STMicroelectronics STEVAL-IFP047V1工業(yè)數字輸出擴展板基于ISO808-1,與STM32 Nucleo兼容。它提供了一個強大、靈活的環(huán)境,用于評估ISO808-1八通道高側智能電源固態(tài)繼電器的驅動和診斷功能,具有嵌入式電流隔離,在連接1.0A工業(yè)負載的數字輸出模塊中。
數據手冊:*附件:STMicroelectronics STEVAL-IFP047V1數字輸出擴展板數據手冊.pdf
特性
- 基于ISO808-1八路高側開關,特性包括:
- 應用板處理側工作范圍:10V(J10打開)至33V(J9關閉)
- 處理側擴展工作范圍為9.2V(J10關閉)至36V(J9打開)
- 應用板邏輯側工作電壓:3.3V至5V
- 用于輸出開/關狀態(tài)的綠色LED(J6和J7關閉1-2、3-4、5-6、7-8)
- 紅色LED指示常見過熱和通信錯誤診斷(J3關閉1-2)
- 黃色LED指示輸出使能狀態(tài)(J3關閉5-6)
- 直接控制模式(J1、J2關閉)
- 同步控制模式(J1、J2打開)
- 處理側和邏輯側電源軌反極性保護
- 兼容STM32 Nucleo開發(fā)板
- 配備Arduino? UNO R3連接器
- 符合RoHS指令和中國RoHS指令
- 通過CE認證
示意圖
STEVAL-IFP047V1 工業(yè)數字輸出擴展板技術解析與應用
?摘要?
STEVAL-IFP047V1 是意法半導體推出的一款工業(yè)數字輸出擴展板,其核心基于 ISO808-1 八通道高端智能功率固態(tài)繼電器,集成了電氣隔離與多重保護功能,專用于驅動工業(yè)負載。本文結合數據手冊內容,詳細分析其技術特性、硬件設計及應用場景。
一、核心器件與功能特性
1. 主控芯片 ISO808-1
- ?電氣參數?:
- 工作電壓范圍:9.2V 至 36V
- 導通電阻:最大值 260mΩ(低功耗設計)
- 單通道輸出電流:最高 1A
- 隔離能力:嵌入式 2.5k VRMS 電氣隔離
- ?控制模式?:
- 直接控制模式(抖動 < 20μs):通過跳線 J1、J2 閉合啟用
- 同步控制模式(抖動 < 6μs):跳線 J1、J2 斷開時啟用
- 支持感性負載快速衰減功能
2. 擴展板硬件特性
- ?電源設計?:
- 邏輯側電壓:3.3V 至 5V
- 過程側電壓:默認 10V(J10 開路)至 33V(J9 閉合);擴展模式下可達 9.2V(J10 閉合)至 36V(J9 開路)
- 集成反極性保護(過程側與邏輯側)
- ?狀態(tài)指示?:
- 綠色 LED:輸出通道開關狀態(tài)(通過 J6、J7 跳線配置)
- 紅色 LED:過熱與通信錯誤診斷(J3 跳線 1-2 閉合)
- 黃色 LED:輸出使能狀態(tài)指示(J3 跳線 5-6 閉合)
二、硬件架構與接口設計
1. 電路架構
- ?隔離設計?:通過 ISO808-1 實現微控制器與過程級的電氣隔離,滿足工業(yè)環(huán)境安全需求。
- ?接口兼容性?:
- 支持 STM32 Nucleo 開發(fā)板(如 NUCLEO-F401RE、NUCLEO-G431RB)
- 配備 Arduino UNO R3 連接器與 Morpho 接口
- ?保護機制?:
- 欠壓鎖定(UVLO)
- 過載與過溫保護
- 接地失效保護
2. 擴展靈活性
- ?獨立供電配置?:EXT_Vdd 引腳支持最高 5.5V(獨立使用時)或 3.3V(連接 Nucleo 板時)
- ?堆疊能力?:支持與其他擴展板組合使用,構建復雜系統(tǒng)。
三、典型應用場景
1. 工業(yè)自動化
2. 評估與開發(fā)
- ?STM32Cube 生態(tài)集成?:配套 X-CUBE-IPS 軟件擴展包,簡化驅動開發(fā)流程。
- ?診斷功能驗證?:利用板載指示燈與跳線配置,實時監(jiān)控輸出狀態(tài)與故障信息。
四、設計要點與優(yōu)化建議
- ?散熱管理?
低導通電阻(260mΩ)減少功耗,但需通過 PCB 布局優(yōu)化散熱路徑,避免長期高負載運行導致過熱。 - ?控制模式選擇?
- 高實時性場景:優(yōu)先選用同步控制模式(抖動 < 6μs)
- 常規(guī)應用:直接控制模式可滿足多數需求
- ?合規(guī)性認證?
板卡符合 RoHS、中國 RoHS 及 CE 認證標準,適用于全球市場。
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