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)
Epson RX8130CE Real-Time Clock module Build in Power
Switch & Backup Battery Charge Control functions


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
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開機後的流程與暫存器設定關係請參考下圖 Figure 1.
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*VDET1 可以透過暫存器 RSVSEL 設定,請參考下圖 Figure 2.
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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.
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VBFF: 電源是否已經充滿電(每一秒更新一次),請參考下圖 Figure 4.
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VBLF: VBAT 低電量偵測,請參考下圖 Figure 5.
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VBLFE: 開啟 VBLF 低電量偵測,請參考下圖 Figure 6.
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- 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。

敬請期待。

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