STMicroelectronics X-NUCLEO-OUT01A2數(shù)字輸出擴展板是工業(yè)數(shù)字輸出擴展板，用于STM32 Nucleo電路板，并基于ISO8200BQ固態(tài)繼電器。該擴展板接口直接連接到由GPIO引腳和Arduino^?^ R3連接器驅動的STM32 Nucleo上的微控制器。X-NUCLEO-OUT01A2擴展板提供一個環(huán)境，用于評估連接到0.7A工業(yè)負載的數(shù)字輸出模塊中ISO8200BQ的診斷和驅動能力。該擴展板可連接至NUCLEO-F401RE和NUCLEO-G431RB STM32 Nucleo開發(fā)板。X-NUCLEO-OUT01A2擴展板經(jīng)過CE認證，符合RoHS指令以及中國RoHS標準。

數(shù)據(jù)手冊；*附件：STMicroelectronics X-NUCLEO-OUT01A2數(shù)字輸出擴展板數(shù)據(jù)手冊.pdf

特性

• 基于ISO8200BQ八進制高壓側，具有以下特性：
  • 工作電壓范圍：10.5V至36V
  • 低功率耗散 (RON(MAX) = 240mΩ)
  • 每個通道工藝側最多0.7A工作電流
  • 直接 (抖動<20μs) 和同步 (抖動<6μs) 控制模式
  • 用于電感負載的快速衰減
  • 欠壓鎖閉
  • 過載和過熱保護
  • 接地失效保護
  • TFQFPN32封裝
• 工藝和邏輯電源軌反轉極性保護裝置
• 兼容STM32 Nucleo開發(fā)板
• 配備Arduino^?^ UNO R3連接器
• 符合RoHS標準和RoHS中國標準
• 通過CE認證

電路板概述

?X-NUCLEO-OUT01A2工業(yè)數(shù)字輸出擴展板技術解析?

?一、產(chǎn)品概述?

X-NUCLEO-OUT01A2是意法半導體（STMicroelectronics）推出的工業(yè)級數(shù)字輸出擴展板，專為STM32 Nucleo開發(fā)平臺設計。其核心采用?ISO8200BQ octal高邊智能功率固態(tài)繼電器?，具備?8通道獨立輸出?和?2500VRMS galvanic隔離?特性，支持驅動最高?0.7A/通道的感性負載?，適用于工業(yè)自動化、PLC（可編程邏輯控制器）及高可靠性數(shù)字輸出模塊場景。

?二、核心特性與硬件設計?

?1. ISO8200BQ核心芯片功能?

• ?電壓范圍?：10.5V至36V寬壓操作，支持工業(yè)現(xiàn)場復雜電源環(huán)境。
• ?導通電阻?：最大240mΩ（@25°C），低功耗設計減少熱損耗。
• ?保護機制?：
  • 過載與過溫保護
  • 欠壓鎖定（UVLO）
  • 接地丟失保護
• ?控制模式?：
  • ?直接控制模式?（J1、J2閉合）：響應延遲<20μs
  • ?同步控制模式?（J1、J2斷開）：抖動<6μs，適用于精密時序控制。

?2. 擴展板硬件配置?

• ?邏輯側電壓?：3.3V至5V兼容，適配STM32 Nucleo系列MCU。
• ?輸出狀態(tài)指示?：
  • 綠色LED（J6、J7閉合1-2/3-4/5-6/7-8）實時顯示通道開關狀態(tài)。
  • 紅色LED（J3閉合1-2）用于過熱與通信錯誤診斷。
  • 黃色LED（J3閉合5-6）指示輸出使能狀態(tài)。
• ?接口兼容性?：
  • 標準Arduino UNO R3連接器
  • Morpho擴展接口（未焊接預留位）
• ?反向極性保護?：邏輯側與過程側電源均內(nèi)置防反接電路。

?三、應用場景與系統(tǒng)集成?

?1. 典型工業(yè)應用?

• ?PLC模塊擴展?：結合X-NUCLEO-PLC01A1構建?8輸入+16輸出?的完整控制系統(tǒng)。
• ?無線遠程控制?：通過X-NUCLEO-IDW01M1擴展Wi-Fi/藍牙通信，搭配?ST-PLC移動端應用?（Android/iOS）實現(xiàn)遠程監(jiān)控。
• ?高感性負載驅動?：適用于電磁閥、繼電器線圈等工業(yè)執(zhí)行器。

?2. 配置靈活性?

• ?跳線與開關設置?：
  • 默認配置（J13-J17開路，SW1/SW28-SW35閉合1-2）可兼容前代X-NUCLEO-OUT01A1硬件。
• ?獨立/堆疊使用?：既可單獨連接NUCLEO-F401RE或NUCLEO-G431RB開發(fā)板，也可與其他擴展板堆疊形成多功能系統(tǒng)。

?四、關鍵參數(shù)與設計要點?

?五、軟件生態(tài)與開發(fā)支持?

• ?STM32Cube軟件擴展?：提供?X-CUBE-IPS?固件庫，集成通道診斷、保護機制調優(yōu)及同步控制算法。
• ?多模式支持?：
  • ?快速衰減?（Fast decay）：優(yōu)化感性負載關斷特性，抑制電壓尖峰。
  • ?可選驅動策略?：通過SW36/SW37切換直接訪問（閉合1-2）或同步訪問（閉合2-3）。

?六、設計建議與注意事項?

1. ?散熱管理?：持續(xù)滿載運行時需監(jiān)測ISO8200BQ結溫，建議配合散熱器或強制風冷。
2. ?布線優(yōu)化?：高頻場景下，VCC與GND間需就近布置去耦電容（如C9-C12）。
3. ?兼容性驗證?：與NUCLEO板卡連接時，需確認EXT_Vdd跳線設置為3.3V（獨立使用時可達5.5V）。