RTC (Real Time Clock) è un timer indipendente utilizzato per fornire l’ora di sistema. Può continuare a funzionare durante interruzioni di corrente o modalità a basso consumo affidandosi a una batteria di backup come fonte di alimentazione. Quando si ha a che fare con sistemi embedded, la selezione della batteria RTC appropriata è fondamentale in quanto influisce direttamente sulla precisione e sulla stabilità dell’ora di sistema.
Come scegliere la batteria RTC per un sistema embedded?
Tensione:
La tensione della batteria RTC deve corrispondere alla tensione di funzionamento del chip RTC, tipicamente 3V o 1.8V. Livelli di tensione errati, sia troppo alti che troppo bassi, possono causare il malfunzionamento o il danneggiamento del chip RTC.
Capacità:
La capacità della batteria RTC determina per quanto tempo può fornire alimentazione di backup. Le batterie con maggiore capacità hanno una durata maggiore, ma comportano anche costi e dimensioni maggiori. In generale, la capacità della batteria RTC dovrebbe supportare almeno 10 anni di utilizzo.
Temperatura:
Le caratteristiche di temperatura della batteria RTC influiscono sulla sua tensione e capacità di uscita. Diversi tipi di batterie RTC sono adatti a diversi intervalli di temperatura, come -40°C a 85°C, -20°C a 70°C e 0°C a 50°C. Quando si sceglie una batteria RTC, si dovrebbe considerare la temperatura ambiente dell’ambiente del sistema e selezionare un intervallo di temperatura appropriato.
Costo:
Il costo della batteria RTC è anche una considerazione significativa in quanto influisce sull’economicità complessiva del sistema. Pur soddisfacendo i requisiti del sistema, si dovrebbe scegliere una batteria RTC economicamente vantaggiosa.
Ricaricabilità:
Le batterie RTC ricaricabili possono essere caricate durante il funzionamento del sistema utilizzando una fonte di alimentazione esterna, prolungando il tempo di utilizzo del sistema. Le batterie RTC non ricaricabili possono essere utilizzate solo una volta e devono essere sostituite dopo l’uso.
Tipi di batterie RTC
Batteria a bottone:
Le batterie a bottone, come la CR2032, sono piccole batterie rotonde al litio. Possono essere montate su portabatterie o collegate alla scheda principale tramite cavi di alimentazione esterni. Le batterie a bottone non sono ricaricabili, ma offrono vantaggi come piccole dimensioni, elevata capacità, idoneità a un’ampia gamma di temperature, funzionamento semplice e facile sostituzione. Sono tra i tipi di batterie RTC più comunemente utilizzati.
Supercondensatore:
I supercondensatori sono dispositivi di accumulo di energia con elevate densità di energia e potenza. Possono essere saldati direttamente sulla scheda principale o collegati tramite socket. I supercondensatori hanno velocità di carica-scarica rapide, lunga durata, nessun effetto memoria ed ecocompatibilità come vantaggi. Tuttavia, i loro limiti includono la piccola capacità, l’auto-scarica rapida e le scarse caratteristiche di temperatura, che ne limitano l’applicazione negli RTC.
Batteria al litio polimero:
Le batterie al litio polimero sono batterie secondarie al litio flessibili e altamente personalizzabili che possono essere adattate per adattarsi a forme e dimensioni specifiche in base ai requisiti di progettazione del sistema. Offrono vantaggi come elevata capacità, leggerezza e elevata sicurezza. Tuttavia, i loro svantaggi includono costi elevati, cicli di carica-scarica limitati e la necessità di chip di gestione della carica-scarica specializzati, con conseguito uso limitato nelle applicazioni RTC.
Conclusione
In sintesi, quando si seleziona una batteria RTC per un sistema embedded, è essenziale considerare vari fattori e trovare un equilibrio in base ai requisiti di progettazione del sistema e alle considerazioni pratiche.
