发布时间：2022-01-20 阅读量：2278 来源: 我爱方案网 作者: 我爱方案网整理
意外断电对基于PC平台的信息发布系统容易造成损害，本文给出了一种断电保护电路设计方法。本设计采用STC15F00单片机为主控制器，断电时通过检测电源和PC状态，切换PC供电电源实现对系统的保护，对其原理设计进行了详细描述。该电路成本低，体积小，适合内嵌到系统中，大大提高了信息发布系统的稳定性。
断电检测电路原理图
主控制器和电源切换控制电路设计主控制器MCU选择宏晶科技的STC15F100单片机，它内部集成复位电路和R/C时钟电路，设定内部工作时钟频率为22.1184 MHz，其外围电路简单，抗干扰性强，适合低成本工业现场应用。MCU和电源切换控制原理图如图所示。
MCU检测到断电信号DET1后，立即输出SW1为高电平，Q1导通，M2导通，切换到给PC继续供电，保证PC与MCU正常工作。D1和D2的作用是防止电源反串干扰。在设计上，电源端由于有滤波电容，从12 V降到PC最低工作电压8 V需要5 ms以上，而MCU设定DET1引脚为中断功能引脚，DET1下降沿触发中断，MCU只需几百μs就可完成检测和切换动作。ON/OFF为PC的开关机控制信号，DETECT为PC的开机/关机状态信号。PC开机和关机时DETECT的状态有变化，比如选择USB口的5 V信号作为DETECT，它在开机状态下是高电平，关机状态下是低电平。根据DETECT的状态变化，可以判断PC是否关机。
MCU和电源切换控制原理图
软件设计当系统供电正常时，PC由12VIN供电，可设置为上电自动开机；外部电源断掉时，MCU会检测到DET1的下跳变，进入中断，输出SW1为高电平，切换到电池供电。为避免电源波动导致DET1产生的误触发，可结合DET2的状态判断电源是否已经断开，进而给出关机信号ON/OFF。PC完成当前处理后关机，其状态脚DETECT由高变低，MCU检测到DETECT变低后得知PC已关机，再将SW1输出低电平，关闭系统。具体软件流程图如图所示。
MCU软件设计流程图
实验测试图中给出了断电测试波形。从图中可以看出，电源降到PC最低工作电压8 V的时间超过5.67 ms，而检测（DET1）和切换（SW1）在断电后600 μs内就可完成；图10给出了ON/OFF和DETECT的时序，当MCU确认12VIN断开后，输出ON/OFF信号；
图中，当PC完成数据处理关机后，DETECT信号由高电平变为低电平，随后MCU关断电池输出，即12VOUT=0。这样，就完成了一次意外断电的保护过程。
断电测试波形图1
断电测试波形图2
断电测试波形图3
文中给出了断电保护电路在信息发布系统中的具体应用，通过实验结果分析了其可行性。该电路设计灵活、体积小、方便内嵌，大大提高了系统的稳定性，并在实际项目中获得了成功应用，取得了良好的经济效益。
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