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掉电保持时间#

输入断电后，输出电压不会立刻归零。它会先维持一小段时间，再逐渐下降，直到跌破某个门限值，系统才算真正断电。从输入断电到输出跌破这个门限之间的时间，就是掉电保持时间（Hold Up Time）。

掉电保持时间通常在几毫秒到几十毫秒之间，足够芯片发现掉电、把关键数据写进 Flash、完成安全关机。

储能电容#

Hold Up 的能量来自输入端的储能电容。输入正常时电容被充满，输入断电后电容接替供电。

电容存储的能量由公式决定：

$E = \frac{1}{2}CV^2$

• C：电容容量（法拉）
• V：电容两端电压（伏特）
• E：存储的能量（焦耳）

电容越大、电压越高，存的能量越多。服务器、工控机等必须断电善后的设备的输入端总插着一大排大电容，它们用于储能而非滤波。

Hold Up 时间的计算#

Hold Up 时间约等于电容存储的可用能量除以负载功率：

$t_{hold} \approx \frac{E_{\text{可用}}}{P_{\text{负载}}}$

从这个公式可以看出三件事：电容越大，维持时间越久；负载越重，维持时间越短；可用电压窗口越宽，同样电容能释放更多能量，维持更久。

Power Fail 掉电预警#

只有掉电保持时间还不够，系统必须检测到断电信号才能执行善后操作。这就靠一个掉电预警信号 Power Fail。

Power Fail 电路监控着输入电压，输入一旦开始下降就发出预警。CPU 收到预警后，立刻把关键数据写进 Flash、保存状态。

测试方法#

1. 示波器设置：触发源选输入电压的下降沿，同时量三路信号——输入电压、输出电压、Power Fail 预警信号
2. 主动切断输入：用连接器拔插，或者用可编程电源瞬间断电（更可控）
3. 记录数据：
   • Hold Up 时间够不够
   • 系统有没有保存完数据
   • Power Fail 预警比输出跌破门限提前多少

一定要满载测试。负载越重，Hold Up 越短，才是最恶劣的工作情况。轻载测出来的数据没有意义。