关于在实时时钟中使用用法拉电容的问题！

只看该作者 · 2008-6-30 14:58

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？

1万 · 2008-6-30 20:43

楼主为何不用锂电池

只看该作者 · 2008-7-1 08:22

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

只看该作者 · 2008-7-1 08:27

只看该作者 · 2008-7-1 10:23

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

只看该作者 · 2008-7-1 11:57

三年时间可以保证。

主要电容自放电比较厉害。

只看该作者 · 2008-7-1 12:15

可以取几个样品，不经老化。看能不能长时间运行。

不行的话，这个方案恐怕要推翻。

只看该作者 · 2008-7-1 12:39

考虑把容量加大些，大家看二极管漏电流大会不会呢？

1万 · 2008-7-1 13:56

只看该作者 · 2008-7-1 15:33

只看该作者 · 2008-7-1 16:00

建议：
1 0.22F电容偏小；
2 确认一下1n4148的反向电流；
1n4148的reverse 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；

3 请确认法拉电容的温度特性；是否在高温下自放电更厉害。
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。

只看该作者 · 2008-7-1 16:14

这个日货居然找不到PDF!那位朋友有提供一个啊！非常感谢

3万 · 2008-7-2 08:16

供电电压5v,却掉in4148的 0.7压降，还剩4.3V，当然不能正常工作了。
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

1万 · 2008-7-2 18:37

　　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。

　　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!）：
　　I = C * dU/dt
变换一下：
　　dt = C * dU/I

以上公式中：
　　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。
　　C = 0.22F
　　dU = 4.8V - 1.0V = 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。
　　由此：
　　dt = 0.22F * 3.8V / 2uA = 418000秒 = 4.8天（耗电2uA时）
　　dt = 0.22F * 3.8V / 5uA = 167200秒 = 1.9天（耗电5uA时）

　　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。
　　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。

　　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。
　　其他不当地方，请大家多多指正，互相学习。

只看该作者 · 2008-7-2 22:35

只看该作者 · 2008-7-2 23:17

8563放到电阻后面来,然后再搞个一个F的电容来.
只是不知道楼主想要多少天?

只看该作者 · 2008-7-3 15:34

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。

1万 · 2008-7-5 00:12

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。

2万 · 2008-7-5 00:13

肖特基的反向漏电流可比4148大多了...

只看该作者 · 2008-7-5 00:36

以14楼的计算方法来计算，
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
那么Q=CU=0.22*(4.5-1.0)=0.77库仑=0.214mAh.（1mAh=3.6库仑）
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。
所以用锂电池能用几年，而用电容只能用几天很正常

关于在实时时钟中使用用法拉电容的问题！

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不懂!电容也能做时钟掉电的电源

回楼上

会不会是4148把电给反向泄放了

回楼上，我也在考虑这个问题

都是用锂电池的

如果怀疑是老化的问题

你说的这个方法我正在试验中

刚google了一下"法拉电容",原来如此呵呵

希望用过PCF8563的朋友帮忙出出主意

re

感谢楼上的提醒，我用的松下的法拉电容

pcf8563 的正常工作电压是4.5V左右

wangkj的观点不能苟同

容量太小！

电阻加大

比较同意qjy_dali 的观点

4148换成肖特基二极管可不是一个好主意

呵呵，LS正解

没错

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