SSL4120T PFC и LLC контроллер: распиновка, характеристики, принцип работы и альтернативы

SSL4120T SSL4120T NXP SSL4120T NXP SOP In Stock: 21216 pcs — это 24-контактная версия SO24 контроллера SSL4120 от NXP для блоков питания для светодиодов. Он объединяет контроллер коррекции фактора мощности с резонансным контроллером полумоста LLC и управляет одним внешним MOSFET PFC и двумя внешними MOSFET полумоста. Устройство поддерживает универсальные применения с переменным током 85–305 В, проекты PFC-шины на 400 В или 450 В и блоки питания для светодиодов от 25 Вт до 400 В. Проверьте доступность, маркировку упаковки, код даты, состояние, отслеживание, цену и срок поставки через запрос цены (RFQ).

Каталог

Рисунок 1. Репрезентативная упаковка SSL4120T SSL4120T NXP SSL4120T NXP SOP In Stock: 21216 pcs SO24; маркировка может варьироваться

Это иллюстративное изображение не должно использоваться для проверки кода даты, происхождения, подлинности или состояния предоставленных деталей.

Обзор и характеристики SSL4120T

SSL4120T SSL4120T NXP SSL4120T NXP SOP In Stock: 21216 pcs — это комбинированный контроллер PFC и резонансный полумост для блоков питания для светодиодов. Он управляет одним внешним MOSFET в повышающем преобразователе PFC и двумя внешними MOSFET в стадии полумоста LLC. ИС включает высоковольтный запуск, операцию в режиме импульсов, мягкий запуск, контроль частоты и несколько функций защиты по напряжению, току и температуре.

NXP специфицирует SSL4120 для универсальной работы с сетью от 85 В до 305 В переменного тока и блоков питания для светодиодов от 25 Вт до 400 Вт. В зависимости от полного дизайна преобразователя, часть PFC может быть спроектирована вокруг шины постоянного тока 400 В или 450 В.

Распиновка и функции SSL4120T

SSL4120T SSL4120T NXP SSL4120T NXP SOP In Stock: 21216 pcs использует упаковку SO24 с 24 контактами, SOT137-1. Его контакты управляют MOSFET PFC и полумоста, контролируют напряжение и ток, задают диапазон рабочей частоты LLC и управляют запуском и защитой.

Рисунок 2. Распиновка SSL4120T

Блок-схема SSL4120T

Рисунок 3. Блок-схема SSL4120T SSL4120T NXP SSL4120T NXP SOP In Stock: 21216 pcs

SSL4120T объединяет контроллер PFC, контроллер полумоста LLC, драйверы затворов, схемы запуска, схемы контроля частоты и функции защиты в одной ИС.

Основные функциональные блоки:

• Контроллер PFC: Управляет внешним MOSFET PFC и регулирует повышенное постоянное напряжение шины в соответствии с проектом приложения.

• Контроллер HBC: Последовательно управляет MOSFET на высокой и низкой стороне в резонирующем полумосте LLC.

• Запуск с высоким напряжением: Поставляет ток запуска через SUPHV, пока рабочее питание не возьмет на себя управление.

• Регулятор SUPREG: Обеспечивает регулируемое питание для драйверов затворов.

• Контроль Частоты: Устанавливает и регулирует частоту переключения LLC.

• Чувствительность по Напряжению и Току: Мониторит напряжение сети, повышенное напряжение, условия выхода и ток преобразователя.

• Контроль Защиты и Перезапуска: Реагирует на перегрузку по току, перенапряжение, пониженнее напряжение, избыточную температуру и другие неисправности преобразователя.

Принцип Работы SSL4120T

• Запуск: Внутренний источник запуска с высоким напряжением может заряжать конденсатор SUPIC через SUPHV. При обнаружении высокого напряжения на SUPHV уровень запуска SUPIC составляет примерно 22 В. При отсутствии обнаруженного высокого напряжения, например, при наличии внешнего источника низкого напряжения, уровень запуска составляет примерно 17 В.

• Работа PFC: Этап PFC использует работу в граничном режиме с управлением временем включения. Переход через нуль или переключение с нулевым напряжением помогает снизить потери при переключении.

• Шина PFC: Преобразователь может быть спроектирован для постоянного напряжения PFC 400 В или 450 В, в зависимости от требований приложения и номиналов внешних компонентов.

• Мониторинг Увеличения: SNSBOOST чувствует повышенное постоянное напряжение и предоставляет информацию о регулировании и защите.

• Работа LLC: GATEHS и GATELS поочередно управляют внешними MOSFET полумоста. Резонирующая цепь и трансформатор передают мощность на выход.

• Регулирование Выхода: Обратная связь, применяемая к SNSFB, изменяет частоту переключения LLC для регулирования выхода.

• Мягкий Запуск: Этап LLC изначально работает на более высокой частоте переключения и перемещается к своей нормальной рабочей точке, чтобы снизить нагрузку при запуске.

• Импульсный Режим: Внешний контроль через SNSOUT может остановить работу HBC или как PFC, так и HBC во время подходящих условий низкой нагрузки.

• Защита: Ток, напряжение, рабочий режим и температура перехода контролируются. Полученный ответ может включать регулировку тока, временное отключение, безопасный перезапуск или защелкивающееся отключение в зависимости от неисправности.

Электрические характеристики SSL4120T

Значения ниже следуют данным из паспортных данных продукта NXP SSL4120, версия 2.1. Условия следует проверять по полному паспорту при установке значений компонентов или пределов защиты.

Уровень HBC ±0.5 V является порогом регулировки по току и не должен путаться с порогом защиты от перегрузки по току ±1.0 V.

Функции защиты SSL4120T

• Регулировка перегрузки по току PFC: SNSCURPFC контролирует ток PFC. Типичный порог регулировки перегрузки по току составляет 0.52 V при dV/dt = 50 mV/µs.

• Регулировка перегрузки по току HBC: При примерно ±0.5 V на SNSCURHBC контроллер увеличивает частоту переключения для уменьшения резонансного тока.

• Защита от перегрузки по току HBC: Более высокий уровень чувствительности тока около ±1.0 V обеспечивает дополнительный порог защиты.

• Защита от перенапряжения на выходе: Внешние цепи могут использовать соответствующие входы управления и защиты для остановки работы преобразователя, если выход превышает допустимый уровень.

• Защита от недовольтажа питания: SUPIC и другие контролируемые источники должны оставаться выше их необходимых рабочих уровней. Типичный порог недовольтажа SUPIC составляет 15 V.

• Защита от провала напряжения: SNSMAINS контролирует входное напряжение, чтобы состояние PFC могло остановиться, когда переменное входное напряжение падает ниже установленного рабочего уровня.

• Защита от перегрева: Точка срабатывания термозащиты составляет 150 °C в типичном режиме, с установленным диапазоном от 130 °C до 160 °C.

• Защита от перенапряжения на выходе: Внешние цепи могут использовать соответствующие входы для контроля и защиты, чтобы остановить операцию преобразователя, если выход поднимается слишком высоко.

• Защита от работы в емкостном режиме: Контроллер контролирует поведение HBC и регулирует операцию, чтобы избежать продолжения небезопасного переключения в емкостном режиме.

• Защита от высоких частот: Чрезмерная рабочая частота HBC для настроенного интервала защиты может вызвать реакцию защиты.

• Таймер защиты: RCPROT и его внешний резистор и конденсатор определяют тайминг для нескольких функций защиты и перезапуска.

• Безопасный перезапуск: Выбранные условия неисправности останавливают операцию и позволяют контролируемый перезапуск после интервала защиты.

• Адаптивное отсутствие перекрытия: Сигналы затворов MOSFET верхней и нижней сторон содержат контролируемое отсутствие перекрытия для снижения риска пробоя.

Приложение SSL4120T

Рисунок 4. Типичная схема приложения PFC и резонансного полумоста SSL4120T SSL4120T NXP SSL4120T NXP SOP In Stock: 21216 pcs

Типичный источник питания LED на основе SSL4120T содержит две основные стадии преобразования. Первая — это усилитель PFC, управляемый GATEPFC. Вторая — это резонансный полумост LLC, управляемый GATEHS и GATELS. Полумост подает питание на резонансную сеть и трансформатор, в то время как обратная связь со стороны вторичной обмотки управляет выходом через путь SNSFB.

Контроллер предназначен для источников питания LED мощностью от 25 Вт до 400 Вт и универсальных приложений от 85 В до 305 В переменного тока.

Основные соединения схемы:

Вход переменного тока: Подключите вход постоянного тока через требуемую защиту, EMI-фильтр, выпрямитель и цепи PFC.

• Мосфет PFC: GATEPFC управляет внешним мосфетом повышения.

• Слушатель тока PFC: SNSCURPFC регистрирует ток через выбранную сеть обнаружения PFC.

• Слушатель мощности: SNSBOOST контролирует поднятый DC-шина через делитель на высоком напряжении.

• Мосфеты полумоста: GATEHS и GATELS управляют внешними высоковольтными и низковольтными мосфетами.

• Слушатель тока LLC: SNSCURHBC контролирует ток резонансной стадии.

Трансформатор и резонансная сеть: Выберите резонансные конденсаторы, индуктивность, трансформатор и диапазон переключения для требуемого выходного напряжения и мощности.

• Обратная связь: SNSFB получает изолированную обратную связь от схемы регулирования выхода.

• Запуск питания: SUPHV может обеспечить высоковольтный запуск, в то время как SUPIC обычно питается от источника преобразователя в нормальном режиме работы.

• Питание драйвера: SUPREG обеспечивает регулируемое питание драйвера.

Проверки дизайна:

• Диапазон входа: Разработайте входной блок для 85–305 В переменного тока, если требуется полный универсальный диапазон.

• Номинальная мощность: Подтвердите тепловой дизайн, размеры трансформатора, рейтинги мосфетов, резонансные компоненты, выпрямители и магнитные элементы для требуемого выхода в пределах диапазона от 25 до 400 Вт.

• Напряжение шины PFC: Используйте требуемый 400 В или 450 В для конструкции шины. Не предполагайте, что все приложения SSL4120T используют одно и то же напряжение PFC.

Рейтинги компонентов высокого напряжения: Проверьте мосфеты, конденсаторы, диоды, резисторы, изоляцию трансформатора и расстояние между печатными платами с учетом максимальной DC-шины и транзиентных переключений.

• Мосфет PFC: Проверьте рейтинг напряжения, рейтинг тока, заряд затвора, потери при переключении, потери проводимости и тепловой запас.

• Мосфеты HBC: Проверьте оба мосфета полумоста на соответствие напряжению шины, резонансному току, требованиям к управлению затвором, поведению при переключении и тепловым характеристикам.

• Ограничение частоты PFC: Учтите специфицированные 300 кГц минимум, 380 кГц типично и 460 кГц максимум.

• Частота LLC: Выберите CFMIN и RFMAX, чтобы преобразователь оставался в требуемом резонансном рабочем диапазоне и ниже 500 кГц максимума HBC.

• Обнаружение тока PFC: Установите сеть обнаружения, используя 0.52 В типичный порог регулирования превышения тока PFC при его специфицированных условиях испытания.

• Обнаружение тока HBC: Различайте порог регулирования ±0.5 В типичный и порог защиты ±1.0 В типичный.

• Питание SUPIC: Предусмотрите уровень запуска 22 В типичный, когда обнаруживается высокое напряжение, и 17 В типичный, когда оно не обнаруживается, плюс 15 В типичный порог перенапряжения.

• Нагрузка SUPREG: Проверьте типичное регулируемое питание 10.9 В при ISUPREG = -40 мА и подтвердите полную внутреннюю и внешнюю нагрузку.

• Стабильность обратной связи: Проверьте оптоплот и сеть компенсации на входном напряжении, выходной нагрузке, запуске и переходных условиях.

• Тепловая защита: Не используйте внутреннюю защиту от перегрева в качестве нормального предела теплового дизайна. Обеспечьте достаточный тепловой запас в условиях наихудших температурных и нагрузочных условий.

• Расположение печатной платы: Держите петли затвора мосфетов и соединения обнаружения тока короткими. Разделяйте пути переключения с высоким током от чувствительных сигнальных проводников и поддерживайте требуемое расстояние зазора и очистки.

Размеры корпуса SSL4120T

SSL4120T SSL4120T NXP SSL4120T NXP SOP In Stock: 21216 pcs использует 24-контактный корпус SO24 SOT137-1 для поверхностного монтажа. У него 12 выводов с каждой стороны и шаг выводов 1,27 мм.

Рисунок 5. Размер корпуса SSL4120T

Печатные платы должны следовать применимым рекомендациям по формам размещения SO24/SOT137-1, а не полагаться только на размеры корпуса.

Альтернативы и совместимость SSL4120T

SSL4120T SSL4120T NXP SSL4120T NXP SOP In Stock: 21216 pcs сочетает в себе управление PFC и LLC с половинным мостом, поэтому замена требует не только соответствия типу корпуса или контроллера. Сравните полное расположение выводов, цепь запуска, уровни датчиков, схемы управления затвором, сети управления частотой, функции защиты и соединения на печатной плате.

Альтернативный продукт	Статус	Корпус	Область замены
TEA1713T/N2,518 TEA1713T/N2,518 NXP USA Inc. IC PFC CTRLR DCM 500KHZ 24SO In Stock: 17651 pcs	Активен	SO24	Функциональный кандидат с интегрированным управлением PFC и LLC. Это не подтвержденный заменяемый элемент. Проверьте расположение выводов и каждую внешнюю сеть управления, датчиков, питания, тайминга и защиты.
TEA1716T/2,518 TEA1716T/2,518 NXP USA Inc. IC PFC CTRLR DCM 24SO In Stock: 12000 pcs	Активен	SO24	Функциональный кандидат с интегрированным управлением в режиме импульсов. Проверьте все внешние сети, функции выводов, уровни датчиков, настройки частоты, источники питания и поведение защиты.
TEA2017AAT	Активен	SO16	Цифровой настраиваемый контроллер PFC и LLC. Требует переработки цепи, печатной платы и конфигурации.
ICL5102XUMA2 ICL5102XUMA2 Infineon Technologies IC LED DRIVER OFFL NO 16DSO In Stock: 16850 pcs	Активен и предпочтителен	PG-DSO-16	Контроллер PFC плюс LLC/LCC. Требует переработки цепи и печатной платы, поскольку корпус, расположение выводов, схема питания, сенсоры и архитектура управления отличаются.

Проверки совместимости

• Проверьте полный номер альтернативной детали и статус жизненного цикла.

• Сравните размеры корпуса и назначения выводов.

• Проверьте архитектуру питания и запуска ИС.

• Сравните режим управления PFC и уровни напряжения на входе усилителя.

• Проверьте пороги тока для PFC и HBC.

• Сравните схемы выходов драйвера затвора.

• Проверьте минимальные и максимальные настройки частоты переключения LLC.

• Сравните обратную связь, управление в режиме импульсов и легкой нагрузки.

• Проверьте все пороги защиты и поведение перезапуска.

• Проверьте, требуется ли конфигурация или программирование.

• Сравните существующую печатную плату и окружающие компонентные сети.

Протестируйте полностью переработанный источник питания по линиям, нагрузкам, запуску, отключению, аномальным и термическим условиям перед утверждением.

Эти устройства следует рассматривать как кандидатуры инженерного уровня, требующие проверки, а не как предполагаемые прямые замены.

Заключение

SSL4120T SSL4120T NXP SSL4120T NXP SOP In Stock: 21216 pcs сочетает в себе контроллер PFC и контроллер резонансного половинного моста LLC в корпусе SO24 с 24 выводами для источников питания LED. NXP специфицирует универсальную работу от сети с переменным током 85 В до 305 В и применения от 25 Вт до 400 Вт. Этап PFC может использовать 400 В или 450 В постоянного тока в зависимости от проектирования приложения. При проектировании или обслуживании платы проверьте рабочие напряжения, пороги чувствительности тока, пределы частоты переключения, характеристики MOSFET, резонирующие компоненты, настройки защиты, температурные условия и расположение печатной платы.