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(jì)

　　案例研究背景

　　Intermec當(dāng)時(shí)正在開發(fā)一款全新的小型化高性價(jià)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(gè)讀取點(diǎn)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(duì)需要一種可在整個(gè)產(chǎn)品生命周期上持續(xù)工作的 – 不需要更換電池的實(shí)時(shí)時(shí)鐘(RTC)和微控制器(MCU)后備電源器件。

　　項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求

　　Intermec的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)提出了如下要求：

　　1.當(dāng)主電源發(fā)生故障時(shí)，能夠?yàn)槲?a class="contentlabel" href="http://butianyuan.cn/news/listbylabel/label/控制器">控制器中的實(shí)時(shí)時(shí)鐘功能提供數(shù)個(gè)小時(shí)的后備電源。

　　2.電池必須是可充電的，以在整個(gè)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(gè)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(jì)解決方案

　　Intermec的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)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://butianyuan.cn/news/listbylabel/label/控制器">控制器中的實(shí)時(shí)時(shí)鐘功能選擇后備電源所提出的設(shè)計(jì)需求。

　　許多采用微控制器和/或?qū)崟r(shí)時(shí)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(shí)時(shí)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(jí)電容器等后備電源而實(shí)現(xiàn)。當(dāng)主電源被中斷 –– 如在線路停電或當(dāng)主電池因?yàn)槌潆娀蚋鼡Q被拿掉時(shí) –– 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(shí)時(shí)時(shí)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(shí)，MCU可以按照編好的程序產(chǎn)生一個(gè)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(shí)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(gè)器件你。這種EnerChip CC能夠在同一個(gè)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(gè)項(xiàng)目評(píng)估Cymbet的EnerChip解決方案

　　本案例研究展示了Intermec的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)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(píng)估工具包。用于后備電源設(shè)計(jì)的理想評(píng)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(píng)估套件帶有一片Micro Crystal RV-2123實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片和一片EnerChip CC CBC3112固態(tài)電池。