1、Page 1 of 11 ZSSAKLDZKJKFYXGS 消防应急灯具专用 IC-XGB1688YE760 标志灯一 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。二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。三主要技术参数1 采用 DIP14 和 SOP14 两种封装方式。2 芯片工作电压：2.25.5V ； 工作电流：3mA（LED 输出关
2、闭）; 工作温度：-15+90.3 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 30Page 2 of 11 ZSSAKLDZKJKFYXGS 分钟则回到主电并自动报警至故障排除） 。d) 在应
3、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，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 系统会自动转入涓流充电；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转入涓流充电。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
4、.1.4 充电完成后(红指示灯灭)，转入涓流流充电。此充电模式有利避免了电池过充和电量充不足的问题，同时加入限压充电模式，解决了短时掉主电又充 20h 的弊端，避免反复长时间充电将电池电压充的过高损坏电池。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
5、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Page 3 of 11 ZSSAKLDZKJKFYXGS 5.2.1 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。5.2.2 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.充
6、电回路开路 充电回路短路 限压充电关断 放电终止电池电压设定项目参数（V)回路端 IC10 脚 回路端 IC10 脚 回路端 IC10 脚 回路端 IC10脚1.2V 标志灯 2.1 2.8 0.7 1.4 1.75 2.45 1 1.73.6V 标志灯 5.8 3.3 2 1.3 5.2 2.9 3 1.855.3 IC12 脚类型选择电压电阻取值的关系 表 2RC 值电池电压对应电阻（五环电阻）对应电阻（五环电阻） IC12 脚电压（V）IC-VDD（V）1.2V 标志灯 0 4.23.6V 标志灯 220K（R21） 47K（R20） 0.73 4.2注：本集成电路的类型判断是根据 IC
7、12 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R17 值（五环电阻） R10 值（五环电阻） 电池额定电压时 IC10 脚电压（V）1.2V 标志灯 1.93.6V 标志灯 22K（R19） 22K(R18) 1.91Page 4 of 11 ZSSAKLDZKJKFYXGS 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
8、电压和电池开路电压的测试方法：例：3.6V 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
9、节后需对各状态电压进行测试，看是否处于合理范围。四芯片管脚功能： XGB1688充电控制 主电显示电源地 电源正类型选择 按键控制低压转换/蜂鸣器驱动 绿指示灯输出电池检测 应急驱动光源判断 黄指示灯输出应急电流调节 红指示灯输出14 113 212 311 410 59 68 7Page 5 of 11 ZSSAKLDZKJKFYXGS 部分管脚功能说明：1. 主电显示：有主电时输出低电平，自检及应急状态时时输出高电平。2. 电源正：芯片电源正电压（正常电压为 4.2V） 。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
10、时 1HZ 闪烁，年检时 3HZ 闪烁5. 放电控制：应急时输出频率 25K 峰值为 4.2V 的方波信号触发应急回路。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. 应急电流控制：通过检测光源到地小电阻上的电压再进 IC 内部比较计算出灯珠电流，同时也可根据小电阻上电压的变化来调节 IC5 脚输出以达到恒定光源应急功率的效果。9. 光源检测：根据外围不同的电压判断光源工作状态。10 电池检测：电池电压的变化引起
11、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。月检、年检故障时每隔 50S 输Page 6 of 11 ZSSAKLDZKJKFYXGS 出时长为 2S、频率 2K 的方波驱动蜂鸣器。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类型。13.电源地。14.充电控制，充电时输出高电平，转入涓流充
12、电状态时输出 2K 频率 1/4 占空比的方波。五电池检测方式说明图 1.1.2V 标志灯Page 7 of 11 ZSSAKLDZKJKFYXGS 图 2. 3.6V 标志灯5.1. 1.2V 标志灯电池检测方式说明5.1.1 电池正常时的检测方式如图一所示，在 1.2V 标志灯原理图中，IC10 是用来检测电池电压的。当电路处于充电状态时 14 脚输出一个幅度为 4.2V 的持续高电平驱动 Q4 三级管持续导通，而根据三级管的特性可知，当三级管处于导通状态时基极电压比发射极电压高 0.7V 左右。而从图可知 IC10 脚检测的是 Q4 三级管的基极电压，同时不管电池电压如何变化 IC10
13、脚上的电压始终会比电池电压高0.7V。当电路充电时达到设定的记时充电时间或设定的限压关断电压时，IC14 脚的输出变为一个幅度为 4.2V 的方波信号以驱动 Q4 三级管处于一个1/4 导通状态，从而使系统转入涓流充电状态。在自检及断电应急状态下IC14 脚每隔 20mS 输出一个高电平使 Q4 导通检测电池。Page 8 of 11 ZSSAKLDZKJKFYXGS 5.1.2 电池开路检测：当电池开路时 Q4 发射极悬空，致使 Q4 三级管无法导通，而此时 IC10脚的电压即为 IC14 脚的输出电压 4.2V。IC 从 10 脚上检测到 4.2V 的高电位后从而使 IC14 脚的输出变为
14、方波信号，IC7 脚输出低电平关断充电指示灯，IC6 脚输出 1HZ 的方波驱动故障指示灯。5.1.3 电池短路检测当充电回路短路时，IC14 脚输出高电平使 Q4 导通，此时 IC10 脚就会检测到一个 0.7V 左右的电压，从而 IC14 脚的输出变为一个方波信号， IC7脚输出低电平关断充电指示灯，IC6 脚输出 1HZ 的方波驱动故障指示灯。5.2 3.6V 标志灯电池检测方式说明5.2.1 电池正常的检测方式如图二所示，当电池处于正常状态时，R19 电阻上端电压始终比电池电压高 0.7V，经过 R18 电阻分压 IC10 脚得到一个相应比例的电压。 ，在整个充电过程中 R19 上端电
15、压始终比电池电压高 0.7V，而 IC10 通过 R18.R19 两个电阻的分压或的一个相应比例的电压，当电池电压变化时 R19 上端电压也随之变化，从而使得 IC10 脚上的电压也同比例变化，从而完成电池电压检测过程。当电路充电时达到设定的记时充电时间或设定的限压关断电压时，IC14 脚的输出变为一个幅度为 4.2V 的方波信号以驱动 Q1 三级管处于一个1/4 导通状态，从而使系统转入涓流充电状态。在自检及断电应急状态下IC14 脚每隔 20mS 输出一个高电平使 Q1 导通检测电池。5.2.2 电池开路判断Page 9 of 11 ZSSAKLDZKJKFYXGS 主电状态下当电池开路时
16、，D6 负极悬空，IC14 脚输出高电平 Q1 导通，此时 R19 上端获得一个高电平。此时从原理图上可知 IC10 的电压为.R19.R18 分压所得的电阻 R18 上的压降，此时 IC10 脚可检测到一个相对的高电压经过 IC 内部比较判断出电池状态，从而 IC14 脚的输出变为一个方波信号， IC7 脚输出低电平关断充电指示灯，IC6 脚输出 1HZ 的方波驱动故障指示灯。自检状态下当电池开路时，通过 R11 电阻上的电流下降，此时 IC8 脚检测到一个低电压然后退回主电状态，IC14 脚再输出一个方波信号，输出高时IC10 脚检测到一个高电位然后判断出电池故障，IC6 脚输出 1Hz
17、的方波驱动黄指示灯 1Hz 闪烁， IC11 输出一个间隔 50s 时长 2s 频率为 2K 的方波驱动蜂鸣器报警。5.2.3 充电回路短路检测充电回路短路时，IC14 脚输出高电平使 Q1 导通，此时 IC10 脚就会检测到一个 0.35V 左右的电压，从而 IC14 脚的输出变为一个方波信号， IC7脚输出低电平关断充电指示灯，IC6 脚输出 1HZ 的方波驱动故障指示灯。六.光源检测方式说明Page 10 of 11 ZSSAKLDZKJKFYXGS 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。IC1 脚在主电状态下输出低使 Q3（Q2 3.6V 标志灯）三级管导通给
18、 LED 灯珠供电。6.2 自检及应急状态：自检及断电应急状态下 IC 通过 9 脚电位来对光源进行判断。如上图所示光源应急工作状态下 IC9 脚的电位刚好是一个 LED 灯珠的工作电压，IC 设定当 9 脚电压处于 1V-4V 之间时判断为光源工作正常。根据原理图可知在应急状态下不论是光源开路还是短路 IC9 脚的电位都降处于不正常状态，所以在发生光源故障时 IC 通过 9 脚电位可以很好的对光源的工作状态进行检测判断。七.相关参数调节方式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。Page 11 of 11 ZSSAKLDZKJKFYX
19、GS 2.放电电流调节(亮度调节)：改变 R11 电阻大小可对产品应急放电电流进行调整，电阻越大放电电流越小亮度越低，电阻越小放电电流越大亮度也越高。3 放电保护电压调节：3.6V 标志灯将 R18 电阻加大可降低放电保护电压。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、电流检测电阻需偏差小。3.LED 灯珠的工作电压需处于 2.6V-3.2V 之间。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） 。
