帶有EnerChip固態(tài)電池后備電源的Intermec IF2網(wǎng)絡(luò)讀卡器設(shè)計

　　案例研究背景

　　Intermec當(dāng)時正在開發(fā)一款全新的小型化高性價比網(wǎng)絡(luò)讀卡器，它可支持各種無線射頻標(biāo)簽(RFID)應(yīng)用。這款I(lǐng)F2 RFID網(wǎng)絡(luò)讀卡器可支持企業(yè)和工業(yè)環(huán)境，因而需要一種每個讀取點成本都很低的可擴(kuò)展RFID系統(tǒng)。如圖1所示的可被永久安裝的IF2，它被規(guī)劃為可以工作多年而免于維護(hù)。Intermec的工程團(tuán)隊需要一種可在整個產(chǎn)品生命周期上持續(xù)工作的 – 不需要更換電池的實時時鐘(RTC)和微控制器(MCU)后備電源器件。

　　項目設(shè)計要求

　　Intermec的設(shè)計團(tuán)隊提出了如下要求：

　　1.當(dāng)主電源發(fā)生故障時，能夠為微控制器中的實時時鐘功能提供數(shù)個小時的后備電源。

　　2.電池必須是可充電的，以在整個產(chǎn)品生命周期上提供斷電后備支持。

　　3.電池必須只占用很小的器件面積，可以安裝到緊湊電路板空間中

　　4.在組裝中必須能夠使用表面貼裝技術(shù)和回流焊工藝

　　5.電池必須在IF2網(wǎng)絡(luò)讀卡器的整個產(chǎn)品生命周期上都持續(xù)可用

　　6.必須永遠(yuǎn)不必更換電池

　　7.電池每年的自放電不得高于2%

　　8.IF2網(wǎng)絡(luò)讀卡器的內(nèi)置電池必須能夠采用空運(yùn)

　　9.電池必須符合RoHS和WEEE規(guī)范

　　設(shè)計解決方案

　　Intermec的設(shè)計團(tuán)隊采用了帶有內(nèi)置電源管理功能的EnerChip? CC CBC3150固態(tài)電池，以滿足他們?yōu)槲?a class="contentlabel" href="http://2s4d.com/news/listbylabel/label/控制器">控制器中的實時時鐘功能選擇后備電源所提出的設(shè)計需求。

　　許多采用微控制器和/或?qū)崟r時鐘芯片的系統(tǒng)都要求在主電源中斷的情況下，還具有非易失性的日期保留和/或?qū)崟r時鐘運(yùn)行。通常，這是通過采用電源監(jiān)控電路再加上諸如紐扣電池或超級電容器等后備電源而實現(xiàn)。當(dāng)主電源被中斷 –– 如在線路停電或當(dāng)主電池因為充電或更換被拿掉時 –– 后備電源提供了足夠的能量，以維持嵌入SRAM中的數(shù)據(jù)或保持內(nèi)部實時時鐘仍在工作。許多MCU都具有內(nèi)部電源監(jiān)控電路，可以用來控制從主電源切換到輔助電源這一功能。當(dāng)電源電壓下降或完全斷電達(dá)到電源電壓的閾值電壓時，MCU可以按照編好的程序產(chǎn)生一個內(nèi)部中斷，使MCU進(jìn)入低功耗狀態(tài)，以從備用電源獲得最長的運(yùn)行時間。

　　EnerChip CC是一種表面貼裝器件，它把一片可充電固態(tài)電池與集成的電池管理芯片封裝在同一個器件你。這種EnerChip CC能夠在同一個小型化封裝內(nèi)提供充電控制、放電控制、閾值電壓檢測、電源監(jiān)控并等功能。它能夠在2.5V至5.5V的范圍內(nèi)工作。

　　采用的EnerChip CC為微控制器提供后備電源的電路非常簡單，如下圖所示：

　　為您的下一個項目評估Cymbet的EnerChip解決方案

　　本案例研究展示了Intermec的設(shè)計團(tuán)隊如何通過使用EnerChip固態(tài)電池，來改善其全新IF2 RFID網(wǎng)絡(luò)讀卡器的功能和競爭力。您也可通過使用的EnerChip器件，來降低成本并改善您產(chǎn)品的功能。Cymbet提供了一整套可用于加快新產(chǎn)品開發(fā)進(jìn)度的評估工具包。用于后備電源設(shè)計的理想評估套件是EnerChip CC RTC EnerChip CC RTC Power Back-up CBC-EVAL-06套件。如圖3所示，這種易于使用的、基于USB的小片評估套件帶有一片Micro Crystal RV-2123實時時鐘芯片和一片EnerChip CC CBC3112固態(tài)電池。