STMicroelectronics STEVAL-IFP044V1 산업용 디지털 출력 확장 보드
소개
STEVAL-IFP044V1은 산업용 디지털 출력 확장 보드입니다. 2050A(최대) 산업용 부하에 연결된 디지털 출력 모듈에서 IPS32HQ-5.7(듀얼 하이사이드 스마트 파워 솔리드 스테이트 릴레이)의 구동 및 진단 기능을 평가하기 위한 강력하고 유연한 환경을 제공합니다.
STEVAL-IFP044V1은 GPIO 핀, Arduino UNO R32(기본 구성) 및 ST morpho(선택 사항, 장착되지 않음) 커넥터로 구동되는 5kV 광커플러를 통해 STM3 Nucleo의 마이크로컨트롤러와 인터페이스할 수 있습니다.
확장 보드는 NUCLEO-F401RE 또는 NUCLEO-G431RB 개발 보드에 연결할 수 있습니다.
최대 044개의 STEVAL-IFP1VXNUMX 확장 보드를 쌓아서 구성된 시스템을 평가하는 것도 가능합니다.
전직으로서amp044개의 STEVAL-IFP1V5.7 확장 보드를 탑재한 시스템을 사용하면 각각 XNUMXA(최대) 용량의 XNUMX채널 디지털 출력 모듈을 평가할 수 있습니다.
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STEVAL-IFP044V1에는 안전한 출력 부하 제어를 위한 과전류 및 과열 보호 기능을 갖춘 IPS2050HQ-32 지능형 전원 스위치(IPS)가 내장되어 있습니다.
이 보드는 사용자와 전원 인터페이스 간의 전기적 절연 측면에서 애플리케이션 요구 사항을 충족하도록 설계되었습니다. 이 요구 사항은 장치로의 신호 전달을 위한 1개의 광커플러(ISO2, ISO3, ISO4 및 ISOXNUMX)와 피드백 진단 신호를 위한 FLT 핀을 통해 구현된 광학 절연으로 충족됩니다.
STEVAL-IFP044V1의 특징:
- 다음 기능을 갖춘 IPS2050HQ-32 듀얼 하이사이드 스위치를 기반으로 함:
- 작동 범위 최대 60V/5.7A
- 낮은 전력 손실(RON(MAX) = 50mΩ)
- 유도 부하에 대한 빠른 감쇠
- 용량성 부하의 스마트한 구동
- 언더볼tag전자 잠금
- 채널별 과부하 및 과열 보호 기능
- QFN48L 8×6mm 패키지
- 애플리케이션 보드 작동 범위: 8 ~ 33V/0 ~ 5.7A
- 확장 볼륨tage 작동 범위(J3 개방) 최대 60V
- 출력 켜짐/꺼짐 상태를 나타내는 녹색 LED
- 채널별 진단을 위한 빨간색 LED(과부하 및 과열)
- 5kV 갈바닉 절연
- 공급 레일 역 극성 보호
- STM32 Nucleo 개발 보드와 호환 가능
- Arduino UNO R3 커넥터 장착
- CE 인증
- RoHS 및 중국 RoHS 준수
- 재판매를 위해 FCC 승인되지 않음
디지털 섹션
디지털 섹션은 STM32 인터페이스 및 디지털 공급 볼륨과 연결되어 있습니다.tage STEVAL-IFP044V1 확장 보드와 주고 받습니다.
3개의 Arduino UNO RXNUMX 커넥터:
- STM32 주변 장치 및 GPIO 리소스에 액세스하는 STM32 Nucleo 개발 보드 마이크로컨트롤러와 확장 보드 통신을 허용합니다.
- 디지털 공급 voltage STM32 Nucleo 개발 보드와 STEVAL-IFP044V1 확장 보드 사이의 양방향.
일반적으로 STM32 Nucleo 개발 보드는 USB에 의해 생성된 3v3 또는 5v0으로 확장 보드를 공급합니다. 원하는 볼륨을 선택할 수 있습니다.tage SW3(3v3 폐쇄 핀 1-2, 5v0 폐쇄 핀 2-3)을 통해 확장 보드에서.
또는 확장 보드를 통해 STM32 Nucleo 개발 보드를 공급할 수 있습니다. 이 경우 외부 공급 voltage (7-12V)는 확장 보드의 CN2 커넥터(기본적으로 장착되지 않음)에 연결해야 하며, D2를 장착(역극성 보호 활성화)하거나 J17을 닫아(역극성 없음) 접지 루프를 닫아야 합니다.
VIN vol을 공급하려면tage 레일은 다음 사항에 필요합니다.
- 핀 5와 2 사이의 점퍼 JP3를 닫고 NUCLEO-F1RE의 점퍼 JP401을 엽니다.
- NUCLEO-G5RB의 핀 1과 2 사이의 점퍼 JP5를 열고 핀 3과 4 사이의 점퍼 JP431를 닫습니다.
전력 섹션
전원 섹션에는 전원 공급 장치 볼륨이 포함됩니다.tage (CN1, VCC용 핀 2 및 3, GND용 핀 4), 부하 연결(CN1 핀 1-4와 CN1 핀 5-4 사이) 및 전자파 적합성(EMC) 보호.
- 출력 채널 1 – 오류 빨간색 LED
- 출력 채널 2 – 오류 빨간색 LED
- 출력 채널 1 – 녹색 LED
- 출력 채널 2 – 녹색 LED
- IPS2050HQ-32
- 출력 및 전원 공급 장치 커넥터
EMC:
- SM15T39CA 일시적인 볼륨tagJP1를 닫으면 활성화되는 e 억제기(TR3)는 VCC와 GND 트랙 사이에 배치되어 최대 ±2050kV/32Ω 결합까지 공급 레일 경로에서 서지 방전으로부터 IPS1HQ-2를 보호합니다.
- 공통 모드 서지 테스트에서 1개의 단일 레이어 커패시터(C2 및 CXNUMX – 포함되지 않음)는 사전 배치된 위치에서 납땜되어야 합니다.
- IPS2050HQ-32 출력tages는 IEC61000-4-2, IEC61000-4-3, IEC61000-4-5 표준과 관련하여 추가적인 EMC 보호가 필요하지 않습니다.
하드웨어 요구 사항
STEVAL-IFP044V1 확장 보드는 NUCLEO-F401RE 또는 NUCLEO-G431RB STM32 Nucleo 개발 보드와 함께 사용하도록 설계되었습니다.
올바르게 작동하려면 STEVAL-IFP044V1을 아래와 같이 STM3 Nucleo 보드의 일치하는 Arduino UNO R32 커넥터 핀에 연결해야 합니다.
시스템 요구 사항
STEVAL-IFP32V044 확장 보드와 함께 STM1 Nucleo 개발 보드를 사용하려면 다음이 필요합니다.
- a Windows PC/노트북(Windows 7 이상)
- NUCLEO-F32RE 개발 보드를 사용할 때 STM401 Nucleo 보드를 PC에 연결하기 위한 타입 A-미니 B USB 케이블
- NUCLEO-G32RB 개발 보드를 사용할 때 STM431 Nucleo 보드를 PC에 연결하기 위한 유형 A-마이크로 B USB 케이블
- PC/노트북에 설치된 X-CUBE-IPS 펌웨어 및 소프트웨어 패키지
보드 설정
- 1단계. NUCLEOF044RE 또는 NUCLEO-G1RB 개발 보드와 함께 STEVAL-IFP401V431을 사용하려면 마이크로 USB 또는 미니/USB 케이블을 PC에 연결하십시오.
- 2단계. STM32 ST-LINK 유틸리티, STM32CubeProgrammer를 통해 STM32 Nucleo 개발 보드 마이크로컨트롤러에 펌웨어(.bin 또는 .hex)를 다운로드하고 아래 표에 자세히 설명된 IDE 환경에 맞게 다운로드합니다.
표 1. NUCLEO-F401RE 개발 보드 지원 IDE – bin files뉴클레오-F401RE 국제공중보건안전청(IAR) 케일 STM32큐브IDE EWARM-OUT03_04- STM32F4xx_Nucleo.bin
MDK-ARM-OUT03_04- STM32F4xx_Nucleo.bin
STM32큐브IDE-OUT03_04- STM32F4xx_Nucleo.bin
표 2. NUCLEO-G431RB 개발 보드 지원 IDE – bin files
뉴클레오-G431RB 국제공중보건안전청(IAR) 케일 STM32큐브IDE EWARM-OUT03_04- STM32G4xx_Nucleo.bin
MDK-ARM-OUT03_04- STM32G4xx_Nucleo.bin
STM32큐브IDE-OUT03_04- STM32G4xx_Nucleo.bin
참고: 이진법 file위 표에 나열된 s는 X-CUBE-IPS 소프트웨어 패키지에 포함되어 있습니다. STEVAL-IFP044V1은 X-NUCLEO-OUT04A1과 완벽하게 호환됩니다.
- 3단계. IPS2050HQ-32 장치 공급 볼륨을 연결합니다.tage CN1을 통해(섹션 1.1.2 전원 섹션 참조).
- 4단계. 디지털 공급 vol 제공tage(섹션 1.1.1 디지털 섹션 참조).
- 5단계. 출력 커넥터에 부하를 연결합니다(섹션 1.1.2 전원 섹션 참조).
- 6단계. 이전 재설정ampSTM32 Nucleo 보드의 검은색 버튼을 눌러 시퀀스를 만듭니다.
- 7단계. STM32 Nucleo 보드의 파란색 버튼을 눌러 다음 중에서 선택하세요.amp기본 펌웨어 패키지에서 제공되는 파일.
다중 보드 구성
044개의 STEVAL-IFP1VXNUMX을 공유 또는 독립된 공급 레일과 독립된 부하로 쌓아 XNUMX채널 디지털 출력 모듈을 평가하는 것도 가능합니다.
이 경우, 0개의 확장 보드(아래 표에 표시된 보드 1, 2, 3, 1)를 올바르게 구성해야 합니다. 보드 2, 3, XNUMX의 경우, 각 보드에 대해 XNUMX개의 저항기를 기본 위치에서 납땜 해제한 다음 아래 표에 따라 대체 위치에 다시 납땜해야 합니다.
표 3. XNUMX개의 확장 보드 스택 구성
| 보드 번호 | IN1 | IN2 | FLT1 | FLT2 |
| 보드 0 | R101 | R102 | R103 | R104 |
| 보드 1 | R131 | R132 | R133 | R134 |
| 보드 2 | R111 | R112 | R113 | R114 |
| 보드 3 | R121 | R122 | R123 | R124 |
중요한: 보드 2와 보드 3을 사용할 때 두 개의 점퍼가 STM32 Nucleo 보드의 모르포 커넥터 핀을 닫아야 합니다.
- CN7.35-36 닫힘
- CN10.25-26 닫힘
개략도
그림 5. STEVAL-IFP044V1 회로도(1/2)
그림 6. STEVAL-IFP044V1 회로도(2/2)
자재 목록
표 4. STEVAL-IFP044V1 자재 목록
| 목 | 수량 | 참조 | 부품/값 | 설명 | 제조업체 | 주문 코드 |
| 1 | 1 | U1 | IPS2050HQ-32, QFN48L
8×6mm |
듀얼 HS IPS | ST | IPS2050HQ-32 |
| 2 | 1 | CN1 | 5가지 방식, 1줄, TH 5mm, 24A | 커넥터 | 뷔르트 | 691137710005 |
| 3 | C1,C2 없음 | 4.7nF, 1825, 3kV | 커패시터 | 비샤이 | HV1825Y472KXHATHV | |
| 3 | 1 | TR1 | SM15T39CA, 에스엠씨 | SMC의 1500W, 33.3V TVS | ST | SM15T39CA |
| 4 | 1 | D1 | STPS1H100A, SMA | 100V, 1A 전원 쇼트키 정류기 | ST | STPS1H100A |
|
5 |
10 |
J1, J2, J3,
J4, J5, J6, J7, J12, J13 J17 |
토 2.54mm |
2가지 방법, 1행 |
뷔르트 |
61300211121 |
| 6 | J10, J11 나 | 토 2.54mm | 점퍼 | – | – | |
| 7 | 2 | C4, C5 | 100nF, 0805, 100V | 커패시터 | 뷔르트 | 885012207128 |
| 8 | 1 | C6 | 2.2uF, 1206, 100V | 콘덴서 | AVX | 12061C225KAT2A |
| 9 | 2 | C7, C10 | 470pF, 0603, 16V | 커패시터 | 뷔르트 | 885012206032 |
| 10 | 2 | C8, C11 | 47nF, 0603, 16V | 커패시터 | 뷔르트 | 885012206044 |
| 11 | 2 | C9, C12 | 470nF, 0603, 25V | 커패시터 | 뷔르트 | 885012206075 |
| 12 | C13 나 | 100uF, TH, 100V | 콘덴서 | – | – | |
| 13 | 4 | ISO1, ISO2 ISO3, ISO4 | TLP383, 11-4P1A, VCE = 80V VISO = 5kV | 광커플러 | 토시바 우스 | 티엘피383 140100146000 |
| 14 | 2 | 알1, 알2 | 27kΩ, 0603, 0.1W | 저항기 | 멀티콤프 | MCMR06X2702FTL |
| 15 | 2 | 알3, 알4 | 22kΩ, 0603, 0.1W | 저항기 | VISHAY | CRCW060322K0F케아 |
| 16 | 2 | 알5, 알6 | 390Ω, 0603, 0.1W | 저항기 | 야 게오 | RC0603FR-07390RL |
| 17 | 2 | 디지1, 디지2 | 150060GS75000, 0603 | 녹색 LED | 뷔르트 | 150060GS75000 |
| 18 | 2 | 알7, 알8 | 22kΩ, 0603, 0.2W | 저항기 | 테콘 | CRGH0603J22K |
| 19 | 2 | DR1, DR2 | 150060RS75000, 0603 | 적색 LED | 뷔르트 | 150060RS75000 |
| 20 | 2 | J8, J9 | SMD 2.54mm | 6방향 2열 커넥터 | 뷔르트 | 61030621121 |
| 21 | 4 | R9, R10, R14, R15 | 10kΩ, 0603, 0.1W, ±1% | 저항기 | 본스 | CR0603-FX-1002ELF |
| 22 | 4 | R11, R12, R16, R17 | 0Ω, 0603, 0.1W | 저항기 | 멀티콤프 | MCWR06X000 PTL |
| 23 | 2 | 알13, 알18 | 2.2kΩ, 0603, 0.1W | 저항기 | 멀티콤프 | MCMR06X2201FTL |
| 24 | 4 | R101, R102, R103, R104 | 100Ω, 0603, 0.1W, ±0.5% | 저항기 | 파나소닉 | ERJ3BD1000V |
|
25 |
R111, R121, R131 R112, R122, R132 R113, R123, R133 R114, R124, R134 없음 |
100Ω, 0603 |
저항기 |
– |
– |
| 목 | 수량 | 참조 | 부품/값 | 설명 | 제조업체 | 주문 코드 |
|
26 |
5 |
남서1, 남서2, 남서3, 남서4, 남서5 |
SMD 2.54mm |
3가지 방법, 1행 |
테콘 |
1241150-3 |
| 27 | 1 | CN2 | 토 5mm | 2가지 방법, 1행 | 뷔르트 | 691137710002 |
| 28 | D2 나 | BAT48J필름, SOD-323, 40
V, 0.35A |
VDD 역극성 보호 | ST | BAT48J필름 | |
| 29 | TR2 나 | ESDA15P60-1U1M, QFN-2L | 고전력 과도 볼륨tag전자 억제기 | ST | ESDA15P60-1U1M | |
| 30 | 1 | CN5 | 토 2.54mm | 10가지 방법, 1행 | 삼텍 4UCON | ESQ-110-14-TS 17896 |
| 31 | 2 | CN6, CN9 | 토 2.54mm | 8웨이 1열 | 삼텍 4UCON | ESQ-108-14-TS 15782 |
| 32 | 1 | CN8 | 토 2.54mm | 6가지 방법, 1행 | 삼텍 4UCON | ESQ-106-04-TS 15781 |
| 33 | CN7, CN10 나 | 토 2.54mm | 커넥터 | 삼텍 | ESQ-119-14-TD | |
|
34 |
5 |
TP1, TP2, TP3, TP4, TP5 |
TH d = 1mm |
테스트 포인트 |
RS |
262-2034 |
보드 버전
표 5. STEVAL-IFP044V1 버전
| PCB 버전 | 개략도 | 자재 목록 |
| 스테발$IFP044V1A (1) | STEVAL$IFP044V1A 개략도 | STEVAL$IFP044V1A 재료 명세서 |
이 코드는 STEVAL-IFP044V1 평가 보드의 첫 번째 버전을 식별합니다. 보드 PCB에 인쇄되어 있습니다.
규정 준수 정보
미국 연방통신위원회(FCC)에 대한 통지
평가용; 재판매를 위해 FCC 승인되지 않음
FCC 공지 – 이 키트는 다음을 허용하도록 설계되었습니다.
- 제품 개발자가 키트와 관련된 전자 부품, 회로 또는 소프트웨어를 평가하여 이러한 항목을 완제품에 통합할지 여부를 결정하고
- 소프트웨어 개발자는 최종 제품과 함께 사용할 소프트웨어 응용 프로그램을 작성합니다.
이 키트는 완제품이 아니며 조립 시 필요한 모든 FCC 장비 승인을 먼저 받지 않는 한 재판매 또는 판매될 수 없습니다. 작동에는 이 제품이 허가된 라디오 방송국에 유해한 간섭을 일으키지 않고 이 제품이 유해한 간섭을 수용한다는 조건이 적용됩니다. 조립된 키트가 이 장의 파트 15, 파트 18 또는 파트 95에 따라 작동하도록 설계되지 않은 경우, 키트 조작자는 FCC 라이센스 보유자의 권한 하에 작동하거나 이 5장의 파트 3.1.2에 따라 실험 승인을 확보해야 합니다. XNUMX.
혁신, 과학 및 경제 개발 캐나다(ISED)에 대한 통지
평가 목적으로만. 이 키트는 무선 주파수 에너지를 생성, 사용 및 방출할 수 있으며 캐나다 산업성(IC) 규칙에 따른 컴퓨팅 장치 제한 준수 테스트를 거치지 않았습니다.
À des fins d'evaluation의 독특함. Ce 키트 génère, 활용 et peut émettre de l'énergie radiofréquence et n'a pas été testé pour sa 적합성 보조 제한 des appareils 정보 적합성 aux règles d'Industrie Canada(IC).
유럽 연합에 대한 통지
이 장치는 지침 2014/30/EU(EMC) 및 지침 2015/863/EU(RoHS)의 필수 요구 사항을 준수합니다.
영국에 대한 고지 사항 이 장치는 영국 전자파 적합성 규정 2016(UK SI 2016 No. 1091) 및 전기 및 전자 장비의 특정 유해 물질 사용 제한 규정 2012(UK SI 2012 No. 3032)를 준수합니다.
개정 내역
표 6. 문서 개정 내역
| 날짜 | 개정 | 변화 |
| 29-2022월-XNUMX | 1 | 최초 출시. |
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