电池供电原理

电池工作原理详解
哈,在物理上它的供电原理就是存在电源电动势嘛,具体原理是化学上的

图片化学教材上有,是化学反应,电极材料存在电位差,是正极材料得电子,负极材料失电子,这个电子从负极出发,通过外电路经过用电器(即供电)回到正极,然后在电池内部以离子的形式回到负极,形成回路,持续供电。

不过随使用时间增长,由于电极的消耗,或内部材料的变化,电池内阻变大,慢慢就没电了

还有,其实废电池电源电动势没有降低多少,是内阻变得很大,所以供电电流很小,一般废电池用在时钟里可以用很久

常见的电池锌锰电池,或者是银锌电池,还有其他充电电池,有硫酸-硫酸铅的,哈,好久没看书了,记不起来了,可以网上去找,或者看化学教材,我觉得书上挺详细的

还有,提倡环保,回收电池,呵呵~~
<think>好的,用户想查找关于纽扣电池供电原理图的PCB设计或相关资料。首先,我需要回顾之前提供的引用内容,特别是引用[2]和引用[3],因为它们提到了纽扣电池的电路设计和相关应用。用户的问题主要集中在原理图和PCB设计上,所以需要详细说明这两个部分。根据引用[2],纽扣电池电路需要考虑ESD保护和电阻,这可能涉及到在原理图中添加ESD二极管和限流电阻。此外,引用[3]中的系统使用了分压电路和A/D转换芯片,这可能与电压检测有关,但用户的问题更偏向供电电路,所以需要区分开来。接下来,我需要整理纽扣电池供电的基本原理,比如电源切换电路,确保在主电源断开时纽扣电池能维持RTC或存储芯片的工作。这可能涉及到二极管或MOSFET的选择,如引用[2]提到的二极管隔离方案。同时,PCB设计要点需要考虑纽扣电池的布局,比如靠近相关芯片,减少走线长度,避免干扰,这些都需要在回答中提及。 用户可能还需要知道实际应用中的注意事项,比如低功耗设计、ESD保护和电池寿命计算。例如,ESD管和电阻的添加是为了防止静电损坏,这点在引用[2]中有提到。此外,PCB的层数和阻抗控制可能也是用户关心的,特别是对于高频或敏感电路。最后,生成相关问题时要围绕用户的需求,可能涉及电路优化、低功耗设计、元件选型等,帮助用户进一步探索。需要确保问题具有针对性,能够引导用户深入理解纽扣电池供电设计的各个方面。</think>### 纽扣电池供电原理图与PCB设计要点 纽扣电池(如CR2032)常用于为单片机系统提供备用电源,以维持实时时钟(RTC)、存储器或低功耗模式下的关键电路。以下是设计原理图和PCB时的关键步骤及注意事项: #### 1. **原理图设计** - **电源切换电路**: 主电源(如3.3V)与纽扣电池(3V)需通过二极管或MOSFET实现电源隔离。例如: $$V_{CC\_MAIN} \rightarrow \text{二极管} \rightarrow V_{CC\_RTC}$$ $$V_{BAT} \rightarrow \text{二极管} \rightarrow V_{CC\_RTC}$$ 当主电源断开时,纽扣电池自动接管供电[^2]。 - **ESD保护与限流电阻**: 在电池正极串联ESD保护二极管(如PESD5V0S1BT)和限流电阻(如10Ω),防止静电损坏芯片[^2]。 - **低功耗优化**: 若需长期供电,需选择低漏电流的二极管(如肖特基二极管),并尽量减少RTC电路的总电流(通常<1μA)[^3]。 #### 2. **PCB设计要点** - **纽扣电池布局**: - 电池座应靠近RTC芯片(如DS1307)或目标电路,缩短供电路径。 - 避免与高频信号线平行走线,防止干扰。 - **电源路径阻抗控制**: - 主电源与电池供电路径需加粗(如20mil以上),降低线路压降。 - 在VCC_RTC节点添加储能电容(如10μF钽电容+0.1μF陶瓷电容),减少电压波动[^3]。 - **ESD防护布局**: ESD二极管和限流电阻应紧贴电池座输入引脚,接地路径短且直接连接主地平面[^2]。 #### 3. **参考设计示例** 以下为简化版原理图框架: ``` 纽扣电池+ → ESD二极管 → 限流电阻 → RTC芯片 ↓ 主电源+ → 隔离二极管 → RTC芯片 ``` PCB布局示意图: ![纽扣电池PCB布局示例](https://via.placeholder.com/300x200?text=电池座+ESD+靠近RTC芯片) #### 4. **关键参数计算** - **电池寿命估算**: $$T = \frac{C_{bat}}{I_{avg}}$$ 例如:CR2032容量$C_{bat}=225mAh$,RTC电流$I_{avg}=0.5μA$,则理论寿命$T≈51年$(需考虑自放电和电路漏电流)[^3]。
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