【经验】实例告诉你如何选择智能四表设计中的RTC及其备用电池
在智能四表产品中,实时时钟芯片(RTC)为人们提供精确的实时时间,为电子系统提供精确的时间基准。RTC主电源掉电后,须由后备电池供电保持其继续运行,一般保持5年左右的运行时间。下面笔者结合自己的智能电表浅谈一下RTC备用电池的选择。
RTC选用的是EPSON公司的RX-8025T。RX-8025T具有极低的功耗;内置高稳定度32.768KHz的晶振,从而省去外部晶振;自带温度补偿功能,通过设置相应补偿的控制位,可以实现不同间隔的温度补偿功能,从而大大提高了时钟的精度。其强大的功能以及极简化的外围电路,得到各大电子厂商的青睐,特别是在智能四表领域中应用非常广泛。
RX-8025T具体可以通过寄存器CSEL1/CSEL0设置为0.5s,2s,10s和30s四种不同的时段进行温度补偿,默认设置是2S补偿。补偿间隔2秒钟的补偿电流值如表1所示。
表1 补偿间隔2秒钟的补偿电流值
RX-8025T每隔2秒进行一次温度补偿,如果只有3V后备电池供电情况下,I²C接口不工作,FOUT不输出,那么其最大电流损耗为2.1uA。且补偿间隔时间越长,电流损耗越小,补偿间隔内的电流平均值可以通过以下公式计算得到:
其中Ia表示补偿时间间隔的平均电流,如表1中IDD2,T表示补偿时间间隔,t表示补偿时间内的尖峰(peak)电流的时间,I1表示无补偿时的电流,如表1中IDD8,I2表示补偿时间内的尖峰(peak)电流,如表1中IDD10,可以由示意图1表示。
图1 补偿电流示意图
在温度变化较快的环境下,延长温度补偿间隔会降低时钟精度,但对温度保持稳定或温度变换缓慢的工作环境,对时钟精度的影响又很小。基于成本和使用年限考虑,不同的环境选择一款合适的后备电池是非常有必要的。
常用的RTC后备电池方案有锂电池、超级电容、镍铬或镍氢电池三种,它们的优缺点如表2所示,锂电池相对于超级电容、镍铬或镍氢电池而言,自放率更低,放电时间更长,是作为RTC后备电池最常用的方案。纽扣型锂二氧化锰(CR)电池作为锂电池家族的一种,体积小,重量轻,非常适合空间受限的设计,另外其价格便宜,工作温度范围广,具备高能量密度,在智能四表行业中应用非常广泛。
表2 RTC后备电池方案
MAXELL公司根据用户的不同需求推出了CR系列性能优异的纽扣型锂二氧化锰电池,其特性包括:
•显示在长期低负荷放电时的稳定工作电压;
•具有高能量密度,两倍电压于碱性扣式电池和氧化银电池的;
•采用高导电电解质,降低内部电阻并提供稳定的工作电压,因此在常温、低温或高温时工作电压变化极小;
•优良的耐漏液性和优异的保存特性,采用了防渗漏有机电解液,使它拥有比电池类型更好的漏电阻,•高度密封结构的应用使其保持每年自放电约1%,自放电基本上可以忽略;
•超强的高倍率放电特性。
这一系列优良特性使其广泛应用于各类电子产品中,除智能四表外,还包括医疗器械,手机,计算机,手表等。Maxell CR系列纽扣电池规格及型号如表3所示。
表3 Maxell CR电池规格及型号
通过以上分析可知,在特高温环境中,选用Maxell CR系列耐热扣式锂锰电池比较合适;在温度变化较快的环境中,缩短RTC温补间隔时间,提高精度,需选择容量偏大的CR电池;而在温度保持稳定或温度变换缓慢的工作环境,可延长RTC温补间隔时间,可以选用容量偏小的CR电池以降低成本。
- |
- +1 赞 0
- 收藏
- 评论 0
本文由叵仄兮提供,版权归世强硬创平台所有,非经授权,任何媒体、网站或个人不得转载,授权转载时须注明“来源:世强硬创平台”。
相关推荐
【技术大神】智能电表应用:实时时钟芯片RX8025T的电源设计
本文介绍了三种电路措施,以及软件、PCB、生产制程的控制,使RX8025T实时时钟芯片在常规环境下,满足“且在不更换电池且电表断电的情况下,维持电表时钟正确工作的时间不少于5年” 的要求。
【技术大神】基于RX-8025T对时电路设计和通信数据分析
在智能四表领域中,EPSON公司推出的新型时钟芯片RX-8025T是最常用的模块之一,RX-8025T低电流功耗:0.8uA/3V ,在系统掉电后可长期使用纽扣电池供电,保证时钟日历正常计时。
【成功案例】Maxell的纽扣电池CR2032在低功耗无线门磁中的选型及设计经验
无线门磁是一种安全报警装置,重点介绍此应用中的纽扣电池选型以及选用电池过程中的设计注意事项,Maxell的CR2032的持续放电时间更长,电量续航更持久,且在不同高低温测试中均具有较稳定的电压输出,更适合无线门磁系统长时间电池供电的应用。
【应用】静态电流低于1μA的RX-8025T RTC用于智能燃气表,具有宽电压、高精度特点
针对智能燃气表中的RTC需求,笔者这里推荐RX-8025T RTC芯片,具有以下优势:工作电压:1.6V~5.5V,宽电压输入适合不同的系统电源;超低功耗:0.8μA/3 V,适合电力系统故障时电池供电环境;精度:±3.8PPM,内置32.768 kHz及TCXO,节约了成本,温度补偿功能,提升了数据输出的稳定性,保证不同环境下的计时准确
可替代松下CR2032、CR2450的MAXELL纽扣锂电池,价格低10%~20%
Maxell的 CR2032,CR2450系列扣式二氧化锰锂电池采用高度密封结构和密封剂的使用使电池的自放电保持每年约1%。可直接替代松下型号CR2032,CR2450,价格比松下便宜10%~20%。世强的MAXELL CR系列纽扣锂电池库存丰富、长期备货,解决CR2032、CR2450纽扣电池的交期难题。
【应用】EPSON实时时钟RX8010SJ助力智能断路器,内部集成32.768kHz晶振
智能断路器主用于控制和保护低压配电网络,一般安装在低压配电柜中作主开关起总保护作用当发生过流或过欠压时,断路器主动断开。本文推荐实时时钟芯片RX8010SJ应用其中,低待机电流低至160nA/3V,在实现精准计时的同时实现较小的PCB面积。
【选型】常温5±23ppm的时钟精度的实时时钟芯片RX8130CE满足空调温控器记录需求,内置32.768KHz晶体
针对空调温控器时间记录功能的实现,推荐EPSON的实时时钟芯片RX8130CE,工作电压1.25-5.5V,工作电流1.5μA,常温精度5±23ppm@25℃,内置32.768KHz晶体,I2C总线接口。
Epson(爱普生) 实时时钟芯片RX8010SJ(X1B000242000100) 详细数据手册
描述- X1B0002420001
型号- RX-8010SJ,RX-8010,X1B000242000100,RX8010SJ
【应用】耐高温纽扣电池CR2450HR用于直流母线测温模块上,工作温度-40-+125℃ ,寿命长达10年
某客户在设计一款直流母线测温模块,需要找一款耐高温纽扣电池给模块供电。帮客户推荐了maxell 的宽温电池CR2450HR。该系列标称电压均为3V,标称放电电流均为0.2mA标称容量高达550mAh。与一般性的电池相比,该款电池均具有高能量密度的优良特性,容量均较高,能够满足测温模块要求的-40-+125℃温度要求。CR2450HR的外径为24.5mm,高度5.0mm,重仅6.8g体积均较小。
【应用】实时时钟芯片RTC RX8000CE用于智能座舱,超低功耗300nA@3V,内置32.768KHz晶体
针对智能座舱备用时间记录功能,推荐EPSON的实时时钟芯片RTC RA8000CE,工作电压1.6-5.5V,最低功耗300nA@3V,计时精度±5ppm(-40~85℃),内置32.768KHz晶体和温补电路。
【应用】锂锰纽扣电池CR2032和CR2405HR在高精度低功耗电子体温计中的应用
电子体温计一般采用电池供电。因此需要选取一款合适的纽扣电池作为电子体温计的供电模块。考虑到产品设计的小巧便携性,一般采用纽扣电池,且纽扣电池的体积应该尽可能的小。当然,电池还需具备高容量和长使用寿命,保证电子体温计的长时间可靠使用Maxell(麦克赛尔)作为全球锂电池供应商领导者,生产的CR2450HR和CR2032两款锂锰纽扣电池非常适合作为高精度低功耗电子体温计的供电电源。
【应用】高精度实时时钟芯片RX-8025T UB用于北斗系统模块,内置32.768KHz晶振,自带温度补偿功能
EPSON RTC时钟芯片RX-8025T UB应用在北斗系统模块,不仅提供高精度高可靠性时钟,还能达到低功耗的要求,而且这颗物料在很多工业市场有着大量的市场应用,充分证明着它的性能稳定可靠。
【应用】EPSON高精度RA8000CE实时时钟芯片助力汽车BMS系统设计,拥有复位功能,具有安全性、稳定性等特点
BMS是新能源汽车电池的充放电电流、电压、温度的监控系统,因此在BMS系统中,常常需要有时间管理功能的实时时钟,实时监测电池的状态,助力整个系统的安全可靠的工作,本文将推荐EPSONRA8000CE/RA4000CE的高精度实时时钟进行设计。
【应用】车规级实时时钟芯片RA8900CE应用于车载T-BOX项目,功耗低至0.7μA
本文介绍一款成功应用于车载T-BOX项目上的车规级实时时钟芯片,可替代分立的晶体加驱动芯片的方式。精工爱普生的车载实时时钟RA8900CE内置32.768Khz的晶体,实现年、月、日、星期、小时、分钟和秒精准计时,功耗低至0.7μA,可满足低功耗需求。
Epson(爱普生) 实时时钟芯片(RTC)RA8900SA/CE数据手册
描述- 该资料介绍了RA8900系列DTCXO(温度补偿晶振)的特性及应用。RA8900系列支持I2C-Bus接口,具有多种频率选项和电压范围,适用于各种电子产品。
型号- RA8900SA,X1B000282A00500,X1B000271A00600,X1B000271A00500,X1B000271A00511,RA8900,X1B000271A00400,X1B000271A00411,RA8900CE,X1B000282AXXX00,RA8900CE UC,RA8900CE UA,RA8900CE UB
电子商城
品牌:MAXELL
品类:Lithium Manganese Dioxide Rechargeable Battery
价格:
现货: 0
现货市场
服务
提供全面表征产品器件耗电特征及功耗波形、快速瞬态效应、电源优化、表征和仿真测试服务,使用直流电源分析仪测量精度达50µV,8nA,波形发生器带宽100kHz,输出功率300W,示波器200kHz,512 kpts
实验室地址: 深圳/苏州 提交需求>
提供CE测试服务,通过晶体回路匹配分析,给出测试报告。支持EPSON所有MHz无源晶体、32.768KHz晶体。支持到场/视频直播测试,资深专家全程指导。
实验室地址: 深圳/上海 提交需求>
登录 | 立即注册
提交评论