CN205353607U - 一种实时时钟供电电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种实时时钟供电电路，包括：内置电池、外接电源、电源切换电路和实时时钟芯片；电源切换电路的第一输入端接内置电池的正极，第二输入端接外接电源的正极，输出端接时实时钟芯片的电源输入端；内置电池和外接电源的负极接地；电源切换电路用于，当外接电源接通时，切换外接电源为实时时钟芯片供电；当外接电源断开时，切换内置电池为实时时钟芯片供电，从而大大增加了电池的使用寿命，减少更换电池带来的不便，同时也降低了成本。

Description

一种实时时钟供电电路

技术领域

本实用新型涉及电路设计领域，特别涉及一种实时时钟供电电路。

背景技术

实时时钟能为电子系统提供精确的时间基准，随着各种含有实时时钟功能的电子设备的普及，实时时钟的应用也越来越广泛。为了让实时时钟在电子设备的主电源掉电时还可以工作，需要在设备内部额外增加内置电池为实时时钟供电，通常为纽扣电池，当纽扣电池电量耗尽时，则需要更换电池，但大多数设备存在更换电池困难，或者无法更换电池的问题，为用户使用带来不便，也严重影响了实时时钟的应用。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种实时时钟供电电路，包括：内置电池、外接电源、电源切换电路和实时时钟芯片；

所述电源切换电路的第一输入端接所述内置电池的正极，第二输入端接所述外接电源的正极，输出端接所述时实时钟芯片的电源输入端；

所述内置电池和所述外接电源的负极接地；

所述电源切换电路用于，当所述外接电源接通时，切换所述外接电源为所述实时时钟芯片供电；当所述外接电源断开时，切换所述内置电池为所述实时时钟芯片供电。

其中，所述供电电路还包括降压电路，所述外接电源的正极通过所述降压电路接所述电源切换电路的第二输入端，所述降压电路用于当所述外接电源的电压大于所述内置电池的电压时，降低所述外接电源的电压，使其电压约等于所述内置电池的电压。

其中，所述电源切换电路包括一个增强型p沟道场效应管和一个二极管；所述场效应管的栅极连接所述二极管的正极，所述场效应管的漏极连接所述二极管的负极；

所述场效应管的源极作为所述电源切换电路的第一输入端接所述内置电池的正极；所述场效应管的栅极与所述二极管的正极的连接端作为所述电源切换电路的第二输入端接所述外接电源的正极；所述场效应管的漏极与所述二极管的负极的连接端作为所述电源切换电路的输出端接所述时实时钟芯片的电源输入端。

其中，所述电源切换电路还包括一电阻，所述场效应管的栅极与所述外接电源的正极的连接端通过该电阻接地；所述电阻用于配置所述电源切换电路的电路参数。

其中，所述电源切换电路还包括一电容，所述电容的第一端接所述场效应管的漏极和所述二极管的负极的连接端，所述电容的第二端接地；所述电容用于降低所述外接电源接通和断开的瞬间所述实时时钟芯片供电电压的波动。

本实用新型实施例的有益效果是：当外接电源接通时切换至外接电源为实时时钟芯片供电，当外接电源断开时切换至内置电池为实时时钟芯片供电，从而大大增加了电池的使用寿命，减少更换电池带来的不便，同时降低了成本；本实用新型提供的实时时钟供电电路，还能有效降低外接电源接通和断开的瞬间，实时时钟芯片供电电压的波动，保证实时时钟芯片稳定工作。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的实时时钟供电电路的结构示意图；

图2为本实用新型另一实施例提供的实时时钟供电电路的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的实时时钟供电电路的具体电路图；

图4为本实用新型实施中外接电源断开瞬间实时时钟供电电压变化波形图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

图1为本实用新型实施例提供的实时时钟供电电路的结构示意图。如图1所示，本实用新型实施例提供的实时时钟供电电路包括：内置电池110、外接电源120、电源切换电路130和实时时钟芯片140。

其中，内置电池110的正极接电源切换电路130的第一输入端，内置电池110的负极接地；外接电源120的正极接电源切换电路130的第二输入端，外接电源120的负极接地；电源切换电路130的输出端接时实时钟芯片140的电源输入端。

外接电源120通常为带有实时时钟芯片的电子设备的主电源，当外接电源120断开时，为了保证时实时钟芯片140能够正常工作，必须在设备中设置内置电池110，为实时钟芯片140供电。

当电子设备接通主电源时，即外接电源120接通时，电源切换电路130断开内置电池110的供电电路，接通外接电源120的供电电路，切换至外接电源120为实时钟芯片140供电；当外接电源120断开时，电源切换电路130接通内置电池110的供电电路，切换至内置电池110为实时钟芯片140供电，实时钟芯片140能够正常工作。

这样，对于含有实时时钟芯片的电子设备，当设备的主电源接通时，仅使用设备的主电源，即外接电源120为实时时钟芯片供电，当设备的主电源断开时，才切换至内置电池为实时时钟芯片供电，这样可以大大增加内置电池的使用寿命，从而减少更换设备内置电池带来的不便。

图2为本实用新型另一实施例提供的实时时钟供电电路的结构示意图。如图2所示，本实施例提供的实时时钟供电电路还包括降压电路250。

内置电池210和外接电源220都可以对实时时钟芯片240供电，这就要求内置电池210和外接电源220的电压大小大致相等，都要满足实时时钟芯片对供电电压的要求。但是在实际应用中，设备的内置电池210可能使用纽扣电池，外接电源220的电压很可能大大高于内置电池210的电压，如果将外接电源220直接通过电源切换电路230连接到实时时钟芯片240的电源输入端，很可能会烧坏实时时钟芯片240，也可能损坏电源切换电路230中的电器元件，因此在外接电源220和电源切换电路230之间接入降压电路250，外接电源220通过降压电路250将电压降低到与内置电池210电压大小大致相等，然后再接到电源切换电路230的第二输入端。

图3为本实用新型实施例提供的实时时钟供电电路的具体电路图。如图3所示，在本实施例中，使用型号为PT7C4337的实时时钟芯片，PT7C4337是一款低功耗串行实时时钟芯片，有两个可以设计的闹钟时间及一路可编程时钟信号输出。所有地址和数据通过2线串行双向总线传输；实时时钟电路提供年、月、日、时、分、秒的信息；每月的天数和闰年的天数可自动调整；时钟操作可通过AM/PM指示选择24或12小时显示模式；工作电压范围从1.8V至5.5V。为了满足实时时钟芯片PT7C4337的工作电压，内置电池BAT采用纽扣电池，电压为3.3V；外接电源DC的电压设置为3V。

电源切换电路包括一个增强型p沟道场效应管Q5和一个二极管D6。场效应管Q5的栅极S连接二极管D6的正极，场效应管Q5的漏极D连接二极管D6的负极；场效应管Q5的源极S作为电源切换电路的第一输入端接内置电池BAT的正极；场效应管Q5的栅极G与二极管D6的正极的连接端作为电源切换电路的第二输入端接外接电源DC的正极；场效应管Q5的漏极D与二极管D6的负极的连接端作为电源切换电路的输出端接时实时钟芯片的电源输入端。

优选地，场效应管Q5的栅极G与外接电源的正极DC的连接端通过一电阻R接地，电阻R用于配置电源切换电路的电路参数。

当外接电源DC接通时，场效应管Q5栅极G与源极S之间的电压绝对值小于其开启电压，场效应管Q5源极S到漏极D的电路截止，此时实时时钟芯片使用外接电源DC供电。

当外接电源DC断开时，场效应管Q5栅极G与源极S之间的电压小于零，且绝对值大于其开启电压，场效应管Q5源极S到漏极D的电路导通，此时实时时钟芯片使用内置电池BAT供电。二极管D6起到反向截止的作用，防止内置电池BAT为实时时钟芯片供电时，电流向外接电源的接入端流动，造成电能的损耗甚至电路中电子器件的损坏。

当外接电源的电压与内置电池的电压相差较大时，还需要对外接电源降压，在本实用新型的一个优选实施例中，含有实时时钟芯片的设备采用适配器供电，适配器的输出电压为12V，需要将12V的电压降压到3V左右，使其符合实时时钟芯片的工作电压。DC/DC降压芯片MP1494S能很好地解决高负载和宽范围电压输入下保持持续2A电流输出的问题，在同步变动负载输出电流模式下可达到很高的效率，包括过电流保护和热保护等特性。DC/DC降压芯片MP1494S只需要很少的外围器件，可以节省空间，有4.5V到16V宽范围输入，输出调节参考电压为0.8V-3V。使用DC/DC降压芯片MP1494S将外接电源的电压从12V降到3V，从而满足实时时钟芯片和电源切换电路对外接电源电压大小的要求。

优选地，电源切换电路还包括一电容C40，电容C40的第一端接分别接场效应管管Q5的漏极D和二极管D6的负极，电容C40的第二端接地。当外接电源接通和断开的瞬间，由于电容C40中已经存储了电能，可以降低实时时钟芯片电源输入端供电电压的波动，使实时时钟芯片稳定工作。

图4为本实用新型实施中外接电源断开瞬间实时时钟供电电压变化波形图。如图4所示，实时时钟芯片电源输入端的电压由2.68V瞬间变为3.0V，说明实时时钟芯片的供电电源瞬间由外接电源供电变为内置电池供电。其中，由于二极管D6和场效应管Q5的降压使波形图中的电压值与实际输入的电压值相比有一定误差。

综上所述，本实用新型提供的一种实时时钟供电电路，与现有技术相比，具有以下有益效果：

1、本实用新型提供的实时时钟供电电路，当外接电源接通时用外接电源为实时时钟芯片供电，当外接电源断开时用内置电池为实时时钟芯片供电，从而大大增加了电池的使用寿命，减少更换电池带来的不便，同时降低了成本。

2、本实用新型提供的实时时钟供电电路，能有效降低外接电源接通和断开的瞬间，实时时钟芯片供电电压的波动，保证实时时钟芯片稳定工作。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (5)

1.一种实时时钟供电电路，其特征在于，所述电路包括：内置电池、外接电源、电源切换电路和实时时钟芯片；

所述电源切换电路的第一输入端接所述内置电池的正极，第二输入端接所述外接电源的正极，输出端接所述实时时钟芯片的电源输入端；

所述内置电池和所述外接电源的负极接地；

所述电源切换电路用于，当所述外接电源接通时，切换所述外接电源为所述实时时钟芯片供电；当所述外接电源断开时，切换所述内置电池为所述实时时钟芯片供电。

2.如权利要求1所述的实时时钟供电电路，其特征在于，所述供电电路还包括降压电路，所述外接电源的正极通过所述降压电路接所述电源切换电路的第二输入端，所述降压电路用于当所述外接电源的电压大于所述内置电池的电压时，降低所述外接电源的电压，使其电压约等于所述内置电池的电压。

3.如权利要求1或2所述的实时时钟供电电路，其特征在于，所述电源切换电路包括一个增强型p沟道场效应管和一个二极管；所述场效应管的栅极连接所述二极管的正极，所述场效应管的漏极连接所述二极管的负极；

所述场效应管的源极作为所述电源切换电路的第一输入端接所述内置电池的正极；所述场效应管的栅极与所述二极管的正极的连接端作为所述电源切换电路的第二输入端接所述外接电源的正极；所述场效应管的漏极与所述二极管的负极的连接端作为所述电源切换电路的输出端接所述实时时钟芯片的电源输入端。

4.如权利要求3所述的实时时钟供电电路，其特征在于，所述电源切换电路还包括一电阻，所述场效应管的栅极与所述外接电源的正极的连接端通过该电阻接地；所述电阻用于配置所述电源切换电路的电路参数。

5.如权利要求4所述的实时时钟供电电路，其特征在于，所述电源切换电路还包括一电容，所述电容的第一端接所述场效应管的漏极和所述二极管的负极的连接端，所述电容的第二端接地；所述电容用于降低所述外接电源接通和断开的瞬间所述实时时钟芯片供电电压的波动。