小白必看的RTC電路筆記

1、關(guān)于RTC電路

在很多應(yīng)用中，需要RTC電路，而此電路的作用是讓時(shí)間持續(xù)不間斷，如攝像頭需要記錄每次錄像的實(shí)時(shí)時(shí)間，在斷電狀態(tài)下，再重啟時(shí)間不會(huì)丟失，這種屬于自帶錄像功能的攝像。如果攝像頭不帶錄像功能的，在錄像端一定有RTC電路。

其實(shí)RTC電路簡(jiǎn)單，一顆RTC芯片，一顆32.768KHZ的晶體，一顆電池或者一顆帶充電功能的電池。下面，簡(jiǎn)單講一個(gè)RTC電路。

如上圖所示，此芯片為DS1339U-33+，3.3V供電，pin1和pin2腳接32.768KHZ的晶體，pin8腳接3.3V電源，pin3腳電池供電，這顆芯片的電源供電和電池供電不需要二極管，內(nèi)部有切換電路，當(dāng)3.3V電源斷電后自動(dòng)無縫切換到電池供電，控制方式I2C如上圖pin6和pin5腳，此接口并接在I2C總線上，芯片地址：1101000，查閱芯片資料有介紹芯片的地址，所用晶體規(guī)格有明確說明32.768KHZ的晶體需要6pf負(fù)載電容，常規(guī)的32.768KHZ晶體都是12.5pF。

知識(shí)點(diǎn)1：3.3V如何與電池切換？

此顆芯片有個(gè)Vpf值，也就是電源跌落電壓點(diǎn)2.7-2.97V，假如VCC3.3V＜Vpf，VCC3.3V＜Vbat，切換電池供電，也就是正常供電供電狀態(tài)下，VCC3.3V只要不斷電就不會(huì)小于Vpf，此種情況只有在電源出現(xiàn)故障的情況才會(huì)發(fā)生，通常都會(huì)大于Vpf。

知識(shí)點(diǎn)2：電池可以是充電電池。

在電池充電上的應(yīng)用比較麻煩，即要考慮充電電壓，又要考慮供電電源與I2C總線的電平匹配，假如是5V電平總線，用充電電池上好選擇。假如是3.3V供電，能兼容更多的I2C總線，所以通常都是固定容量的電池，例如上圖的CR1632 125mA。

知識(shí)點(diǎn)3：電池用電時(shí)常計(jì)算。

DS1339U-33+在Vbat供電時(shí)，最大的供電電流是1uA，125mA的電池能用多久，125x1000/1=125000小時(shí)，按照這樣計(jì)算電池能用14年，但是電池的自耗電3年內(nèi)10%，也就是112.5mA，也能用12.8年，那這個(gè)時(shí)間已經(jīng)很長(zhǎng)了，考慮到氣候溫度的影響，再怎么用也有6年沒問題。

2、RTC充電電池的應(yīng)用

前面講到RTC電路有帶充電池的，這種電路通常應(yīng)用在RTC電路耗電比較大的，例如某錄像設(shè)備的主控芯片自帶的RTC電路耗電在20uA，I2C接口有限的情況下，RTC電路又不得不采用芯片自帶的RTC電路，至此別無它法，只能硬著頭皮上，那就只能用到小容量的充電電池或者超級(jí)電容。

電路如下：

第一節(jié)的知識(shí)點(diǎn)2，有講述過充電電路沒這么簡(jiǎn)單，不簡(jiǎn)單的原因是，標(biāo)稱電壓不在3.3V，而是3.6V，充滿電后可能達(dá)到4.2V，在電路中不能直接使用，否則電平不匹配，加上去也是徒勞。而且還有充電電壓要求，上圖中明確規(guī)定電池的充電電壓范圍是3.4-3.55V，那怎么辦？

得想法子降壓，所以上面電路中，R38和R65就是為充電電壓降壓，先將電壓降下來才能充電，不然電池會(huì)充爆。5.2/（240+1000）*1000=4.19V，再減去充電時(shí)產(chǎn)生的二極管壓降就是3.5V。

用5.2V的原因是，源電路已經(jīng)將電壓調(diào)高到5.2V。充電電壓滿足后，就能正常充電。5.2V同時(shí)給U12轉(zhuǎn)換一個(gè)1.8V給RTC供電，也就是在主電源沒斷電的狀態(tài)下，LDO_VCCIN的電壓電壓高于D8輸出的電壓，此時(shí)D8是截止的，放不出電，但是主電源沒電的狀態(tài)下，充電電池就從D8輸出給U12，達(dá)到送到RTC供電的目的，原理已經(jīng)講明白了，下面說一下知識(shí)點(diǎn)。

知識(shí)點(diǎn)1：D4 D6 D8是否可以用肖特基二極管？

答案是否定的，原因就是肖特基二極管的漏電流比較大有1mA以上，見下表（肖特基二極管）即使你用了充電池，也保不了你RTC電路會(huì)有斷電的情況。計(jì)算一下，20mA的充電電池，漏電1mA，也就是24小時(shí)不到，只要你有斷電超過24小時(shí)，電池就沒電了，時(shí)間又需要重新設(shè)置，有充電電池也無濟(jì)于事。那1N4148的漏電流是多少，約1uA件下表（1N4148），是肖特基二極管的1000倍，所以放心使用，電不怕漏。這個(gè)很重要的知識(shí)點(diǎn)，切記??！

知識(shí)點(diǎn)2：充電電路的電壓需要核算好，否則充不滿。

知識(shí)點(diǎn)3：后級(jí)的U12 LDO需要功耗低的，如果它是個(gè)耗電大戶，也是白搭。

知識(shí)點(diǎn)4：多次確認(rèn)主控自帶RTC電路的供電是否能用低壓供電，因?yàn)榈蛪汗╇姷臅r(shí)候功耗會(huì)更小，電池用得更久。

這一篇知識(shí)點(diǎn)比較多如二極管漏電、LDO低功耗、充電電壓等，都是制約著此種充電電路的原因，所以不是那么簡(jiǎn)單。有人也用超級(jí)電容做RTC電池，但是超級(jí)電容體積太大，選得不好的超級(jí)電容漏電也大，所以電路設(shè)計(jì)時(shí)更加謹(jǐn)慎。

好了，關(guān)于RTC電路的講解，今天就分享到這兒了，希望能對(duì)大家有所幫助。