FSFR2100XS

El FSFR2100XS de Fairchild Semiconductor (onsemi) es un controlador e interruptor integrado de potencia para convertidores resonantes de medio puente (Fairchild Power Switch - FPS for Half-Bridge Resonant Converter), diseñado para fuentes de alimentación conmutadas (SMPS) de alta eficiencia, bajo nivel de ruido electromagnético (EMI) y alta densidad de potencia, tales como fuentes para televisores LCD/LED, adaptadores de potencia para servidores, fuentes industriales y sistemas de iluminación LED.

Encapsulado en un formato compacto de 9 pines SIP (9-SIP) o formato aislado (9-SIP Isolated), integra en un único circuito un controlador modulador por frecuencia de impulsos (PFM), un circuito de disparo de puerta lateral alto (High-side Gate Driver) con diodo bootstrap integrado y dos transistores MOSFET de potencia de canal N con tecnología SuperFET de 600 V y resistencia en conducción baja de 0.16 ? (Rds(on) máx.). Es capaz de entregar hasta 200 W de potencia de salida sin disipador térmico y hasta 400 W de potencia de salida con disipador externo adecuado bajo topología resonante LLC en medio puente con conmutación por voltaje cero (ZVS), e incorpora protecciones integradas como apagado térmico (TSD), protección contra sobrecorriente (OCP), sobretensión (OVP) y bloqueo por subtensión (UVLO).

Specs

Fabricante: Fairchild Semiconductor (adquirida por onsemi)

Modelo / Referencia: FSFR2100XS (FSFR2100)

Código de Producto / UNSPSC: 32111701 (32101614 / Circuitos integrados de conmutación de potencia / Power Switch ICs)

Familia / Serie: FPS (Fairchild Power Switch) / Serie FSFR-XS

Tipo de Componente: Convertidor e interruptor resonante de medio puente (Half-Bridge Resonant Converter Switch)

Tipo de Montaje: Montaje por inserción Through-Hole (THT) vertical para acoplamiento a disipador térmico

Asignación de Pines y Conexiones

Pin 1 (VDL): Conexión de alimentación al drenador del MOSFET del lado alto (High-Side Drain / Vin DC bus)

Pin 2 (CON): Pin de control de frecuencia y lazo de realimentación (Feedback / Frequency Control)

Pin 3 (RT): Ajuste de frecuencia mínima de oscilación mediante resistencia externa

Pin 4 (CS): Detección de corriente resonante para protección contra sobrecorriente (Current Sense)

Pin 5 (SG): Tierra de señal analógica y control (Signal Ground)

Pin 6 (PG): Tierra de potencia y fuente del MOSFET del lado bajo (Power Ground / Low-Side Source)

Pin 7 (LVcc): Tensión de alimentación para el circuito de control de baja tensión

Pin 8 (NC / VB): Tensión de flotación para el circuito de disparo del lado alto (High-Side Bootstrap Voltage)

Pin 9 (VCTR): Nodo de conmutación de medio puente y fuente flotante del lado alto (Switching Node / High-Side Return)

Desglose de la Nomenclatura

FS: Fairchild Semiconductor

FR: Resonant Converter Series (Familia de convertidores resonantes LLC)

2100: Clase de corriente y resistencia MOSFET (Topología para hasta 400 W con disipador)

X: Versión optimizada con diodo bootstrap interno de alta velocidad

S: Formato de encapsulado SIP vertical aislado/no aislado

Especificaciones Eléctricas de Potencia

Topología Compatible: Convertidor resonante LLC de medio puente con conmutación en cruce por cero de tensión (ZVS)

Tensión de Ruptura Drenador-Fuente (BVDSS): 600 V

Resistencia en Conducción de MOSFETs (RDS(on)): 0.13 ? (típico) / 0.16 ? (máximo a 25 °C)

Potencia de Salida Continua (con disipador): Hasta 400 W (en rango de entrada 350-400 VDC PFC)

Potencia de Salida Continua (sin disipador): Hasta 180 W a 200 W (convección libre)

Corriente Continua de Drenador (ID): Aprox. 11 A a 25 °C (por cada MOSFET integrado)

Corriente Pulsada de Drenador: Hasta 33 A

Especificaciones de Control y Frecuencia

Rango de Frecuencia de Operación: 20 kHz a 300 kHz (ajustable por componentes externos en pin RT)

Tensión de Alimentación de Control (Vcc): 11.3 V a 25 VDC

Consumo de Corriente en Marcha: Aprox. 5 mA a 7 mA

Diodo Bootstrap Integrado: Diodo rápido de alta tensión incorporado para simplificación del circuito impreso

Funciones de Protección Integradas

Protección contra Sobrecorriente (OCP): Detección de sobrecorriente ciclo a ciclo de dos niveles

Protección contra Sobretensión (OVP): Apagado automático ante elevación anormal de tensión en Vcc

Bloqueo por Subtensión (UVLO): Umbrales de arranque y parada seguros (arranque aprox. 14.5 V, parada aprox. 9.5 V)

Apagado Térmico (TSD): Protección por sobrecalentamiento interno a 130 °C - 140 °C con reinicio automático/histeresis

Construcción Mecánica y Dimensiones

Tipo de Encapsulado: 9-SIP (Single In-line Package de 9 pines)

Disipación Térmica: Pestaña metálica posterior / orificio para montaje por tornillo directo a disipador

Paso entre Pines: 2.54 mm nominal

Dimensiones Físicas:

Ancho: Aprox. 19.5 mm a 20.0 mm

Altura del cuerpo: Aprox. 10.5 mm a 11.0 mm (sin incluir pines)

Espesor: Aprox. 3.2 mm a 3.4 mm

Peso Aproximado: Aprox. 2.5 g

Condiciones Ambientales y Seguridad

Rango de Temperatura de Operación de la Unión (Tj): -40 °C a +130 °C

Rango de Temperatura de Almacenamiento: -55 °C a +150 °C

Normativas de Cumplimiento: Libre de plomo (Lead-Free), compatible con directiva RoHS

Fuentes de alimentación conmutadas (SMPS) de alta potencia para pantallas LCD, LED TV y monitores profesionales.

Fuentes de alimentación auxiliares e industriales con corrección de factor de potencia activo (APFC).

Adaptadores AC/DC compactos para estaciones de trabajo, PCs de alto rendimiento y servidores.

Drivers y balastros electrónicos de alta eficiencia para iluminación LED comercial e industrial.