單片計算機掉電保護設計
1 引言
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/171876.htm單片計算機(簡稱單片機)在工作時,因某種原因造成突然掉電,將會丟失數(shù)據(jù)存儲器(RAM)里的數(shù)據(jù),沖掉前期工作的所有信息。為了在突然掉電時能夠保持數(shù)據(jù)存儲器(RAM)的數(shù)據(jù),保證單片機系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠地工作,數(shù)據(jù)信息處理的安全,雖然單片機主電源里有大容量濾波電容器,當?shù)綦姇r,單片機靠貯存在電容器里的能量,一般能維持工作半個周期(10ms)左右。為此,要求一旦市電發(fā)生瞬間斷電時,必須要有一種電源能在小于10ms的時間內重新送電,確保單片機系統(tǒng)正常運行,這一任務就由UPS 來完成。電源系統(tǒng)瞬時掉電所產生的干擾會造成單片機的計算錯誤和數(shù)據(jù)丟失,有了UPS可以使單片機系統(tǒng)連續(xù)可靠地工作。單片機系統(tǒng)除使用UPS外,下面介紹一種行之有效的后備電源。
通過理論和實踐證明,當供電電壓由5V下降到45V時單片機通常均能正常運行,但電壓再往下跌落時,單片機就不能繼續(xù)正常運行。在一般情況下 CPU、CMOS、TTL電路將因電源電壓跌落而首先不能正常運行,RAM在電壓跌落到比較低時尚能工作。因為單片機使用的主電源均有大容量電容,所以在主電源失電時,如果按放電曲線在下跌到單片機能正常運行工作的最低電壓之前,把后備電源接上便能保持單片機正常運行。
2 掉電保護電路原理
掉電保護電源轉換特性如圖1所示。
圖中A后備電源最低電壓銜接點,t=tA
Vi1正常工作電壓
Vi2最低工作電壓
后備電源的配置如圖2所示。
后備電源B為125V鎘鎳電池四節(jié)串聯(lián),通過二極管D與主電源隔離。如果輸出電流大,在主電源輸出電壓下降到不能及時銜接后備電源時(t電容C放電回路的等效電路如圖3所示。
圖中Ri1單片機輸入阻抗
Ri2主電源輸出阻抗
放電時間常數(shù)T=R·CR
R=(Ril·Ri2)/(Ril+Ri2)
若想延遲放電時間,則可加大電容C的容量。
3 結語
單片機掉電保護電路是多種多樣的,所采用的元器件和電路形式千差萬別,但是有一點必須得到保證,那就是當主電源電壓下跌到單片機系統(tǒng)不能正常工作之前,后備電源必須接通,以確保單片機正常運行。
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