SSL4120T PFC a LLC regulátor: Pinout, špecifikácie, pracovný princíp a alternatívy

SSL4120T SSL4120T NXP SSL4120T NXP SOP In Stock: 21216 pcs je verzia s 24 pinmi SO24 regulátora SSL4120 od NXP pre LED napájacie zdroje. Kombinuje regulátor korekcie faktora výkonu s rezonantným polobridžovým regulátorom LLC a ovláda jeden externý PFC MOSFET a dva externé polobridžové MOSFETs. Zariadenie podporuje 85–305 V AC univerzálne aplikácie, 400 V alebo 450 V PFC-bus dizajny a LED napájacie zdroje od 25 W do 400 W. Skontrolujte dostupnosť inventára, označenie obalu, dátumový kód, stav, sledovateľnosť, cenu a dodaciu lehotu prostredníctvom RFQ.

Katalóg

Obrázok 1. Reprezentatívne balenie SSL4120T SSL4120T NXP SSL4120T NXP SOP In Stock: 21216 pcs SO24; označenia sa môžu líšiť

Tento ilustračný obraz sa nesmie používať na overenie dátumového kódu, pôvodu, autentickosti alebo stavu dodaných súčastí.

Prehľad a špecifikácie SSL4120T

SSL4120T SSL4120T NXP SSL4120T NXP SOP In Stock: 21216 pcs je kombinovaný PFC a rezonantný polobridžový regulátor pre LED napájacie zdroje. Ovláda jeden externý MOSFET v PFC zvyšujúcom konvertore a dva externé MOSFETs v LLC polobridžovej etape. IC zahŕňa vysokonapäťový štart, prevádzku v burst móde, soft start, riadenie frekvencie a niekoľko funkcií ochrany proti napätiu, prúdu a teplote.

NXP špecifikuje SSL4120 na univerzálnu prevádzku z 85 V do 305 V AC a LED napájacie zdroje od 25 W do 400 W. V závislosti od kompletného dizajnu konvertora môže byť PFC fáza navrhnutá okolo 400 V alebo 450 V DC busu.

Pinová konfigurácia a funkcie SSL4120T

SSL4120T SSL4120T NXP SSL4120T NXP SOP In Stock: 21216 pcs používa balenie so 24 pinmi SO24, SOT137-1. Jeho piny ovládajú PFC a polobridžové MOSFETs, monitorujú napätie a prúd, nastavujú rozsah pracovnej frekvencie LLC a spravujú spustenie a ochranu.

Obrázok 2. Pinová konfigurácia SSL4120T

SSL4120T Bloková schéma

Obrázok 3. Bloková schéma SSL4120T SSL4120T NXP SSL4120T NXP SOP In Stock: 21216 pcs

SSL4120T kombinuje PFC ovládač, LLC ovládač polovodičového mosta, ovládače brán, štartovacie obvody, obvody na kontrolu frekvencie a ochranné funkcie v jednom IC.

Hlavné funkčné bloky:

• PFC Ovládač: Ovláda externý PFC MOSFET a reguluje zvýšené DC zbernice podľa návrhu aplikácie.

• HBC Ovládač: Striedavo ovláda vysokonapäťové a nízkonapäťové MOSFETy v LLC rezonantnom polovodičovom moste.

• Vysoko-napäťové spúšťanie: Dodáva štartovací prúd cez SUPHV, kým nezaberie prevádzkový zdroj.

• SUPREG Regulátor: Poskytuje regulovaný zdroj pre ovládače brán.

• Kontrola Frekvencie: Nastavuje a reguluje prepínaciu frekvenciu LLC.

• Snímanie Napätia a Prúdu: Monitoruje mains, zvýšené napätie, podmienky výstupu a prúd meniča.

• Ochrana a Kontrola Reštartu: Reaguje na nadprúd, nadnapätie, nedonapätie, nadmernú teplotu a iné poruchy meniča.

SSL4120T Princíp činnosti

• Štart: Vnútorný vysoko napäťový štartovací zdroj môže nabiť SUPIC kondenzátor cez SUPHV. Pri zistenom vysokom napätí na SUPHV je úroveň štartu SUPIC približne 22 V. Bez zisteného vysokého napätia, ako pri externom nízkonapäťovom zdroji, je úroveň štartu približne 17 V.

• Prevádzka PFC: Etapa PFC používa prevádzku s obmedzeným režimom s riadením času zapnutia. Prepínanie na úroveň dolnej alebo nulového napätia pomáha znížiť straty pri prepínaní.

• PFC Zbernica: Menič môže byť navrhnutý pre 400 V alebo 450 V DC PFC zbernicu, v závislosti na požiadavkách aplikácie a hodnotení externých komponentov.

• Monitoring Zdvihania: SNSBOOST sníma zvýšené DC napätie a poskytuje regulačné a ochranné informácie.

• Prevádzka LLC: GATEHS a GATELS striedavo ovládajú externé polovodičové mosty MOSFET. Rezonančná sieť a transformátor prenášajú energiu na výstup.

• Regulácia Výstupu: Spätná väzba aplikovaná na SNSFB mení prepínaciu frekvenciu LLC na reguláciu výstupu.

• Jemný Štart: Etapa LLC najprv funguje pri vyššej prepínacej frekvencii a pohybuje sa smerom k svojmu normálnemu prevádzkovému bodu, aby znížila startovný stres.

• Režim Burst: Externé riadenie cez SNSOUT môže zastaviť prevádzku HBC alebo prevádzku PFC a HBC počas vhodných podmienok s nízkym zaťažením.

• Ochrana: Sledované sú prúd, napätie, prevádzkový režim a teplota spoja. Výsledná reakcia môže zahŕňať reguláciu prúdu, dočasné vypnutie, bezpečné reštartovanie alebo zamknutie vypnutia v závislosti od poruchy.

SSL4120T Elektrické Špecifikácie

Hodnoty nižšie nasledujú produktový technický list NXP SSL4120, rev. 2.1. Podmienky by sa mali skontrolovať v porovnaní s kompletným technickým listom pri nastavovaní hodnôt komponentov alebo ochranných limitov.

HBC ±0.5 V úroveň je prahová hodnota regulácie prúdu a nemala by sa zamieňať s prahovou hodnotou ochrany nadprúdu ±1.0 V.

SSL4120T Ochranné Funkcie

• Regulácia nadprúdu PFC: SNSCURPFC sleduje prúd PFC. Typická prahová hodnota regulácie nadprúdu je 0.52 V pri dV/dt = 50 mV/µs.

• Regulácia nadprúdu HBC: Pri približne ±0.5 V na SNSCURHBC zvyšuje riadič prepínaciu frekvenciu na zníženie rezonantného prúdu.

• Ochrana nadprúdu HBC: Vyššia úroveň snímania prúdu približne ±1.0 V poskytuje dodatočnú prahovú ochranu.

• Ochrana proti prepätiu Boost: SNSBOOST sleduje zvýšené napätie DC bus a obmedzuje prevádzku, keď napätie boost sa stane nadmerným.

• Ochrana proti podnapätiu napájania: SUPIC a iné monitorované napájania musia zostať nad svojimi požadovanými prevádzkovými úrovňami. Typická prahová hodnota podnapätia SUPIC je 15 V.

• Ochrana proti brownoutu: SNSMAINS sleduje vstup z mains, aby mohla fáza PFC zastaviť, keď AC vstup klesne pod nastavenú úroveň prevádzky.

• Ochrana proti prehriatiu: Tepelný prahový bod je typicky 150 °C, s určeným rozsahom od 130 °C minimum do 160 °C maximum.

• Ochrana proti prepätiu na výstupe: Vonkajšia elektronika môže využiť relevantné snímače a ochranné vstupy na zastavenie prevádzky prevodníka, ak výstup vzrastie príliš vysoko.

• Ochrana proti kapacitnému režimu: Riadič sleduje správanie HBC a upravuje činnosť, aby sa predišlo pokračovaniu nebezpečného preklápanie v kapacitnom režime.

• Ochrana proti vysokým frekvenciám: Nadmerná prevádzková frekvencia HBC pre určený interval ochrany môže spustiť ochrannú reakciu.

• Ochranný časovač: RCPROT a jeho externý rezistor a kondenzátor určujú časovanie pre niekoľko funkcií ochrany a reštartovania.

• Bezpečné reštartovanie: Vybrané podmienky poruchy zastavujú činnosť a umožňujú kontrolované reštartovanie po intervale ochrany.

• Adaptívny neveľký presah: Signály brány MOSFET na strane vysokého a nízkeho napätia zahŕňajú kontrolovaný neveľký presah so zníženým rizikom preskočenia.

SSL4120T aplikácia

Obraz 4. Typický SSL4120T SSL4120T NXP SSL4120T NXP SOP In Stock: 21216 pcs PFC a rezonančný polobridžový aplikačný obvod

Typický LED napájací zdroj SSL4120T obsahuje dve hlavné konverzné fázy. Prvá je PFC zosilňovač riadený GATEPFC. Druhá je LLC rezonančný polobridž riadený GATEHS a GATELS. Polobridž zásobuje rezonančnú sieť a transformátor, zatiaľ čo spätná väzba zo sekundárnej strany ovláda výstup prostredníctvom cesty SNSFB.

Ovládač je určený pre LED napájacie zdroje od 25 W do 400 W a univerzálne sieťové aplikácie od 85 V do 305 V AC.

Hlavné pripojenia obvodu:

AC vstup: Pripojte vstup do siete cez požadovanú vstupnú ochranu, EMI filtráciu, usmerňovač a PFC obvod.

• PFC MOSFET: GATEPFC riadi vonkajší zosilňovač MOSFET.

• PFC snímanie prúdu: SNSCURPFC sníma prúd cez vybranú PFC snímaciu sieť.

• Snímanie zosilnenia: SNSBOOST monitoruje zosilnený DC zbernicový obvod cez rozdeľovač vysokého napätia.

• Polobridžové MOSFETy: GATEHS a GATELS ovládajú vonkajšie MOSFETy na vysokej a nízkej strane.

• LLC snímanie prúdu: SNSCURHBC monitoruje prúd rezonančnej fázy.

Transformátor a rezonančná sieť: Vyberte rezonančný kondenzátor, induktívnosť, transformátor a rozsah spínania pre požadované výstupné napätie a výkon.

• Spätná väzba: SNSFB prijíma izolovanú spätnú väzbu z obvodu regulácie výstupu.

• Napájanie pri štarte: SUPHV môže poskytnúť vysokonapätové štartovanie, zatiaľ čo SUPIC je zvyčajne udržované napájaním prevodníka počas normálneho chodu.

• Napájanie ovládača: SUPREG poskytuje regulované napájanie ovládača.

Kontroly návrhu:

• Rozsah vstupu: Navrhnite vstupnú fázu pre 85–305 V AC, ak je potrebný celý rozsah univerzálnej siete.

• Výkonová hodnota: Potvrďte termálny dizajn, veľkosť transformátora, hodnoty MOSFET, rezonančné komponenty, usmerňovače a magnety pre požadovaný výstup v rozsahu aplikácie 25–400 W.

• PFC napätie zbernice: Použite požadovaný dizajn 400 V alebo 450 V DC zbernice. Nepredpokladajte, že každá aplikácia SSL4120T používa rovnaké PFC napätie.

Hodnoty komponentov na vysoké napätie: Skontrolujte MOSFETy, kondenzátory, diódy, odpory, izoláciu transformátora a rozstupy na PCB voči maximálnej DC zbernici a prepínacím transienciám.

• PFC MOSFET: Overte hodnotu napätia, hodnotu prúdu, nabíjanie brány, straty pri prepínaní, straty pri vedení a teplotnú rezervu.

• HBC MOSFETy: Overte oba MOSFETy polobridža pre napätie zbernice, rezonančný prúd, požiadavky na ovládanie brány, správanie pri prepínaní a tepelný výkon.

• PFC frekvenčný limit: Zohľadnite špecifikovaný minimálny limit 300 kHz, typický 380 kHz a maximálny 460 kHz limit frekvencie.

• LLC frekvencia: Vyberte CFMIN a RFMAX, aby prevodník zostal v požadovanom rezonančnom prevádzkovom rozsahu a pod maximálnou hodnotou HBC 500 kHz.

• PFC snímanie prúdu: Nastavte snímaciu sieť pomocou typického 0.52 V PFC prahového napätia na reguláciu nadprúdu v špecifikovanej testovacej podmienke.

• HBC snímanie prúdu: Rozlíšte typický regulačný prah ±0.5 V od prahového hodnoty ochrany ±1.0 V.

• SUPIC napájanie: Zohľadnite typickú úroveň štartovania 22 V, keď je zistené vysoké napätie, a 17 V typicky, keď nie je, plus typický prah podnapätia 15 V.

• SUPREG zaťaženie: Skontrolujte typické regulované napájanie 10.9 V pri ISUPREG = −40 mA a potvrďte celkové vnútorné a vonkajšie zaťaženie.

• Stabilita spätnej väzby: Skontrolujte optočlen a kompenzačnú sieť pri vstupnom napätí, výstupnom zaťažení, štarte a prechodných podmienkach.

• Tepelná ochrana: Nepoužívajte vnútorný prah pre tepotnú ochranu ako normálny limit pre tepelný dizajn. Poskytnite dostatočnú teplotnú rezervu za najhorších podmienok prostredia a zaťaženia.

• Rozloženie PCB: Udržujte slučky brány MOSFET a pripojenia na snímanie prúdu krátke. Oddelte vysokoprúdové spínacie cesty od citlivých signálnych trás a zachovajte požadované vzdialenosti pre creepage a clearancce.

SSL4120T rozmery balenia

SSL4120T SSL4120T NXP SSL4120T NXP SOP In Stock: 21216 pcs používa 24-pólový povrchový balík SO24 SOT137-1. Má 12 kontaktov na každej strane a rozstup kontaktov je 1.27 mm.

Obraz 5. Rozmery balenia SSL4120T

PCB stopové plochy by mali dodržiavať platné odporúčania pre vzory SO24/SOT137-1, namiesto toho, aby sa spoliehali len na rozmery obalu.

Alternatívy a kompatibilita SSL4120T

SSL4120T SSL4120T NXP SSL4120T NXP SOP In Stock: 21216 pcs kombinuje PFC a LLC polovodičové riadenie, takže jeho nahradenie si vyžaduje viac než len zhodu s rozmerom obalu alebo typom ovládača. Porovnajte úplný pinout, štartovací obvod, úrovne snímania, usporiadanie pohonu brány, sieťové obvody pre frekvenciu, ochranné funkcie a pripojenia na PCB.

Alternatívny produkt	Stav	Obal	Rozsah nahradenia
TEA1713T/N2,518 TEA1713T/N2,518 NXP USA Inc. IC PFC CTRLR DCM 500KHZ 24SO In Stock: 17651 pcs	Aktívny	SO24	Funkčný kandidát s integrovaným PFC a LLC riadením. Nie je potvrdeným priamym náhradným dielom. Overte pinout a každú externú kontrolu, snímanie, napájanie, časovanie a ochrannú sieť.
TEA1716T/2,518 TEA1716T/2,518 NXP USA Inc. IC PFC CTRLR DCM 24SO In Stock: 12000 pcs	Aktívny	SO24	Funkčný kandidát s integrovaným riadením v režime burst. Overte všetky externé obvody, funkcie pinov, úrovne snímania, nastavenia frekvencie, dodávky a ochranné správanie.
TEA2017AAT	Aktívny	SO16	Digitálne konfigurovateľný PFC a LLC ovládač. Vyžaduje preprojektovanie obvodu, PCB a konfigurácie.
ICL5102XUMA2 ICL5102XUMA2 Infineon Technologies IC LED DRIVER OFFL NO 16DSO In Stock: 16850 pcs	Aktívny a preferovaný	PG-DSO-16	PFC plus LLC/LCC ovládač. Vyžaduje preprojektovanie obvodu a PCB, pretože obal, pinout, usporiadanie napájania, snímanie a architektúra riadenia sa líšia.

Kontroly kompatibility

• Overte úplné číslo alternatívneho dielu a stav životného cyklu.

• Porovnajte rozmery obalu a priradenia pinov.

• Skontrolujte architektúru napájania IC a spúšťacieho obvodu.

• Porovnajte režim riadenia PFC a snímanie zvyškového napätia.

• Overte prahové hodnoty snímania prúdu PFC a HBC.

• Porovnajte usporiadania výstupu pohonu brány.

• Skontrolujte minimálne a maximálne nastavenia frekvencie spínania LLC.

• Porovnajte spätnú väzbu, režim burst a riadenie pri nízkom zaťažení.

• Overte všetky prahové hodnoty ochrany a správanie pri reštarte.

• Skontrolujte, či je potrebná konfigurácia alebo programovanie.

• Porovnajte existujúcu stopovú plochu PCB a okolitú sieť komponentov.

Otestujte úplne preprojektovaný zdroj napájania pri podmienkach napätia, zaťaženia, spúšťania, vypínania, abnormálnych a teplotných podmienkach pred schválením.

Tieto zariadenia by sa mali považovať za inžinierske kandidáty, ktoré si vyžadujú overenie, než aby sa predpokladali ako priame náhrady.

Záver

SSL4120T SSL4120T NXP SSL4120T NXP SOP In Stock: 21216 pcs kombinuje PFC ovládač a LLC rezonantný polovodičový riadič v obale SO24 so 24 pinmi pre LED napájacie zdroje. NXP špecifikuje prevádzku na univerzálne napájanie od 85 V do 305 V AC a aplikácie od 25 W do 400 W. Fáza PFC môže využívať 400 V alebo 450 V DC zbernicu v závislosti od návrhu aplikácie. Pri navrhovaní alebo údržbe dosky skontrolujte napätia pri štarte, prahové hodnoty prúdu, limity frekvencie spínania, hodnotenia MOSFET, rezonantné komponenty, nastavenia ochrany, tepelné podmienky a usporiadanie PCB.