STMicroelectronics X-NUCLEO-OUT06A1擴(kuò)展板用于評(píng)估IPS1025H-32的驅(qū)動(dòng)和診斷功能。IPS1025H-32是一款單通道高側(cè)智能電源固態(tài)繼電器，采用數(shù)字輸出模塊（連接5.7A工業(yè)負(fù)載）。X-NUCLEO-OUT06A1通過(guò)5kV光耦合器與STM32 Nucleo上的微控制器連接，由GPIO引腳和Arduino UNO R3連接器驅(qū)動(dòng)。該擴(kuò)展板可連接NUCLEO-F401RE或NUCLEO-G431RB開(kāi)發(fā)板。

數(shù)據(jù)手冊(cè)；*附件：STMicroelectronics X-NUCLEO-OUT06A1擴(kuò)展板數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

特性

• 基于IPS1025H-32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 (RON(MAX) =25m?)
  • 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)
  • PSSO24封裝
• 應(yīng)用板工作范圍：8V至33V/0至5.7A
• 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
• 紅色LED，用于診斷（過(guò)載和過(guò)熱）
• 5kV電流隔離
• 電源軌反向極性保護(hù)
• EMC符合IEC61000-4-2、IEC61000-4-3、IEC61000-4-4、IEC61000-4-5、IEC61000-4-8等標(biāo)準(zhǔn)
• 兼容STM32 Nucleo開(kāi)發(fā)板
• 配有Arduino UNO R3連接器
• 通過(guò)CE認(rèn)證
  • EN 55032:2015 + A1:2020
  • EN 55035:2017 + A11:2020
• 符合RoHS指令和中國(guó)RoHS指令

示意圖

STM32工業(yè)數(shù)字輸出擴(kuò)展板X(qián)-NUCLEO-OUT06A1技術(shù)詳解

一、產(chǎn)品概述

?X-NUCLEO-OUT06A1?是意法半導(dǎo)體推出的工業(yè)級(jí)數(shù)字輸出擴(kuò)展板，基于IPS1025H-32高邊智能功率固態(tài)繼電器設(shè)計(jì)，專(zhuān)為STM32 Nucleo開(kāi)發(fā)板提供高性能的數(shù)字輸出解決方案。

二、核心技術(shù)特點(diǎn)

1. IPS1025H-32高邊開(kāi)關(guān)優(yōu)勢(shì)

• ?寬工作電壓范圍?：支持8-33V標(biāo)準(zhǔn)工作電壓，通過(guò)J3跳線開(kāi)路可擴(kuò)展至60V
• ?極低功率損耗?：最大導(dǎo)通電阻僅25mΩ，顯著降低系統(tǒng)發(fā)熱
• ?負(fù)載適應(yīng)性?：
  • 支持感性負(fù)載快速衰減
  • 智能驅(qū)動(dòng)容性負(fù)載
• ?完善保護(hù)機(jī)制?：
  • 欠壓鎖定功能
  • 過(guò)載和過(guò)溫保護(hù)
  • PSSO24封裝確保散熱性能

2. 工業(yè)級(jí)電氣特性

• ?輸出能力?：最高支持5.7A負(fù)載電流
• ?電氣隔離?：提供5kV光耦隔離，確保系統(tǒng)安全
• ?防護(hù)設(shè)計(jì)?：
  • 電源反接保護(hù)
  • 電磁兼容符合IEC61000-4系列標(biāo)準(zhǔn)

三、系統(tǒng)架構(gòu)與連接

1. 硬件接口設(shè)計(jì)

• ?STM32 Nucleo兼容性?：
  • 支持NUCLEO-F401RE和NUCLEO-G431RB開(kāi)發(fā)板
  • 通過(guò)Arduino UNO R3連接器實(shí)現(xiàn)無(wú)縫對(duì)接

2. 擴(kuò)展能力

• ?多板堆疊?：支持最多4塊擴(kuò)展板級(jí)聯(lián)，構(gòu)建四通道數(shù)字輸出模塊
• ?形態(tài)接口?：配備完整的STM32 morpho連接器

四、診斷與指示功能

1. 狀態(tài)指示系統(tǒng)

• ?綠色LED?：顯示輸出開(kāi)關(guān)狀態(tài)
• ?紅色LED?：用于故障診斷（過(guò)載和過(guò)熱）

2. 配置靈活性

• ?跳線設(shè)置?：提供多種默認(rèn)配置選項(xiàng)
  • J3閉合：標(biāo)準(zhǔn)電壓范圍（8-33V）
  • J3開(kāi)路：擴(kuò)展電壓范圍（最高60V）

五、應(yīng)用領(lǐng)域

主要應(yīng)用場(chǎng)景

• ? 可編程邏輯控制器（PLC） ?
• ?工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)?
• ?電機(jī)驅(qū)動(dòng)與負(fù)載控制?
• ?電力電子設(shè)備?

六、設(shè)計(jì)要點(diǎn)與建議

1. 電源設(shè)計(jì)

• 模擬電源范圍8-60V，需考慮供電穩(wěn)定性
• 備選Nucleo供電支持7-12V輸入

2. 熱管理

• 大電流應(yīng)用時(shí)注意散熱設(shè)計(jì)
• 充分利用芯片過(guò)溫保護(hù)功能

3. EMC考慮

• 遵循IEC61000-4系列電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)
• 合理布局以降低電磁干擾