개요: Maxim 실시간 클록 (RTC) 제품군은 집적된 트리클 충전 회로와 함께 많은 부품을 포함하고 있다. 트리클 전지는 2차 충전기 또는 커패시터를 충전하는데 사용할 수 있다. 배터리 또는 커패시터는 VCC의 전원 전압이 존재하지 않을 때 클록 동작을 유지하는데 사용된다. 커패시터에 저장된 에너지는 일정 시간 동안 클록 동작을 유지하며, 이 시간은 여러 요소에 의해 결정된다. 이 애플리케이션 노트에서는 커패시터 크기를 기준으로 백업 시간을 계산하는데 사용되는 방법을 설명한다. 참조: 애플리케이션 노트 3816, "Selecting a Backup Source for Real-Time Clocks" 충전 회로 일반적인 트리클 충전기 회로 다이어그램은 그림 1에서 볼 수 있다. 트리클 충전기 레지스터의 상위 니블의 특정 4비트 패턴은 트리클 충전기를 활성화시키는데 사용된다. 하위 4비트는 전압 강하 다이오드 및 전류 제한 저항을 선택하는데 사용된다. 아래의 다이어그램에서 충전 경로에 하나의 다이오드를 삽입하거나 또는 삽입하지 않을 수 있으며, 선택할 수 있는 저항값은 250Ω 또는 4kΩ. 일부 소자는 다른 다이오드와 저항 구성을 제공한다 (자세한 내용은 소자의 데이터 시트 참조). 커패시터는 VBACKUP으로부터 접지에 연결된다 (그림 2). 그림 1. 일반적인 트리클 충전 회로 그림 2. 일반 회로 사용자는 커패시터 충전에 필요한 최대 전류에 따라 다이오드 및 저항 선택을 결정한다. 충전 전류 제한값에 대해서는 커패시터 제조업체에 문의하거나 또는 커패시터 데이터 시트를 참조한다. 충전 전류 계산 최대 충전 전류는 다음과 같이 계산할 수 있다. 3.3V의 시스템 전원이 VCC에 인가되고, 다이오드 없이 2kΩ의 저항값을 갖도록 구성된 트리클 충전기가 활성화되었다고 가정하면, 커패시터 전압이 제로일 때 최대 충전 전류는 다음과 같이 계산할 수 있다. IMAX = (VCC - diode drop)/R2 = (3.3V - 0V)/R2 ≈ (3.3V - 0V)/2kΩ ≈ 1.65mA VBACKUP의 전압이 증가함에 따라 충전 전류는 감소한다. 백업 시간 계산 이제 필요한 커패시터 크기를 계산해야 한다. 바람직한 백업 시간을 고려한다면, 커패시터의 시작 및 종료 전압, 커패시터로부터 발생되는 전류 및 커패시터 크기 등 다양한 여러 파라미터를 알아야 할 필요가 있다. RTC가 VBACKUP에서 동작하면서 정전류를 소비한다고 가정하면 다음 공식을 사용하여 최악의 경우 백업 시간을 계산한다. [C(VBACKUPSTART - VBACKUPMIN)/IBACKUPMAX]/3600 여기에서, C는 farad으로 표시한 커패시터 값이다. VBACKUPSTART는 볼트로 표시한 초기 전압이다. (VCC에 인가된 전압으로 이 값은, 다이오드가 사용된 경우, 충전 회로에 사용된 다이오드로부터의 전압 강하보다 작다). VBACKUPMIN은 볼트로 표시한 종료 전압이다 (최소 발진기 동작 전압). IBACKUPMAX는 암페어로 표시한 최대 데이터 시트 VBACKUP 전류이다. C = 0.2F, VBACKUPSTART = 3.3V, VBACKUPMIN = 1.3V이고 I BACKUPMAX = 1000nA라고 한다면, 시간 = [0.2(3.3 - 1.3)/(1e - 6)]/3600 = [0.2(2.0)/(1e - 6)]/3600 = 111.1 일반적인 백업 시간을 구하고자 하는 경우, IBACKUP 일반 값(IBACKUPTYP)에 IBACKUP 최대값(IBACKUPMAX)을 대입한다. 따라서, VBACKUPTYP이 3.3V이고 IBACKUPTYP이 600nA라면, 시간 = [0.2(3.3 - 1.3)/(600e - 9)]/3600 = [0.2(2.0)(600e - 9)]/3600 = 185.2 이러한 계산은 VBACKUP의 전압과 상관 없이 IBACKUP은 일정하다고 가정한 것이다. Maxim RTC의 발진기는 저항에 더 가깝게 동작한다. 따라서 백업 전류는 백업 전압과 함께 감소하는 경향이 있다. 그러므로, 보다 실제적인 백업 시간의 계산이 가능하다. 기본적인 전자공학에서 임의의 특정 시간에 (아래의 방전 회로에서) 커패시터에 흐르는 전압을 결정하는 공식은 그림 3과 같다. V(t) = E(e-τ/RC) 여기에서, τ는 초 단위 시간이다. E는 볼트로 표시한 초기 전압이다. V는 볼트로 표시한 종료 전압이다. R은 옴으로 표시한 저항 부하이다. C는 farad으로 표시한 캐패시터 값이다. t를 구하기 위해 방정식을 재배열하면 다음과 같은 식을 얻을 수 있다. -ln(V/E)(RC) = t 그림 3. 방전 회로 RTC 데이터 시트에서 최대 VBACKUP 전류 (IBACKUPMAX)뿐 아니라 최소 발진기 동작 전압을 얻을 수 있다. 부하 저항 R을 구하려면, 데이터 시트의 VBACKUPMAX을 IBACKUPMAX으로 나눈다(최악의 경우 전류가 최대 입력 전압에서 발생하기 때문이다). 이 예에서, VBACKUPMAX은 3.7V이고 IBACKUPMAX은 1000nA 또는 3.7/1e-6 또는 3,700,000Ω이다. 커패시터 값이 0.2F이고 3.3V으로 충전되었으며, IBACKUPMAX은 1000nA이고, 최소 발진기 동작 전압이 1.3V이라고 가정하면, 백업 시간은 다음과 같이 계산할 수 있다. -ln(VBACKUPMIN/VBACKUPMAX)[(VBACKUPMAX/IBACKUPMAX) × C] = -ln(1.3/3.3)(3,700,000 × 0.2) = 689,353초 (191.5시간) C 값을 바꾸면, 백업 커패시터로부터 동작하는 동안 추정된 동작 시간을 결정할 수 있다. 이러한 계산은 온라인 계산기를 사용하여 할 수 있다. 이 수퍼 커패시터 계산기는 위의 3개 방정식을 구현한다. 자동 업데이트 관심 분야의 애플리케이션 노트가 나올 때 자동으로 업데이트를 원하십니까? 그렇다면 EE-Mail™을 신청하십시오. We Want Your Feedback! 의견을 보내주세요! 위 내용이 도움이 되셨나요? 여러분의 의견을 기다립니다 — Maxim은 보내주신 정정이나 제안사항을 반영하고 있습니다. 이 페이지를 평가하고 의견을 보내주십시오.   다운로드, PDF 형식 (44kB)  AN3517, AN 3517, APP3517, Appnote3517, Appnote 3517