CN113904415A - Rtc时钟供电电路及终端设备 - Google Patents

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CN113904415A CN202111265982.3A CN202111265982A CN113904415A CN 113904415 A CN113904415 A CN 113904415A CN 202111265982 A CN202111265982 A CN 202111265982A CN 113904415 A CN113904415 A CN 113904415A
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Abstract

本发明公开了一种RTC时钟供电电路及终端设备，涉及电子电路技术领域。RTC时钟供电电路包括：RTC芯片，所述RTC芯片包括备用电源输入端；主电源，所述主电源与所述备用电源输入端连接，用于给所述RTC芯片供电；备用电源，所述备用电源与所述备用电源输入端连接，用于给所述RTC芯片供电。本发明的RTC时钟供电电路，采用主电源和备用电源均连接到RTC芯片的备用电源输入端VCC1从而给RTC芯片供电的供电方式，相比于现有技术中主电源连接到主电源供电输入端VCC2、备用电源连接到备用电源输入端VCC1的供电方式，有效减小了RTC芯片的待机电流，从而有效降低了RTC电路的功耗，进而有效提高了需要接入RTC电路的电池供电型终端设备的电池使用寿命。

Description

RTC时钟供电电路及终端设备
技术领域
本发明涉及电子电路技术领域，尤其是涉及一种RTC时钟供电电路及终端设备。
背景技术
随着终端产品的普及，低功耗在电池供电产品中显得尤为重要。市面上的电池供电产品要求电池寿命最低使用3年。对于使用RTC(Real Time Clock，实时时钟)本地时间存储记录的产品，当接入供电电池时，RTC电路的功耗由供电电池提供；当拔掉供电电池时，RTC 电路的功耗由备用电池提供。因此，RTC电路的功耗是影响电池寿命的重要因素。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种RTC时钟供电电路及终端设备，能够降低RTC电路的功耗，进而提高电池供电产品的电池寿命。
根据本发明的第一方面实施例的RTC时钟供电电路，包括：
RTC芯片，所述RTC芯片包括备用电源输入端；
主电源，所述主电源与所述备用电源输入端连接，用于给所述RTC芯片供电；
备用电源，所述备用电源与所述备用电源输入端连接，用于给所述RTC芯片供电。
根据本发明实施例的RTC时钟供电电路，至少具有如下有益效果：
本发明实施例的RTC时钟供电电路，采用主电源和备用电源均连接到RTC芯片的备用电源输入端VCC1从而给RTC芯片供电的供电方式，相比于现有技术中主电源连接到主电源供电输入端VCC2、备用电源连接到备用电源输入端VCC1的供电方式，有效减小了RTC芯片的待机电流，从而有效降低了RTC电路的功耗，进而有效提高了需要接入RTC电路的电池供电型终端设备的电池使用寿命。
根据本发明的一些实施例，当所述主电源的电压大于所述备用电源的电压，由所述主电源给所述RTC芯片供电；
当所述主电源的电压等于所述备用电源的电压，由所述主电源和所述备用电源给所述 RTC芯片供电。
根据本发明的一些实施例，所述RTC时钟供电电路还包括：
第一二极管，所述第一二极管分别与所述主电源、所述备用电源输入端连接；
第二二极管，所述第二二极管分别与所述备用电源、所述备用电源输入端连接。
根据本发明的一些实施例，所述第一二极管和所述第二二极管均为锗管。
根据本发明的一些实施例，所述第一二极管和所述第二二极管的型号均为CUS08F30。
根据本发明的一些实施例，所述备用电源的电压大于所述RTC芯片的工作电压。
根据本发明的一些实施例，所述RTC芯片的型号为DS1302。
根据本发明的一些实施例，RTC芯片DS1302的工作电压为2.0V，所述备用电源为3.0V 纽扣电池。
根据本发明的一些实施例，所述备用电源为3.0V纽扣电池CR2016。
根据本发明的第二方面实施例的终端设备，包括如第一方面所述的RTC时钟供电电路。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：
图1为本发明一实施例提供的RTC芯片DS1302的引脚示意图；
图2为本发明一实施例提供的RTC时钟供电电路的结构示意图；
图3为本发明另一实施例提供的RTC时钟供电电路的电路原理图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
本发明的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
随着终端产品的普及，低功耗在电池供电产品中显得尤为重要。市面上的电池供电产品要求电池寿命最低使用3年。对于使用RTC(Real Time Clock，实时时钟)本地时间存储记录的产品，当接入供电电池时，RTC电路功耗由供电电池端提供；当拔掉供电电池时，RTC 电路功耗由备用电池端提供，因此，RTC电路功耗是至关重要的一环。
一般的RTC电路应用于市电供电产品上，例如电脑主板上的RTC电路，在接通电脑电源时，RTC电路直接由主电源(市电)供电；在电脑电源被切断的情况下，RTC电路由备用电池供电以维持本地时钟。这些产品无需过多考虑RTC功耗，因为RTC电路工作时产生的功耗相对于整机功耗可以忽略不计。
举例来说，目前常用的RTC芯片有DS1302，如图1所示，为芯片DS1302的引脚图。RTC芯片DS1302为8PIN芯片，此芯片有2个电源输入端，分别为VCC1与VCC2，VCC2 为主电源输入端，VCC1为备用电源输入端。电池供电产品访问芯片DS1302每天2次，每次访问不到1秒，因此芯片DS1302的主要功耗在待机状态中产生。当5V主电源供电时，输入到主电源输入端VCC2的电流只有1.28mA，主电源掉电后，芯片DS1302供电自动切换到备用电源输入端VCC1，而接入备用电源输入端VCC1的是3.0V纽扣电池，产生的电流仅有 0.25uA，功耗更少。但是这种电路应用到电池作为主电源供电的产品中，1.28mA的电流对于 2000mA*h的电池来说太大了，即便电池规格是3.0V的，芯片DS1302的待机电流也在30uA 左右，而电池供电的产品在无RTC电路时整机平均电流约40uA，RTC电路产生的电流几乎等同于无RTC电路的平均电流，这有效降低了产品电池的使用寿命。
基于上述，本发明实施例提供了一种RTC时钟供电电路及终端设备，采用主电源和备用电源均连接到RTC芯片的备用电源输入端从而给RTC芯片供电的供电方式，相比于现有技术中主电源连接到主电源供电输入端、备用电源连接到备用电源输入端的供电方式，有效减小了RTC芯片的待机电流，从而有效降低了RTC电路的功耗，进而有效提高了需要接入RTC 电路的电池供电型终端设备的电池使用寿命。
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案进行说明。
第一方面，如图2所示，本发明提供了一种RTC时钟供电电路，包括：
RTC芯片，RTC芯片包括备用电源输入端VCC1；
主电源，主电源与备用电源输入端连接，用于给RTC芯片供电；
备用电源，备用电源与备用电源输入端连接，用于给RTC芯片供电。
在一些实施例中，本发明实施例的RTC时钟供电电路，采用主电源和备用电源均连接到 RTC芯片的备用电源输入端VCC1从而给RTC芯片供电的供电方式，相比于现有技术中主电源连接到主电源供电输入端VCC2、备用电源连接到备用电源输入端VCC1的供电方式，有效减小了RTC芯片的待机电流，从而有效降低了RTC电路的功耗，进而有效提高了需要接入RTC电路的电池供电型终端设备的电池使用寿命。
在一些实施例中，RTC芯片的型号为DS1302，还可以是DS1307、PCF8485等。DS1302是一款具有涓细电流充电能力的低功耗实时时钟芯片。它可以对年、月、日、周、时、分、秒进行计时，且具有闰年补偿等多种功能，且接口简单、价格低廉、使用方便。它的工作电压为2.0V～5.5V。在2V供电输入到备用电源输入端VCC1条件下，待机电流为0.2uA，工作电流为0.4mA。
在一些实施例中，当主电源的电压大于备用电源的电压，由主电源给RTC芯片供电；
当主电源的电压等于备用电源的电压，由备用电源给RTC芯片供电。
在一些实施例中，RTC芯片DS1302的备用电源输入端VCC1同时接入两个电源(主电源和备用电源)，两个电源的电压不相等时RTC芯片DS1302由电压高的一端供电，两个电源的电压相等时RTC芯片DS1302同时由两个电源供电分担。
在一些实施例中，RTC时钟供电电路还包括：
第一二极管，第一二极管分别与主电源、备用电源输入端连接；
第二二极管，第二二极管分别与备用电源、备用电源输入端连接。
在一些实施例中，RTC时钟供电电路还包括第一二极管和第二二极管。主电源串联第一二极管输入到备用电源输入端VCC1，备用电源串联第二二极管也输入到备用电源输入端 VCC1。
在一些实施例中，为了提高RTC芯片DS1302的工作电压，第一二极管和第二二极管可以选择压降较小的锗管。
在一些实施例中，第一二极管和第二二极管的型号均为CUS08F30。
在一些实施例中，备用电源的电压需大于RTC芯片的工作电压。RTC芯片DS1302的最低工作电压为2.0V，而市面上纽扣电池高于2.0V电池电压的规格为3.0V，因此选择3.0V纽扣电池CR2016作为备用电源。
在一些实施例中，如图3所示，V1为主电源，BT1为备用电源，R10为第一电阻，D1 为第一二极管，D2为第二二极管，U3为RTC芯片DS1302，VCC1为RTC芯片U3的备用电源输入端，VCC2为RTC芯片U3的主电源输入端。主电源V1串联第一电阻R10、第一二极管D1输入到备用电源输入端VCC1，备用电源BT1串联第二二极管D2也输入到备用电源输入端VCC1。
在一些实施例中，当主电源V1采用3.6V锂亚电池供电时，由于主电源V1的电压3.6V 比备用电源BT1的电压3.0V高，则RTC芯片U3产生的功耗全部由主电源V1承担，备用电源BT1不承担功耗。RTC芯片U3在3.6V供电条件下，实测待机电流约为0.3uA，而锂亚电池供电的产品的平均工作电流约为40uA，那么RTC芯片U3的工作电流所占的比例为 0.3/40*100％＝0.75％，因此RTC芯片U3所产生的功耗对电池寿命的影响可以忽略不计。
在一些实施例中，当主电源V1采用3.0V锂锰电池供电时，由于主电源V1的电压3.0V 跟备用电源BT1的电压3.0V相等，则RTC芯片U3产生的功耗同时由主电源V1和备用电源 BT1共同承担。假设RTC芯片U3的功耗全部由主电源V1承担，在3.0V供电条件下，实测待机电流约为0.25uA，锂猛电池供电的产品的平均工作电流约为40uA，那么RTC芯片U3 的工作电流所占的比例为0.25/40*100％＝0.625％，因此RTC芯片U3所产生的功耗对电池寿命的影响可以忽略不计。假设RTC芯片U3的功耗全部由备用电源BT1承担，在3.0V供电条件下，实测待机电流约为0.25uA，备用电源BT1(3.0V纽扣电池CR2016)的电池容量为 75mAh，则备用电源BT1的电池使用寿命为75mA*1000/0.25uA/24/365＝34.246年，而正常电子产品的使用寿命一般为10年，即CR2016电池的使用寿命是电子产品的使用寿命的3倍多，所以即使RTC芯片U3的功耗全部由备用电源BT1承担也可以完全胜任。
第二方面，本发明还提供了一种终端设备，包括如第一方面任一实施例所述的RTC时钟供电电路。
在一些实施例中，将第一方面任一实施例所述的RTC时钟供电电路应用于终端设备，作为终端设备的时钟供电电路，有效提高了终端设备的电池使用寿命，从而增加了终端设备的可靠性。具体的实现原理请参照第一方面的描述，此处不再赘述。
在一些实施例中，终端设备可以是任何具有RTC时钟的电池供电产品，例如手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载终端设备、可穿戴设备、超级移动个人计算机、上网本、个人数字助理、个人计算机、电视机、柜员机、自助机等。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

Claims (10)

1.RTC时钟供电电路，其特征在于，包括：
RTC芯片，所述RTC芯片包括备用电源输入端；
主电源，所述主电源与所述备用电源输入端连接，用于给所述RTC芯片供电；
备用电源，所述备用电源与所述备用电源输入端连接，用于给所述RTC芯片供电。
2.根据权利要求1所述的RTC时钟供电电路，其特征在于，当所述主电源的电压大于所述备用电源的电压，由所述主电源给所述RTC芯片供电；
当所述主电源的电压等于所述备用电源的电压，由所述主电源和所述备用电源给所述RTC芯片供电。
3.根据权利要求1所述的RTC时钟供电电路，其特征在于，所述RTC时钟供电电路还包括：
第一二极管，所述第一二极管分别与所述主电源、所述备用电源输入端连接；
第二二极管，所述第二二极管分别与所述备用电源、所述备用电源输入端连接。
4.根据权利要求3所述的RTC时钟供电电路，其特征在于，所述第一二极管和所述第二二极管均为锗管。
5.根据权利要求4所述的RTC时钟供电电路，其特征在于，所述第一二极管和所述第二二极管的型号均为CUS08F30。
6.根据权利要求1所述的RTC时钟供电电路，其特征在于，所述备用电源的电压大于所述RTC芯片的工作电压。
7.根据权利要求6所述的RTC时钟供电电路，其特征在于，所述RTC芯片的型号为DS1302。
8.根据权利要求7所述的RTC时钟供电电路，其特征在于，RTC芯片DS1302的工作电压为2.0V，所述备用电源为3.0V纽扣电池。
9.根据权利要求8所述的RTC时钟供电电路，其特征在于，所述备用电源为3.0V纽扣电池CR2016。
10.终端设备，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的RTC时钟供电电路。
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