XGB1688规格书锂电荧光灯节能灯剖析.docx

1、XGB1688规格书锂电荧光灯节能灯剖析消防应急灯具专用IC XGB1688YE760锂电荧光灯、节能灯1.概述XGB1688是依据GB17945-2010消防应急照明和疏散指示系统国家 标准要求研制开发的专用芯片，XGB1688是在综合原消防应急灯具专用芯片 的基础上结合新标准消防应急灯的特点，总结多年从事国标消防应急灯具生产 研究经验的环境下开发设计的。2.应用范围适用于备用电池含1.2V以上的消防应急标志灯、消防应急照明灯、集中控 制型电源。3.主要技术参数1.采用DIP14和SOP14两种封装方式。2.芯片工作电压：2.2 5.5V ;工作电流：W 3mA （LED输出关闭）；工 作温

2、度：-15 C+90C .3.绿指示灯为主电显示，红指示灯为充电显示，黄指示灯为故障显示；三色指示灯红色为充电状态，绿色为主电状态，黄色为故障状态。4.按键功能：a） 按键时间小于3秒为模拟主电停电。b） 持续按键时间大于3秒小于5秒绿色指示灯1Hz闪时放开按键系统由 主电状态进入手动月检（应急120s回到主电状态）。c） 持续按键时间大于5秒小于7秒绿色指示灯3Hz闪时放开按键系统由主电状态进入手动年检（放电到终止并回到主电，如放电时间不足 30 分钟则回到主电并自动报警至故障排除）。d） 在应急状态时按键时间大于7秒，关断应急工作输出。e） 当在自检过程中发现电池放电时间不足或光源故障时，

3、此时要求排除故障后按动试验按钮确认一次才能回到主电状态。5.1充电模式：采用定时充电和限压充电两种模式同时控制，对于镍镉电池以 定时充电为主，限压充电为辅；对于锂电池以限压充电为主，定时充电为辅 的方式。5.1.1初次上电（包括上次放电终止）：充20h系统会自动关闭充电回路；如 充电过程中电池电压达到设定的充电关断电压值此时系统也会自动关 断充电回路。5.1.2芯片根据不同的充电时间和放电时间来计算出补充电的时间。5.1.3在主电情况下如更换电池按一下按钮（确认后）正常充电20小时。5.1.4充电完成后（红指示灯灭），IC14脚输出低电平关断充电回路。同时加入 限压充电模式，当锂电池两端电压达

4、到设定的关断电压时 IC14脚输出低电平 强制关断充电回路。5.1.5在充电未完成或充电完成后如出现应急放电现象则按照以下进行补充：应急放电时间小于5分钟则补充5分钟，放电时间大于5分钟小于30分 钟则补充10小时，放电时间大于30分钟则补充20小时，但累计充电时间不 大于20小时。（例上电充电6小时后放电35分钟则需补充20小时，加上原 来的还要补充14小时一共是34小时，但系统设计累计充电时间不得大于 20小时则此时系统只计时充电20小时）。5.2电池判断模式521电池开路电压设计为电池额定电压的 1.7倍以上左右，当电压达到设定的电池开路电压以上时红指示灯灭黄指示灯 1HZ闪烁。5.2.

5、2放电终止电压设定为电池额定电压的 83%，国标要求放电终止电压不低于电池额定电压的80%。5.2.3当充电回路电压低于设定的充电回路短路电压时，停止充电红指示灯灭黄指示灯1HZ闪烁，此时电路仍会打开涓流充电；当充电回路电池端大 于设定的充电回路短路电压时转入正常充电模式。5.2.4充电部分各状态电压点见表1.电池电压设定项目参数（V）充电回路开路充电回路限压充电回路补充放电终止回路端IC10 脚回路端IC10 脚回路端IC10 脚回路端IC10 脚3.7V锂电荧光灯/节能灯4.51.564.151.443.851.353.10.967.4V锂电荧光灯/节能灯8.91.568.21.447.6

6、1.355.90.965.3 IC12脚类型选择电压电阻取值的关系表2jRC 值电池电压R12（五环电阻）R11（五环电阻）IC12脚电压（V）IC-V DD（ V）3.7V锂电荧光灯/节 能灯43K20K22.57.4V锂电荧光灯/节 能灯43K20K22.5注：本集成电路的类型判断是根据IC12脚电压与VDD的比值来区分的，所以各电路中所用来进行类型选择分压的电阻需偏差小，建议采用金属膜电阻（详细使用方法见各型号产品原理图）。5.4电阻R17与R10与保护电压取值关系表。（表3）参数产品类型 7-R17值（五环电阻）R10值（五环电阻）电池额定电压时IC10脚电 压（V）3.7V荧光灯/节

7、能灯30K15K1.297.4V荧光灯/节能灯300K62K1.3注：IC根据10脚电压的变化来区分电池开路、充电、满电、短路各状态，并 根据各电池状态来控制充电回路及电池故障判断。5.5不同电池放电终止电压和电池开路电压的测试方法：例：3.7V电池的测试方法：用可输入和输出的稳压电源（可用改装过的稳压电源PAB-3005D）代替电池在应急时调内保护电压，当 IC内保护符合要求时表1的数据同比例变化。开路电压偏高一点对电路无影响，只要电池开路能检测 到即可（跟电源电压有关），如内保护电压正常而电池开路无法检测应检测判断 点电压是否处于电池开路判断点电压以上。当对产品保护电压进行调节时需通过 改

8、变IC10脚外接的两个分压电阻来进行调节，当下端电阻变大时保护变低，下 端电阻变小时保护电压变高。调节保护电压时应注意，保护电压变动的同时电池 的短路、开路、满电电压都会变动，所以在对保护电压进行调节后需对各状态电 压进行测试，看是否处于合理范围（对于锂电产品不建议对电池检测差数进行调 节，因电路设计上的原因当对保护电压及其他电池检测点进行调节时其他所有的 电池检测点电压均会发生变化，调节电池检测参数就有可能抬高充电限压关断点 电压，当产品进行老化充电电流过大时就有可能损坏锂电池） 。四.芯片管脚功能： XGB1688充电控制一141电源地一132类型选择一123低压转换一114电池检测一10

9、5扌曰示灯转换 一96光源检测一87蜂鸣器驱动电源正按键控制绿指示灯输出应急驱动黄指示灯输出红指示灯输出部分管脚功能说明:1.蜂鸣器驱动：月检、年检故障时每隔50S输出时长为2S、频率2K的方波 驱动蜂鸣器。2.电源正：芯片电源正电压（正常电压为 2.5V ）。3按键控制：控制灯具的各种状态（祥见三.主要技术参数中的 4条按键功能）。4绿指示灯输出：有主电时长亮，月检时 1HZ闪烁，年检时3HZ闪烁5放电控制：应急时输出2.5V的高电平。6黄指示灯输出：芯片根据不同故障现象输出相应的信号控制黄指示灯 （1HZ闪烁为充电回路故障，3HZ闪烁为光源故障，长亮为自检时放电时间不足）7红指示灯输出：充

10、电时红指示灯亮，充满电或充电回路故障时时红指示灯灭。8.光源检测：自检及应急状态通过检测 R22电阻上的电压来判断光源工作状 态。9.指示灯转换：接地时用三色指示灯，悬空时用单色指示灯。10电池检测：电池电压的变化引起IC10脚电位的变化从而根据检测到得不同 值来判断电池及充电回路状态。11低压转换：当电压低于一定值时转入应急，高于一定值时转入主电（ R2电 阻可调节转换电压的高低值）。IC设定的高低压转换电压为170V/160V左右， 对应的IC11脚的电压为1.296V/1.115V。12类型选择：通过两个分压电阻取值不同改变脚位电压再将通过计算脚位电位跟IC电源电压的比值来判断不同的电路

11、类型。13.电源地。14充电控制，充电时输出高电平，计时充电完成或限压关断关断后输出低电 平。5.电池检测方式说明图一5.1.电池检测方式说明5.1.1主电及自检电池检测如图一所示，主电及自检状态下，R14上端接开关电源输出端使得 D4二 级管始终处于导通状态，则 R17上端电压始终会比电池电压高 0.2V左右。通 过R17和R10电阻的分压IC10脚能检测到一个一定比例的电压，再通过 IC 内部比较判断出电池状态。5.1.2断电应急电池检测如图一所示，在断电应急状态下， Q4三级管导通经D3二级管在R17电阻上端产生一个比电池电压低 0.2V的电压，通过R17、R10电阻分压使得IC10 脚

12、检测到一个一定比例的电压。电池电压下降 IC10脚上的电压也随之下降，当下降到应急保护关断电压时，IC5脚应急输出关断，电路停止工作。5.1.3电池开路检测：当电池开路时D4二级管悬空，经R14、R17、R10分压IC10检测到一个 高电压，从而IC14脚输出1/4占空比的方波，IC7脚输出关断，IC6脚输出频 率为1Hz的方波信号驱动黄指示灯闪烁报警，自检状态下 IC1脚输出间隔为50s频率2K的方波驱动Q10（Q7节能灯）三级管工作，使蜂鸣器发声报警。 5.1.4电池短路检测当充电回路短路时，D4二级管导通，R17上端电压为0.2V左右，经 R17、R10电阻分压IC10检测到一个低电位，

13、从而IC14脚输出1/4占空比的 方波转入涓流充电状态，IC7脚输出关断，IC6脚输出频率为1Hz的方波信号 驱动黄指示灯闪烁报警，自检状态下IC1脚输出间隔为50s频率为2K的方波 驱动Q10（Q7节能灯）三级管工作，使蜂鸣器发声报警。图二六、光源检测6.1主电状态:根据标准要求，持续型灯具主电状态下不检测光源6.2自检及应急状态：自检及应急放电状态下，电流经 R22小电阻到地，此时R22电阻上会产生一定的压降，IC8脚通过R22电阻上电压的检测来判断光源工作状态，IC设定10脚正常电压为0.2-2.5V之间，也就是说光 源空载时电流不得大于400mA。自检及应急状态下，光源如发生开路现象，

14、 流经R22电阻上的电流则会变低，在 R22上端产生的压降低于 0.2V时IC5 脚应急输出则会关断；自检状态下IC5脚关断应急输出，IC1脚输出间隔为 50s频率为2K的方波驱动Q10（Q7节能灯）三级管工作，使蜂鸣器发声报警， 同时IC6脚输出频率为3Hz的方波驱动黄指示灯闪烁报警。7.相关数据调节1充电电流调节：改变R5电阻的大小可对充电电流进行调节，电阻越大电流 越小，电阻越小电流越大。2放电电流调节：荧光灯改变 C8电容大小可调节放电电流，容量越大电流越 大，容量越小电流越小；节能灯电流调节需调节 E25磁芯变压器参数。3放电保护电压调节：R10电阻越大保护电压越低，R10电阻越小保护电压越 高。4转换电压调节：R2电阻越大转换电压越低，R2电阻越小转换电压越高。八注意事项：1. TL431电压必须稳定。2类型选择、电池检测、TL431分压电阻需偏差下，建议采用五环电阻。3逆变磁芯变压器电感量需偏差下，如电感量不准确会造成应急空载电流 变大，无法检测到光源开路。4蜂鸣器距离电感应在2.5公分以上（电感工作时周围会产生一个强度不断 变化的磁场，当蜂鸣器离电感太近时蜂鸣器的振动膜片就会受磁场干扰振 动发声）。