Gutes Neues!
letztes Jahr war noch alles klar geregelt: Zeit kommt aus einem RTC-Chip
mit TCXO, dazu noch ein DCF-Empfänger. Wenn die eingelötete Batterie
leer ist, muss das Gerät repariert werden. Das passiert dank >1Ah nach
10 bis 20 Jahren und jeder ist zufrieden.
Formal ist das nicht mehr erlaubt, der Benutzer muss die Batterie leicht
wechseln können. Damit kommt praktisch nur noch die CR2032 in Frage.
Größere gibt es nicht im Supermarkt, oder, noch schlimmer, sie sind
nicht wirklich kompatibel.
Mal angenommen, ein Supercap müsste dank Gesetzeslücke nicht wechselbar
sein. Laut Gerüchten aus dem Internet hält der aber nicht so lange wie
eine CR2032, nur zwei Trends sind klar: weniger Spannung und weniger
Temperatur helfen.
Eaton verspricht für ihre PHVL 5000 Stunden bei 85°C oder 2 Jahre bei
65°C, jeweils bei 3.9V. Zwecks fairem Vergleich mit der CR2032 laden wir
nur bis 3.0V. Ein altes WIMA-Datenblatt sagt 0.3V weniger oder 30 Grad
kälter = 10-fache Lebensdauer. Das wären schon mal 2000 Jahre.
Selbst mit nur doppelter Lebensdauer pro 0.3V sind es noch 16 Jahre bei
65°C. Das sollte die CR2032 aus dem Supermarkt auch noch schaffen --
wenn der Strom meistens aus der Steckdose kommt. Allerdings fällt die
komplett aus, während der Supercap noch 70% der Nennkapazität hat.
Wer findet den Fehler?
Eine einfachere Frage: sind Supercaps und Goldcaps grundverschieden?
Ungefähr so: Goldcaps haben mehr als 10 Ohm und brauchen eher Tage als
Stunden bis sie voll geladen sind. Supercaps haben weniger als 1 Ohm und
verhalten sich wie normale Elkos?
Natürlich geht ein Supercap nur mit GPS, DCF oder NTP. Wobei die gerade
nach einem Kaltstart möglichst schnell die gültige Zeit liefern müssen.
Mein u-blox 7 blieb bei 41 Versuchen immer unter 4 Minuten, 28x unter 2
Minuten. Und das drinnen zwischen Schaltnetzteilen und PCs. Brauche ich
Versuche über mehrere Tage oder sind die so schnell?
Was sagt "der Benutzer" dazu? Braucht man eine RTC mit TCXO und eine
dicke Batterie oder tut es die interne vom uC mit Supercap auch?
Bauform B. schrieb:> Wer findet den Fehler?
Sehr viel verwirrende Prosa.
Bauform B. schrieb:> Damit kommt praktisch nur noch die CR2032 in Frage.> Größere gibt es nicht im Supermarkt, oder, noch schlimmer, sie sind> nicht wirklich kompatibel.
Weißt Du wofür das 2032 steht?
Was spricht gegen CR2032 kombiniert mit einem guten RTC-Chip?
Z.B. Micro Crystal RV-8803-C7. Mit +-3ppm über -40 bis +85°C kann der
sogar ne gute Weile ohne NTP oder GPS auskommen.
Der braucht nur 240nA und läuft bis 1,5V runter. Nehmen wir mal an die
CR2032 hat 230mAh, dann läuft die damit theoretisch 109 Jahre. Also im
Grunde zählt nur die Selbstendladung der CR2032, das dürften in der
Praxis gut über 10 Jahre sein.
Bauform B. schrieb:> Wer findet den Fehler?
Ein Kondensator wird niemals die Ladung über einige Jahre halten,
deshalb ist Deine Frage ein Schwachsinn!
Egal ob Batterie oder Supercap, von Selbstentladung hast Du noch
nichts gehört?
Bauform B. schrieb:> Eine einfachere Frage: sind Supercaps und Goldcaps grundverschieden?> Ungefähr so: Goldcaps haben mehr als 10 Ohm und brauchen eher Tage als> Stunden bis sie voll geladen sind. Supercaps haben weniger als 1 Ohm und> verhalten sich wie normale Elkos?
Woher stammt dieser Schwachsinn?
Bauform B. schrieb:> Formal ist das nicht mehr erlaubt, der Benutzer muss die Batterie leicht> wechseln können.
Ist das so? Wenn das so ist, dann würde ich als juristischer Laie aus
"leicht wechseln können" nicht heraus lesen dass eine Ersatzbatterie
leicht zu bekommen sein muss. Nur, dass wenn der Benutzer eine
Ersatzbatterie hat, er den Austausch leicht selber vornehmen kann.
> Größere gibt es nicht im Supermarkt,
Aus "leicht wechseln können" würde ich als juristischer Laie auch nicht
raus interpretieren dass die Batterie im Supermarkt erhältlich sein
muss.
> Wer findet den Fehler?
Ich habe das Gefühl dass ihr da irgendwas falsch interpretiert. Original
der Vorschrift besorgen, echten juristischen Rat einholen wie sie
wirklich zu interpretieren ist. Nicht auf irgendwelche Scheißhausparolen
aus dem Internet hören.
Gerd E. schrieb:> Was spricht gegen CR2032 kombiniert mit einem guten RTC-Chip?> Z.B. Micro Crystal RV-8803-C7.
Nicht viel. Der hat keinen VBAT-Pin und merkt deshalb nicht, wenn die
3.3V abgeschaltet werden und damit die I2C Pull-Up. Eine Flanke auf SDA
und SCL gleichzeitig ist nicht definiert.
Er braucht er ziemlich viel Hühnerfutter, weil die Spannung an SDA und
SCL nicht größer als VDD werden darf. Auch dann nicht, wenn die 3.3V bei
leerer Batterie eingeschaltet werden. Die Bedingung "VDD rising slew
rate at initial power on reset: 0.1 ... 1 V/ms" macht das auch nicht
einfacher. Man braucht zwei ziemlich große Kondensatoren mit wenig
Leckstrom.
Mani W. schrieb:> Bauform B. schrieb:>> Eine einfachere Frage: sind Supercaps und Goldcaps grundverschieden?>> Ungefähr so: Goldcaps haben mehr als 10 Ohm und brauchen eher Tage als>> Stunden bis sie voll geladen sind. Supercaps haben weniger als 1 Ohm und>> verhalten sich wie normale Elkos?>> Woher stammt dieser Schwachsinn?https://en.wikipedia.org/wiki/Supercapacitor
besonders Abschnitt 6 Electrical parameters
Hannes J. schrieb:> Bauform B. schrieb:>> Formal ist das nicht mehr erlaubt, der Benutzer muss die Batterie leicht>> wechseln können.>> Ist das so? Wenn das so ist, dann würde ich als juristischer Laie aus> "leicht wechseln können" nicht heraus lesen dass eine Ersatzbatterie> leicht zu bekommen sein muss.
Damit mögen sich die Anwälte beschäftigen. Als Techniker möchte man doch
ein benutzerfreundliches und langlebiges Gerät bauen. Wenn ich schon
alles rund um die RTC in Frage stelle, muss ich doch auch die Grenzen in
der Richtung erkunden.
Bauform B. schrieb:>> Woher stammt dieser Schwachsinn?>> https://en.wikipedia.org/wiki/Supercapacitor> besonders Abschnitt 6 Electrical parameters
Da steht aber:
Die Selbstentladungszeit des Superkondensators wird in Stunden, Tagen
oder Wochen angegeben. Als Beispiel gibt ein 5,5 V/F Panasonic
"Goldkondensator" für einen Doppelzellenkondensator einen
Spannungsabfall bei 20 °C von 5,5 V auf 3 V in 600 Stunden (25 Tage oder
3,6 Wochen) an. [90]
Bauform B. schrieb:>> Z.B. Micro Crystal RV-8803-C7.>> Nicht viel. Der hat keinen VBAT-Pin und merkt deshalb nicht, wenn die> 3.3V abgeschaltet werden und damit die I2C Pull-Up. Eine Flanke auf SDA> und SCL gleichzeitig ist nicht definiert.> Er braucht er ziemlich viel Hühnerfutter, weil die Spannung an SDA und> SCL nicht größer als VDD werden darf. Auch dann nicht, wenn die 3.3V bei> leerer Batterie eingeschaltet werden.
Das sollte eine Doppeldiode einfach lösen können. Ich habe bei mehreren
Projekten eine BAS70-05 verwendet. Funktioniert problemlos.
Siehe u.a. App. Manual, Kapitel 8 Typical Application Circuit.
> Die Bedingung "VDD rising slew> rate at initial power on reset: 0.1 ... 1 V/ms" macht das auch nicht> einfacher.
Das betrifft wenn ich das richtig sehe nur CLKOUT. Das ist bei
Batteriebetrieb aber eh aus. Siehe 7.5 Backup and Recovery im App.
Manual.
Es gibt von Micro Crystal alternativ noch den RV-3032-C7. Der hat einen
separaten Vbackup-Pin und braucht daher keine Diode etc.
Gerd E. schrieb:>> Die Bedingung "VDD rising slew>> rate at initial power on reset: 0.1 ... 1 V/ms" macht das auch nicht>> einfacher.>> Das betrifft wenn ich das richtig sehe nur CLKOUT. Das ist bei> Batteriebetrieb aber eh aus. Siehe 7.5 Backup and Recovery im App.> Manual.> Es gibt von Micro Crystal alternativ noch den RV-3032-C7.
Ja, man kann es so interpretieren. Beim RV-3032 heißt es "The following
Figure describes the power on AC electrical characteristics for the
CLKOUT pin.". Auf den ersten Blick ist das eindeutig(er). Aber wenn man
"following Figure" wörtlich nimmt, gilt die Tabelle unter dem Bild
generell. Bzw. man verlässt sich im Bild auf die Bedingungen aus der
Tabelle.
Warum ich dabei so misstrauisch bin: diese RTCs haben alle ein EEPROM
mit den Abgleichdaten für die Temperaturkompensation. Die Daten werden
beim Power On Reset in Register kopiert. Wenn der Reset nicht richtig
funktioniert...
Genau dieses EEPROM vom RV-3032-C7 hat überhaupt den Stein ins Rollen
gebracht. In dem App.Manual steht nämlich die ganze grausame Wahrheit:
1
tRET Data retention time, TA = 55°C (average): 10 years
Wenn die Batterie länger hält als der Chip verzichtet man auf das
EEPROM. Wenn man kein EEPROM haben kann, bekommt man keinen TCXO. Ohne
TCXO lohnt sich keine Backup-Batterie für Monate oder Jahre. Dann reicht
auch die uC-interne RTC und ein Supercap. Einziger(?) Nachteil: GPS o.ä.
braucht man zwar immer, aber dann muss das schnell gehen. Aber auch nur
bei der ersten Inbetriebnahme oder bei wochenlangem Ersatzteilmangel
oder?
Bauform B. schrieb:> Ungefähr so: Goldcaps haben mehr als 10 Ohm und brauchen eher Tage als> Stunden bis sie voll geladen sind. Supercaps haben weniger als 1 Ohm und> verhalten sich wie normale Elkos?
Wenn man mal von den markenspezifischen Feinheiten absieht, kommt das
ungefähr hin. Goldcap ist ein Markenname von Panasonic/Matsushita und
'Supercap' wird im allgemeinen für die dicken Becher mit viel
Kurzschlussstrom verwendet.
Verwirrend ist eigentlich nur, das NEC damals mal den Begriff
'Supercapacitor' für die kleinen Speichercaps aka. Goldcap benutzt hat.
Bauform B. schrieb:> Goldcaps haben mehr als 10 Ohm und brauchen eher Tage als> Stunden bis sie voll geladen sind.
Blödsinn!
Wieviel GigaFarad sollten es sein bei so vielen Stunden oder Tagen?
Bauform B. schrieb:> Eine einfachere Frage: sind Supercaps und Goldcaps grundverschieden?
Statt dieser beiden Namen, die von Herstellern kreiert wurden,
benutzt Du besser den Namen Doppelschichtkondensator, der die
Technologie beschreibt. Solche Kondensatoren werden von ver-
schiedenen Herstellern mit unterschiedlichen Daten hergestellt.
Im Endeffekt hilft da nur ein Blick ins Datenblatt. Übrigens
kann man Kondensatoren und Primärzellen nur schlecht mitein-
ander vergleichen. Erstere liefern bei Entladung eine laufend
abfallende Spannung während letztere eine während der Entla-
dung mehr oder weiger konstante Spannung liefern.
Dein Problem ist eher, wie schnell der C oder die CR2032 od. ... leer
wird, wenn der nicht die Selbstentladung, sondern der ERNSTFALL
eintritt. Deine Baugruppe könnte auch x Jaaahre als Ersatzteil im Regal
liegen, bevor sie eingebaut wird?
Frank K. schrieb:> Bauform B. schrieb:>>> Formal ist das nicht mehr erlaubt, der Benutzer muss die Batterie leicht>> wechseln können.>> Primärquelle für diese Behauptung?
Meine Interpretation vom §4 ElektroG, Produktkonzeption
Ja, da steht umweltverträgliche Entsorgung. Aber ein Gerät, das der
Benutzer selbst "reparieren" kann, mit einem Ersatzteil aus dem
Supermarkt, muss garnicht entsorgt werden. Das ist doch der ganze Plan
dabei. Vor allem finde ich nett, dass das tatsächlich ein deutsches
Gesetz ist und nicht nur eine EU-Verordnung.
oszi40 schrieb:> Dein Problem ist eher, wie schnell der C oder die CR2032 od. ... leer> wird, wenn der nicht die Selbstentladung, sondern der ERNSTFALL> eintritt. Deine Baugruppe könnte auch x Jaaahre als Ersatzteil im Regal> liegen, bevor sie eingebaut wird?
Das ist tatsächlich passiert. Die Uhr ging beim Einbau um 4 Jahre nach.
Das war noch ein PCF8583P mit einem 2-Bit Register für das Jahr :)
Aber für solche Fälle dürfte der Supercap klar im Vorteil sein. Auch
eine dicke Batterie hilft dem Benutzer nichts, die Uhr muss nach langer
Zeit ja sowieso gestellt werden.
Bauform B. schrieb:> Nicht viel. Der hat keinen VBAT-Pin und merkt deshalb nicht, wenn die> 3.3V abgeschaltet werden und damit die I2C Pull-Up. Eine Flanke auf SDA> und SCL gleichzeitig ist nicht definiert.
Deshalb verschaltet man ja auch die Batterie entsprechend, dass diese
Leitungen für den Chip H bleiben. Das hat man in den 80ern schon so mit
Batteriegestütztem RAM und seinen Enable-Leitungen gemacht.
Ist jetzt nicht so der Aufwand ...
Gruß
Jobst