掉电数据保护电路的制作方法

本实用新型涉及存储技术领域，尤其是涉及一种掉电数据保护电路。

背景技术：

目前，当电路系统出现非正常掉电造成系统关机时，系统需要将系统数据写入存储模块中进行数据保护；当系统恢复正常供电后，系统再从存储模块中读取数据进行系统恢复。

在相关技术中，通过在系统中设置一个备用电池，当系统出现非正常掉电时，备用电池对系统进行供电，系统将数据写入存储介质后关闭；当系统恢复正常供电时，系统再从存储介质中读取数据进行系统恢复。但是，通过备用电池实现系统掉电数据保护，实际成本高且系统占用空间大。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种掉电数据保护电路，能够在掉电时为系统提供掉电保护电压。

第一方面，本实用新型的一个实施例提供了掉电数据保护电路，包括：电源电路，用于提供供电电压；电压保持电路，用于提供掉电保护电压，所述电压保持电路的一端与所述电源电路电连接；分压电路，用于设定掉电电压，所述分压电路的一端与所述电压保持电路的另一端电连接；电压比较电路，根据所述供电电压和所述掉电电压输出掉电信号，所述电压比较电路的一端与所述分压电路的另一端电连接。

本实用新型实施例的掉电数据保护电路至少具有如下有益效果：电压保持电路用于提供掉电保护电压，使系统发生非正常掉电时，有充足的时间把数据写入存储模块中进行保存，避免系统由于非正常掉电而造成数据丢失。通过分压电路设定掉电电压，电压比较电路提供掉电信号，系统接收掉电信号后立即将数据写入存储模块中，简化了掉电数据保护电路的结构，并降低系统掉电保护成本。

根据本实用新型的另一些实施例的掉电数据保护电路，所述分压电路包括：第一电阻和第二电阻；所述第一电阻和所述第二电阻串联连接；所述第一电阻的一端与所述电压保持电路电连接，所述第一电阻的另一端与所述电压比较电路电连接；其中，通过调整所述第一电阻和/或所述第二电阻的阻值设定所述掉电电压。

根据本实用新型的另一些实施例的掉电数据保护电路，所述电压保持电路包括：第一电容，所述第一电容的一端与所述分压电路电连接，所述第一电容的另一端接地，所述第一电容用于提供掉电保护电压；整流桥，所述整流桥的第一输出端与所述第一电容的一端电连接，所述整流桥的第二输出端与所述第一电容的另一端电连接。

根据本实用新型的另一些实施例的掉电数据保护电路，所述电压比较电路包括：电压比较器；所述电压比较器的输入端与所述分压电路电连接。

根据本实用新型的另一些实施例的掉电数据保护电路，所述掉电数据保护电路还包括：抗干扰电路；所述抗干扰电路与所述电压比较电路电连接；所述抗干扰电路包括：第三电阻和第二电容，所述第三电阻和所述第二电容串联连接。

根据本实用新型的另一些实施例的掉电数据保护电路，所述掉电数据保护电路还包括：浪涌保护电路；所述浪涌保护电路与所述电压保持电路电连接；所述浪涌保护电路包括：压敏电阻和二极管，所述压敏电阻和所述二极管并联连接。

根据本实用新型的另一些实施例的掉电数据保护电路，所述掉电数据保护电路还包括：mcu模块，所述mcu模块与所述抗干扰电路电连接；存储模块，所述存储介质与所述mcu模块电连接。

根据本实用新型的另一些实施例的掉电数据保护电路，所述存储模块包括：非易失性存储介质nandflash。

本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

图1是本实用新型实施例中掉电数据保护电路的一具体实施例模块框图；

图2是本实用新型实施例中掉电数据保护电路的一具体电路示意图。

附图标记：

电源电路100、电压保持电路200、分压电路300、电压比较电路400、抗干扰电路500、浪涌保护电路600。

具体实施方式

以下将结合实施例对本实用新型的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型实施例的描述中，如果涉及到“若干”，其含义是一个以上，如果涉及到“多个”，其含义是两个以上，如果涉及到“大于”、“小于”、“超过”，均应理解为不包括本数，如果涉及到“以上”、“以下”、“以内”，均应理解为包括本数。如果涉及到“第一”、“第二”，应当理解为用于区分技术特征，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

参照图1，在一些实施例中，掉电数据保护电路包括：电源电路、电压保持电路、分压电路和电压比较电路；电压保持电路的一端与电源电路电连接，分压电路的一端与电压保持电路的另一端电连接，分压电路的另一端与电压比较电路电连接；电源电路用于提供供电电压。电压保持电路用于提供掉电保护电压，当系统出现非正常掉电时，电压保持电路为系统提供电源，保证系统有充足的时间将数据写入存储模块中进行数据保存。分压电路用于设定掉电电压，电压比较电路根据供电电压和掉电电压输出掉电信号，当电源电路提供的供电电压低于分压电路设定的掉电电压时，电压比较电路判定系统出现非正常掉电现象并输出掉电信号，系统接收掉电信号并将数据写入存储模块中，避免因非正常掉电而造成系统数据丢失，实现了对数据的保护。具体地，掉电信号为中断信号，当电源电路提供的供电电压低于分压电路设定的掉电电压时，电压比较电路将输出中断信号至系统，系统接收中断信号并将数据写入存储模块中进行数据保存。

参照图2，在一些实施例中，分压电路300包括第一电阻r1和第二电阻r2，第一电阻r1和第二电阻r2串联连接，第一电阻r1的一端与电压保持电路200电连接，第一电阻r1的另一端与电压比较电路400电连接。第一电阻r1和第二电阻r2对电源电路100提供的供电电压进行分压，通过调整第一电阻r1和/或第二电阻r2的阻值以设定掉电电压。

电压比较电路400包括电压比较器u1，具体地，电压比较器u1的型号为xc61cn2502mr。电压比较器u1的输入端与第一电阻r1和第二电阻r2的串联节点电连接。在一个具体的实施例中，分压电路设定掉电电压为8.91v，当电源电路100提供的供电电压小于或等于8.91v时，第一电阻r1和第二电阻r2的分压值低于2.5v，即电压比较器u1的输入端电压低于2.5v，此时电压比较器u1输出低电平的中断信号，系统接收中断信号并将数据写入存储模块中进行保护。在电源电路100提供的供电电压小于或等于8.91v时，电压比较电路400一直维持低电平输出；当电源电路100提供的供电电压恢复正常供电，第一电阻r1和第二电阻r2的分压值大于2.5v，即电压比较器u1的输入端电压大于2.5v时，电压比较器u1的输出端输出高电平，系统从存储模块中读取数据进行系统恢复。可以理解的是，掉电电压可根据实际情况进行适应性修改，本实施例中不做具体限定。

参照图2，在一些实施例中，电压保持电路200包括第一电容ecp1和整流桥d1，第一电容ecp1的一端与整流桥d1的第一输出端1电连接，第一电容ecp1的另一端与整流桥d1的第二输出端4电连接并接地。具体地，所述第一电容ecp1为电解电容，整流桥d1的型号为mb6s。整流桥d1用于隔离，防止第一电容ecp1对外放电，保证第一电容ecp1储存的电能只对系统进行供电。第一电容ecp1通过电源电路100进行储能充电，在系统发生非正常掉电时，第一电容ecp1放电，为系统提供掉电保护电压，保证系统非正常掉电时的数据保存时间。根据公式it＝uc可计算出第一电容ecp1的最小取值，其中，t为第一电容ecp1为系统提供的通电时间，i为第一电容ecp1提供掉电保护电压后的电路电流，u为掉电保护电压，c为第一电容ecp1的最小取值。在一些具体的实施例中，考虑第一电容ecp1的老化造成第一电容ecp1储能量降低，以及保证掉电保护时间的裕量。其中，第一电容ecp1的具体电容值为第一电容ecp1的最小取值的4倍及4倍以上。

参照图2，在一些实施例中，掉电数据保护电路还包括抗干扰电路500。抗干扰电路500包括第三电阻r3和第二电容c1，第三电阻r3和第二电容c1串联连接，电压比较器u1的输出端与第三电阻r3和第二电容c1的串联节点电连接。具体地，第三电阻r3上拉接3.3v电压，第三电阻r3与第二电容c1组成rc滤波器，滤除供电电压扰动时产生的非正常掉电信号，保持系统的可靠性。

在一些实施例中，掉电数据保护电路还包括浪涌保护电路600。浪涌保护电路600包括压敏电阻vr1和二极管d2，压敏电阻vr1和二极管d2并联连接。具体地，在掉电数据保护电路承受过压时，将电源电路100提供的供电电压钳位在39v，压敏电阻vr1吸收多余的电流以保护掉电数据保护电路。二极管d2的型号为smcj36ca，二极管d2可以提供1500w的电流快速泄放，压敏电阻vr1和二极管d2的组合，可以抑制电压峰值为2kv的浪涌冲击，保证电路安全。

参照图2，在一些实施例中，掉电数据保护电路还包括mcu模块和存储模块。具体地，存储模块包括非易失性存储介质nandflash，mcu模块的一端与抗干扰电路电连接，mcu模块的另一端与存储模块电连接。存储介质nandflash具有擦除和写入速度快的特性，存储介质nandflash由块构成，存储介质nandflash擦除和写入一个块的时间不超过10ms，通过公式it＝uc选取的第一电容ecp1的储能能够保证非正常掉电时存储介质nandflash的快速擦除和写入，实现非正常掉电时数据的可靠保存。

在一些具体的实施例中，电源电路100提供24v供电电压。浪涌保护电路600与电源电路100电连接，浪涌保护电路600包括压敏电阻vr1和二极管d2，压敏电阻vr1和二极管d2并联连接。电压保持电路200与浪涌保护电路600电连接，电压保持电路200包括整流桥d1和第一电容ecp1，第一电容ecp1的一端与整流桥d1的第一输出端1电连接，第一电容ecp1的另一端与整流桥d1的第二输出端4电连接，整流桥d1的第一输入端2与二极管d2的一端电连接，整流桥d1的第二输入端3与二极管d2的另一端电连接。分压电路300与电压保持电路200电连接，分压电路300包括第一电阻r1和第二电阻r2，第一电阻r1和第二电阻r2串联连接，第一电阻r1的一端与第一电容ecp1的一端电连接，第二电阻r2的一端接地。电压比较电路400与分压电路300电连接，电压比较电路400包括电压比较器u1，电压比较器u1的输入端与第一电阻r1和第二电阻r2的串联节点电连接。抗干扰电路500与电压比较电路400电连接，抗干扰电路500包括第三电阻r3和第二电容c1，第三电阻r3和第二电容c1串联连接，电压比较器u1的输出端与第三电阻r3和第二电容c1的串联节点电连接。电压比较器u1的输出端与mcu模块电连接，mcu模块与存储模块flash电连接。当电源电路100提供的供电电压低于设置的掉电电压时，电压比较器u1输出低电平中断信号，mcu模块接收中断信号并将数据写入存储模块flash中，实现掉电时对mcu模块的数据保护。

本实用新型实施例，通过设置浪涌保护电路和抗干扰电路对掉电数据保护电路进行保护，保证电路的可靠性。通过设定第一电阻r1和/或第二电阻r2的阻值设定掉电电压，当外部电源提供的电压低于设定的掉电电压时，电压比较电路判断系统出现非正常掉电现象，第一电容ecp1提供掉电保护电压，为mcu模块提供数据保存时间。在出现非正常掉电现象时，电压比较电路输出低电平中断信号，mcu模块接收中断信号并将数据写入存储模块进行保存；当外部电源提供的电压高于设定的掉电电压时，电压比较电路输出高电平，mcu模块从存储模块中读取数据实现系统恢复。本实用新型实施例提供的掉电数据保护电路，实现非正常掉电时对系统数据进行保存，简化了掉电数据保护电路的结构，并降低系统掉电保护成本。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合。