STMicroelectronics X-NUCLEO-ISO1A1隔離式I/O擴(kuò)展板設(shè)計(jì)用于擴(kuò)展STM32 Nucleo板并提供micro-PLC功能。該板具有隔離式工業(yè)輸入/輸出，可使用X-CUBE-ISO1軟件包快速評估板載IC。兩塊X-NUCLEO-ISO1A1板可堆疊在STM32 nucleo板頂部，并在擴(kuò)展板上正確選擇跳線。該擴(kuò)展板包括Arduino連接。X-NUCLEO-ISO1A1板符合RoHS指令，非常適合用于可編程邏輯控制器應(yīng)用。

數(shù)據(jù)手冊：*附件：STMicroelectronics X-NUCLEO-ISO1A1隔離式IO擴(kuò)展板數(shù)據(jù)手冊.pdf

特性

• 基于STISO620/621、CLT03-2Q3和IPS1025HQ（用于STM32 Nucleo）
• 2個(gè)輸入，配備CLT03-2Q3高速保護(hù)數(shù)字終端陣列
• 2個(gè)輸出，包含IPS1025H和IPS1025H-32高效高側(cè)開關(guān)，具備擴(kuò)展診斷功能和電容性負(fù)載智能驅(qū)動能力
• 雙通道數(shù)字隔離器，包含2個(gè)STISO621隔離器，兩個(gè)通道方向相反，可提供高達(dá)6kV的電流隔離
• 雙通道數(shù)字隔離器，包含2個(gè)STISO620隔離器，可提供高達(dá)4kV的電流隔離
• 用于每個(gè)輸入、輸出以及電源端口的LED
• 通過34引腳ST morpho與STM32 Nucleo板相連
• 兩個(gè)可編程LED，用于自定義指示
• 符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)

示意圖

?X-NUCLEO-ISO1A1隔離式IO擴(kuò)展板技術(shù)解析?

?1. 核心功能與架構(gòu)設(shè)計(jì)?

該擴(kuò)展板專為STM32 Nucleo開發(fā)平臺設(shè)計(jì)，提供工業(yè)級隔離輸入/輸出功能，主要包含三大模塊：

• ?隔離輸入通道?：采用CLT03-2Q3高速保護(hù)數(shù)字終端陣列，支持24V工業(yè)電平輸入，內(nèi)置過壓/浪涌保護(hù)（符合IEC61000-4-2/4/5標(biāo)準(zhǔn)）。
• ?隔離輸出通道?：集成IPS1025H-32高效高邊開關(guān)，單路支持5.6A負(fù)載驅(qū)動，具備短路診斷、過熱關(guān)斷及容性負(fù)載智能驅(qū)動功能。
• ?信號隔離?：通過STISO620（4kV隔離）和STISO621（6kV隔離）實(shí)現(xiàn)邏輯側(cè)與現(xiàn)場側(cè)的完全電氣隔離，滿足UL1577認(rèn)證要求。

?2. 關(guān)鍵硬件特性?

• ?電源管理?：LDO40LPURY穩(wěn)壓器支持38V寬輸入范圍，輸出電流0.4A，為系統(tǒng)提供穩(wěn)定供電。
• ?診斷與指示?：每路輸入/輸出均配備LED狀態(tài)燈，并支持故障信號（FLT）反饋至MCU。
• ?擴(kuò)展接口?：通過34針ST morpho接口與Nucleo板連接，兼容Arduino UNO R3擴(kuò)展接口。

?3. 典型應(yīng)用場景?

• ?工業(yè)PLC控制?：雙板堆疊設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)多路IO擴(kuò)展，適用于微型可編程邏輯控制器。
• ?電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)?：高邊開關(guān)的智能驅(qū)動特性可有效控制感性負(fù)載（如繼電器、電磁閥）。
• ?安全關(guān)鍵系統(tǒng)?：雙重隔離架構(gòu)保障信號傳輸可靠性，適用于變頻器、伺服驅(qū)動等場景。

?4. 開發(fā)資源支持?

• ?軟件生態(tài)?：配套X-CUBE-ISO1固件庫，提供STM32CubeMX兼容的API，支持快速實(shí)現(xiàn)微PLC功能。
• ?調(diào)試便利性?：板載測試點(diǎn)（如TP1-TP10）便于信號測量，跳線器（J8-J27）可靈活配置信號路徑。

?設(shè)計(jì)建議?：

• 布局時(shí)需將功率回路（如24V輸入）與信號線分層走線，降低EMI干擾。
• 高邊開關(guān)輸出端建議添加0.47μF電容（如C10/C11）以抑制感性負(fù)載關(guān)斷尖峰。