實(shí)現掉電保護的3種方案

什么是掉電保護

掉電保護是系統在掉電之后能夠對相關(guān)數據進(jìn)行存儲的一種方式，系統運行中所采集或產(chǎn)生的數據常常要求在電源掉電時(shí)不被丟失，重新加電后系統能恢復原來(lái)的工作狀態(tài)。

它的目的是采用一種機制,使得系統在意外失去供電的情況下,可以保證系統運行狀態(tài)的確定性以及記錄數據的完整性，當系統供電恢復后,現場(chǎng)數據可以及時(shí)恢復,避免應用系統產(chǎn)生混亂，同時(shí)保存的數據能夠為技術(shù)人員提供分析數據，為分析產(chǎn)品提供良好的依據。

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)可保存大量數據，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；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，使得系統在掉電時(shí)將需要保護的數據存儲到非易失存儲器（如：FLASH）中，這種方法電路搭建簡(jiǎn)單，電容的充放電次數大于電池，但由于是使用電容作為儲能元件，系統在掉電后能繼續運行的時(shí)長(cháng)受限于系統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的傳統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(wú)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(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法拉電容可以反復循環(huán)數十萬(wàn)次,而電池壽命僅幾百個(gè)循環(huán)。

3 使用專(zhuān)業(yè)掉電保護芯片

例如MAX691、MAX709。使用專(zhuān)業(yè)掉電保護芯片能有效增加系統掉電后的工作時(shí)間，但是該方案會(huì )增加設計成本，使電路變得更加復雜。

綜上，在實(shí)際應用中，往往會(huì )根據實(shí)際需要根據實(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(cháng)掉電時(shí)間，我們知道只需要占用極短的時(shí)間在系統掉電后存儲一些重要數據，若此時(shí)采用性能優(yōu)異的低壓差線(xiàn)性穩壓器配合掉電檢測芯片，也可完成系統的掉電保護，LDO 線(xiàn)性穩壓器的壓差低于普通的穩壓芯片，因此在系統掉電時(shí)，它的持續工作時(shí)間也比普通穩壓芯片的時(shí)間長(cháng)。