谁能分析下这个RTC电路？

大家好，

最近要做一个RTC电路，需要用到一颗RTC芯片，和单片机通信，可能会有人说为什么不直接用单片机自带的RTC，我的单片机确实有RTC功能，但是他没有Vbat引脚，因为我的板子是要安装纽扣电池的，确保断电情况下还要能给RTC芯片持续供电。

网上有很多RTC电路，包括参考了STM官方的RTC电路接法，大致如下图

以上这种接法都是基于系统单片机是3.3V供电的，而我的系统是5V供电，接法如下


当系统供电时，RTC芯片采用系统5V供电（RTC是宽范围供电，支持3V~5V工作电压），当系统断电时，纽扣电池为RTC提供3.3V电压。

我的疑问：
1，针对图1，如果系统供电时，纽扣电池和系统VDD3.3V都通过二极管连接到了RTC芯片，为什么STM官方说，此时会切换到系统VDD3.3V给RTC供电？
纽扣电池不也连着吗，电路小白，这点没明白，望指点。

2，由于我自己的单片机是5V供电，所以系统VDD变为5V了，当系统供电时，为RTC芯片提供5V工作电压，当系统断电时，纽扣电池为RTC芯片提供3.3V工作电压，我这个接法会使RTC芯片的工作电压在5V和3.3V之间切换，这个应该没问题吧？RTC手册说是支持3.3V和5V的。

谢谢

楼主多滤了。大多的RTC器件都有专门的、与电源隔离的接电池引脚，有的甚至内置了电池。

1、纽扣电池应该是3V的，或者比3.3V略小。二极管建议用肖特基二极管，压降小。
2、VDD=5V更好。

man1234567 发表于 2022-9-21 11:03
楼主多滤了。大多的RTC器件都有专门的、与电源隔离的接电池引脚，有的甚至内置了电池。

我这颗RTC芯片就一个VDD引脚，而且手册根本也没提到这个VDD是接什么，只是说接电源。

如果芯片支持，那就没问题的。很多消费类电子产品都这样处理。

纽扣电池电压实际比系统电压低，所以，系统供电时纽扣电池不供电。

1，可以 RTC 电源 VDD 只接 电池， 和  单片机 单独共地即可，不影响I2C传输，当然，该上拉还是要上拉的。
2，4148 压降太大，最好改用 5819。
3，可以不用外接 RTC, 继续用你单片机内部的 RTC, 然后 参照你自己 设计的 电池供电电路 给 单片机加上 电池供电。单片机检测到  5V 断电后，关闭输出，进入休眠模式， 电池的供电可以继续维持 单片机内部的 RTC走时。

188610329 发表于 2022-9-21 12:03
1，可以 RTC 电源 VDD 只接 电池， 和  单片机 单独共地即可，不影响I2C传输，当然，该上拉还是要上拉的。
...

感谢回复，
1，如果RTC芯片的VDD只接电池的话，那纽扣电池会不会用不了多长时间？我的想法是系统供电的时候就用系统电源给RTC芯片供电，系统断电了，再切换到纽扣电池给RTC供电。单片机不需要时刻有电，RTC芯片需要一直有电。
2，现在的设计思路还是必须要用外部RTC，而且单片机没有专用的Vbat接口，都是VDD接口，如果电池连接到单片机VDD，是给整个单片机供电，不是给RTC模块供电，纽扣电池的电量将很快耗尽，现在的想法是纽扣电池必须要用到3~5年的

纽扣电池可以用3.6V的锂电，再给它加一个悬浮充电。就用你自己的电路应该没有任何问题。

发表于 2022-9-21 13:18
纽扣电池可以用3.6V的锂电，再给它加一个悬浮充电。就用你自己的电路应该没有任何问题。

其实我不理解的是，为什么3.3V和纽扣电池同时接在RTC的VDD上的时候，RTC芯片用的是3.3V电源？此时纽扣电池不也接在RTC电源上吗？为什么用的不是纽扣电池的供电？我看都是这么接的，但是不理解原因

二极管是防倒灌，要用压降小的肖特基二极管
电流是从电压高的往低处流，电池电压低于系统电压时，就会由高电压的系统电压供电。此时，由于有防倒灌的二极管在，不会有电流进入到电池中。
同样，当断电是，没有系统电压，电池电压高于系统电压，就切换成电池供电了。
一般RTC芯片功耗都是微安级别的，纽扣电池大概几十毫安时，正常来说，放个一年半载是不会消耗完电池电量的，具体可以查一下芯片手册上的功耗。

果然不少%推荐肖特基，殊不知这种二极管反向漏电流很大，会把电池的电量给放掉，禁止使用肖特基！

给你个建议：
去掉RTC芯片，用CPU上的
CPU采用双路供电，VDD+Vbat，同你的电路，平时VDD电压大，由VDD供电。
掉电时，CPU进入休眠模式，设置RTC保持工作即可。
我以前用的是MSP430的芯片，一节钮扣电池，工作两年，且每小时用433无线与主机通讯3次以上。

你的意思，有5V的时候，电池不能供电。当5V断开时，电池供电。后面加一些电路处理才行。

hxdby 发表于 2022-9-21 14:04
其实我不理解的是，为什么3.3V和纽扣电池同时接在RTC的VDD上的时候，RTC芯片用的是3.3V电源？此时纽扣电 ...

问题的关键是VDD与纽扣电池它们两个的电压大小，谁高谁供电，谁低谁就被自己所串的二极管隔断（二极管加反向电压截止）。如果它们两个绝对相等，还真是同时供电。

hxdby 发表于 2022-9-21 12:46
感谢回复，
1，如果RTC芯片的VDD只接电池的话，那纽扣电池会不会用不了多长时间？我的想法是系统供电的 ...

1，RTC 的 VDD只接电池，用的时间并不会比你  通过4148 后的混合连接用的时间短。 当然，你不能太过频繁的去读RTC,  读写过程比较耗电。
2，单片机有没有Vbat接口其实差别不大，只要确保 电池供电的时候， 单片机关闭所有输出，仅RTC工作，耗电不会比 外接 RTC更多， 等恢复供电后，再重新开启其他输出即可。
3，CR2032 满电时，约3.2V, 4148 压降约0.65V   低电流状态下，压降更可能 达到0.8V以上， 你如果 电池接4148给 RTC 供电，极有可能明明电池电量充足，但不够驱动RTC的情况发生。
不要听信某些%说的什么绝对不能用肖特基之类的，某%从来没有实践，只看那么点资料就大放厥词的，小学生都懂 100块钱 先扣一半，然后原价买东西，和 100块钱，要加15%手续费，但是可以全部用的话，哪个核算了。

二极管V-I曲线就摆在那里，电流越小压降越低，居然有人能说出低电流状态下压降有可能达到0.8V这种话，现在什么%%

4148虽然压降大，但是能确保所有输出都给主系统，而没有其它损耗，也就是输出功率不变。但肖特基由于漏电流大，会增加额外损耗，降低总的使用时间。

感谢朋友们以上的热心回复，我已经明白了，感谢！

其实看一下小时候的有存档功能的卡带上面的电路就是这样的，
纽扣电池-二极管-存档ram芯片
卡带的5v-二极管-ram芯片
其实就是谁电压大谁供电，二极管防止5v接到电池上
总结就是让芯片一直有供电，维持存储内容不丢失

happysoul 发表于 2022-9-27 15:46
其实看一下小时候的有存档功能的卡带上面的电路就是这样的，
纽扣电池-二极管-存档ram芯片
卡带的5v-二极 ...

这个解释很通俗，理解了，感谢！

Hephaestus 发表于 2022-9-21 16:00
果然不少%推荐肖特基，殊不知这种二极管反向漏电流很大，会把电池的电量给放掉，禁止使用肖特基！

通常系统供电电压大于电池电压，肖特基的反向漏电流正好可以给电池补充充电。只有系统供电端可以考虑使用开关二极管以防止系统断电时电池通过系统端隔离二极管反向放电。这样，肖特基不一定要禁止。

Hephaestus 发表于 2022-9-21 16:00
果然不少%推荐肖特基，殊不知这种二极管反向漏电流很大，会把电池的电量给放掉，禁止使用肖特基！

用LBAT54CWT1G

我只想说：如果存在单片机内部有RTC，但没Vbat引脚的情况，要不是MCU设计者疯了，就是你疯了！

Longan.Wang 发表于 2022-11-4 16:35
我只想说：如果存在单片机内部有RTC，但没Vbat引脚的情况，要不是MCU设计者疯了，就是你疯了！

PIC18F46J11这就有RTC
但并没有VBAT引脚,没什么好奇怪的
单片机待机电流做得足够小了,那VBAT也就没有多大意义了
像这个单片机,休眠电流15nA,RTC电流850nA,加起来还没有DS1302的1uA大呢

这就一个简单的防倒灌而已,没有什么好分析的电池出来那个可以换成肖特基,5V的哪个可以用4148,这就得了
想要电池待机更久,可以参考一下这个电路,能搞得定的就用,搞不定就当个参考
因为你连VDD都不太清楚,这个电路就有点难度了

曾经使用DS3231，官方手册说的支持3V到5V，我就把他用到我的5V系统上去了，能工作，时间能走，但是发现时间走得变快了。
后来换成3.3V的系统上，工作正常，走时精准。在此之后，我做的电路都会优先使用3.3V。
PS：我的芯片是正版的，不是山寨货。

Y_G_G 发表于 2022-11-4 19:31
PIC18F46J11这就有RTC
但并没有VBAT引脚,没什么好奇怪的
单片机待机电流做得足够小了,那VBAT也就没有多 ...

这就是你的错了哈！
别人那么小的待机功耗，就是把Vbat和VCC合二为一了哈！你把VCC当成Vbat用(电池与VCC引脚要隔离一下，供电电路也要与VCC引脚隔离一下)，还要给供电电路加一个掉电检测，供电电路正常供电时，MCU正常工作，当检测到供电电路掉电了，这时就是电池供电，你把MCU待机就好了！这时RTC还不一样工作！！！！！
看来不是这款MCU设计者疯了，确实是你疯了！

系统供电电压高过钮扣电池电压，接钮扣电池的二极管截止。

Longan.Wang 发表于 2022-11-8 10:16
这就是你的错了哈！
别人那么小的待机功耗，就是把Vbat和VCC合二为一了哈！你把VCC当成Vbat用(电池与VCC ...

看半天不明白你在说什么
反正人家没有VBAT就是了,只有一个VDD
不过,你说的都是对,我不需要你认同的我的观点,你说的都对,我说的都是错的