大多數Maxim實時時鐘（RTC）包括備用電源輸入。該備用電源允許 RTC 在主電源不存在時保持當前時間和日期。本應用筆記討論了可以使用的各種類型的替代電源，以及設計人員在選擇備用電源時應考慮的一些標準。

介紹

Maxim的首款實時時鐘（RTC）旨在將備用電源（如一次（不可充電）紐扣鋰電池等用作備用電源。此后，Maxim推出了內置涓流充電器的更多RTC。自引入第一批RTC以來，有一些變化會影響系統要求，包括在制造中轉向IR回流焊以及對鋰電池運輸和處置的限制。以下段落討論備用電池技術以及常用備用電源的優點和局限性。

備用電源操作

早期的Maxim RTC有一個相對簡單的電壓比較器電路來監測V抄送并在 V 之間切換抄送和 V。.BAT用品。例如，DS1307使用比較器和分壓器切換到V。.BAT當 V抄送降至 V 電壓的大約 1.25 倍以下。.BAT.其它RTC，如DS1305/DS1306，在V時切換抄送低于 V。.BAT輸入電壓。使用這些設備時，必須注意確保V上的電壓。.BAT永遠不會上升到足以導致設備無意中切換到 V。.BAT而V抄送處于正常工作電壓。外部充電電路必須限制最大充電電壓以防止這種情況發生。較新的Maxim RTC，其設計允許操作是否V抄送高于或低于 V 上的電壓。.BAT，使用內部帶隙電壓基準來確定何時 V抄送太低，無法正常運行。

下表列出了用于備用電源的常見電源技術。下表列出了影響選擇的關鍵參數。下表后面的段落討論了每種技術及其優缺點。

只要電池溫度不超過+85°C，就可以對原鋰電池進行波峰焊。 電池可以放置在回流焊后焊接的支架或手工焊接（選項卡式電池）。

充電期間的環境溫度。放電期間允許的環境溫度可能更高。

電池可以放置在回流焊后焊接的支架或手工焊接（標簽式電池）。

總備份時間取決于每個充電周期之間的放電深度。

鋰原（BR和CR）電池

初級鋰紐扣電池通常用于RTC和內存備份。鋰電池具有高能量密度，因此在印刷電路板上占用少量空間。鋰電池無法承受紅外回流焊，因此電池必須在回流焊后焊接或插入支架中，從而增加成本。室溫及以下的自放電通常每年低于 1%。在高于約+60°C的溫度下，自放電迅速增加。最近的法規限制在客機上運輸鋰原電池。其他法規管理電池在使用壽命結束時的處置，在某些情況下將負擔放在制造商身上。

鋰原電池的尺寸通常為RTC供電，以達到產品的預期壽命。要根據 RTC 的電流消耗計算電池壽命，請將電池容量（以安培小時為單位）除以 RTC 的計時電流消耗。例如，DS1307 RTC（方波輸出關斷時）的計時電流最大為500nA。BR1225鋰原電池的額定值為48mAh。因此，（0.048 / 500e） ? 9 = 96，000 小時，或 4，000 天（近 11 年）。

電容器

大型低漏電電容器，有時稱為超級電容，有時用于備用。與一次鋰電池相比，電容器的優勢包括能夠對電容器進行紅外回流，并且有關運輸和處置的規定更少。但是，電容器需要充電電路，并在相對較短的時間內提供備份操作。容量可能會隨著使用而降低，尤其是在較高的工作溫度下。

有關備用電容器以及如何計算給定電容器尺寸的備份時間的更多信息，請參考應用筆記3517：根據涓流充電器實時時鐘估算超級電容器備份時間。要確定備份時間，請參閱在線超級電容器計算器（適用于涓流充電器 RTC）。

鎳氫和鎳鎘電池

可充電鎳氫 （NiMH） 或鎳鎘 （NiCd） 電池與這種涓流充電器中使用的浮充技術不兼容。因此，在使用這些電池化學成分中的任何一種時，必須注意避免潛在的危險副作用。

注意：如果使用鎳氫或鎳鎘電池，請勿啟用涓流充電器。

為鎳氫或鎳鎘電池充電需要控制充電電流和監測電池溫度，以防止過度充電/內部氣體形成。這些電池可以安全地充電（外部），使用適合該特定化學成分的電路。然后，電池應安裝在最終應用中，就好像它是主（不可充電）電池一樣。

NiMH和NiCD電池具有相對較高的自放電率：在室溫下，NiCd每月約10%，NiMH每月約20%。典型工作充電溫度范圍約為 0°C 至 +40°C。 鎳氫和鎳鎘電池必須在印刷電路板經過回流焊后手工焊接或放置在電池座中。過度充電會縮短電池壽命。在某些地區，電池在使用壽命結束時的處置可能會受到監管。鎳氫和鎳鎘電池壽命受充電/放電循環次數的限制。

鋰二次 （ML） 電池

ML電池需要調節電壓充電源。必須密切調節最大電壓，否則會發生永久性損壞，而電壓過低會導致充電不完全。ML電池受到與鋰原電池相同的運輸和處置法規的約束。DS12R885/DS12R887 RTC包括一個充電器，片內具有所需的電壓和電流限值。DS12R887 RTC將ML單元集成在BGA封裝中。

二次電池的一個問題是它們在正常使用壽命期間可以承受的充電/放電循環次數。對于ML電池，充電循環次數與放電深度直接相關，詳見 錳鋰可充電電池壽命計算器，用于確定ML電池壽命的在線工具。

結論

沒有一種RTC備用電源適合所有應用。設計人員必須使用預期系統壽命、政府法規和制造要求等標準來選擇最適合應用的備用電源。利用這些標準，系統設計人員可以選擇合適的RTC備份電源技術。

審核編輯：郭婷