EPSON爱普生RTC+松下Panasonic电池的组合

此文从爱普生官微转载,原文如下:
iotiot(internet of things),物联网开辟了大量新应用,产生了更多对监控或者控制功能的渴望,但功耗也随着功能的增加而增加。如果一个设备始终一直在工作并要求超低功耗。可以考虑使用rtc,因为rtc实时时钟是一直在工作的。
01 电流消耗今天一切都声称是低功率(lp)。下一代应用程序可能只有轻微的功率减小就已经贴上了低功率lp标签。对于电池供电的系统,必须考虑实际的电流消耗与电池容量的关系。
可穿戴式,便携式和许多iot应用被迫使用最少的能量以减小功耗。利用低电压电源是一个很好的起点,因为大多数耗散都具有欧姆特性。选择并优化电路以实现最低功耗。不同元件的比较说明了单个电流消耗的大小:微控制器单元(mcu)不需要连续运行!
02 电流消耗随时间变化示例:无线远程监控模块。功能:根据控制系统的变化定期检查传感器,并且将大偏差值传输到基站。(implementation a)在典型情况下,动作发生在时间a)的随机点。动作b)消耗最大电流。微控制器c)一直在运行以及时准备好以捕获必要的动作。集成在微控制器d)中的rtc允许对动作加时间戳。
e)显示了总的电流消耗。
借助low power rtc模块 (implementation b),微控制器仅定期起来查看是否有动作要处理c'),其他没有事件处理的时间恢复到休眠模式,因此平均电流c'')可能降低到技术上的最小值。在实际情况下,动作时间(mcu处理事件)可能只是持续时间很短,只占整个时间段的一小部分,因此节省f)代表了主要部分。
03 在系统级别上进行低功耗划分在设计早期阶段考虑供电架构架构是一种良好的做法。电源线应按照不同功能块可以完全关闭的方式进行布线。
 3.1过程监视模块的通用示例a)理想情况下,所有传感器都会连续激活(每秒1000次),但这是至关重要的吗?仔细研究每个单独的块可以探索降低功耗的潜力,只需延长采样之间的时间。
b)传感器1:只要温度> 95%的时间内唯一的需要供电的电路是rtc模块。
05 选择关键器件5.1epson的rtc模块
epson的rtc模块优于具有单独xtal的通用rtc,尤其适用于物联网和电源关键应用。以epson的rx8111, rx4111, rx8010sj 等为例,将rtc电路与32.768 khz晶振集成到模块中,具有如下的优势:
·rx8111ce
rx8111是一款拥有i2c接口和温度补偿功能的新型实时时钟芯片,rtc模块体积很小,具有内置的频率调整后的32.768 khz晶体单元和自动电池切换功能。还配备了时间戳功能,用于记录和存储时间信息。适合用于工厂自动化设备,办公设备,手持终端,安全设备和其他小型电子产品等产品。
·rx4111ce
rx4111是一款拥有spi接口和温度补偿功能的新型实时时钟芯片,rtc模块体积很小,具有内置的频率调整后的32.768 khz晶体单元和自动电池切换功能。还配备了时间戳功能,用于记录和存储时间信息。适合用于工厂自动化设备,办公设备,手持终端,安全设备和其他小型电子产品等产品。
·rx8010sj
1.高可靠性及稳定性,采用内置32.768khz晶体,减轻用户对电路匹配的负担和环境对晶体电路的影响。
2.软件对于系统的工作状态需要进行监控,以保证数据的正确和可靠性。8010 提供一个标志 vlf,该标志位的主要功能是检测内部晶体是否停振,当系统受到干扰或重新上电复位,vlf 就有可能被置位。独立的rtc模块可以作为完全独立的看门狗来监控执行期间的软件。
3.sop 8 小型化封装, 引脚兼容nxp,maxim/dallas等多家rtc。用户可在现有的电路上方便应用测试。
5.2松下电池
作为rtc的备用电源,松下纽扣电池很受欢迎。一颗稳定的电池所带来的效果,会大大延续产品的使用寿命。
松下的一次性纽扣电池cr2032,它的特性如下:
· 体积小:φ20毫米,厚度3.2毫米
· 恒定电源电压:3.0 v
· 容量:225 mah
· 高可用性
· 知名品牌:panasonic
下图为松下常见的cr-2032电池,在20°常温环境下,配合epson na级别rtc,可以达到15年以上持续供电,保持产品在任何情况下,是rtc备电的稳定的后勤保障。
而这一切的秘密,来源于松下电池的低内阻。
•内阻是指电流通过电池时所受到的阻力。电池的内阻是化学电源的一个极为重要参数,它直接影响电池的工作电压,工作电流,输出的能量与功率,从功率和能量输出的角度来看化学电源的内阻越小越好。
•电池内阻与材料(正负极材料,隔膜,电解液等),结构以及装配过程有关。一颗“好”的电池应该保证在产品的后期,也要保持低内阻,才能确保其产品的稳定性。
•另外,松下还拥有全业界最稳定的一次锂氟化碳电池(br电池)系列,温度范围更广,持续放电能力更强。

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