芯片中有很多的電源管腳（VDD/VSS/VBAT），簡(jiǎn)而言之，原因如下：芯片作為一個(gè)大水池，水池很大，要放滿水的時(shí)候，比如只在一個(gè)地方給它供水，水就會(huì)從這個(gè)地方開(kāi)始慢慢擴(kuò)散出去，那么勢(shì)必會(huì)造成這個(gè)供水的不均勻，那比如說(shuō)多搞幾個(gè)水管，四面八方往里面加水，這個(gè)時(shí)候很顯然要比一個(gè)水管往里面加水要均勻，水位就會(huì)均勻上升。同時(shí)，每個(gè)電源管腳都會(huì)有濾波（水桶作用）。

如下圖芯片有VDD和VSS，還有一個(gè)VBAT。每一個(gè)電源管腳外面都會(huì)有濾波。

微控制器（MCU）是現(xiàn)代電子設(shè)備的核心，其廣泛應(yīng)用于各種自動(dòng)化系統(tǒng)、家電、消費(fèi)電子、通信設(shè)備等。MCU的功能多樣，而VBAT管腳是其中一個(gè)關(guān)鍵的功能部分。本文將詳細(xì)介紹MCU中VBAT管腳的基本概念、功能定位、設(shè)計(jì)要點(diǎn)、應(yīng)用場(chǎng)景及其設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)。

一、VBAT管腳的基本概念    

VBAT（備用電池供電管腳）是MCU的專用電源引腳，主要用于連接外部備用電源（如紐扣電池、可充電鋰電池或者超級(jí)電容）。其核心作用是在主電源（VDD）斷電時(shí)，為實(shí)時(shí)時(shí)鐘（RTC）、備份寄存器等關(guān)鍵模塊持續(xù)供電，確保設(shè)備斷電后關(guān)鍵數(shù)據(jù)不丟失、時(shí)間記錄不中斷。

二、功能定位?

1. 備用電源無(wú)縫切換

當(dāng)主電源（VDD）正常供電時(shí)，VBAT處于待機(jī)狀態(tài)；一旦VDD斷電，VBAT立即通過(guò)外部備用電源（如紐扣電池、可充電鋰電池或者超級(jí)電容）接管供電，保障RTC和備份寄存器正常運(yùn)行。例如，STM32系列MCU在主電源關(guān)閉后，可通過(guò)VBAT維持內(nèi)部時(shí)鐘持續(xù)計(jì)數(shù)。如果不使用備份電源，則系統(tǒng) 上應(yīng)將VBAT和VDD短接。

 注意：當(dāng)使用電源切換功能時(shí)，VBAT 工作范圍是1.5~4.2V，當(dāng)不使用電源切換功能時(shí)，VBAT 應(yīng) 與 VDD 短接，此時(shí) VBAT 可以承受 5.5V 供電。

2. 低功耗長(zhǎng)效支持

VBAT專為低功耗場(chǎng)景設(shè)計(jì)，僅為RTC等核心模塊供電，工作電流通常低至微安級(jí)（μA），能大幅延長(zhǎng)備用電源的續(xù)航時(shí)間，減少電池更換頻率。

四、典型應(yīng)用場(chǎng)景?

1.消費(fèi)電子產(chǎn)品

如智能手表、智能手環(huán)等便攜設(shè)備，需要長(zhǎng)時(shí)間準(zhǔn)確記錄時(shí)間和日期信息。在這些設(shè)備中，VBAT管腳連接的備用電源能夠保證RTC模塊在設(shè)備電池耗盡或更換電池期間繼續(xù)工作。

2.工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)

工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中常常需要記錄設(shè)備運(yùn)行的時(shí)間、故障發(fā)生時(shí)間等信息。VBAT管腳連接的備用電源能夠在設(shè)備斷電或維護(hù)期間，持續(xù)供電給RTC模塊和關(guān)鍵數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，確保時(shí)間和數(shù)據(jù)的完整性。

3.智能家居設(shè)備

智能門鎖、恒溫器等設(shè)備的用戶密碼、溫度設(shè)定等參數(shù)需長(zhǎng)期保存，VBAT在斷電時(shí)為存儲(chǔ)器供電，避免用戶重新配置。

五、設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)?

• 若設(shè)備不使用外部備用電池，需將VBAT引腳直接短接至主電源VDD，防止引腳懸空導(dǎo)致漏電或功能異常；

• 備用電源回路需避免過(guò)流風(fēng)險(xiǎn)，可根據(jù)需求串聯(lián)限流電阻（如1kΩ），保護(hù)VBAT引腳內(nèi)部電路；

• 電池安裝需考慮更換便利性，避免設(shè)備封裝設(shè)計(jì)導(dǎo)致電池更換困難。

復(fù)旦微FM33LG0XX系列，有VBAT引腳的都可以直接連電池。向您推薦匹配的松下CR2032和BR2032（耐高溫型）電壓都是3V，可直接連接，中間不需要加電源管理芯片。在VDD腳上加電池也一樣使用，VDD 1.65-5.5V。

為何設(shè)計(jì)兩個(gè)腳呢？VBAT可以給內(nèi)部RTC供電。由于考慮精確性和老化性等因素，外接RTC需要電池。VBAT腳是給芯片內(nèi)部最小系統(tǒng)使用的，電池只是給主電源做備胎而已。VBAT里面怎么分配是芯片內(nèi)部的事情。

芯片測(cè)試時(shí)采用上圖所示的電源供電方案

panasonic松下CR2032-CR-2032- 225mAh縮略版規(guī)格書(shū)

有較多客戶有聊到HC32L系列，沒(méi)有VBAT 管腳，開(kāi)發(fā)時(shí)不方便。這里給出一種參考解決方案，可以解決雙電源的應(yīng)用方案。

STM32中VBAT引腳是內(nèi)部RTC備用電源引腳，保證STM32斷電之后，內(nèi)部時(shí)鐘可以繼續(xù)工作。

具體作用如下：

1. VBAT引腳是用來(lái)連接備份電源的，主要用于提供備份電源給內(nèi)部RTC（實(shí)時(shí)時(shí)鐘）和備份寄存器，以保證在主電源異常中斷時(shí)，RTC和備份寄存器能夠繼續(xù)工作并保持?jǐn)?shù)據(jù)。

2. 此外，VBAT引腳還可以用于檢測(cè)主電源是否正常，當(dāng)主電源異常中斷時(shí)，可以通過(guò)檢測(cè)VBAT引腳的電壓來(lái)判斷主電源是否正常。

3. 只有VDD掉電，stm32芯片本體才會(huì)通過(guò)VBAT引腳獲取電源，若VDD有電，芯片不會(huì)從VBAT取電，這個(gè)時(shí)候芯片管你接啥呢。

4. 下方框圖明顯的是一個(gè)條件選擇器，在VDD有電的時(shí)候是通過(guò)上邊連接VDD的線取電的，無(wú)論VBAT接不接，都不會(huì)導(dǎo)致RTC之類的功能無(wú)法運(yùn)行。