STMicroelectronics X-NUCLEO-OUT07A1數(shù)字輸出擴(kuò)展板基于用于STM32 Nucleo的IPS4260LM四通道低側(cè)開關(guān)。該擴(kuò)展板提供了一個(gè)強(qiáng)大、適應(yīng)性強(qiáng)的環(huán)境，用于評(píng)估IPS4260LM智能功率固態(tài)繼電器的驅(qū)動(dòng)和診斷功能。這對(duì)于連接到0.5A工業(yè)負(fù)載的數(shù)字輸出模塊非常有用。該系統(tǒng)允許用戶配置為用于1A工業(yè)負(fù)載的雙數(shù)字輸出模塊或用于2A工業(yè)負(fù)載的單個(gè)數(shù)字輸出模塊。X-NUCLEO-OUT07A1板通過STISO620和STISO621數(shù)字隔離器以及Arduino^? ^R3連接器與STM32Nucleo上的微控制器連接。該擴(kuò)展板可連接NUCLEO-F401RE或NUCLEO-G431RB開發(fā)板。X-NUCLEO-OUT07A1板旨在滿足用戶和電源接口之間的電流隔離應(yīng)用要求。

數(shù)據(jù)手冊(cè)；*附件：STMicroelectronics X-NUCLEO-OUT07A1數(shù)字輸出擴(kuò)展板數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

特性

• 基于IPS4260LM四通道低側(cè)開關(guān)：
  • 工作電壓范圍：8V至50V
  • 高速運(yùn)行（trise 、tfall <1μs）
  • 過程側(cè)工作電流可配置為350mA（每通道）至2A（并聯(lián)通道）
  • 低功耗（RON(TYP) =260mΩ）
  • 在過載條件下可配置的低耗散截止功能
  • 每通道過載、短路和熱結(jié)保護(hù)
  • 集成環(huán)流二極管，可實(shí)現(xiàn)電感負(fù)載的快速衰減
  • 開路負(fù)載檢測(cè)
  • 欠壓鎖定
  • 電源失效/接地失效保護(hù)
  • HTSSOP20 封裝
• 通過STISO620、STISO621數(shù)字隔離器和隔離式直流－直流轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)邏輯側(cè)和過程側(cè)之間的電流隔離
• IPS4260LM可從板載隔離式直流－直流轉(zhuǎn)換器（SW7關(guān)閉1-2）或24V電源軌（SW7關(guān)閉2-3）選擇電源
• 過程側(cè)工作電壓范圍：10V（SW7關(guān)閉1-2）或10V至30V（SW7關(guān)閉2-3）
• 過程側(cè)電源軌反向極性保護(hù)（SW7 =關(guān)閉2-3時(shí)，J1開路）
• 應(yīng)用板邏輯側(cè)工作電壓：3.3（SW1關(guān)閉1-2）或5V（SW1關(guān)閉2-3）
• 用于輸出開/關(guān)狀態(tài)的綠色LED（J6關(guān)閉1-2、3-4、5-6、7-8）
• 開路負(fù)載檢測(cè)使能（J7關(guān)閉1-2、3-4、5-6、7-8）/禁用（J7開路）
• 紅色LED，用于過載/過熱警告 (D8) 和開路負(fù)載 (D7) 診斷
• 可選電流限制電平（J8關(guān)閉1-2 = 0.5A，或3-4 = 1A，或5-6 = 2A）
• 截止啟用 (J8開路7-8)/禁用 (J8關(guān)閉7-8) 選項(xiàng)
• CN5[9.10]和CN8[5、6]上提供每通道過載診斷
• 輕松并聯(lián)輸入信號(hào) (J9) 和輸出通道 (J10)
• 兼容STM32核開發(fā)板
• 配備Arduino^?^ UNO R3連接器
• 符合RoHS指令和中國(guó)RoHS指令
• 通過CE認(rèn)證

板布局

STM32 Nucleo數(shù)字輸出擴(kuò)展板技術(shù)解析：基于IPS4260LM的工業(yè)級(jí)解決方案?

?一、產(chǎn)品架構(gòu)概述?
X-NUCLEO-OUT07A1是一款專為STM32 Nucleo生態(tài)設(shè)計(jì)的工業(yè)級(jí)數(shù)字輸出擴(kuò)展板，其核心采用IPS4260LM四路低邊智能功率開關(guān)。該方案通過STISO620/621數(shù)字隔離器和隔離DC-DC轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)邏輯側(cè)與過程側(cè)的 galvanic isolation（ galvanic isolation ），可兼容NUCLEO-F401RE與NUCLEO-G431RB兩種主控板，并支持Arduino UNO R3連接器標(biāo)準(zhǔn)。

?二、核心器件技術(shù)特性?

1. ?IPS4260LM功率開關(guān)?
   • 工作電壓范圍：8-50V
   • 高速開關(guān)特性（上升/下降時(shí)間<1μs）
   • 可配置輸出電流：?jiǎn)瓮ǖ?50mA，并聯(lián)模式可達(dá)2A
   • 典型導(dǎo)通電阻：260mΩ
   • 集成保護(hù)功能：過載/短路/熱關(guān)斷/開負(fù)載檢測(cè)
   • 內(nèi)置感性負(fù)載快速衰減二極管
2. ?隔離保護(hù)機(jī)制?
   • STISO620/621提供2.8k VRMS galvanic isolation
   • 隔離DC-DC轉(zhuǎn)換器（DC1）具有3kVDC隔離強(qiáng)度
   • 過程側(cè)支持反向極性保護(hù)（J1開路時(shí)）

?三、系統(tǒng)配置靈活性?

1. ?供電模式選擇?
   • 通過SW7選擇IPS4260LM供電源：
     ? 位置1-2：使用板載隔離DC-DC輸出的10V_P
     ? 位置2-3：使用外部24V電源（V_FIELD_RP）
2. ?信號(hào)并行化能力?
   • J9/J10跳線支持輸入信號(hào)與輸出通道的靈活并聯(lián)：
     ? 雙通道模式：J9[1-2,5-6] & J10[1-2,5-6]
     ? 單通道模式：J9[1-2,3-4,5-6] & J10[1-2,3-4,5-6]
3. ?電流限制配置?
   • J8跳線提供三級(jí)電流限制：
     ? 位置1-2：0.5A
     ? 位置3-4：1A
     ? 位置5-6：2A

?四、診斷與狀態(tài)指示系統(tǒng)?

1. ?可視化指示?
   • 綠色LED（D1-D4）顯示輸出開關(guān)狀態(tài)
   • 紅色LED（D7/D8）分別指示開負(fù)載與過載/過熱故障
2. ?診斷信號(hào)輸出?
   • 累積診斷信號(hào)：
     ? FLT_L（過載/過熱）通過CN9[6]輸出
     ? OL_L（開負(fù)載）通過CN9[5]輸出
   • 獨(dú)立通道診斷：
     ? DIAG1_L-DIAG4_L分別通過CN5[10,9]和CN8[6,5]輸出

?五、典型應(yīng)用場(chǎng)景?

1. ? 可編程邏輯控制器（PLC） ?
   • 適用于工業(yè)自動(dòng)化中的數(shù)字輸出模塊
   • 支持0.5A工業(yè)負(fù)載驅(qū)動(dòng)
2. ?多板卡擴(kuò)展應(yīng)用?
   • 可與其它STM32 Nucleo擴(kuò)展板堆疊使用
   • 通過Morpho連接器實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級(jí)擴(kuò)展

?六、設(shè)計(jì)規(guī)范與認(rèn)證?

• 符合RoHS與中國(guó)RoHS環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)
• 通過CE安全認(rèn)證
• 提供完整原理圖、物料清單（BOM）及版本控制