ARM设备异常断电容易造成数据损坏,硬件如何设计

异常断电从来都不是小事,它可能导致系统日志、应用数据等未保存,引发关键数据丢失,甚至可能无法重启

如何避免异常断电引发的故障:

****▍"护"硬件

首先,我们在工控机中加上了断电延时保护功能电路。工控机上电后,储能电容保持充电状态,且设计了电压监测芯片实时监测输入电压。当系统检测到输入电压低于限定值时,储能电容通过放电为CPU、RAM、ROM等核心器件提供临时供电,并发出中断信号。

解决方案:

容量和耐压怎么变

  • 并联 ‌:相当于增大了极板面积,‌总容量是各个电容相加 ‌,但耐压值取决于‌最低‌的那个电容。
  • 串联 ‌:相当于增加了介质厚度,‌总容量会减小 ‌(比最小的还小),但‌耐压值会提升‌,理论上等于各电容耐压之和

串联电容和并联电容的计算公式是啥

  • 并联计算‌:直接把数值加起来,公式为 C总=C1+C2+⋯+CnC总=C1+C2+⋯+Cn。
  • 串联计算‌:先算倒数和再取倒数,公式为 1C总=1C1+1C2+⋯+1CnC总1=C11+C21+⋯+Cn1。
  • 举例‌:两个 10μF 电容并联是 20μF,串联则只有 5μF

▍"保"数据

当系统检测到断电的中断信号后,有约3~8秒断电保护缓冲时间,方便应用程序执行数据保存操作,从而避免数据丢失、损坏。

解决方案: 软件增加中断进来检测,

▍"稳"运行

除了异常断电故障,设备启动失败、系统卡死、程序宕机等也是工业现场的常见隐患。我们在工控机搭载了独立的外部硬件看门狗电路,当发生上述情况,看门狗会自动识别,快速触发复位,让工控机自动重启并恢复正常运行。

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