一种备用时钟电源供电电路的改良结构的制作方法

1.本实用新型涉及rtc时钟电路，尤指一种在掉电时能够保持正常供电的时钟备用电路的改良结构。


背景技术：

2.rtc实时时钟电路是日常生活中应用最为广泛的消费类电子产品之一。它为人们提供精确的实时时间，或者为电子系统提供精确的时间基准，时钟芯片工作时候消耗电流很低，在使用中一般电路或者器件自耗电远大于时钟芯片工作用电，有些系统要求主电源掉电时rtc继续工作，这就要求rtc具备掉电保持功能。由于设备不同对掉电保持的时间要求不同，比如一般plc行业要求掉电保持时间大于两个月。为实现掉电保持功能，目前主流的对于时钟备用电源一般有电池和法拉电容两种方式，对于电池要考虑库存时间长更换电池情况，而法拉电容避免了这样的缺点，但如何有效的使用法拉电容一直是个难点。目前多数方案是串联的法拉电容工作在较低电压工作容纳温度变化或者环境电压变化，加上良好的放电搭配，才能达到工作时间长度的目标，而这样的方案一般成本较高，而且串联法拉电容，工作一段时间后两个法拉电容内阻出现分化，容易过早出现法拉电容失效情况，影响电池工作效果。


技术实现要素：

3.为了解决上述的技术问题，本实用新型的主要目的在于提供一种备用时钟电源供电电路，当系统发生掉电时，也可保证时钟的同步性，为时钟电路提供长时间的掉电保持功能。
4.为了实现上述目的，本实用新型采用的以下的技术方案为：
5.设计一种备用时钟电源供电电路的改良结构，包括供电电路、掉电保持电路、rtc时钟电路；
6.所述的供电电路包括与电源依次串联的降压稳压芯片、第一单向二极管、第二单向二极管为所述rtc电路供电并为所述掉电保持单路充电；所述掉电保持电路电连接法拉电容，所述的法拉电容的一端连接所述第一、第二单向二极管的输出端，另一端接地；还包括与所述法拉电容并联的滤波电路。
7.由于采用了单个法拉电容供电方案，比串联法拉电容具有更长的寿命，实现法拉电容在高温和低温环境下也能有稳定的充电和保持电压，放电时法拉电容几乎没有电压损失的对时钟电路供电，且又具有极低的对充电电路的漏电流；由于采用低成本小容量宽温电容，保证充电电流不会降低，从而缩短电容充电的时间；当发生掉电时，此时充满电的掉电保持电路即可为rtc电路供电，同时由于单向二极管的存在，防止电流反向流向供电电源，由此可实现为时钟电路提供长时间的掉电保持的目的。不用法拉电容串联，延长法拉电容工作寿命；二极管起隔离减小漏电作用，而成对二极管使用避免高低温大电流对电容充电和时钟电路的电压波动；采用低成本降压线性稳压芯片能保持输出电压的稳定；当停电
时，电路实现了法拉电容没有电压损失的给时钟回路供电。
8.为了达到更好的发明目的，本实用新型还具有以下技术特征：
9.在一些实施方式中；供电电路还包括串联于所述降压稳压芯片和第一单向二极管之间的第一电阻，通过串联该第一电阻并调整阻值可调节电容充电瞬间的冲击电流。
10.在一些实施方式中；供电电路还包括与所述降压稳压芯片并联的第二电阻，可在充电过程中增大给上述法拉电容充电的电流。
11.在一些实施方式中；滤波电路包括并联的第一电容和第二电容。且通常情况下两个电容的倍数相差为100倍，由此可较佳实现对供电电压的滤波处理。
12.在一些实施方式中；第一单向二极管、第二单向二极管为1n4148ws二极管，经所述的降压稳压芯片降压后2.5v，第一、第二单向二极管正向压降0.5v。两个相同的二极管的成对使用，可以互相抵消，让u2和bat1法拉电容保持电压2.5v。两个二极管正向压降0.5v，但会随高低温和电流大小变化，但成对使用后同规格二极管的同等特性他们会互相抵消这个变化，让输出电压始终保持稳定。
附图说明
13.图1为本实用新型备用时钟电源供电电路的改良结构的电路图。
具体实施方式
14.下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：
15.参考图1，本实用新型提供一种备用时钟电源供电电路的改良结构，包括供电电路、掉电保持电路、rtc时钟电路u2；供电电路包括与电源依次串联的降压稳压芯片u1、第一单向二极管d2、第二单向二极管d1为所述rtc电路供电并为所述掉电保持单路充电；掉电保持电路电连接法拉电容bat1，该法拉电容bat1的一端连接所述第一、第二单向二极管d2,d1的输出端，另一端接地；还包括与所述法拉电容bat1并联的滤波电路。第一单向二极管d2、第二单向二极管d1为1n4148ws二极管，经所述的降压稳压芯片u1降压后2.5v，第一、第二单向二极管d2,d1正向压降0.5v。两个相同的单向二极管d2,d1成对使用，可以互相抵消，让rtc时钟电路u2和bat1法拉电容bat1保持电压2.5v。单向二极管d2,d1正向压降0.5v，但会随高低温和电流大小变化，但成对使用后同规格单向二极管d2,d1的同等特性他们会互相抵消这个变化，让输出电压始终保持稳定。
16.在一些实施方式中；供电电路还包括串联于所述降压稳压芯片u1和第一单向二极管d2之间的第一电阻，通过串联该第一电阻并调整阻值可调节电容充电瞬间的冲击电流。
17.在一些实施方式中；供电电路还包括与所述降压稳压芯片u1并联的第二电阻，可在充电过程中增大给上述法拉电容充电的电流。
18.在一些实施方式中；滤波电路包括并联的第一电容和第二电容。且通常情况下两个电容的倍数相差为100倍，由此可较佳实现对供电电压的滤波处理。
19.本实用新型提供了一种本方案原理是这样的，将5v电源经过降压稳压芯片u1，温度变化都能稳定输出2.5v，第一、第二单向二极管d2,d1成对使用，可以互相抵消，让u2和bat1法拉电容bat1保持电压2.5v。第一、第二单向二极管d2,d1正向压降0.5v，但会随高低温和电流大小变化，但成对使用后同规格第一、第二单向二极管d2,d1的同等特性他们会互
相抵消这个变化，让输出电压始终保持稳定；电路中，降压稳压芯片u1的2脚输出因为d2二极管电压抬高，输出在3v，经过d1后会再降回到2.5v，给法拉电容bat1充电和给时钟芯片供电；当电源5v因为市电停电等原因没有电的时候，由于第二单向二极管d1的反向截止原因，法拉电容bat1不会倒回反灌电流给降压稳压芯片u1，只给rtc时钟电路u2供电，这样减少了用电消耗；用此方案可以低成本实现法拉电容bat1靠近额定电压工作，基本没有电压损耗，能达到很小电流消耗，延长了rtc时钟电路u2电路的供电时间；
20.本方案不用法拉电容bat1串联，延长法拉电容bat1工作寿命；第一、第二单向二极管d2,d1起隔离减小漏电作用，而成对第一、第二单向二极管d2,d1使用避免高低温大电流对电容充电和时钟电路的电压波动；采用低成本降压线性稳压芯片u1能保持输出电压的稳定；当停电时，电路实现了法拉电容bat1没有电压损失的给时钟回路供电，用此方案可以低成本实现法拉电容bat1靠近额定电压工作，基本没有电压损耗，能达到很小电流消耗，延长了rtc时钟电路的供电时间。
21.应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。