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        • 产品编号: SSL4101T,NXP SSL4101T
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        SSL4101T,NXP SSL4101T, 恩智浦SSL4101T, SSL4101T SO-16 , SSL4101T产品说明

         

        产品名称:SSL4101|SSL4101T|NXP SSL2129T  品牌:NXP(恩智浦)

        封装:SO-16    SSL4101T现货:有SSL2129 AT现货     最小包装:2500PCS/

         

         

        SSL4101T产品描述、概述

        SSL4101T集成了功率因数校正(PFC)控制器和返驰控制器。其高集成度最大程度减少了外部器件数量,可实现经济高效的LED照明应用电源。内置绿色节能特性可满足各种功率高效运行需求。比如:大功率准谐振工作模式、中功率谷值跳跃准谐振工作模式以及低功率降频工作模式。在低功率水平下,PFC会关断以保持高效运行。

        GreenChipIII+是第三代绿色开关电源控制集成电路。SSL4101T 将一个功率因数校正控制器和一个反激控制器结合在一起。它的集成度高,对于成本效率高的LED 照明应用电源的设计,只需要数量很少的外部元件。

        内嵌专用的绿色功能可在任何功率级别下提供很高的效率。这适用于大功率级别下的准谐振运行,带有波谷跳跃的准谐振运行,也适用于小功率的降低频率运行。

        在小功率条件下,反激控制器切换到频率减小模式,并且将峰值电流限制在它的最大值的25%

        在变压器发出的可听见的噪音最小的时候,这将确保低功率条件下的高效率和良好的备用电源性能。

        SSL4101T 是一款多芯片组件(MCM),包含两块芯片。专有的高电压BCD800 工艺,用一种有效并且绿色的方法使从整流过的宽电压直接启动变得可行。低电压绝缘硅被用于精确的、快速的保护功能和控制。

        在功率要求10W 300W 范围,SSL4101T 使高效并且可靠的LED 照明应用电源的设计易于实现,并且只需要最少数量的外部元件。

        新的SSL4101T 使得传统的150W LED 照明应用电源(宽电压输入,48VDC)输出,TEA1761T副边同步整流)在满载时达到下列性能:

            120 V (AC)92 %  效率,,0.998  功率因数,4.7 %  总谐波失真, < 175 mW  待机功率

            277 V (AC)94 % 效率,,0.988 功率因数,,8.5 % 总谐波失真, < 390 mW 待机功率

        工业标准THD,低待机输入功率和高效率在满载和任何额定输入电压的情况下,SSL4101T 使得LED 照明应用电源达到输入电流总谐波失真< 20 %的工业标准:

          100 V (AC), 120 V (AC), 230 V (AC), 240 V (AC)  277 V (AC).

        SSL4101T,在保持输入功率在待机模式下低于0.5W的最大值,一个低功率控制器(< 50 mW)可以被LED 照明应用电源的输出直接驱动。

        特别高的效率可以在LED 照明应用电源中用SSL4101T 实现(92 %  94 %)。这确保电源在缺少散热的封闭空间里运行稳定(固态照明应用特有的)

         

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        SSL4101T特性和优势

        SSL4101T集成PFC和返驰控制器

        SSL4101T真正采用全电压工作:70 V (AC)305 V (AC)

        SSL4101T高度集成,实现:

        - 极少外部元件数

        - 经济有效的设计

        SSL4101T片内启动电流源

        SSL4101T谷低/零电压开关可以最大限度减小开关损耗

        SSL4101T限制频率减小开关损耗

        SSL4101T返驰输出检测到低负载时关闭PFC

        SSL4101T谷底开关可以最大限度减小开关损耗

        SSL4101T低功率操作状态下,固定最小峰值电流降频

        SSL4101T故障时系统安全重启模式

        SSL4101T通过消磁检测实现连续保护模式运行

        SSL4101T欠压保护(UVP)(过载限流保护)

        SSL4101T两个转换器精确过压保护(OVP)

        SSL4101T两个转换器开环控制保护

        SSL4101T IC过温保护

        SSL4101T低可调过流保护(OCP

        SSL4101T通用闭锁保护输入

         

        特征和优点

        .1    区别性特征

            集成功率因数校正和反激控制器。

            真正的宽电压运行:70 V (AC)  305 V (AC)

            高集成度,所需外部元件数量非常少并且设计的成本效率高。

        2    绿色特征

        片上的启动电流源。

        3    功率因数校正绿色特征

            波谷/零电压切换使得开关损耗最小化(恩智浦半导体专利)

            限制频率以减小开关损耗。

        当检测到反激输出为低负载时关闭功率因数校正电路。

        4    反激绿色特性

            波谷切换使得开关损耗最小化(恩智浦半导体专利)

            在低功率下运行时,固定峰值电流而减小频率以保持低输出功率下的高效率。

        5    保护特征

            有安全重启模式以应对系统出错的情况。

            对所有变换器都有用去磁检测的连续模式保护(恩智浦半导体专利)

            欠电压保护(UVP) (过载反馈)

            对所有的变换器都有精确的过电压保护(OVP(适用于反激式变换器)

            对所有的变换器都有开环控制回路保护对于反激式变换器,开路保护就是安全重启。

            芯片过热保护。

        对于所有的变换器都有低的可调节的过流保护(OCP)断电电平。

            用于闭锁保护的宽电压输入电路,例如用于系统过热保护(OTP)

         

        SSL4101T应用

        工业高棚和低棚照明

        商业室内照明

        停车场和广场照明

        街道照明

         

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        SSL4101T产品分类描述图

         

        SSL4101T功能框图

         

         

        SSL4101T管脚排列图

         

         

        SSL4101T管脚描述图

         

        SSL4101T启动和欠电压闭锁(UVLO)

        起初,VCC 引脚上的电容通过来自HV 引脚上的高电压充电。只要VCC 上的电压低于Vtrip ,充电电流就变小。一旦VCC 脚短接地的话,这样就保护了芯片。在很短的启动时间内,充电电流超过Vtrip并继续增大,直到VCC 达到Vth UVLO ( )。如果VCC Vth Vstartup 之间,充电电流会再次变低,以确保出错情况下的低占空比。

        VCC 脚上的电压超过Vstartup ,控制逻辑激活内部电路并且关断HV的充电电流。首先,LATCH引脚的电流源被激活,PFCSENSE FBSENSE 脚上的软启动电容充电。当LATCH 脚上的电压超过Ven LATCH ( ) 并且PFCSENSE 脚上的软启动电容充电时,功率因数校正电路被激活。反激变换器也被激活(假若FBSENSE 脚上的软启动电容在充电)。而后,反激变换器的输出电压调整到额定输出电压。最后,芯片供电由反激变换器的辅助绕组提供。见图4.

        如果在启动期间,VCC 脚上的电压达到Vth UVLO ( )之前LATCH脚上的电压不能达到Ven LATCH ( ) ,LATCH 脚上的输出将被激活并且充电电流将再次接通。一旦反激变换器启动,FBCTRL 脚上的电压就被检测。如果在预定的时间内,反激变换器的输出电压没有达到它的预期规定值,FBCTRL 脚上的电压达到Vto FBCTRL ( ) 并且假设是错误的。然后,SSL4101T  启动安全模式。

        当某一个保护功能被激活时,所有的变换器都停止转换并且VCC 上的电压降至Vth UVLO ( )。一个闭锁保护电路通过HV 引脚再给电容CVCC 充电,但是不重启变换器。对于一个安全重启保护电路,电容是通过HV 引脚在充电然后装置重启(见方框图1)。

        如果功率因数校正电路发生过压保护,V V VOSENSE ovp VOSENSE ? ( ),只有到VOSENSE 脚上的电压再次降至Vovp VOSENSE ( ),功率因数校正控制器才会停止转换。而且,如果检测出一个低电压的电源V V VINSENSE stop VINSENSE ? ( ) ,只有到V V VINSENSE start VINSENSE ? ( ),功率因数校正控制器才会停止切换。

        VCC 脚上的电压降至低于欠电压闭锁的值时,所有的控制器停止切换并且重新进入安全重启模式。在安全重启模式中,驱动输出是无效的,并且VCC 脚上的电压通过引脚HV 重新充电。

         

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        SSL4101T供电管理

        所有内部相关电压都是由一个温度补偿和修整过的片上带隙电路导出来的。内部相关电流都是由一个温度补偿和修整过的片上电流相关电路导出来的。

         

        SSL4101T闭锁输入

        LATCH 脚是一个通用的输入引脚,可以用于关断所有的变换器。该引脚流出电流Io (一般为80uA)。一旦该引脚上的电压降至低于1.25V,就会关断所有变换器。

        在最初的启动过程中,转换是被抑制的,直到LATCH 脚上的电容电压被充电至高于1.35V(典型的)。该引脚上没有任何内部滤波电路。一个内部的2.9V(典型的)稳压钳位电路保护该引脚不受过高的电压损害。

         

        SSL4101T快速闭锁重置

        在典型的应用中,电源可以被暂时地打断来重置闭锁保护。功率因数校正缓冲电容Cbus 不需要为重置这个闭锁保护而放电。

        一般来说,功率因数校正缓冲电容Cbus 必须放电,VCC 降至这个重置电平。当闭锁保护被重置时,VINSENSE电路的钳位电路就失效了。(见章节7.2.8)一旦VINSENSE电压降至低于750mV(典型的)然后再升至870mV(典型的),闭锁保护就被重置了。通过移除引脚VCC HV 上的电压也能重置闭锁保护。

         

        SSL4101T过热保护

        电路中提供了一个精确的内部温度保护功能。当接合点的温度超过热关断温度时,芯片就停止转换。一旦过热保护功能被激活,电容CVCC 不会通过HV 电源重新充电。如果VCC 供电电压不足,过热保护电路就会由HV 引脚供电。

        SSL4101T过热保护是一个闭锁保护。它可以通过移除引脚VCC HV 上的电压或者快速闭锁重置功能实现重置。

        SSL4101T功率因数校正电路

        SSL4101T功率因数校正电路工作在带有波谷切换的准谐振或断续导通模式下。仅在前一次次级导通结束并且功率因数校正MOSFET 两端的电压已经达到最小值时,下一次初级开通才开始。PFCAUX 引脚上的电压被用来检测变压器去磁和外部功率因数校正MOSFET 开关的最小电压。

         

        SSL4101T导通时间控制

        功率因数校正电路是在导通时间控制下进行工作的。在等级D 的要求内,一个典型应用中的电源谐波的减小是良好的。

        SSL4101T波谷切换和去磁PFCAUX 引脚)

        功率因数校正MOSFET 在变压器去磁后开通。内部电路连接至PFCAUX 引脚检测次级导通的结束。它也检测功率因数校正MOSFET 两端的电压。下一次导通在功率因数校正MOSFET 两端的电压达到它的最小值时开始,目的是为了减小开关损耗和电磁干扰。如果没有在PFCAUX 引脚上检测到去磁信号,则在最后一个PFCGATE 信号后50us(典型的),控制器产生一个零电流信号。如果没有在PFCAUX 引脚上检测到波谷信号,则在检测到去磁结束后4us,控制器产生一个波谷信号。

        为了保护内部电路不受雷击事故的伤害,加一个5K 的串联电阻到这个引脚是合适的。为了保护由外部干扰引起的错误切换,电阻应该被放在印刷电路板上离芯片位置比较近的地方。

         

        SSL4101T频率限制

        为了优化变压器和使开关损耗最小,开关频率被限制在最大为fsw PFC ( ) 。如果准谐振的频率在fsw PFC ( ) 最大限制之上,系统转换到断续导通模式。并且在这里,只有开关(波谷切换)两端电压处在最小值时,功率因数校正MOSFET 才开通。

        SSL4101T电源电压补偿VINSENSE 引脚)

        功率因数校正传递函数的数学方程包含电源输入电压的平方。在一个典型应用中,对于低电源输入电压这将导致一个低的带宽,然而在高电源输入电压下电源谐波减少(MHR)的要求将难以满足。为了补偿电源输入电压的影响,SSL4101T 包含一个校正电路。通过VINSENSE 引脚,可以测量平均输入电压和提供信息给一个内部补偿电路。通过这个补偿,在整个电源输入范围内可以保持规定回路带宽是恒定的,在加载步骤生成一个快速的瞬态响应,然而仍要遵守等级D MHR要求。

        在一个典型的应用中,规定回路的带宽通过PFCCOMP 引脚上的一个电阻和两个电容来设置。

        SSL4101T软启动(引脚PFCSENSE

        SSL4101T低功率模式

        过流保护(PFCSENSE 引脚)

        电源欠电压闭锁/低压保护(VINSENSE 引脚)

         过压保护(VOSENSE 引脚)

         

         PFC 开路保护VOSENSE 引脚)

        功率因数校正电路不会开始转换直到VOSENSE 引脚上的电压高于Vth ol VOSENSE ( )( ) 水平。这将保护电路不被开路和VOSENSE 短路情况损害。

         

         SSL4101T驱动(PFCDRIVER 引脚)

        功率MOSFET 的门极驱动电路有一个典型值为500mA 的电流源和一个典型值为1.2A 的电流吸收端。为了高效运行,允许功率MOSFET 快速开通和关断。

         

        SSL4101T反激控制器

        SSL4101T 包含一个用于反激变换器的控制器。反激变换器运行在带有波谷切换的准谐振或者断续导通模式下。在启动过后,反激变压器的辅助绕组提供去磁检测并且驱动IC

         

         SSL4101T多种模式运行

        EMI 限制,

        波谷切换(HV 引脚)

        电流模式控制(FBSENSE 引脚)

        由于电源调整率好,电流模式控制被运用在反激变换器中。初级电流通过FBSENSE 引脚穿过外

        部电阻来进行检测,并且与一个外部控制电压相比较。外部控制电压与FBCTRL 引脚上的电压成比例,见图9

        去磁(FBAUX 引脚)

        反激控制/超时BCTRL 引脚)

        引脚FBCTRL 通过一个内部电阻(典型值为3k)连接了一个3.5V 的内部电压源。一旦该引脚上的电压超过2.5V(典型的),这个连接就会失效。电压高于2.5V ,该引脚上有一个带偏压的小电流。当该引脚上的而典雅上升至超过4.5V(典型的),会出现故障并且开关被抑制。在SSL4101T ,然后就会重启。

        当一个小电容连接到该引脚时,有一个超时保护功能来防止开路情况的发生(见图10 和图11)。通过将FBCTRL 引脚接一个电阻(100kΩ)至地可以使超时保护功能失效。如果该引脚短接至地,反激控制器的切换会被抑制。

        在正常运行情况中,当变换器调整输出电压时,从最小输出功率到最大输出功率FBCTRL 引脚上的电压在1.4V 2.0V(典型值)之间变化。

        软启动(引脚FBSENSE

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