使用超级电容器作为 MCU 的备份
假设条件理想,即电容器和电路的其他部分没有泄漏电流。
案例 1:您的微控制器正在运行并消耗 20 mA。假设您的微控制器可以正常工作,直到电压达到 4V。但是对于 atmega 328,如果您选择以较低的时钟频率运行它,则可以使其在更低的电压下运行。
假设 5V 时 20 mA,您的负载电阻将为 5V/0.02A = 250 ohms
这是一张图片中的完整理论:
初始 Vo = 5V,最终 Vc = 4V。求解时间需要 225 秒。
这意味着,如果电容器被充电至 5V,您的微控制器将在断电后继续运行 225 秒。
案例 2:您的微控制器处于断电模式,消耗 200 uA。
R = 25000 欧姆。
求解时间为 6.25 小时。
这是您获得的理论上的最大时间。除非您计划以较低的时钟频率运行控制器,否则事情不会比这更好。
仅供参考,Atmega328 可以从 1.8V 运行。为此,您将获得 17 分钟到 28.33 小时之间的时间
这些是理论值。由于二极管、电容器本身和其他电路元件的泄漏,实际值会更小。
为了将电池连接到 MCU 的 VCC 引脚,您可以使用带有低正向压降二极管的简单双二极管“或”。这意味着当 VCC 丢失时,电容仍然停止充电,并且 VCC 的二极管输入会下降,但 Cap-> MCU 的 VCC 的二极管输入将继续打开,直到 Whiskeyjack 显示的放电曲线达到 Atmega 棕色的临界点-out 检测电路启动并关闭。顺便说一句,您可能需要检查设置保险丝的掉电检测电压,这非常重要。

注意:二极管的零件号只是电路制造商的默认值。找一些 300-400mV 的正向压降二极管。
要构建您的电路,我建议使用超级电容器充电器 IC。LTC 生产出色的产品,类似于 LTC4425 的产品会很好地为您服务。这将在超级电容器管理方面做得很好。
此外,超级电容器的 20mA 电流消耗相当高,因此您必须注意 ESR 或等效串联电阻。所有真正的电容器内部都有一个寄生电阻,它被模拟成串联的电路。在 30 ohms 和 20 mA 时,您会看到 0.6V 的压降,这是相当浪费的。一定要找到 30mohm 范围内的东西。

