■ 高精度・超消費電流のRTCモジュール RV-8803-C7 バックアップ保持時間について

 ※RV-8803-C7 は高精度の温度補償タイプでありながら、 0.24uA typ. (@+25℃/+3.0Vdd) の超低消費電流を実現しています。


  ★ 2重層コンデンサ(0.1F)でのバックアップ保持時間の例 (@+25℃)

 
 <+3.0Vddにてバックアップコンデンサで動作時(時刻保持モード) の電圧降下(実測例)>

    ・赤のデータは24時間チャージ後の値
    ・青のデータは10分間チャージ後の値

    約2日間(176,000秒)のバックアップでの電圧降下状況です。
    いずれの場合でも最低動作電圧(+1.5v)までは余裕があります。
   


   ※バックアップ時の消費電流はRTCそのものの消費電流以外に、逆流防止のダイオードの
     漏れ電流も加えて検討する必要があります。


   上記テストでの回路接続例は以下です。
   逆流防止のダイオードは DIODE社の 『BAS70』 を使用しています。
   漏れ電流は『100nA以下』(データシートより)と非常に低くなっています。
  


   またバックアップ時間の検討の際には2重層コンデンサの自己放電も考慮する必要があります。


 ★ 2重層コンデンサ(0.1F)での低温時・高温時のバックアップ保持時間 (-20℃、+70℃)

  さらに RV-8803-C7 の消費電流も温度により変化するため温度環境によりバックアップ時間が変わってきます。
  (+3.0Vddの場合で -20℃:200nA Typ. +25℃:240nA Typ., +70℃:345nA Typ. )

  各温度でのバックアップ保持時間の関係は以下になります。
  


<ここまで参照資料:Microcrystal White Paper / Temperature compensated Real-Time Clock with back-up power supply >




 ★ 一次電池(コイン電池)での電源バックアップ回路について
  
  

  一次電池(コイン電池)をバックアップ電源に使用する場合は、RTCのVDD入力部にダイオードor回路を用います。

  この時、<D1> ダイオードの漏れ電流が電池のバックアップ時の保持時間に影響しますので、なるべく
  漏れ電流の少ないものの方が有利です。また一次電池への充電電流を抑えるためにも <D2>ダイオードも
  漏れ電流も電池の充電許容最大電流規格を下回る設計になるものを選定する必要がなります。

  漏れ電流(I
R)の少ないダイオードの例として以下のものがあります 
 型番 メーカ   サイズ(mm) 逆方向電流(IR  回路数
BAS70-05 DIODE   3.0x2.5x11(max) 0.1μA Max. (VR=70V, @+25℃)  2
1SS406 TOSHIBA  2.7x1.28x1.1(max) 0.5μA Max. (VR=20V, @+25℃)  1
  またダイオードの順方向降下電圧 (VF) について、<RV-8803-C7 >のVss端子への入力電圧と、Highレベルにプルアップされている
  SCL、SDA、INT の各端子との許容電圧差は 『 V
DD±0.3V 』 なので、その範囲に収まるものを選定する必要があります。


   <R1> はダイオード<D2>が短絡故障した場合の電池保護のために必要です。具体的な値については使用される
  一次電池(コイン電池)のメーカーの推奨値をご参考にされて下さい。

  例として一般的なUL規格品で <CR2032> の場合は安全対策上、充電電流を10mA以下にするように求められています。
  回路電源が+5V, バックアップ電源(コイン電池電電)の電圧が+3.0V の場合は、

   ・( 5.0<V>-3.0<V> )÷( 10*E-3<A> ) = 200 <Ω>

  ですので、200Ω以上の値が推奨値になります。
  <RV-8800-C7>そのものの動作時の疑似抵抗値は10MΩ以上ありますので、この<R1>抵抗の値は数百Ω程度ならば
  バックアップ時の消費電流に与える影響は軽微で無視できるレベルです。





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