公用事業(yè)電表（尤其是智能電表）對電源效率、續(xù)航及安全性要求嚴苛，RA4C1 微控制器（MCU）通過低功耗架構、雙電源域設計及硬件級安全防護，為電表電源系統(tǒng)提供可靠解決方案，下文從技術維度詳解其應用設計要點。

一、低功耗外設與核心參數(shù)適配電表需求

RA4C1 基于 80MHz 內核設計，集成低功耗定時器、低功耗 UART 及分段 LCD 控制器等外設，從硬件層面降低功能模塊能耗。關鍵低功耗參數(shù)為電表備用電源設計提供支撐：軟件待機模式下，保持 16KB SRAM 數(shù)據(jù)的電流低至 1.73μA，獨立實時時鐘（RTC）運行電流僅 0.38μA（Vrtc 供電），可大幅延長備用電池續(xù)航，滿足電表在主電源故障時的長時間關鍵運行需求。了解有關 RA4C1 MCU 的更多信息，請訪問 http://m.maimka.com/pro/RA4C1.html.

同時，其內置片上安全引擎與 CPU 物理隔離，硬件加速 AES、ECC、SHA 加密算法，并提供密鑰管理功能，可抵御電表數(shù)據(jù)傳輸與存儲過程中的網(wǎng)絡安全威脅，契合智能電表云端數(shù)據(jù)交互的安全需求。

二、雙電源域架構實現(xiàn)停電續(xù)航設計

RA4C1 采用 Vcc 與 RTC 雙獨立電源域架構（見圖 1 簡化電源框圖），核心技術邏輯如下：

圖 1 簡化電源框圖

Vcc 電源域：為 CPU、片上存儲器及除 RTC 外的所有外設供電，是正常工況下的主電源路徑；

RTC 電源域：通過 Vrtc 引腳獨立供電，僅為 RTC 模塊供電，與 Vcc 域完全隔離。

該架構的核心優(yōu)勢在于，當 Vcc 主電源故障時，連接 Vrtc 的小型備用電池可獨立維持 RTC 運行，憑借 0.38μA 的超低運行電流，確保時間數(shù)據(jù)不丟失。此設計解決了電表在短暫停電期間的時間同步問題，為后續(xù)復電后的計量數(shù)據(jù)連續(xù)性提供時間基準。

三、多 LVD 電路實現(xiàn)電源故障監(jiān)控與保護

RA4C1 集成 5 路低壓檢測（LVD）電路，構建電表電源系統(tǒng)的分級保護機制，具體應用邏輯如下：

EXLVD 與 EXLVDVBAT 電路：用于監(jiān)控外部主電源與主備用電池電壓，當外部主電源故障時，電壓下降過程中會觸發(fā)中斷，工程師可通過中斷服務程序，在 Vcc 電壓完全失電前，完成關鍵數(shù)據(jù)存儲（如計量數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)閃存）與系統(tǒng)安全關斷操作；

VRTC LVD 電路：專門監(jiān)控 RTC 備用電池電壓，當電壓低于閾值時觸發(fā)中斷，提示更換電池，避免 RTC 停擺；

標準 LVD1/LVD2 電路：監(jiān)控內部 Vcc 線路電壓，作為二級保護，防止內部供電異常導致的芯片損壞。

四、典型電源系統(tǒng)設計方案（見圖 2）

實際電表電源設計中，通常采用 “主備用電池 + RTC 備用電池” 雙電池配置：

主備用電池：選用大容量二次可充電電池，在外部主電源故障后，為整個 MCU 系統(tǒng)供電，維持關鍵計量功能運行，直至主電源恢復；

RTC 備用電池：采用小型原電池，僅為 RTC 域供電，即使主備用電池耗盡，仍可維持 RTC 運行數(shù)年。

系統(tǒng)工作流程為：EXLVD 檢測到外部電源故障→觸發(fā)中斷，存儲關鍵數(shù)據(jù)→切換至主備用電池供電→主備用電池電壓不足時，EXLVDVBAT 觸發(fā)中斷→系統(tǒng)安全關斷，RTC 由獨立電池維持運行。該方案可確保電表在多級電源故障下，仍保持時間準確性與數(shù)據(jù)安全性，完全適配公用事業(yè)電表的高可靠性需求。

瑞薩電子代理商-深圳市中芯巨能電子有限公司，為制造業(yè)廠家的工程師或采購提供選型指導+數(shù)據(jù)手冊+樣片測試+技術支持等服務。如需RA4C1產品規(guī)格書、樣片測試、采購、技術支持等需求，請加客服微信：13310830171。