CN103050142A - 固态硬盘供电系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种固态硬盘供电系统，包括一供电切换电路及一检测装置，该供电切换电路包括一超级电容，该超级电容用于在没有外部电源供电时对该供电切换电路供电。该检测装置包括计时单元与显示单元；该供电切换电路根据超级电容的供电状况输出第一使能信号及第二使能信号至该检测装置的计时单元；该计时单元接收到该第一使能信号时开始计时，并将计时结果显示在该显示单元上；当该计时单元接收到该第二使能信号时停止计时，该显示单元所显示的计时结果即为该超级电容的放电时间。

Description

固态硬盘供电系统
技术领域
本发明涉及一种固态硬盘供电系统，尤其是一种应用于检测固态硬盘内超级电容放电时间的固态硬盘供电系统。
背景技术
随着电子电路技术的不断发展，计算机存储技术也日新月异，固态硬盘（Solid State Drive，以下简称SSD）随之出现。现有技术中，针对SSD掉电丢失数据的问题，SSD生产厂商经常采用超级电容掉电保护模式来解决，由于超级电容（Super Capacitor，SC）是近年来新兴的一种电容，其具有容量大、充放电线路简单、无需类似充电电池的充电电路、安全系数高、长期使用免维护的特点，所以目前以超级电容作为SSD的掉电保护电源倍受SSD厂商的推崇。在系统断电后SSD切换由超级电容供电，为了验证SSD在系统断电后的可靠性，我们必须知道超级电容的供电时长。
发明内容
为检测固态硬盘中超级电容的放电时间，有必要提供一种用于检测超级电容放电时间的检测装置。
本发明提供一种固态硬盘供电系统，包括一供电切换电路及一检测装置，该供电切换电路包括一超级电容，该超级电容用于在没有外部电源供电时对该供电切换电路供电。该检测装置包括计时单元与显示单元；该供电切换电路根据超级电容的供电状况输出第一使能信号及第二使能信号至该检测装置的计时单元；该计时单元接收到该第一使能信号时开始计时，并将计时结果显示在该显示单元上；当该计时单元接收到该第二使能信号时停止计时，该显示单元所显示的计时结果即为该超级电容的放电时间。
使用本发明的固态硬盘供电系统可以简单而准确的检测超级电容的放电时间，进而可验证固态硬盘的电路是否符合标准，并为设计固态硬盘的保护电路提供参考。
附图说明
图1是本发明第一实施例的固态硬盘供电系统电路示意图。
图2是本发明第二实施例的固态硬盘供电系统电路示意图。
图3是图2所示的固态硬盘供电系统的的检测装置的具体电路示意图。
主要元件符号说明
供电切换电路 10
检测装置 20
切换芯片 110
第一电源输入端 112
第二电源输入端 114
电压转换芯片 130
电压输出端 132
计时单元 210
微处理器 212
显示单元 230
液晶显示器 232
电容 C1~C5
电阻 R1
晶振 X
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作具体介绍。
请参阅图1，其为本发明第一实施例的固态硬盘供电系统电路示意图。该固态硬盘供电系统包括一供电切换电路10。该供电切换电路10包括第一电源输入端112、第二电源输入端114、切换芯片110、电压转换芯片130及电压输出端132。其中，该第一电源输入端112与直流电源供应器相连；该第二电源输入端114与超级电容相连。该供电切换电路10还包括第一电容C1、第二电容C2。该切换芯片110包括一第一电压输入引脚INA、一第二电压输入引脚INB、及电压输出引脚OUTA、OUTB。该第一电源输入端112经第一电容C1接地并与该第一电压输入引脚INA相连。该第二电源输入端114经第二电容C2接地并与该第二电压输入引脚INB相连。该切换芯片110经电压输出引脚OUTA、OUTB与该电压转换芯片130相连。该电压转换芯片130包括该电压输出端132，该电压转换芯片130经该电压输出端132为固态硬盘供电。
当外部电源为固态硬盘正常供电时，该切换芯片110仅启用该第一电压输入引脚INA，此时第一电源输入端112经该第一电容C1滤波后为该第一电压输入引脚INA输入稳定的直流电信号，该切换芯片110经该电压输出引脚OUTA将该直流电信号经该电压转换芯片130输出至该电压输出端132为固态硬盘供电。同时外部电源为固态硬盘中的超级电容充电。该切换芯片110包括一第一使能信号引脚PFAIL；该电压转换芯片130包括一第二使能信号引脚PGOOD。当该第一电源输入端112有直流电信号输入时，该切换芯片110经该第一使能信号引脚PFAIL输出一表征固态硬盘处于正常供电状态的高电平信号。该电压转换芯片130经该第二使能信号引脚PGOOD输出一表征电压转换芯片130处于正常工作状态的高电平信号。
当外部电源停止供电时，该第一电源输入端112无直流电信号输入，即该第一电压输入引脚INA空置，该切换芯片110启用该第二电压输入引脚INB。此时，超级电容经该第二电源输入端114将直流电信号输入至该第二电压输入引脚INB，同时该切换芯片110将该直流电信号经电压输出引脚OUTB输出至该电压转换芯片130，该电压转换芯片130将该直流电信号经该电压输出端132输出至固态硬盘。在第一电压输入引脚INA与第二电压输入引脚INB切换过程中，该切换芯片110经该第一使能信号引脚PFAIL输出的高电平信号变为低电平信号。该电压转换芯片130经该第二使能信号引脚PGOOD持续输出高电平信号。
当超级电容的电压下降到一预定值时，该电压转换芯片130将该第二使能信号引脚PGOOD输出的高电平信号转换为低电平信号。优选地，该预定值为低于该电压转换芯片130的正常工作电压。
请参阅图2，其为本发明第二实施例的固态硬盘供电系统电路示意图。与第一实施例不同之处在于，该固态硬盘供电系统进一步包括一检测装置20。该检测装置20包括计时单元210及显示单元230，其中该计时单元210与该显示单元230相连。该第一使能信号引脚PFAIL及该第二使能信号引脚PGOOD均与该计时单元210相连。
当外部电源停止供电时，该切换芯片110的第二电压输入引脚INB打开，超级电容开始放电，此时该第一使能信号引脚PFAIL输出的高电平信号转换为低电平信号，该低电平信号驱动该计时单元210开始计时，且该计时结果实时显示在该显示单元230上。
当超级电容的电压下降至一预定电压时，该第二使能信号引脚PGOOD输出的高电平信号转换为低电平信号，该低电平信号驱动该计时单元210停止计时，该显示单元230的显示结果即为超级电容的放电时间。优选地，该预定电压为低于该电压转换芯片130的正常工作电压。
请参阅图2及图3，图3是图2所示的固态硬盘供电系统的检测装置的电路示意图。在本实施例中，该计时单元210包括一微处理器212、电容C3、C4、C5、电阻R1、晶振X，该显示单元230为一具有时、分、秒六位显示功能的液晶显示器232，其中该液晶显示器232与该微处理器212串行通信连接。
具体地，该微处理器212包括一电源引脚Vcc、一接地引脚GND、控制信号输入引脚RA0、RA1、外接晶振引脚OCS1、OCS2及七个I/O引脚。该微处理器212的电源引脚Vcc经电容C3连接一电源VCC，同时该电源VCC经RC延时电路连接该微处理器212的复位引脚MCLR，该RC延时电路包括电阻R1及电容C4。该RC延时电路为该微处理器212提供一可靠的复位时间。该微处理器212的接地引脚GND接地。该微处理器212的控制信号输入引脚RA0、RA1分别连接该切换芯片110的第一使能信号引脚PFAIL与该电压转换芯片130的第二使能信号引脚PGOOD。该微处理器212的外接晶振引脚OCS1、OCS2之间连接一晶振X，该晶振X的一端经电容C4接地，该晶振X的另一端经电容C5接地。
该液晶显示器232包括一电源引脚Vcc、一接地引脚GND及七个控制信号输入引脚。其中，该液晶显示器232的电源引脚Vcc连接一电源VCC，该液晶显示器232的接地引脚GND接地。该液晶显示器232的七个控制信号输入引脚与该微处理器212的七个I/O引脚相连接。
当系统断电时，该第一使能信号引脚PFAIL输出的高电平信号转换为低电平信号，该低电平信号驱动该微处理器212开始计时，同时该微处理器212发送控制信号至该液晶显示器232，将计时结果实时显示在该液晶显示器232上。
当超级电容的电压下降到预定电压时，该第二使能信号引脚PGOOD输出的高电平信号转换为低电平信号。该微处理器212接收到该低电平信号停止计时，此时该液晶显示器232显示时间即为该超级电容的放电时间。优选地，该预定值为低于该电压转换芯片130的正常工作电压。
使用前述固态硬盘供电系统可以简单而准确地测定固态硬盘中超级电容的放电时间，进而可判定固态硬盘的可靠性是否符合其设计标准。
虽然本发明以优选实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做各种的变化，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种固态硬盘供电系统，包括一供电切换电路及一检测装置，该供电切换电路包括一超级电容，该超级电容用于在没有外部电源供电时对该供电切换电路供电，其特征在于：该检测装置包括计时单元与显示单元；该供电切换电路根据超级电容的供电状况输出第一使能信号及第二使能信号至该检测装置的计时单元；该计时单元接收到该第一使能信号时开始计时，并将计时结果显示在该显示单元上；当该计时单元接收到该第二使能信号时停止计时，该显示单元所显示的计时结果即为该超级电容的放电时间。
2.如权利要求1所述的固态硬盘供电系统，其特征在于：该供电切换电路进一步包括第一电源输入端、第二电源输入端、切换芯片、电压转换芯片及电压输出端；其中，该第一电源输入端与外部直流电源供应器相连；该第二电源输入端与该超级电容相连；该切换芯片包括一第一电压输入引脚连接至该第一电源输入端，一第二电压输入引脚连接至该第二电源输入端；该切换芯片包括两个电压输出引脚与该电压转换芯片相连，该电压转换芯片的输出端连接到该电压输出端为固态硬盘供电。
3.如权利要求2所述的固态硬盘供电系统，其特征在于该切换芯片包括一第一使能信号引脚，当第一电源输入端断电时，该切换芯片使第一电压输入引脚空置，并启用该第二电压输入引脚；该超级电容经该第二电源输入端将直流电信号输入至该第二电压输入引脚，同时该切换芯片将该直流电信号经电压输出引脚输出至该电压转换芯片，该电压转换芯片将该直流电信号经该电压输出端输出至固态硬盘；在第一电压输入引脚与第二电压输入引脚切换过程中，该切换芯片的第一使能信号引脚输出第一使能信号，该第一使能信号驱动该计时单元开始计时，且计时结果实时显示在该显示单元上。
4.如权利要求3所述的固态硬盘供电系统，其特征在于，该第一使能信号为一低电平信号。
5.如权利要求3所述的固态硬盘供电系统，其特征在于，该电压转换芯片包括一第二使能信号引脚，当该超级电容的电压下降到一预定电压时，该电压转换芯片的第二使能信号引脚输出第二使能信号，该第二使能信号驱动该计时单元停止计时。
6.如权利要求5所述的固态硬盘供电系统，其特征在于，该第二使能信号为一低电平信号。
7.如权利要求1所述的固态硬盘供电系统，其特征在于，该计时单元是一微处理器，该微处理器的电源引脚经一电容连接一电源，同时该电源经一RC延时电路连接该微处理器的复位引脚。
8.如权利要求7所述的固态硬盘供电系统，其特征在于，该微处理器的外接晶振引脚之间连接一晶振，该晶振的两端分别经一电容接地。
9.如权利要求8所述的固态硬盘供电系统，其特征在于，该微处理器包括二控制信号输入端分别用于输入第一使能信号及第二使能信号。
10.如权利要求7所述的固态硬盘供电系统，其特征在于，该显示单元为一具有显示时、分、秒的六位液晶显示器，且该液晶显示器采用串行通信与该微处理器连接。
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