Estoy diseñando un sistema que contiene un RTC para mostrar la fecha y la hora en una interfaz de usuario, así como registrar eventos con marcas de tiempo. En este caso particular, el sistema se enciende a intervalos que van desde una vez al día hasta una vez cada dos semanas. Cuando se utiliza, funciona con una fuente de alimentación de CC, que se deriva de la fuente de alimentación de CA de la red. El sistema puede permanecer encendido/utilizado durante cualquier tiempo entre 30 minutos y 4 horas a la vez. Cuando se apaga, la alimentación principal (y, por lo tanto, la fuente de alimentación de CC al circuito) se desconecta. Aquí es cuando el RTC necesita hacer uso de una batería de respaldo (o una solución de respaldo similar) para mantener el RTC en funcionamiento. El RTC que pretendo usar es el Microchip MCP79510 .
Por supuesto, la solución más común para una aplicación de este tipo sería simplemente utilizar una batería de tipo botón estándar (como la CR1220 o la CR2032). Sin embargo, el sistema debe diseñarse de tal manera que el usuario normal no tenga ningún acceso físico a las partes internas del sistema, donde se encuentra la batería de respaldo. Solo el personal autorizado debe tener dicho acceso. Entonces, para evitar las visitas al sistema por parte de dicho personal solo para reemplazar una batería cada vez que se agote (aunque esto solo podría ser una vez cada 5-10 años, y podría haber varios de estos sistemas implementados en el campo), estoy buscando una solución alternativa para proporcionar esta energía de respaldo.
Mi primer pensamiento es simplemente usar una batería recargable de tipo botón, con un pequeño circuito de carga. En teoría, esto nunca debería requerir un reemplazo de la batería, a menos que la batería en sí no funcione correctamente. He leído algo sobre la carga de estas baterías recargables de tipo botón. Soy muy consciente de que las pilas de botón no recargables son... no recargables...
Dicho esto, he leído que la carga lenta nunca debe usarse para este tipo de baterías, ya que el mecanismo de carga de corriente constante podría conducir a un voltaje de carga más alto que el valor nominal de la batería. Por lo tanto, entiendo que no puedo usar un circuito de "carga" que siempre mantenga la batería en su voltaje completamente cargado, como se usa con otros tipos de aplicaciones de batería. ¿Estoy entendiendo esto correctamente, o estoy equivocado?
Mi primera preferencia por este tipo de batería es algo así como la Panasonic VL1220 . Para esta batería en particular, hay un documento que describe algunos circuitos de carga, de los cuales el siguiente circuito parece ser el "estándar" que se debe usar:
¿Este circuito no carga constantemente la batería, como suele recomendarse?
Durante la lectura adicional, me encontré con el controlador de gestión de carga Microchip MCP73831 . Si bien parece una alternativa atractiva a la solución de circuito discreto, también menciona una funcionalidad de carga de corriente constante, que (según tengo entendido) no es adecuada para cargar este tipo de baterías. ¿Este dispositivo podría configurarse correctamente para cargar baterías recargables de tipo botón, como en el caso de mi aplicación?
Una solución alternativa a la configuración de la batería es usar un supercondensador. Aunque es una solución mucho más simple, esto dependería en gran medida de que el sistema se encienda antes de que se agote el supercondensador, para recargar el supercondensador. Los voltajes operativos para este tipo de capacitores imponen una fuerte restricción en el tiempo total de respaldo, especialmente si existe la posibilidad de que el sistema no se encienda lo suficientemente temprano como para recargar el supercapacitor antes de que se haya agotado. Además, el tamaño físico de los supercondensadores de muy alta capacitancia también se convierte en un problema. Por lo tanto, la solución del supercondensador probablemente no sea la ideal.
ACTUALIZACIÓN: A partir de los comentarios hasta el momento y la respuesta de Neil_UK, parece que el MCP73831 no es necesario y que el circuito anterior sería suficiente para la aplicación.
ACTUALIZACIÓN 2:
En el caso de utilizar una batería de tipo botón recargable, ¿la vida útil esperada de la batería en sí es del mismo orden que las baterías de tipo botón no recargables? Si este es el caso, entonces tal vez sea inevitable que la batería deba ser reemplazada cada 5-10 años, independientemente de si es del tipo recargable o no recargable (lo que significa que podría optar por la no recargable). tipo de batería recargable).
Panasonic advierte contra el suministro constante de corriente, el tipo de cosas que se pueden hacer con las baterías químicas de níquel, si la fuente de corriente puede suministrar un voltaje superior a 3,6 V. Con un suministro de 5v, habría una gran tentación de simplemente poner una resistencia en serie para limitar la corriente a la batería. Eso funcionaría para NiMH, pero dañaría la batería de vanadio/litio.
El circuito ilustrado no suministra 5v a la batería. R1 y R2 reducen el voltaje y D1 lo reduce aún más. Advertencia, depende de que el voltaje de entrada sea un buen 5v. Si suministra (digamos) 9v a ese circuito de carga, dañará la batería. A menos que tenga un buen 5v, debe usar uno de los circuitos reguladores sugeridos por Panasonic, por ejemplo, #3 o #4.
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ola.jaco
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