基于超級(jí)電容的系統(tǒng)掉電數(shù)據(jù)保護(hù)方案
ESM6800是英創(chuàng)推出的高效低成本工控主板，預(yù)裝Linux/QT操作系統(tǒng)，配置了豐富的通訊接口，包括雙網(wǎng)口、雙CAN、12路標(biāo)準(zhǔn)串口等。ESM6800廣泛應(yīng)用于交通、能源、環(huán)保、智能終端等領(lǐng)域。在一些應(yīng)用場(chǎng)合中，當(dāng)外部供電掉電時(shí)，系統(tǒng)希望能將當(dāng)前進(jìn)行的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)完整保存或通過(guò)4G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到遠(yuǎn)端服務(wù)器，這就要求當(dāng)外部供電停電時(shí)，系統(tǒng)具有一個(gè)后備電源來(lái)支持其完成數(shù)據(jù)保護(hù)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?cè)O(shè)計(jì)了基于超級(jí)電容的后備供電方案與ESM6800配合實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)掉電數(shù)據(jù)保護(hù)。與鋰電池相比，超級(jí)電容可以在-40°C的低溫環(huán)境下工作、充電速度更快、循環(huán)壽命更是在數(shù)10萬(wàn)次以上。因此雖然超級(jí)電容能量密度相對(duì)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(duì)不同的供電情況，我們?cè)O(shè)計(jì)了ETA605和ETA609兩個(gè)超級(jí)電容模塊，分別應(yīng)用于DC 5V供電和DC 9-30V寬壓供電的環(huán)境中。
ETA605(5V輸入/5V輸出) ETA609(9-30V輸入/5V輸出)
兩個(gè)超級(jí)電容模塊的基本指標(biāo)如下：
| 模塊型號(hào) | 輸入電源 | 輸出電源 | 掉電中斷閾值 | 輸出低電壓關(guān)機(jī) | 充滿電后工作時(shí)間 |
| ETA605 | DC 5V | 5V/2A | 4.75V | 4V | 100s @ 200mA |
| ETA609 | DC 9-30V | 5V/2A | 8.2V | 4V | 90s @ 200mA |
當(dāng)外部供電停電時(shí)，ETA605/ETA609模塊會(huì)輸出一個(gè)中斷信號(hào)，系統(tǒng)硬件上可利用此信號(hào)將不需要的外設(shè)立即關(guān)斷，比如顯示屏。軟件上ESM6800響應(yīng)中斷后，可關(guān)閉主板上的網(wǎng)絡(luò)PHY等外設(shè)進(jìn)一步降低功耗，同時(shí)保存數(shù)據(jù)到系統(tǒng)flash中或通過(guò)4G網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)緊急發(fā)送到遠(yuǎn)端服務(wù)器。當(dāng)超級(jí)電容充滿電后，實(shí)際測(cè)試ESM6800加外設(shè)耗電在200mA左右時(shí)，使用ETA605/ETA609可工作100s左右時(shí)間。
ETA605/ETA609的詳細(xì)技術(shù)指標(biāo)及使用說(shuō)明請(qǐng)參考《EAT605/ETA609超級(jí)電容模塊數(shù)據(jù)手冊(cè)》。