仪表仪器断电后的数据安全方案

法拉电容具有充电速度快，循环使用寿命长，放电能力超强等优点，常用在快速充放电的场合，后备电源等。

在仪表或控制系统中，在电源突然断开时，需要保护关键的数据，若不保存，需要对仪表系统的准确性进行校准。我们需要在系统电源断开后，提供一段时间供系统保存重要的数据，以便开机后继续正常使用。

我们需要做到断电后继续向电路提供稳定的电压，并保持一定的时间供主控保存重要数据到EEPROM,Flash等非易失存储器中。其核心部件是电容等器件，法拉电容其特点更适合用在此场景中，电容在仪表系统正常使用时蓄存少量电能，在外部突然断电情况下对电路进行供电，以实现断电后写入重要数据。

常见的充放电电路如下。

电容在上电瞬间需要充电，极大的电流涌入电容，对电源影响较大，因此常添加限流电阻减小充电电流，其电阻的选择取决于电源系统的功率，电源系统的功率比较大，那么限流电阻可以取小一点。电源功率比较小，那么电阻取大一些。系统在5V，250mΩ内阻条件下，没有限流电阻，系统上电达8A,在添加5Ω电阻情况下，上电电流在0.8A左右。放电二极管可以选取正向导通压降比较小的肖特基二极管，同时保证一定的功率，并通过Buck-Boost电路将将电容的电压进行稳压送给主控电路，不选择Ldo的原因是当电容电压低于其输入电压范围后，Ldo便不能正常工作，但选择限流电阻的方法会使充电速度降低，电阻发热等。

 

此类电路设计简单，应用较广，对于要求更高的设计中，常采用IC等专业芯片对其进行控制，例如Ti家的TPS61088，提供了更加完整的方案，即使在超级电 容器电压降至 1V 时也能支持 3.8V/2A 输出功率。可以最大限度利用存储在超级电容器中的能量。

审核编辑：汤梓红