介绍一种实用的系统掉电检测和保护电路

 元件、产品、系统在一定时间内、在一定条件下无故障地执行指定功能的能力或可能性。可通过可靠度、失效率、平均无故障间隔等来评价产品的可靠性。可靠性是每一个产品的灵魂,如果一个产品可靠性不好,那它就是一个失败的产品,因为客户不会使用存在风险的产品,然而产品的可靠性不仅受到上下电、复位等内部因素影响,还会被供电的突然关断、工作环境等外部因素干扰。产品的控制系统对突然断电的反应和保护措施是判断产品可靠性的重要标准。

 
一、系统掉电保护的重要性和可行性
 
嵌入式系统的产品在使用或者调试中,会经常遇到系统电源突然掉电的情况,这种突发情况会导致系统丢失重要的数据且不能恢复,还有系统在运行中突然中断,会对SD卡或者SDRAM等运行内存造成损坏,这种情况往往会影响产品的可靠性,为了尽量的避免这种不稳定性情况的出现,产品需要增加掉电检测和保护电路。
 
掉电检测和保护电路就是对系统电压进行监测,当系统电压值下降到低压警戒值时,电路会发现并做出反应,发出一个警告信号,处理器接收到警告信号之后马上进行数据保存等操作,防止系统数据丢失。
 
二、掉电检测保护电路功能框图
 
图1是一种典型掉电检测保护电路,此功能框图可以让大家更好的了解掉电检测保护电路的工作原理。
 
掉电电路为四个部分:超级电容电路(含三极管开关电路)、DC-DC升压电路、LM393比较器电路、DC-DC降压电路。这四部分电路和处理器组成一个完整的掉电检测和保护电路。
介绍一种实用的系统掉电检测和保护电路
                                                                                 图1 掉电检测电路框架图
 
三、LM393比较器电路运用
 
LM393比较器电路如图2所示,图中比较器IN-输入端VCC_4V4是MP1542升压电路的输出,IN+输入端是系统的5V电压,当VIN-> VIN+时,比较器输出低电平;当VIN-< VIN+时,比较器输出高电平。
介绍一种实用的系统掉电检测和保护电路
                                                                         图2 LM393比较器电路
 
四、MP1542升压电路运用
 
MP1542升压电路如图3所示,系统通过LM393的比较器电路控制着升压电路的使能:
 
系统上电后,比较器两端输入大小如下:VIN- < VIN+,因此比较器输出高电平信号,其中V_DET信号接入MP1542的负反馈端,V_DET为高电平时拉低电路的输出,达到不使能升压电路的效果;
 
系统断电后,5V系统电压快速下降,比较器两端输入大小如下:VIN- > VIN+,因此比较器输出低电平信号,V_DET为低电平时,根据公式:Vout=[(12/5)+1]*1.25,MP1542的电路输出4.25V,达到使能升压电路的效果。
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