什么是掉電保護(hù)，掉電保護(hù)數(shù)據(jù)常用的3種方案

一、什么是掉電保護(hù)

掉電保護(hù)是系統(tǒng)在掉電之后能夠?qū)ο嚓P(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)的一種方式，系統(tǒng)運(yùn)行中所采集或產(chǎn)生的數(shù)據(jù)常常要求在電源掉電時(shí)不被丟失，重新加電后系統(tǒng)能恢復(fù)原來(lái)的工作狀態(tài)。

它的目的是采用一種機(jī)制,使得系統(tǒng)在意外失去供電的情況下,可以保證系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的確定性以及記錄數(shù)據(jù)的完整性，當(dāng)系統(tǒng)供電恢復(fù)后,現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)可以及時(shí)恢復(fù),避免應(yīng)用系統(tǒng)產(chǎn)生混亂，同時(shí)保存的數(shù)據(jù)能夠?yàn)榧夹g(shù)人員提供分析數(shù)據(jù)，為分析產(chǎn)品提供良好的依據(jù)。

二、掉電保護(hù)方案

掉電保護(hù)通常有3種方法：

1、加備用電源（如：電池）

使系統(tǒng)在掉電后仍能正常工作，由于使用電池，電源掉電時(shí)可保存大量數(shù)據(jù)，但需有相應(yīng)的充放電電路，成本也相應(yīng)的高，其使用壽命大于電池充放電次數(shù)；如下圖是采用電池作為備用電源供電

2、使用法拉電容

使用法拉電容的延遲放電特性，使得系統(tǒng)在掉電時(shí)將需要保護(hù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到非易失存儲(chǔ)器（如：FLASH）中，這種方法電路搭建簡(jiǎn)單，電容的充放電次數(shù)大于電池，但由于是使用電容作為儲(chǔ)能元件，系統(tǒng)在掉電后能繼續(xù)運(yùn)行的時(shí)長(zhǎng)受限于系統(tǒng)電路的功耗以及電容的容量；如下圖C1為法拉

與電池相比,法拉電容有如下優(yōu)勢(shì)：

①法拉電容在其額定電壓范圍內(nèi)可以被充電至任意電位,且可以完全放出;而電池則受自身化學(xué)反應(yīng)限制工作在較窄的電壓范圍,如果過(guò)放可能造成永久性破壞。

②法拉電容與其體積相當(dāng)?shù)膫鹘y(tǒng)電容器相比可以存儲(chǔ)更多的能量并且可以反復(fù)傳輸能量脈沖而無(wú)任何不利影響;而電池如果反復(fù)傳輸高功率脈沖,則其壽命會(huì)大打折扣。

③法拉電容可以快速充電,而電池快速充電則會(huì)受到損害。

④法拉電容可以反復(fù)循環(huán)數(shù)十萬(wàn)次,而電池壽命僅幾百個(gè)循環(huán)。

3、使用專(zhuān)業(yè)掉電保護(hù)芯片

例如MAX691、MAX709。使用專(zhuān)業(yè)掉電保護(hù)芯片能有效增加系統(tǒng)掉電后的工作時(shí)間，但是該方案會(huì)增加設(shè)計(jì)成本，使電路變得更加復(fù)雜。

綜上，在實(shí)際應(yīng)用中，往往會(huì)根據(jù)實(shí)際需要根據(jù)實(shí)際電路等個(gè)人封面條件限制，包括成本等，往往采用多種方法來(lái)盡量延長(zhǎng)掉電時(shí)間，我們知道只需要占用極短的時(shí)間在系統(tǒng)掉電后存儲(chǔ)一些重要數(shù)據(jù)，若此時(shí)采用性能優(yōu)異的低壓差線(xiàn)性穩(wěn)壓器配合掉電檢測(cè)芯片，也可完成系統(tǒng)的掉電保護(hù)，LDO 線(xiàn)性穩(wěn)壓器的壓差低于普通的穩(wěn) 壓芯片，因此在系統(tǒng)掉電時(shí)，它的持續(xù)工作時(shí)間也比普通穩(wěn)壓芯片的時(shí)間長(zhǎng)。

審核編輯：湯梓紅