STMicroelectronics STEVAL-IFP044V1 産業用デジタル出力拡張ボード
導入
STEVAL-IFP044V1 は、産業用デジタル出力拡張ボードです。 2050 A (最大) の産業用負荷に接続されたデジタル出力モジュールで、IPS32HQ-5.7 (デュアル ハイサイド スマート パワー ソリッド ステート リレー) の駆動および診断機能を評価するための強力で柔軟な環境を提供します。
STEVAL-IFP044V1 は、GPIO ピン、Arduino UNO R32 (デフォルト構成) および ST morpho (オプション、未実装) コネクタによって駆動される 5 kV フォトカプラを介して、STM3 Nucleo 上のマイクロコントローラとインターフェースできます。
拡張ボードは、NUCLEO-F401REまたはNUCLEO-G431RB開発ボードのいずれかに接続できます。
また、STEVAL-IFP044V1拡張ボードを最大XNUMX枚重ねて構成したシステムの評価も可能です。
元amp044 つの STEVAL-IFP1V5.7 拡張ボードを使用したシステムでは、それぞれ XNUMX A (最大) の能力を持つ XNUMX チャネルのデジタル出力モジュールを評価できます。
はじめる
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STEVAL-IFP044V1 には IPS2050HQ-32 インテリジェント パワー スイッチ (IPS) が組み込まれており、安全な出力負荷制御のための過電流および過熱保護を備えています。
このボードは、ユーザー インターフェイスと電源インターフェイス間のガルバニック絶縁に関するアプリケーション要件を満たすように設計されています。 この要件は、デバイスへの信号転送用の 1 つのオプトカプラ (ISO2、ISO3、ISO4、および ISOXNUMX) とフィードバック診断信号用の FLT ピンによって実装された光絶縁によって満たされます。
STEVAL-IFP044V1 の特徴:
- IPS2050HQ-32 デュアル ハイサイド スイッチに基づいており、次の特徴があります。
- 最大60V/5.7Aの動作範囲
- 低消費電力（RON（MAX）=50mΩ）
- 誘導性負荷の高速減衰
- 容量性負荷のスマート駆動
- アンダーボリュームtageロックアウト
- チャンネルごとの過負荷および過熱保護
- QFN48L 8×6mmパッケージ
- アプリケーションボードの動作範囲：8〜33 V / 0〜5.7 A
- 拡張巻tage動作範囲（J3オープン）最大60 V
- 出力のオン/オフ状態を示す緑色の LED
- チャネルごとの診断用の赤色 LED (過負荷および過熱)
- 5kVガルバニック絶縁
- 電源レール逆極性保護
- STM32Nucleo開発ボードと互換性があります
- ArduinoUNOR3コネクタを装備
- CE認証
- RoHSおよび中国RoHS準拠
- FCC が再販を承認していない
デジタルセクション
デジタルセクションは、STM32インターフェイスとデジタルサプライボリュームに関連付けられていますtage STEVAL-IFP044V1 拡張ボードとの間。
3つのArduinoUNORXNUMXコネクタ：
- STM32ペリフェラルおよびGPIOリソースにアクセスするSTM32Nucleo開発ボードマイクロコントローラーとの拡張ボード通信を可能にします。
- デジタル供給ボリュームを提供するtagSTM32 Nucleo 開発ボードと STEVAL-IFP044V1 拡張ボードの間で、いずれかの方向に。
通常、STM32 Nucleo 開発ボードは、USB によって生成された 3v3 または 5v0 によって拡張ボードを提供します。 優先ボリュームを選択できますtage SW3を介して拡張ボード上（3v3クロージングピン1-2; 5v0クロージングピン2-3）。
または、拡張ボードでSTM32Nucleo開発ボードを提供することもできます。 この場合、外部供給量tage (7-12 V) を拡張ボードの CN2 コネクタ (デフォルトでは取り付けられていません) に接続し、D2 を取り付ける (逆極性保護を有効にする) か、J17 を閉じる (逆極性なし) ことによって、グランド ループを閉じる必要があります。
VINvolを供給するためtage レールは次の場合に必要です。
- ピン 5 とピン 2 の間のジャンパ JP3 を閉じ、NUCLEO-F1RE のジャンパ JP401 を開きます。
- NUCLEO-G5RB のピン 1 と 2 の間のジャンパー JP5 を開き、ピン 3 と 4 の間のジャンパー JP431 を閉じます。
パワーセクション
電源セクションには、電源ボリュームが含まれますtage (CN1、VCC 用ピン 2 および 3、GND 用ピン 4)、負荷接続 (CN1 ピン 1 ～ 4 と CN1 ピン 5 ～ 4 の間)、および電磁適合性 (EMC) 保護。
- 出力チャンネル 1 – 障害赤色 LED
- 出力チャンネル 2 – 障害赤色 LED
- 出力チャンネル 1 – 緑の LED
- 出力チャンネル 2 – 緑の LED
- IPS2050HQ-32
- 出力および電源コネクタ
EMC の場合:
- SM15T39CAトランジェントvoltagJP1 を閉じることによって有効になるサプレッサ (TR3) は、VCC と GND トラックの間に配置され、±2050kV/32Ω 結合までの電源レール パスでのサージ放電から IPS1HQ-2 を保護します。
- コモンモードサージテストでは、1つの単層コンデンサ（C2およびCXNUMX –含まれていません）を素因のある場所にはんだ付けする必要があります。
- IPS2050HQ-32 の出力tagは、IEC61000-4-2、IEC61000-4-3、IEC61000-4-5 規格に関して、追加の EMC 保護を必要としません。
ハードウェア要件
STEVAL-IFP044V1 拡張ボードは、NUCLEO-F401RE または NUCLEO-G431RB STM32 Nucleo 開発ボードで使用するように設計されています。
正しく機能させるには、以下に示すように、STEVAL-IFP044V1 を STM3 Nucleo ボードの対応する Arduino UNO R32 コネクタ ピンに接続する必要があります。
システム要件
STEVAL-IFP32V044 拡張ボードで STM1 Nucleo 開発ボードを使用するには、次のものが必要です。
- Windows PC/ラップトップ (Windows 7 以降)
- NUCLEO-F32RE 開発ボードを使用する場合に STM401 Nucleo ボードを PC に接続するためのタイプ A からミニ B への USB ケーブル
- NUCLEO-G32RB 開発ボードを使用する場合に STM431 Nucleo ボードを PC に接続するためのタイプ A からマイクロ B への USB ケーブル
- PC/ラップトップにインストールされている X-CUBE-IPS ファームウェアとソフトウェア パッケージ
ボードのセットアップ
- ステップ1。 micro-USB または mini/USB ケーブルを PC に接続して、NUCLEOF044RE または NUCLEO-G1RB 開発ボードで STEVAL-IFP401V431 を使用します。
- ステップ2。 STM32 ST-LINK ユーティリティ、STM32CubeProgrammer を介して、以下の表に詳述されている IDE 環境に従って、ファームウェア (.bin または .hex) を STM32 Nucleo 開発ボード マイクロコントローラにダウンロードします。
表1.NUCLEO-F401RE開発ボードでサポートされているIDE– bin filesNUCLIO-F401RE インド キール STM32キューブIDE EWARM-OUT03_04- STM32F4xx_Nucleo.bin
MDK-ARM-OUT03_04- STM32F4xx_Nucleo.bin
STM32CubeIDE-OUT03_04- STM32F4xx_Nucleo.bin
表2.NUCLEO-G431RB開発ボードでサポートされているIDE– bin files
ヌクレオ-G431RB インド キール STM32キューブIDE EWARM-OUT03_04- STM32G4xx_Nucleo.bin
MDK-ARM-OUT03_04- STM32G4xx_Nucleo.bin
STM32CubeIDE-OUT03_04- STM32G4xx_Nucleo.bin
注: バイナリ file上記の表にリストされている は、X-CUBE-IPS ソフトウェア パッケージに含まれています。 STEVAL-IFP044V1 は、X-NUCLEO-OUT04A1 と完全に互換性があります。
- ステップ3。 IPS2050HQ-32 デバイス供給ボリュームを接続しますtage CN1経由（セクション1.1.2電源セクションを参照）。
- ステップ4。 デジタル供給量を提供するtage（セクション1.1.1デジタルセクションを参照）。
- ステップ5。 出力コネクタに負荷を接続します (セクション 1.1.2 電源セクションを参照)。
- ステップ6。 元をリセットするampSTM32 Nucleo ボードの黒いボタンを押してファイル シーケンスを実行します。
- ステップ7。 STM32 Nucleo ボードの青いボタンを押して、ex の中から選択しますampデフォルトのファームウェア パッケージで提供されるファイル。
マルチボード構成
044 つの STEVAL-IFP1VXNUMX をスタックして、共有または独立した電源レールと独立した負荷を使用して、XNUMX チャンネルのデジタル出力モジュールを評価することもできます。
この場合、0 つの拡張ボード (下の表に示すようにボード 1、2、3、1) を適切に構成する必要があります。次の表に従って、別の位置にはんだ付けします。
表3つの拡張ボードのスタックの構成
| ボード番号 | IN1 | IN2 | FLT1 | FLT2 |
| ボード 0 | R101 | R102 | R103 | R104 |
| ボード 1 | R131 | R132 | R133 | R134 |
| ボード 2 | R111 | R112 | R113 | R114 |
| ボード 3 | R121 | R122 | R123 | R124 |
重要： ボード 2 とボード 3 を使用する場合、32 つのジャンパが STMXNUMX Nucleo ボードのモルフォ コネクタ ピンを閉じる必要があります。
- CN7.35-36 クローズ
- CN10.25-26 クローズ
概略図
図 5. STEVAL-IFP044V1 回路図 (1/2)
図 6. STEVAL-IFP044V1 回路図 (2/2)
部品表
表 4. STEVAL-IFP044V1 部品表
| アイテム | 数量 | 参照 | パーツ/値 | 説明 | メーカー | 注文コード |
| 1 | 1 | U1 | IPS2050HQ-32、QFN48L
8×6ミリ |
デュアルHS IPS | ST | IPS2050HQ-32 |
| 2 | 1 | CN1 | 5ウェイ1列、TH5mm、24A | コネクタ | ウルト | 691137710005 |
| 3 | C1、C2 なし | 4.7nF、1825、3k V | コンデンサ | ビシェイ | HV1825Y472KXHATHV | |
| 3 | 1 | TR1 | SM15T39CA、SMC | SMCの1500W、33.3 V TVS | ST | SM15T39CA |
| 4 | 1 | D1 | STPS1H100A、SMA | 100 V、1Aパワーショットキー整流器 | ST | STPS1H100A |
|
5 |
10 |
J1、J2、J3、
J4、J5、J6、J7、J12、J13 J17 |
厚さ 2.54mm |
2通り、1列 |
ウルト |
61300211121 |
| 6 | J10、J11 NA | 厚さ 2.54mm | ジャンパー | – | – | |
| 7 | 2 | C4、C5 | 100nF、0805、100V | コンデンサ | ウルト | 885012207128 |
| 8 | 1 | C6 | 2.2uF、1206、100V | コンデンサ | AVX | 12061C225KAT2A |
| 9 | 2 | C7、C10 | 470pF、0603、16V | コンデンサ | ウルト | 885012206032 |
| 10 | 2 | C8、C11 | 47nF、0603、16V | コンデンサ | ウルト | 885012206044 |
| 11 | 2 | C9、C12 | 470nF、0603、25V | コンデンサ | ウルト | 885012206075 |
| 12 | C13 なし | 100uF、TH、100V | コンデンサ | – | – | |
| 13 | 4 | ISO1、ISO2 ISO3、ISO4 | TLP383, 11-4P1A, VCE=80V VISO=5kV | フォトカプラ | 東芝ヴェルト | TLP383 140100146000 |
| 14 | 2 | R1、R2 | 27kΩ、0603、0.1W | 抵抗器 | マルチコンプ | MCMR06X2702FTL |
| 15 | 2 | R3、R4 | 22kΩ、0603、0.1W | 抵抗器 | VISHAY | CRCW060322K0FKEA |
| 16 | 2 | R5、R6 | 390Ω、0603、0.1W | 抵抗器 | やげお | RC0603FR-07390RL |
| 17 | 2 | DG1、DG2 | 150060GS75000、0603 | 緑色のLED | ウルト | 150060GS75000 |
| 18 | 2 | R7、R8 | 22kΩ、0603、0.2W | 抵抗器 | テコン | CRGH0603J22K |
| 19 | 2 | DR1、DR2 | 150060RS75000、0603 | 赤のLED | ウルト | 150060RS75000 |
| 20 | 2 | J8、J9 | 表面実装 2.54mm | 6ウェイ2列コネクタ | ウルト | 61030621121 |
| 21 | 4 | R9、R10、R14、R15 | 10kΩ、0603、0.1W、±1% | 抵抗器 | バーンズ | CR0603-FX-1002ELF |
| 22 | 4 | R11、R12、R16、R17 | 0Ω、0603、0.1W | 抵抗器 | マルチコンプ | MCWR06X000 PTL |
| 23 | 2 | R13、R18 | 2.2kΩ、0603、0.1W | 抵抗器 | マルチコンプ | MCMR06X2201FTL |
| 24 | 4 | R101、R102、R103、R104 | 100Ω、0603、0.1W、±0.5% | 抵抗器 | パナソニック | ERJ3BD1000V |
|
25 |
R111、R121、R131 R112、R122、R132 R113、R123、R133 R114、R124、R134 NA |
100Ω、0603 |
抵抗器 |
– |
– |
| アイテム | 数量 | 参照 | パーツ/値 | 説明 | メーカー | 注文コード |
|
26 |
5 |
SW1、SW2、SW3、SW4、SW5 |
表面実装 2.54mm |
3通り、1列 |
テコン |
1241150-3 |
| 27 | 1 | CN2 | 厚さ 5mm | 2通り、1列 | ウルト | 691137710002 |
| 28 | D2 なし | BAT48JFILM、SOD-323、40
V、0.35 A |
VDD 逆極性保護 | ST | BAT48Jフィルム | |
| 29 | TR2 NA | ESDA15P60-1U1M, QFN-2L | ハイパワートランジェントvoltageサプレッサー | ST | ESDA15P60-1U1M | |
| 30 | 1 | CN5 | 厚さ 2.54mm | 10通り、1列 | サムテック 4UCON | ESQ-110-14-TS 17896 |
| 31 | 2 | CN6、CN9 | 厚さ 2.54mm | 8ウェイ1列 | サムテック 4UCON | ESQ-108-14-TS 15782 |
| 32 | 1 | CN8 | 厚さ 2.54mm | 6通り、1列 | サムテック 4UCON | ESQ-106-04-TS 15781 |
| 33 | CN7、CN10 なし | 厚さ 2.54mm | コネクタ | サムテック | ESQ-119-14-TD | |
|
34 |
5 |
TP1、TP2、TP3、TP4、TP5 |
TH d = 1mm |
テストポイント |
RS |
262-2034 |
ボードバージョン
表5. STEVAL-IFP044V1 バージョン
| PCBバージョン | 概略図 | 部品表 |
| ステバル$IFP044V1A （１） | STEVAL$IFP044V1A 回路図 | STEVAL$IFP044V1A 部品表 |
このコードは、STEVAL-IFP044V1 評価ボードの最初のバージョンを識別します。 ボードPCBに印刷されています。
規制コンプライアンス情報
米国連邦通信委員会 (FCC) への通知
評価のみ。 FCC が再販を承認していない
FCC 通知 – このキットは、次のことを可能にするように設計されています。
- 製品開発者は、キットに関連する電子コンポーネント、回路、またはソフトウェアを評価して、そのようなアイテムを完成品に組み込むかどうかを判断し、
- 最終製品で使用するソフトウェア アプリケーションを作成するソフトウェア開発者。
このキットは完成品ではなく、組み立てられたときに、必要なすべてのFCC機器の承認が最初に取得されない限り、転売またはその他の方法で販売することはできません。 動作は、この製品が認可されたラジオ局に有害な干渉を引き起こさないこと、およびこの製品が有害な干渉を受け入れることを条件とします。 組み立てられたキットがこの章のパート15、パート18、またはパート95に基づいて動作するように設計されていない限り、キットのオペレーターはFCCライセンス所有者の権限の下で動作するか、この章5のパート3.1.2に基づいて実験許可を取得する必要があります。 XNUMX。
イノベーション、科学、経済開発カナダ (ISED) に関する通知
評価のみを目的としています。 このキットは、無線周波数エネルギーを生成、使用、および放射することができ、カナダ産業省（IC）の規則に準拠したコンピューティングデバイスの制限への準拠についてはテストされていません。
À des fins d'évaluation の独自性。 Ce kit génère, available et peut émettre de l'énergie radiofréquence et n'a pas été testé pour sa conformité aux limites des appareils informatiques conformément aux règles d'Industrie Canada (IC)。
欧州連合に対する通知
このデバイスは、指令 2014/30/EU (EMC) および指令 2015/863/EU (RoHS) の必須要件に準拠しています。
英国向けの通知 このデバイスは、2016 年の英国電磁適合性規則 (UK SI 2016 No. 1091) および電気および電子機器規則 2012 における特定の有害物質の使用制限 (UK SI 2012 No. 3032) に準拠しています。 ）。
改訂履歴
表6. 文書の改訂履歴
| 日付 | リビジョン | 変更点 |
| 29年2022月XNUMX日 | 1 | 初回リリース。 |
重要なお知らせ – よくお読みください
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ST は、明示的か黙示的かを問わず、いかなる知的財産権のライセンスも付与しません。
ここに記載されている情報と異なる規定を伴う ST 製品を再販した場合、当該製品に対して ST が付与した保証は無効になります。
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ドキュメント / リソース
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STMicroelectronics STEVAL-IFP044V1 産業用デジタル出力拡張ボード [pdf] ユーザーマニュアル STEVAL-IFP044V1、産業用デジタル出力拡張ボード、STEVAL-IFP044V1 産業用デジタル出力拡張ボード、デジタル出力拡張ボード、出力拡張ボード、拡張ボード、ボード |
