Capacitores de backup de memória: por que um capacitor?

Por que um engenheiro escolheria um capacitor de backup de memória em vez de qualquer um dos tipos de baterias recarregáveis ​​disponíveis?

A densidade de energia deles parece muito mais baixa e eles não conseguem aguentar sua carga por muito tempo.

A única vantagem que consigo pensar é que é um pouco mais simples de cobrar? (Só precisa de um resistor), mas, novamente, o mesmo pode ser dito para o carregamento lento de muitas baterias.

Eles são mais baratos e (com ou sem razão) no design de produtos, geralmente um argumento que obscurece muitos argumentos técnicos.
E, como você disse, os capacitores não precisam de componentes eletrônicos de carregamento especiais. Além disso, as baterias contêm produtos químicos para os quais você deve cumprir regulamentos especiais. (Às vezes, essa é a razão pela qual brinquedos e outros itens são entregues sem baterias.)

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Outra coisa: as baterias não são adequadas para solda por onda. Você precisará soldá-los manualmente posteriormente (custo) ou, como nas células de moedas, usar um suporte de bateria (custo) e adicionar a bateria manualmente (custo).

Baterias recarregáveis ​​para energia de backup de memória / RTC não são uma boa solução hoje. As baterias acabam morrendo devido aos muitos ciclos de carga / descarga pelos quais podem ser submetidos. E muitas recargas se descarregam automaticamente em um mês ou dois. Existem também regulamentos sobre os metais nessas baterias que podem entrar em jogo.

As baterias de lítio não recarregáveis ​​podem ter uma vida útil de mais de 10 anos em um caso de uso de backup de memória / RTC. Isso geralmente é mais longo do que a vida útil esperada do produto em que está. Portanto, tornou-se comum ver essas baterias soldadas a uma PCB - porque é mais resistente do que o suporte de uma bateria e nunca se espera que seja substituído. Claro, isso deixa muitas pessoas nervosas. Essas baterias também têm os problemas regulatórios comuns aos recarregáveis.

Supercaps são uma boa alternativa. Eles nem sempre são mais baratos que os lítio não recarregáveis ​​e não operam tanto tempo com uma carga quanto os recarregáveis. Mas eles são livres de manutenção e não têm problemas regulatórios.

Portanto, nenhuma das soluções é uma combinação perfeita de custo, regulamentação, tempo de vida e manutenção. Os designers de um produto precisam pesar os prós e contras e escolher o que eles mais gostam.

BTW: Um produto que eu usei um Supercap como um backup RTC. Demoraria cerca de 9 meses antes de perder a carga. Obviamente, ligar a unidade recarregaria essa tampa em cerca de um minuto.

Os capacitores são mais agradáveis ​​para o usuário final, pois não precisam de manutenção. Eles carregam rapidamente na primeira vez que o produto é ligado, em vez de levar um dia ou dois para ficar totalmente carregado. Eles trabalham milhares de vezes mais ciclos de carga e não vazam produtos químicos cáusticos na placa de circuito quando param de funcionar. Os capacitores são fáceis de carregar, o circuito ao redor deles é mais simples, basta limitar a tensão e a corrente que entram neles e eles pararão de consumir energia quando estiverem cheios. As baterias geralmente precisam de um chip para monitorar o carregamento ou tendem a ficar um pouco sobrecarregadas se deixadas indefinidamente na carga lenta sem serem descarregadas, o que é prejudicial à sua vida útil. As baterias também precisam ser desconectadas da carga quando descarregadas até a tensão mínima,

As baterias retêm mais energia no mesmo volume / peso, mas, caso contrário, são difíceis de gerenciar, todas as outras vantagens estão nos capacitores. Uma bateria faz mais sentido em um produto pequeno / portátil, ou que é tão sensível ao custo que vale a pena incomodar o usuário final para economizar alguns centavos no custo do projeto.