智能电表及其实时时钟的后备供电电路制造技术

一种智能电表及其实时时钟的后备供电电路，包括：供电电源，与该供电电源相连的超级电容，以及与该超级电容相连的压差线性稳压器；其中，该供电电源用于通过智能电表提供的一直流供给来为该超级电容充电，该压差线性稳压器的输出电压邻近智能电表的实时时钟的供电电压范围的底限。本实用新型专利技术能够很好地满足智能电表的掉电后RTC的维持工作时间要求。

【技术实现步骤摘要】
智能电表及其实时时钟的后备供电电路
本技术涉及智能电表，尤其是涉及智能电表的实时时钟的后备供电。
技术介绍
智能电表通常设有RTC（Real-TimeClock，实时时钟）。在掉电后，仍然需要维持RTC的正常工作。随着电表技术的日益成熟，对于掉电后RTC的维持工作时间也越来越长。有一种智能电表的新需求，其设定寿命为15年，其设定的掉电后RTC的维持工作时间为10天。考虑到掉电后，RTC的消耗电流大致在2-6μA。采用电池供电的话，消耗电流为4μA，无法满足15年的寿命要求。采用现有的超级电容供电的话，充电至3.3V；掉电后，RTC的消耗电流为4μA左右，无法满足10天的维持工作时间要求。可见，实有必要对实时时钟的后备供电电路进行改进。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于克服上述现有技术所存在的不足，而提出一种智能电表的实时时钟的后备供电电路，能够很好地满足智能电表的掉电后RTC的维持工作时间要求。本技术针对上述技术问题提出一种智能电表的实时时钟的后备供电电路，包括：供电电源，与该供电电源相连的超级电容，以及与该超级电容相连的压差线性稳压器；其中，该供电电源用于通过智能电表提供的一直流供给来为该超级电容充电，该压差线性稳压器的输出电压邻近智能电表的实时时钟的供电电压范围的底限。在一些实施例中，该压差线性稳压器的输出电压为2.1V，该实时时钟的供电电压范围的底限为2.0V。在一些实施例中，该压差线性稳压器由芯片U30及其外围电路构成；其中，该压差线性稳压器的输出电压是指该芯片U30的输出电压Vbat。在一些实施例中，该压差线性稳压器的消耗电流为2.1μA。在一些实施例中，该供电电源包括串接在该直流供给与该超级电容之间的二极管和电阻；其中，该二极管用于限制电流只能由该直流供给单向地流入该超级电容，该电阻用于限定该超级电容的充电电流。在一些实施例中，该直流供给的电压为5V。在一些实施例中，该超级电容的额定电压为5.5V。本技术针对上述技术问题还提出一种智能电表，包括微处理器，该微处理器内部带实时时钟；以及如上所述的后备供电电路，该后备供电电路用于为该实时时钟提供掉电时的电源供给。与现有技术相比，本技术的智能电表的实时时钟的后备供电电路，通过巧妙地用供电电源、超级电容和压差线性稳压器来构成，并使该压差线性稳压器的输出电压邻近智能电表的实时时钟的供电电压范围的底限，能够很好地满足智能电表的掉电后RTC的维持工作时间要求。附图说明图1是本技术的智能电表及其实时时钟的后备供电电路的框图。图2是本技术的智能电表及其实时时钟的后备供电电路的电原理图。具体实施方式以下结合本说明书的附图，对本技术的较佳实施例予以进一步地详尽阐述。参见图1，图1是本技术的智能电表及其实时时钟的后备供电电路的框图。本技术提出一种智能电表100，其大致包括：微处理器内部的实时时钟10和实时时钟10的后备供电电路20。该后备供电电路20具体包括：供电电源1，与该供电电源1相连的超级电容2，以及与该超级电容2相连的压差线性稳压器3（LDO，LowDropoutLineraRegulators）。其中，该供电电源1用于通过智能电表100提供的一直流供给来为该超级电容2充电，该压差线性稳压器3的输出电压邻近该实时时钟10的供电电压范围的底限。在智能电表100掉电时，由该压差线性稳压器3为该实时时钟10提供供电。在本实施例中，该超级电容的额定电压为5.5V。该直流供给的电压为5V。该实时时钟10的供电电压范围在2.0V-3.6V。该压差线性稳压器3的输出电压为2.1V，该实时时钟10的供电电压范围的底限为2.0V。该压差线性稳压器的消耗电流为2.1μA。可以理解的是，鉴于：实时时钟10的供电电压与实时时钟10的消耗电流存在大致线性的关系，即：供电电压越高，消耗电流越大。例如：供电电压为2V时，消耗电流为2.1μA；供电电压为2.3V时，消耗电流为3.1μA；供电电压为2.8V时，消耗电流为3.3μA；供电电压为3.0V时，消耗电流为4.2μA；供电电压为3.5V时，消耗电流为5.2μA。为了尽可能地以低供电电压来为实时时钟10，选取邻近实时时钟10的供电电压范围的底限2.0V的输出电压为2.1V的压差线性稳压器3，可以确保该后备供电电路20功耗趋近最小。经过实际测试，采用该后备供电电路20来为该实时时钟10供电，掉电后RTC的维持工作时间为11天，能够很好地满足前述的掉电后RTC的维持工作时间为10天的要求。参见图2，图2是本技术的智能电表及其实时时钟的后备供电电路的电原理图。可见，前述的供电电源1由5V电源AVDD_5V、二极管D2和电阻R20构成。其中，二极管D2用于限制电流只能由5V电源AVDD_5V单向地流入超级电容EC1。电阻R20用于限定超级电容EC1的充电电流。前述的压差线性稳压器3由芯片U30及其外围电路构成。芯片U30的输出电压Vbat为2.1V，其通过双二极管D1中的一个二极管隔离后，能够作为供电电源VDD3V3为实时时钟10供电。值得一提的是，在智能电表10正常得电工作时，由于输出电压Vbat低于智能电表10的电源VDD3.3，供电电源VDD3V3是由电源VDD3.3供给的。采用该后备供电电路20的有益效果包括：在不使用外部电池的情况下，能够满足对于RTC的新的设定要求；电路简单，实用，成本较低；超级电容放电电流更小，使用寿命更长。上述内容仅为本技术的较佳实施例，并非用于限制本技术的实施方案，本领域普通技术人员根据本技术的主要构思和精神，可以十分方便地进行相应的变通或修改，故本技术的保护范围应以权利要求书所要求的保护范围为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能电表的实时时钟的后备供电电路，其特征在于，包括：供电电源，与该供电电源相连的超级电容，以及与该超级电容相连的压差线性稳压器；其中，该供电电源用于通过智能电表提供的一直流供给来为该超级电容充电，该压差线性稳压器的输出电压邻近智能电表的实时时钟的供电电压范围的底限。

【技术特征摘要】
1.一种智能电表的实时时钟的后备供电电路，其特征在于，包括：供电电源，与该供电电源相连的超级电容，以及与该超级电容相连的压差线性稳压器；其中，该供电电源用于通过智能电表提供的一直流供给来为该超级电容充电，该压差线性稳压器的输出电压邻近智能电表的实时时钟的供电电压范围的底限。2.依据权利要求1所述的智能电表的实时时钟的后备供电电路，其特征在于，该压差线性稳压器的输出电压为2.1V，该实时时钟的供电电压范围的底限为2.0V。3.依据权利要求2所述的智能电表的实时时钟的后备供电电路，其特征在于，该压差线性稳压器由芯片U30及其外围电路构成；其中，该压差线性稳压器的输出电压是指该芯片U30的输出电压Vbat。4.依据权利要求2所述的智能电表的实时时钟的后备供...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩晓，
申请(专利权)人：成都长城开发科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51