RTC supercap alimentado?

Al igual que David dice que las supercápsulas pierden su carga hasta cierto punto, lo que es principalmente un problema durante largos períodos de tiempo. Hagamos los cálculos requeridos ignorando la fuga.
La caída de tensión a través de un condensador a una corriente constante viene dada por

  

\ $ \ Delta V = \ dfrac {I \ cdot \ Delta T} {C} \ $

o reorganizar el tiempo:

  

\ $ \ Delta T = \ dfrac {C \ cdot \ Delta V} {I} \ $

\ $ V_ {BAT} \ $ suele ser de 3V, pero para el supercap dado es de 2.6V como máximo. El mínimo para el RTC es 2V, por lo que la caída de voltaje permitida es de 0.6V. Rellenando los otros números que da

  

\ $ \ Delta T = \ dfrac {0.015F \ cdot 0.6V} {500 nA} = 18000 s = \ mbox {5 horas} \ $

que no es muy largo, pero también eligió un supercap pequeño. Un límite de 1F / 3V aumentaría su tiempo a 23 días, pero allí tendríamos que tomar en cuenta la pérdida del límite, por lo que en la práctica esto puede ser de una semana a quince días.

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El solo hecho de elegir el RTC correcto y el supercap mejorará dramáticamente la longevidad. El PCF2123 RTC puede funcionar hasta 1.1 V, y un PAS311HR supercap no solo tiene una capacitancia más alta de 30 mF, sino que también puede operar a 3.3 V. Entonces la ecuación se convierte en

  

\ $ \ Delta T = \ dfrac {0.030F \ cdot 2.2V} {110 nA} = 18000 s = \ mbox {167 horas} \ $

o en poco menos de una semana. Un límite de 1F / 3.3V sería bueno por 7 meses, o probablemente 2 a 3 meses teniendo en cuenta el autodescarga.

En la práctica, es difícil estimar cuánto tiempo se ejecutará el RTC en el límite. El problema es que los supercaps tienen a menudo una alta corriente de fuga, a menudo más alta que el propio RTC. Notará que la hoja de datos de Panasonic ni siquiera menciona la fuga actual, y sus aplicaciones recomendadas no necesitan una copia de seguridad de RTC durante más de una semana o un mes.

No pude encontrar ninguna supercápsula que en realidad incluya esta especificación. Lo mejor que pude encontrar fue una tapa NEC-Tokin que decía que después de 24 horas, una tapa de 5 voltios se descargaba a no menos de 4.2 voltios y no estaba conectada.

Una vez usé un supercap de 5v, 5 faradios en un RTC (olvidé el chip, y esto fue hace 10 años), y el tiempo de respaldo fue de alrededor de 7 u 8 meses. Esto fue significativamente más bajo de lo que calculé usando solo la especificación de consumo de corriente máxima del chip RTC y el valor de capacitancia de la tapa. Si recordaba correctamente, calculé algo así como de 1.5 a 2.0 años.

Estamos utilizando Supercapacitores en nuestro producto para RTC de respaldo. La corriente de fuga del supercapacitor es casi 1uA. No puede soportar un RTC ni siquiera por un solo día. Máximo de 12-15 horas solamente. Pero se puede cargar menos de 5 horas. Esa es una de las ventajas.

Antigua pregunta, pero otra idea que me gustaría compartir

Supongo que la gente querrá cargar el supercap cuando la fuente de alimentación normal está encendida, y eso traerá diodos al circuito, (vea la imagen) reduciendo la energía almacenada efectiva que su RTC puede usar, perdiendo una cantidad significativa que nadie mencionó hasta aquí .

Loencontréen particle.io También mencionan que el micro don STM No tolere la corriente de hundimiento desde la entrada VBAT cuando: comience a cargar la tapa que está por debajo de Vin-0.6V. La mayoría de los RTCC discretos también son así, así es como necesitas D2. La razón D1 es bastante obvia, solo quieres que el RTCC use la energía almacenada del supercap.

La elección de Schottkys será una compensación (una vez más). Cuanto más bajo sea el voltaje directo que elija, probablemente más alta será la corriente de fuga inversa. Por ejemplo, un BAS-40 (puede encontrar dos en configuración en serie en SOT-23, con "S" postfix) tendrá una caída de voltaje de 0.4V si carga la tapa con 10mA a 25C (consulte datasheet ) Y se filtrará en el orden de 0.1 uA a temperaturas normales. Si elige otro schottky, la fuga puede ser fácilmente cien veces mayor. Puede explicarse el valor Kasi medido en la respuesta anterior.