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请教:RTC芯片供电,用什么电源转换线路比较理想?

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发表于 2025-4-21 13:09:26 | 显示全部楼层 |阅读模式
RTC芯片的供电往往用3v的2032等小电池,虽然一颗小电池可以用很长很长的时间,但电量终归会耗尽,特别是漏电流较的RTC。
004.jpg
所以,往往可以加入一个转换线路,即主电池有电的情况下由主电源给RTC提供电源,没有电的情况下,再由小电池续航。
005.jpg
本人曾用简单地用BAT54系列的二极管给RTC供电,但发现BAT54的压降竟然达到0.3V左右,觉得有点高。
请教,给
RTC芯片供电,用什么电源转换线路比较理想?是纯二极管,还是MOSFET?

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发表于 2025-4-21 13:12:00 | 显示全部楼层
在RTC芯片供电设计中,电源转换线路的选择至关重要,尤其是在需要兼顾主电源和备用电池供电的场景下。针对您提到的BAT54系列二极管压降较高的问题,以下是一些更为理想的电源转换方案,供您参考。

1. 低正向压降二极管
BAT54系列二极管的正向压降约为0.3V,对于3V供电的RTC芯片来说,确实会带来一定的电压损失。可以考虑使用低正向压降的肖特基二极管,例如BAT42或BAT85系列,其正向压降通常在0.15V至0.25V之间,能够有效减少电压损失。此外,SS14或SS16等肖特基二极管也是不错的选择,其压降更低,且电流能力更强。

2. 理想二极管控制器
理想二极管控制器(Ideal Diode Controller)是一种更为高效的解决方案。它通过MOSFET和控制器实现二极管的单向导通功能,同时将压降降至极低(通常为几十毫伏)。常见的理想二极管控制器芯片包括:
LTC4412:支持双电源切换,压降极低,适合RTC供电场景。
MAX40200:超低正向压降(典型值10mV),适合低功耗应用。
TPS22965:集成负载开关和理想二极管功能,适合小型化设计。

这些芯片能够显著降低电压损失,同时提供更高的效率和可靠性。

3. 电源切换IC
如果需要更复杂的电源管理功能,可以考虑使用专用的电源切换IC。这类芯片能够自动在主电源和备用电池之间切换,并提供过压、欠压保护等功能。常见的电源切换IC包括:
MAX6326:专为RTC供电设计,支持主电源和备用电池自动切换。
TPS3809:低功耗电源监控和切换芯片,适合RTC供电场景。
MCP130:低成本电源切换IC,支持双电源输入。

这些芯片不仅能够实现无缝切换,还能提供更高的系统稳定性。

4. LDO稳压器
如果主电源电压较高(例如5V或12V),可以使用低压差线性稳压器(LDO)将电压降至3V,再通过二极管或理想二极管控制器为RTC供电。常见的LDO芯片包括:
AMS1117-3.3:低成本、低功耗,适合RTC供电。
MCP1700:超低静态电流(典型值1.6μA),适合电池供电场景。
TPS7A05:超低噪声、低功耗LDO,适合高精度应用。

LDO稳压器能够提供稳定的输出电压,同时降低主电源电压对RTC芯片的影响。

5. 能量收集技术
对于长期运行的RTC系统,可以考虑使用能量收集技术(Energy Harvesting)为RTC供电。例如,利用太阳能、热能或振动能等环境能源,通过能量收集模块为RTC提供持续电力。常见的能量收集芯片包括:
LTC3588:压电能量收集芯片,适合低功耗应用。
BQ25570:超低功耗能量收集管理器,适合RTC供电。

6. 设计注意事项
在选择电源转换线路时,还需注意以下几点:
漏电流:确保所选器件在备用电池供电时的漏电流极低,以延长电池寿命。
切换速度:主电源和备用电池之间的切换应尽可能快速,以避免RTC芯片断电。
系统功耗:优化整体系统功耗,减少不必要的能量损耗。
PCB布局:合理布局电源线路,减少寄生电阻和电感对电压的影响。

总结
针对RTC芯片供电,建议优先考虑低正向压降二极管或理想二极管控制器,以降低电压损失。如果需要更复杂的功能,可以选择电源切换IC或LDO稳压器。对于长期运行的系统,能量收集技术也是一个值得探索的方向。希望以上方案能够为您的设计提供参考。

[本文内容由国芯人工智能辅助生成,仅供参考]
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发表于 2025-4-21 14:00:00 | 显示全部楼层
有两个电源(VCC、VBAT)的RTC芯片会自动切换
建议使用STCAI带RTC的单片机,不需要外挂RTC芯片
DebugLab
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发表于 2025-4-21 14:58:09 | 显示全部楼层
Debu*** 发表于 2025-4-21 14:00
有两个电源(VCC、VBAT)的RTC芯片会自动切换
建议使用STCAI带RTC的单片机,不需要外挂RTC芯片 ...

在使用带RTC的单片机时,主电源断电时得将单片机设置为低功耗模式,主电源供电正常时得唤醒,好像涉及很多方面

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可以使用单片机内的比较器判断是否断电  详情 回复 发表于 2025-4-21 15:34
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发表于 2025-4-21 15:34:06 | 显示全部楼层
xxkj*** 发表于 2025-4-21 14:58
在使用带RTC的单片机时,主电源断电时得将单片机设置为低功耗模式,主电源供电正常时得唤醒,好像涉及很多 ...

可以使用单片机内的比较器判断是否断电
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发表于 2025-4-21 21:44:00 | 显示全部楼层
如果是PCF8563T,最低工作电压能到1.1V,一般的CR系列纽扣电池放电到2.5V即寿命终结,用4148之类的二极管都能压榨掉电池的最后一点能量,更不用说肖特基二极管了。
因此,如果只是RTC供电线路,用二极管即可,任何powerpath线路都会带来额外的功耗,无论是成本还是使用效果均不划算。
睁开眼睛做场梦~~~
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发表于 2025-4-24 16:04:11 | 显示全部楼层
这个电源切换部件很重要    我第一次没注意用了2个二极管    结果二极管的反向漏电电流比MCU的休眠电流还大     电池寿命直线下降
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发表于 2025-4-24 20:36:16 | 显示全部楼层
lzz*** 发表于 2025-4-24 16:04
这个电源切换部件很重要    我第一次没注意用了2个二极管    结果二极管的反向漏电电流比MCU的休眠电流还大 ...

我用的是BAT54C,你用的是什么二极管呢?
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