Circuito de carga Supercap para copia de seguridad RTC en STM32

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Solicito un circuito confiable / simple / barato para la sección V BAT de un diseño STM32, alimentado en V DD = 3.3V, que protegerá el RTC incorporado (basado en 32768 Hz Xtall) durante unos 10 días.

Según C = t⋅I / ΔU, parece que funcionará un supercap de 1F (estoy tomando t = 864000s, I = 1.2uA, ΔU = 1.1V, ver más abajo). Necesito un circuito de carga que

  • no fríe el supercap;
  • no fríe el STM32 ni evita que se inicie de forma confiable (en particular: no veo una especificación de lo que sucede cuando V DD = 3.3V, V BAT < 2V)
  • no se agrega significativamente al consumo de energía STM32 en V BAT ;
  • entrega V BAT correctamente (0,2 s) rápidamente después de la descarga completa, de modo que el RTC siempre esté disponible poco después del reinicio de encendido;
  • hace que el supercap esté casi completamente cargado lo suficientemente pronto después de que se aplique V DD (quizás 80% después de 50 s), por lo que las pruebas dejan una reserva decente.

Lo más simple que puedo pensar es

¿Algunacrítica?¿Sugerenciasobreeldiodo(quizásunSchottkyseríamejor)uotrocomponente?Alternativa?

Unasecciónmásrelevantedela STM32 (F100) hoja de datos es:

    
pregunta fgrieu

3 respuestas

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Encuentro el circuito propuesto en la imagen perfectamente bien.

Su preocupación acerca de que el VBAT sea más bajo que el VCC se ve mayormente mitigado por su diodo a través de esos dos rieles. El retraso de encendido introducido por este diodo sería tan minúsculo, que no vale la pena considerarlo.

Además, freír el supercap en su mayoría depende de un tipo en particular. Algunos de estos tienen corrientes permitidas bastante bajas. Esto se debe principalmente a su alta ESR. Durante el flujo de corriente, esto causa calentamiento y daña la parte. Algunos tipos no tienen sus corrientes máximas explícitamente establecidas. En tal caso, debe confiar en el valor de ESR y en el vataje con el que el paquete puede lidiar razonablemente (a veces también en hojas de datos).

Al final, ajustas tu \ $ R_1 \ $ para que sea un compromiso entre el tiempo de carga y la corriente de carga. \ $ 22 \ Omega \ $ suena bien para empezar. Tenga en cuenta que casi nunca descargará a 0 voltios. Además, la corriente de carga en este caso se reduce exponencialmente, por lo que solo extraerá \ $ 100 \ tilde- 200 mA \ $ durante unos segundos.

    
respondido por el Dzarda
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He creado un circuito muy similar a este en el pasado y creo que, en base a eso, estarás bien con algo como esto, especialmente si no es una aplicación crítica.

Un par de consideraciones: Echa un vistazo a tu supercap específico para ver cómo cargarlo mejor. Usted querrá evitar cargar demasiado rápido si tiene un ESR alto. Además, ciertos tipos de supercápsulas tienen más carga si se cargan lentamente (estoy pensando en las supercápsulas eléctricas "Gold" de Panasonic). Aunque perderá más a medida que descargue su condensador, estas dos consideraciones podrían significar que vale la pena aumentar el valor de R1. Para una vida útil máxima, tendrá que equilibrar estos factores.

También, creo que un Schottky es una gran idea si buscas sacar un poco más de tu gorra. Lo único a lo que me preocuparía es que Schottky puede tener una terrible corriente de fuga inversa a altas temperaturas, por lo que si esto ocurre en un entorno que se torne peligroso, podría perder mucha vida útil de la batería.

    
respondido por el lancer827
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no fríe el STM32 ni evita que se inicie de forma confiable (en   en particular: no veo una especificación de lo que sucede cuando   VDD = 3.3V, VBAT < 2V)

Observando el esquema de alimentación del dispositivo STM32F3XX, puede ver que hay un interruptor de alimentación. Supongo que es lo mismo para todas las familias ST32, pero es mejor que compruebes Está controlado por Vdd, si está presente, Vbat solo es "monitorizable" con ADC pero no realiza ninguna acción por lo que concierne a RTC, etc. Así que solo para esta pregunta, creo que con tu circuito puedes jugar de forma segura

    
respondido por el dfacchin

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