實(shí)現(xiàn)掉電保護(hù)的三種方案

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不被丟失，重新加電后系統(tǒng)能恢復(fù)原來的工作狀態(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)場數(shù)據(jù)可以及時恢復(fù),避免應(yīng)用系統(tǒng)產(chǎn)生混亂，同時保存的數(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)在掉電時將需要保護(hù)的數(shù)據(jù)存儲到非易失存儲器（如：FLASH）中，這種方法電路搭建簡單，電容的充放電次數(shù)大于電池，但由于是使用電容作為儲能元件，系統(tǒng)在掉電后能繼續(xù)運(yùn)行的時長受限于系統(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:

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更多的能量并且可以反復(fù)傳輸能量脈沖而無任何不利影響;而電池如果反復(fù)傳輸高功率脈沖,則其壽命會大打折扣。

③法拉電容可以快速充電,而電池快速充電則會受到損害。

④法拉電容可以反復(fù)循環(huán)數(shù)十萬次,而電池壽命僅幾百個循環(huán)。

3、使用專業(yè)掉電保護(hù)芯片

例如MAX691、MAX709。使用專業(yè)掉電保護(hù)芯片能有效增加系統(tǒng)掉電后的工作時間，但是該方案會增加設(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，往往會根據(jù)實(shí)際需要根據(jù)實(shí)際電路等個人封面條件限制，包括成本等，往往采用多種方法來盡量延長掉電時間，我們知道只需要占用極短的時間在系統(tǒng)掉電后存儲一些重要數(shù)據(jù)，若此時采用性能優(yōu)異的低壓差線性穩(wěn)壓器配合掉電檢測芯片，也可完成系統(tǒng)的掉電保護(hù)，LDO 線性穩(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，它的持續(xù)工作時間也比普通穩(wěn)壓芯片的時間長。

審核編輯：湯梓紅