CN108762457A - 一种用于存储系统稳定安全低电平使能的装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种用于存储系统稳定安全低电平使能的装置及方法，用于解决现有技术中存在的供电使能模式存在容易引起系统报错的问题。一种用于存储系统稳定安全低电平使能的装置，还包括N沟道场效应管，所述N沟道场效应管的源极与所述使能管脚电连接，所述N沟道场效应管的源极与所述电源之间连接有用于限流的上拉电阻，所述N沟道场效应管的漏极接地，所述N沟道场效应管的栅极与所述可编程逻辑控制器电连接。一种用于存储系统稳定安全低电平使能的方法，通过在电源、可编程逻辑控制器和电源集成电路的使能管脚之间设置N沟道场效应管的方式来控制对所述存储系统的供电的导通和截止。有益效果是，能够保证线路设计以及时序的正确性。

Description

一种用于存储系统稳定安全低电平使能的装置及方法

技术领域

本发明涉及大数据存储服务器技术领域，具体地说是一种用于存储系统稳定安全低电平使能的装置和一种用于存储系统稳定安全低电平使能的方法。

背景技术

在云计算时代，海量数据存储传输需要大容量的存储载体平台，然而通常这种大容量的存储载体，在存储服务系统运行工作过程中，为保证电源模块时序符合行业标准，通常由可编程逻辑控制器控制电源集成电路的使能信号实现上电或下电的时序。

在传统高密存储服务器系统中，用于HDD(硬盘驱动器)或SSD(固态硬盘)的供电的电源管理模块，供电使能以低电平方式实现上电动作，现有技术中的供电使能模式是这样的：

在电源和使能管脚之间连接第一分压电阻，使能管脚和可编程控制器之间并联第二分压电阻，供电前可编程逻辑控制器接收到上级单元供电需求，随后可编程逻辑控制器发出低电平使能信号，电源集成电路的使能管脚电平被拉低，因该管脚低电平有效，电源集成电路输出电压Vout，电源集成电路所连接的存储系统得电后正常启动工作。

现有技术中的上述模式存在以下问题：

上述模式在实际使用中，电源供电后，此时可编程逻辑控制器未接到上级单元需求，未发EN。Vin的电压上升过程中，使能管脚输入电压分压影响也在缓慢上升，未立即上升至高电平，导致电源集成电路在在实际工作中，未及时截止供电。通过上述模式，当使能管脚电压在1.35V以下即区间【0V-1.35V】时，电源集成电路被使能后会给后端供电，电压大小等同前端输入，Vout有个小幅爬升过程，这种爬升的此输出并非是上电时序要求的，会引起后端Device异常动作，引起系统报错，系统异常断电重启，甚至无法正常上电等情况的发生。

综上所述，现有技术中的供电使能模式存在容易引起系统报错的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于存储系统稳定安全低电平使能的装置，用于解决现有技术中存在的供电使能模式存在容易引起系统报错的问题。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种用于存储系统稳定安全低电平使能的装置，包括存储系统、用于为所述存储系统供电的电源、用于稳定供电电压的电源集成电路、用于控制所述电源集成电路的可编程逻辑控制器，所述电源集成电路包括使能管脚；

还包括N沟道场效应管，所述N沟道场效应管的源极与所述使能管脚电连接，所述N沟道场效应管的源极与所述电源之间连接有用于限流的上拉电阻，所述N沟道场效应管的漏极接地，所述N沟道场效应管的栅极与所述可编程逻辑控制器电连接。

进一步地，还包括单向TVS二级管，单向TVS二级管的一端与所述使能管脚连接,单向TVS二级管的另一端接地，单向TVS二极管用于钳位所述使能管脚的电压。

一种用于存储系统稳定安全低电平使能的方法，通过在电源、可编程逻辑控制器和电源集成电路的使能管脚之间设置N沟道场效应管的方式来控制对所述存储系统供电的导通和截止。

进一步地，通过在所述使能管脚处连接一个TVS二极管来钳位所述使能管脚的电压。

进一步地，通过在所述电源和所述N沟道场效应管之间串联一个上拉电阻来限流和防止对地短路。

本发明的有益效果是：

发明在工作的时候，在存储系统启动前，可编程逻辑控制器CPLD未接收到上级单元提供的供电需求，N沟道场效应管未开启，电源集成电路的使能管脚EN_L经由上拉电阻R3被电压输入上拉；单向TVS二极管二极管快速钳制使能管脚高电平状态，由于电源集成电路的低电平使能动作的原因，电源集成电路处于关断状态，电源集成电路的的使能管脚状态此时为高阻态，此时供电截止，电源集成电路的后端无输出。

当可编程逻辑控制器CPLD接收到上级单元发出供电需求后，其本身会对所需电源提供一个高电平使能信号。N沟道场效应管N-MOS的栅极的电平抬高至开启电压后N沟道场效应管导通，电源集成电路的使能管脚EN_L接地，电平状态由高阻态变为低电平，电源集成电路供电允许，输出电压后，下级单元(存储单元)正常启动工作。本发明中的装置和方法一方面有效避免了时序异常，防止系统报错。避免系统异常断电重启甚至无法正常上电等情况的发生。另一方面，保证线路设计以及时序的正确性，提高了产品可靠性，能够增加产品竞争力。

附图说明

图1为现有技术中的稳定低电平使能的模式图；

图2为本发明中的稳定低电平使能的模式图；

图中：Power电源，CPLD可编程逻辑控制器，R1第一分压电阻，R2第二分压电阻，R3上拉电阻，C1输入电容，C2管脚电容，C3输出电容，Vin电压输入，Vout电压输出，N-MOS N沟道场效应管,EN_L使能管脚，TVS单向TVS二级管。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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的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。

如图1所示，现有技术中的稳定低电平使能模式是这样的：在电源Power和使能管脚EN_L之间连接第一分压电阻R1，使能管脚EN_L和可编程控制器CPLD之间并联第二分压电阻R2，供电前可编程逻辑控制器CPLD接收到上级单元供电需求，随后可编程逻辑控制器CPLD发出低电平使能信号，电源集成电路的使能管脚电平被拉低，因该管脚低电平有效，电源集成电路输出电压Vout，电源集成电路所连接的存储系统得电后正常启动工作。

如图2所示，一种用于存储系统稳定安全低电平使能的装置，包括存储系统、用于为存储系统供电的电源Power、用于稳定供电电压的电源集成电路、用于控制电源集成电路的可编程逻辑控制器CPLD，电源集成电路包括使能管脚EN_L,电源Power为电源集成电路提供电压输入Vin，电源集成电路将电压信号处理后为存储系统提供电压输出Vout。

如图2所示，本发明还包括N沟道场效应管N-MOS，N沟道场效应管N-MOS的源极与使能管脚EN_L电连接，N沟道场效应管N-MOS的源极与电源Power之间连接有用于限流的上拉电阻R3。N沟道场效应管N-MOS的漏极接地，N沟道场效应管N-MOS的栅极与可编程逻辑控制器CPLD电连接,电源Power用于向电源集成电路输入电压信号的一端连接在输入电容C1的一极，输入电容C1的另一极接地。使能管脚EN_L和上连接在管脚电容C2的一极，管脚电容C2的另一极接地。电源集成电路用于为向存储系统输出电压的输出端连接在输出电容C3的一极，输出电容C3的另一极接地。单向TVS二级管TVS的一端与使能管脚EN_L连接,单向TVS二级管的另一端接地，单向TVS二极管用于钳位使能管脚的电压。

如图2所示，一种用于存储系统稳定安全低电平使能的方法，通过在电源Power、可编程逻辑控制器CPLD和电源集成电路的使能管脚EN_L之间设置N沟道场效应管的方式来控制对存储系统供电的导通和截止。通过在使能管脚EN_L处连接一个TVS二极管TVS来钳位使能管脚的电压。通过在电源和N沟道场效应管N-MOS之间串联一个上拉电阻来限流和防止对地短路。

如图2所示，本发明在工作的时候，在存储系统启动前，可编程逻辑控制器CPLD未接收到上级单元提供的供电需求，N沟道场效应管N-MOS未开启，电源集成电路的使能管脚EN_L经由上拉电阻R3被电压输入Vin上拉；单向TVS二极管TVS二极管快速钳制使能管脚高电平状态，由于电源集成电路的低电平使能动作的原因，电源集成电路处于关断状态，电源集成电路的的使能管脚状态此时为高阻态，此时供电截止，电源集成电路的后端无输出。

当可编程逻辑控制器CPLD接收到上级单元发出供电需求后，其本身会对所需电源Power提供一个高电平使能信号。N沟道场效应管N-MOS的栅极的电平抬高至开启电压后N沟道场效应管N-MOS导通，电源集成电路的使能管脚EN_L接地，电平状态由高阻态变为低电平，电源集成电路供电允许，输出电压后，下级单元(存储单元)正常启动工作。本发明中的装置和方法一方面有效避免了时序异常，防止系统报错。避免系统异常断电重启甚至无法正常上电等情况的发生。另一方面，保证线路设计以及时序的正确性，提高了产品可靠性，能够增加产品竞争力。本发明通过设置上拉电阻R3：输入电压经由上拉电阻R3至使能管脚EN_L，用于限流，同时N沟道场效应管N-MOS导通时，能够防止输入对地短路。通过设置单向TVS二极管TVS来钳位电源集成电路使能管脚EN_L的电压，保护使能管脚EN_L，防止使能管脚EN_L误动作。N沟道场效应管起到开关作用，导通时拉低使能管脚电平。

Claims (5)

1.一种用于存储系统稳定安全低电平使能的装置，包括存储系统、用于为所述存储系统供电的电源、用于稳定供电电压的电源集成电路、用于控制所述电源集成电路的可编程逻辑控制器，所述电源集成电路包括使能管脚；

其特征是，还包括N沟道场效应管，所述N沟道场效应管的源极与所述使能管脚电连接，所述N沟道场效应管的源极与所述电源之间连接有用于限流的上拉电阻，所述N沟道场效应管的漏极接地，所述N沟道场效应管的栅极与所述可编程逻辑控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于存储系统稳定安全低电平使能的装置，其特征是，还包括单向TVS二级管，单向TVS二级管的一端与所述使能管脚连接,单向TVS二级管的另一端接地，单向TVS二极管用于钳位所述使能管脚的电压。

3.一种用于存储系统稳定安全低电平使能的方法，其特征是，通过在电源、可编程逻辑控制器和电源集成电路的使能管脚之间设置N沟道场效应管的方式来控制对所述存储系统供电的导通和截止。

4.根据权利要求3所述的一种用于存储系统稳定安全低电平使能的方法，其特征是，通过在所述使能管脚处连接一个TVS二极管来钳位所述使能管脚的电压。

5.根据权利要求3所述的一种用于存储系统稳定安全低电平使能的方法，其特征是，通过在所述电源和所述N沟道场效应管之间串联一个上拉电阻来限流和防止对地短路。