使用电容器帮助进行断电保护

我设计的电路会将日志数据存储到SD卡。信息将来自这个插入的父电路。父电路将为我的子卡提供5V电压。子卡使用工作在3.3V电压的MCU，因此我仅使用几个二极管将电压从5V降低。

我的挑战是：发生电源故障时，我希望子卡上的MCU能够感知主电源损耗，然后立即将其RAM中的数据刷新到SD卡，然后在关闭之前保持空闲状态。写入SD卡时，如果在写入过程中断电，可能会导致损坏。

我正在考虑使用一个大电容器来缓冲电源一点点。我知道那里有一些MCU监控器IC可以做得很好，但是它们是用于需要维持几天电源的情况。我最多只需要一两秒钟。但是我确实要当心，因为电容器的功率降低到IC阈值以下时，不要让MCU闪烁。有没有人有原理图或可以提供任何建议以解决该问题？

这是我到目前为止所拥有的...（。5F电容是我的备用电源电容器）

使用二极管来降低电压？uck 使用3.3V稳压器。这是正确的事情。您和/或您的客户会很高兴您做到了。

通常，您有正确的想法。使用很大的上限，尽管.5F可能太大了。

代替使用比较器，您可以使用分压器，然后将输出运行到PIC的电平变化中断引脚之一。设置分压器，以便在5V激活时输入比最大Vih高一点。一旦移除电源，还具有更快拉低5V电压的优点。

您也可以尝试使用电池和电源多路复用器。当5V电压消失时，多路复用器将切换为电池电源。 http://focus.ti.com/paramsearch/docs/parametricsearch.tsp?family=analog&familyId=422&uiTemplateId=NODE_STRY_PGE_T

就像ajs410和Thomas所说的那样，使用二极管压降从5V升至3.3V是一个坏主意。这是因为，尽管您在学校被告知，二极管电压仍然是恒定的。3个二极管压降可能为您提供大约2.3V至3.2V的任何电压，这对于 C或SD卡而言可能会或可能不会太低。 我首先用诸如BAT54的肖特基型取代D4 ，它的典型泄漏电流小于<1 μA。这将为我们额外提供数百mV的缓冲电容器。$\mu$
$\mu$

接下来是3.3V电源。使用低接地电流LDO，如Microchip的MCP1703，它只有2的接地电流 A.（精工S-812C40是我最喜欢的，并具有更好的规格，但似乎有低量的可用性差） $\mu$

然后，您要检测5V电源的损耗。为此，我通常使用MAX809。当其输入电压降至某个阈值以下时，这将产生一个低输出信号。对于5V电源，可以使用4.63V，4.55V和4.38V的阈值电压。MAX809的输出流至您的 C的中断引脚，因此当5V下降时，您会立即得到警告，并且可以将缓冲器无延迟地写入SD卡。 $\mu$

现在仅剩1点：缓冲电容器的大小。您需要知道在写入SD卡时从3.3V电源消耗多少电流。假设这是20mA。当汲取恒定电流时，电容器电压将线性降低：

$\Delta V = \dfrac{I \times t}{C}$

要么

$C = \dfrac{I \times t}{\Delta V}$

进一步假设您需要100毫秒将缓冲区写入SD卡。然后剩下的唯一变量是。我们从5V减去1个肖特基二极管压降开始，得到4.5V。MCP1703的最小压降为725mV，因此我们可以降至4V，并且 = 0.5V。然后$\Delta V$$\Delta V$

$C = \dfrac{20mA \times 100ms}{0.5 V} = 4000 \mu F$

现在，我使用的值是粗略的估计值，您必须使用正确的数字进行计算，但是该估计值表明，即使您确实拥有严重的安全裕度，您甚至可能根本不需要0.5F的超级电容。例如，您将有10s而不是100ms的时间将缓冲区刷新到SD卡。

（精工S812C的压差仅为120mV，因此，这将使您允许的电压下降值加倍，从而使您的可用时间增加一倍。）

解决方案是使用微控制器的比较器。

您没有提及正在使用的微控制器，因此我们只能猜测其上是否确实有比较器。如果您的微型具有参考电压，那就更好了。

但是假设这样做，您可以设置一个中断以跳转到ISR。ISR可以将时钟（如果可能）切换为低功耗例程，然后关闭。如果您以较低的频率运行，则执行保存的时间可能会更长-但是要权衡的是保存需要更多的周期。