Dlaczego bateria jest zwarta do rezystora na tym schemacie?

19

Patrzę na schemat tarczy mini rejestratora danych WiFi D1, którego używam teraz. W tej części schematu bateria pastylkowa zasila RTC. Widzę, że R5 jest zwarty na dodatnich i ujemnych zaciskach akumulatora. Zidentyfikowałem R5 jako 2MΩ, więc oczywiście nie oznacza to zwarcia obwodu. Ale to pozostawia pytanie, jaki jest jego cel?

Uwaga: powyżej symbolu baterii znajduje się bok 1, który wygląda jak znak minus. Nie daj się zwieść!

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Ryan
źródło
1
Nikt nie odpowiedział na „planowane starzenie się”?
Thomas Weller,

Odpowiedzi:

25

Nie wiem, jak ta tarcza wygląda, ale zgaduję, że bateria jest wymienna / wymienna. Czy tak jest w przypadku?

Czy przyszedł z baterią, czy to od Ciebie zależało?

DS1307 ma małe dziwactwo, ponieważ wymaga uziemienia Vbat, gdy nie jest podłączony akumulator zapasowy. R5 ma ściągać Vbata na ziemię przy braku zapasowej baterii. Bez tego rezystora DS1307 nie działałby poprawnie, gdyby próbować go używać bez zainstalowanej baterii i zasilania przez płytę główną ESP / VCC.

Z arkusza danych DS1307:

Jeśli zapasowe źródło zasilania nie jest wymagane, VBAT musi być uziemiony.

Czy to jest dobre rozwiązanie tego wymogu? ...Nie całkiem. W przypadku ogniwa 48 mAh 3 V skróci to najlepszy możliwy czas tworzenia kopii zapasowej do 3 lat, a drenaż nastąpi nawet wtedy, gdy DS1307 nie działa z VCC.

Jednak zdecydowanie mogę zrozumieć ich rozumowanie. To tarcza, jest skierowana do dość szerokiej publiczności i prawdopodobnie właśnie zdecydowali, że byłoby lepiej, gdyby DS1307 działał w każdym możliwym przypadku użytkowania, niż zachować czas przez dekadę.

To powiedziawszy, dopóki nie planujesz używać go bez zainstalowanej baterii zapasowej, możesz po prostu go usunąć i wyeliminować to źródło drenażu baterii.

metakollina
źródło
2
Czy lepszym rozwiązaniem nie byłby SPDT uruchamiany przez obecność akumulatora?
Adam Barnes
6
@AdamBarnes: Myślę, że byłoby praktyczne i użyteczne skonstruowanie gniazda, które powodowałoby zwarcie styków, gdy nie jest włożona bateria; taki projekt może wyeliminować potrzebę resetowania przycisków dla wielu produktów, które w przeciwnym razie mogłyby przejść w stan perma-gitched na wymianie baterii, gdzie VBatt spadł na tyle, aby wylądować w stanie prawie zerowego poboru prądu z perma-glitched, ale niewystarczająco że zainstalowanie nowej baterii uruchomi reset po włączeniu zasilania.
supercat
2
Tak, ale ile kosztuje rezystor w porównaniu ze specjalnym uchwytem na ciasto, nawet jeśli zignorujesz koszty związane z inżynierią i testowaniem? „Lepsza środa niż ideał”.
mickeyf_supports_Monica
@ supercat, na pewno masz rację - komentarz mickeyf dotyczący kosztów nie jest tutaj szczególnie sensowny, ponieważ używana bateria jest ogniwem monetowym, więc styki muszą być tylko lekko sprężystymi, zakrzywionymi kawałkami metalu.
Adam Barnes
8

Myślę, że R2 obejmuje następujące przypadki:

Kiedy Vcc spadnie poniżej Vbat, urządzenie przełącza się w tryb niskiego prądu podtrzymania bateryjnego.

Jeśli nie ma akumulatora, Vbat może wychwycić szum EMC, jeśli nie jest uziemiony. Jeśli hałas generuje napięcie powyżej Vcc, układ scalony może błędnie przełączyć się w tryb podtrzymania bateryjnego, a ponieważ nie ma baterii, może dojść do utraty danych.

Jeśli przypadek użycia jest taki, że bateria jest prawie zawsze obecna, a żywotność baterii jest ważna, rozważę pominięcie takiego rezystora. To znaczy, chyba że prawdopodobieństwo usterki EMC podczas wymiany baterii jest tak wysokie, że jesteś gotów wymienić 90 +% żywotności baterii dla dodatkowego bezpieczeństwa.

Jeśli jednak urządzenie ma działać bez baterii, rezystor powinien tam być. Żywotność baterii będzie w takim przypadku mniej ważna, ponieważ można ją wyjąć, gdy nie jest potrzebna, a prawdopodobieństwo usterki EMC stanie się znaczące.

Należy również zauważyć, że typowy obwód operacyjny z arkusza danych nie zawiera takiego rezystora. Zakładam, że dzieje się tak, ponieważ za „typową operację” uważa się przypadek, w którym akumulator jest wyjmowany tylko w celu wymiany na nowy.

Dmitrij Grigoriew
źródło
3
Czy mały kondensator nie działałby równie dobrze w przypadku szumu EMC? Gdyby było więcej niż kilka mikrofaradów, utrzymałby obwód przy życiu po wymianie baterii. Widziałem (kilka) zegarów zasilanych bateryjnie, które to robią.
Thor Lancaster,
@ThorLancaster Tak, to jest całkowicie możliwe. Biorąc pod uwagę, że użyto słowa „osłona”, dodatkowy kondensator można uznać za zbyt drogi.
Dmitrij Grigoriew
5

W rzeczywistości istnieje zapotrzebowanie na rezystor. Arkusz danych stwierdza na stronie 6, że jeśli urządzenie jest zasilane przez VCC, pin Vbat musi być uziemiony.

Jeśli zapasowe źródło zasilania nie jest wymagane, VBAT musi być uziemiony.

Rezystor jest umieszczony w celu uziemienia styku Vbat, gdy akumulator nie jest używany.

Marco Tulio Souza
źródło
4

To dziwne. W arkuszu danych DS1307 nie ma niczego, co sugerowałoby, że taki rezystor jest wymagany.

Podczas gdy 2 MΩ jest dużą rezystancją, wciąż jest wystarczająco niskie, aby prąd przez rezystor (~ 1,5 µA) był o rząd wielkości większy niż prąd zatrzymujący dane DS1307 (10 - 100 nA). Może to znacznie skrócić żywotność baterii; Radziłbym usunąć rezystor.

duskwuff
źródło
1
Przeczytaj ponownie stronę 6, w szczególności opis styku 3. Oznacza to, że musi być uziemiony w przypadku braku baterii,
Warren Hill,
4
@WarrenHill Nie, specyfikacja mówi, że Vbat musi być uziemiony Jeśli zapasowe źródło zasilania nie jest wymagane , co czytam jako „bateria nigdy nie będzie”, a nie „bateria może brakować”
Dmitrij Grigoriew
Radzę wyjąć baterię.
richard1941
@ richard1941 😄
Soldersmoke
0

Podejrzewam, że zwiększa to prędkość gnicia po wyjęciu akumulatora, co jest z jakiegoś powodu wymagane. Logiczne przełączniki FET o niskim zużyciu energii mają tendencję do pobierania nieco więcej mikro mocy w obszarze liniowym, a ten układ RTC jest znany jako dobry miernik mocy, tak że po usunięciu napięcia wykorzystuje kondensator jako źródło zasilania z osobnego pinu. (Czy czytałeś już arkusz danych?)

Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
źródło