CN105279109A - 固态硬盘掉电保护电路及掉电保护方法 - Google Patents

Abstract

一种固态硬盘掉电保护电路及掉电保护方法，电路设置有电源电压监测电路、电源开关电路和电容，电源电压监测电路又与电源开关电路相连接并控制电源开关电路的通断；电源电压监测电路中预先设置一个预设电压值，电源电压高于预设值，电源开关电路导通为固态硬盘内部电路供电，电源电压低于预设值，电源开关电路断开电容为固态硬盘内部电路供电。本发明既监测了外部电源的工作状况，同时又管理了硬盘内部电路中电容的工作状态，这样使采用电容作为硬盘掉电保护的措施更加完善，更加确保了固态硬盘数据不会丢失，而且也大大提高了固态硬盘的通用性。

Description

固态硬盘掉电保护电路及掉电保护方法

技术领域

本发明涉及数据存储装置的技术领域，具体说是一种固态硬盘掉电保护电路及掉电保护方法。

背景技术

SSD(SolidStateDisk，固态硬盘)，也称作电子硬盘或者固态电子盘，由于其没有机械硬盘的转子，因而抗震性较好，广泛适用于各种严酷的应用环境。

固态硬盘的存储模块是Flash芯片，目前的Flash芯片的组织形式一般都是分两级：block(块)和page(页)。页的大小有1KB，2KB，4KB等。为了提高固态硬盘的性能，固态硬盘控制器一般会采用将页数据写入缓冲区，合并、延缓对Flash写操作。通过合理使用写缓冲区，可以有效减少因写操作引起的对Flash的擦除操作，从而提高固态硬盘使用寿命。

在硬盘掉电保护的相关技术中，掉电保护技术是指当硬盘外部供电电源突然掉电时，存在固态硬盘缓冲区的数据，因未能及时写入到Flash芯片中，会破坏丢失。现有决该问题最简单有效的方法是：设计人员在固态硬盘内部供电电路上并联了许多较大容值的电容来储存电能，当突然掉电事件发生时，由电容储存的电能来支持硬盘控制器完成将缓冲区的数据写入到Flash芯片中的操作。

但是此解决办法也存在较大缺陷：当突然掉电事件发生时，电容储存的电能既为固态硬盘本身供电的同时也在为与硬盘连接的主机供电，而某些功耗较大的主机会瞬间消耗绝大部分电能，而留给硬盘本身的电量则不能支持硬盘完成后续操作，同样没能实现掉电保护数据的功能，而对用于大功耗主机的固态硬盘又需另行设计，这样又降低了固态硬盘的易用性和通用性。

　　发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种固态硬盘掉电保护电路及掉电保护方法。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:

本发明的固态硬盘掉电保护电路，包括，固态硬盘供电接口和固态硬盘内部电路，还设置有电源电压监测电路、电源开关电路和电容，其中电源电压监测电路和电源开关电路分别与固态硬盘供电接口相连接，电源电压监测电路又与电源开关电路相连接并控制电源开关电路的通断；电源开关电路同时与电容和固态硬盘内部电路相连接，电容也与固态硬盘内部电路相连接，电源开关电路导通时为固态硬盘内部电路供电，电源开关电路断开时，电容为固态硬盘内部电路供电。

本发明的固态硬盘掉电保护方法，在电源电压监测电路中预先设置一个电压值，该电压值为固态硬盘内部电路的工作电压；具体包括以下步骤：

A、固态硬盘通过连接固态硬盘供电接口的电源供电，并正常工作；

B、电源电压监测电路实时监测固态硬盘供电接口接入的电源电压；

C、电源电压监测电路判断电源电压是否高于监测电路的预设值；

D、如果上述判断结果高于该预设值，则电源电压监测电路控制电源开关电路，使其处于导通状态，导通电源与固态硬盘的内部电路，由电源为固态硬盘内部电路供电，并为电容充电；

E、如果上述判断结果是低于预设值，则电源电压监测电路控制电源开关电路，使其处于断路状态，使电源与固态硬盘的内部电路间无任何电流的正向或反向流过，电容放电为固态硬盘内部电路供电，固态硬盘将最后一次的读写数据保存到Flash芯片中。

本发明具有的优点和积极效果是:

本发明的固态硬盘掉电保护电路及掉电保护方法中，由电源电压监测电路和电源开关电路组合成为固态硬盘的电源管理电路，电路既监测了外部电源的工作状况，同时又管理了硬盘内部电路中电容的工作状态，这样使采用电容作为硬盘掉电保护的措施更加完善，更加确保了固态硬盘数据不会丢失，而且也大大提高了固态硬盘的通用性。

附图说明

图1是本发明的固态硬盘掉电保护电路的示意图；

图2是本发明的固态硬盘掉电保护方法的流程图。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对技术方案进行具体说明。

图1是本发明的固态硬盘掉电保护电路的示意图；图2是本发明的固态硬盘掉电保护方法的流程图。

如图1所示，本发明的固态硬盘掉电保护电路，包括，固态硬盘供电接口和固态硬盘内部电路，还设置有电源电压监测电路、电源开关电路和电容，其中电源电压监测电路和电源开关电路分别与固态硬盘供电接口相连接，电源电压监测电路又与电源开关电路相连接并控制电源开关电路的通断；电源开关电路同时与电容和固态硬盘内部电路相连接，电容也与固态硬盘内部电路相连接，电源开关电路导通时为固态硬盘内部电路供电，电源开关电路断开时，电容为固态硬盘内部电路供电。

如图2所示，本发明的固态硬盘掉电保护方法，在电源电压监测电路中预先设置一个电压值，该电压值为固态硬盘内部电路的工作电压；具体包括以下步骤：

A、固态硬盘通过连接固态硬盘供电接口的电源供电，并正常工作；

B、电源电压监测电路实时监测固态硬盘供电接口接入的电源电压；

C、电源电压监测电路判断电源电压是否高于监测电路的预设值；

D、如果上述判断结果高于该预设值，则电源电压监测电路控制电源开关电路，使其处于导通状态，导通电源与固态硬盘的内部电路，由电源为固态硬盘内部电路供电，并为电容充电；

E、如果上述判断结果是低于预设值，则电源电压监测电路控制电源开关电路，使其处于断路状态，使电源与固态硬盘的内部电路间无任何电流的正向或反向流过，电容放电为固态硬盘内部电路供电，固态硬盘将最后一次的读写数据保存到Flash芯片中。

在固态硬盘工作过程中，电源电压监测电路实时监测固态硬盘的电源电压，当电源电压值高于监测电路预设值时，电源电压监测电路输出导通信号，打开电源开关电路，采用外部电源供电，使固态硬盘正常工作。

当外部电源电压异常，或突然掉电时，电源监测电路监测到电源电压低于预设值时，电源电压监测电路输出断路信号，使电源开关电路处于断路状态，断开外部电源供电，此时固态硬盘由内部电路中的电容供电，硬盘将最后一次的读写数据保存到Flash芯片中，保证固态硬盘在突然掉电时数据不丢失。

当外部电源恢复正常时，电源监测电路监测到电源电压上升到预设值时，电源电压监测电路输出导通信号，打开电源开关电路，继续采用外部电源供电，使固态硬盘正常工作，同时为硬盘内部电容充电储能。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例公开如上，然而，并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当然会利用揭示的技术内容作出些许更动或修饰，成为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (2)

1.一种固态硬盘掉电保护电路，包括，固态硬盘供电接口和固态硬盘内部电路，其特征在于：还设置有电源电压监测电路、电源开关电路和电容，其中电源电压监测电路和电源开关电路分别与固态硬盘供电接口相连接，电源电压监测电路又与电源开关电路相连接并控制电源开关电路的通断；电源开关电路同时与电容和固态硬盘内部电路相连接，电容也与固态硬盘内部电路相连接，电源开关电路导通时为固态硬盘内部电路供电，电源开关电路断开时，电容为固态硬盘内部电路供电。

2.基于权利要求1所述的固态硬盘掉电保护电路的掉电保护方法，其特征在于：在电源电压监测电路中预先设置一个电压值，该电压值为固态硬盘内部电路的工作电压；具体包括以下步骤：

A、固态硬盘通过连接固态硬盘供电接口的电源供电，并正常工作；

B、电源电压监测电路实时监测固态硬盘供电接口接入的电源电压；

C、电源电压监测电路判断电源电压是否高于监测电路的预设值；

D、如果上述判断结果高于该预设值，则电源电压监测电路控制电源开关电路，使其处于导通状态，导通电源与固态硬盘的内部电路，由电源为固态硬盘内部电路供电，并为电容充电；

E、如果上述判断结果是低于预设值，则电源电压监测电路控制电源开关电路，使其处于断路状态，使电源与固态硬盘的内部电路间无任何电流的正向或反向流过，电容放电为固态硬盘内部电路供电，固态硬盘将最后一次的读写数据保存到Flash芯片中。