STMicroelectronics STEVAL-IFP044V1 Placă de expansiune pentru ieșire digitală industrială
Introducere
STEVAL-IFP044V1 este o placă de expansiune industrială de ieșire digitală. Oferă un mediu puternic și flexibil pentru evaluarea capacităților de acționare și diagnosticare ale IPS2050HQ-32 (releu cu stare solidă de putere inteligentă dublă) într-un modul de ieșire digitală conectat la sarcini industriale de 5.7 A (max.).
STEVAL-IFP044V1 poate interfața cu microcontrolerul de pe STM32 Nucleo prin optocuptoare de 5 kV conduse de pini GPIO, conectori Arduino UNO R3 (configurație implicită) și ST morpho (opțional, nemontat).
Placa de extensie poate fi conectată fie la o placă de dezvoltare NUCLEO-F401RE, fie NUCLEO-G431RB.
De asemenea, este posibil să se evalueze un sistem compus din până la patru plăci de expansiune STEVAL-IFP044V1 stivuite.
Ca un exampUn sistem cu patru plăci de expansiune STEVAL-IFP044V1 vă permite să evaluați un modul de ieșire digitală cu opt canale cu capacitate de 5.7 A (max.) fiecare.
Noțiuni de bază
Pesteview
STEVAL-IFP044V1 încorporează întrerupătorul inteligent de alimentare (IPS) IPS2050HQ-32, cu protecție la supracurent și supratemperatură pentru controlul sigur al sarcinii de ieșire.
Placa este proiectată pentru a îndeplini cerințele aplicației în ceea ce privește izolarea galvanică între interfețele utilizator și alimentare. Această cerință este satisfăcută de izolarea optică implementată prin patru optocuple (ISO1, ISO2, ISO3 și ISO4) pentru transmiterea semnalului către dispozitiv și pinii FLT pentru semnalele de diagnosticare de feedback.
Caracteristicile STEVAL-IFP044V1:
- Bazat pe comutatorul dublu cu latură înaltă IPS2050HQ-32, care include:
- Interval de funcționare până la 60 V/5.7 A
- Putere de disipare redusă (RON(MAX) = 50 mΩ)
- Dezintegrare rapidă pentru sarcini inductive
- Conducerea inteligentă a sarcinii capacitive
- Sub-voltage blocarea
- Protecție la suprasarcină și supratemperatură pe canal
- Pachet QFN48L 8×6 mm
- Domeniul de funcționare al plăcii de aplicație: 8 până la 33 V/0 până la 5.7 A
- Vol. extinstage domeniu de funcționare (J3 deschis) până la 60 V
- LED-uri verzi pentru starea ieșirii pornit/oprit
- LED-uri roșii pentru diagnosticare pe canal (supraîncărcare și supraîncălzire)
- 5 kV izolare galvanica
- Protecție împotriva polarității inverse a șinei de alimentare
- Compatibil cu plăcile de dezvoltare STM32 Nucleo
- Echipat cu conectori Arduino UNO R3
- Certificat CE
- Conform RoHS și China RoHS
- Nu este aprobat de FCC pentru revânzare
Secțiunea digitală
Secțiunea digitală este asociată cu interfața STM32 și cu alimentarea digitală voltage la și de la placa de extensie STEVAL-IFP044V1.
Cei patru conectori Arduino UNO R3:
- permite comunicarea plăcii de expansiune cu microcontrolerul plăcii de dezvoltare STM32 Nucleo accesând resursele periferice STM32 și GPIO;
- furnizează alimentare digitală voltage între placa de dezvoltare STM32 Nucleo și placa de expansiune STEVAL-IFP044V1, în ambele direcții.
În mod normal, placa de dezvoltare STM32 Nucleo alimentează placa de expansiune cu un 3v3 sau 5v0 generat de USB. Puteți selecta volumul preferattage pe placa de expansiune prin SW3 (pini de închidere 3v3 1-2; pini de închidere 5v0 2-3).
Alternativ, este posibilă furnizarea plăcii de dezvoltare STM32 Nucleo prin placa de expansiune. În acest caz, o sursă externă voltage (7-12 V) trebuie conectat la conectorul CN2 (nemontat implicit) pe placa de expansiune și bucla de masă trebuie închisă prin montarea D2 (activează protecția împotriva polarității inverse) sau prin închiderea J17 (fără polaritate inversă).
Pentru a furniza VIN voltagșina este necesară pentru:
- închideți jumperul JP5 între pinii 2 și 3 și deschideți jumperul JP1 pe NUCLEO-F401RE
- deschideți jumperul JP5 între pinii 1 și 2 și închideți jumperul JP5 între pinii 3 și 4 pe NUCLEO-G431RB
Secțiunea de putere
Secțiunea de alimentare implică sursa de alimentare voltage (CN1, pin 2 și 3 pentru VCC, pin 4 pentru GND), conexiune de sarcină (între pinii CN1 1-4 și pinii CN1 5-4) și protecție la compatibilitate electromagnetică (EMC).
- Canalul de ieșire 1 – LED roșu de eroare
- Canalul de ieșire 2 – LED roșu de eroare
- Canalul de ieșire 1 – LED verde
- Canalul de ieșire 2 – LED verde
- IPS2050HQ-32
- Conector de ieșire și de alimentare
Pentru EMC:
- Volumul tranzitoriu SM15T39CAtagSupratorul (TR1), activat prin închiderea JP3, este plasat între șinele VCC și GND pentru a proteja IPS2050HQ-32 împotriva descărcărilor de supratensiune pe calea șinei de alimentare până la cuplarea ±1kV/2Ω;
- în testul de supratensiune în modul comun, doi condensatori monostrat (C1 și C2 – nu sunt incluse) trebuie lipiți în locațiile predispuse;
- ieșirea IPS2050HQ-32 stagnu necesită protecții EMC suplimentare în raport cu standardele IEC61000-4-2, IEC61000-4-3, IEC61000-4-5.
Cerințe hardware
Placa de extensie STEVAL-IFP044V1 este proiectată pentru a fi utilizată cu plăcile de dezvoltare NUCLEO-F401RE sau NUCLEO-G431RB STM32 Nucleo.
Pentru a funcționa corect, STEVAL-IFP044V1 trebuie conectat la pinii conectorului Arduino UNO R3 corespunzători de pe placa STM32 Nucleo, așa cum se arată mai jos.
Cerințe de sistem
Pentru a utiliza plăcile de dezvoltare STM32 Nucleo cu placa de extensie STEVAL-IFP044V1, aveți nevoie de:
- un PC/laptop cu Windows (Windows 7 sau mai nou)
- un cablu USB de tip A la mini-B pentru a conecta placa STM32 Nucleo la PC atunci când utilizați o placă de dezvoltare NUCLEO-F401RE
- un cablu USB de tip A la micro-B pentru a conecta placa STM32 Nucleo la PC atunci când utilizați o placă de dezvoltare NUCLEO-G431RB
- firmware-ul și pachetul software X-CUBE-IPS instalat pe PC/laptop
Configurarea bordului
- Pasul 1. Conectați cablul micro-USB sau mini/USB la computer pentru a utiliza STEVAL-IFP044V1 cu placa de dezvoltare NUCLEOF401RE sau NUCLEO-G431RB
- Pasul 2. Descărcați firmware-ul (.bin sau .hex) pe microcontrolerul plăcii de dezvoltare STM32 Nucleo prin utilitarul STM32 ST-LINK, STM32CubeProgrammer și în conformitate cu mediul dumneavoastră IDE, așa cum este detaliat în tabelul de mai jos.
Tabelul 1. IDE-uri suportate de placa de dezvoltare NUCLEO-F401RE – bin filesNUCLEO-F401RE IAR Keil STM32CubeIDE EWARM-OUT03_04- STM32F4xx_Nucleo.bin
MDK-ARM-OUT03_04- STM32F4xx_Nucleo.bin
STM32CubeIDE-OUT03_04- STM32F4xx_Nucleo.bin
Tabelul 2. IDE-uri suportate de placa de dezvoltare NUCLEO-G431RB – bin files
NUCLEO-G431RB IAR Keil STM32CubeIDE EWARM-OUT03_04- STM32G4xx_Nucleo.bin
MDK-ARM-OUT03_04- STM32G4xx_Nucleo.bin
STM32CubeIDE-OUT03_04- STM32G4xx_Nucleo.bin
Notă: binarul fileCele enumerate în tabelele de mai sus sunt incluse în pachetul software X-CUBE-IPS. STEVAL-IFP044V1 este pe deplin compatibil cu X-NUCLEO-OUT04A1..
- Pasul 3. Conectați sursa dispozitivului IPS2050HQ-32 voltage prin CN1 (vezi Secțiunea 1.1.2 Secțiunea Putere).
- Pasul 4. Furnizați alimentarea digitală voltage (vezi Secțiunea 1.1.1 Secțiunea digitală).
- Pasul 5. Conectați sarcina la conectorul de ieșire (vezi Secțiunea 1.1.2 Secțiunea Putere).
- Pasul 6. Resetați exampsecvența prin apăsarea butonului negru de pe placa STM32 Nucleo.
- Pasul 7. Apăsați butonul albastru de pe placa STM32 Nucleo pentru a alege dintre exampfișierele furnizate în pachetul de firmware implicit.
Configurație de plăci multiple
De asemenea, este posibil să se evalueze un modul de ieșire digitală cu opt canale prin stivuirea a patru STEVAL-IFP044V1 cu șină de alimentare comună sau independentă și sarcini independente.
În acest caz, cele patru plăci de expansiune (placa 0, 1, 2, 3, după cum se arată în tabelul de mai jos) trebuie să fie configurate corespunzător: pentru placa 1, 2 și 3, este necesar să se dezlipească patru rezistențe pentru fiecare placă din valoarea implicită. poziționați și lipiți-le înapoi în poziții alternative conform următorului tabel.
Tabelul 3. Configurația unui teanc de patru plăci de expansiune
| Consiliul nr. | IN1 | IN2 | FLT1 | FLT2 |
| Placa 0 | R101 | R102 | R103 | R104 |
| Placa 1 | R131 | R132 | R133 | R134 |
| Placa 2 | R111 | R112 | R113 | R114 |
| Placa 3 | R121 | R122 | R123 | R124 |
Important: Când utilizați placa 2 și placa 3, doi jumperi trebuie să închidă pinii conectorilor morfo din placa STM32 Nucleo:
- CN7.35-36 închis
- CN10.25-26 închis
Diagrame schematice
Figura 5. Schema circuitului STEVAL-IFP044V1 (1 din 2)
Figura 6. Schema circuitului STEVAL-IFP044V1 (2 din 2)
Lista materialelor
Tabel 4. Lista materialelor STEVAL-IFP044V1
| Articol | Cant | Ref. | Parte/Valoare | Descriere | Producător | Cod de comandă |
| 1 | 1 | U1 | IPS2050HQ-32, QFN48L
8×6 mm |
Dual HS IPS | ST | IPS2050HQ-32 |
| 2 | 1 | CN1 | 5 căi, 1 rând, TH 5 mm, 24 A | Conector | WURTH | 691137710005 |
| 3 | C1,C2 NA | 4.7 nF, 1825, 3k V | Condensatoare | Vishay | HV1825Y472KXHATHV | |
| 3 | 1 | TR1 | SM15T39CA, SMC | Televizoare de 1500 W, 33.3 V în SMC | ST | SM15T39CA |
| 4 | 1 | D1 | STPS1H100A, SMA | Redresor Schottky 100 V, 1 A putere | ST | STPS1H100A |
|
5 |
10 |
J1, J2, J3,
J4, J5, J6, J7, J12, J13 J17 |
TH 2.54 mm |
2 moduri, 1 rând |
WURTH |
61300211121 |
| 6 | J10, J11 NA | TH 2.54 mm | Jumperii | – | – | |
| 7 | 2 | C4, C5 | 100nF, 0805, 100 V | Condensatoare | WURTH | 885012207128 |
| 8 | 1 | C6 | 2.2 uF, 1206, 100 V | Condensator | AVX | 12061C225KAT2A |
| 9 | 2 | C7, C10 | 470pF, 0603, 16 V | Condensatoare | WURTH | 885012206032 |
| 10 | 2 | C8, C11 | 47nF, 0603, 16 V | Condensatoare | WURTH | 885012206044 |
| 11 | 2 | C9, C12 | 470nF, 0603, 25 V | Condensatoare | WURTH | 885012206075 |
| 12 | C13 NA | 100uF, TH, 100 V | Condensator | – | – | |
| 13 | 4 | ISO1, ISO2 ISO3, ISO4 | TLP383, 11-4P1A, VCE = 80V VISO=5k V | OPTOCUPLORA | TOSHIBA WURTH | TLP383 140100146000 |
| 14 | 2 | R1, R2 | 27kΩ, 0603, 0.1 W | Rezistoare | MULTICOMP | MCMR06X2702FTL |
| 15 | 2 | R3, R4 | 22kΩ, 0603, 0.1 W | Rezistoare | VISHAY | CRCW060322K0FKEA |
| 16 | 2 | R5, R6 | 390Ω, 0603, 0.1 W | Rezistoare | YAGEO | RC0603FR-07390RL |
| 17 | 2 | DG1, DG2 | 150060GS75000, 0603 | LED verde | WURTH | 150060GS75000 |
| 18 | 2 | R7, R8 | 22kΩ, 0603, 0.2 W | Rezistoare | TE-CONN | CRGH0603J22K |
| 19 | 2 | DR1, DR2 | 150060RS75000, 0603 | LED ROSU | WURTH | 150060RS75000 |
| 20 | 2 | J8, J9 | SMD 2.54 mm | 6 căi, conector pe 2 rânduri | WURTH | 61030621121 |
| 21 | 4 | R9, R10, R14, R15 | 10kΩ, 0603, 0.1 W, ±1 % | Rezistoare | Bourns | CR0603-FX-1002ELF |
| 22 | 4 | R11, R12, R16, R17 | 0Ω, 0603, 0.1 W | Rezistoare | MULTICOMP | MCWR06X000 PTL |
| 23 | 2 | R13, R18 | 2.2kΩ, 0603, 0.1 W | Rezistoare | MULTICOMP | MCMR06X2201FTL |
| 24 | 4 | R101, R102, R103, R104 | 100Ω, 0603, 0.1 W, ±0.5 % | Rezistoare | Panasonic | ERJ3BD1000V |
|
25 |
R111, R121, R131 R112, R122, R132 R113, R123, R133 R114, R124, R134 NA |
100Ω, 0603 |
Rezistoare |
– |
– |
| Articol | Cant | Ref. | Parte/Valoare | Descriere | Producător | Cod de comandă |
|
26 |
5 |
SW1, SW2, SW3, SW4, SW5 |
SMD 2.54 mm |
3 moduri, 1 rând |
TE-CONN |
1241150-3 |
| 27 | 1 | CN2 | TH 5 mm | 2 moduri, 1 rând | WURTH | 691137710002 |
| 28 | D2 NA | BAT48JFILM, SOD-323, 40
V, 0.35 A |
Protecție VDD împotriva polarității inverse | ST | BAT48JFILM | |
| 29 | TR2 NA | ESDA15P60-1U1M, QFN-2L | Vol. tranzitorie de mare puteretage supresor | ST | ESDA15P60-1U1M | |
| 30 | 1 | CN5 | TH 2.54 mm | 10 moduri, 1 rând | SAMTEC 4UCON | ESQ-110-14-TS 17896 |
| 31 | 2 | CN6, CN9 | TH 2.54 mm | 8 moduri, 1 rând | SAMTEC 4UCON | ESQ-108-14-TS 15782 |
| 32 | 1 | CN8 | TH 2.54 mm | 6 moduri, 1 rând | SAMTEC 4UCON | ESQ-106-04-TS 15781 |
| 33 | CN7, CN10 NA | TH 2.54 mm | Conectori | SAMTEC | ESQ-119-14-TD | |
|
34 |
5 |
TP1, TP2, TP3, TP4, TP5 |
TH d = 1mm |
Punct de testare |
RS |
262-2034 |
Versiuni de bord
Tabelul 5. Versiunile STEVAL-IFP044V1
| Versiune PCB | Diagrame schematice | Lista materialelor |
| STEVAL$IFP044V1A (1) | STEVAL$IFP044V1A diagrame schematice | STEVAL$IFP044V1O listă de materiale |
Acest cod identifică prima versiune a plăcii de evaluare STEVAL-IFP044V1. Este imprimat pe placa PCB.
Informații privind conformitatea cu reglementările
Notificare pentru Comisia Federală de Comunicații din SUA (FCC)
Doar pentru evaluare; nu este aprobat de FCC pentru revânzare
NOTIFICARE FCC – Acest kit este conceput pentru a permite:
- Dezvoltatorii de produse să evalueze componentele electronice, circuitele sau software-ul asociat cu kitul pentru a determina dacă să includă astfel de articole într-un produs finit și
- Dezvoltatorii de software să scrie aplicații software pentru utilizare cu produsul final.
Acest kit nu este un produs finit și, atunci când este asamblat, nu poate fi revândut sau comercializat în alt mod decât dacă sunt obținute mai întâi toate autorizațiile FCC necesare pentru echipamente. Funcționarea este supusă condiției ca acest produs să nu cauzeze interferențe dăunătoare posturilor de radio licențiate și ca acest produs să accepte interferențe dăunătoare. Cu excepția cazului în care setul asamblat este proiectat să funcționeze conform părții 15, 18 sau 95 din acest capitol, operatorul setului trebuie să opereze sub autoritatea unui deținător de licență FCC sau trebuie să obțină o autorizație experimentală în conformitate cu partea 5 a acestui capitol 3.1.2. XNUMX.
Notificare pentru Inovare, Știință și Dezvoltare Economică Canada (ISED)
Numai în scop de evaluare. Acest kit generează, utilizează și poate radia energie de frecvență radio și nu a fost testat pentru conformitatea cu limitele dispozitivelor de calcul în conformitate cu regulile Industry Canada (IC).
À des fins de evaluare numai. Acest kit genère, utilize and may emettre de l'énergie radiofréquence și nu a fost testat pentru a conformité aux limites des appareils informatiques conform regulilor d'Industrie Canada (IC).
Notificare pentru Uniunea Europeană
Acest dispozitiv este în conformitate cu cerințele esențiale ale Directivei 2014/30/UE (EMC) și ale Directivei 2015/863/UE (RoHS).
Notă pentru Regatul Unit Acest dispozitiv este în conformitate cu Reglementările privind compatibilitatea electromagnetică din Regatul Unit 2016 (UK SI 2016 Nr. 1091) și cu Reglementările privind restricția utilizării anumitor substanțe periculoase în echipamentele electrice și electronice din 2012 (UK SI 2012 Nr. 3032). ).
Istoricul reviziilor
Tabelul 6. Istoricul revizuirilor documentului
| Data | Revizuire | Schimbări |
| 29-aug-2022 | 1 | Lansare inițială. |
NOTIFICARE IMPORTANT – CITIȚI CU ATENTIE
STMicroelectronics NV și filialele sale („ST”) își rezervă dreptul de a face modificări, corecții, îmbunătățiri, modificări și îmbunătățiri produselor ST și/sau acestui document în orice moment, fără notificare. Cumpărătorii trebuie să obțină cele mai recente informații relevante despre produsele ST înainte de a plasa comenzi. Produsele ST sunt vândute în conformitate cu termenii și condițiile de vânzare ale ST în vigoare la momentul confirmării comenzii.
Cumpărătorii sunt singurii responsabili pentru alegerea, selecția și utilizarea produselor ST, iar ST nu își asumă nicio responsabilitate pentru asistența la aplicare sau proiectarea produselor cumpărătorilor.
Nicio licență, expresă sau implicită, pentru niciun drept de proprietate intelectuală nu este acordată de către ST prin prezenta.
Revânzarea produselor ST cu prevederi diferite de informațiile prezentate aici va anula orice garanție acordată de ST pentru un astfel de produs.
ST și sigla ST sunt mărci comerciale ale ST. Pentru informații suplimentare despre mărcile comerciale ST, consultați www.st.com/trademarks. Toate celelalte nume de produse sau servicii sunt proprietatea proprietarilor respectivi.
Informațiile din acest document înlocuiesc și înlocuiesc informațiile furnizate anterior în orice versiuni anterioare ale acestui document.
© 2022 STMicroelectronics – Toate drepturile rezervate
Documente/Resurse
 |
STMicroelectronics STEVAL-IFP044V1 Placă de expansiune pentru ieșire digitală industrială [pdfManual de utilizare STEVAL-IFP044V1, Placă de expansiune ieșire digitală industrială, STEVAL-IFP044V1 Placă de expansiune ieșire digitală industrială, Placă de expansiune ieșire digitală, Placă de expansiune ieșire, Placă de expansiune, Placă |
