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本文導(dǎo)讀

系統(tǒng)掉電保護(hù)的重要性和可行性

掉電檢測(cè)保護(hù)電路功能框圖

LM393比較器電路運(yùn)用

MP1542升壓電路運(yùn)用

掉電檢測(cè)保護(hù)電路的電源波形和工作過(guò)程

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本文導(dǎo)讀

可靠性是每一個(gè)產(chǎn)品的靈魂，如果一個(gè)產(chǎn)品可靠性不好，那它就是一個(gè)失敗的產(chǎn)品，因?yàn)榭蛻?hù)不會(huì)使用存在風(fēng)險(xiǎn)的產(chǎn)品，然而產(chǎn)品的可靠性不僅受到上下電、復(fù)位等內(nèi)部因素影響，還會(huì)被供電的突然關(guān)斷、工作環(huán)境等外部因素干擾。產(chǎn)品的控制系統(tǒng)對(duì)突然斷電的反應(yīng)和保護(hù)措施是判斷產(chǎn)品可靠性的重要標(biāo)準(zhǔn)。

系統(tǒng)掉電保護(hù)的重要性和可行性

嵌入式系統(tǒng)的產(chǎn)品在使用或者調(diào)試中，會(huì)經(jīng)常遇到系統(tǒng)電源突然掉電的情況，這種突發(fā)情況會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)丟失重要的數(shù)據(jù)且不能恢復(fù)，還有系統(tǒng)在運(yùn)行中突然中斷，會(huì)對(duì)SD卡或者SDRAM等運(yùn)行內(nèi)存造成損壞，這種情況往往會(huì)影響產(chǎn)品的可靠性，為了盡量的避免這種不穩(wěn)定性情況的出現(xiàn)，產(chǎn)品需要增加掉電檢測(cè)和保護(hù)電路。

掉電檢測(cè)和保護(hù)電路就是對(duì)系統(tǒng)電壓進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)系統(tǒng)電壓值下降到低壓警戒值時(shí)，電路會(huì)發(fā)現(xiàn)并做出反應(yīng)，發(fā)出一個(gè)警告信號(hào)，處理器接收到警告信號(hào)之后馬上進(jìn)行數(shù)據(jù)保存等操作，防止系統(tǒng)數(shù)據(jù)丟失。

掉電檢測(cè)保護(hù)電路功能框圖

圖1是一種典型掉電檢測(cè)保護(hù)電路，此功能框圖可以讓大家更好的了解掉電檢測(cè)保護(hù)電路的工作原理。

掉電電路為四個(gè)部分：超級(jí)電容電路（含三極管開(kāi)關(guān)電路）、DC-DC升壓電路、LM393比較器電路、DC-DC降壓電路。這四部分電路和處理器組成一個(gè)完整的掉電檢測(cè)和保護(hù)電路。

圖1：掉電檢測(cè)電路框架圖

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LM393比較器電路運(yùn)用

LM393比較器電路如圖2所示，圖中比較器IN-輸入端VCC_4V4是MP1542升壓電路的輸出，IN+輸入端是系統(tǒng)的5V電壓，當(dāng)VIN-> VIN+時(shí)，比較器輸出低電平；當(dāng)VIN-< VIN+時(shí)，比較器輸出高電平。

圖二 ：393比較電路原理圖

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MP1542升壓電路運(yùn)用

MP1542升壓電路如圖3所示，系統(tǒng)通過(guò)LM393的比較器電路控制著升壓電路的使能：

系統(tǒng)上電后，比較器兩端輸入大小如下：VIN- < VIN+，因此比較器輸出高電平信號(hào)，其中V_DET信號(hào)接入MP1542的負(fù)反饋端，V_DET為高電平時(shí)拉低電路的輸出，達(dá)到不使能升壓電路的效果；

系統(tǒng)斷電后，5V系統(tǒng)電壓快速下降，比較器兩端輸入大小如下：VIN- > VIN+，因此比較器輸出低電平信號(hào)，V_DET為低電平時(shí)，根據(jù)公式：Vout=[(12/5)+1]*1.25，MP1542的電路輸出4.25V，達(dá)到使能升壓電路的效果。

圖2 ：升壓電路

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掉電檢測(cè)保護(hù)電路的電源波形和工作過(guò)程

為了更直觀(guān)的理解掉電檢測(cè)保護(hù)電路的作用，我們繪制了系統(tǒng)工作的電源波形圖，如圖4所示，掉電電路的四個(gè)部分電路分別在不同的時(shí)間發(fā)揮著不同的作用。

圖4 ：系統(tǒng)電源波形圖

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當(dāng)5V電源供電時(shí)，5V電壓促使三極管開(kāi)關(guān)電路導(dǎo)通，LM393比較器的高電平輸出讓MP1542升壓不工作，為超級(jí)電容提供只進(jìn)不出的充電環(huán)境（電容充滿(mǎn)后兩端電壓為4V），系統(tǒng)的常用4.2V電源是5V通過(guò)MP2315降壓電路獲得。

當(dāng)系統(tǒng)斷電時(shí)，LM393比較器的低電平信號(hào)使能MP1542電路，為超級(jí)電容提供放電回路（電容電壓有8-10S時(shí)間穩(wěn)定在2.5-4V，MP1542最低輸出電壓2.5V），電容電壓通過(guò)MP1452電路升到4.2V，作為處理器的備用供電電源，在開(kāi)啟備用電源之時(shí)，LM393比較器也給處理器發(fā)出了一個(gè)低電平報(bào)警信號(hào)，如圖2所示，PD_DETC信號(hào)直接輸出給處理器，處理器檢測(cè)到此信號(hào)馬上做出保存數(shù)據(jù)等一系列關(guān)閉系統(tǒng)的應(yīng)急操作。

此電路使用時(shí)需要注意：超級(jí)電容兩端電壓未達(dá)到2.5V之前，掉電檢測(cè)保護(hù)電路不能正常工作，所以電容充電的時(shí)間需要把控，超級(jí)電容的充電公式：t =（C * V）/I，C為超級(jí)電容的額定容量，V為超級(jí)電容工作電壓，I為充電電流，超級(jí)電容充電所需時(shí)間不能太長(zhǎng)，會(huì)影響系統(tǒng)的性能。

上述文章闡述的電路就是一種非常實(shí)用的系統(tǒng)掉電檢測(cè)和保護(hù)電路，此電路可以讓嵌入式系統(tǒng)避免突然掉電時(shí)丟失數(shù)據(jù)的現(xiàn)象，有效的提高了產(chǎn)品的可靠性。

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原文：http://www.elecfans.com/d/686972.html；摘自：周立功單片機(jī)
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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的一种非常实用的系统掉电检测和保护电路---摘自：周立功单片机的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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