电池|RTC电池寿命探讨,才半年就提示更换电池( 二 )



图3-RTC芯片的直流工作参数
四、 解决方案
经过上述分析可知 , 为了延长电池的寿命 , 主要降低RTC回路上的电流 。 回路上的损耗主要由:电阻、二极管、RTC芯片、电容 。
1、RTC电池模式电流
目前大部分的厂家的RTC芯片在电池模式下可以做到几百nA到1uA左右 , 因此RTC电流可以按照1uA进行估算 。
2、二极管的漏电流
二极管的主要损耗在于漏电流 , 因此需要选择漏电流尽可能小的二极管 , 下图是BAS70系列二极管的漏电流的曲线图 , 为例保守起见 , 也可以按照1uA进行估算 。

图4-BAS70系列二极管漏电流 /温度/电压曲线
3、电容损耗
电容的损耗主要也是体现在漏电流 , RTC电池对电源要求不高 , 因此使用100nF的电容滤波即可 , 漏电流可以评估约0.5uA 。

图5- 常见陶瓷电容漏电流
4、电阻损耗
经过上述分析 , 总的电流=二极管漏电流+RTC芯片电流+电容漏电流=1uA+1uA+0.5uA=2.5uA 。 电阻一般可以选择1K 。 RTC芯片和电阻为串联关系 。 1K电阻1uA的压降 :
V=IR=1K*2.5uA=0.0025V
功率为
p1=U*U/R=0.0025V*0.0025V/1000=0.00625uW
RTC芯片的功率
P2=UI=(3V-0.2V-0.0025V)*1uA=2.7975uW
电阻的损耗占比=P1/P2=0.089% , 因此电阻的损耗基本可以忽略不计 。
5、电池的寿命估算
以阳光动力电池CR2025为例 , 电池自放电损失约每年1% , 标称容量为150mAH , 上述案例的寿命评估
T=150mAh*95%/(二极管漏电流1uA+RTC电流1uA+电容漏电流0.5uA)=57000H≈6.5年 。
6、最终的解决方案
以阳光动力电池CR2025为例 , 二极管更换为更低漏电流1uA左右的BAS70系列 , 电阻只串联在电池上 , 只防电池短路 , 限制电流在3mA 。

图6- 改善后的RTC供电电路
五、 总结
本文回复了RTC的两个问题 。
1、RTC电池要不要串电阻 , 电阻阻值多少合适 。
2、RTC 寿命的评估考虑因素
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