STM32 産業用入出力拡張ボードユーザーマニュアル

UM3483
ユーザーマニュアル
STM1 Nucleo用X-NUCLEO-ISO1A32産業用入出力拡張ボードの使い方
導入
X-NUCLEO-ISO1A1評価ボードは、STM32 Nucleoボードを拡張し、絶縁された産業用入出力を備えたマイクロPLC機能を提供するように設計されています。ロジック側コンポーネントとプロセス側コンポーネント間の絶縁は、UL1577認証のデジタルアイソレータSTISO620およびSTISO621によって提供されます。プロセス側からの03つの電流制限ハイサイド入力は、CLT2-3Q1025によって実現されます。診断機能とスマート駆動機能を備えた保護出力は、最大1025Aの容量性、抵抗性、または誘導性負荷を駆動できるハイサイドスイッチIPS32H/HQおよびIPS32H-5.6/HQ-1のそれぞれ1つによって提供されます。32枚のX-NUCLEO-ISO1A1ボードは、ST morphoコネクタを介してSTM1 Nucleoボードの上に積み重ねることができ、拡張ボード上のジャンパを適切に選択することで、GPIOインターフェースの競合を回避できます。 X-NUCLEO-ISOXNUMXAXNUMXとX-CUBE-ISOXNUMXソフトウェアパッケージを組み合わせることで、オンボードICの迅速な評価が可能になります。ボード上にはARDUINO®接続用のポートも用意されています。
図1. X-NUCLEO-ISO1A1拡張ボード

知らせ：

専用のサポートが必要な場合は、オンラインサポートポータル (www.st.com/support) からリクエストを送信してください。

UM3483 – Rev 1 – 2025 年 XNUMX 月詳細については、お近くの STMicroelectronics 営業オフィスにお問い合わせください。

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安全性とコンプライアンスに関する情報

安全性とコンプライアンスに関する情報

IPS1025HQのサイドスイッチは、高負荷電流により発熱する可能性があります。特に高負荷時には、ICや基板上の隣接部分に触れる際はご注意ください。

1.1

コンプライアンス情報（参考）

CLT03-2Q3とIPS1025Hはどちらも、IEC61000-4-2、IEC61000-4-4、IEC61000-4-5規格を含む一般的な産業用要件を満たすように設計されています。これらのコンポーネントの詳細な評価については、www.st.comで入手可能な単品評価ボードをご覧ください。X-NUCLEO-ISO1A1は、初期評価と迅速なプロトタイピングに最適なツールであり、STM32 Nucleoボードを使用した産業用アプリケーション開発のための堅牢なプラットフォームを提供します。さらに、このボードはRoHSに準拠しており、包括的な開発ファームウェアライブラリとex.ampSTM32Cube ファームウェアと互換性のあるファイル。

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コンポーネント図

ここではボード上のさまざまなコンポーネントが説明とともに表示されます。

U1 – CLT03-2Q3: 入力電流リミッタ

U2、U5 – STISO620: STデジタルアイソレータ単方向

U6、U7 – STISO621: ST デジタルアイソレータ双方向。

U3 – IPS1025HQ-32: ハイサイドスイッチ（パッケージ: 48-VFQFN露出パッド）

U4 – IPS1025H-32: ハイサイドスイッチ (パッケージ: PowerSSO-24)。

U8 – LDO40LPURY: ボリュームtageレギュレーター

図2. さまざまなST ICとその位置

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コンポーネント図

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X-NUCLEO-ISO1A1は、32つの入力と出力を備えた産業用I/O評価ボードです。NUCLEO-G071RBなどのSTM3 Nucleoボードと組み合わせて使用するように設計されています。ARDUINO® UNO R620レイアウトと互換性があり、STISO1025デュアルチャネルデジタルアイソレータとIPS32H-1025およびIPS32HQ-1025ハイサイドスイッチを搭載しています。IPS32H-1025およびIPS32HQ-03は、容量性、抵抗性、または誘導性負荷を駆動できるシングルハイサイドスイッチICです。CLT2-3Q61000は、産業用動作環境における保護と絶縁を提供し、4つの入力チャネルそれぞれに「エネルギーレス」ステータス表示を提供し、消費電力を最小限に抑えます。IEC2-32-1規格への準拠が求められる状況向けに設計されています。搭載されているSTM1 MCUは、GPIOを介してすべてのデバイスを制御・監視します。各入出力にはLEDインジケータが搭載されています。さらに、カスタマイズ可能な表示用のプログラム可能なLEDが1つ搭載されています。X-NUCLEO-ISOXNUMXAXNUMXは、X-CUBE-ISOXNUMXソフトウェアパッケージと連携して基本的な操作を実行することで、搭載ICの迅速な評価を可能にします。構成コンポーネントの主な機能は以下の通りです。

3.1

デュアルチャンネルデジタルアイソレータ

STISO620 および STISO621 は、ST の厚い酸化膜ガルバニック絶縁技術に基づいたデュアルチャネルデジタルアイソレータです。

これらのデバイスは、図 621 に示すように、シュミットトリガー入力を備えた反対方向 (STISO620) と同じ方向 (STISO3) の XNUMX つの独立したチャネルを提供し、ノイズに対する堅牢性と高速な入出力スイッチング時間を実現します。

-40℃～125℃の広い周囲温度範囲で動作するように設計されており、様々な環境条件に適しています。50kV/µsを超える高いコモンモード過渡耐性を誇り、電気的ノイズの多い環境でも堅牢な性能を発揮します。3V～5.5Vの電源レベルをサポートし、3.3V～5V間のレベル変換機能を備えています。このアイソレータは低消費電力設計で、3ns未満のパルス幅歪みを特長としています。6kV（STISO621）および4kV（STISO620）のガルバニック絶縁を提供し、クリティカルなアプリケーションにおける安全性と信頼性を高めます。SO-8ナローパッケージとワイドパッケージの両方が用意されており、設計の柔軟性を高めます。さらに、UL1577認証を含む安全性および規制に関する承認も取得しています。

図3. STデジタルアイソレータ

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3.2

ハイサイドスイッチ IPS1025H-32 および IPS1025HQ-32

X-NUCLEO-ISO1A1 には、安全な出力負荷制御のための過電流および過熱保護機能を備えた IPS1025H-32 および IPS1025HQ-32 インテリジェント電源スイッチ (IPS) が組み込まれています。

このボードは、STの新技術であるSTISO620およびSTISO621 ICを使用し、ユーザーインターフェースと電源インターフェー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、STの厚膜ガルバニック絶縁技術に基づくデュアルチャネル・デジタル・アイソレータによって満たされます。

このシステムは、U621およびU6とラベル付けされた7つのSTISO5双方向アイソレータを使用して、デバイスへの信号の順方向伝送を容易にするとともに、フィードバック診断信号用のFLTピンを処理します。各ハイサイドスイッチは620つの障害信号を生成するため、UXNUMXとラベル付けされたSTISOXNUMXデジタルアイソレータである単方向アイソレータを追加する必要があります。この構成により、すべての診断フィードバックが正確に分離および伝送され、システムの障害検出および信号伝達メカニズムの整合性と信頼性が維持されます。

ボード上の産業用出力は、IPS1025H-32およびIPS1025HQ-32シングルハイサイドに基づいています。

スイッチの機能:

動作範囲最大60 V

低消費電力（RON = 12 m）

誘導負荷の高速減衰

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

過負荷および過熱保護

PowerSSO-24およびQFN48L 8x6x0.9mmパッケージ

アプリケーションボードの動作範囲：8〜33 V / 0〜2.5 A

拡張巻tage動作範囲（J3オープン）最大60 V

5kVガルバニック絶縁

電源レール逆極性保護

EMC compliance with IEC61000-4-2, IEC61000-4-3, IEC61000-4-4, IEC61000-4-5, IEC61000-4-8

STM32Nucleo開発ボードと互換性があります

Arduino® UNO R3 コネクタを装備

CE認定：

EN 55032:2015 + A1:2020

EN 55035:2017 + A11:2020。

各出力に対応する緑色のLEDは、スイッチがオンになっていることを示します。また、赤色のLEDは過負荷および過熱診断を示します。

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3.3

ハイサイド電流リミッタ CLT03-2Q3

X-NUCLEO-ISO1A1ボードには、近接センサー、静電容量センサー、光学センサー、超音波センサー、タッチセンサーなど、あらゆる産業用デジタルセンサー用の入力コネクタが03つ搭載されています。入力のうち2つは、出力にフォトカプラを備えた絶縁ライン用です。各入力は、CLT3-XNUMXQXNUMX電流リミッタのXNUMXつの独立したチャネルのいずれかに直接送られます。電流リミッタの各チャネルは、規格に従って直ちに電流を制限し、その後、信号をフィルタリングおよび調整して、プログラマブルロジックコントローラ（PLC）のマイクロコントローラなどのロジックプロセッサのGPIOポートに送られる絶縁ラインに適切な出力を提供します。また、ボードには、任意のチャネルにテストパルスを通電して正常動作を確認するためのジャンパも搭載されています。

アイソレータ STISO620 (U2) は、プロセス側とログイン側の間のガルバニック絶縁に使用されます。

重要な機能:

2つの絶縁チャネル入力電流リミッタは、ハイサイドとローサイドの両方のアプリケーション用に構成できます。

60 Vおよび逆入力プラグイン対応

電源は必要ありません

安全テストパルス

統合デジタルフィルタによる高いEMI耐性

IEC61131-2タイプ1およびタイプ3準拠

RoHS準拠

CLT03-2Q3電流リミッタの入力側は、特定の電圧によって特徴付けられます。tagオンとオフの領域を区切る電圧と電流範囲、およびこれらの論理的なハイとローの状態間の遷移領域。入力電圧がtage が 30 V を超えています。

図4. CLT03-2Q3の入力特性

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図5. CLT03-2Q3の出力動作領域

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機能ブロック

機能ブロック

このボードは、プロセス側回路に電力を供給する公称24V入力で動作するように設計されています。アイソレータの反対側にあるロジックコンポーネントは、X-NUCLEOボードへの5V入力（通常はPCのUSBポートから供給）によって電力供給されます。
図6.ブロック図

4.1

プロセス側5V電源

5V電源は、保護機能を内蔵した低ドロップレギュレータLDO24Lを介して40V入力から供給されます。tagこのレギュレータには自己過熱ターンオフ機能があります。出力電圧はtag出力からのフィードバック回路を利用することで、電圧を調整し、5Vをわずかに下回る電圧に保つことができます。LDOはDFN6（ウェッタブルフランク）パッケージを採用しているため、基板サイズの最適化に適しています。

図7. プロセス側5V電源

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機能ブロック

4.2

アイソレータ STISO621

STISO621デジタルアイソレータは、1対1の方向性を持ち、100MBPSのデータレートを備えています。6KVのガルバニック絶縁と50kV/sを超える高いコモンモード過渡電圧に耐えることができます。

図8. アイソレータSTISO621

4.3

アイソレータ STISO620

STISO620デジタルアイソレータは、2-0の方向性を持ち、STISO100と同様に621MBPSのデータレートを備えています。4KVのガルバニック絶縁に耐え、シュミットトリガ入力を備えています。

図9. アイソレータSTISO620

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機能ブロック

4.4

電流制限デジタル入力

電流リミッタIC CLT03-2Q3にはXNUMXつの絶縁チャネルがあり、絶縁入力を接続できます。ボードには入力励起LEDインジケータが搭載されています。

図10. 電流制限デジタル入力

4.5

ハイサイドスイッチ（動的電流制御付き）

ハイサイドスイッチは、同一機能を持つ24つのパッケージで提供されています。このボードでは、POWER SSO-48と8-QFN(6xXNUMX)の両方のパッケージが使用されています。詳細な機能については、Overをご覧ください。view セクション。

図11. ハイサイドスイッチ

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機能ブロック

4.6

ジャンパー設定オプション

I/Oデバイスの制御ピンとステータスピンは、ジャンパーを介してMCU GPIOに接続されます。ジャンパーの選択により、各制御ピンを2つのGPIOのいずれかに接続できます。簡素化のため、これらのGPIOは「デフォルト」と「代替」の2つのセットにまとめられています。ボード上のシリアルナンバーには、デフォルト接続のジャンパー位置を示すバーが含まれています。標準ファームウェアでは、ボードに対して「デフォルト」と「代替」のいずれかのセットが選択されていると想定されています。以下の図は、X-NUCLEOと適切なNucleoボード間で、Morphoコネクタを介して様々な構成で制御信号とステータス信号をルーティングするためのジャンパー情報を示しています。

図12. Morphoコネクタ

このジャンパー接続により、完全に機能するもう 1 つの X-NUCLEO をスタックできます。

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図13. MCUインターフェースのルーティングオプション

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機能ブロック

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機能ブロック

4.7

LEDインジケーター

ボード上にはD7とD8のXNUMXつのLEDが搭載されており、プログラム可能なLED表示が可能です。電源ステータスやエラー状態など、LEDの各種設定と機能の詳細については、ソフトウェアユーザーマニュアルを参照してください。

図 14. LED インジケータ

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ボードのセットアップと構成

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ボードのセットアップと構成

5.1

ボードを使い始める

ボードとその各種接続についてご理解いただけるよう、詳細な画像をご用意しています。この画像は、ボード上のレイアウトと具体的なポイントを示した包括的なビジュアルガイドとしてご利用いただけます。端子J1は、ボードのプロセス側に電力を供給するための24V電源を接続するためのものです。端子J5は、24V DC入力にも接続されています。また、J5は、入力端子J5とハイサイド出力端子J12に接続された外部負荷やセンサーを容易に接続できるようにするために用意されています。

図15. X-NUCLEOのさまざまな接続ポート

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ボードのセットアップと構成

5.2

システム設定要件

1. 24V DC電源：2V入力は、ボードと外部負荷を駆動するのに十分な能力が必要です。理想的には、外部の短絡保護回路が備えられている必要があります。

2. NUCLEO-G071RBボード：NUCLEO-G071RBボードはNucleo開発ボードです。出力の駆動、出力状態の監視、プロセス側入力の取得を行うメインマイクロコントローラユニットとして機能します。

3. X-NUCLEO-ISO1A1ボード：デバイスの特定機能を評価するためのマイクロPLCボード。X-NUCLEOをXNUMX枚重ねて使用することも可能です。

4. USB-micro-Bケーブル：USB-micro-Bケーブルは、NUCLEO-G071RBボードをコンピュータまたは5Vアダプタに接続するために使用します。このケーブルはバイナリのフラッシュに必須です。 file 前述のNucleoボードに
その後、5 V の充電器またはアダプターを通じて電源を供給します。

5. 入力電源を接続するためのワイヤ: 負荷と入力を接続するワイヤでは、出力ハイサイドスイッチに太いワイヤを使用することを強くお勧めします。

6. ラップトップ/PC: NUCLEO-G071RBボードにテスト用ファームウェアをフラッシュするには、ラップトップまたはPCを使用する必要があります。Nucleoボードを使用して複数のX-NUCLEOボードをテストする場合、このプロセスはXNUMX回だけ実行する必要があります。

7. STM32CubeProgrammer（オプション）：STM32CubeProgrammerは、MCUチップを消去した後、バイナリをフラッシュするために使用します。これは、すべてのSTM32マイクロコントローラ向けに設計された多用途ソフトウェアツールであり、デバイスのプログラミングとデバッグを効率的に行うことができます。詳細情報とソフトウェアについては、STM32CubeProgをご覧ください。すべてのSTM32向けSTM32CubeProgrammerソフトウェア – STMicroelectronics。

8. ソフトウェア（オプション）：Nucleoボードとの通信を容易にするために、「Tera Term」ソフトウェアをデスクトップにインストールしてください。このターミナルエミュレーターを使用すると、テストやデバッグ中にボードと簡単にやり取りできます。
ソフトウェアはTera-Termからダウンロードできます。

5.3

安全上の注意と保護具

ハイサイドスイッチに重い負荷をかけると、基板が過熱する可能性があります。このリスクを示す警告サインがICの近くに配置されています。

取締役会は比較的高いボラティリティに対する許容度を下げていることが観察されている。tagサージが発生します。そのため、過大な誘導負荷を接続したり、電圧を上げたりしないことをお勧めします。tag規定の基準値を超える場合は、基板の取り扱いには電気に関する基本的な知識を有する方が行ってください。

5.4

2枚のX-NUCLEOボードをNucleoに積み重ねる

このボードは、Nucleoから2枚のX-NUCLEOボード（それぞれ2つの出力と2つの入力を持つ）を駆動できるジャンパー構成で設計されています。さらに、フォルト信号は個別に設定できます。MCUとデバイス間の制御および監視信号の設定とルーティングについては、以下の表と前のセクションで説明した回路図を参照してください。1枚のX-Nucleoボードを使用する場合は、デフォルトまたは代替のジャンパーを使用できます。ただし、重ねて使用する場合のジャンパーの衝突を避けるため、両方のX-Nucleoボードで異なるジャンパーを選択する必要があります。

表1. デフォルトおよび代替構成のジャンパー選択チャート

PIN機能

板上のシルクスクリーン

回路図名

ジャンパー

デフォルト設定

ヘッダー設定

名前

IA.0 入力 (CLT03)
IA.1

IA0_IN_L

J18

IA1_IN_L

J19

1-2(CN2PIN-18)
1-2(CN2PIN-36)

IA0_IN_1 IA1_IN_2

代替構成

ヘッダー設定

名前

2-3(CN2PIN-38)

IA0_IN_2

2-3(CN2PIN-4)

IA1_IN_1

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ボードのセットアップと構成

PIN機能

板上のシルクスクリーン

回路図名

ジャンパー

デフォルト設定

ヘッダー設定

名前

代替構成

ヘッダー設定

名前

出力（IPS-1025）

QA.0 QA.1

QA0_CNTRL_ L

J22

QA1_CNTRL_ L

J20

1-2(CN2PIN-19)

QA0_CNTRL_ 2-3(CN1-

PIN-2)

1-2(CN1- PIN-1)

QA1_CNTRL_ 2

2-3(CN1PIN-10)

QA0_CNTRL_ 2
QA1_CNTRL_ 1

FLT1_QA0_L J21

1-2(CN1- PIN-4) FLT1_QA0_2

2-3(CN1PIN-15)

FLT1_QA0_1

障害PIN設定

FLT1_QA1_L J27 FLT2_QA0_L J24

1-2(CN1PIN-17)

FLT1_QA1_2

1-2(CN1- PIN-3) FLT2_QA0_2

2-3(CN1PIN-37)
2-3(CN1PIN-26)

FLT1_QA1_1 FLT2_QA0_1

FLT2_QA1_L J26

1-2(CN1PIN-27)

FLT2_QA1_1

2-3(CN1PIN-35)

FLT2_QA1_2

画像は異なる viewX-NUCLEOのスタッキングの様子。図16. XNUMX枚のX-NUCLEOボードのスタック

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ボードの設定方法（タスク）

ボードの設定方法（タスク）

ジャンパー接続すべてのジャンパーがデフォルト状態になっていることを確認してください。白いバーはデフォルトの接続を示します。図2に示すように、FWはデフォルトのジャンパー選択に設定されています。別のジャンパー選択を使用するには、適切な変更が必要です。
図17. X-NUCLEO-ISO1A1のジャンパー接続

1.マイクロUSBケーブルを使ってNucleoボードをコンピューターに接続します
2. 図18に示すように、X-NUCLEOをNucleoの上に置きます。
3. X-CUBE-ISO1.binをNucleoディスクにコピーするか、ソフトウェアのデバッグについてはソフトウェアユーザーマニュアルを参照してください。
4. スタックされたX-NUCLEOボードのD7 LEDを確認します。図1に示すように、2秒間点灯し、5秒間消灯するはずです。X-CUBE-ISO1ファームウェアは、STM32CubeIDEやその他のサポートされているIDEを使用してデバッグすることもできます。下の図18は、すべての入力がLowになった後、ボードへのすべての入力がHighになったときのLED表示を示しています。出力は対応する入力を模倣します。

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ボードの設定方法（タスク）
図18. 通常のボード動作中のLED表示パターン

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概略図

J1
1 2
ターミナルブロック
24V DC入力

図19. X-NUCLEO-ISO1A1の回路図（1/4）
24V

C1 NM
PCテストポイント、
1

GND_EARTH

地球

R1 10R
C2 D1 S M15T33CA

C4 10UF

U8 3 VIN Vout 4
2 ENVセンス5
1 GND調整6
LDO40LPURY

BD1
R2 12K
R4 36K

5V TP10
1

C5 10UF

D2グリーンLED
R3

J5
1 2
入力

D4グリーンLED
R10

D3グリーンLED
R5

IA.0H

IA.1H

グランド

J6
1 2

24V
C15

グランド

フィールド側接続GND
図20. X-NUCLEO-ISO1A1の回路図（2/4）

3V3

10nF

R7 0E

TP2

C25

C26

6 ナットル1 7 ナ1 8 インベ1

TP1 VBUF1 OUTP1 OUTN1 OUTN1_T
PD1

9 10 11 5 タブ1 12

10nF

O UTP 1 OUTN1
R9 0E

R38 220K
TP3

2 ナットル2 3 ナ2 4 インベ2

TP2 VBUF2 OUTP2 OUTN2 OUTN2_T
PD2

14 15 16 13 タブ2 1

C8 10nF O UTP 2
出力2

R37 220K

グランド

1 2 3 4

VDD1 TxA TxB GND1

VDD2 RxA RxB
GND2

8 7 6 5

S T1S O620
隔離バリア

GND_ロジックTP4
1

IA0_IN_L IA1_IN_L

R35 0E 0E R36

10nF

CLT03-2Q3

グランド

GND_ロジック

R7、R9

テスト目的でコンデンサに置き換えることができます

フィールドサイドから

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概略図
STM32 Nucleoへ

グランド

デジタル絶縁型入力電流リミッタ

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図21. X-NUCLEO-ISO1A1の回路図（3/4）

ハイサイドスイッチ部

C17

24V FLT2_QA0

QA.0

J12 1A 2A
出力

C16 24V

FLT2_QA1 QA.1

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

VCC NC NC FLT2 出力出力出力出力出力出力出力

GND入力
IPD FLT1 出力出力出力出力出力出力出力

24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13

IP S 1025HTR-32

グランド
QA0_CNTRL_P
R14 220K

FLT1_QA0

J 10

3ピンジャンパー

緑色のLED

2 D6

R15
C 11 0.47µF

J 11

3ピンジャンパー

R16

10K

グランド

0 2 1 13 42 41 17 18 19 20 21 22

VCC NC NC FLT2 出力出力出力出力出力出力出力

GND入力
IPD FLT1 出力出力出力出力出力出力出力

6 3 48 46 40 39 38 37 36 35 24 23

IP S 1025HQ-32

グランド

QA1_CNTRL_P
R11 220K

FLT1_QA1

3ピンジャンパー

緑色のLED

2 D5

R13

R12

C10

3ピンジャンパー

0.47μF

10K

グランド

3V3
C22 FLT1_QA0_L QA0_CNTRL_L

GND_ロジック 3V3

FLT1_QA1_L C20
QA1_CNTRL_L

TP6

隔離セクション

U6
1 VDD1 2 RX1 3 TX1 4 GND1
S TIS O621

VDD2 8 TX2 7 RX2 6
GND2 5

5V
FLT1_QA0 QA0_CNTRL_P C23
R28 220K R29 220K

U7
1 VDD1 2 RX1 3 TX1 4 GND1
S TIS O621

VDD2 8 TX2 7 RX2 6
GND2 5

GND 5V

FLT1_QA1

QA1_CNTRL_P

C21

R30 220K R31 220K

TP7 1

GND_ロジック5V

FLT2_QA0

C18

FLT2_QA1

R33 220K R32 220K

グランド

1 2 3 4

VDD1 送信A
送信B GND1

VDD2 RxA
RxB GND2

8 7 6 5

S T1S O620

グランド3V3

FLT2_QA0_L

C19

FLT2_QA1_L

GND_ロジック

フィールドへ

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概略図

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3対3 3対3

QA1_CNTRL_2 FLT2_QA0_2

C13

FLT1_QA0_1

FLT1_QA1_2

GND_ロジック

R23 0E
FLT2_QA1_1

FLT2_QA1_2 FLT1_QA1_1

図22. X-NUCLEO-ISO1A1の回路図（4/4）

CN1
1
3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37

QA0_CNTRL_2

FLT1_QA0_2

10 12

QA1_CNTRL_1

14 B2

16 3V3

ロジック_GND

3V3

FLT2_QA0_1

R24 0E

左側コネクタ

GND_ロジック

R34 0E

モルフォコネクタ

CN2

D15

D14

R17 3V3

0E AGND

R26

R27

D13 11

D12 13

GND_ロジック

D11 15

D10 17

D9′

R19 NM QA0_CNTRL_1 D9

緑のLED

D8 赤色 LED

R20NM

26 28

R21

34 36

GND_ロジック

IA1_IN_1
IA0_IN_1 TP8
AGND IA1_IN_2 IA0_IN_2
GND_ロジック

[ 注意: すべてのデフォルト構成では、ヘッダー PIN 1 と 2 を短絡する必要があります。 ]

2 FLT2_QA0_L

FLT2_QA0_2
J 24 3ピンジャンパー
QA0_CNTRL_L

QA0_CNTRL_1

FLT1_QA0_2

J 22

3ピンジャンパー

J 21

3ピンジャンパー

FLT1_QA0_L

FLT2_QA0_1

2 FLT1_QA1_L

FLT1_QA1_2
J 27 3ピンジャンパー

QA0_CNTRL_2 FLT2_QA1_1

FLT1_QA0_1 QA1_CNTRL_2

2 FLT2_QA1_L

J 26 3ピンジャンパー
2
QA1_CNTRL_L

J 20 3ピンジャンパー

FLT1_QA1_1

FLT2_QA1_2

QA1_CNTRL_1

2 IA1_IN_L
2 IA0_IN_L

IA1_IN_2 J 19 3ピンジャンパー
IA1_IN_1
IA0_IN_1 J 18 3ピンジャンパー
IA0_IN_2

MCUインターフェースのルーティングオプション

CN6
1 2 3 4 5 6 7 8
NM

3V3
B2 3V3
ロジック_GND

3V3
3V3 C24
AGND ニューメキシコ

D15 D14
D13 D12 D11 D10 D9′ D8

CN4

1 2 3 4 5 6 7 8

D0 D1 D2
D3 D4 D5
D6 D7

CN3
10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
NM

CN5

1 2
3 4
5 6

A0 A1 A2 A3 A4 A5

Arduinoコネクタ

UM3483
概略図

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UM3483
部品表

部品表

表2. X-NUCLEO-ISO1A1部品表

アイテム数量

参照

1 1 BD1

2 2 C1、C3

3 2 C10、C11

C13、C18、C19、

C20、C21、C22、C23、C24、C25、

C26

5 2 C2、C15

6 2 C16、C17

7 1 C4

8 1 C5

9 4 C6、C7、C8、C9

10 2 CN1、CN2

11 1 CN3

12 2 CN4、CN6

13 1 CN5

14 1 D1、SMC

15 6

D2、D3、D4、D5、D6、D7

16 1 D8

17 2 HW1、HW2

18 1 J1

19 1 J2

20 1 J5

21 2 J6、J12

J8、J9、J10、J11、

J18、J19、J20、J21、J22、J24、

J26、J27

23 1R1

24 8

R11、R14、R28、R29、R30、R31、R32、R33

部品/値 10OHM 4700pF
0.47uF

説明

メーカー

フェライトビーズ WE-CBF Würth Elektronik

安全コンデンサ 4700pF

ビシェイ

積層セラミックコンデンサ

ウルトElektronik社

注文コード 7427927310 VY1472M63Y5UQ63V0
885012206050

100nF

積層セラミックコンデンサ

ウルトElektronik社

885012206046

1uF 100nF 10uF 10uF 10nF
465 VAC、655 VDC 465 VAC、655 VDC 5.1A 1.5kW(ESD) 20mA 20mA ジャンパーキャップ 300VAC
AC300V AC300V

積層セラミックコンデンサ

ウルトElektronik社

885012207103

積層セラミックコンデンサ

ウルトElektronik社

885382206004

積層セラミックコンデンサ

村田電子 GRM21BR61H106KE43K

積層セラミックコンデンサ、X5R

村田電子 GRM21BR61C106KE15K

積層セラミックコンデンサ

ウルトElektronik社

885382206002

ヘッダーとワイヤハウジング

サムテック

SSQ-119-04-LD

ヘッダーとワイヤハウジング

サムテック

SSQ-110-03-LS

8極レセプタクルコネクタ

サムテック

SSQ-108-03-LS

ヘッダーとワイヤハウジング

サムテック

SSQ-106-03-LS

ESDサプレッサ/TVSダイオード

STマイクロエレクトロニクス SM15T33CA

標準LED SMD（緑）

ブロードコム・リミテッド ASCKCG00-NW5X5020302

標準LED SMD（赤）

ブロードコム・リミテッド ASCKCR00-BU5V5020402

ジャンパー

ウルトElektronik社

609002115121

固定端子台 Würth Elektronik

691214110002

テストプラグとテストジャック Keystone Electronics 4952

固定端子台 Würth Elektronik

691214110002

固定端子台 Würth Elektronik

691214110002

ヘッダーとワイヤハウジング

ウルトElektronik社

61300311121

10オーム 220 kオーム

薄膜抵抗器SMD

ビシェイ

厚膜抵抗器SMD

ビシェイ

TNPW080510R0FEEA RCS0603220KJNEA

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UM3483
部品表

アイテム数量

参照

25 2 R12、R16

部品/値 10KOHM

26 1R19

0Ohm

27 1R2

12Kオーム

28 2 R26、R27

150オーム

29 4 R3、R13、R15

1Kオーム

30 2 R35、R36

0Ohm

31 2 R37、R38

220kオーム

32 1R4

36Kオーム

33 2 R5、R10

7.5Kオーム

34 2
35 9
36 4 37 3 38 1 39 2 40 1
41 1 42 2 43 1

R6、R8

0Ohm

R7、R9、R17、R20、R21、R23、R24、R34
TP2、TP3、TP8、TP10
TP4、TP6、TP7

0Ohm

U1、QFN-16L

U2、U5、SO-8

U3、VFQFPN 48L 8.0 x 6.0 x .90 3.5A ピッチ

U4、パワーSSO 24

3.5A

U6、U7、SO-8

U8、DFN6 3×3

説明
厚膜抵抗器SMD
厚膜抵抗器SMD
薄膜抵抗器SMD
薄膜チップ抵抗器
薄膜抵抗器SMD
厚膜抵抗器SMD
厚膜抵抗器SMD
厚膜抵抗器SMD
薄膜抵抗器SMD
厚膜抵抗器SMD

メーカーボーンズビシェイパナソニックビシェイビシェイビシェイビシェイパナソニックビシェイビシェイ

厚膜抵抗器SMD

ビシェイ

テストプラグ＆テストジャックハーウィン

自己電源型デジタル入力電流リミッタ

STマイクロエレクトロニクス

デジタルアイソレータ

STマイクロエレクトロニクス

ハイサイドスイッチ STマイクロエレクトロニクス

電源スイッチ/ドライバー 1:1

Nチャネル5A

STマイクロエレクトロニクス

パワーSSO-24

デジタルアイソレータ

STマイクロエレクトロニクス

LDO巻tage規制当局

STマイクロエレクトロニクス

注文コード CMP0603AFX-1002ELF CRCW06030000Z0EAHP ERA-3VEB1202V MCT06030C1500FP500 CRCW06031K00DHEBP CRCW06030000Z0EAHP RCS0603220KJNEA ERJ-H3EF3602V TNPW02017K50BEED CRCW06030000Z0EAHP
CRCW06030000Z0EAHP
S2761-46R S2761-46R CLT03-2Q3 STISO620TR IPS1025HQ-32
IPS1025HTR-32 STISO621 LDO40LPURY

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UM3483
ボードバージョン

ボードバージョン

表3. X-NUCLEO-ISO1A1のバージョン

良い仕上がり

概略図

X$NUCLEO-ISO1A1A (1)

X$NUCLEO-ISO1A1A 回路図

1. このコードは、X-NUCLEO-ISO1A1 評価ボードの最初のバージョンを識別します。

部品表 X$NUCLEO-ISOA1A 部品表

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UM3483
規制コンプライアンス情報

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
評価専用です。FCC の再販承認は受けていません。FCC 通知 - このキットは、(1) 製品開発者がキットに関連する電子部品、回路、またはソフトウェアを評価し、そのようなアイテムを完成品に組み込むかどうかを決定できるようにすること、および (2) ソフトウェア開発者が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ことを可能にするように設計されています。このキットは完成品ではなく、組み立てられた状態で、必要なすべての FCC 機器認可を最初に取得しない限り、再販またはその他の方法で販売することはできません。操作は、この製品がライセンスを受けた無線局に有害な干渉を引き起こさず、この製品が有害な干渉を受け入れるという条件に従います。組み立てられたキットが本章のパート 15、パート 18、またはパート 95 に従って動作するように設計されていない限り、キットの操作者は FCC ライセンス保持者の許可の下で操作するか、本章のパート 5 3.1.2 に従って実験認可を取得する必要があります。
イノベーション、科学、経済開発カナダ (ISED) に関する通知
評価目的のみ。このキットは無線周波数エネルギーを生成、使用し、放射する可能性がありますが、カナダ産業省 (IC) 規則に基づくコンピューティングデバイスの制限に準拠しているかどうかはテストされていません。ユニークな評価の終わり。このキットは、無線周波数エネルギーを消費し、カナダ産業省（IC）の規則に準拠した情報機器の制限に適合しているかどうかテストされていません。
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 年の英国電磁両立性規則 (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。

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付録
元ampここでは、ボードの簡単な使用と取り扱いについて説明します。例：ample – デジタル入力とデジタル出力のテストケース 1. X-NUCLEOボードをNucleoボードに積み重ねます 2. Micro-Bケーブルを使用してコードをデバッグします 3. メインでこの関数「ST_ISO_APP_DIDOandUART」を呼び出します 4. 画像に示すように24V電源を接続します
図23. デジタル入力とデジタル出力の実装

UM3483

5. 入力とそれに対応する出力は、以下の表に示されているとおりです。左側の図は表1の4行目に対応し、右側の図は4行目に対応しています。

事件番号
1 2 3 4

D3 LED(IA.0)入力
0V 24V 0V 24V

表4. DIDOロジックテーブル

D4 LED(IA.1)入力
0V 0V 24V 24V

D6 LED(QA.0)出力
オフオンオフオン

D5 LED(QA.1)出力
オフオフオンオン

デモは、すぐに実践的な体験をするための簡単なスタートガイドとして役立ちます。ユーザーは、特定のニーズに合わせて追加機能を呼び出すこともできます。

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改訂履歴
日付 05-2025-XNUMX

表5. 文書の改訂履歴

改訂 1

初回リリース。

変更点

UM3483

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コンテンツ
コンテンツ
1 安全性とコンプライアンス情報 . ...
2 コンポーネント図 . ...view . ...
3.1 デュアルチャネルデジタルアイソレータ。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 3.2 ハイサイドスイッチIPS1025H-32およびIPS1025HQ-32。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 3.3 ハイサイド電流リミッタCLT03-2Q3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 4 機能ブロック。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8 4.1 プロセス側5V電源 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 4.2 アイソレータ STISO621。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 4.3 アイソレータ STISO620 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 4.4 電流制限デジタル入力。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 4.5 ハイサイドスイッチ（動的電流制御機能付き）。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 4.6 ジャンパー設定オプション。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 4.7 LEDインジケーター . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 5 ボードのセットアップと構成。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14 5.1 ボードの使用を開始する . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 5.2 システムセットアップ要件。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 5.3 安全上の注意事項および保護具。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 5.4 Nucleo への XNUMX つの X-NUCLEO ボードの積み重ね。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 6 ボードの設定方法（タスク） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17 7 概略図 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19 8 部品表 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22 9 ボードバージョン。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24 10 規制コンプライアンス情報 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25 付録 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26 改訂履歴 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27 表の一覧 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29 図一覧 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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テーブルのリスト

テーブルのリスト

表 1. 表 2. 表 3. 表 4. 表 5.

デフォルトおよび代替構成のジャンパー選択チャート. ... . ... . ...

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UM3483
図表一覧

図表一覧

図 1. 図 2. 図 3. 図 4. 図 5. 図 6. 図 7. 図 8. 図 9. 図 10. 図 11. 図 12. 図 13. 図 14. 図 15. 図 16. 図 17. 図 18. 図 19. 図 20. 図 21. 図 22. 図 23.

X-NUCLEO-ISO1A1拡張ボード。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 さまざまな ST IC とその位置。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 つの ST デジタルアイソレータ。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 CLT03-2Q3の入力特性。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 CLT03-2Q3の出力動作領域。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 ブロック図。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 プロセス側 5 V 電源。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 アイソレータ STISO621 。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 アイソレータ STISO620 。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 電流制限デジタル入力。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 ハイサイドスイッチ。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 個の Morpho コネクタ。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 個の MCU インターフェイスルーティングオプション。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12個のLEDインジケーター。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . X-NUCLEO の 13 個の異なる接続ポート。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 XNUMX つの X-NUCLEO ボードをスタックします。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 X-NUCLEO-ISO1A1のジャンパー接続。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ボード正常動作中の LED 表示パターン。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 X-NUCLEO-ISO1A1 回路図（1 枚のうち 4 枚）。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 X-NUCLEO-ISO1A1 回路図（2 枚のうち 4 枚）。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 X-NUCLEO-ISO1A1 回路図（3 枚のうち 4 枚）。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 X-NUCLEO-ISO1A1 回路図（4 枚のうち 4 枚）。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 デジタル入力とデジタル出力の実装。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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重要なお知らせSTMicroelectronicsNVおよびその子会社（「ST」）は、ST製品および/または本書を予告なしにいつでも変更、修正、拡張、修正、および改善する権利を留保します。購入者は、注文する前に、ST製品に関する最新の関連情報を入手する必要があります。 ST製品は、注文確認時に設定されているSTの販売条件に従って販売されます。購入者は、ST製品の選択、選択、および使用について単独で責任を負い、STは、アプリケーションの支援または購入者の製品の設計について責任を負いません。本書のSTは、明示または黙示を問わず、知的財産権に対するライセンスを付与していません。ここに記載されている情報とは異なる規定のST製品の再販は、そのような製品に対してSTによって付与された保証を無効にするものとします。 STおよびSTロゴはSTの商標です。 STの商標の詳細については、www.st.com/trademarksを参照してください。他のすべての製品名またはサービス名は、それぞれの所有者に帰属します。このドキュメントの情報は、このドキュメントの以前のバージョンで以前に提供された情報に優先し、置き換えられます。
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ドキュメント / リソース

ST STM32 産業用入出力拡張ボード [pdf] ユーザーマニュアル
UM3483、CLT03-2Q3、IPS1025H、STM32産業用入出力拡張ボード、STM32、産業用入出力拡張ボード、入出力拡張ボード、出力拡張ボード、拡張ボード

参考文献

ユーザーマニュアル

STM32 産業用入出力拡張ボードユーザーマニュアル

STM32産業用入出力拡張ボード

仕様:

製品使用方法:

デュアルチャンネルデジタルアイソレータ（STISO620およびSTISO621）：

ハイサイドスイッチ（IPS1025H-32およびIPS1025HQ-32）：

ハイサイド電流リミッタ（CLT03-2Q3）：

よくある質問：

Q: サイドスイッチが熱くなった場合はどうすればいいですか?

Q: ボード上の LED は何を示していますか?

ドキュメント / リソース

参考文献

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