用法拉電容替代主板時鐘電池


這是一塊LED屏的控制板。留意一下,會發(fā)現(xiàn)板的上部中間有兩個晶振。一個長圓跑道形是單片機的8MHz晶振、另一個是細圓柱形的時鐘32.768kHz晶振。

控制板加電后單片機就會工作,晶振也會起振,兩個引腳上能夠測量到震蕩波形。

時鐘晶振也會起振。

當外部供電切斷后,單片機就停止工作了,單片機晶振也停止了震蕩。

由于LED屏需要時間控制,例如定時節(jié)目轉換等需要,時鐘電路必須維持一直工作,這樣 LED屏的時間就不會錯。主板上的時鐘依靠這個CR1220紐扣電池維持供電,繼續(xù)工作。

這時候電路的功耗非常低,消耗的電流不到一微安。但是這個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屏的時間都要重新校對,非常不方便。爬上去換電池也是個小工程,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。

這個電容的耐壓式3.8V,容量高達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來自1117的穩(wěn)壓輸出。經過一個電阻限流,再經過一個肖特基二極管SS14向法拉電容充電。整個電路的時間常數(shù)超過200秒,起碼要1個小時才能基本完成充電。

SS14肖特基二極管的作用是,防止外部供電切斷后,超級電容向外部放電。這個二極管的反向漏電流小于1微安。

焊接好元件,接上電源,經過一個晚上,完成充電后放大電容端電壓3.088V,跟紐扣電池的3V額定電壓相差無幾。

經過7小時的放電后,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程,這個結果可能不準。一段時間后再測一次。

又經過22小時的放電后,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。實測時鐘晶振低到1V仍能工作,按3V放電到2V,可以維持70天,足夠度過春節(jié)假期。

電腦主板上的時鐘電池原理也差不多。不過電池更換方便也沒必要去改。其它所有要使用時鐘的器件,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。操作拍照寫文一共6小時。如果覺得有幫助,記得打賞、點贊、收藏、轉發(fā)哦,謝謝!