 2021
- EN 55032: 2015 + A1: 2020
- pro imunitu, dodržování norem:
- EN IEC 61000-6-1: 2019
- EN 55035: 2017 + A11: 2020
Hardwarové požadavky
Rozšiřující deska X-NUCLEO-OUT19A1 je navržena pro použití s vývojovými deskami NUCLEO-F401RE nebo NUCLEOG431RB STM32 Nucleo. Pro správnou funkci musí být X-NUCLEO-OUT19A1 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 X-NUCLEO-OUT19A1, 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 NUCLEOF401RE
- USB kabel typu A až micro-B pro připojení desky STM32 Nucleo k počítači při použití vývojové desky NUCLEOG431RB
- firmware a softwarový balíček X-CUBE-IPS nainstalovaný na vašem PC/laptopu
Nastavení desky
- Krok 1. Připojte kabel mini-USB nebo micro-USB k počítači, abyste mohli používat X-NUCLEO-OUT19A1 s vývojovou deskou NUCLEOF401RE nebo NUCLEO-G431RB
- Krok 2. Stáhněte si firmware (.bin) do mikrokontroléru vývojové desky STM32 Nucleo pomocí nástroje STM32 ST-LINK, STM32CubeProgrammer a podle vašeho prostředí IDE, jak je podrobně uvedeno v tabulce níže
NUCLEO-F401RE IAR Keil STM32CubeIDE EWARM-OUT09_19- STM32F4xx_Nucleo.bin
MDK-ARM-OUT09_19- STM32F4xx_Nucleo.bin
STM32CubeIDE-OUT09_19- STM32F4xx_Nucleo.bin
NUCLEO-G431RB IAR Keil STM32CubeIDE EWARM-OUT09_19- STM32G4xx_Nucleo.bin
MDK-ARM-OUT09_19- STM32G4xx_Nucleo.bin
STM32CubeIDE-OUT09_19- STM32G4xx_Nucleo.bin
- Krok 3. Připojte napájení zařízení IPS8160HQ-1 objtage přes CN1 (viz část 1.3 Výkonová část).
- Krok 4. Poskytněte digitální zdroj objtage (viz část 1.2 Digitální část).
- Krok 5. Připojte zátěž na výstupní konektor (viz část 1.3 Napájení).
- 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.
Schématická schémata
Kusovník
| Položka | Množství | Odkaz | Část/hodnota | Popis | Výrobce | Objednací kód |
|
1 |
8 |
C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 | 10nF, 0603 (1608
metrický), 50 V, +/-10 % |
CAP CER 10000PF 50V X7R
0603 |
Společnost Wurth Electronics Inc. |
885382206002 |
|
2 |
0 |
C9 |
47uF, radiální, plechovka 100V, +/-20% | CAP 47 UF
20% 100 V (ne sestaven) |
Společnost Wurth Electronics Inc. |
860040875002 |
|
3 |
1 |
C10 |
2.2uF, 1206 (3216
metrický), 100 V, +/-10 % |
CAP CER 2.2UF 100V X7R 1206 | AVX
Korporace |
12061C225KAT2A |
|
4 |
0 |
C11 C12 |
4700 pF, 1825
(4564 metrický), 3000V (3kV), +/-10 % |
CAP CER 4700PF 3KV X7R 1825
(není sestaveno) |
Vishay Vitramon |
HV1825Y472KXHATHV |
|
5 |
1 |
C13 |
0.1uF, 0805 (2012
metrický), 100 V, +/-10 % |
CAP CER 0.1UF 100V X7R 0805 | Společnost Wurth Electronics Inc. |
885012207128 |
|
6 |
5 |
CN1 CN2 CN3 CN4 CN12 | 691214110002,
Rozteč 7.4X7 3.5 |
TERM BLK 2POS SIDE ENT 3.5MM PCB | Společnost Wurth Electronics Inc. |
691214110002 |
|
7 |
1 |
CN5 |
10 způsobů, 1 řada |
CONN RCPT 10POS 0.1 GOLD PCB | SAMTEC 4UCON |
ESQ-110-14-TS 17896 |
|
8 |
2 |
CN6 CN9 |
8 způsobů, 1 řada |
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 (ne
sestaven) |
Společnost Samtec Inc. |
SSQ-119-04-LD |
|
|
10 |
1 |
CN8 |
6 způsobů, 1 řada |
CONN RCPT 6POS 0.1 GOLD PCB | SAMTEC 4UCON |
ESQ-106-04-TS 15781 |
|
11 |
0 |
CN11 |
691214110002, Rozteč 7.4X7 3.5 |
TERMÍN BLK 2POS SIDE ENT
3.5MM PCB (ne sestaven) |
Společnost Wurth Electronics Inc. |
691214110002 |
|
12 |
1 |
D1 |
STPS1H100,
DO-214AC, SMA, 1A |
DIODA SCHOTTKY 100V 1A SMA |
ST |
|
|
13 |
0 |
D2 |
BAT48JFILM,
SC-76, SOD-323, 750 mV @ 200 mA, 350 mA (DC) |
DIODA SCHOTTKY 40V 350MA SOD323
(není sestaveno) |
ST |
|
|
14 |
8 |
D3 D4 D5 D6 D7 D8 D9 D10 | 150060VS75000,
0603 (1608 metrický), 20 mA |
LED ZELENÁ ČISTÁ 0603 SMD | Společnost Wurth Electronics Inc. |
150060VS75000 |
| 15 | 1 | D11 | ČERVENÁ, 0603 (1608
metrický), 20 mA |
LED ČERVENÁ ČISTÁ 0603 SMD | Společnost Wurth Electronics Inc. | 150060RS75000 |
|
16 |
2 |
ISO1 ISO2 |
TLP293-4 (V4GBT PE, 16-SOIC (0.179″, 4.55 mm)
Šířka) |
OPTOIZOLATOR 3.75KV TRANS SO16 | Toshiba Semiconductor and Storage |
TLP293-4(GB-TP,E TLP293-4(V4GBTPE |
| Položka | Množství | Odkaz | Část/hodnota | Popis | Výrobce | Objednací kód |
|
17 |
1 |
ISO3 |
ACPL-217-50AE, 4-SOIC (0.173″,
šířka 4.40 mm) |
OPTOIZOLATOR 3KV TRANSISTOR 4- SO |
Broadcom Limited |
ACPL-217-50AE |
|
18 |
10 |
J9 J10 SW3 SW4 SW5 SW6 SW7 SW8 SW9 SW10 |
JUMPER-con2- pruh-samec |
JUMPER-CONN HLAVA ,100 STR 2POS |
WURTH |
61300211121 |
|
19 |
0 |
J11 |
JUMPER-con2- pruh-samec |
JUMPER-CONN HEADER ,100 STR 2POS (není
sestaven) |
WURTH |
61300211121 |
|
20 |
2 |
J12 J13 |
con8-2×4-strip- samec | CONN HLAVIČKA ,100
DUAL STR 8POS |
WURTH |
61300821121 |
|
21 |
8 |
R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 | 390 (0603
Metrické), 0.1 W, 1/10 W, +/-1 % |
RES SMD 390
OHM 1% 1/10W 0603 |
Yageo |
RC0603FR-07390RL |
|
22 |
8 |
R9 R10 R11 R12 R13 R14 R15 R16 | 68k, 0603 (1608
Metrické), 0.1 W, 1/10 W, +/-1 % |
OZE SMD 68K OHM 1% 1/10W
0603 |
Yageo |
RC0603FR-0768KL |
|
23 |
8 |
R17 R18 R19 R20 R21 R22 R23 R24 | 12k, 0603 (1608
Metrické), 0.1 W, 1/10 W, +/-1 % |
OZE SMD 12K OHM 1% 1/10W
0603 |
Yageo |
RC0603FR-0712KL |
|
24 |
8 |
R25 R26 R27 R28 R29 R30 R31 R32 | 15k, 0603 (1608
Metrické), 0.1 W, 1/10 W, +/-1 % |
OZE SMD 15K OHM 1% 1/10W
0603 |
Yageo |
RC0603FR-0715KL |
|
25 |
1 |
R33 |
2.2K, 0603 (1608
Metrické), 0.1 W, 1/10 W, +/-1 % |
OZE SMD 2.2K OHM 1% 1/10W
0603 |
Yageo |
RC0603FR-072K2L |
|
26 |
2 |
R34 R35 |
0603 (1608
Metrické), 0.1 W, 1/10 W, +/-1 % |
ČIPOVÝ ODPOR SMD 1% 1/10W
0603 |
Yageo |
RC0603FR-070RL |
|
27 |
9 |
R101 R102 R108 R111 R113 R114 R115 R116 R118 |
100 (0603 Metrické), 0.1 W, 1/10 W, +/-1 % |
RES SMD 100 OHM 1% 1/10W 0603 |
Yageo |
RC0603FR-07100RP |
|
28 |
0 |
R103 R104 R105 R106 R107 R109 R110 R112 R117 R119 R120 |
100 (0603 Metrické), 0.1 W, 1/10 W, +/-1 % |
RES SMD 100 Ohm 1% 1/10W 0603 (nesmontované) |
Yageo |
RC0603FR-07100RP |
|
29 |
2 |
SW1 SW2 |
con3-strip-male |
CONN HLAVA ,100 STR 3POS |
WURTH |
61300311121 |
|
30 |
1 |
TP8 |
5001, 0.100″ Dia x
0.180″ L (2.54 mm x 4.57 mm) |
TESTOVACÍ BOD PC MINI .040″D ČERNÝ | Keystone Electronics |
5001 |
|
31 |
1 |
U2 |
SM15T39CA,
DO-214AB, SMC, 1500W (1.5kW) |
TVS DIODE 33.3V 69.7V SMC |
ST |
|
|
32 |
0 |
U5 |
ESDA15P60-1U1 M, 2-UDFN | TVS DIODE 13.2V 22.7V 1610 (ne
sestaven) |
ST |
| Položka | Množství | Odkaz | Část/hodnota | Popis | Výrobce | Objednací kód |
|
33 |
1 |
U1 |
IPS8160HQ-1, QFN48L 8x6mm |
Octal High Side Power Solid State Relay pro vysokou indukční zátěž |
ST |
|
|
34 |
20 |
jumper close 2.54mm+F26:F41 F39F25:F41F24:F 4F14:F41 |
WURTH |
60900213421 |
Verze desky
| Hotovo | Schématická schémata | Kusovník |
| X$NUCLEO-OUT19A1 (1) | Schematické diagramy X$NUCLEO-OUT19A1 | X$NUCLEO-OUT19A1 kusovník |
Informace o souladu s předpisy
Oznámení pro Federální komunikační komisi USA (FCC)
Pouze pro hodnocení; není schválen FCC pro další prodej
UPOZORNĚNÍ 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).
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).
Dokumenty / zdroje
 |
STMicroelectronics UM3074 X-NUCLEO-OUT19A1 průmyslová digitální výstupní rozšiřující deska [pdfUživatelská příručka UM3074 X-NUCLEO-OUT19A1 průmyslová rozšiřující deska digitálního výstupu, UM3074, X-NUCLEO-OUT19A1 průmyslová rozšiřující deska digitálního výstupu, průmyslová rozšiřující deska digitálního výstupu, rozšiřující deska digitálního výstupu, rozšiřující deska výstupu, rozšiřující deska, deska |
