Controller PFC e LLC SSL4120T: Pinout, specifiche, principio di funzionamento e alternative

Il SSL4120T SSL4120T NXP SSL4120T NXP SOP In Stock: 21216 pcs è la versione ordinabile SO24 a 24 pin del controller SSL4120 di NXP per alimentatori LED. Combina un controller di correzione del fattore di potenza con un controller half-bridge risonante LLC e controlla un MOSFET PFC esterno più due MOSFET half-bridge esterni. Il dispositivo supporta applicazioni universali di rete 85–305 V AC, design di bus PFC a 400 V o 450 V e alimentatori LED da 25 W a 400 W. Controlla l'inventario disponibile, il marchio del pacchetto, il codice data, la condizione, la tracciabilità, il prezzo e il tempo di consegna tramite RFQ.

Catalogo

Figura 1. Pacchetto rappresentativo SSL4120T SSL4120T NXP SSL4120T NXP SOP In Stock: 21216 pcs SO24; le marcature possono variare

Questa immagine illustrativa non deve essere utilizzata per verificare il codice data, l'origine, l'autenticità o la condizione delle parti fornite.

Panoramica e specifiche del SSL4120T

Il SSL4120T SSL4120T NXP SSL4120T NXP SOP In Stock: 21216 pcs è un controller PFC e half-bridge risonante combinato per alimentatori LED. Controlla un MOSFET esterno nel convertitore boost PFC e due MOSFET esterni nello stadio half-bridge LLC. Il IC include avvio ad alta tensione, operazione in modalità burst, soft start, controllo della frequenza e diverse funzioni di protezione per tensione, corrente e temperatura.

NXP specifica il SSL4120 per operazioni a rete universale da 85 V a 305 V AC e alimentatori LED da 25 W a 400 W. A seconda del design completo del convertitore, la fase PFC può essere progettata attorno a un bus DC a 400 V o 450 V.

Configurazione e funzioni dei pin SSL4120T

Il SSL4120T SSL4120T NXP SSL4120T NXP SOP In Stock: 21216 pcs utilizza un pacchetto SO24 a 24 pin, SOT137-1. I suoi pin controllano i MOSFET PFC e half-bridge, monitorano tensione e corrente, impostano la gamma di frequenza operativa dell'LLC e gestiscono avvio e protezione.

Figura 2. Configurazione dei pin SSL4120T

Diagramma a blocchi SSL4120T

Figura 3. Diagramma a blocchi SSL4120T SSL4120T NXP SSL4120T NXP SOP In Stock: 21216 pcs

L'SSL4120T combina il controller PFC, il controller a ponte centrale LLC, i driver del gate, i circuiti di avvio, i circuiti di controllo della frequenza e le funzioni di protezione in un singolo IC.

Blocchi funzionali principali:

• Controller PFC: Controlla il MOSFET PFC esterno e regola il bus DC potenziato secondo il design dell'applicazione.

• Controller HBC: Guida alternativamente i MOSFET ad alta e bassa tensione nel ponte centrale risonante LLC.

• Avvio ad alta tensione: Fornisce corrente di avvio tramite SUPHV fino a quando l'alimentazione operativa prende il controllo.

• Regolatore SUPREG: Fornisce l'alimentazione regolata per il driver del gate.

• Controllo della frequenza: Imposta e regola la frequenza di commutazione LLC.

• Rilevamento della tensione e della corrente: Monitora la rete elettrica, la tensione di potenziamento, le condizioni di uscita e la corrente del convertitore.

• Controllo della protezione e del riavvio: Risponde a sovracorrente, sovratensione, bassa tensione, temperatura eccessiva e altri guasti del convertitore.

Principio di funzionamento SSL4120T

• Avvio: La sorgente di avvio ad alta tensione interna può caricare il condensatore SUPIC attraverso SUPHV. Con alta tensione rilevata a SUPHV, il livello di avvio SUPIC è di circa 22 V. Senza alta tensione rilevata, come con un'alimentazione esterna a bassa tensione, il livello di avvio è di circa 17 V.

• Operazione PFC: La fase PFC utilizza un'operazione in modalità di confine con controllo del tempo di attivazione. La commutazione a valle o a zero volt aiuta a ridurre le perdite di commutazione.

• Bus PFC: Il convertitore può essere progettato per un bus PFC DC da 400 V o 450 V, a seconda dei requisiti dell'applicazione e delle valutazioni dei componenti esterni.

• Monitoraggio del potenziamento: SNSBOOST rileva la tensione di potenziamento DC e fornisce informazioni di regolazione e protezione.

• Operazione LLC: GATEHS e GATELS guidano alternativamente i MOSFET esterni del ponte centrale. La rete risonante e il trasformatore trasferiscono potenza all'uscita.

• Regolazione dell'uscita: Il feedback applicato a SNSFB modifica la frequenza di commutazione LLC per regolare l'uscita.

• Avvio morbido: La fase LLC inizialmente opera a una frequenza di commutazione più alta e si avvicina al suo punto di funzionamento normale per ridurre lo stress di avvio.

• Modalità burst: Il controllo esterno tramite SNSOUT può fermare l'operazione dell'HBC o sia quella del PFC che dell'HBC durante condizioni di carico basso appropriato.

• Protezione: Corrente, tensione, modalità operativa e temperatura di giunzione vengono monitorate. La risposta risultante può includere regolazione della corrente, spegnimento temporaneo, riavvio sicuro o spegnimento bloccato a seconda del guasto.

Specifiche elettriche SSL4120T

I valori sottostanti seguono il Foglio informativo del prodotto NXP SSL4120, Rev. 2.1. Le condizioni devono essere verificate rispetto al datasheet completo quando si impostano i valori dei componenti o i limiti di protezione.

Il livello HBC ±0.5 V è la soglia di regolazione corrente e non deve essere confuso con la soglia di protezione da sovracorrente ±1.0 V.

Caratteristiche di protezione SSL4120T

• Regolazione della sovracorrente PFC: SNSCURPFC monitora la corrente PFC. La soglia di regolazione della sovracorrente tipica è 0.52 V a dV/dt = 50 mV/µs.

• Regolazione della sovracorrente HBC: A circa ±0.5 V su SNSCURHBC, il controllore aumenta la frequenza di commutazione per ridurre la corrente risonante.

• Protezione da sovracorrente HBC: Un livello di rilevamento della corrente più elevato di circa ±1.0 V fornisce una soglia di protezione aggiuntiva.

• Protezione da sovratensione in boost: SNSBOOST monitora il bus CC potenziato e limita il funzionamento quando la tensione di boost diventa eccessiva.

• Protezione da sottotensione di alimentazione: SUPIC e altre alimentazioni monitorate devono rimanere al di sopra dei loro livelli operativi richiesti. La soglia di sottotensione tipica di SUPIC è 15 V.

• Protezione da blackout: SNSMAINS monitora l'ingresso di rete in modo che lo stadio PFC possa fermarsi quando l'ingresso CA scende al di sotto del livello operativo configurato.

• Protezione da surriscaldamento: Il punto di intervento termico è 150 °C tipico, con un intervallo specificato di 130 °C minimo a 160 °C massimo.

• Protezione da sovratensione in uscita: I circuiti esterni possono utilizzare gli ingressi di rilevamento e protezione pertinenti per fermare il funzionamento del convertitore se l'uscita sale troppo.

• Protezione da funzionamento in modalità capacitiva: Il controllore monitora il comportamento HBC e regola il funzionamento per evitare continue commutazioni pericolose in modalità capacitiva.

• Protezione da alta frequenza: Una frequenza operativa HBC eccessiva per l'intervallo di protezione configurato può attivare una risposta di protezione.

• Timer di protezione: RCPROT e il suo resistore e condensatore esterni determinano il timing per diverse funzioni di protezione e riavvio.

• Riavvio sicuro: Le condizioni di guasto selezionate fermano il funzionamento e consentono un riavvio controllato dopo l'intervallo di protezione.

• Non sovrapposizione adattativa: I segnali del gate MOSFET ad alta e bassa tensione includono una non sovrapposizione controllata per ridurre il rischio di attraversamento.

Applicazione SSL4120T

Figura 4. Circuito applicativo tipico del PFC SSL4120T SSL4120T NXP SSL4120T NXP SOP In Stock: 21216 pcs e del ponte half-resonante

Un tipico alimentatore LED SSL4120T contiene due fasi di conversione principali. La prima è un convertitore boost PFC pilotato da GATEPFC. La seconda è un ponte half-resonante LLC pilotato da GATEHS e GATELS. Il ponte half alimenta la rete risonante e il trasformatore, mentre il feedback dal lato secondario controlla l'uscita tramite il percorso SNSFB.

Il controllore è destinato ad alimentatori LED da 25 W a 400 W e applicazioni a rete universale da 85 V a 305 V AC.

Collegamenti del circuito principale:

Ingresso AC: Collegare l'ingresso di rete attraverso la protezione necessaria, il filtro EMI, il raddrizzatore e il circuito PFC.

• MOSFET PFC: GATEPFC pilota il MOSFET boost esterno.

• Rilevamento corrente PFC: SNSCURPFC misura la corrente attraverso la rete di rilevamento PFC selezionata.

• Rilevamento Boost: SNSBOOST monitora il bus DC potenziato attraverso un partitore resistivo ad alta tensione.

• MOSFET del ponte half: GATEHS e GATELS controllano i MOSFET esterni di alta e bassa tensione.

• Rilevamento corrente LLC: SNSCURHBC monitora la corrente della fase risonante.

Trasformatore e rete risonante: Selezionare il condensatore risonante, l'induttanza, il trasformatore e l'intervallo di commutazione per la tensione e la potenza di uscita richieste.

• Feedback: SNSFB riceve feedback isolato dal circuito di regolazione dell'uscita.

• Alimentazione di avvio: SUPHV può fornire un avvio ad alta tensione, mentre SUPIC è normalmente sostenuta dall'alimentatore del convertitore durante il funzionamento normale.

• Alimentazione del driver: SUPREG fornisce l'alimentazione del driver regolata.

Verifiche di progettazione:

• Intervallo di ingresso: Progettare la fase di ingresso per 85–305 V AC se è richiesto l'intero intervallo a rete universale.

• Potenza nominale: Confermare il design termico, le dimensioni del trasformatore, le specifiche dei MOSFET, i componenti risonanti, i raddrizzatori e i magnetici per l'uscita richiesta all'interno dell'intervallo applicativo 25–400 W.

• Tensione del bus PFC: Utilizzare il design del bus DC di 400 V o 450 V richiesto. Non assumere che ogni applicazione SSL4120T utilizzi la stessa tensione PFC.

Valutazioni dei componenti ad alta tensione: Controllare i MOSFET, i condensatori, i diodi, i resistori, l'isolamento del trasformatore e gli spazi PCB contro il massimo bus DC e le transitorie di commutazione.

• MOSFET PFC: Verificare la tensione nominale, la corrente nominale, la carica del gate, la perdita di commutazione, la perdita di conduzione e il margine termico.

• MOSFET HBC: Verificare entrambi i MOSFET del ponte half per tensione del bus, corrente risonante, requisiti di pilotaggio del gate, comportamento di commutazione e prestazioni termiche.

• Limite di frequenza PFC: Tenere conto del limite di frequenza minimo specificato di 300 kHz, tipico di 380 kHz e massimo di 460 kHz.

• Frequenza LLC: Selezionare CFMIN e RFMAX in modo che il convertitore rimanga nell'intervallo operativo risonante richiesto e sotto il massimo HBC di 500 kHz.

• Rilevamento corrente PFC: Impostare la rete di rilevamento utilizzando la soglia tipica di sovracorrente PFC di 0.52 V sotto la sua condizione di test specificata.

• Rilevamento corrente HBC: Distinguere la soglia di regolazione tipica di ±0,5 V dalla soglia di protezione tipica di ±1,0 V.

• Alimentazione SUPIC: Consentire un livello di avvio tipico di 22 V quando viene rilevata un'alta tensione e 17 V tipici quando non lo è, più la soglia di sottotensione tipica di 15 V.

• Carico SUPREG: Controllare l'alimentazione regolata tipica di 10,9 V a ISUPREG = −40 mA e confermare il carico interno ed esterno totale.

• Stabilità del feedback: Controllare l'optocoupler e la rete di compensazione attraverso la tensione di ingresso, il carico di uscita, l'avvio e le condizioni transitorie.

• Protezione termica: Non utilizzare il trip termico interno come limite di progettazione termica normale. Fornire un margine termico sufficiente nelle peggiori condizioni ambientali e di carico.

• Layout PCB: Mantenere brevi i loop del gate MOSFET e le connessioni di rilevamento corrente. Separare i percorsi di commutazione ad alta corrente dalle tracce di segnale sensibili e mantenere le distanze di creepage e clearance richieste.

Dimensioni del pacchetto SSL4120T

Il SSL4120T SSL4120T NXP SSL4120T NXP SOP In Stock: 21216 pcs utilizza il pacchetto a montaggio su superficie SO24 SOT137-1 a 24 pin. Ha 12 pin su ciascun lato e un passo dei pin di 1.27 mm.

Figura 5. Dimensione del pacchetto SSL4120T

I layout del PCB dovrebbero seguire le raccomandazioni di design applicable per il modello SO24/SOT137-1 anziché fare affidamento solo sulle dimensioni del corpo del pacchetto.

Alternative e compatibilità SSL4120T

L' SSL4120T SSL4120T NXP SSL4120T NXP SOP In Stock: 21216 pcs combina il controllo PFC e LLC half-bridge, quindi sostituirlo richiede più che semplicemente abbinare il tipo di pacchetto o di controller. Confronta il pinout completo, il circuito di avvio, i livelli di rilevamento, l'arrangiamento del gate-drive, le reti di controllo della frequenza, le funzioni di protezione e le connessioni PCB.

Prodotto alternativo	Stato	Pacchetto	Ambito di sostituzione
TEA1713T/N2,518 TEA1713T/N2,518 NXP USA Inc. IC PFC CTRLR DCM 500KHZ 24SO In Stock: 17651 pcs	Attivo	SO24	Candidato funzionale con PFC e controllo LLC integrati. Non è una sostituzione drop-in confermata. Verifica il pinout e ogni controllo esterno, livello di rilevamento, alimentazione, temporizzazione e rete di protezione.
TEA1716T/2,518 TEA1716T/2,518 NXP USA Inc. IC PFC CTRLR DCM 24SO In Stock: 12000 pcs	Attivo	SO24	Candidato funzionale con controllo burst-mode integrato. Verifica tutte le reti esterne, le funzioni dei pin, i livelli di rilevamento, le impostazioni di frequenza, le alimentazioni e il comportamento di protezione.
TEA2017AAT	Attivo	SO16	Controllore PFC e LLC digitale configurabile. Richiede ridisegno del circuito, PCB e configurazione.
ICL5102XUMA2 ICL5102XUMA2 Infineon Technologies IC LED DRIVER OFFL NO 16DSO In Stock: 16850 pcs	Attivo e preferito	PG-DSO-16	Controllore PFC più LLC/LCC. Richiede ridisegno del circuito e PCB perché il pacchetto, il pinout, l'arrangiamento dell'alimentazione, il rilevamento e l'architettura di controllo differiscono.

Verifiche di compatibilità

• Verifica il numero di parte alternativo completo e lo stato del ciclo di vita.

• Confronta le dimensioni del pacchetto e le assegnazioni dei pin.

• Controlla l'architettura di alimentazione e avvio del circuito integrato.

• Confronta la modalità di controllo PFC e il rilevamento della tensione di potenziamento.

• Verifica le soglie di rilevamento della corrente PFC e HBC.

• Confronta gli arrangiamenti di uscita del driver del gate.

• Controlla le impostazioni di frequenza di commutazione minima e massima LLC.

• Confronta controllo del feedback, modalità burst e carico leggero.

• Verifica tutte le soglie di protezione e il comportamento di riavvio.

• Controlla se è richiesta configurazione o programmazione.

• Confronta il layout del PCB esistente e le reti di componenti circostanti.

Testa l'intera alimentazione ridisegnata su linea, carico, avvio, spegnimento, condizioni anomale e termiche prima dell'approvazione.

Questi dispositivi dovrebbero essere considerati come candidati ingegneristici che richiedono verifica piuttosto che sostituzioni dirette presunte.

Conclusione

L' SSL4120T SSL4120T NXP SSL4120T NXP SOP In Stock: 21216 pcs combina un controllore PFC e un controllore risonante half-bridge LLC in un pacchetto SO24 a 24 pin per alimentatori LED. NXP specifica il funzionamento universale dalla rete elettrica da 85 V a 305 V AC e applicazioni da 25 W a 400 W. La fase PFC può utilizzare un bus DC da 400 V o 450 V a seconda del design dell'applicazione. Quando progetti o manutieni una scheda, controlla le tensioni di avvio, le soglie di rilevamento della corrente, i limiti di frequenza di commutazione, le valutazioni dei MOSFET, i componenti risonanti, le impostazioni di protezione, le condizioni termiche e il layout del PCB.