Real-Time-Clocks - Verlieren Sie die Zeit nicht aus dem Auge

Neue Real-Time-Clocks (RTC) durchbrechen die 150 nA -Schallmauer bei der Zeithaltung und ermöglichen lange Backup-Zeiten. Unsere wichtigsten Lieferanten IDT, NXP und ST Microelectronics bieten eine breite Auswahl an Real-Time-Clocks mit extrem niedrigem Backup-Energieverbrauch und einer Reihe von Zusatzfunktionen. Durch die Verwendung eines zusätzlichen Superkondensators oder einer Batterie von Panasonic können Anwender eine maximale Zeithaltung gewährleisten.

Anwendungen

• Intelligente Verbrauchsmessgeräte (Smart Meter)
• Industrielle Messanwendungen
• Gebäudeautomation
• Spielautomaten
• Alarmsysteme
• Token für die Zugangssteuerung, sichere Anwendungen

RTC-Backup mit Kondensatoren

Weil sich Batterien entladen und im Lauf der Zeit altern, und der Austausch einer Batterie in vielen Fällen nicht möglich ist, werden immer häufiger Kondensatoren anstelle von Batterien zum Backup von Real-Time-Clocks verwendet.

Doppelschichtkondensatoren, sogenannte Gold-Cap-Kondensatoren, können ausreichend Energie speichern, um Stromausfälle von mehreren Tagen zu überbrücken und können außerdem praktisch unbegrenzt wieder aufgeladen werden. Neue Technologien wie Dünnschichtbatterien bieten eine Lösung, die  zwischen Kondensatoren und Primärbatterien liegt, werden aber aufgrund der hohen Kosten und der benötigten Ladeschaltung im Wesentlichen nur auf dem Gebiet des Energy Harvesting für autonome Sensoranwendungen eingesetzt.

Mit einer einfachen Schaltung kann sichergestellt werden, dass der Backup-Kondensator maximal aufgeladen wird, während gleichzeitig die RTC-Versorgungsspannung auf den benötigten Wert eingestellt wird. Zur Abschätzung Haltezeit der RTC muss der Kondensatorleckstrom berücksichtigt werden. Dieser ist oft höher als der Zeitthaltestrom der RTC, ganz besonders bei den oben erwähnten neuen Generationen von RTCs, bei denen die Zeithalteströme nur 110nA betragen können.

Für bestimmte mobile Geräte mit Betriebsspannun¬gen von 3,3V hat Panasonic die neuen Gold-Cap-Kondensatoren der Serie EN in Coin-Ausführung entwickelt, die sich durch typische Kriechströme von weniger als 200 nA und extrem kleine SMD-Gehäuse auszeichnen.
Die Haltezeit lässt sich mit der folgenden Formel berechnen: T=C*(Vmax - Vmin)/IL

Dabei ist C die Kapazität in Farad, Vmax die Betriebsspannung, Vmin die Mindestspannung, bei der die Zeithaltung noch funktioniert, und I (L) die Summe von Zeithaltestrom plus Kriechstrom des Kondensators in Nanoampere.

Produkthighlights

M41T62 – unsere kleinste RTC in einem LLC8 Keramikgehäuse mit Abmessungen von nur 1,5 mm x 3,2 mm mit integriertem 32-kHz -Oszillator!
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M41ST87W – eine komplette RTC für sichere Anwendungen, mit einer eindeutigen Seriennummer, Manipulationserkennung und automatischem Löschen des RAM!
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PCF2123 – unsere RTC mit dem niedrigsten Zeithaltestrom und dem breitesten Betriebsspannungsbereich. Dieses Bauteil arbeitet mit einem typischen Strom von nur 110 nA!
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PCF2129A – unsere genaueste RTC mit integriertem Quarzoszillator und Temperaturkompensation, erreicht eine Genauigkeit von 3ppm über den gesamten Temperaturbereich!
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Produkttabelle RTC

Device	Supplier	Interface	int RAM	Typ. Time Keeping Current nA	Time V Max	Time V Min	Package	Features
PCF2123	NXP	SPI 8MHz	---	110	5,5	1,1	HVQFN16, TSSOP14	Progr Alarm with IRQ, Watchdog Funct.
PCF8523	NXP	I²C 1MHz	---	150	5,5	1	SO8, HVSON8, TSSOP14	Dual IRQ Out, Progr Alarm, BAT backup with switchover
PCF2127A	NXP	SPI 6,5MHz I²C 400kHz	512 Bytes	650	4,2	1,2	SO20	Integrated temperature compensated crystal Oszillator with int. Capacitors (± 3ppm accuracy from -15° to +60°C)
PCF2129A	NXP	SPI 6,5MHz I²C 400kHz	---	650	4,2	1,2	SO20	Integrated temperature compensated crystal Oszillator with int. Capacitors (± 3ppm accuracy from -15° to +60°C)
IDT1337G	IDT	I²C 400kHz		425	5,5	1,8	SO8, TSSOP8, VFQFN16	Two programmable Alarms, Square Wave output
IDT1338-18	IDT	I²C 400kHz	56 Bytes	800	5,5	1,8	SO8, SO16, TSSOP8	Integr. Crystal for SO16 Version, Bat backup with switchover, Progr. Square Wave Output
IDT1339	IDT	I²C 400kHz	56 Bytes	400	5,5	1,8	SO8, SO16, TSSOP8	Trickle Charge Capability, 2 progr. Alarms, Integr. Crystal for SO16 Version, Progr Square Wave Out
M41T62	ST	I²C 400kHz	---	350	4,4	1	LCC8, VFQFPN16	Progr Alarm, Square Wave Output, Watchdog Timer, Osc. Fail Detect
M41ST85W	ST	I²C 400kHz	44 Bytes	400	3,5	2,5	SO28	Progr Alarm, Square Wave Output, Batt Switchover, Watchdog Timer, POR, LVD, Power Fail Comparator, Reset Inputs
M41ST87W	ST	I²C 400kHz	128 Bytes	500	3,6	2,7	SO28, SSOP20	Progr Alarm, Square Wave Output, Batt Switchover, Watchdog Timer, POR, LVD, Power Fail Comparator, Reset Inputs, Osc. Fail Detect
M41T93	ST	SPI 10MHz	12 Bytes	365	5,5	2,4	SO18, VFQFPN16	Progr Alarm, Square Wave Output, Batt Switchover, Watchdog Timer, POR, LVD
M41T94	ST	SPI	44 Bytes	400	5,5	2,5	SO16, SO28	Progr Alarm, Square Wave Output, Batt Switchover, Watchdog Timer, POR, LVD, Reset Inputs, Battery Low Detect
M41T66	ST	I²C 400kHz	---	350	4,4	1,3	VFQFPN16	Progr Alarm, Square Wave Output, Watchdog Timer, Osc. Fail Detect
M41T11	ST	I²C	56 Bytes	800	5,5	2	SO8, SO28	Battery Switchover
M41T0	ST	I²C 400kHz	---	900	5,5	2	SO8	Osc. Fail Detect
M41T00AUD	ST	I²C 400kHz	---	400	3,6	1,7	DFN16	Osc. Fail Detect, Battery Switchover, Tone Generator with Output Amplifier

 

Produkttabelle Gold-Cap-Kondensatoren

Device (Datasheet)	Vendor	Type	Cap (F)	Max Op. V.	Leakage nA
EECS5R5H155	Panasonic	SG-Series	1,5	5,5	500
EECS5R5H105	Panasonic	SG-Series	1	5,5	500
EECS5R5H474	Panasonic	SG-Series	0,47	5,5	500
EECF5R5U155	Panasonic	NF- Series	1,5	5,5	500
EECF5R5U105	Panasonic	NF- Series	1	5,5	500
EECF5R5U474	Panasonic	NF- Series	0,47	5,5	500
EECF5R5U224	Panasonic	NF- Series	0,22	5,5	500
EECF5R5U104	Panasonic	NF- Series	0,1	5,5	500
EECS0HD334	Panasonic	SD-Series	0,33	5,5	300
EECS0HD224	Panasonic	SD-Series	0,22	5,5	300
EECS0HD104	Panasonic	SD-Series	0,1	5,5	300
EECS0HD473	Panasonic	SD-Series	0,047	5,5	300
EECS0HD223	Panasonic	SD-Series	0,022	5,5	300
EECEN0F224	Panasonic	EN-Series	0,22	3,3	200