Если бы это делал я: Если шина пропадает внезапно и полностью (сразу до нуля падает напряжение) то запитал бы ионистор через диод, резистор и соответствующий стабилизатор на 3.3В, а с него через полевик основную схему (полевик дополнительно бы усилил шотткой). Затвор полевика бы через резистор подсоединил к входящей шине питания (которая пропадает) и эту шину бы подгрузил резистором с током микроампер 100 если позволяет. Таким образом, когда шина начнет пропадать, короткое время схема работает со снижением напряжения равном падению на диоде шоттки, а потом упавшая шина питания утягивает на землю затвор и полностью подключает ионистор к схеме, замыкая транзистор.
Но наверное лучше будет заряжать ионистор вольт до 5, и потом коммутировать его на основной стабилизатор питания по выше описанной схеме, но насколько я знаю, ионистор чем выше напряжение тем ему хуже. Тут надо вам подумать что лучше, плавно падающая шина 3.3В, или уменьшенное время жизни ионистора.