小白必看的RTC电路笔记

1、关于RTC电路

在很多应用中，需要RTC电路，而此电路的作用是让时间持续不间断，如摄像头需要记录每次录像的实时时间，在断电状态下，再重启时间不会丢失，这种属于自带录像功能的摄像。如果摄像头不带录像功能的，在录像端一定有RTC电路。

其实RTC电路简单，一颗RTC芯片，一颗32.768KHZ的晶体，一颗电池或者一颗带充电功能的电池。下面，简单讲一个RTC电路。

如上图所示，此芯片为DS1339U-33+，3.3V供电，pin1和pin2脚接32.768KHZ的晶体，pin8脚接3.3V电源，pin3脚电池供电，这颗芯片的电源供电和电池供电不需要二极管，内部有切换电路，当3.3V电源断电后自动无缝切换到电池供电，控制方式I2C如上图pin6和pin5脚，此接口并接在I2C总线上，芯片地址：1101000，查阅芯片资料有介绍芯片的地址，所用晶体规格有明确说明32.768KHZ的晶体需要6pf负载电容，常规的32.768KHZ晶体都是12.5pF。

知识点1：3.3V如何与电池切换？

此颗芯片有个Vpf值，也就是电源跌落电压点2.7-2.97V，假如VCC3.3V＜Vpf，VCC3.3V＜Vbat，切换电池供电，也就是正常供电供电状态下，VCC3.3V只要不断电就不会小于Vpf，此种情况只有在电源出现故障的情况才会发生，通常都会大于Vpf。

知识点2：电池可以是充电电池。

在电池充电上的应用比较麻烦，即要考虑充电电压，又要考虑供电电源与I2C总线的电平匹配，假如是5V电平总线，用充电电池上好选择。假如是3.3V供电，能兼容更多的I2C总线，所以通常都是固定容量的电池，例如上图的CR1632 125mA。

知识点3：电池用电时常计算。

DS1339U-33+在Vbat供电时，最大的供电电流是1uA，125mA的电池能用多久，125x1000/1=125000小时，按照这样计算电池能用14年，但是电池的自耗电3年内10%，也就是112.5mA，也能用12.8年，那这个时间已经很长了，考虑到气候温度的影响，再怎么用也有6年没问题。

2、RTC充电电池的应用

前面讲到RTC电路有带充电池的，这种电路通常应用在RTC电路耗电比较大的，例如某录像设备的主控芯片自带的RTC电路耗电在20uA，I2C接口有限的情况下，RTC电路又不得不采用芯片自带的RTC电路，至此别无它法，只能硬着头皮上，那就只能用到小容量的充电电池或者超级电容。

电路如下：

第一节的知识点2，有讲述过充电电路没这么简单，不简单的原因是，标称电压不在3.3V，而是3.6V，充满电后可能达到4.2V，在电路中不能直接使用，否则电平不匹配，加上去也是徒劳。而且还有充电电压要求，上图中明确规定电池的充电电压范围是3.4-3.55V，那怎么办？

得想法子降压，所以上面电路中，R38和R65就是为充电电压降压，先将电压降下来才能充电，不然电池会充爆。5.2/（240+1000）*1000=4.19V，再减去充电时产生的二极管压降就是3.5V。

用5.2V的原因是，源电路已经将电压调高到5.2V。充电电压满足后，就能正常充电。5.2V同时给U12转换一个1.8V给RTC供电，也就是在主电源没断电的状态下，LDO_VCCIN的电压电压高于D8输出的电压，此时D8是截止的，放不出电，但是主电源没电的状态下，充电电池就从D8输出给U12，达到送到RTC供电的目的，原理已经讲明白了，下面说一下知识点。

知识点1：D4 D6 D8是否可以用肖特基二极管？

答案是否定的，原因就是肖特基二极管的漏电流比较大有1mA以上，见下表（肖特基二极管）即使你用了充电池，也保不了你RTC电路会有断电的情况。计算一下，20mA的充电电池，漏电1mA，也就是24小时不到，只要你有断电超过24小时，电池就没电了，时间又需要重新设置，有充电电池也无济于事。那1N4148的漏电流是多少，约1uA件下表（1N4148），是肖特基二极管的1000倍，所以放心使用，电不怕漏。这个很重要的知识点，切记！！

知识点2：充电电路的电压需要核算好，否则充不满。

知识点3：后级的U12 LDO需要功耗低的，如果它是个耗电大户，也是白搭。

知识点4：多次确认主控自带RTC电路的供电是否能用低压供电，因为低压供电的时候功耗会更小，电池用得更久。

这一篇知识点比较多如二极管漏电、LDO低功耗、充电电压等，都是制约着此种充电电路的原因，所以不是那么简单。有人也用超级电容做RTC电池，但是超级电容体积太大，选得不好的超级电容漏电也大，所以电路设计时更加谨慎。

好了，关于RTC电路的讲解，今天就分享到这儿了，希望能对大家有所帮助。