誰能分析下這個(gè)RTC電路？

ID:997026 · 發(fā)表于 2022-9-21 10:29

大家好，

最近要做一個(gè)RTC電路，需要用到一顆RTC芯片，和單片機(jī)通信，可能會(huì)有人說為什么不直接用單片機(jī)自帶的RTC，我的單片機(jī)確實(shí)有RTC功能，但是他沒有Vbat引腳，因?yàn)槲业陌遄邮且惭b紐扣電池的，確保斷電情況下還要能給RTC芯片持續(xù)供電。

網(wǎng)上有很多RTC電路，包括參考了STM官方的RTC電路接法，大致如下圖

以上這種接法都是基于系統(tǒng)單片機(jī)是3.3V供電的，而我的系統(tǒng)是5V供電，接法如下

當(dāng)系統(tǒng)供電時(shí)，RTC芯片采用系統(tǒng)5V供電（RTC是寬范圍供電，支持3V~5V工作電壓），當(dāng)系統(tǒng)斷電時(shí)，紐扣電池為RTC提供3.3V電壓。

我的疑問：
1，針對(duì)圖1，如果系統(tǒng)供電時(shí)，紐扣電池和系統(tǒng)VDD3.3V都通過二極管連接到了RTC芯片，為什么STM官方說，此時(shí)會(huì)切換到系統(tǒng)VDD3.3V給RTC供電？
紐扣電池不也連著嗎，電路小白，這點(diǎn)沒明白，望指點(diǎn)。

2，由于我自己的單片機(jī)是5V供電，所以系統(tǒng)VDD變?yōu)?V了，當(dāng)系統(tǒng)供電時(shí)，為RTC芯片提供5V工作電壓，當(dāng)系統(tǒng)斷電時(shí)，紐扣電池為RTC芯片提供3.3V工作電壓，我這個(gè)接法會(huì)使RTC芯片的工作電壓在5V和3.3V之間切換，這個(gè)應(yīng)該沒問題吧？RTC手冊(cè)說是支持3.3V和5V的。

謝謝

ID:584814 · 發(fā)表于 2022-9-21 11:03

樓主多濾了。大多的RTC器件都有專門的、與電源隔離的接電池引腳，有的甚至內(nèi)置了電池。

ID:1034262 · 發(fā)表于 2022-9-21 11:04

1、紐扣電池應(yīng)該是3V的，或者比3.3V略小。二極管建議用肖特基二極管，壓降小。
2、VDD=5V更好。

ID:997026 · 發(fā)表于 2022-9-21 11:19

man1234567 發(fā)表于 2022-9-21 11:03
樓主多濾了。大多的RTC器件都有專門的、與電源隔離的接電池引腳，有的甚至內(nèi)置了電池。

我這顆RTC芯片就一個(gè)VDD引腳，而且手冊(cè)根本也沒提到這個(gè)VDD是接什么，只是說接電源。

ID:474386 · 發(fā)表于 2022-9-21 11:38

如果芯片支持，那就沒問題的。很多消費(fèi)類電子產(chǎn)品都這樣處理。

ID:51443 · 發(fā)表于 2022-9-21 11:56

紐扣電池電壓實(shí)際比系統(tǒng)電壓低，所以，系統(tǒng)供電時(shí)紐扣電池不供電。

ID:624769 · 發(fā)表于 2022-9-21 12:03

1，可以 RTC 電源 VDD 只接電池，和單片機(jī) 單獨(dú)共地即可，不影響I2C傳輸，當(dāng)然，該上拉還是要上拉的。
2，4148 壓降太大，最好改用 5819。
3，可以不用外接 RTC, 繼續(xù)用你單片機(jī)內(nèi)部的 RTC, 然后參照你自己設(shè)計(jì)的電池供電電路給單片機(jī)加上電池供電。單片機(jī)檢測(cè)到 5V 斷電后，關(guān)閉輸出，進(jìn)入休眠模式，電池的供電可以繼續(xù)維持單片機(jī)內(nèi)部的 RTC走時(shí)。

ID:997026 · 發(fā)表于 2022-9-21 12:46

188610329 發(fā)表于 2022-9-21 12:03
1，可以 RTC 電源 VDD 只接電池，和單片機(jī) 單獨(dú)共地即可，不影響I2C傳輸，當(dāng)然，該上拉還是要上拉的。
...

感謝回復(fù)，
1，如果RTC芯片的VDD只接電池的話，那紐扣電池會(huì)不會(huì)用不了多長(zhǎng)時(shí)間？我的想法是系統(tǒng)供電的時(shí)候就用系統(tǒng)電源給RTC芯片供電，系統(tǒng)斷電了，再切換到紐扣電池給RTC供電。單片機(jī)不需要時(shí)刻有電，RTC芯片需要一直有電。
2，現(xiàn)在的設(shè)計(jì)思路還是必須要用外部RTC，而且單片機(jī)沒有專用的Vbat接口，都是VDD接口，如果電池連接到單片機(jī)VDD，是給整個(gè)單片機(jī)供電，不是給RTC模塊供電，紐扣電池的電量將很快耗盡，現(xiàn)在的想法是紐扣電池必須要用到3~5年的

ID:51443 · 發(fā)表于 2022-9-21 13:18

紐扣電池可以用3.6V的鋰電，再給它加一個(gè)懸浮充電。就用你自己的電路應(yīng)該沒有任何問題。

ID:997026 · 發(fā)表于 2022-9-21 14:04

發(fā)表于 2022-9-21 13:18
紐扣電池可以用3.6V的鋰電，再給它加一個(gè)懸浮充電。就用你自己的電路應(yīng)該沒有任何問題。

其實(shí)我不理解的是，為什么3.3V和紐扣電池同時(shí)接在RTC的VDD上的時(shí)候，RTC芯片用的是3.3V電源？此時(shí)紐扣電池不也接在RTC電源上嗎？為什么用的不是紐扣電池的供電？我看都是這么接的，但是不理解原因

ID:647261 · 發(fā)表于 2022-9-21 14:33

二極管是防倒灌，要用壓降小的肖特基二極管
電流是從電壓高的往低處流，電池電壓低于系統(tǒng)電壓時(shí)，就會(huì)由高電壓的系統(tǒng)電壓供電。此時(shí)，由于有防倒灌的二極管在，不會(huì)有電流進(jìn)入到電池中。
同樣，當(dāng)斷電是，沒有系統(tǒng)電壓，電池電壓高于系統(tǒng)電壓，就切換成電池供電了。
一般RTC芯片功耗都是微安級(jí)別的，紐扣電池大概幾十毫安時(shí)，正常來說，放個(gè)一年半載是不會(huì)消耗完電池電量的，具體可以查一下芯片手冊(cè)上的功耗。

ID:883242 · 發(fā)表于 2022-9-21 16:00

果然不少%推薦肖特基，殊不知這種二極管反向漏電流很大，會(huì)把電池的電量給放掉，禁止使用肖特基！

ID:123289 · 發(fā)表于 2022-9-21 16:03

給你個(gè)建議：
去掉RTC芯片，用CPU上的
CPU采用雙路供電，VDD+Vbat，同你的電路，平時(shí)VDD電壓大，由VDD供電。
掉電時(shí)，CPU進(jìn)入休眠模式，設(shè)置RTC保持工作即可。
我以前用的是MSP430的芯片，一節(jié)鈕扣電池，工作兩年，且每小時(shí)用433無線與主機(jī)通訊3次以上。

ID:1034948 · 發(fā)表于 2022-9-21 17:27

你的意思，有5V的時(shí)候，電池不能供電。當(dāng)5V斷開時(shí)，電池供電。后面加一些電路處理才行。

ID:51443 · 發(fā)表于 2022-9-21 19:44

hxdby 發(fā)表于 2022-9-21 14:04
其實(shí)我不理解的是，為什么3.3V和紐扣電池同時(shí)接在RTC的VDD上的時(shí)候，RTC芯片用的是3.3V電源？此時(shí)紐扣電 ...

問題的關(guān)鍵是VDD與紐扣電池它們兩個(gè)的電壓大小，誰高誰供電，誰低誰就被自己所串的二極管隔斷（二極管加反向電壓截止）。如果它們兩個(gè)絕對(duì)相等，還真是同時(shí)供電。

ID:624769 · 發(fā)表于 2022-9-23 16:33

hxdby 發(fā)表于 2022-9-21 12:46
感謝回復(fù)，
1，如果RTC芯片的VDD只接電池的話，那紐扣電池會(huì)不會(huì)用不了多長(zhǎng)時(shí)間？我的想法是系統(tǒng)供電的 ...

1，RTC 的 VDD只接電池，用的時(shí)間并不會(huì)比你通過4148 后的混合連接用的時(shí)間短。當(dāng)然，你不能太過頻繁的去讀RTC, 讀寫過程比較耗電。
2，單片機(jī)有沒有Vbat接口其實(shí)差別不大，只要確保電池供電的時(shí)候，單片機(jī)關(guān)閉所有輸出，僅RTC工作，耗電不會(huì)比外接 RTC更多，等恢復(fù)供電后，再重新開啟其他輸出即可。
3，CR2032 滿電時(shí)，約3.2V, 4148 壓降約0.65V 低電流狀態(tài)下，壓降更可能達(dá)到0.8V以上，你如果電池接4148給 RTC 供電，極有可能明明電池電量充足，但不夠驅(qū)動(dòng)RTC的情況發(fā)生。
不要聽信某些%說的什么絕對(duì)不能用肖特基之類的，某%從來沒有實(shí)踐，只看那么點(diǎn)資料就大放厥詞的，小學(xué)生都懂 100塊錢先扣一半，然后原價(jià)買東西，和 100塊錢，要加15%手續(xù)費(fèi)，但是可以全部用的話，哪個(gè)核算了。

ID:883242 · 發(fā)表于 2022-9-23 21:23

二極管V-I曲線就擺在那里，電流越小壓降越低，居然有人能說出低電流狀態(tài)下壓降有可能達(dá)到0.8V這種話，現(xiàn)在什么%%

ID:236035 · 發(fā)表于 2022-9-24 08:54

4148雖然壓降大，但是能確保所有輸出都給主系統(tǒng)，而沒有其它損耗，也就是輸出功率不變。但肖特基由于漏電流大，會(huì)增加額外損耗，降低總的使用時(shí)間。

ID:997026 · 發(fā)表于 2022-9-24 13:24

感謝朋友們以上的熱心回復(fù)，我已經(jīng)明白了，感謝！

ID:388794 · 發(fā)表于 2022-9-27 15:46

其實(shí)看一下小時(shí)候的有存檔功能的卡帶上面的電路就是這樣的，
紐扣電池-二極管-存檔ram芯片
卡帶的5v-二極管-ram芯片
其實(shí)就是誰電壓大誰供電，二極管防止5v接到電池上
總結(jié)就是讓芯片一直有供電，維持存儲(chǔ)內(nèi)容不丟失

ID:997026 · 發(fā)表于 2022-10-3 10:04

happysoul 發(fā)表于 2022-9-27 15:46
其實(shí)看一下小時(shí)候的有存檔功能的卡帶上面的電路就是這樣的，
紐扣電池-二極管-存檔ram芯片
卡帶的5v-二極 ...

這個(gè)解釋很通俗，理解了，感謝！

ID:491875 · 發(fā)表于 2022-10-3 12:48

Hephaestus 發(fā)表于 2022-9-21 16:00
果然不少%推薦肖特基，殊不知這種二極管反向漏電流很大，會(huì)把電池的電量給放掉，禁止使用肖特基！

通常系統(tǒng)供電電壓大于電池電壓，肖特基的反向漏電流正好可以給電池補(bǔ)充充電。只有系統(tǒng)供電端可以考慮使用開關(guān)二極管以防止系統(tǒng)斷電時(shí)電池通過系統(tǒng)端隔離二極管反向放電。這樣，肖特基不一定要禁止。

ID:362692 · 發(fā)表于 2022-11-2 16:42

Hephaestus 發(fā)表于 2022-9-21 16:00
果然不少%推薦肖特基，殊不知這種二極管反向漏電流很大，會(huì)把電池的電量給放掉，禁止使用肖特基！

用LBAT54CWT1G

ID:77589 · 發(fā)表于 2022-11-4 16:35

我只想說：如果存在單片機(jī)內(nèi)部有RTC，但沒Vbat引腳的情況，要不是MCU設(shè)計(jì)者瘋了，就是你瘋了！

ID:401564 · 發(fā)表于 2022-11-4 19:31

Longan.Wang 發(fā)表于 2022-11-4 16:35
我只想說：如果存在單片機(jī)內(nèi)部有RTC，但沒Vbat引腳的情況，要不是MCU設(shè)計(jì)者瘋了，就是你瘋了！

PIC18F46J11這就有RTC
但并沒有VBAT引腳,沒什么好奇怪的
單片機(jī)待機(jī)電流做得足夠小了,那VBAT也就沒有多大意義了
像這個(gè)單片機(jī),休眠電流15nA,RTC電流850nA,加起來還沒有DS1302的1uA大呢

ID:401564 · 發(fā)表于 2022-11-4 19:40

這就一個(gè)簡(jiǎn)單的防倒灌而已,沒有什么好分析的電池出來那個(gè)可以換成肖特基,5V的哪個(gè)可以用4148,這就得了
想要電池待機(jī)更久,可以參考一下這個(gè)電路,能搞得定的就用,搞不定就當(dāng)個(gè)參考
因?yàn)槟氵BVDD都不太清楚,這個(gè)電路就有點(diǎn)難度了

ID:16255 · 發(fā)表于 2022-11-5 18:56

曾經(jīng)使用DS3231，官方手冊(cè)說的支持3V到5V，我就把他用到我的5V系統(tǒng)上去了，能工作，時(shí)間能走，但是發(fā)現(xiàn)時(shí)間走得變快了。
后來換成3.3V的系統(tǒng)上，工作正常，走時(shí)精準(zhǔn)。在此之后，我做的電路都會(huì)優(yōu)先使用3.3V。
PS：我的芯片是正版的，不是山寨貨。

ID:77589 · 發(fā)表于 2022-11-8 10:16

Y_G_G 發(fā)表于 2022-11-4 19:31
PIC18F46J11這就有RTC
但并沒有VBAT引腳,沒什么好奇怪的
單片機(jī)待機(jī)電流做得足夠小了,那VBAT也就沒有多 ...

這就是你的錯(cuò)了哈！
別人那么小的待機(jī)功耗，就是把Vbat和VCC合二為一了哈！你把VCC當(dāng)成Vbat用(電池與VCC引腳要隔離一下，供電電路也要與VCC引腳隔離一下)，還要給供電電路加一個(gè)掉電檢測(cè)，供電電路正常供電時(shí)，MCU正常工作，當(dāng)檢測(cè)到供電電路掉電了，這時(shí)就是電池供電，你把MCU待機(jī)就好了！這時(shí)RTC還不一樣工作�。。。�！
看來不是這款MCU設(shè)計(jì)者瘋了，確實(shí)是你瘋了！

ID:965189 · 發(fā)表于 2022-11-8 11:02

系統(tǒng)供電電壓高過鈕扣電池電壓，接鈕扣電池的二極管截止。

ID:401564 · 發(fā)表于 2022-11-9 00:13

Longan.Wang 發(fā)表于 2022-11-8 10:16
這就是你的錯(cuò)了哈！
別人那么小的待機(jī)功耗，就是把Vbat和VCC合二為一了哈！你把VCC當(dāng)成Vbat用(電池與VCC ...

看半天不明白你在說什么
反正人家沒有VBAT就是了,只有一個(gè)VDD
不過,你說的都是對(duì),我不需要你認(rèn)同的我的觀點(diǎn),你說的都對(duì),我說的都是錯(cuò)的

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誰能分析下這個(gè)RTC電路？