可靠性是每一個產(chǎn)品的靈魂，如果一個產(chǎn)品可靠性不好，那它就是一個失敗的產(chǎn)品，因為客戶不會使用存在風險的產(chǎn)品，然而產(chǎn)品的可靠性不僅受到上下電、復位等內(nèi)部因素影響，還會被供電的突然關(guān)斷、工作環(huán)境等外部因素干擾。產(chǎn)品的控制系統(tǒng)對突然斷電的反應(yīng)和保護措施是判斷產(chǎn)品可靠性的重要標準。

1.系統(tǒng)掉電保護的重要性和可行性

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)情況會導致系統(tǒng)丟失重要的數(shù)據(jù)且不能恢復，還有系統(tǒng)在運行中突然中斷，會對SD卡或者SDRAM等運行內(nèi)存造成損壞，這種情況往往會影響產(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和保護電路。

掉電檢測和保護電路就是對系統(tǒng)電壓進行監(jiān)測，當系統(tǒng)電壓值下降到低壓警戒值時，電路會發(fā)現(xiàn)并做出反應(yīng)，發(fā)出一個警告信號，處理器接收到警告信號之后馬上進行數(shù)據(jù)保存等操作，防止系統(tǒng)數(shù)據(jù)丟失。

2.   掉電檢測保護電路功能框圖

圖1：掉電檢測保護電路功能框圖

如圖一所示的這種典型掉電檢測保護電路，此功能框圖可以讓大家更好的了解掉電檢測保護電路的工作原理。掉電電路為四個部分：超級電容電路（含三極管開關(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完整的掉電檢測和保護電路。

3.   LM393比較器電路運用

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VIN-> VIN+時，比較器輸出低電平；當VIN-< VIN+時，比較器輸出高電平。

圖2  LM393比較器電路

4.   MP1542升壓電路運用

MP1542升壓電路如圖3所示，系統(tǒng)通過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，其中V_DET信號接入MP1542的負反饋端，V_DET為高電平時拉低電路的輸出，達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，V_DET為低電平時，根據(jù)公式：Vout= [(12/5)+1]*1.25，MP1542的電路輸出4.25V，達到使能升壓電路的效果。

圖3  MP1452電路

5.   掉電檢測保護電路的電源波形和工作過程

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