EG4318/EG4319/EG4320芯片用户手册

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娩潘
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1 ELECTRONIC GIANT EG/EG9/EG0 芯片用户手册 REV.

2 版本变更记录版本号日期描述 V.0 0 年 0 月日 EG 用户手册初稿 V. 0 年 0 月日. 更改应用原理图. 修改关联 VFCTR 对应的一些描述 V.0 0 年 0 月 0 日. 更改应用原理图. 更新脚的驱动能力参数. 添加 EG9 和 EG0 的参数到用户手册中 V. 0 年 0 月 0 日. 更新应用原理图 / 9

3 目录. 特点.... 描述.... 应用领域.... 引脚..... 引脚定义..... 引脚描述.... 结构框图.... 典型应用电路.... 电气特性.... 极限参数.... 典型参数.... 应用设计.... 铅酸电池三段式工作原理.... 产品后缀说明.... 电源电压输入 (Vcc).... 恒流阶段电路设计.... 恒压阶段电路设计.... 浮充阶段设计.... 双灯 LED 充电指示转换电路与驱动电路.... 外接风扇电路封装尺寸 DIP 封装尺寸 SO 封装尺寸... 9 / 9

4 . 特点 EG/EG9/EG0 芯片用户手册 V. 专用于铅酸电池充电控制, 集成了恒压恒流及浮充三段式控制模块内部集成了精准的三路电压基准参考源, 专用于恒压恒流及浮充的模块电路基准源内部集成了双灯 LED 充电指示转换电路及驱动电路可选的浮充点转换电流, 同时提供客户定制浮充转换电流很少的外部元件易于补偿低静态工作电流 :.ma. 描述 EG/EG9/EG0 是一款专用于 AC/DC 电源的铅酸电池充电管理芯片, 具有恒压恒流以及浮充三段式状态自动转换的功能, 同时内部集成了双灯 LED 充电指示转换电路及驱动电路, 大大简化了外部元件的数量, 大大提高了系统稳定性及降低了生产成本 EG/EG9 内部集成了.V 0mV 0mV,EG0 内部集成了.V 0mV 0mV,EG/EG9/EG0 集成了两个运算放大器一个电流比较器浮充控制电路及 LED 控制驱动电路等.V 的与内部一个运算放大器组成一路精准的电压控制电路, 用户可以通过设置电压采样的两个外部电阻和芯片脚 (Vf) 电阻的大小来调节出铅酸电池恒压段所需的输出电压大小 ;0mV 的与内部另一个运算放大器组成一路精准的电流控制电路, 用户可以通过设置外部电流采样电阻的大小来调节出铅酸电池恒流段所需的输出电流大小,0mV 或 0mV 的与内部的电流比较器组成一路精准的浮充电压控制电路及双灯 LED 控制电路, 用户可以通过设置电压采样的两个外部电阻的大小来调节出铅酸电池浮充段所需的输出电压大小精准的三段式控制铅酸电池充电, 可以提高铅酸电池的使用寿命. 应用领域各类铅酸电池充电器喷雾器充电器逆变器充电器电动车充电器产品信息器件编号 : EGA/EG9/EG0 产品型号浮充转换电流大电流固定版本可调版本范例 : EG-A 是表示浮充转换电流是 0.A@Rsense=0.Ω EG-D 是表示浮充转换电流是 0.A@Rsense=0.Ω / 9

5 . 引脚.. 引脚定义 Vout Vctrl Vf EG/EG9 Vcc ed 图 -a. EG/EG9 管脚定义 Vout Vctrl Vf EG0 Vcc ed Isenf 图 -b. EG0 管脚定义 / 9

6 .. 引脚描述 EG/EG9 引脚序号引脚名称 I/O 描述 Power 电源电压输入, 输入电压范围为.V~V O 充电完成 LED 指示灯 ed O 充电进行中 LED 指示灯接地脚 I 恒流段电流采样端,EG 内部基准为 0mV,EG9 为 0mV Vf O 浮充段输出电压控制脚,EG 内部基准看后缀, EG9 为 0mV Vctrl I 输出电压采样端, 内部基准为.V Vout O 输出控制引脚, 仅具有吸收电流能力 EG0 引脚序号引脚名称 I/O 描述 Power 电源电压输入, 输入电压范围为.V~V ed O 充电 LED 指示灯 O 接地脚 Isenf I 浮充段电流采样端, 内部基准为 0mV I 恒流段电流采样端, 内部基准为 0mV Vf O 浮充段输出电压控制脚, 内部基准为.V Vctrl I 输出电压采样端 Vout O 输出控制引脚, 仅具有吸收电流能力 / 9

7 . 结构框图 reen ed VVCTR VICTR.V EG:0mV EG9:0mV VFCTR B:.mV A:0mV C:.mV D:.mV E:.mV F:00mV EG9:0mV.V VCTRL VF VFCTR VICTR VVCTR : 第段恒压控制 VICTR : 第段恒流控制 VFCTR : 第 ~ 段浮充转换图 -a. EG/EG9 内部结构框图 ed VVCTR.V VICTR 0mV VFCTR 0mV.V VCTRL VF VFCTR VICTR Isenf VVCTR : 第段恒压控制 VICTR : 第段恒流控制 VFCTR : 第 ~ 段浮充转换图 -b. EG0 内部结构框图 / 9

8 . 典型应用电路 C To primary R R 00uF/V EG/EG9.9K R K C 0uF/V VFCTR.V V CCTR VFCTR.V V CCTR VCTRL VF C R C 0.uF.uF Red C 0.uF R R Green R K Rsense 图 -a. EG/EG9 典型应用电路图 C C To primary R 00uF/V 0uF/V EG0 R K C uf FAN R.9K Red VFCTR.V V CCTR VFCTR.V V CCTR VCTRL VF C R C 0.uF.uF Isenf C R R 0.uF Green R C R0 R9 R.9K K K Rsense 图 -b. EG0 典型应用电路图 / 9

9 9 / 9 图 a. EG V 铅酸电池带防反接保护的充电器应用图图 b. EG9 三节锂电池充电器应用图图. EG+UC 普通 V 铅酸电池充电器应用图 D SR00 R 0 R0 V V /KV C VF VCTRL.V 0mV 0mV 0mV 0mV.V EG U EG R K R 0K R K C uf/v C 0 R K C0 0.uF R.K C 0 R NC D9 LED D LED Q D9 Q 0 R K R K R 0K D N00 D N00 D N00 D N00 A ACL ACN 0./W R K R 00V/0uf C A Q N0 A 0/KV C /KV C 0 C D FR0 D N R 0 A 0 C9 D V A Q 00 U TL C 0uF/V A R M R K T? EE D SR0 R K R 0..V /KV C R9 K R K R K C uf/v C9 0 C uf R K R NC D9 LED D LED D N00 D N00 D N00 D N00 A ACL ACN./W R K R 00V/0uf C A Q N0 A 0/KV C /KV C 0 C D FR0 D N R0 0 A 0 C0 D V A Q 00 U TL C 0uF/V A R M R K T EE R M R 微调转灯电流 VF VCTRL.V 0mV 0mV 0mV 0mV.V EG9 U EG9 D RL0 C KV/0 COMP VFB I OUT VREF RT/CT U UC U PC C0 0 C 0 C 0V/ YC 0/KV VF VCTRL.V 0mV 0mV 0mV 0mV.V EG U EG D0 C 0 P C 0 C 0.uF P F fan P P V N0 R 0K/W R K/W R 0.Ω/W R Ω R K R.K R9 K R 0./W R.K % R K R K R9 00K % C 00uF/0V C 00uF/0V C 0uF/V C 00uF/V D RL0 D RL0 D RL0 D FR D9 HER0 D HER0 L N D R 0K R K +V +V D GSF0A0 R 0K R 0K C9 * R 0K R * R0 * C.uF/V R9 * 0 T PQ NTC D- R 0K R Ω/W C /KV

10 EE0 EE0 R Ω/W D C KV/ MUR0CT T +V D HER0 D HER0 C uf/0v D HER0 C 0uF/V R 0K P L N NTC F A R 0K/W R K C KV/0 V N0 D9 HER0 D HER0 C 00uF/V C 0 +V R? K FAN C uf R.K Q N0 D HER0 D HER0 C9 * R K C R 0.K R 0K U COMP VFB C 0V/ I UC VREF OUT RT/CT R Ω C0 0 R 0.Ω/W C 00uF/0V U PC R9 K YC 0/KV D LED R 0.Ω R 00K Q 00 R 0K D0 LED U 0mV.V 0mV 0mV.V 0mV VCTRL VF Isenf C R EG0 9K R EG0 0.uF 00K C 0 R K R * R K C.uF/V C R NC R9 00K 0.uF R.K R * R K R K C 0 R K D D Zener Q SCR R 00K F A P 图. EG0+UC V 铅酸电池充电器应用图带防反接保护转灯电流可调 R 00Ω R 00Ω R 00Ω R 00Ω D C KV/ R 00Ω D SF MUR0CT R9 00Ω R0 00Ω T D SF R 00Ω +V D C HER0 R R D D 0uF/V 0K 0K FR0 FR0 C D uf/0v LED D HER0 R C KV/0 +V R R L NTC R R R9 R0 R R R K/W K R K K R9 K R0 K AC 0K/W 0K 0K 0K 0K 0K 0K D9 HER0 R C C FAN 0K R 0K 00uF/V 0 fan C R R 0K V K uf N N0 AC C C9 D.V 00uF/0V 0 R * D D FR0 FR0 R * R * U R0 * U R9 R9 * D D0 00K R R * LED LED Ω R.V C R K VDD NC Text R * 0.Ω/W R.uF/V R *.M R * C 基 R0 * 00uF/0V.V 准 RC CLKIN NTC 电 0mV VCTRL 0K U 压 0mV 源 C Q COMP VREF 0 R IN R C0 0mV 0mV VF K C C0 00K U VFB R R R * R9.K 00K K 0 UC C 0.uF VSS VIN C R 0K PC K * I OUT EG R EG0 EG * RT/CT R C R R K 0.K K R C 0V/ YC 0/KV 0K R 0.Ω R K C 0 C R 0K 0 V R.K LS Q N0 C 00uF/V Bell R R R0 R R R R K 00K K K K K K D FR0 D DB Q BT 图. EG0+UC V 铅酸电池充电器 + 定时功能 + 防反接保护应用图 0 / 9

11 . 电气特性. 极限参数无另外说明, 在 TA= 条件下符号参数名称测试条件最小最大单位电源电压 V VIN 输入电压 Vcc V 输出端耐压 V TJ 结温 TA 工作温度范围 - - Tstr 储存温度 TL 焊接温度 T=S - 0 QJC 热阻 /W 注 : 超出所列的极限参数可能导致芯片内部永久性损坏, 在极限的条件长时间运行会影响芯片的可靠性 / 9

12 . 典型参数无另外说明, 在 TA=,=V 条件下电源电压控制环参数名称符号测试条件最小典型最大单位电源 Vcc -. - V 静态电流 Icc - -. ma 跨导增益 (VCTRL) 仅吸收电流 Gmv - ma/mv 电压环内部基准电压 VREF -... V 输入偏置电流 (VCTRL) IIBV na 电流控制环跨导增益 (ICTRL) Gmi - 0 ma/mv 电流环内部基准电压 ISENSE For EG 0 mv For EG9,EG0 0 mv 输入偏置电流 (ICTRL) IIBI - 0. ua 状态转换比较器 EGA 0 mv EGB mv EGC... mv 浮充比较器基准电压 VFCTR EGD... mv EGE... mv EGF mv EG9 0 mv EG0 0 mv 输出驱动输出脚低电平 ( 脚, 脚 ) VOL Isink=0mA V 输出脚低电平 ( 脚 ) VOL Isink=00mA V 输出脚低电平 ( 脚 ) VOL Isink=mA V / 9

13 . 应用设计. 铅酸电池三段式工作原理铅酸电池三段式充电过程如下 : i. 第一阶段 : 恒流充电阶段恒流充电阶段是充电器充电电流保持恒定, 恒流充电是为了避免充电电流过大而损坏电池和充电器, 应该限制充电电流不能过大, 一般根据电池实际容量情况, 选择适合的恒流电流对电池进行充电当电池电压较低时, 充电电流保持恒定, 充入电量快速增加, 电池电压上升到接近恒压阶段的电压时如图 - 的 STATE, 恒流充电阶段结束 ii. 第二阶段 : 恒压充电阶段恒压充电阶段是充电器充电电压保持恒定, 恒压充电是保持蓄电池端电压恒定充电的充电方法, 该阶段是为了保证充电输出电压不超过电池的过冲电压, 充电电压和电流曲线图如图 - 中的 STATE 所示, 一般取每节单体电池电压.V~.V 作为充电恒压数值在恒压充电开始时, 电流接近恒流时的电流, 随着充电过程的进行, 充电电流会慢慢减小, 直到电流减小到浮充转换电流, 恒压充电阶段结束 iii. 第三阶段 : 浮充充电阶段浮充充电阶段是充电器充电电压保持为浮充电压, 浮充充电是保持蓄电池长时间的小电流充电方法, 充电电压和电流曲线图如图 - 中的 STATE 所示, 一般取每节单体电池电压.V~.V 作为浮充电压数值 Input Supply Voltage Charge Voltage Charge Current OFF ed ON OFF ON STATE STATE STATE CC CV Floating 图 -. 铅酸电池三段式充电曲线图 / 9

14 . 产品后缀说明 EG/EG9/EG0 定义 V VCTR 为第一段恒压控制,V ICTR 为第二段恒流控制, V FCTR 为第三段浮充控制, 为了适应不同种类的电池容量应用, 不同种类的产品供实际应用需求, 客户可以根据实际的需要选择合适的浮充点转换电流大小, 按表. 中不同的电流转换比即 ICR= 进行选择相应的产品, 在 EG 产品型号上用后缀来区分表. 型号 V ICTR (mv) V FCTR (mv) ICR( 倍 ) 电流转换比恒流段电流 Rsense=0.Ω 浮充转换电流 Rsense=0.Ω EGA EGB EGC EGD EGE EGF EG EG0 0 0 外部分压电阻可调版本. 电源电压输入 (Vcc) EG/EG9/EG0 支持宽电压输入范围, 最低要求工作电压在.V 以上, 这样能确保内部基准电压及比较器能正常工作, 最高工作电压要求不要超过 V, 这样能保证不烧坏芯片, 如果应用在 V 和 V 充电器中, 请参考图 - 应用图中的 EG 的和光耦的供电电源, 这组供电需由另一组低压绕组 V 供电, 或由 V/V 经稳压管降压或 LDO 降压后给 EG/EG9/EG0 的和光耦的供电. 恒流阶段电路设计 EG/EG9/EG0 内部的 0mV/0mV/0mV 与内部一个运算放大器组成一路精准的电流控制电路如图 -, 用户可以通过设置外部电流采样电阻的大小来调节出铅酸电池恒流段所需的输出电流大小计算公式如下 : R sense=0(mv)/i limit (For EG); R sense=0(mv)/i limit (For EG9 and EG0) 其中 Rsense 为电流采样电阻,Ilimit 为设计要求的恒流电流 / 9

15 To primary EG/EG9/EG0 R K 0mV C R 0.uF K Rsense. 恒压阶段电路设计图 -. EG/EG9/EG0 恒流充电控制电路 EG/EG9/EG0 内部的.V 的与内部一个运算放大器组成一路精准的电压控制电路, 在恒压阶段 EG/EG9/EG0 的脚 Vf 是导通到, 这时用户可以通过设置电压采样的两个外部电阻 R R 和芯片脚 (Vf) 电阻 R 的大小如图 - 来调节出铅酸电池恒压段所需的输出电压大小计算公式如下 : EG/EG9/EG0 R.V VCTRL R R 图 -. EG 恒压输出电压控制电路 =VREF ( + R ) R//R 其中为所需的输出电压,VREF 为内部基准电压.V, 计算电阻 R R 和 R 时, 需要先计算出. 节中浮充所需的 R 和 R 的阻值, 再计算出 R 的阻值 / 9

16 . 浮充阶段设计当 EG/EG9 的脚 ( ) 检测到电流采样电阻 (Rsense) 两端的电压小于 VFCTR 基准电压时, EG0 是通过脚 (Isenf ) 检测到电流采样电阻 (Rsense) 两端的电压小于 0mV 基准电压时, EG/EG9/EG0 将进入浮充充电控制阶段,EG/EG9/EG0 控制输出脚脚 Vf 到开路状态, 这时浮充的电压由外部两个分压电阻 R 和 R 的大小来决定如图 - 计算公式如下 : EG/EG9/EG0 R.V V OUT VCTRL R 图 -. EG 浮充电压控制电路 VF=VREF ( + R ) R 其中为所需的输出电压,VREF 为内部基准电压.V, 计算电阻 R 和 R 时, 先给 R 一个确定的阻值, 再计算出 R 的阻值. 双灯 LED 充电指示转换电路与驱动电路 EG/EG9 的脚 () 用来检测电流采样电阻 (Rsense) 两端的电压来转换 LED 灯亮红灯或绿灯如图 -a, 通常 EG/EG9 的脚接红灯 LED 来表示正在充电进行中,EG/EG9 的脚接绿灯 LED 来表示进入浮充段小电流充电中或充电已完成指示两者的转换条件是当 Rsense 两端的电压大于 VFCTR 基准电压时,EG/EG9 将点亮红灯 LED, 关闭绿灯 LED 当 Rsense 两端的电压小于 VFCTR 基准电压时,EG/EG9 将点亮绿灯 LED, 关闭红灯 LED EG0 是通过脚 (Isenf) 来检测电流采样电阻 (Rsense) 两端的电压来转换 LED 灯亮红灯或绿灯如图 -b,eg0 的脚接红灯 LED 来表示正在充电进行中, 引脚脚的最大驱动能力可达 00mA, 绿灯 LED 的接法如图 -b 来表示进入浮充段小电流充电中或充电已完成指示两者的转换条件是当 Rsense 两端的电压大于 0mV 基准电压时, 将点亮红灯 LED, 关闭绿灯 LED 当 Rsense 两端的电压小于 0mV 基准电压时, 将点亮绿灯 LED, 关闭红灯 LED EG/EG9 内置了 LED 驱动电路, 仅需外部接一个限流电阻到 LED 上就能完成 LED 指示功能, 对应的 LED 驱动引脚脚最大驱动能力可达 0mA, 引脚脚的最大驱动能力可达 00mA, 通常普通的 LED 仅需 ma~ma 就能正常点亮在设计上选择好合适的 LED 灯后, 再计算合适的限流电阻, 计算公式如下 : Rled=(Vcc-V V LED ) / I LED / 9

17 C R 00uF/V EG/EG9.9K 0mV.V 0mV 0mV C Red 0.uF Green R K Rsense 图 -a. EG/EG9 双灯 LED 充电指示转换电路 C 00uF/V R R.9K EG0 K Red.V 0mV 0mV 0mV Green Isenf C R 0.uF.9K R K Rsense -b. EG0 双灯 LED 充电指示转换电路 / 9

18 . 外接风扇电路 EG/EG9 外接风扇驱动电路一如图 -a 所示, 直接使用 IC 的脚输出来驱动风扇运行和停止工作为了防止干扰, 风扇两端需并一个 uf/v 以上的电容 C 00uF/V EG/EG9 Red Green M FAN 风扇电路 C uf/v R R.V 0mV 0mV.9K.9K 0mV C 0.uF R K Rsense 0.Ω 图 -a. EG/EG9 风扇电路一 ( 脚直接驱动 ) EG 外接风扇驱动电路二如图 -b 所示, 使用 IC 的脚引脚控制 Q 三极管的导通和截止使风扇运行和停止工作 C R R R 00uF/V EG/EG9.V 0mV 0mV Red.9K Green 0K R K Ω/W Q S0 M FAN 外接风扇控制电路 0mV C 0.uF R K Rsense 0.Ω 图 -b. EG/EG9 风扇电路二 ( 外接三极管风扇驱动电路 ) / 9

19 9. 封装尺寸 9. DIP 封装尺寸 9. SO 封装尺寸 9 / 9

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供充放一体电源及充电电源手册_0_.doc 2010. 05 供充放一体电源及充电电源适用于铅酸电池锂电池镍氢电池实现不间断供电采用自动均 / 浮充恒流 / 恒压零电流 -ΔV 检测 / 涓充 / 滴充技术提供各种保护显示各种工作状态目录 SCD 供充放一体电源 ( 锂电池系列 )-----------1 SCD 供充放一体电源 ( 铅酸电池系列 )----------3 C 充电电源 ( 镍氢电池系列 )-------------------------5

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