STMicroelectronics X-NUCLEO-OUT09A1/OUT19A1擴展板基于STM32核的IPS8160HQ/IPS8160HQ-1八通道高邊開關。這些擴展板為評估連接到0.7A和1A工業負載的數字輸出模塊中的IPS8160HQ/IPS8160HQ-1開關提供了一個靈活的環境。X-NUCLEO-OUT09A1/OUT19A1通過GPIO引腳和Arduino^?^ R3連接器驅動的3kV和3.7kV光耦合器與STM32 NUCLEO上的微控制器一起工作。這些擴展板可以連接到NUCLEO-F401RE或NUCLEO-G431RB開發板。X-NUCLEO-OUT09A1/OUT19A1擴展板具有10.5V至36V的工作范圍、3kV的電流隔離、低電壓鎖定，并符合 RoHS 標準和CE認證。

數據手冊：

*附件：X-NUCLEO-OUT19A1數據手冊.pdf

*附件：X-NUCLEO-OUT09A1數據手冊.pdf

特性

• 基于IPS8160HQ/IPS8160HQ-1八通道高端開關：
  • 工作范圍：10.5V至36V
  • 低功耗耗散：RON (MAX) = 280mΩ
  • 用于電感負載的快速衰減
  • 欠壓鎖定
  • 過載和過熱保護
  • 虛接地保護
  • QFN48L 8mm x 6mm封裝
• 15V至33V應用板電壓工作范圍
• 最多36V擴展電壓工作范圍（J9開路）
• 每通道工作電流高達0.7A (X-NUCLEO-OUT09A1)
• 每個通道工作電流高達1A (X-NUCLEO-OUT19A1)
• 用于輸出開/關狀態的綠色LED（J12和J13關閉1-2、3-4、5-6、7-8）
• 用于常見過熱診斷的紅色LED (SW2關閉 2-3)
• 3kV電隔離
• 電源軌反轉極性保護
• 兼容STM32核開發板
• 配備Arduino Arduino^?^ UNO R3連接器
• 符合RoHS標準和RoHS中國標準
• 通過CE認證

示意圖

X-NUCLEO-OUT19A1工業數字輸出擴展板技術解析

一、核心特性與產品定位

?X-NUCLEO-OUT19A1?是基于IPS8160HQ-1八角高邊智能功率開關的工業數字輸出擴展板，專為STM32 Nucleo生態打造。該板卡工作電壓范圍為10.5至36V，最大導通電阻僅280m?，每通道支持高達1A的持續輸出電流，特別適用于? 可編程邏輯控制器(PLC) ?等工業自動化場景。

?關鍵保護機制?包括：

• 過載與過溫保護
• 欠壓鎖定功能
• 接地失效保護
• 電源反極性保護
• 3kV電氣隔離

二、IPS8160HQ-1功率開關深度剖析

作為板卡的核心器件，IPS8160HQ-1采用QFN48L 8x6mm封裝，集成多項智能保護功能：

• ?快速衰減設計?：針對感性負載優化，確保開關過程中的電壓尖峰得到有效抑制
• ?多重診斷能力?：通過狀態反饋引腳實時監測系統健康狀況
• ?寬壓工作范圍?：適應工業環境中常見的電壓波動

三、硬件架構設計精要

3.1 電源管理架構

板卡配備?兩級電源防護?：

• 初級保護：SM15T39CA瞬態電壓抑制二極管
• 次級濾波：C9(47μF)、C10(2.2μF)組成的多級電容網絡
• 可選輔助供電：通過J11跳線支持7-12V Nucleo輔助電源輸入

3.2 信號隔離設計

采用?三重隔離方案?：

• ISO1/ISO2：TLP293-4光耦提供3kV信號隔離
• ISO3：ACPL-217-50AE光耦實現狀態反饋隔離
• 3.7kV高壓隔離：確保微控制器與工業負載間的電氣安全

四、接口連接與擴展能力

?雙連接器體系?確保靈活的系統集成：

• ?Arduino UNO R3連接器?：支持快速原型開發
• ?Morpho連接器?：提供完整的STM32引腳訪問能力
• ?堆疊擴展支持?：可與其他X-NUCLEO系列板卡組合使用

五、軟件開發環境

官方提供?X-CUBE-IPS軟件擴展包?，深度集成STM32Cube生態系統：

• 完整的驅動庫支持
• 豐富的應用示例
• 直觀的診斷功能API

六、應用配置要點

6.1 輸出狀態指示

• ?綠色LED陣列?：通過J12/J13跳線配置輸出狀態顯示
• ?紅色診斷LED?：通過SW2跳線啟用過熱報警指示

6.2 輸入信號路由

通過電阻網絡實現?靈活的GPIO映射?：

• 默認輸入路徑：IN1→PC7、IN2→PA9
• 備用輸入路徑：支持多路GPIO信號重定向
• 狀態反饋：通過專用STATUS引腳實時監控

七、設計驗證與合規性

板卡通過?CE認證?，符合?RoHS和中國RoHS環保標準?，確保產品在工業環境中的可靠性和合規性。

八、典型應用場景

1. ?工業自動化控制系統?
2. ?電機驅動模塊?
3. ?電磁閥控制單元?
4. ?繼電器驅動電路