? 基于超级电容的系统掉电数据保护方案--应用案例

應用方案

基于超級電容的系統掉電數據保護方案作者:劉乾坤    發布時間:2020-11-3 17:02:34    被閱覽數:

  ESM6800是英創推出的高效低成本工控主板,預裝Linux/QT操作系統,配置了豐富的通訊接口,包括雙網口、雙CAN、12路標準串口等。ESM6800廣泛應用于交通、能源、環保、智能終端等領域。在一些應用場合中,當外部供電掉電時,系統希望能將當前進行的業務數據完整保存或通過4G無線網絡發送到遠端服務器,這就要求當外部供電停電時,系統具有一個后備電源來支持其完成數據保護的工作。


ESM6800工控主板


  ESM6800采用Cortex-A7低功耗處理器,板卡最低功耗僅100mA@5V,我們設計了基于超級電容的后備供電方案與ESM6800配合實現系統掉電數據保護。與鋰電池相比,超級電容可以在-40°C的低溫環境下工作、充電速度更快、循環壽命更是在數10萬次以上。因此雖然超級電容能量密度相對偏低,但與低功耗的ESM6800配合是更為合理的后備供電方案。


  針對不同的供電情況,我們設計了ETA605和ETA609兩個超級電容模塊,分別應用于DC 5V供電和DC 9-30V寬壓供電的環境中。


基于超級電容的系統掉電數據保護方案.png 基于超級電容的系統掉電數據保護方案.png

ETA605(5V輸入/5V輸出)                   ETA609(9-30V輸入/5V輸出)


  兩個超級電容模塊的基本指標如下:


模塊型號輸入電源輸出電源掉電中斷閾值輸出低電壓關機

充滿電后工作時間

ETA605DC  5V5V/2A4.75V4V100s  @ 200mA
ETA609DC  9-30V5V/2A8.2V4V90s  @ 200mA


  當外部供電停電時,ETA605/ETA609模塊會輸出一個中斷信號,系統硬件上可利用此信號將不需要的外設立即關斷,比如顯示屏。軟件上ESM6800響應中斷后,可關閉主板上的網絡PHY等外設進一步降低功耗,同時保存數據到系統flash中或通過4G網絡將數據緊急發送到遠端服務器。當超級電容充滿電后,實際測試ESM6800加外設耗電在200mA左右時,使用ETA605/ETA609可工作100s左右時間。


  ETA605/ETA609的詳細技術指標及使用說明請參考《EAT605/ETA609超級電容模塊數據手冊》。

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