RTC纽扣电池方案

目录

一、能量消耗因素分析

1.1 单片机的RTC

1.2 二极管漏电流

1.3 锂纽扣电池自放电

1.4 STM32-ADC监测纽扣电池电压

二、不可充电纽扣电池

三、可充电纽扣电池

一、能量消耗因素分析

1.1 单片机的RTC

如上图是STM32H743IIT6的数据手册截取的VBAT消耗的电流说明，我们使用3V纽扣电池供电的消耗电流在2.57uAH，我们就拿3uAh 消耗进行计算

1.2 二极管漏电流

1. 如上RTC供电电路，由纽扣电池供电时还需考虑二极管的反向静态电流

2. 如此我们采用此1对共阴极二极管：https://item.szlcsc.com/3018341.html

3. 参数如下图：

1. 在25V反向电压条件下测试，纽扣电池一般3V电压，假设3V反向电压漏电流未超过100nA（具体需要台式数字万用表进行测试），这反向电流几乎能量消耗没有什么影响

1.3 锂纽扣电池自放电

1. 锂纽扣电池自放电是按照每年1~2%计算

2. 假设条件：220mAH的纽扣电池、%2自放电，计算可以存储多久， 220 * 0.02 = 4.4，220 / 4.4 = 50年

3. 4.4mA放一年，计算每小时电流为：4.4 / 365 / 24 = 0.000502mA = 502nA

1.4 STM32-ADC监测纽扣电池电压

1. 纽扣电池电压最大不超过3V，可直接接单片机ADC

2. 待机消耗考虑因素：GPIO漏电流，从数据手册找到如下图

1. 一颗220mA的纽扣电池，就算250nA静态电流消耗，可以运行100年

二、不可充电纽扣电池

1. 链接：https://item.szlcsc.com/63425.html?mro=1

2. 电压：3V

3. 正常持续输出电流：200uA

4. 容量：220mAH

5. 温度范围：-20~85℃

6. 计算工作时长：220 * 1000 / （3 + 0.1 + 0.502 + 0.25） = 57113小时，57113 / 24 / 365 = 6.5年

三、可充电纽扣电池

1. 电压：3V

2. 正常持续输出电流：25uA

3. 容量：6.5mAH

4. 温度范围：-40~85℃

5. 理想计算工作时长：6.5 * 1000 / （3 + 0.1 + 0.502 + 0.25） = 1687小时，1687 / 24 = 70 天

6. 需要额外考虑设计硬件：充电电路

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