关于在实时时钟中使用用法拉电容的问题!

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 楼主| CECLM 发表于 2008-6-30 14:58 | 显示全部楼层 |阅读模式
我的系统中使用了一片PCF8563作为实时时钟,采用5.5V0.22F的法拉电容做时钟掉电的电源,在8563和法拉电容之间串接了一个100欧姆的电阻,5V电源通过一个1N4148二极管给法拉电容充电,现在的问题是时钟只能保存几天,几天后时钟就没有了,现在我怀疑是我们产品的老化流程造成了法拉电容老化,我们的流程是:通电然后在高温老化室里以60度恒温老化8个小时。请问这样是不是会造成法拉电容老化?还是有其他原因?
阿南 发表于 2008-6-30 20:43 | 显示全部楼层

不懂!电容也能做时钟掉电的电源

楼主为何不用锂电池
 楼主| CECLM 发表于 2008-7-1 08:22 | 显示全部楼层

回楼上

法拉电容不同于一般的电容,他的容量大,自放电率低,可重复充放电寿命比电池长很多,锂电池循环寿命低,一次性的更换也比较麻烦
John_light 发表于 2008-7-1 08:27 | 显示全部楼层

会不会是4148把电给反向泄放了

  
 楼主| CECLM 发表于 2008-7-1 10:23 | 显示全部楼层

回楼上,我也在考虑这个问题

4148反向漏电流看参数,在75V方向电压下只有5uA,我用万用表测试过系统的消耗电流,在系统断电的情况下,时钟消耗电流不超过1uA
农民讲习所 发表于 2008-7-1 11:57 | 显示全部楼层

都是用锂电池的

三年时间可以保证。<br /><br />主要电容自放电比较厉害。
john_light 发表于 2008-7-1 12:15 | 显示全部楼层

如果怀疑是老化的问题

可以取几个样品,不经老化。看能不能长时间运行。<br /><br />不行的话,这个方案恐怕要推翻。
 楼主| CECLM 发表于 2008-7-1 12:39 | 显示全部楼层

你说的这个方法我正在试验中

考虑把容量加大些,大家看二极管漏电流大会不会呢?
阿南 发表于 2008-7-1 13:56 | 显示全部楼层

刚google了一下"法拉电容",原来如此呵呵

  
 楼主| CECLM 发表于 2008-7-1 15:33 | 显示全部楼层

希望用过PCF8563的朋友帮忙出出主意

  
yxwsz 发表于 2008-7-1 16:00 | 显示全部楼层

re

建议:<br />1&nbsp;0.22F电容偏小;<br />2&nbsp;确认一下1n4148的反向电流;<br />&nbsp;&nbsp;1n4148的reverse&nbsp;leakage随着温度的升高升的很厉害,所以老化过程加速了电容的放电;<br /><br />3&nbsp;请确认法拉电容的温度特性;是否在高温下自放电更厉害。<br />&nbsp;&nbsp;一般电容在高温环境下工作,都会有一定问题,特别是内部有电解液的。
 楼主| CECLM 发表于 2008-7-1 16:14 | 显示全部楼层

感谢楼上的提醒,我用的松下的法拉电容

这个日货居然找不到PDF!那位朋友有提供一个啊!非常感谢
wangkj 发表于 2008-7-2 08:16 | 显示全部楼层

pcf8563 的正常工作电压是4.5V左右

供电电压5v,却掉in4148的&nbsp;0.7压降,还剩4.3V,当然不能正常工作了。<br />如果想很长时间的工作,恐怕得用3.3V的rtc,压差更大。当然,5v-3.3V的链接也是个问题
qjy_dali 发表于 2008-7-2 18:37 | 显示全部楼层

wangkj的观点不能苟同

  PCF8563在I2C总线活动的情况下,电源电压范围是1.8V~5.5V;当I2C总线无活动时,电源电压范围是1.0V~5.5V。PCF8563的数据手册上写得很清楚。<br /><br />  至于楼主遇到的法拉电容时间只有几天的问题,我认为是正常的。用公式可以计算出来那个时间的大概值(特别说明:估算值!):<br />  I&nbsp;=&nbsp;C&nbsp;*&nbsp;dU/dt<br />变换一下:<br />  dt&nbsp;=&nbsp;C&nbsp;*&nbsp;dU/I<br /><br />以上公式中:<br />  I:电流,在主电源没有的情况下,I大概可以看成直流。PCF8563数据手册上的值是500nA左右,但是,算上法拉电容自身的漏电流,二极管的漏电流,这个电流暂且估算为2uA~5uA吧。<br />  C&nbsp;=&nbsp;0.22F<br />  dU&nbsp;=&nbsp;4.8V&nbsp;-&nbsp;1.0V&nbsp;=&nbsp;3.8V,这就是在保证RTC正常工作的情况下,电源电压允许变化的范围。<br />  由此:<br />  dt&nbsp;=&nbsp;0.22F&nbsp;*&nbsp;3.8V&nbsp;/&nbsp;2uA&nbsp;=&nbsp;418000秒&nbsp;=&nbsp;4.8天(耗电2uA时)<br />  dt&nbsp;=&nbsp;0.22F&nbsp;*&nbsp;3.8V&nbsp;/&nbsp;5uA&nbsp;=&nbsp;167200秒&nbsp;=&nbsp;1.9天(耗电5uA时)<br /><br />  由于其中电流估算为2uA~5uA,计算出了以上的时间。现在想下,即使只有1uA,这个时间也不到10天。<br />  如果楼主觉得结果不可信,建议用高精度的电流表测一下在法拉电容供电时的这个电流,再进行更准确一些的时间估算。<br /><br />  PS:无论如何,我觉得楼主的电路都有一个不好的地方,就是应该在PCF8563的VCC处放置一个0.01uF~0.1uF的旁路电容,用于提供IC所要求的瞬态电流。<br />  其他不当地方,请大家多多指正,互相学习。
again_gyf 发表于 2008-7-2 22:35 | 显示全部楼层

容量太小!

  
wlq_9 发表于 2008-7-2 23:17 | 显示全部楼层

电阻加大

8563放到电阻后面来,然后再搞个一个F的电容来.<br />只是不知道楼主想要多少天?
 楼主| CECLM 发表于 2008-7-3 15:34 | 显示全部楼层

比较同意qjy_dali 的观点

你提到的0.1u电容的问题我很赞同。关于压差的问题,我想把4148换成肖特基二极管来减少压降,提高法拉电容的充电电压。
qjy_dali 发表于 2008-7-5 00:12 | 显示全部楼层

4148换成肖特基二极管可不是一个好主意

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;原因在于肖特基的反向漏电流肯定无法与4148相比。这样在主电(+5V)无,法拉电容支撑时,肯定漏掉更多的电流。
xwj 发表于 2008-7-5 00:13 | 显示全部楼层

呵呵,LS正解

肖特基的反向漏电流可比4148大多了...
quakegod 发表于 2008-7-5 00:36 | 显示全部楼层

没错

以14楼的计算方法来计算,<br />把法拉电容当成充电电池看,以4.5V作为放电起点,以1.0V作为放电终点<br />那么Q=CU=0.22*(4.5-1.0)=0.77库仑=0.214mAh.(1mAh=3.6库仑)<br />而现在随便一个纽扣锂电池都有50mAh以上的容量,相当于这个电容容量的几百倍,而主板上常用的CR2032电池更是有210mAh以上的容量,相当于电容1000倍的容量。<br />所以用锂电池能用几年,而用电容只能用几天很正常
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