‌基于ISO808A的STM32 Nucleo工业数字输出扩展板技术解析

科技观察员 2025-10-25 863

描述

STMicroelectronics X-NUCLEO-OUT12A1扩展板是一款工业数字输出扩展板，基于用于STM32 Nucleo的ISO808A。该板提供强大而灵活的环境来评估ISO808A八路高侧智能功率固态继电器。ISO808A在连接到0.7A工业负载的数字输出模块中具有嵌入式电流隔离和20MHz SPI控制接口。

数据手册：*附件：STMicroelectronics X-NUCLEO-OUT12A1扩展板数据手册.pdf

STMicro X-NUCLEO-OUT12A1扩展板直接与STM32 Nucleo上的微控制器连接，由GPIO引脚和Arduino® R3连接器驱动。ISO808A确保微控制器和处理级之间的电流隔离。

该扩展板可以与NUCLEO-F401RE或NUCLEO G431RB开发板连接。还可以实现评估16通道数字输出系统，支持两个X-NUCLEO-OUT12A1堆叠扩展板上的菊花链功能。

特性

基于ISO808A八路高侧开关，特性包括：
- 工作电压范围：9.2V至36V
- 低功耗 (R~~ON(MAX)~~ = 260mΩ)
- 处理侧工作电流：高达0.7A/通道
- 嵌入式2kV~~RMS~~ 电流隔离
- PGOOD（VCC电压电平报警信号指示）
- 20MHz SPI带菊花链功能
- 针对电感负载快速衰减
- 欠压锁闭
- 过载和过热保护
- 接地失效保护
- PowerSO36封装
应用板处理侧工作范围：10V（J10打开）至33V（J9关闭）
处理侧扩展工作范围：9.2V（J10关闭）至36V（J9打开）
应用板逻辑侧工作电压：3.3V至5V
绿色LED用于输出开/关状态（J6和J7关闭1-2、3-4、5-6、7-8）
红色LED用于常见过热和通信错误诊断（J3关闭1-2）
红色LED用于PGOOD信号指示（J3关闭3-4）
黄色LED指示输出使能状态（J3关闭5-6）
处理侧和逻辑侧电源轨反极性保护
兼容STM32 Nucleo开发板
配备Arduino® UNO R3连接器
符合RoHS指令和中国RoHS指令
通过CE认证

概述

数字输出

‌基于ISO808A的STM32 Nucleo工业数字输出扩展板技术解析‌

‌一、产品概述‌

X-NUCLEO-OUT12A1是意法半导体（STMicroelectronics）推出的工业数字输出扩展板，专为STM32 Nucleo开发平台设计。该扩展板基于ISO808A八路高端智能功率固态继电器构建，为评估0.7A工业负载的连接驱动和诊断能力提供了强大而灵活的环境。

‌二、核心特性‌

‌硬件架构‌

主控芯片：采用ISO808A八路高端开关，具备以下技术特性：
- 工作电压范围：9.2V至36V
- 低功耗设计：最大导通电阻260mΩ
- 处理侧工作电流：每通道最高0.7A
- 嵌入式2k VRMS隔离保护
- 20 MHz SPI接口，支持菊花链连接
- 支持感性负载快速衰减
- 集成欠压锁定、过载和过温保护
- 接地丢失保护
- PowerSO36封装

‌电路设计特色‌

处理侧工作范围：
- 默认配置（J10开路）：10V至33V（J9闭合）
- 扩展配置（J10闭合）：9.2V至36V（J9开路）
逻辑侧工作电压：3.3V至5V
LED状态指示系统：
- 绿色LED：输出开关状态指示（J6和J7闭合1-2，3-4，5-6，7-8）
- 红色LED：过温和通信错误诊断（J3闭合1-2）
- 红色LED：PGOOD信号指示（J3闭合3-4）
- 黄色LED：输出使能状态指示（J3闭合5-6）

‌三、系统保护机制‌

‌电源保护‌
- 处理侧和逻辑侧电源反接保护
- 采用STPS1H100A和SM15T39CA保护器件
- 集成ESDA15P60-1U1M和ESDA7P60-1U1M ESD防护
‌通信接口‌
- 支持标准SPI通信协议（CLK，MISO，MOSI，SS）
- 菊花链功能支持多板级联
- 通过Arduino UNO R3连接器直接与微控制器对接

‌四、应用场景‌

该扩展板主要面向以下工业应用：

可编程逻辑控制器（PLC）
工业自动化控制系统
多通道数字输出模块
高可靠性工业负载驱动

‌五、扩展能力‌

兼容STM32 Nucleo开发板（NUCLEO-F401RE或NUCLEOG431RB）
通过堆叠两个X-NUCLEO-OUT12A1扩展板实现16通道数字输出系统
提供完整的Morpho连接器和Arduino接口

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