基于超级电容的UPS不间断电源模块演示，支持5V3A输出，带掉电检测引脚

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关键词：树莓派  CM4  UPS  不间断电源  掉电保存  超级电容 SuperCap  充电  升压  续航  10F  法拉电容  Mcuzone  野芯科技
概述：我们经常会遇到系统意外掉电的情况，对于一些可靠性要求很高的工业现场设备或者运行过程中有重要数据需要保存的平台就需要UPS电源了。常规的UPS采用后备锂电池设计，具备无缝切换、续航时间长、稳定可靠等特点，但同时也有价格过高、体积过大的缺点。对于不少仅需在检测到系统掉电后对数据进行保存即可的应用而言，这些标准的UPS电源就不太合适，为此我们设计了一款基于超级电容的UPS后备电源，电路优化到第二版后输出电流已可达3A，可选2节或者4节超级电容，容量从20F到44F，可提供10-100s的掉电续航时间(视负载轻重而变化)，可满足树莓派、英伟达等嵌入式系统的掉电数据保存要求。

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12V输入，边充边放，输出电流仍可达3A：

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外部电源输入断开后，通过超级电容对负载供电，也可达到3A：

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有3个LED用来指示超级电容的电压，红灯亮起指示超级电容电压约为2V左右，当中间绿灯也亮起则超级电容约为3V左右，当上方的绿灯也亮起则超级电容电压为4V左右。根据这3个LED我们可以大致判断出充电的进度或者放电时的剩余电量。

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另有2.54mm间距2pin插针用来指示外部电源状态，当外部电源插入时，此2Pin插针分别为3.3V和GND；当外部电源移除后这2Pin插针均为低电平。可以用主控板的GPIO来检测该2Pin插针已获取外部电源状态，当监测到外部掉电后主控即可开始保存数据准备关机以确保数据和硬件安全。