CHESTER-X9
CHESTER-X9 je výstupní modul se čtyřmi spínači typu low-side pro platformu CHESTER.
Přehled modulu
Modul CHESTER-X9 spíná až čtyři externí zátěže proti zemi. Každý kanál tvoří samočinně chráněný spínač low-side NCV8412ASTT1G (U1–U4): zapnutý kanál stáhne výstup na GND, vypnutý ho nechá rozpojený (ve stavu vysoké impedance). Každý kanál má omezení proudu, takže přetížení ani zkrat modul nepoškodí.
Každý spínač je řízený přímo jedním z pinů GPIO CHESTER-X (GP0–GP3). Modul nemá vlastní řadič I²C ani SPI. Zátěž i její napájení jsou zcela externí: zátěž se zapojí mezi externí stejnosměrný zdroj (3–28 V) a výstup kanálu a zem externího zdroje se spojí se zemí modulu. Modul nenapájí ani zátěž, ani základní desku CHESTER.
Klíčové vlastnosti
- 4 nezávislé kanály: Čtyři spínače low-side (CH1–CH4), každý se ovládá samostatně.
- Samočinně chráněné spínače: NCV8412ASTT1G s omezením proudu na každém kanálu, tepelnou ochranou a ochranou proti ESD.
- Integrované omezení indukčních špiček: Vestavěné aktivní omezení (clamp) mezi drainem a gatem pohltí energii, kterou při vypnutí uvolní středně velké indukční zátěže.
- Široký rozsah napětí zátěže: Externí napájení zátěže od 3 do 28 V DC.
- Přímé řízení přes GPIO: Každý kanál se ovládá přímo pinem GP slotu CHESTER-X, I²C ani SPI není potřeba.
- Vysoký proud: 2 A trvale a omezení proudu až 5 A na kanál.
Typické aplikace
- Řízení akčních členů a relé: Spínání relé, stykačů, solenoidů a ventilů.
- Signalizace: Spínání světel, výstražných majáků a bzučáků.
- Zapínání zátěží a odpojování napájení: Zapínání a vypínání externích stejnosměrných zátěží z firmwaru.
- Obecné digitální výstupy: Jakýkoli dvoustavový výstup typu low-side v mezích napětí a proudu.
Technické parametry
| Parametr | Hodnota |
|---|---|
| Typ modulu | Výstup se čtyřmi spínači low-side |
| Kanály | 4 (CH1–CH4), řízené nezávisle |
| Spínací prvek | NCV8412ASTT1G (jeden na kanál) |
| Typ spínání | Low-side (výstup kanálu se spíná na GND) |
| Napájecí napětí zátěže | 3–28 V DC (externí), na kanál |
| Trvalý proud zátěže | 2 A na kanál |
| Špičkové omezení proudu | 5 A na kanál |
| Řízení | Přímo přes GPIO (GP0–GP3) |
| Rozhraní k hostu | Žádné (bez zařízení I²C/SPI; přímé řízení přes GPIO) |
| Rozhraní desky | Půlené prokovené otvory (castellated) na dvou protilehlých hranách, deska je připájená k základní desce CHESTER |
| Revize hardwaru | R1.0 |
Klíčové součástky
| Součástka | Typové označení | Popis |
|---|---|---|
| Spínač low-side (×4) | NCV8412ASTT1G | Samočinně chráněný spínač low-side s omezením proudu, tepelnou ochranou, integrovaným omezením indukčních špiček a ochranou proti ESD; jeden na kanál |
Zapojení pinů
Modul používá standardizované rozvržení konektoru kompatibilní se slotem pro rozšiřující moduly CHESTER.
Zobrazené zapojení pinů platí pro základní desku CHESTER-M CGLS.
Zapojení konektoru CHESTER-X9
| Pin | Signál | Typ | Popis |
|---|---|---|---|
| 1 | GND | Zem | Systémová zem / návrat externího zdroje |
| 2 | CH1 | Výstup spínače | Výstup spínače low-side kanálu 1 |
| 3 | GND | Zem | Systémová zem / návrat externího zdroje |
| 4 | CH2 | Výstup spínače | Výstup spínače low-side kanálu 2 |
| 5 | GND | Zem | Systémová zem / návrat externího zdroje |
| 6 | CH3 | Výstup spínače | Výstup spínače low-side kanálu 3 |
| 7 | GND | Zem | Systémová zem / návrat externího zdroje |
| 8 | CH4 | Výstup spínače | Výstup spínače low-side kanálu 4 |
Modul CHESTER-X9 nenapájí zátěž ani základní desku CHESTER. Každý kanál pouze spíná svůj výstup na GND; zátěž se napájí z externího zdroje 3–28 V DC (viz Zapojení spínače a zátěže níže).
Řízení kanálů (GPIO)
Na rozdíl od většiny modulů CHESTER-X (které používají I²C nebo SPI) se CHESTER-X9 řídí přímo přes piny GPIO slotu modulu. Každý pin GP budí hradlo jednoho spínače, takže aktivací pinu GP se příslušný kanál zapne (jeho výstup se spojí s GND):
| Pin CHESTER-X | Kanál | Spínač | Síť ve schématu |
|---|---|---|---|
| GP0 / A0 | CH1 | U1 | OUT0 |
| GP1 / A1 | CH2 | U2 | OUT1 |
| GP2 / A2 | CH3 | U3 | OUT2 |
| GP3 / A3 | CH4 | U4 | OUT3 |
Slot vede i sběrnici I²C (SDA/SCL), modul CHESTER-X9 ale žádné zařízení I²C nemá. Všechny čtyři kanály se spínají jen piny GP.
Zapojení spínače a zátěže
Každá zátěž se zapojí mezi kladný pól externího stejnosměrného zdroje a výstup kanálu (CH1–CH4); spínač daného kanálu pak po zapnutí uzavře obvod na GND. Zem externího zdroje musí být připojená k některé ze svorek GND modulu, aby modul a externí zdroj měly společnou zem.
Modul CHESTER-X9 nemá externí nulovou (flyback) diodu. Obvod NCV8412ASTT1G má integrované aktivní omezení (clamp) mezi drainem a gatem, které pohltí energii uvolněnou při vypnutí středně velkých indukčních zátěží (malá relé, solenoidy, ventily), takže je lze spínat přímo. U velkých indukčností, vysokých proudů nebo rychlého opakovaného spínání připojte paralelně k zátěži externí nulovou diodu, aby energie pohlcená spínačem nepřekročila jeho dovolenou mez.
Průchod krabičkou
Kabel k zátěži lze do krabičky přivést dvěma způsoby:
- Kabelová vývodka (výchozí): vodiče zátěže protáhnete vývodkou ve stěně krabičky a zapojíte do svorkovnice.
- Panelový konektor (na vyžádání): uživatel kabel zátěže jen zapojí do konektoru ve stěně krabičky a uvnitř nezůstane žádná volná kabeláž. Dodáváme na vyžádání.
Kompatibilní konfigurace CHESTER
Modul CHESTER-X9 lze použít s různými konfiguracemi základních desek CHESTER. Níže jsou příklady kompatibilních sestav:
CHESTER-M (CGLS)
CHESTER-C4
Použití s CHESTER SDK
V CHESTER SDK se modul CHESTER-X9 používá přes shieldy ctr_x9_a a ctr_x9_b, nebo přes funkce hardware-chester-x9-a a hardware-chester-x9-b nástroje Project Generator.
Schémata
Kompletní schéma se čtyřmi spínači low-side NCV8412ASTT1G a přiřazením vývodů konektoru je k dispozici jako PDF:
Výkres modulu
