帶有EnerChip固態電池后備電源的Intermec IF2網絡讀卡器設計

　　案例研究背景

　　Intermec當時正在開發一款全新的小型化高性價比網絡讀卡器，它可支持各種無線射頻標簽(RFID)應用。這款IF2 RFID網絡讀卡器可支持企業和工業環境，因而需要一種每個讀取點成本都很低的可擴展RFID系統。如圖1所示的可被永久安裝的IF2，它被規劃為可以工作多年而免于維護。Intermec的工程團隊需要一種可在整個產品生命周期上持續工作的 – 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。

　　項目設計要求

　　Intermec的設計團隊提出了如下要求：

　　1.當主電源發生故障時，能夠為微控制器中的實時時鐘功能提供數個小時的后備電源。

　　2.電池必須是可充電的，以在整個產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和回流焊工藝

　　5.電池必須在IF2網絡讀卡器的整個產品生命周期上都持續可用

　　6.必須永遠不必更換電池

　　7.電池每年的自放電不得高于2%

　　8.IF2網絡讀卡器的內置電池必須能夠采用空運

　　9.電池必須符合RoHS和WEEE規范

　　設計解決方案

　　Intermec的設計團隊采用了帶有內置電源管理功能的EnerChip? CC CBC3150固態電池，以滿足他們為微控制器中的實時時鐘功能選擇后備電源所提出的設計需求。

　　許多采用微控制器和/或實時時鐘芯片的系統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/或實時時鐘運行。通常，這是通過采用電源監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。當主電源被中斷 –– 如在線路停電或當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中的數據或保持內部實時時鐘仍在工作。許多MCU都具有內部電源監控電路，可以用來控制從主電源切換到輔助電源這一功能。當電源電壓下降或完全斷電達到電源電壓的閾值電壓時，MCU可以按照編好的程序產生一個內部中斷，使MCU進入低功耗狀態，以從備用電源獲得最長的運行時間。

　　EnerChip CC是一種表面貼裝器件，它把一片可充電固態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提供充電控制、放電控制、閾值電壓檢測、電源監控并等功能。它能夠在2.5V至5.5V的范圍內工作。

　　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的設計團隊如何通過使用EnerChip固態電池，來改善其全新IF2 RFID網絡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品的功能。Cymbet提供了一整套可用于加快新產品開發進度的評估工具包。用于后備電源設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固態電池。