• Obsah
• Input Output Power Expander (DKE-IOPE-16) ver.3.x
  • 1. Aplikace
  • 2. Technická specifikace
  • 3. Popis modulu
    • 3.1 16BIT DATA CONNECTOR
    • 3.2 POWER INPUT CONNECTOR
    • 3.3 OUTPUTS TEST PIN
    • 3.4 OUTPUTS CONNECTOR
    • 3.5 SPI DATA CONNECTOR
  • 4. Softwarová specifikace
  • 5. Konfigurace IOPE modulu
  • 6. Vývojové informace
  • 7. Přílohy

Input Output Power Expander (DKE-IOPE-16) ver.3.x¶

IOPE je 2x 16 kanálový rozšiřující modul pro PAC, který užitím DKE-SPI linky rozšíří PAC o 16 tranzistory posílených výstupů a o 16 analogových/digitálních vstupů.

1. Aplikace¶

Specifické technické a programové vlastnosti IOPE umožňují jeho snadné použití profesionálními techniky i domácími kutily v širokém spektru variabilních aplikací:

• pro řízení až 16 zařízení v režimu zapnout/vypnout,
• pro příjem dat až z 16 zařízení v režimu analogovém a digitálním,
• pro spínání až 16 releových kontaktů,
• pro průmyslové i domácí řídicí a ovládací aplikace,
• pro výkonové posílení 16 bitové řídicí sběrnice,
• jako kodér/dekodér sériové/paralelní sběrnice,
• jako analogově číslicový převodník,
• pro zpracování dat z analogových senzorů (teplota, síla, zrychlení, proudění, záření),
• pro světelnou nebo akustickou signalizaci,
• pro řízení DC servopohonů a krokových motorů,
• pro stavbu velkých řídicích polí s možností ovládání až 4096 zařízení.

2. Technická specifikace¶

• výkonový konektor pojme 2 páry napájecích vodičů 20-16 AWG (1.5 mm^2) a kontinuální proud 8 A (20mR)
• konektor DKE-IDC34 pro připojení zátěže na kanály P1 až P16
  • optimální rozložení proudu na jeden výkonový kanál je 200 mA (1V)
  • maximální proud jednoho výkonového kanálu je 500 mA (1V5)
  • souhrnný maximální proud na výkonových kanálech P1 až P8 je 1 A a 2 A s chladičem
  • souhrnný maximální proud na výkonových kanálech P8 až P16 je 1 A a 2 A s chladičem
  • maximální vyzářený ztrátový výkon na výkonových kanálech 2x 1 W a při instalovaném chladiči 2x 2 W
  • maximální přenesený výkon na výkonových kanálech 2x 50 W a při instalovaném chladiči 2x 100 W
  • maximální výkonové napětí 50 DCV nebo 35 ACV
• konektor DKE-IDC34 pro připojení analogových vstupů / digitálních vstupů / digitálních výstupů D1 až D16
  • 10-bitový analogově-digitální 16 kanálový převodník s postupnou aproximací
  • programovatelně dostupné 8 pseudo-diferenciální vstupy nebo 16 samostatných vstupů
  • diferenciální nelinearita (DNL) a integrální nelinearita (INL) jsou specifikovány v rozmezí ± 2 LSB
  • integrální nelinearita 0,5 LSB
  • modul je schopen konverzní rychlosti až 15 ksps
  • maximální napětí DC připojitelné vstupy D1 až D16 je 50 V
• Nízko energetický návrh umožňuje provoz při pohotovostních proudech pouze 5 uA a typických aktivní proudech 1,8 mA.
• Komunikace s modulem se provádí skrze DKE-SPI.
• Rozměry DKE-PCB jsou 62 x 87 mm.
• Rozteče instalačních otvorů 45 x 70 mm (rozmístění otvorů je znázorněno na výkresu níže).
• Doporučený instalační prostor na DKE-EWB je rozměry +20 mm (82 x 107 mm), nad DKE-PCB 11 mm a pod DKE-PCB 8 mm (přibližná výška celkem s DKE-PCB 20,5 mm).

3. Popis modulu¶

Modul je vyroben z dvouvrstvé DPS typu FR4, je chráněn bílou maskou a elektroizolačním lakem pokrývající všechny součástky kromě přípojných konektorů a kontaktů. Orientace konektorů a nápisů je uzpůsobena snadnému čtení a modulární instalaci. Pin 1 je vždy označen hranatým motivem na DPS. Na obrázku níže je naznačen směr číslování pinů.

IDC konektory P1, P3 a P4 mají zámek pro snadné a neomylné připojení řídicích a ovládacích prvků. P1 je konektor s 34 pozlacenými piny. Pin 1 a pin 2 P1 konektoru slouží pro kontrolu připojení IDC konektoru. Ostatní sudé piny jsou připojeny na usměrněné a tavnou pojistkou F1 chráněné výkonové napětí. Ostatní liché piny jsou připojeny přes děliče napětí na analogové vstupy páru MCU. Dělič je možné hromadně nastavit na vyšší vstupní napětí posunutím měřicí reference potenciometrem RV1. P3 je konektor s 34 pozlacenými piny. Pin 1 a pin 2 P1 konektoru slouží pro kontrolu připojení IDC konektoru. Ostatní sudé piny jsou připojeny na usměrněné a tavnou pojistkou chráněné napájecí napětí. Ostatní liché piny jsou přes vratné polymerové pojistky připojeny na kolektory posilujících tranzistorů, které dvojice MCU spíná na výkonovou zem. P4 je DKE-SPI konektor s 20 pozlacenými piny. P2 je svorkovnice s pružinovými kontakty. Svorky 1 a 2 tvoří první napájecí pár a svorky 5 a 6 tvoří druhý napájecí pár. Zdvojení svorek je z důvodu snadného připojení průběžného napájení procházejícího přes více modulů. Svorka 3 svorkovnice P2 slouží k manuálnímu přemostění všech posilujících tranzistorů a stejnou funkci má připojení zkratovací propojky na piny 2 a 3 konektoru P6. Svorka 4 svorkovnice P2 slouží pro připojení stínění nebo ochranného pospojování. Propojka JP3 slouží k propojení signálové země a stínění nebo ochranného pospojování. 5 signálních světelných diod LED1, LED2, LED3, LED4, LED8 slouží k informaci o stavu zařízení a usnadňují diagnostiku chyb.

3.1 16BIT DATA CONNECTOR¶

• standardní DKE-IDC34 konektor
• na pinu 33 je přivedená zem

  PINY se zemí GND	02	04	06	08	10	12	14	16	18	20	22	24	26	28	30	32	34
  PINY datové	01	03	05	07	09	11	13	15	17	19	21	23	25	27	29	31	x
  PORTY A,B IOPE	A0	A1	A2	A3	A4	A5	A6	A7	B0	B1	B2	B3	B4	B5	B6	B7	x
  DATA VALUE	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	x

3.2 POWER INPUT CONNECTOR¶

Zdvojený výkonový konektor pro připojení 2 párů napájecích vodičů do průměru 1.5 mm2.
Vstupní svorky napájecích vodičů jsou připojeny přes usměrňovací můstek .

• rychlou pojistku proti tvrdému zkratu výstupů,
  • pružinový konektor se zátěží max. 5 A

    AC	pól napájecího napětí
    SHIELD	připojení nejnižšího (zemního) potenciálu zapojení
    TEST	při připojení na GND slouží k sepnutí všech ovýkonových výstupů
    AC	pól napájecího napětí

3.3 OUTPUTS TEST PIN¶

• hřebínkový konektor pro připojení testovací propojky
• testovací propojka zároveň slouží jako ochrana proti reverzním proudům
• propojka na pinech 2 a 3 sepne všechny výkonové výstupy

3.4 OUTPUTS CONNECTOR¶

• polymerové vratné pojistky proti přetížení výstupů,
  • standardní DKE-IDC34 konektor, kde sudá čásla představují napájecí napětí na svorce ~ POWER INPUT CONNECTOR a lichá čísla jednotlivé kolektory tranzistorů
  • na pinu 1 je přivedená zem, a s pinem 2 mohou sloužit k napájení připojeného zařízení

    PINY s napětím AC	02	04	06	08	10	12	14	16	18	20	22	24	26	28	30	32	34
    PINY s kolektory	x	03	05	07	09	11	13	15	17	19	21	23	25	27	29	31	33
    PORTY A,B IOPE	x	B7	B6	B5	B4	B3	B2	B1	B0	A7	A6	A5	A4	A3	A2	A1	A0
    DATA VALUE	x	15	14	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1	0

3.5 SPI DATA CONNECTOR¶

4. Softwarová specifikace¶

• indikaci napájení a pojistky,
• vysokou ESD odolnost,
• automatické nebo manuální adresování do celkového počtu 32 IOPE,

---

5. Konfigurace IOPE modulu¶

Označení	Krytí
DKE-IOPE-16	-
DKE-IOPE-16-EWB	EWB 100x100x35

---

6. Vývojové informace¶

Vývojové informace mohou procházet uživatelé s bezpečnostní prověrkou reportér a vyšší.

1. Aktuální hlavní vývojová verze: dke-3.x
2. Developments Issues: #1171
3. Components List

• otvory na chladič

---

7. Přílohy¶