STMicroelectronics STEVAL-IFP045V1擴(kuò)展板設(shè)計(jì)用于連接2.5A工業(yè)負(fù)載的數(shù)字輸出模塊中的IPS1025H單通道高側(cè)智能電源固態(tài)繼電器。STEVAL-IFP045V1工業(yè)數(shù)字輸出擴(kuò)展板提供強(qiáng)大、靈活的評(píng)估環(huán)境。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：*附件：STMicroelectronics STEVAL-IFP045V1擴(kuò)展板數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

特性

基于IPS1025H單通道高側(cè)開(kāi)關(guān)，具有以下特性：
- 工作電壓范圍：高達(dá)60V
- 低功耗 (R ~~ON(MAX)~~ =25mΩ)
- 用于電感負(fù)載的快速衰減
- 智能驅(qū)動(dòng)電容負(fù)載
- 欠壓鎖定
- 過(guò)載和過(guò)熱保護(hù)
- QFN48L 8mm x 6mm封裝
應(yīng)用板的工作電壓范圍：8V至33V/0A至2.5A
擴(kuò)展工作電壓范圍（J3開(kāi)路）：高達(dá)60V
用于指示輸出開(kāi)/關(guān)狀態(tài)的綠色LED
用于指示過(guò)載和過(guò)熱診斷的紅色LED
5kV電隔離
電源軌反向極性保護(hù)
兼容STM32 Nucleo開(kāi)發(fā)板
配有Arduino UNO R3連接器
通過(guò)CE認(rèn)證
符合RoHS指令和中國(guó)RoHS指令
未批準(zhǔn)FCC轉(zhuǎn)售

布局

STEVAL-IFP045V1工業(yè)數(shù)字輸出擴(kuò)展板技術(shù)解析與應(yīng)用指南

一、產(chǎn)品概述與核心特性

STEVAL-IFP045V1是STMicroelectronics推出的一款工業(yè)級(jí)數(shù)字輸出擴(kuò)展板，專(zhuān)門(mén)為評(píng)估IPS1025H單高邊智能功率固態(tài)繼電器的驅(qū)動(dòng)和診斷能力而設(shè)計(jì)。該擴(kuò)展板為連接2.5A工業(yè)負(fù)載的數(shù)字輸出模塊提供了強(qiáng)大而靈活的環(huán)境。

核心亮點(diǎn)特性

?基于IPS1025H單高邊開(kāi)關(guān)?：工作電壓范圍達(dá)60V，最大導(dǎo)通電阻僅25mΩ
?寬電壓工作范圍?：標(biāo)準(zhǔn)工作范圍8-33V/0-2.5A，擴(kuò)展模式下可達(dá)60V
?完善的保護(hù)機(jī)制?：具備快速感性負(fù)載衰減、智能容性負(fù)載驅(qū)動(dòng)、欠壓鎖定、過(guò)載和過(guò)熱保護(hù)
?高壓隔離設(shè)計(jì)?：提供5kV光耦隔離，確保系統(tǒng)安全
?豐富的診斷指示?：綠色LED顯示輸出狀態(tài)，紅色LED提供過(guò)載和過(guò)熱診斷

二、硬件架構(gòu)深度解析

2.1 核心器件IPS1025H

該擴(kuò)展板的核心是QFN48L 8x6mm封裝的IPS1025H單高邊智能功率固態(tài)繼電器，其主要技術(shù)參數(shù)包括：

?導(dǎo)通性能?：最大導(dǎo)通電阻25mΩ，顯著降低功率損耗
?負(fù)載適應(yīng)性?：支持快速感性負(fù)載衰減和智能容性負(fù)載驅(qū)動(dòng)
?保護(hù)功能?：集成欠壓鎖定、過(guò)載保護(hù)和溫度保護(hù)電路

2.2 電源管理架構(gòu)

擴(kuò)展板設(shè)計(jì)了多重電源管理方案：

?主供電?：8-60V寬范圍輸入，通過(guò)J3跳線(xiàn)選擇工作模式
?反向極性保護(hù)?：集成供電軌反極性保護(hù)電路
?濾波設(shè)計(jì)?：采用C6（100μF）和C10（2.2μF）組合濾波

三、接口設(shè)計(jì)與系統(tǒng)集成

3.1 連接器配置

?Arduino UNO R3連接器?：提供標(biāo)準(zhǔn)化接口
?STM32 Nucleo兼容性?：可直接與NUCLEO-F401RE或NUCLEO-G431RB開(kāi)發(fā)板連接
?多板堆疊能力?：支持最多4塊擴(kuò)展板堆疊，構(gòu)建多通道數(shù)字輸出系統(tǒng)

3.2 信號(hào)隔離設(shè)計(jì)

通過(guò)5kV光耦隔離器實(shí)現(xiàn)MCU與功率級(jí)的電氣隔離：

?控制信號(hào)?：IN1輸入信號(hào)
?故障診斷?：FLT1、FLT2故障信號(hào)反饋
?GPIO驅(qū)動(dòng)?：通過(guò)STM32的GPIO引腳驅(qū)動(dòng)光耦

四、應(yīng)用場(chǎng)景與優(yōu)勢(shì)分析

4.1 目標(biāo)應(yīng)用領(lǐng)域

? 可編程邏輯控制器（PLC） ?
工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)
數(shù)字輸出模塊評(píng)估
高邊開(kāi)關(guān)應(yīng)用測(cè)試

4.2 設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)

?高性能?：低導(dǎo)通電阻確保高效率運(yùn)行
?高可靠性?：多重保護(hù)機(jī)制保證系統(tǒng)穩(wěn)定
?靈活性?：寬電壓范圍和堆疊設(shè)計(jì)適應(yīng)多樣化需求
?易用性?：標(biāo)準(zhǔn)化接口簡(jiǎn)化系統(tǒng)集成

五、系統(tǒng)配置與調(diào)試指南

5.1 跳線(xiàn)配置說(shuō)明

?J3?：默認(rèn)閉合，選擇標(biāo)準(zhǔn)電壓范圍；斷開(kāi)時(shí)可擴(kuò)展至60V
?J1?：默認(rèn)閉合，輸出連接
?SW1-SW4?：提供靈活的配置選項(xiàng)

5.2 軟件支持

擴(kuò)展板提供STM32Cube軟件擴(kuò)展（X-CUBE-IPS），包含：

IPS1025H驅(qū)動(dòng)庫(kù)
工業(yè)數(shù)字輸出控制算法
診斷功能實(shí)現(xiàn)

六、安全認(rèn)證與合規(guī)性

該擴(kuò)展板已通過(guò)：

?CE認(rèn)證?：符合歐洲安全標(biāo)準(zhǔn)
?RoHS合規(guī)?：符合環(huán)保要求
?中國(guó)RoHS?：滿(mǎn)足中國(guó)市場(chǎng)準(zhǔn)入要求

七、設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

?散熱考慮?：在大電流應(yīng)用時(shí)需關(guān)注IPS1025H的散熱設(shè)計(jì)
?電源選擇?：根據(jù)負(fù)載需求合理選擇工作電壓范圍
?布線(xiàn)規(guī)范?：遵循高頻電路布線(xiàn)原則，確保系統(tǒng)穩(wěn)定性

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