STMicroelectronics X-NUCLEO-OUT07A1數字輸出擴展板基于用于STM32 Nucleo的IPS4260LM四通道低側開關。該擴展板提供了一個強大、適應性強的環境，用于評估IPS4260LM智能功率固態繼電器的驅動和診斷功能。這對于連接到0.5A工業負載的數字輸出模塊非常有用。該系統允許用戶配置為用于1A工業負載的雙數字輸出模塊或用于2A工業負載的單個數字輸出模塊。X-NUCLEO-OUT07A1板通過STISO620和STISO621數字隔離器以及Arduino^? ^R3連接器與STM32Nucleo上的微控制器連接。該擴展板可連接NUCLEO-F401RE或NUCLEO-G431RB開發板。X-NUCLEO-OUT07A1板旨在滿足用戶和電源接口之間的電流隔離應用要求。

數據手冊；*附件：STMicroelectronics X-NUCLEO-OUT07A1數字輸出擴展板數據手冊.pdf

特性

• 基于IPS4260LM四通道低側開關：
  • 工作電壓范圍：8V至50V
  • 高速運行（trise 、tfall <1μs）
  • 過程側工作電流可配置為350mA（每通道）至2A（并聯通道）
  • 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、短路和熱結保護
  • 集成環流二極管，可實現電感負載的快速衰減
  • 開路負載檢測
  • 欠壓鎖定
  • 電源失效/接地失效保護
  • HTSSOP20 封裝
• 通過STISO620、STISO621數字隔離器和隔離式直流－直流轉換器實現邏輯側和過程側之間的電流隔離
• IPS4260LM可從板載隔離式直流－直流轉換器（SW7關閉1-2）或24V電源軌（SW7關閉2-3）選擇電源
• 過程側工作電壓范圍：10V（SW7關閉1-2）或10V至30V（SW7關閉2-3）
• 過程側電源軌反向極性保護（SW7 =關閉2-3時，J1開路）
• 應用板邏輯側工作電壓：3.3（SW1關閉1-2）或5V（SW1關閉2-3）
• 用于輸出開/關狀態的綠色LED（J6關閉1-2、3-4、5-6、7-8）
• 開路負載檢測使能（J7關閉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) 和開路負載 (D7) 診斷
• 可選電流限制電平（J8關閉1-2 = 0.5A，或3-4 = 1A，或5-6 = 2A）
• 截止啟用 (J8開路7-8)/禁用 (J8關閉7-8) 選項
• CN5[9.10]和CN8[5、6]上提供每通道過載診斷
• 輕松并聯輸入信號 (J9) 和輸出通道 (J10)
• 兼容STM32核開發板
• 配備Arduino^?^ UNO R3連接器
• 符合RoHS指令和中國RoHS指令
• 通過CE認證

板布局

STM32 Nucleo數字輸出擴展板技術解析：基于IPS4260LM的工業級解決方案?

?一、產品架構概述?
X-NUCLEO-OUT07A1是一款專為STM32 Nucleo生態設計的工業級數字輸出擴展板，其核心采用IPS4260LM四路低邊智能功率開關。該方案通過STISO620/621數字隔離器和隔離DC-DC轉換器實現邏輯側與過程側的 galvanic isolation（ galvanic isolation ），可兼容NUCLEO-F401RE與NUCLEO-G431RB兩種主控板，并支持Arduino UNO R3連接器標準。

?二、核心器件技術特性?

1. ?IPS4260LM功率開關?
   • 工作電壓范圍：8-50V
   • 高速開關特性（上升/下降時間<1μs）
   • 可配置輸出電流：單通道350mA，并聯模式可達2A
   • 典型導通電阻：260mΩ
   • 集成保護功能：過載/短路/熱關斷/開負載檢測
   • 內置感性負載快速衰減二極管
2. ?隔離保護機制?
   • STISO620/621提供2.8k VRMS galvanic isolation
   • 隔離DC-DC轉換器（DC1）具有3kVDC隔離強度
   • 過程側支持反向極性保護（J1開路時）

?三、系統配置靈活性?

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. ?信號并行化能力?
   • J9/J10跳線支持輸入信號與輸出通道的靈活并聯：
     ? 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、診斷與狀態指示系統?

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

?五、典型應用場景?

1. ? 可編程邏輯控制器（PLC） ?
   • 適用于工業自動化中的數字輸出模塊
   • 支持0.5A工業負載驅動
2. ?多板卡擴展應用?
   • 可與其它STM32 Nucleo擴展板堆疊使用
   • 通過Morpho連接器實現系統級擴展

?六、設計規范與認證?

• 符合RoHS與中國RoHS環保標準
• 通過CE安全認證
• 提供完整原理圖、物料清單（BOM）及版本控制