設備重復上電會導致故障？

有大電容（例如超級電容）設備特別需要注意，設備掉電后，由于負載變輕，會導致電壓快速回升，設備會重新啟動，如此反復，導致設備壽命變短。

之前在小公司做過一個產品，是一個物聯網采集器，客戶要求掉電以后設備還要上報斷電信息，方便統計在線率，將斷電故障排除在外，由于成本的因素，項目組優先選用了超級電容做后級電源，設備掉電以后，繼續供電2S，將掉電事件上報到云平臺，然后停止工作。產品發往市場大約一年以后，陸續收到客戶設備損壞的反饋，損壞率解決5%，有CPU損壞、存儲器損壞，其中存儲器損壞的居多，占據80%以上。Boss要求成立專項組攻關解決損壞率的問題。

上面是超級電容的方案

分析問題，攻關組分為軟硬件兩個方向，軟件組分析了半個月，沒有找到破綻。硬件組這邊倒是很快找到了前任工程師留下的坑，超級電容導致的設備掉電后電源還在反復的啟動，啟動時間又比較短，相當于一次掉電等于幾十次的上下電，而上下電是設備最容易出現故障的時候，類似于電腦的強行突然關機。

超級電容的等效放電模型如下，超級電容的內阻非常可觀，從數百mΩ到數Ω，并且，超級電容非恒壓或恒流源，放電過程能量一直下降，如下圖7的A點，一旦主電源5V下降到3.6v,EN信號就會變低，3.3V、1.8V等就會關閉，導致負載（下圖R21所示）變輕，主電源5V就會有一個瞬間的拉升，又超過3.6V，EN信號又打開，3.3V、1.8V等就會開啟，重復循環，直到超級電容的能量不足以拉升到3.6V以上，系統才不會被重啟。復位震蕩的原理也是一樣，只是復位的閥值是3.5V。

從本質看，震蕩的根本原因就是因為超級電容能量沒有放完，重新達到電源芯片的開啟閾值，有兩個思路，一個是將負載加重，讓超級電容更加快速放電，但是這樣會導致正常供電時也會有較重的負載。另一個是將開啟電壓和關閉電壓分別設置兩個不同的值，例如開啟電壓設置為4.7V，關閉電源設置為4V，這樣超級電容飆升也很難達到4.7V。

經過權衡，我們選擇了第二種方案，

（1）；電壓較低時，Q1尚未開啟，根據分壓原理，R7電壓VB=VA×R6÷（R5+R6）；VA=VCC x（R2//（R5+R6））÷{R1+ R2//（R5+R6}。

（2）；一旦電壓上升，達到VA=2.5V,Q1打開，R7的電壓VB≈VCC；

（3）；電壓下降時，由于Q1仍然打開，根據分壓原理，VA=VCC x R2÷（R1//R5+R2），一旦A電電壓跌落至2.5V時，就關閉Q1；等待下一次的電壓上升。