RTCモジュールとは? ー 車載機器の時計精度と消費電流の課題を解決する方法 ー

エプソンのRTCモジュールの概要や活用方法、アプリケーションマニュアルのダウンロード

RTCモジュールの概要や活用方法、マニュアルなど様々な資料がダウンロードできます。RA4000CE/RA8000CEのアプリケーションマニュアルやアダプタボードのお問い合わせも可能です。

RTCモジュールとは?

クロック源となる水晶振動子、時刻データを生成するRTC IC、発振回路を1パッケージにした製品です。
お客様による発振回路設計、周波数調整が不要で、低パワーかつ手軽に時刻データをお使いいただけます。

こんなお悩みありませんか?車載機器でよくある3つの課題

  1. 高温環境で時計の精度がどんどんズレてしまう・・・

    ADASや自動運転などの高機能化に伴い、自己発熱が大きいSoCが搭載されるケースが増えています。また、電気自動車(EV)の場合、バッテリーの近くにECUを搭載せざるを得ないケースも増えています。
    時計用途で使用される32kHz振動子は、温度変化に対する周波数の変動が大きいため、時刻情報のズレが大きくなるという課題があります。

  2. システム待機時の消費電流が目標より大きくなってしまう・・・

    多くの車載システムが多機能化になり、ECUの搭載数も年々増加しています。そのため、待機時の消費電流も増加し、システム全体の低パワー化が求められています
    特に、BMS(Battery Management System)のような車が動いていない状態でも動作するECUは、消費電流の削減が強く求められています。

  3. 機器の安全性を高める為、システムの冗長化が必要・・・

    自動車の機能安全ISO26262への対応が進む中、システムや部品の冗長設計が求められるケースも増えてきています。
    高いASILレベルに対応するために、部材コストや実装スペースが課題となる事もあります。

3つの課題を解決するエプソンのRTCモジュール

車載用高精度RTCモジュール RA4000CE/RA8000CE

RA4000CE/RA8000CEは、AEC-Q100準拠で125℃の高温環境下でも動作可能なRTCモジュールです。RA4000CEがSPI-Busインターフェイス、RA8000CEがI2C-Busインターフェイスに対応した製品となります。

RA4000CE/RA8000CEの主な特長

  • 125℃の高温環境下でも高い精度の時刻情報を提供

    温度補償機能付きICを搭載する事で、-40℃~125℃の広い温度範囲で高い時計精度を保証します。

  • AEC-Q100に準拠した車載品質

    設計から工程管理に至るまで車載品質確保に向けた取り組みを実施しています。

  • システム全体の待機時 消費電流削減に貢献

    低リークICにより300nA typの低消費駆動が可能です。

  • システムの冗長化、部品点数削減に貢献

    リセット出力機能をオプションで選択可能です。電源低下を検出しリセット信号を出力します。

  • 各種インターフェイス(I2C-Bus、SPI-Bus)、オプション機能から最適なモデルを選択可能

    I2C-Busインターフェイス、SPI-Bus(3-wire/4-wire)インターフェイス、外部入力端子数等、豊富なオプションを準備しています。

■ アプリケーション例

・BMS(Battery Management System) ※課題解決事例で紹介しています。
・車載コンピューター
・セントラルゲートウェイ
・FA機器

3つの課題を解決するRTCモジュールの使い方

  1. 温度補償機能により高温環境下でも高い時計精度を保持

    DTCXO(デジタル温度補償発振器)を搭載しており、基板上の温度変動に対する発振周波数の変化を自動補正し、+125℃までスタンドアロンで正確な時刻情報を提供することが出来ます。

    温度補償付RTCモジュールの周波数温度特性

    時刻ズレ量の比較

    温度環境/期間 当社従来製品
    (温度補償無し)
    RA8000CE
    RA4000CE
    85℃ 1日 約10.8秒 0.5秒以内
    1ヵ月 約5分27秒 13.2秒以内
    105℃ 1日 約19.3秒 0.7秒以内
    1ヵ月 約9分41秒 21秒以内
    125℃ 1日 約31秒 4.4秒以内
    1ヵ月 約15分7秒 2分12秒以内
  2. 待機電力を削減して低消費なシステムを構築

    RTCモジュールはMCUのスリープモードに比べ、一桁低い消費電流で時刻情報を保持できます。さらに、低リーク ICによって高温動作時の消費電流がほとんど上がりません。
    RTCモジュールをスタンドアローンで計時させることでシステムの低パワー化が可能です。

  3. リセット機能により、システムの冗長化に貢献

    RTCモジュールが電源低下を検出しMCUへリセット信号を出力します。
    外付けリセットICが不要になるのでお客様の基板面積及び部品点数を削減できます。
    MCU内のリセット機能のみを使用してるお客様は、外付けのリセット機能を搭載することでシステムに冗長性を持たせることができます。

    一般的な構成

    エプソンのご提案

推奨製品ラインナップ

車載品 推奨
商品
機種 外形寸法
[mm]
電圧範囲
[V]
周波数温度特性 動作温度範囲
[℃]
バックアップ
電流
[μA]
電源切替内蔵 タイム
スタンプ
備考 製品
カタログ
Web在庫
周波数偏差
[x10-6]
温度条件
[℃]
  推奨商品A RX8901CE 3.2 x 2.5 x 1.0 1.1 to 5.5 ±3.0 -40 to +85 -40 to +105 0.24 製品カタログ Web在庫
±5.0 -40 to +105
±5.0 -40 to +85
±8.0 -40 to +105
  推奨商品A RX4901CE 3.2 x 2.5 x 1.0 1.1 to 5.5 ±3.0 -40 to +85 -40 to +105 0.24 製品カタログ Web在庫
±5.0 -40 to +105
±5.0 -40 to +85
±8.0 -40 to +105
車載品

AEC-Q100

推奨商品A RA8000CE 3.2 x 2.5 x 1.0 1.3 to 5.5 ±5.0 -40 to +85 -40 to +125 0.3   製品カタログ Contact us
±8.0 -40 to +105
±50.0 -40 to +125
車載品

AEC-Q100

推奨商品A RA4000CE 3.2 x 2.5 x 1.0 1.3 to 5.5 ±5.0 -40 to +85 -40 to +125 0.3   製品カタログ Contact us
±8.0 -40 to +105
±50.0 -40 to +125
  推奨商品A RX8111CE 3.2 x 2.5 x 1.0 1.1 to 5.5 ±11.5 +25 -40 to +105 0.1 製品カタログ Web在庫
±23.0 +25
  推奨商品A RX4111CE 3.2 x 2.5 x 1.0 1.1 to 5.5 ±11.5 +25 -40 to +105 0.1 製品カタログ Web在庫
±23.0 +25
  推奨商品A RX8804CE 3.2 x 2.5 x 1.0 1.5 to 5.5 ±3.4 -40 to +85 -40 to +105 0.35   製品カタログ Web在庫
±8.0 +85 to +105
±5.0 -40 to +85
±8.0 +85 to +105
車載品

AEC-Q100

推奨商品A RA8804CE 3.2 x 2.5 x 1.0 1.5 to 5.5 ±3.4 -40 to +85 -40 to +105 0.35   製品カタログ Contact us
±8.0 +85 to +105
±5.0 -40 to +85
±8.0 +85 to +105
  推奨商品A RX8130CE 3.2 x 2.5 x 1.0 1.1 to 5.5 5 ± 23 +25 -40 to +85 0.3   製品カタログ Web在庫
  推奨商品A RX8900CE 3.2 x 2.5 x 1.0 1.6 to 5.5 ±3.4 -40 to +85 -40 to +85 0.7   製品カタログ Web在庫
±5.0 -40 to +85
±5.0 -30 to +70
車載品

AEC-Q200

推奨商品A RA8900CE 3.2 x 2.5 x 1.0 1.6 to 5.5 ±3.4 -40 to +85 -40 to +85 0.7   製品カタログ Contact us
±5.0 -40 to +85

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