采用超级电容设计的UPS不间断电源，用于掉电数据保存，可续航10-60秒

Mcuzone_Robin · 发表于 2021-12-20 17:33:12

关键词：树莓派 CM4 UPS 不间断电源掉电保存超级电容 SuperCap 充电升压续航 10F 法拉电容 Mcuzone 野芯科技
概述：我们经常会遇到系统意外掉电的情况，对于一些可靠性要求很高的工业现场设备或者运行过程中有重要数据需要保存的平台就需要UPS电源了。常规的UPS采用后备锂电池设计，具备无缝切换、续航时间长、稳定可靠等特点，但同时也有价格过高、体积过大的缺点。对于不少仅需在检测到系统掉电后对数据进行保存即可的应用而言，这些标准的UPS电源就不太合适，为此我们设计了一款基于超级电容的UPS后备电源，可提供10-60s的掉电续航时间，足够满足现场数据保存。

Mcuzone_Robin · 发表于 2021-12-20 17:38:22

硬件参考图：

Mcuzone_Robin · 发表于 2021-12-20 19:21:44

B站演示视频：
https://www.bilibili.com/video/BV17Q4y1Y7p8/

Mcuzone_Robin · 发表于 2021-12-21 08:57:56

外部输入电源电压范围7-24V，确保电源功率能达到15W以上，建议18-24W，即9V2A或者12V2A。
其中超级电容充电在初期会达到10W峰值，然后会慢慢回落。树莓派系统待机功耗5V0.3A=1.5W，全速会达到4-5W。由此累加起来，需要确保输入电源功率能达到15W以上，以确保全程都能稳定可靠工作。

Mcuzone_Robin · 发表于 2021-12-21 09:00:59

超级电容可以在1分钟左右充满90%以上的电量，需要5-10分钟才能完全充满

Mcuzone_Robin · 发表于 2021-12-21 09:23:24

经过电路优化之后，超级电容可从5.1V放电至1.1V，采用同样的22F超级电容，同样的大概5V0.3A的树莓派板子作为负载，续航时间从视频里面的50s延长到70s。

Mcuzone_Robin · 发表于 2021-12-22 08:25:37

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采用超级电容设计的UPS不间断电源，用于掉电数据保存，可续航10-60秒

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