實現(xiàn)掉電保護的3種方案

什么是掉電保護

掉電保護是系統(tǒng)在掉電之后能夠對相關數(shù)據(jù)進行存儲的一種方式，系統(tǒng)運行中所采集或產(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)能恢復原來的工作狀態(tài)。

它的目的是采用一種機制,使得系統(tǒng)在意外失去供電的情況下,可以保證系統(tǒng)運行狀態(tài)的確定性以及記錄數(shù)據(jù)的完整性，當系統(tǒng)供電恢復后,現(xiàn)場數(shù)據(jù)可以及時恢復,避免應用系統(tǒng)產(chǎn)生混亂，同時保存的數(shù)據(jù)能夠為技術人員提供分析數(shù)據(jù)，為分析產(chǎn)品提供良好的依據(jù)。

掉電保護方案

掉電保護通常有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)，但需有相應的充放電電路，成本也相應的高，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反應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?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傳輸能量脈沖而無任何不利影響;而電池如果反復傳輸高功率脈沖,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)掉電保護芯片

例如MAX691、MAX709。使用專業(yè)掉電保護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計成本，使電路變得更加復雜。

綜上，在實際應用中，往往會根據(jù)實際需要根據(jù)實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，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。