CN107436671B - 一种掉电保护结构及方法 - Google Patents
一种掉电保护结构及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107436671B CN107436671B CN201710699764.8A CN201710699764A CN107436671B CN 107436671 B CN107436671 B CN 107436671B CN 201710699764 A CN201710699764 A CN 201710699764A CN 107436671 B CN107436671 B CN 107436671B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- power supply
- power
- output
- control module
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 claims description 12
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 6
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
- G06F1/26—Power supply means, e.g. regulation thereof
- G06F1/30—Means for acting in the event of power-supply failure or interruption, e.g. power-supply fluctuations
Abstract
本发明公开了一种掉电保护结构及方法，应用于计算机系统，其结构包括，电源选取模块，配置有充电芯片，并用于判别外部电源是否掉电并根据判别结果选择系统供电电源；电源输出模块，用于根据电源选取模块选择的电源，实现电源的输出；主控模块，在收到电源选取模块的外部电源掉电信息时，启动掉电保护工作，即将系统中的数据进行存储处理，掉电保护工作完成后，向电源输出控制模块发出断电信号。本发明的一种掉电保护结构及方法与现有技术相比，防止意外掉电而丢失重要数据，掉电保护工作完成后，将在线电源切断，防止电量不必要的耗尽；实用性强，适用范围广泛。
Description
技术领域
本发明涉及电子领域，具体地说是一种能够在掉电时及时完成计算机数据存储保护，且在数据保护完成后及时自动断电的掉电保护结构及方法。
背景技术
现有技术中，计算机系统的掉电保护必不可少，比如RAM必须始终接上电源,否则它存储的数据就会丢失,因此电源掉电将是灾难性的。为了保护RAM存储的数据任何时候都不致丢失,通常采用掉电保护电路来解决这一问题。同样的，在NAND Flash组成的硬盘设计里面，如果意外掉电，映射信息将会丢失，无法读取数据，加入掉电保护电路后，可以利用掉电保护电路将必要的信息进行存储，但是在掉电保护电路中，均不存在将电源切断的功能，这样就会造成计算机内包括电池或超级电容的在线电源的电量消耗，尤其当在线电源电源耗尽而未及时保存需要存储的信息时，同样会造成不必要的损失。
基于此，亟需一种能够在掉电时及时完成计算机数据存储保护，且在数据保护完成后及时自动断电的技术。
发明内容
本发明的技术任务是针对以上不足之处，提供一种掉电保护结构及方法。
一种掉电保护结构，应用于计算机系统，其结构包括，
电源选取模块，配置有充电芯片，并用于判别外部电源是否掉电并根据判别结果选择系统供电电源；
电源输出模块，用于根据电源选取模块选择的电源，实现电源的输出；
主控模块，在收到电源选取模块的外部电源掉电信息时，启动掉电保护工作，即将系统中的数据进行存储处理，掉电保护工作完成后，向电源输出控制模块发出断电信号。
所述电源选取模块中还配置有充电管理芯片，当外部电源存在时，充电管理芯片选择外部电源为计算机系统供电；当外部电源掉电不存在时，充电管理芯片选择充电芯片为计算机系统供电。
所述充电芯片配置有标志信号ACP信号，当标志信号ACP信号为1时，表示有外部电源为其充电，此时存在外部电源；当标志信号ACP信号为0时，表示无外部电源为其充电，此时外部电源掉电不存在。
所述电源输出控制模块由D触发器、3个NMOS和1个PMOS构成，其中电源选取模块的输出端经过一个NMOS后接入到D触发器的输入端，D触发器的输出端经过另外两个NMOS后连接到PMOS。
所述电源输出控制模块中3个NMOS分别为NMOS1、NMOS2、NMOS3，其具体电路结构为：
电源选取模块的ACP信号输出分成两条支路，一路经过电阻R6后接地，另一路经过电阻R5后接入到NMOS3的栅极；
NMOS3的源极接地、漏极接入到D触发器，该D触发器的输出端经过电阻R4后接入到NMOS2的栅极；
NMOS2的源极接地，漏极分成两条支路：一路连接到NMOS1的栅极，另一路经过电阻R2后连接到选取电源；
所述NMOS1的源极接地，漏极分成两条支路：一路经过电阻R1后连接到外部电源，一路连接到PMOS的栅极；
所述PMOS的漏极连接到系统电源、源极连接到选取电源；
所述选取电源为电源选取模块根据判别外部电源是否掉电的结果选择的系统供电电源，即外部电源或充电芯片；相对应的，系统电源为PMOS根据选取电源而输出的为整个计算机系统供电的电源。
所述D触发器中配置有数据管脚D、时钟脉冲管脚CP、异步复位管脚C和输出管脚Q，其中数据管脚D连接电阻R3的输出端；时钟脉冲管脚CP连接主控模块，且主控模块发送脉冲信号PULSE信号给该时钟脉冲管脚CP；异步复位管脚C连接NMOS1的漏极；输出管脚Q则连接到电阻R4输入端。
一种掉电保护方法，基于上述掉电保护结构，其保护过程为：
首先由电源选取模块判断是否存在外部电源，当外部电源存在时，电源输出模块将外部电源作为系统供电电源；
当外部电源不存在时，表示系统掉电，此时电源输出模块将充电芯片作为系统供电电源，然后主控模块启动掉电保护工作，将系统中的数据进行存储处理，掉电保护工作完成后，主控模块再向电源输出控制模块发出断电信号，电源输出控制模块控制断电。
电源选取模块判断是否存在外部电源是通过充电芯片的标志信号ACP信号实现，且当外部电源掉电不存在，主控模块收到电源选取模块的外部电源掉电信息ACP信号为0后，启动掉电保护工作，将数据进行处理存储，掉电保护工作完成后，再向电源输出控制模块发出断电信号PULSE，由电源输出控制模块控制系统断电。
当外部电源存在时，电源输出模块的工作过程为：电源选取模块输出的ACP信号为1，该信号经过NMOS3后，发送到D触发器的异步复位管脚，此时D触发器的输出为0，PMOS的栅极电压为0，而源极端连接外部电源，从而PMOS导通，外部电源输出到计算机系统，系统正常工作。
当外部电源掉电不存在时，电源输出模块的工作过程为：电源选取模块输出的ACP信号为0，该信号经过NMOS3后，发送到D触发器的异步复位管脚，此时D触发器的输出取决于D触发器的数据管脚D、时钟脉冲管脚CP，数据管脚D处于高电平，并由充电芯片为系统供电，同时主控模块启动掉电保护工作，当掉电保护工作结束后，主控模块发送一个脉冲信号PULSE信号，将D触发器的输出置为1，该输出信号经过NMOS2、NMOS1后将控制信号电压提升为要输出的电压值，此时PMOS的栅极和源端的压差为0，PMOS无法导通，PMOS截止，从而使电源与系统切断。
本发明的一种掉电保护结构及方法和现有技术相比，具有以下有益效果：
本发明的一种掉电保护结构及方法，通过电源选取模块、主控模块以及电源输出控制模块形成掉电保护电路机制，防止意外掉电而丢失重要数据，掉电保护工作完成后，将在线电源(电池或者超级电容等)电源切断，防止电量不必要的耗尽；实用性强，适用范围广泛，如存储设备、网络通信等领域，易于推广，具有广阔的应用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
附图1为本发明掉电保护结构的具体实施示意图。
附图2为本发明掉电保护结构的电源输出模块具体实施示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的方案，下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如附图1所示，一种掉电保护结构，应用于计算机系统，其结构包括，
电源选取模块，配置有充电芯片，并用于判别外部电源是否掉电并根据判别结果选择系统供电电源；
电源输出模块，用于根据电源选取模块选择的电源，实现电源的输出；
主控模块，在收到电源选取模块的外部电源掉电信息时，启动掉电保护工作，即将系统中的数据进行存储处理，掉电保护工作完成后，向电源输出控制模块发出断电信号。
所述电源选取模块中还配置有充电管理芯片，当外部电源存在时，充电管理芯片选择外部电源为计算机系统供电；当外部电源掉电不存在时，充电管理芯片选择充电芯片为计算机系统供电。
所述充电芯片配置有标志信号ACP信号，当标志信号ACP信号为1时，表示有外部电源为其充电，此时存在外部电源；当标志信号ACP信号为0时，表示无外部电源为其充电，此时外部电源掉电不存在。
如附图1所示，所述电源输出控制模块由D触发器、3个NMOS和1个PMOS构成，其中电源选取模块的输出端经过一个NMOS后接入到D触发器的输入端，D触发器的输出端经过另外两个NMOS后连接到PMOS。
所述电源输出控制模块中3个NMOS分别为NMOS1、NMOS2、NMOS3，其具体电路结构为：
电源选取模块的ACP信号输出分成两条支路，一路经过电阻R6后接地，另一路经过电阻R5后接入到NMOS3的栅极；
NMOS3的源极接地、漏极接入到D触发器，该D触发器的输出端经过电阻R4后接入到NMOS2的栅极；
NMOS2的源极接地，漏极分成两条支路：一路连接到NMOS1的栅极，另一路经过电阻R2后连接到选取电源；
所述NMOS1的源极接地，漏极分成两条支路：一路经过电阻R1后连接到外部电源，一路连接到PMOS的栅极；
所述PMOS的漏极连接到系统电源、源极连接到选取电源；
所述选取电源为电源选取模块根据判别外部电源是否掉电的结果选择的系统供电电源，即外部电源或充电芯片；相对应的，系统电源为PMOS根据选取电源而输出的为整个计算机系统供电的电源。
所述D触发器中配置有数据管脚D、时钟脉冲管脚CP、异步复位管脚C和输出管脚Q，其中数据管脚D连接电阻R3的输出端；时钟脉冲管脚CP连接主控模块，且主控模块发送脉冲信号PULSE信号给该时钟脉冲管脚CP；异步复位管脚C连接NMOS1的漏极；输出管脚Q则连接到电阻R4输入端。
一种掉电保护方法，基于上述掉电保护结构，其保护过程为：
首先由电源选取模块判断是否存在外部电源，当外部电源存在时，电源输出模块将外部电源作为系统供电电源；
当外部电源不存在时，表示系统掉电，此时电源输出模块将充电芯片作为系统供电电源，然后主控模块启动掉电保护工作，将重要数据进行处理存储，掉电保护工作完成后，主控模块再向电源输出控制模块发出断电信号，电源输出控制模块控制断电。
电源选取模块判断是否存在外部电源是通过充电芯片的标志信号ACP信号实现，且当外部电源掉电不存在，主控模块收到电源选取模块的外部电源掉电信息ACP信号为0后，启动掉电保护工作，将数据进行处理存储，掉电保护工作完成后，再向电源输出控制模块发出断电信号PULSE，由电源输出控制模块控制系统断电。
当外部电源存在时，电源输出模块的工作过程为：电源选取模块输出的ACP信号为1，该信号经过NMOS3后，发送到D触发器的异步复位管脚，此时D触发器的输出为0，PMOS的栅极电压为0，而源极端连接外部电源，从而PMOS导通，外部电源输出到计算机系统，系统正常工作。
当外部电源掉电不存在时，电源输出模块的工作过程为：电源选取模块输出的ACP信号为0，该信号经过NMOS3后，发送到D触发器的异步复位管脚，此时D触发器的输出取决于D触发器的数据管脚D、时钟脉冲管脚CP，数据管脚D处于高电平，并由充电芯片为系统供电，同时主控模块启动掉电保护工作，当掉电保护工作结束后，主控模块发送一个脉冲信号PULSE信号，将D触发器的输出置为1，该输出信号经过NMOS2、NMOS1后将控制信号电压提升为要输出的电压值，此时PMOS的栅极和源端的压差为0，PMOS无法导通，PMOS截止，从而使电源与系统切断。
通过上面具体实施方式，所述技术领域的技术人员可容易的实现本发明。但是应当理解，本发明并不限于上述的具体实施方式。在公开的实施方式的基础上，所述技术领域的技术人员可任意组合不同的技术特征，从而实现不同的技术方案。
除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。
Claims (4)
1.一种掉电保护结构，其特征在于，应用于计算机系统，其结构包括，
电源选取模块，配置有充电芯片，并用于判别外部电源是否掉电并根据判别结果选择系统供电电源；
电源输出模块，用于根据电源选取模块选择的电源，实现电源的输出；
主控模块，在收到电源选取模块的外部电源掉电信息时，启动掉电保护工作，即将系统中的数据进行存储处理，掉电保护工作完成后，向电源输出控制模块发出断电信号；
所述充电芯片配置有标志信号ACP信号，当标志信号ACP信号为1时，表示有外部电源为其充电，此时存在外部电源；当标志信号ACP信号为0时，表示无外部电源为其充电，此时外部电源掉电不存在；
所述电源输出控制模块由D触发器、3个NMOS和1个PMOS构成，其中电源选取模块的输出端经过一个NMOS后接入到D触发器的输入端，D触发器的输出端经过另外两个NMOS后连接到PMOS；
所述电源输出控制模块中3个NMOS分别为NMOS1、NMOS2、NMOS3，其具体电路结构为：
电源选取模块的ACP信号输出分成两条支路，一路经过电阻R6后接地，另一路经过电阻R5后接入到NMOS3的栅极；
NMOS3的源极接地、漏极接入到D触发器，该D触发器的输出端经过电阻R4后接入到NMOS2的栅极；
NMOS2的源极接地，漏极分成两条支路：一路连接到NMOS1的栅极，另一路经过电阻R2后连接到选取电源；
所述NMOS1的源极接地，漏极分成两条支路：一路经过电阻R1后连接到外部电源，一路连接到PMOS的栅极；
所述PMOS的漏极连接到系统电源、源极连接到选取电源；
所述选取电源为电源选取模块根据判别外部电源是否掉电的结果选择的系统供电电源，即外部电源或充电芯片；相对应的，系统电源为PMOS根据选取电源而输出的为整个计算机系统供电的电源；
所述D触发器中配置有数据管脚D、时钟脉冲管脚CP、异步复位管脚和输出管脚Q，其中数据管脚D连接电阻R3的输出端；时钟脉冲管脚CP连接主控模块，且主控模块发送脉冲信号PULSE信号给该时钟脉冲管脚CP；异步复位管脚连接NMOS1的漏极；输出管脚Q则连接到电阻R4输入端。
2.根据权利要求1所述的一种掉电保护结构，其特征在于，所述电源选取模块中还配置有充电管理芯片，当外部电源存在时，充电管理芯片选择外部电源为计算机系统供电；当外部电源掉电不存在时，充电管理芯片选择充电芯片为计算机系统供电。
3.一种掉电保护方法，其特征在于，基于权利要求1或2所述的掉电保护结构，其保护过程为：
首先由电源选取模块判断是否存在外部电源，当外部电源存在时，电源输出模块将外部电源作为系统供电电源；
当外部电源不存在时，表示系统掉电，此时电源输出模块将充电芯片作为系统供电电源，然后主控模块启动掉电保护工作，将系统中的数据进行存储处理，掉电保护工作完成后，主控模块再向电源输出控制模块发出断电信号，电源输出控制模块控制断电；
电源选取模块判断是否存在外部电源是通过充电芯片的标志信号ACP信号实现，且当外部电源掉电不存在，主控模块收到电源选取模块的外部电源掉电信息ACP信号为0后，启动掉电保护工作，将数据进行处理存储，掉电保护工作完成后，再向电源输出控制模块发出断电信号PULSE，由电源输出控制模块控制系统断电；
当外部电源掉电不存在时，电源输出模块的工作过程为：电源选取模块输出的ACP信号为0，该信号经过NMOS3后，发送到D触发器的异步复位管脚，此时D触发器的输出取决于D触发器的数据管脚D、时钟脉冲管脚CP，数据管脚D处于高电平，并由充电芯片为系统供电，同时主控模块启动掉电保护工作，当掉电保护工作结束后，主控模块发送一个脉冲信号PULSE信号，将D触发器的输出置为1，该输出信号经过NMOS2、NMOS1后将控制信号电压提升为要输出的电压值，此时PMOS的栅极和源端的压差为0，PMOS无法导通，PMOS截止，从而使电源与系统切断。
4.根据权利要求3所述的一种掉电保护方法，其特征在于，当外部电源存在时，电源输出模块的工作过程为：电源选取模块输出的ACP信号为1，该信号经过NMOS3后，发送到D触发器的异步复位管脚，此时D触发器的输出为0，PMOS的栅极电压为0，而源极端连接外部电源，从而PMOS导通，外部电源输出到计算机系统，系统正常工作。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710699764.8A CN107436671B (zh) | 2017-08-16 | 2017-08-16 | 一种掉电保护结构及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710699764.8A CN107436671B (zh) | 2017-08-16 | 2017-08-16 | 一种掉电保护结构及方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107436671A CN107436671A (zh) | 2017-12-05 |
| CN107436671B true CN107436671B (zh) | 2020-07-14 |
Family
ID=60459866
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710699764.8A Active CN107436671B (zh) | 2017-08-16 | 2017-08-16 | 一种掉电保护结构及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107436671B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111935406A (zh) * | 2020-08-19 | 2020-11-13 | 合肥富煌君达高科信息技术有限公司 | 一种相机掉电时防止数据丢失的断电保护系统 |
| CN112134349B (zh) * | 2020-11-26 | 2021-03-16 | 苏州伟创电气科技股份有限公司 | 掉电控制方法、控制器及系统 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080209235A1 (en) * | 2007-02-27 | 2008-08-28 | Inventec Corporation | Power switching circuit |
| CN101667748B (zh) * | 2009-10-26 | 2013-01-16 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种电路掉电保护装置及保护方法 |
| CN103853301A (zh) * | 2012-11-30 | 2014-06-11 | 英业达科技有限公司 | 服务器系统及其自动重置方法 |
| CN103345189B (zh) * | 2013-07-29 | 2015-11-18 | 浙江中控技术股份有限公司 | 一种控制器和一种掉电保护方法 |
| CN103944254B (zh) * | 2014-04-15 | 2016-01-27 | 福建星网视易信息系统有限公司 | 掉电保护电路及设备 |
| CN104850182A (zh) * | 2015-05-18 | 2015-08-19 | 西安诺瓦电子科技有限公司 | 应用于嵌入式系统的电路结构和掉电保护方法 |
| CN105846541A (zh) * | 2016-05-23 | 2016-08-10 | 国神光电科技（上海）有限公司 | 一种掉电保护电路 |
-
2017
- 2017-08-16 CN CN201710699764.8A patent/CN107436671B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107436671A (zh) | 2017-12-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109194317B (zh) | 一种复位电路及可穿戴设备 | |
| CN205195387U (zh) | 一种充电桩及其掉电存储电路 | |
| CN107436671B (zh) | 一种掉电保护结构及方法 | |
| CN104035892A (zh) | 服务器系统及集群系统 | |
| CN208053127U (zh) | 一种充电枪枪头断电自解锁系统 | |
| CN107608493A (zh) | 一种利用超级电容作为存储卡备用电源的供电装置及方法 | |
| CN103545891A (zh) | 一种锂电池充电电路 | |
| CN101087071A (zh) | 电源供应器 | |
| WO2024041427A1 (zh) | 电池计量系统、电子设备及控制方法 | |
| CN104167807B (zh) | 一种数字无线终端的rtc时钟电源电路 | |
| CN113419617A (zh) | 一种可穿戴设备充电复位电路及控制方法 | |
| CN203054660U (zh) | 一种应用于电源管理电路中的快速下电控制电路 | |
| CN218729908U (zh) | 一种上下电时序控制电路 | |
| CN104199535A (zh) | 一种数字电源供电装置及方法 | |
| CN102262431A (zh) | 电脑系统 | |
| CN107731260B (zh) | 一种ssd的供电方法、系统及ssd | |
| CN104467063A (zh) | 电池监视装置以及电池监视系统 | |
| CN103107577B (zh) | 电池管理电路及终端 | |
| CN103135645B (zh) | 一种应用于电源管理电路中的快速下电控制电路 | |
| CN201369597Y (zh) | 应用于嵌入式系统掉电数据保护的备用电源电路 | |
| CN210776579U (zh) | 掉电保护电路与电子装置 | |
| CN108988300B (zh) | 一种笔记本电源电路自断电电路结构及控制方法 | |
| CN207504636U (zh) | 一种具有断电保护功能的投影仪 | |
| CN211554676U (zh) | 一种计算机远程控制组件 | |
| US20200064899A1 (en) | Battery pack control system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20200617 Address after: 250100 Ji'nan high tech Zone, Shandong, No. 1036 wave road Applicant after: INSPUR GROUP Co.,Ltd. Address before: 250100, Ji'nan province high tech Zone, Sun Village Branch Road, No. 2877, building, floor, building, on the first floor Applicant before: JINAN INSPUR HIGH-TECH TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co.,Ltd. |
|
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20230324 Address after: 250000 building S02, No. 1036, Langchao Road, high tech Zone, Jinan City, Shandong Province Patentee after: Shandong Inspur Scientific Research Institute Co.,Ltd. Address before: No. 1036, Shandong high tech Zone wave road, Ji'nan, Shandong Patentee before: INSPUR GROUP Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right |