今天為大家介紹一項國家發(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，并于2018年2月2日獲得授權(quán)公告。
內(nèi)容說明
本發(fā)明涉及智能電表技術領域，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，當電池損壞或者超過使用壽命后，可以在不打開電表鉛封的情況下，在外部對電池進行更換。在插入新電池之前，如果舊電池已經(jīng)損壞或者欠壓，導致電表沒電，則需要智能電表內(nèi)部的超級電容維持供電，從而保證智能電表的準確性。
但是，由于超級電容受容量、自放電、RTC(Real-time clock，時鐘芯片)的功耗和環(huán)境溫度等因素的影響，對超級電容的供電方式提出了很高的要求。尤其是在高溫條件下，測量超級電容兩端電壓會出現(xiàn)低于2V的情況，時鐘芯片RTC會出現(xiàn)偏差，這說明當超級電容的電壓低于RTC的工作電壓后，時鐘芯片RTC就不工作了。
綜上，由于超級電容受高溫環(huán)境因素的影響，在高溫下自放電過快，保持電壓能力差，不能保證時鐘芯片RTC的正常工作。
發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明的目的在于提供基于RTC的供電電路和智能電表，通過采用升壓芯片，確保時鐘芯片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)明實施例提供了基于RTC的供電電路，電路包括：二極管D2的陽極輸入第一電壓，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的另一端和超級電容C1的一端相連接，超級電容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；當超級電容C1的電壓小于預設電壓時，升壓電路進入升壓模式。
結(jié)合第一方面，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，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，當輸入電壓VIN大于預設電壓時，時鐘芯片RTC處于直通狀態(tài)，時鐘芯片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施方式，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式，其中，當輸入電壓VIN小于輸出電壓VMIAN時，升壓電路進行升壓，以使時鐘芯片RTC的輸出電壓為輸出電壓VMIAN。
結(jié)合第一方面，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第三種可能的實施方式，其中，當市電供電時，提供第二電壓，第二電壓為時鐘芯片RTC供電，并通過電阻R1和電阻R2為超級電容C1充電。結(jié)合第一方面的第三種可能的實施方式，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第四種可能的實施方式，其中，當市電不進行供電時，鋰電池提供第一電壓，第一電壓通過二極管D2為時鐘芯片RTC供電。
結(jié)合第一方面的第四種可能的實施方式，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第五種可能的實施方式，其中，當市電和鋰電池均不進行供電，且超級電容C1的電壓大于預設電壓時，超級電容C1通過二極管D3為時鐘芯片RTC供電。結(jié)合第一方面，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第六種可能的實施方式，其中，升壓電路為TPS61098。結(jié)合第一方面的第六種可能的實施方式，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第七種可能的實施方式，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)明實施例提供了第一方面的第八種可能的實施方式，其中，預設電壓為2 .2V。第二方面，本發(fā)明實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的另一端和超級電容C1的一端相連接，超級電容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；當超級電容C1的電壓小于預設電壓時，升壓電路進入升壓模式，通過采用升壓芯片，確保時鐘芯片RTC的正常工作。
