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文档简介

-Dallas半导体公司的DS1302涓流充电时钟芯片是一个可编程3线串行接口时钟芯片，可用超级电容或可充电电池备份系统的时间和日期，还提供31字节的非易失SRAM用于数据存储。由DS1302和超级电容构成的电源备份电路如图1所示:图一DS1302的VCC2接主电源，VCC1接超级电容正极。针对不同的电源备份系统，如可充电的镍氢电池、镍镉电池，还有容量不同的超级电容，DS1302专门提供了可编程涓流充电电路，以适应不同的充电电流要求，充电电路如图2所示:图二通过设置电路内的DS和RS控制位，可设置不同的最大充电电流IMAX。例如控制字是10100101，则表示选通了一只二极管，同时选通阻值为2k的R1，IMAX计算公式如式1，式中的VDrop是二极管的电压降。IMAX=(VCC2-nVDrop)/R n=1,2 (1)表1列出了IMAX计算值，对应VCC2的值是4.5V、5.0V、5.5V，有1只二极管和2只二极管两种情况，电阻值为2k、42k和82k。充电过程作为电源备份的元件，超级电容的充、放电特性是关注的重点，结合DS1302的可编程充电电路，在下面给出充电时电压V(t)及电流I(t)与时间的函数及放电时电压V(t)与时间的函数。超级电容端电压与时间的函数可表示为式2。V(t)=VMAX 1-e(-t/RC) (2)V(t)为超级电容端电压，VMAX等于VCC2减去nVDrop，R为内部涓流充电电阻，C是超级电容的容量。超级电容两端电压充电到VMAX的95%所需时间见表2。充电电流与时间的函数可表示为式3。I(t)=VMAX/Re(-t/RC) (3)I(t)为充电电流。超级电容充电特性曲线如图3所示:图三图四本文介绍了实时时钟DS1302与超级电容的应用实例，有助于设计人员使用超级电容完成时钟保持、数据保持等电路的设计。放电过程要知道DS1302使用超级电容放电的时间，则需要了解DS1302的特性参数ICC1T(时间保持电流)，ICC1T呈线性变化，这意味着DS1302可以表示为阻性负载RL，超级电容通过此负载来放电。根据DS1302数据手册，在VCC1为2.5V时，ICC1T为0.3A，这样RL约为8.3M。在不考虑超级电容自放电影响的情况下，超级电容放电特性可表示为式4。V(t)=VMAXe(-t/RLC) (4)RL为DS
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