用法拉電容替代主板時(shí)鐘電池


這是一塊LED屏的控制板。留意一下,會(huì)發(fā)現(xiàn)板的上部中間有兩個(gè)晶振。一個(gè)長(zhǎng)圓跑道形是單片機(jī)的8MHz晶振、另一個(gè)是細(xì)圓柱形的時(shí)鐘32.768kHz晶振。

控制板加電后單片機(jī)就會(huì)工作,晶振也會(huì)起振,兩個(gè)引腳上能夠測(cè)量到震蕩波形。

時(shí)鐘晶振也會(huì)起振。

當(dāng)外部供電切斷后,單片機(jī)就停止工作了,單片機(jī)晶振也停止了震蕩。

由于LED屏需要時(shí)間控制,例如定時(shí)節(jié)目轉(zhuǎn)換等需要,時(shí)鐘電路必須維持一直工作,這樣 LED屏的時(shí)間就不會(huì)錯(cuò)。主板上的時(shí)鐘依靠這個(gè)CR1220紐扣電池維持供電,繼續(xù)工作。

這時(shí)候電路的功耗非常低,消耗的電流不到一微安。但是這個(gè)一次性鋰電池不能充電,幾年后終將耗盡。電池耗盡后每次斷電 LED屏的時(shí)間都要重新校對(duì),非常不方便。爬上去換電池也是個(gè)小工程,非專業(yè)人士一般很難完成。所以考慮用法拉電容替代電池。某寶上買了3.8V10F的電容。

這個(gè)電容的耐壓式3.8V,容量高達(dá)10法拉,電容上的警告,大意是不能極性反接,不能超壓,不能拆解。

增加的部分原理圖如下。3.3V來(lái)自1117的穩(wěn)壓輸出。經(jīng)過(guò)一個(gè)電阻限流,再經(jīng)過(guò)一個(gè)肖特基二極管SS14向法拉電容充電。整個(gè)電路的時(shí)間常數(shù)超過(guò)200秒,起碼要1個(gè)小時(shí)才能基本完成充電。

SS14肖特基二極管的作用是,防止外部供電切斷后,超級(jí)電容向外部放電。這個(gè)二極管的反向漏電流小于1微安。

焊接好元件,接上電源,經(jīng)過(guò)一個(gè)晚上,完成充電后放大電容端電壓3.088V,跟紐扣電池的3V額定電壓相差無(wú)幾。

經(jīng)過(guò)7小時(shí)的放電后,電容兩端電壓還有3.071V,下降了17毫伏,估算總的放電電流大約7微安??紤]到電容充放電的極化過(guò)程,這個(gè)結(jié)果可能不準(zhǔn)。一段時(shí)間后再測(cè)一次。

又經(jīng)過(guò)22小時(shí)的放電后,電容兩端電壓還有3.058V,下降了13毫伏,估算總的放電電流大約1.6微安。實(shí)測(cè)時(shí)鐘晶振低到1V仍能工作,按3V放電到2V,可以維持70天,足夠度過(guò)春節(jié)假期。

電腦主板上的時(shí)鐘電池原理也差不多。不過(guò)電池更換方便也沒(méi)必要去改。其它所有要使用時(shí)鐘的器件,如果更換電池的成本很高,都可以考慮在安裝之前這樣改造。操作拍照寫(xiě)文一共6小時(shí)。如果覺(jué)得有幫助,記得打賞、點(diǎn)贊、收藏、轉(zhuǎn)發(fā)哦,謝謝!