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20 分钟

使用 TPS259807O 和 STM32F410RB 保护您的系统免受过载和电压浪涌的影响

面向坚固电路保护和精确电源管理的智能 eFuse 解决方案

Current Limit 4 Click with Nucleo 64 with STM32F410RB MCU

已发布 8月 25, 2025

点击板

Current Limit 4 Click

开发板

Nucleo 64 with STM32F410RB MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32F410RB

通过可调电流限制、快速短路响应和实时负载监控实现先进的电路保护,确保可靠的电源管理

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Current Limit 4 Click 基于德州仪器(Texas Instruments)的 TPS259807ONRGE 智能 eFuse(导通电阻 3mΩ),可为多种电子应用提供先进的电路保护和电源管理。该器件旨在保护系统免受过载、短路、电压浪涌以及过大浪涌电流的影响,同时在正常线路和负载瞬态条件下保持不间断运行。在 VIN 端口下,它可在 2.7V 至 24V 的宽输入电压范围内工作,具备断路器式过流响应(无 OVLO 功能),并能智能区分瞬态条件与真实故障事件。这一能力确保短暂的电流尖峰不会引发不必要的关断,同时在需要时仍能提供强大的故障隔离。TPS259807ONRGE 可配置为在故障后保持锁定关闭或自动重试,从而在可能

出现临时故障的应用中实现远程和自主恢复,避免不必要的停机并减少人工干预需求。这种灵活性使 Current Limit 4 Click 非常适合保护热插拔接口、服务器待机电源轨、PCIe 转接板、扩展卡、风扇模块、路由器、交换机、光模块以及工业 PC 等需要可靠保护和持续运行的敏感高可用性系统。Current Limit 4 Click 集成了 MCP4561 数字电位器,用于精确设置 2A 至 8A 范围内的输出电流限制阈值,并调节短路保护的快速触发阈值。MCP4561 通过 I2C 接口与主控 MCU 通信,并配有 ADDR SEL 跳线用于选择 I2C 地址,从而在多设备系统中提供灵活性。除 I2C 引脚外,板上还使用了多个控制和监测引脚:EN 引脚作为

器件使能输入,允许用户或系统控制器启用或关闭电路;AN 引脚提供模拟输出的负载电流监测,输出与实际负载电流成比例的电流,用于实时测量或反馈;INT 引脚作为高电平有效的电源正常(Power Good)指示信号,当内部 FET 完全导通且输出达到最大电压时,该信号被拉高。此 Power Good 状态还可通过板载的 PG 绿色 LED 直观显示,方便快速判断系统是否已准备就绪。此 Click 板™ 支持 3.3V 或 5V 逻辑电压,可通过 VCC SEL 跳线进行选择,从而兼容 3.3V 和 5V 的 MCU 通信。该板还配备易于使用的函数库和示例代码,可作为进一步开发的参考。

Current Limit 4 Click hardware overview image

功能概述

开发板

Nucleo-64 搭载 STM32F410RB MCU 提供了一种经济高效且灵活的平台,供开发者探索新想法并原型设计他们的项目。该板利用 STM32 微控制器的多功能性,使用户能够为他们的项目选择最佳的性能与功耗平衡。它配备了 LQFP64 封装的 STM32 微控制器,并包含了如用户 LED(同时作为 ARDUINO® 信号)、用户和复位按钮,以及 32.768kHz 晶体振荡器用于精确的计时操作等基本组件。Nucleo-64 板设计考虑到扩展性和灵活性,它特有的 ARDUINO® Uno

V3 扩展连接器和 ST morpho 扩展引脚头,提供了对 STM32 I/O 的完全访问,以实现全面的项目整合。电源供应选项灵活,支持 ST-LINK USB VBUS 或外部电源,确保在各种开发环境中的适应性。该板还配备了一个具有 USB 重枚举功能的板载 ST-LINK 调试器/编程器,简化了编程和调试过程。此外,该板设计旨在简化高级开发,它的外部 SMPS 为 Vcore 逻辑供电提供高效支持,支持 USB 设备全速或 USB SNK/UFP 全速,并内置加密功能,提升了项目的功效

和安全性。通过外部 SMPS 实验的专用连接器、 用于  ST-LINK 的 USB 连接器以及 MIPI® 调试连接器,提供了更多的硬件接口和实验可能性。开发者将通过 STM32Cube MCU Package 提供的全面免费软件库和示例得到广泛支持。这些,加上与多种集成开发环境(IDE)的兼容性,包括 IAR Embedded Workbench®、MDK-ARM 和 STM32CubeIDE,确保了流畅且高效的开发体验,使用户能够充分利用 Nucleo-64 板在他们的项目中的能力。

Nucleo 64 with STM32C031C6 MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

128

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

64

RAM (字节)

32768

你完善了我!

配件

Click Shield for Nucleo-64 配备了两个专有的 mikroBUS™ 插座,使得所有的 Click board™ 设备都可以轻松地与 STM32 Nucleo-64 开发板连接。这样,Mikroe 允许其用户从不断增长的 Click boards™ 范围中添加任何功能,如 WiFi、GSM、GPS、蓝牙、ZigBee、环境传感器、LED、语音识别、电机控制、运动传感器等。您可以使用超过 1537 个 Click boards™,这些 Click boards™ 可以堆叠和集成。STM32 Nucleo-64 开发板基于 64 引脚封装的微控制器,采用 32 位 MCU,配备 ARM Cortex M4 处理器,运行速度为 84MHz,具有 512Kb Flash 和 96KB SRAM,分为两个区域,顶部区域代表 ST-Link/V2 调试器和编程器,而底部区域是一个实际的开发板。通过 USB 连接方便地控制和供电这些板子,以便直接对 Nucleo-64 开发板进行编程和高效调试,其中还需要额外的 USB 线连接到板子上的 USB 迷你接口。大多数 STM32 微控制器引脚都连接到了板子左右边缘的 IO 引脚上,然后连接到两个现有的 mikroBUS™ 插座上。该 Click Shield 还有几个开关,用于选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平和 mikroBUS™ 插座本身的逻辑电压电平。此外,用户还可以通过现有的双向电平转换器,使用任何 Click board™,无论 Click board™ 是否在 3.3V 或 5V 逻辑电压电平下运行。一旦将 STM32 Nucleo-64 开发板与我们的 Click Shield for Nucleo-64 连接,您就可以访问数百个工作于 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的 Click boards™。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Load Current Monitor
PC0
AN
ID SEL
PC12
RST
Device Enable / ID COMM
PB12
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
Power Good Indication
PC14
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PB8
SCL
I2C Data
PB9
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Current Limit 4 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Nucleo 64 with STM32F410RB MCU作为您的开发板开始。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly
Nucleo 64 with STM32F401RE MCU front image hardware assembly
LTE IoT 5 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
LTE IoT 5 Click complete accessories setup image hardware assembly
Board mapper by product8 hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
Necto image step 5 hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Clicker 4 for STM32F4 HA MCU Step hardware assembly
Necto No Display image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Debug Image Necto Step hardware assembly

软件支持

库描述

Current Limit 4 Click 演示应用程序使用 NECTO Studio开发,确保与 mikroSDK 的开源库和工具兼容。该演示设计为即插即用,可与所有具有 mikroBUS™ 插座的 开发板、入门板和 mikromedia 板完全兼容,用于快速实现和测试。

示例描述
本库包含 Current Limit 4 Click 驱动的 API,用于将电流限制在设定值,并输出与负载电流 [A] 成比例的源电流。

关键功能:

  • currentlimit4_cfg_setup - 配置对象初始化函数。

  • currentlimit4_init - 初始化函数。

  • currentlimit4_default_cfg - Click 默认配置函数。

  • currentlimit4_set_limit - 设置 Current Limit 4 电流限制值的函数。

  • currentlimit4_get_current - 获取 Current Limit 4 电流值的函数。

  • currentlimit4_get_power_good - 获取 Current Limit 4 电源正常指示的函数。

应用初始化
初始化 I2C 和 ADC 模块以及日志 UART。驱动初始化完成后,应用程序执行默认配置,并将最小电流限制阈值设置为 1.0 [A]。

应用任务
本示例演示了 Current Limit 4 Click 板™ 的使用方法。演示应用会显示与负载电流成比例的源电流,当电流达到限制值时会显示相应提示信息。结果将发送到 UART 终端,方便跟踪其变化。

开源

代码示例

完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。

/*!
 * @file main.c
 * @brief Current Limit 4 Click Example.
 *
 * # Description
 * This library contains API for the Current Limit 4 Click driver 
 * for the current limiting to a certain value and 
 * displays the sources a current proportional to the load current [A].
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initialization of I2C and ADC module and log UART.
 * After driver initialization, the app executes a default configuration 
 * and set the minimum current limit threshold to 1.0 [A].
 *
 * ## Application Task
 * This example demonstrates the use of the Current Limit 4 Click board. 
 * The demo application displays the source current proportional to the load current
 * and an appropriate message when the current reaches the limit.
 * Results are being sent to the UART Terminal, where you can track their changes.
 *
 * @author Nenad Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "currentlimit4.h"

static currentlimit4_t currentlimit4;   /**< Current Limit 4 Click driver object. */
static log_t logger;    /**< Logger object. */

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    currentlimit4_cfg_t currentlimit4_cfg;  /**< Click config object. */

    /** 
     * Logger initialization.
     * Default baud rate: 115200
     * Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
     * @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX 
     * are defined as HAL_PIN_NC, you will 
     * need to define them manually for log to work. 
     * See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
     */
    LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
    log_init( &logger, &log_cfg );
    log_info( &logger, " Application Init " );

    // Click initialization.
    currentlimit4_cfg_setup( &currentlimit4_cfg );
    CURRENTLIMIT4_MAP_MIKROBUS( currentlimit4_cfg, MIKROBUS_1 );
    err_t init_flag = currentlimit4_init( &currentlimit4, &currentlimit4_cfg );
    if ( ( ADC_ERROR == init_flag ) || ( I2C_MASTER_ERROR == init_flag ) )
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( CURRENTLIMIT4_ERROR == currentlimit4_default_cfg ( &currentlimit4 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
    Delay_ms ( 100 );
}

void application_task ( void ) 
{
    static float current = 0;
    if ( CURRENTLIMIT4_OK == currentlimit4_get_current( &currentlimit4, &current ) ) 
    {
        if ( CURRENTLIMIT4_POWER_GOOD == currentlimit4_get_power_good( &currentlimit4 ) )
        {
            log_printf( &logger, " Current : %.3f [A]\r\n", current );
        }
        else
        {
            log_printf( &logger, " Input voltage is lower then undervoltage protection threshold.\r\n" );
        }
        Delay_ms ( 1000 );
    }
}

int main ( void ) 
{
    /* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
    #ifdef PREINIT_SUPPORTED
    preinit();
    #endif
    
    application_init( );
    
    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }

    return 0;
}

// ------------------------------------------------------------------------ END

额外支持

资源

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