記憶芯片備用電源電路分析

劉維峰

摘 要記憶芯片在自動控制中應用廣泛，但在設備斷電后記憶芯片同時失電，存儲的信息將丟失，給自動控制造成諸多不穩定因素，通過使用電池附加外圍電路可實現當設備斷電后利用電池供電以保持記憶芯片的信息完好。

【關鍵詞】記憶芯片電源 電路分析

存儲基本設置信息的芯片在自動控制中廣泛應用，如電腦主板、設備控制板、自動控制系統等均有應用，記憶的信息包括設備的配置信息、用戶信息、控制邏輯信息等，對大多數記憶芯片來說，對信息的保存、存儲、記憶均需要相應的電源供給，一旦芯片失去工作電源，其內部存儲的用戶錄入或設置的信息將丟失，給用戶實用帶來不便，甚至會給工業控制帶來較大的安全隱患。

比如電腦主板中BIOS配置，一旦電腦脫離外電源且主板電池故障或被取出，用戶對BIOS的配置將丟失，再比如在廣播發射領域，部分型號的發射機對初始功率等級的設置保存于相應的芯片中，一旦設備失電，芯片中記憶的功率等級數據將丟失，下次開機時就沒有功率輸出，給自動控制帶來隱患。本文以哈里斯生產的DX10中波廣播發射機控制板為例，簡要分析記憶芯片的供電保障電路工作原理。

1 記憶芯片的使用

以哈里斯生產的DX10系列發射機為例，該機型中功率等級設置信息是存儲于控制板上N7等9只集成芯片中，型號為74HC192E，該芯片為十進制同步加減法計數器，當發射機功率設置完畢后，其數據信息存儲于芯片中，該芯片斷電后，存儲信息將消失，為了實現無人值守的自動控制，必須使該功率等級信息具備斷電記憶功能，要實現斷電記憶，需要給該芯片不間斷的供電，由于發射機設計的獨立性，不可能為該芯片配備不間斷UPS電源，所以在發射機設計中，使用干電池等手段為其進行供電。

2 芯片供電保障電路分析

存儲記憶芯片供電電路包含工作電源、備用電源、電池供電電源、電容供電電源。也就是說，在DX發射機控制板中的記憶芯片有四路電源為其供電，第一路是正常工作時的電源，取自控制板整體工作電源，是其主用電源。第二路是取自發射機晶振板的電源，這類備用電源是發射機設備特有的方式，因為在發射機斷開控制電源后，為保障晶振的穩定性，其晶振部分是正常工作的，除非整個發射機外電斷開，該部分才失去電源。第三路是電池供電，當發射機短時間外電斷開，其控制板記憶芯片依靠三節5號電池組成的電池組提供工作電源，以保證其存儲的信息不丟失。第四路是電容供電，該路供電使用法拉級大容量電容，正常工作時第一路電源為其充電至工作電壓，芯片瞬間失電時，靠電容放電維持其芯片工作，該路電源僅供芯片瞬間失電使用，當電容放電至芯片維持工作電壓以下，該路電源便不起作用。

如圖1所示，第一路電源為整個電路板公用電源，受發射機低壓電源控制，當斷開低壓電源而外電正常的情況下，其他電源為記憶芯片供電。當外電也斷開的情況下，第二路電源也消失，此時將由電池組為芯片供電，而當電池組電壓不足或者故障時，僅靠電容C1儲存的電能為其供電，由于電容存儲的電能比較有限，故僅作為外電瞬間斷開時起到臨時保障的作用。

由圖可以看出，第一路、第二路、電池組之間實用二極管VD1、VD2、VD3進行隔離，避免電源返送造成設備損壞。而電阻器R1、R2的作用則是當濾波電容擊穿時，不至于電源對地短路，起到保護電源的作用。濾波電容則是濾除電源當中的雜波，時芯片工作電源更加平滑，增強其可靠性和穩定性。

3 總結

該型電路模型在工業控制、計算機上應用廣泛，日常生活中接觸較多的則為電腦主板，采用類似電路對用戶設置的BIOS信息進行存儲。該電路僅為基本的電路模型，在工業控制設計中可以根據該電路進行按實際需要進行優化調整。

參考文獻

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[2]朱貽瑋.我國IC芯片制造線現狀和分析[J].中國集成電路，2011（04）：78-79.

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