今天為大家介紹一項(xiàng)國(guó)家發(fā)明授權(quán)專利——基于RTC的供電電路和智能電表。該專利由華立科技股份有限公司申請(qǐng)，并于2018年2月2日獲得授權(quán)公告。
 
　　內(nèi)容說(shuō)明
 
　　本發(fā)明涉及智能電表技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及基于RTC的供電電路和智能電表。
 
　　發(fā)明背景
 
　　目前，智能電表將電池外置，當(dāng)電池?fù)p壞或者超過(guò)使用壽命后，可以在不打開(kāi)電表鉛封的情況下，在外部對(duì)電池進(jìn)行更換。在插入新電池之前，如果舊電池已經(jīng)損壞或者欠壓，導(dǎo)致電表沒(méi)電，則需要智能電表內(nèi)部的超級(jí)電容維持供電，從而保證智能電表的準(zhǔn)確性。
 
　　但是，由于超級(jí)電容受容量、自放電、RTC(Real-time clock，時(shí)鐘芯片)的功耗和環(huán)境溫度等因素的影響，對(duì)超級(jí)電容的供電方式提出了很高的要求。尤其是在高溫條件下，測(cè)量超級(jí)電容兩端電壓會(huì)出現(xiàn)低于2V的情況，時(shí)鐘芯片RTC會(huì)出現(xiàn)偏差，這說(shuō)明當(dāng)超級(jí)電容的電壓低于RTC的工作電壓后，時(shí)鐘芯片RTC就不工作了。
 
　　綜上，由于超級(jí)電容受高溫環(huán)境因素的影響，在高溫下自放電過(guò)快，保持電壓能力差，不能保證時(shí)鐘芯片RTC的正常工作。
 
　　發(fā)明內(nèi)容
 
　　針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供基于RTC的供電電路和智能電表，通過(guò)采用升壓芯片，確保時(shí)鐘芯片RTC的正常工作。
 

圖為本發(fā)明基于RTC的供電電路原理圖

 
　　第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了基于RTC的供電電路，電路包括：二極管D2的陽(yáng)極輸入第一電壓，二極管D2的陰極分別與二極管D3的陰極、電容C2的一端、電阻R3的一端和電感L1的一端相連接，二極管D3的陽(yáng)極分別與二極管D1的陰極、電阻R1的一端和電阻R2的一端相連接，二極管D1的陽(yáng)極輸入第二電壓，電阻R1的另一端分別與電阻R2的另一端和超級(jí)電容C1的一端相連接，超級(jí)電容C1的另一端分別與電容C2的另一端和電容C3的一端相連接，并且接地；電阻R3的另一端與升壓電路的引腳1相連接，電感L1的另一端與升壓電路的引腳2相連接，電容C3的另一端與升壓電路的引腳1相連接，升壓電路的引腳6分別與電容C4的一端和電阻R4的一端相連接，并且接地，電容C4的另一端與升壓電路的引腳5相連接，電阻R4的另一端與升壓電路的引腳4相連接；當(dāng)超級(jí)電容C1的電壓小于預(yù)設(shè)電壓時(shí)，升壓電路進(jìn)入升壓模式。
 
　　結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，其中，升壓電路的引腳3為輸入電壓VIN，升壓電路的引腳1為輸出電壓VMIAN，當(dāng)輸入電壓VIN大于預(yù)設(shè)電壓時(shí)，時(shí)鐘芯片RTC處于直通狀態(tài)，時(shí)鐘芯片RTC的輸出電壓為輸入電壓VIN。結(jié)合第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第二種可能的實(shí)施方式，其中，當(dāng)輸入電壓VIN小于輸出電壓VMIAN時(shí)，升壓電路進(jìn)行升壓，以使時(shí)鐘芯片RTC的輸出電壓為輸出電壓VMIAN。
 
　　結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第三種可能的實(shí)施方式，其中，當(dāng)市電供電時(shí)，提供第二電壓，第二電壓為時(shí)鐘芯片RTC供電，并通過(guò)電阻R1和電阻R2為超級(jí)電容C1充電。結(jié)合第一方面的第三種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第四種可能的實(shí)施方式，其中，當(dāng)市電不進(jìn)行供電時(shí)，鋰電池提供第一電壓，第一電壓通過(guò)二極管D2為時(shí)鐘芯片RTC供電。
 
　　結(jié)合第一方面的第四種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第五種可能的實(shí)施方式，其中，當(dāng)市電和鋰電池均不進(jìn)行供電，且超級(jí)電容C1的電壓大于預(yù)設(shè)電壓時(shí)，超級(jí)電容C1通過(guò)二極管D3為時(shí)鐘芯片RTC供電。結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第六種可能的實(shí)施方式，其中，升壓電路為TPS61098。結(jié)合第一方面的第六種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第七種可能的實(shí)施方式，其中，TPS61098包括單節(jié)堿性電池、雙節(jié)堿性電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、單節(jié)紐扣電池、單節(jié)鋰離子電池和鋰聚合物電池中的一種或幾種。結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第八種可能的實(shí)施方式，其中，預(yù)設(shè)電壓為2 .2V。第二方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供智能電表，包括如上的基于RTC的供電電路。
 
　　本發(fā)明實(shí)施例提供了基于RTC的供電電路和智能電表，包括：二極管D2的陽(yáng)極輸入第一電壓，二極管D2的陰極分別與二極管D3的陰極、電容C2的一端、電阻R3的一端和電感L1的一端相連接，二極管D3的陽(yáng)極分別與二極管D1的陰極、電阻R1的一端和電阻R2的一端相連接，二極管D1的陽(yáng)極輸入第二電壓，電阻R1的另一端分別與電阻R2的另一端和超級(jí)電容C1的一端相連接，超級(jí)電容C1的另一端分別與電容C2的另一端和電容C3的一端相連接，并且接地；電阻R3的另一端與升壓電路的引腳1相連接，電感L1的另一端與升壓電路的引腳2相連接，電容C3的另一端與升壓電路的引腳1相連接，升壓電路的引腳6分別與電容C4的一端和電阻R4的一端相連接，并且接地，電容C4的另一端與升壓電路的引腳5相連接，電阻R4的另一端與升壓電路的引腳4相連接；當(dāng)超級(jí)電容C1的電壓小于預(yù)設(shè)電壓時(shí)，升壓電路進(jìn)入升壓模式，通過(guò)采用升壓芯片，確保時(shí)鐘芯片RTC的正常工作。