CN109065085A - 一种存储设备的供电电路及方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种存储设备的供电电路及方法，应用于对存储设备供电的以下两个电源：主电源和备用电源；该电路包括：控制器、电源切换模块和电压升降模块；所述控制器，用于判断所述主电源正常供电时，控制电源切换模块输出所述主电源的电压提供给存储设备；判断所述主电源停止供电时，控制所述电源切换模块输出所述备用电源的电压提供给所述存储设备；所述电压升降模块，用于对所述主电源和所述备用电源输出的电压进行稳压。利用本发明，能够在主电源停止为存储设备供电时及时切换至备用电源为存储设备供电，并且对电源输出的电压进行稳压，使存储设备的运行更加安全可靠。

Description

一种存储设备的供电电路及方法

技术领域

本发明涉及存储设备技术领域，尤其涉及一种存储设备的供电电路及 方法。

背景技术

随着数据量的增加和云计算的推广与应用，存储设备的应用也越来越 广泛，对于存储设备的可靠性要求也不断提高。目前的存储设备大多采用 了锂电池作为备用电源的设计方案，即通过主电源为存储设备供电，当主 电源因为意外突然停止供电时，为了保存数据或者将正在执行的操作进行 完毕，系统会切换至备用电源，但由于锂电池做备用电源时的电压范围较 宽，不能稳定在一个固定的电压值，且锂电池实际供电的电压会随着电池电量的消耗而降低，这会导致一些存储设备或外设无法正常地工作。

发明内容

为了解决现有技术中存在的以上技术问题，本发明提供一种存储设备 的供电电路及方法，能够在主电源停止为存储设备供电时及时切换至备用 电源为存储设备供电，并且可以对输出的电压进行稳压，使存储设备的运 行更加安全可靠。

本发明提供了一种存储设备的供电电路，应用于对存储设备供电的以 下两个电源：主电源和备用电源；

该电路包括：控制器、电源切换模块和电压升降模块；

所述控制器，用于判断所述主电源正常供电时，控制电源切换模块输 出所述主电源的电压提供给存储设备；判断所述主电源停止供电时，控制 所述电源切换模块输出所述备用电源的电压提供给所述存储设备；

所述电压升降模块，用于对所述主电源和所述备用电源输出的电压进 行稳压。

可选的，所述的存储设备的供电电路还包括：电源供应器；

所述主电源通过所述电源供应器与所述控制器和所述电源切换模块相 连，所述电源供应器向所述控制器发送电源有效输出信号。

可选的，所述控制器，用于判断所述主电源正常供电，具体为：

所述控制器接收到所述电源供应器的所述电源有效输出信号为有效 时，确定所述主电源正常供电。

可选的，所述控制器，用于判断所述主电源停止供电，并启动所述备 用电源，具体为：

所述控制器判断接收到所述电源供应器的所述电源有效输出信号为无 效时，确定所述主电源停止供电；此时所述控制器控制所述电源切换模块 切换至所述备用电源继续供电。

可选的，所述电源切换模块为双路保护和阻断控制芯片；所述电压升 降模块是Buck-boost电路。

可选的，所述电压升降模块，用于降低所述主电源的电压，具体为：

所述电压升降模块设定为所述存储设备供电的稳定输出电压，当所述 主电源的电压高于所述稳定输出电压时，所述电压升降模块工作在降压模 式以将电压降低至所述稳定输出电压。

可选的，所述电压升降模块，用于升高所述主电源或所述备用电源的 电压，具体为：

所述电压升降模块设定为所述存储设备供电的稳定输出电压，当所述 主电源或所述备用电源的电压低于所述稳定输出电压时，所述电压升降模 块工作在升压模式以将电压升高至所述稳定输出电压。

可选的，所述备用电源为锂电池组。

可选的，所述控制器为以下任意一种：

单片机、复杂可编程逻辑器件CPLD、现场可编程门阵列FPGA和DSP。

本发明还提供了一种存储设备的供电方法，所述方法包括：

判断所述主电源是否正常供电，若所述主电源正常供电，所述电源切 换模块输出所述主电源的电压提供给所述存储设备，所述电压升降模块， 用于对所述主电源输出的电压进行稳压；若所述主电源停止供电时，所述 电源切换模块输出所述备用电源的电压提供给所述存储设备，所述电压升 降模块，用于对所述备用电源输出的电压进行稳压。

与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：

本发明提供的存储设备供电电路与方法，利用控制器判断所述主电源 是否正常供电，当判断主电源停止为存储设备供电时及时切换至备用电源 为存储设备供电。并且该电路可以利用电压升降模块来对主电源和备用电 源输出的电压进行稳压，例如当主电源为存储设备供电时，由于主电源电 压存在波动，可能高于存储设备的正常工作电压，利用电压升降模块将主 电源的输出电压降低为存储设备的正常工作电压。反之也可以将主电源的 输出电压升高为存储设备的正常工作电压。当备用电源为存储设备供电时， 电压升降模块同理可以将备用电源的输出电压稳压为存储设备的正常工作 电压。因此，该电路解决了因为电源电压波动而导致存储设备或外设不能 正常工作的技术问题，可以使得输出端的电压可以一直保持在稳定的状态， 提升了存储设备的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请中记载的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其 它的附图。

图1为本申请实施例提供的存储设备供电电路的实施例一的示意图；

图2为本申请实施例提供的存储设备供电电路的实施例二的示意图；

图3为本申请实施例提供的存储设备供电电路的实施例三的示意图；

图4为本申请实施例提供的存储设备供电方法的流程图。

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方案，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。

电路实施例一：

参见图1，该图为本申请实施例提供的存储设备供电电路的实施例一 的示意图。

在此实施例中，存储设备供电电路包括：控制器101、电源切换模块 102和电压升降模块103。

本实施例提供的存储设备供电电路应用于对存储设备供电的以下两个 电源：主电源104和备用电源105。

主电源104可以是由市电经过变压后得到，由于市电电压往往会存在 波动现象，所以主电源104的电压也会波动，且电压有时会高于存储设备 正常工作的电压。例如存储设备的正常工作电压为11.8V-12.2V，由于市电 的波动此时经过变压得到的主电源104的电压会在11.4V-12.6V之间波动， 当电压低于11.8V时，存储设备或外设可能因为电压不足而无法正常工作。 当主电源104的电压超过12.2V时，存储设备或外设可能因为电压过高而损坏。

本申请实施例中不具体限定备用电源105的实现方式。例如，所述备 用电源105可以为锂电池组，一般采用锂电池组作为备用电源时，随着锂 电池组电量的释放，其能够提供的电压会下降，当锂电池组输出电压低于 存储设备的正常工作电压时，往往会导致存储设备或外设因为电压不足而 无法正常工作。

所述控制器101，用于判断所述主电源104正常供电时，控制电源切 换模块102输出所述主电源104的电压提供给存储设备；判断所述主电源 104停止供电时，控制所述电源切换模块102输出所述备用电源105的电 压提供给所述存储设备。

所述电压升降模块103，用于对所述主电源104和所述备用电源105 输出的电压进行稳压。

需要注意的是，电压升降模块103在主电源104正常供电时，用于当 主电源的电压高于存储设备需要的稳定输出电压时，将电压降低至稳定输 出电压；当主电源的电压低于存储设备需要的稳定输出电压时，将电压升 高至稳定输出电压；当备用电源的电压低于存储设备需要的稳定输出电压 时，将电压升高至稳定输出电压。

本实施例提供的存储设备供电电路，能够在主电源停止为存储设备供 电时及时切换至备用电源为存储设备供电，同时利用电压升降模块来对主 电源和备用电源输出的电压进行稳压，使输出端的电压可以一直保持在稳 定的状态，为存储设备提供其需要的工作电压，保证了存储设备可以正常 工作和数据不会丢失，增加了存储设备的安全性。

电路实施例二：

下面以实施例二为例具体介绍控制器和电源切换模块的工作原理。

参见图2，该图为本申请实施例提供的存储设备供电电路的实施例二 的示意图。

其中本实施例中的控制器可为以下任意一种：

CPLD(Complex Programmable Logic Device，复杂可编程逻辑器件)、单 片机、FPGA(Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)和 DSP(Digital SignalProcessing，数字信号处理)芯片。下面以控制器为CPLD 为例介绍控制器的工作原理。

本实施例提供的存储设备供电电路包括：CPLD201，电源切换模块102， 电压升降模块103和电源供应器(Power Supply Unit)206。

其中电源供应器，是一种电能转换类的电源，可以将连接的市电转成 低压稳定的直流电给电路内其它的组件所使用。

所述主电源104通过所述电源供应器206与所述CPLD201和所述电源 切换模块102相连，所述电源供应器206向所述CPLD201发送电源有效输 出信号。

所述的电源有效输出信号可以是高低电平的形式，即当主电源104正 常供电时，电源有效输出信号是高电平；当主电源204停止供电时，电源 有效输出信号是低电平。

在本实施例中，所述CPLD201用于判断所述主电源104正常供电，具 体为：

所述CPLD201接收到所述电源供应器206的所述电源有效输出信号为 有效时，即接收到电源有效输出信号为高电平，确定所述主电源104正常 供电。

在本实施例中，所述CPLD201用于判断所述主电源104停止供电，并 启动所述备用电源105，具体为：

所述CPLD201判断接收到所述电源供应器206的所述电源有效输出信 号为无效时，即接收到电源有效输出信号为低电平，确定所述主电源104 停止供电；此时所述CPLD201控制所述电源切换模块102切换至所述备用 电源105继续供电。

需要注意的是CPLD201控制所述电源切换模块102切换供电电源也可 以通过发送高低电平信号的方式实现，即当主电源104正常供电时，向电 源切换模块102发送高电平信号，表示电源切换模块102需要切换至所述 主电源104继续供电；当主电源104停止供电时，向电源切换模块102发 送低电平信号，表示电源切换模块102需要切换至所述备用电源105继续 供电。

在本实施例中，控制器根据接收到的电源供应器的电源有效输出信号 判断主电源是否正常供电并且能够在主电源停止供电时控制电源切换模块 切换至备用电源继续为存储设备供电，使得存储设备可以继续工作。

电路实施例三：

在实施例二中具体介绍了控制器和电源切换模块的工作原理，下面以 实施例三为例具体介绍电压升降模块的工作原理。

参见图3，该图为本申请实施例提供的存储设备供电电路的实施例三 的示意图。

所述电源切换模块包含双路保护和阻断控制芯片302。双路保护和阻 断控制芯片302可作为一种通道保护和阻断控制器，此控制器提供浪涌电 流控制、电流限制、过载保护和反向电流阻断，可以在主电源突然停止供 电时充分保护电路的安全。

在本实施例中，所述电压升降模块是Buck-boost电路303，在本实施 例的Buck-boost电路303中可以设定稳定输出电压值，为后端存储设备供 电。

本实施例中的Buck-boost电路可以由LM5175芯片与外围电路相连接 组成，可以通过LM5175芯片驱动外围电路以实现升降压的目的。

在本实施例中，所述Buck-boost电路303，用于降低所述主电源的电 压，具体为：

所述电压升降模块设定为所述存储设备供电的稳定输出电压，当所述 主电源的电压高于所述稳定输出电压时，所述LM5157芯片会工作在降压 模式并且驱动外围电路工作以将电压降低至所述稳定输出电压。

在本实施例中，所述Buck-boost电路303，用于升高所述主电源或所 述备用电源的电压，具体为：

所述电压升降模块设定为所述存储设备供电的稳定输出电压，当所述 主电源或所述备用电源的电压低于所述稳定输出电压时，所述LM5157芯 片会工作在降压模式并且驱动外围电路工作以将电压升高至所述稳定输出 电压。

方法实施例一：

基于以上实施例提供的一种存储设备的供电电路，本申请实施例还提 供了一种存储设备供电方法，下面结合附图进行具体介绍。

参见图4，该图为本申请实施例提供的存储设备供电方法的流程图。

本实施例提供的存储设备供电方法包括如下步骤：

S501：判断所述主电源是否正常供电。

S502：若所述主电源正常供电，控制电源切换模块输出所述主电源的 电压提供给存储设备。所述电压升降模块，用于对所述主电源输出的电压 进行稳压。

S503：若所述主电源停止供电时，控制所述电源切换模块输出所述备 用电源的电压提供给所述存储设备；所述电压升降模块，用于对所述备用 电源输出的电压进行稳压。

本实施例提供的存储设备供电的方法，利用控制器判断所述主电源是 否正常供电，当判断主电源停止为存储设备供电时及时切换至备用电源为 存储设备供电。并且该方法可以利用电压升降模块来对主电源和备用电源 输出的电压进行稳压，例如当主电源为存储设备供电时，由于主电源电压 存在波动，可能高于存储设备的正常工作电压，利用电压升降模块将主电 源的输出电压降低为存储设备的正常工作电压。反之也可以将主电源的输 出电压升高为存储设备的正常工作电压。当备用电源为存储设备供电时， 电压升降模块同理可以将备用电源的输出电压稳压为存储设备的正常工作 电压。因此，该方法解决了因为电源电压波动而导致存储设备或外设不能 正常工作的技术问题，可以使得输出端的电压可以一直保持在稳定的状态， 提升了存储设备的安全性。

应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个” 是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以 存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同 时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表 示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是 指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例 如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和 c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

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揭露如上，然而并非用以限定本发明。 任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用 上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或 修改为等同变化的等效实施例。因此，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做的任何简单修改、等同变化及修饰，均 仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种存储设备的供电电路，其特征在于，应用于对存储设备供电的以下两个电源：主电源和备用电源；

该电路包括：控制器、电源切换模块和电压升降模块；

所述控制器，用于判断所述主电源正常供电时，控制电源切换模块输出所述主电源的电压提供给存储设备；判断所述主电源停止供电时，控制所述电源切换模块输出所述备用电源的电压提供给所述存储设备；

所述电压升降模块，用于对所述主电源和所述备用电源输出的电压进行稳压。

2.根据权利要求1所述的存储设备的供电电路，其特征在于，还包括：电源供应器；

所述主电源通过所述电源供应器与所述控制器和所述电源切换模块相连，所述电源供应器向所述控制器发送电源有效输出信号。

3.根据权利要求2所述的存储设备的供电电路，其特征在于，所述控制器，用于判断所述主电源正常供电，具体为：

所述控制器接收到所述电源供应器的所述电源有效输出信号为有效时，确定所述主电源正常供电。

4.根据权利要求2所述的存储设备的供电电路，其特征在于，所述控制器，用于判断所述主电源停止供电，并启动所述备用电源，具体为：

所述控制器判断接收到所述电源供应器的所述电源有效输出信号为无效时，确定所述主电源停止供电；此时所述控制器控制所述电源切换模块切换至所述备用电源继续供电。

5.根据权利要求1所述的存储设备的供电电路，其特征在于，所述电源切换模块为双路保护和阻断控制芯片；所述电压升降模块是Buck-boost电路。

6.根据权利要求1所述的存储设备的供电电路，其特征在于，所述电压升降模块，用于降低所述主电源的电压，具体为：

所述电压升降模块设定为所述存储设备供电的稳定输出电压，当所述主电源的电压高于所述稳定输出电压时，所述电压升降模块工作在降压模式以将电压降低至所述稳定输出电压。

7.根据权利要求1所述的存储设备的供电电路，其特征在于，所述电压升降模块，用于升高所述主电源或所述备用电源的电压，具体为：

所述电压升降模块设定为所述存储设备供电的稳定输出电压，当所述主电源或所述备用电源的电压低于所述稳定输出电压时，所述电压升降模块工作在升压模式以将电压升高至所述稳定输出电压。

8.根据权利要求1、4和7中任一项所述的存储设备的供电电路，其特征在于，所述备用电源为锂电池组。

9.根据权利要求1-4任一项所述的存储设备的供电电路，其特征在于，所述控制器为以下任意一种：

单片机、复杂可编程逻辑器件CPLD、现场可编程门阵列FPGA和DSP。

10.一种存储设备的供电方法，其特征在于，应用于权利要求1-9任一项的存储设备的供电电路，包括：

判断所述主电源是否正常供电，若所述主电源正常供电，所述电源切换模块输出所述主电源的电压提供给所述存储设备，所述电压升降模块，用于对所述主电源输出的电压进行稳压；若所述主电源停止供电时，所述电源切换模块输出所述备用电源的电压提供给所述存储设备，所述电压升降模块，用于对所述备用电源输出的电压进行稳压。