Платка расширения "Tiny RTC I2C modules"

Буква у BAT54 означает общий электрод — А — анодами вместе, С — катодами вместе, S — последовательное включение.

Прям какими то ужасами стращаете — «аккумулятор вздуется». Эти платки выпускаются давно и разошлись по всему миру. Ни разу не встречал упоминания о вздутии аккумулятора на них.
Ток через R4+R6 составит 1,8 мкА, что сравнимо с саморазрядом.

Ну, время покажет. Алсо, можешь проверить напряжение на аккумуляторе при подключенном питании (оно, как я понимаю, 5В) и сравнить с тем, что в даташите. Впрочем, эти аккумуляторы не любят оставаться доже под допустимым напряжением в 4.2В.
Что до «выпускаются давно» — ну так и плееры и прочая херня с такой схемой заряда тоже выпускается давно и расползается по всему миру, только аккумуляторы там служат недолго… Циклов с десяток.

Ток через R4+R6 составит 1,8 мкА, что сравнимо с саморазрядом.

Да, заряда хватит на 2.5 года. От перезаряда батарейка сдохнет куда раньше.

один на батарейку и второй на VCC

че-та странно. по-ходу, говорят что нельзя:

When VCC is below the minimum operating value (VTP), the RTC disables the communications interface. This serves two purposes: it prevents accidental writes to the RTC while VCC is dropping; it reduces the power needed by the RTC to maintain oscillator, time, and date operation. Disabling access to the part when VCC is below VTP is often called «write protect.» While the RTC is operating from VCC, the VBAT input will be at a high impedance. If a battery is not connected to the VBAT input, or if it is connected with diodes in series (Figure 6), the VBAT input can float high. This, in turn, can cause the RTC to go into write protect. Reverse-charging protection is provided internally on most Maxim RTCs, which eliminates the need for external diodes. Check the following link for information about UL recognition of the reverse-charging protection.

взято отсюда, там еще и картинка с диодом есть, перечеркнутая (фигура 6) :)

Ну там вообще картинка не предусматривает подключения чего-либо к VBAT, кроме батарейки — в том числе и внешнего питания, про которое говорил anakost.

R4 нужен по аппноту, если DS1307 подключить к внешнему питанию без резервного

ну вот я тоже не понял, про какой апнот идет речь. например, для DS1338 (кстати, я бы лучше эту м/с сюда воткнул) в ДШ прямо сказано: не юзаешь батарейку — заземляй Vbat. а тут — некий резистор

про цепочку же R5D1 полностью согласен — выбросить от греха подальше. не тот тип аккумуляторов, чтобы просто тупо его заряжать через диод безо всякой схемы отключения на 4,2В

Не будет перезаряда, чем выше заряд, тем меньше внутреннее сопротивление аккумулятора. Напряжение перераспределяется между ним и балластным резистором. На графике видно:

Иллюстрировать заряд разрядной характеристикой — гениально. На самом деле аккумулятор при заряде ведет себя с точностью до наоборот — чем выше заряд, тем выше напряжение на банке и ниже ток через нее (это зависит в основном не от внутреннего сопротивления, а от ЭДС), а значит — ниже и падение напряжения на балласте R5, вплоть до практически нуля (50-100мВ).
Если напряжение при заряде не лимитировать — оно спокойно может подняться до 5-6В, что приводит к взрыву аккумулятора. Данная схема напряжение кое-как лимитирует, при 5В питания на банке будет 4.5-4.6В (это при номинальном для заряда 4.2+-0.05В, долговременная подача зарядного напряжения на аккумулятор приводит к быстрой деградации). Взорваться не взорвется, но сдохнет быстро.

Не помню, читал где то про назначение этого резистора, не сохранил.

Если посмотреть даташит, то там указано подключение только батарейки. Правда, там же указано, что при ее отсутствии VBAT следует заземлить. Возможно, какой-то из аппнотов предусматривает большой (несколько мегаом) резистор параллельно батарее, чтобы подтягивать пин к земле при ее отсутствии.
Но назначение делителя R4R6 совершенно иное и очевидно, если взглянуть на AMR:

VBAT Battery Voltage: MIN: 2.0V; TYP: 3V; MAX: 3.5V

Это при том, что китаезы поставили батарейку с номинальным 3.6В, а при наличии внешнего питания — все 4.5В. Делитель 3/4 просто необходим. При замене на положенную по даташиту 3V батарейку этот делитель нужно выкинуть, т.к. он понизит напряжение батарейки до 2.25В — почти нижний предел.
Также стоит заметить, что делитель R4R6 жрет в 4-5 раз больше, чем сама DS1307 (ее ток потребления — 100-800нА, в зависимости от режима) и высадит батарейку за 2-2.5 года, при том, что даташит на микру обещает 10 лет. Впрочем, срок службы литиевого аккумулятора не превышает 3-4 лет, а в этой платке — нескольких недель, если не дней (работы, разумеется, а не лежания в коробке вместе с прочими ардуино-блоками).

Алсо, учитывая даташит, я уточню свои рекомендации. При установке нормальной литиевой батарейки CR2032 R6 следует заменить перемычкой, R4, R5, D1 — убрать.

Все верно.
APPLICATION NOTE 3816
Selecting a Backup Source for Real-Time Clocks

Lithium Secondary (ML) Cells
ML cells require a regulated-voltage-charging source. The maximum voltage must be closely regulated or permanent damage will occur, while too low a voltage results in incomplete charging. ML cells are subject to the same transportation and disposal regulations as lithium primary cells. The DS12R885/DS12R887 RTCs include a charger with the required voltage and current limits on-chip. The DS12R887 RTC integrates the ML cell in a BGA package.

One issue with secondary cells is the number of charge/discharge cycles that they can withstand during the normal service life. For ML cells, the number of charging cycles is directly related to the depth of discharge as detailed in the Manganese Lithium Rechargeable Cell Lifetime Calculator, an on-line tool for determining ML cell lifetime.

The following is a list of links to some rechargeable lithium ML coin cell manufacturer web sites:
Panasonic: OEM Batteries
SANYO: Industrial Batteries

Вкратце, ML ячейки требуют источник зарядки регулируемого напряжения. Максимальное напряжение должно быть ограничено, или произойдет повреждение, в то время как слишком низкое напряжение приводит к неполной зарядке.
… DS12R885/DS12R887 RTC включает зарядное устройство с требуемым напряжения и тока ограничения на-чипе. DS12R887 RTC объединяет ячейку ML в BGA корпусе.
Одной из проблем, с вторичных элементов это число циклов заряда/ разряда, что они могут выдерживать в течение нормального срока службы. Для ML клеток, число циклов зарядки непосредственно связана с глубиной разряда…

источник зарядки регулируемого напряжения

Стабилизированный они требуют, а не регулируемый. Regulator в данном контексте на русский переводится как «стабилизатор».
В остальном все так. Разве что не уверен, что LIR2032 действительно имеет электрохимическую систему ML, но по свойствам они все довольно похожи.
Ну и еще одна проблема литиевых ячеек — деградация под напряжением, в том числе под действием собственной ЭДС. Это ограничивает срок службы стандартных литиевых батареек (тех, что в ноутах/телефонах/etc) примерно тремя годами.

… примерно тремя годами.

Но такие же батарейки раньше (иногда и теперь) ставили в RTC BIOS компьютеров. А уж они точно работали гораздо дольше.

LiIon туда не ставили. На совсем старых стояли никелевые аккумы, и еще лет 10 назад, когда я такие мамки видел, они уже были дохлые. На всем, что поновее стоят обычные незаряжаемые литиевые элементы — CR2032 и подобные. Как раз потому, что в таких условиях они служат дольше, чем аккумуляторы.

Вообщем используем данные модули больше года — цепочка R5VD1 перезаряжает батарейки — они начинают вздуваться (без питания на батарейке 3.3 В, под питанием больше 4.2). На текущих образцах решил выпаять диод и резистор. Посмотрю что будет.

R4/R6 — очепятка.

В общем, все как я предсказывал. Осталось обратить внимание на рекомендацию выкинуть LIR нафиг и поставить банальную батарейку, которая прослужит дольше аккумулятора даже при правильной зарядке последнего.

Мы брали без АКБ — т.е. батарейки и используем. Выкинул все лишнее (2 резистора и диод). Буду наблюдать.

А, ну обычную батарейку в схеме с зарядкой вообще использовать нельзя…

Источник — Зарядное устройство для Li-ion на ТР4056, оттуда заключение:
Ранее я заказал и описАл простую платку с DS1307Z и AT24C32 на борту.
Для резервного питания часов там заложен Li-ion аккумулятор LIR2032. Его подзарядка осуществляется постоянно, через резистор (1,8мкА), от питающего напряжения. Хотя упоминаний об этом в инете нет, меня убедили, что такая схема зарядки быстро убивает аккумулятор.
Данная зарядка бралась на замену резистору. Такая замена естественно дороже. Хотя если учесть цену данной платы (13,74 руб), плюсов будет больше.

Тестовая работа по подключению маломощного аккумулятора LIR2032 к зарядке на TP4056 была проведена здесь:

Автор изменил сопротивление токозадающего резистора с 1,2к на 33к, зарядный ток уменьшился до 45мА. По словам автора, зарядка разряженного аккумулятора занимает около часа.
Как это будет выглядеть в теории? Даташит на Li-MnO2 аккумулятор LIR2032 рекомендует зарядку номинальным током 20мА и напряжением 4,2В. После падения тока до 4мА батарею можно считать полностью заряженной. Максимальный ток зарядки 35-45мА, в зависимости от производителя. Минимальное напряжение разряда аккумулятора до начала деградации ячейки 2,75В. Для аккумулятора гарантируется 500 циклов заряда/разряда с сохранением после них не менее 80% емкости.
В свою очередь контроллер Tp4056 не сможет обеспечить ток зарядки ниже 30мА, просто уйдет в сон. И ждать пока напряжение на аккумуляторе упадет до 2,75В тоже не будет, включит зарядку уже при падении до 4,0В. Таким образом он будет постоянно поддерживать аккумулятор на ~85-95% заряженным. Наверное это не оптимально для ячейки, но все же лучше, чем через резистор.

Я выбросил зарядный резистор, подключил модуль на ТР4056, зарядка длилась меньше 15 минут.

Не понимаю стремления воткнуть аккумулятор туда, где батарейка прослужит дольше. При этом батарейка дешевле и не требует извратов в схемотехнике.

Ну как бы воткнуть получается с батарейкой, аккумулятор устанавливается производителем. Я привел вариант решения проблемы, я его не навязываю, решать эмбедеру…

TP4056, конечно, намного лучше диода с резистором. Но под постоянной зарядкой литиевые аккумуляторы быстро деградируют (не зря хранят их при 40% заряде, а некоторые ноуты имеют battery saving опцию — заряжать ее до 80%). А если переделать как под батарейку и заряжать аккумулятор снаружи — смысл в нем пропадает. Лучше уж переделать под батарейку, а аккум попячить туда, где он пригодится.