Epson 愛普生RX8130CE即時時鐘模組內建電源自動切換和備用電池充電控制功能 (上)

日期 : 2021-12-15
標籤 :
Epson RX8130CE Real-Time Clock module Power Switch

新聞內容

文: 王建斌

概述

精工愛普生Real-Time Clock (RTC)模組RX8130CE,內建備用電池充電偵測控制、和電源自動切換功能。備用電池充電控制用於可充電式鋰聚合物電池進行充電,內部有四階段的充電電壓偵測保護設定功能,避免過度充電導致可充電式鋰聚合物電池壽命縮短,甚至有過度充電下因過熱引發安全問題。

RX8130CE內建電源自動切換功能,可以偵測主要電源供電準位,若發生電壓過低的狀況,可以自動將工作電源切換至備用電源。

另外,該機種內部亦支援備用電池電壓監測,若備用電池電壓嚴重不足條件發生,可透過中斷信號發送觸發提醒,並於低電壓偵測暫存器對應旗標中,自動寫入異常。

以上功能,皆能夠讓設計本RTC模組電路設計者,使其系統持續維持即時時鐘時間的正確性,並簡化硬體設計者外部切換電路設計時間,和降低多餘外部零件的零件成本清單。 

充電與電源自動切換功能設定暫存器

關於RX8130CE充電功能啟動與否,和電源自動偵測切換暫存器設定

功能說明

INIEN

CHGEN

電源自動偵測切換 + 備用電源不充電

       (不可充電,一次電池)

1

0

電源自動偵測切換 + 備用電源充電

        (可充電,二次電池)

1

1

不需電源切換 (Power on reset後的預設值)

0

0

Table 1.

開機後的流程與暫存器設定關係請參考下圖Figure 1.

*VDET1 可以透過暫存器RSVSEL設定,請參考下圖Figure 2.

備用電池充電控制

若使用可充電式二次電池作為備用電池電源,例如:過度充電有安全顧慮的鋰聚合物電池,或是無過電壓充電顧慮的金電容或超級電容,當暫存器CHGEN設定Enable後,針對充電控制還有一些功能可以讓可充電式電源更加方便使用,相關的暫存器如下:

BFVSELx: 設定偵測可充電式電源滿充電壓條件,請參考下圖Figure 3.


                                                                     Figure 3.

VBFF: 電源是否已經充滿電(每一秒更新一次),請參考下圖Figure 4.

VBLF: VBAT低電量偵測,請參考下圖Figure 5.


VBLFE: 開啟VBLF低電量偵測,請參考下圖Figure 6.


  • 若要使用VBLF 低電量偵測,必須在設定前至少設定一次“INIEN=1”,再設定VBLFE。
  • 在正常工作運行模式(VDD供電)期間,可以偵測VBAT低電壓(不可充電和可充電電池)。
  • 若備用電源模式下,VBLF功能無法使用,返回正常模式後將可使用VBLF低電量偵測。

 結論

本章節介紹了備用電源充電的相關暫存器設定,而具備這些功能的RX8130CE可以讓整體耗電再變得更小。因為MCU就不需要無時無刻地使用ADC功能來偵測可充電電源的電量是否過低,也不需要控制MCU的輸出腳來對外部電路切換,大大節省了時間與成本同時也簡化了硬體設計。

下一章節中,我們將會介紹RX8130CE內部的電源切換電路作用機制,還有電源自動切換相關的暫存器。