超级电容供电的RTC？

我正在设计一个基于ATmega的微控制器测试板。我要包括的功能之一是带有Maxim DS1307 IC的实时时钟。但是，我不想使用传统的纽扣电池备用，而是要使用非常小的超级电容器。

在备用模式下，DS1307的功耗通常约为500nA。松下制造了一个很小的0.015F 2.6v超级电容，看起来像是可以使用。我如何估算RTC在此超级电容器上运行多长时间？

就像戴维（David）所说的那样，超级电容器在一定程度上泄漏了电荷，这主要是较长时间的问题。让我们进行必要的计算而忽略泄漏。
恒定电流下电容器两端的电压降为：

$\Delta V = \dfrac{I \cdot \Delta T}{C}$

或重新安排时间：

$\Delta T = \dfrac{C \cdot \Delta V}{I}$

$V_{BAT}$通常为3V，但对于给定的超级电容，最大为2.6V。RTC的最小值为2V，因此允许的电压降为0.6V。填写其他数字

$\Delta T = \dfrac{0.015F \cdot 0.6V}{500 nA} = 18000 s = \mbox {5 hours}$

时间不长，但随后您还选择了一个较小的超级电容。1F / 3V上限将使您的时间增加到23天，但在那里我们必须考虑上限的泄漏，因此在实践中，这可能需要一周左右的时间才能达到。

编辑
只需选择正确的RTC和超级电容即可大大提高使用寿命。的PCF2123 RTC可以向下操作以1.1 V，和一个PAS311HR超级电容器不仅具有30μF的较高的电容，但也可以在3.3。然后等式变成操作

$\Delta T = \dfrac{0.030F \cdot 2.2V}{110 nA} = 18000 s = \mbox {167 hours}$

或短短一周。考虑到自放电，将1F / 3.3V的上限设为7个月或2到3个月即可。

实际上，很难估计RTC将在上限上运行多长时间。问题在于，超级电容通常具有较高的泄漏电流，通常高于RTC本身。您会注意到，Panasonic数据表甚至没有提到漏电流，并且他们推荐的应用程序不需要RTC备份超过一周或一个月。

我找不到任何实际列出此规格的超级大写字母。我能找到的最好的是NEC-Tokin电容，它说24小时后5v电容自动放电至不低于4.2伏，并且未连接。

我曾经在RTC上使用5v，5法拉超级电容（我忘记了芯片，那是10年前的事了），备份时间约为7或8个月。这大大低于我仅使用RTC芯片的最大电流消耗规格和电容值计算得出的结果。如果我没记错的话，我计算出的时间大约是1.5到2.0年。

旧问题，但我想分享另一个见解

我认为人们会在正常电源打开时给超级电容充电，这将使二极管进入电流回路，（见图）降低了RTC可以使用的有效存储能量，到目前为止，这里没有人提及泄漏大量电流。

我在particle.io上找到了它。他们还提到，在以下情况下，STM micro不能承受从VBAT输入返回的灌电流：开始对低于Vin-0.6V的电容充电。大多数离散RTCC也是如此，这就是您需要D2的方式。原因D1很明显，您只希望RTCC使用超级电容的存储能量。

选择肖特基将是一个权衡（再次）。您选择的正向电压越低，反向泄漏电流就越大。例如，如果您在25°C下用10mA的电容充电，则BAS-40（在SOT-23中可以找到两个串联配置，带“ S”后缀）将具有0.4V的压降（参见数据表），并且在在正常温度下约为0.1 uA。如果您选择其他肖特基二极管，泄漏很容易会高出一百倍。这可以解释先前答案中测得的Kasi值。

我们在产品中使用超级电容器来备份RTC。超级电容器的泄漏电流几乎为1uA。即使一天，它也无法支持RTC。最多仅12-15小时。但可以在不到5小时的时间内充电。这是优点之一。