实现掉电保护的三种方案

一、什么是掉电保护

掉电保护是系统在掉电之后能够对相关数据进行存储的一种方式，系统运行中所采集或产生的数据常常要求在电源掉电时不被丢失，重新加电后系统能恢复原来的工作状态。

它的目的是采用一种机制,使得系统在意外失去供电的情况下,可以保证系统运行状态的确定性以及记录数据的完整性，当系统供电恢复后,现场数据可以及时恢复,避免应用系统产生混乱，同时保存的数据能够为技术人员提供分析数据，为分析产品提供良好的依据。

二、掉电保护方案

掉电保护通常有3种方法：

1、加备用电源（如：电池）

使系统在掉电后仍能正常工作，由于使用电池，电源掉电时可保存大量数据，但需有相应的充放电电路，成本也相应的高，其使用寿命大于电池充放电次数；如下图是采用电池作为备用电源供电

2、使用法拉电容

使用法拉电容的延迟放电特性，使得系统在掉电时将需要保护的数据存储到非易失存储器（如：FLASH）中，这种方法电路搭建简单，电容的充放电次数大于电池，但由于是使用电容作为储能元件，系统在掉电后能继续运行的时长受限于系统电路的功耗以及电容的容量；如下图C1为法拉

与电池相比,法拉电容有如下优势:

①法拉电容在其额定电压范围内可以被充电至任意电位,且可以完全放出;而电池则受自身化学反应限制工作在较窄的电压范围,如果过放可能造成永久性破坏。

②法拉电容与其体积相当的传统电容器相比可以存储更多的能量并且可以反复传输能量脉冲而无任何不利影响;而电池如果反复传输高功率脉冲,则其寿命会大打折扣。

③法拉电容可以快速充电,而电池快速充电则会受到损害。

④法拉电容可以反复循环数十万次,而电池寿命仅几百个循环。

3、使用专业掉电保护芯片

例如MAX691、MAX709。使用专业掉电保护芯片能有效增加系统掉电后的工作时间，但是该方案会增加设计成本，使电路变得更加复杂。

综上，在实际应用中，往往会根据实际需要根据实际电路等个人封面条件限制，包括成本等，往往采用多种方法来尽量延长掉电时间，我们知道只需要占用极短的时间在系统掉电后存储一些重要数据，若此时采用性能优异的低压差线性稳压器配合掉电检测芯片，也可完成系统的掉电保护，LDO 线性稳压器的压差低于普通的稳压芯片，因此在系统掉电时，它的持续工作时间也比普通稳压芯片的时间长。

审核编辑：汤梓红