基于電解電容器的數(shù)據(jù)備份電源解決方案

　　基于電解電容器的數(shù)據(jù)備份電源解決方案適用于依靠 5V 至 36V 輸入進(jìn)行穩(wěn)壓的 12V 系統(tǒng)

　　引言

　　在嵌入式系統(tǒng)依賴持續(xù)供電的電信、工業(yè)和汽車應(yīng)用中，數(shù)據(jù)丟失是引人關(guān)切的。供電的突然中斷會(huì)導(dǎo)致正在對(duì)硬盤驅(qū)動(dòng)器和閃存器進(jìn)行讀寫操作時(shí)的數(shù)據(jù)受損。通常，嵌入式系統(tǒng)僅需 10ms 至 50ms 的時(shí)間對(duì)易失性數(shù)據(jù)進(jìn)行備份以防止發(fā)生丟失。

　　數(shù)據(jù)備份采用在嵌入式系統(tǒng)中，以用于維護(hù)、故障排除和維修工作。在復(fù)雜的工業(yè)金屬加工設(shè)備中，在電源斷接后必需存儲(chǔ)多種刀具的位置和狀態(tài)，以防止在稍后恢復(fù)供電時(shí)發(fā)生設(shè)備故障，這一點(diǎn)是很重要。這些應(yīng)用要求提供穩(wěn)定的電源和數(shù)據(jù)保持，但是不可靠的電源使之難以實(shí)現(xiàn)。長(zhǎng)的電源線、電量耗盡的電池、未調(diào)整的 AC 適配器、拋載和大功率電動(dòng)機(jī)的開關(guān)操作會(huì)導(dǎo)致輸入電源的廣泛不可靠。因此，嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)人員喜歡設(shè)計(jì)擁有盡可能寬的輸入電壓范圍，從而可在眾多的應(yīng)用和環(huán)境中使用。

　　電路描述圖 1 示出了一款提供可靠主電源和支持?jǐn)?shù)據(jù)備份電源之系統(tǒng)。該解決方案以 LTC?3643 雙向后備電源為中心。當(dāng)輸入電壓存在時(shí)，LTC3643 在升壓模式中給存儲(chǔ)電容器 CSTORAGE 充電 （至高達(dá) 40V）。當(dāng)輸入電壓被中斷時(shí)，LTC3643 在降壓模式中把存儲(chǔ)電容器的電量釋放至負(fù)載，從而將負(fù)載上的標(biāo)稱電壓 （VSYS） 保持在 3V 至 17V 的范圍內(nèi)。

　　后備存儲(chǔ)電源軌相對(duì)高的電壓增加了該解決方案的儲(chǔ)能 （E = CV2/2），并使得可把電解電容器用作一種后備存儲(chǔ)組件。電解電容器便宜且廣泛地使用，因而顯著地降低了后備解決方案的成本。LTC3643 的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是其能夠支持 12V 系統(tǒng)，在許多汽車和工業(yè)應(yīng)用中，12V 是默認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)電壓軌。