La pregunta más importante que debe hacerse: ¿Qué hacen mis baterías con respecto a la carga / descarga?
Por los voltajes y su capacidad, asumo que usas Li-Ion.
El comentario que Will hizo sobre tu pregunta es especialmente válido para Li-Ion, ya que pueden hacer que fluyan enormes corrientes cuando no tienen la misma carga, lo que sucede cuando reemplazas una. Pero ciertamente es válido para muchos otros tipos.
Pero, a lo que me refiero principalmente: las baterías de Li-Ion se descargarán de lleno a vaciarse en casi un tiempo fijo a una velocidad razonablemente constante, lo que dependerá de su calidad. Las células de gama alta de una fuente confiable durarán entre 1 y 2 años con una carga completa. Las baterías de marca genéricas de una fuente decente durarán aproximadamente un año con una carga completa. Baterías de eBay / Ali en cualquier lugar entre unas pocas semanas y un año.
Y eso es sin carga añadida a ellos.
A 2.4Ah con 1 año de tiempo de auto descarga, eso es 365.25 días * 24 horas = 8766 horas en promedio. Lo que produce una corriente de autodescarga de aproximadamente 0.273 mA. Eso significa que su MCU no contribuirá en absoluto al tiempo de descarga.
Por supuesto, aún es "solo" 0.5-ish mA para dos celdas, por lo que 3mA en un capacitor impactaría el tiempo. Efectivamente, será menos de 3 meses si sigue el límite del peor de los casos (que es el 3mA). Pero si ya tiene una batería doble con diodos, ¿cuál es el punto de un capacitor más alto que un par de μF?
Lo que es mucho más común para su problema es usar baterías de litio principales, como las celdas de monedas "CR2032" y "CR2016", que tienen un tiempo de auto descarga de 10 años o más. Con un contenido de energía de aproximadamente 240 mAh en una celda más grande, durante tres años, su MCU de 8μA consumirá 8μA * 8766 horas * 3 = 210mAh, lo que significa que la celda estará casi vacía. Eso es $ 2.50 por cada 3 años de costos de batería, pero con una muy buena confiabilidad de que funcione por largos períodos de tiempo.
Por lo general, se configura como:
simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab
No necesitas un interruptor, porque los diodos se encargarán de eso. Cuando la potencia principal es mayor que el voltaje de la batería, 3.3V, por ejemplo, suministrará la MCU, cuando se caiga, las baterías compartirán la carga a través de los diodos a lo largo del tiempo.
Seleccioné BAT54, pero puede que no sean los mejores. Es mejor usar un diodo con una corriente de fuga inversa de (mucho) menos de la mitad de un μA, mientras que también da un voltaje directo razonablemente bajo a 2 veces su corriente de drenaje promedio MCU esperada. Si la corriente de fuga inversa a 3V (no nos importan unos 50V, porque solo tenemos baterías de 3V) es un pequeño micro amperio, eso contribuirá notablemente, ya que D3 permitirá que las baterías vuelvan a ingresar a la fuente de alimentación.
Siempre que cambies las baterías una por una, la MCU siempre tendrá una batería que las suministra y las dos tapas cubrirán fácilmente los transitorios pequeños.
