CN110311465B - 一种不间断供电的系统及网络附属存储设备 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例涉及网络附属存储设备领域，尤其涉及一种不间断供电的系统及网络附属存储设备。所述不间断供电的电源系统包括：备用供电装置，用于提供所述网络附属存储设备的工作电压；控制装置，与备用供电装置连接，用于在所述网络附属存储设备连接的外接供电装置提供的供电电压异常时，切换至备用供电装置进行供电；保护装置，与所述控制装置连接，用于根据所述网络附属存储设备的工作电压，对所述网络附属存储设备进行保护；充电装置，与备用供电装置与所述控制装置均连接，用于对所述备用供电装置进行充电。通过设置备用供电装置，使得所述不间断供电的电源系统在外界供电装置异常时，通过所述备用供电装置进行供电，以防止所述设备损坏。
Description
技术领域
本发明实施例涉及网络附属存储设备领域，尤其涉及一种不间断供电的系统及网络附属存储设备。
背景技术
网络附属存储设备(Network Attached Storage，NAS)，是连接在网络上，具备资料存储功能的装置，因此也称为"网络存储器"。它是一种专用数据存储服务器。它以数据为中心，将存储设备与服务器彻底分离，集中管理数据，从而释放带宽、提高性能、降低总拥有成本、保护投资。其成本远远低于使用服务器存储，而效率却远远高于后者。
本发明的发明人在实现本发明的过程中，发现：当市电突然中断(事故停电)时，或者浪涌冲击，瞬间断电，对在运行的NAS设备构成不可挽回的破坏。
发明内容
本发明实施例的一个目的是提供一种能够不间断供电的供电电源系统及网络附属存储设备。
第一方面，本发明实施例提供了一种不间断供电的电源系统，应用于网络附属存储设备，所述电源系统包括：
备用供电装置，用于提供所述网络附属存储设备的工作电压；
控制装置，与备用供电装置连接，用于在所述网络附属存储设备连接的外接供电装置提供的供电电压异常时，切换至备用供电装置进行供电；
保护装置，与所述控制装置连接，用于根据所述网络附属存储设备的工作电压，对所述网络附属存储设备进行保护；
充电装置，与备用供电装置与所述控制装置均连接，用于对所述备用供电装置进行充电。
可选地，所述控制装置具体包括：
电压调整模块，用于根据所述充电装置返回的反馈电压计算调整电压，并将所述调整电压发送至所述充电装置，以对所述备用充电装置的电压进行调整；
电流调整模块，用于根据充电装置返回的充电电流计算调整电流，并将所述调整电流发送至所述充电装置，以将备用充电装置的供电电流切换为调整电流。
可选地，所述控制装置具体还包括：
预充电模块，用于当所述充电装置的工作电压小于充电电压阈值时，对所述备用供电装置进行充电。
可选地，所述控制装置具体还包括：
第一保护模块，用于当所述保护装置的电压小于第一保护电压阈值时，将所述外界供电装置切换至所述备用供电装置，以使所述备用供电装置的电能维持所述供电的电源系统正常工作。
可选地，所述控制装置具体还包括：
第二保护模块，用于当所述保护装置的工作电压大于第二电压阈值时，切断所述网络附属存储设备与外接供电装置或者备用供电装置的连接；或者，
当所述网络附属存储设备的温度大于预设温度阈值时，切断所述网络附属存储设备与外接供电装置或者备用供电装置的连接。
可选地，所述第二保护模块还用于当所述网络附属存储设备的温度小于或等于预设温度阈值时，恢复所述网络附属存储设备与外接供电装置或者备用供电装置的连接。
可选地，所述控制装置具体还包括：
时钟故障复原模块，用于将所述备用供电装置的供电电压拉低至故障电压阈值，以中断所述控制装置的工作状态。
可选地，所述控制装置具体还包括：
检查模块，用于当时钟故障复原模块中断所述控制装置的工作状态时，根据预设策略检查所述电池是否被移除。
可选地，所述预设策略包括判断所述备用供电装置的供电电压是否低于检测电压阈值，若是，则确定所述电池被移除。
第二方面，本发明实施例还提供了一种网络附属存储设备，其特征在于，包括如前述的不间断供电的电源系统。
在本发明实施例中，所述不间断供电的电源系统包括：备用供电装置，用于提供所述网络附属存储设备的工作电压；控制装置，与备用供电装置连接，用于在所述网络附属存储设备连接的外接供电装置提供的供电电压异常时，切换至备用供电装置进行供电；保护装置，与所述控制装置连接，用于根据所述网络附属存储设备的工作电压，对所述网络附属存储设备进行保护；充电装置，与备用供电装置与所述控制装置均连接，用于对所述备用供电装置进行充电。通过设置备用供电装置，使得所述不间断供电的电源系统在所述外界供电装置异常时，通过所述备用供电装置进行供电，以防止所述设备损坏。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1是本发明不间断供电的电源系统的原理示意图；
图2是本发明控制装置的结构示意图；
图3是本发明不间断供电的电源系统的一个实施例的电路图。
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作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。
图1为本发明实施例提供的不间断供电的电源系统的原理示意图，该不间断供电的电源系统100包括：控制装置20、备用供电装置10、保护装置30及充电装置40。
备用供电装置10，用于提供所述网络附属存储设备的工作电压；
其中，所述备用供电装置10在所述网络附属存储设备的外接电源正常时，是处于关断状态。所述备用供电装置10的触发动作由下述的控制装置进行。
优选地，所述备用供电装置10可为电池。
控制装置20，与备用供电装置连接，用于在所述网络附属存储设备连接的外接供电装置提供的供电电压异常时，切换至备用供电装置进行供电；
其中，所述控制装置20包括多个引脚，并通过所述多个引脚发送对应的信号至所述不间断供电的电源系统100中的其他装置，以使所述不间断供电的电源系统实现不同的功能。
保护装置30，与所述控制装置20连接，用于根据所述不间断供电的电源系统100的工作电压，对所述不间断供电的电源系统100进行保护；
其中，所述保护装置30与所述控制装置20连接，并接收所述控制器10发送的信号或者采集所述不间断供电的电源系统100的信号，以供所述控制装置20对所述不间断供电的电源系统进行监管，进而实现保护作用。
例如，当所述控制装置20通过所述保护装置获取到所述不间断供电的电源系统100中的某一电路的电压信号，则通过所述电压信号判断该电路是否处于正常状态。
充电装置40，与备用供电装置与所述控制装置均连接，用于对所述备用供电装置10进行充电。
其中，所述充电装置40受所述控制装置20的控制，用于为所述备用供电装置10充电。
具体地，所述控制装置在所述网络附属存储设备连接的外接供电装置提供的供电电压异常时，切换至备用供电装置进行供电，可通过所述控制装置的变换功能实现。所述变换功能是指同步BUCK PWM变换器采用一固定频率的电压模式，正向控制电路。一个Ⅲ型的补偿电路允许使用陶瓷电容在转换器的输出。在补偿输入阶段是被连接在内部的输出反馈(FBO)和输入误差信号放大器(EAI)之间。在反馈补偿阶段是被连接在输入误差信号放大器(EAI)和输出误差信号放大器(EAO)之间。输出LC滤波器被选择可提供一谐振频率在12KHz-17KHz给控制装置，这里的谐振频率f0。一个内部锯齿波被用作内部EAO误差控制信号来使变换器占空因素变化。锯齿波的最大值是输入适配器直流源电压的7％，使它总是正比例于输入适配器的直流源电压值。这个平衡抵消所有环路增益变化由于输入电压改变，并简化了环路补偿。锯齿波被300mV抵消为了允许百分零占空比当EAO信号低于锯齿波。EAO信号总是高于锯齿波为了PWM要求得到100％占空比因数。内部门驱动逻辑总是允许获得99.5％的占空比因数当确保NMOS上端设备总是有足够的充足的电压停留。假如BTST引脚到PH引脚的电压降至低于4.2V在超过3个循环，这时高电平，N通道MOS关闭，同时低电平，N通道MOS打开，拉低引脚PH，再充电BTST电容。这时高电平驱动重新返回到100％占空比因数操作，直到BTST-PH的电压检测又跌落到，由于漏电流放电，使BTST电容电压低于4.2V，此时下一脉冲又重新发起。固定频率的振荡器保持高的控制开关频率在所有条件下的输入电压、电池电压、充电电流和环境温度，简化输出滤波器设计，避免其他的任何干扰噪声。可以查看器件的选型与应用章节，如何选择电感、电容和MOSFET。
需要说明的是，不间断电源UPS工作在同步模式，当SRP-SRN之间电压低于5mV(0.5A电感电流，一10m1感应电阻)。不间断电源UPS强制进入非同步模式，当电池电压低于2V或SRP-SRN引脚之间的电压低于1.25mV。
在非同步工作模式状态，低通NMOS FET本身自带的二极管能够连接转换器的正极电流在高电平电源MOSFET关断后。当负载电池减小和转换器电流掉落到0，自带的二极管关断，这时转换器的电流开始不连续。这个模式叫不连续传导模式(DCM)。在DCM模式。低通N通道功率MOSFET开通大约80ns当自举电容的电压掉落低于4.2V；同时低通功率MOSFET关断并保持直到下一个循环开始，这里高通功率MOSFET也同时开通。在80ns低通MOSFET及时要求并确保自举电容总是再充电同时能保持高通MOSFET在下一个循环期间，这里不同于一般的DC-DC转换器，这里有电池负载能同时保持电压和电池源和反向电流，这个是非常重要的对不间断电源UPS。这80ns低电平拉低PH引脚(连接在高和低通MOSFET之间)。给予自举电容再充电至LDO值。在REGN，在80ns之后，低通MOSFET保持断开，阻止反向转换电流发生。
在非同步模式工作下在很低的电流，这里可能有一个小小的转换负向电流在80ns再充电脉冲期间。这个充电电流可以足够低通过输入电容设置控制。在任何时候转换器进入0百分比占空比，高通侧MOSFET不会开通，同时低通侧MOSFET也不会打开(只有在80ns再充电脉冲)，同时也没有从电池的放电电流。
在DCM模式工作状态，反馈环自动变化，同时有单极系统在，这个极成比例与负载电流，因为转换器没有反向电流，同时仅有负载有反向电流。这意思在很低的电流，反馈环将减慢。因为有很小的反向电流能提供给放电给输出电压。
具体地，参阅附图3的电路图进行阐述，所述控制装置20是一独立的、完整的锂离子或锂聚合物电池不间断电源UPS电池控制IC。芯片利用一开关模式同步调制解调PWM控制器，恒频开关转换频率。控制装置20控制外围开关来阻止电池放电倒流到输入。连接整流器到系统，连接电池至系统使用6V门值驱动达到改善系统能效。控制装置特性动态电源管理(DPM)可降低电池充电电流，当输入电源限值达到整流器过载提供的电流给系统和电池不间断电源UPS，同时控制。一个高精准电流放大电路能精确测量输入电流从整理器到监控整个系统用电。该输入电流的限定值可以通过芯片的ACSET极进行设置。
控制装置具有电池检测功能，能自动检测电池连接或断开，当电池被检测到，充电将开始于三种模式之一(依赖于电池电压)：预充电、恒流充电(快速充电电流调整)和恒压充电(快速充电电压调整)。设备将停止充电，当充电电流达到停止充电电流阈值VRECHG。预充电、恒流充电和截止充电电流可以通过芯片的ISET1和IEST2极进行设置，这个要灵活充分考虑到电池充电特性曲线。在充电过程，芯片内部集成了故障监控，如：电池过压保护、电池短路检测(VBATSHT)，过温保护(内部TSHUT和芯片TS引脚)，安全定时截止(TTC芯片引脚)，和输入过压保护(VACOV)，确保电池安全。
控制装置有三状态芯片引脚(STAT1，STAT2和
)来表明充电状态和输入电压(整流器)的状态，这些引脚也被用作驱动LED灯和与主机处理器进行通信。
具体地，所述控制装置具体包括：
电压调整模块201，用于根据所述充电装置返回的反馈电压计算调整电压，并将所述调整电压发送至所述充电装置，以对所述备用充电装置的电压进行调整；
电流调整模块202，用于根据充电装置返回的充电电流计算调整电流，并将所述调整电流发送至所述充电装置，以将备用充电装置的供电电流切换为调整电流。
其中，所述控制装置20芯片使用高精度电压调整和校准给精确的充电电压。充电电压通过电阻分开与调节，从电池至地。中点连接至VFB(电压反馈)引脚，VFB引脚电压调节规则通过2.1V调节，通过以下公式计算调节的电压：
Vbat＝2.1V*(1+R2/R1)。
其中，引脚ISET1(最大电流设置)输入设置最大快速充电电流。电池充电电流通过感应电阻RSR连接在SRP和SRN之间设定。SRP和SRN之间的最大压差是100mV。因此用10m1感应电阻，最大的充电电流是10A。充电电流的计算公式：Icharge＝Viset1/(20*Rsr)。
VISET1输入电压范围是0～2V，引脚SRP和SRN通过感应电阻RSR默认10m1感应电压。当然，其它值的感应电阻也能用，大的感应电阻能获得更大的感应电压和更高的控制精度，然而带来更高的成本和更大的电导损失。
另外，需要说明的是，系统加电，当电池电压低于设定的VLOWV门槛值，控制装置将对电池进行预充电。该特性是针对深度放电的电池电芯激活。如果在预充电30min后，电压VLOWV没有达到最低门槛值，不间断电源UPS将关闭，并在状态引脚预示FAULT状态。预充电电流通过引脚ISET2电压VISET2设定。
另外，基于安全备份，控制装置也提供可编程充电定时器。充电时间通过连接于引脚TTC至GND间的电容设定，公式计算如下：
tCHARGE＝CTTC×KTTC＝56×5.6×60＝5.23hr
并且，一个新的充电循环将开始和定时器复位，当以下一个条件发生：
①、电池电压跌落低于重新充电门槛值。
②、系统电源复位，由于任何事件发生。
③、引脚CE被锁住。
引脚TTC可能被拉低，使终止充电无效和安全定时器无效。假如TTC被拉至VREF，控制装置继续允许终止充电，但安全时钟无效。TTC拉低复位了安全定时器。
当ACOV，VCC LOWV和睡眠模式重新恢复正常，安全定时器将复位。
具体地，所述控制装置20具体还包括：
预充电模块203，用于当所述充电装置的工作电压小于充电电压阈值时，对所述备用供电装置进行充电。
系统加电，当电池电压低于设定的VLOWV门槛值，控制装置将对电池进行预充电。该特性是针对深度放电的电池电芯激活。如果在预充电30min后，电压VLOWV没有达到最低门槛值，不间断电源UPS将关闭，并在状态引脚预示FAULT状态。预充电电流通过引脚ISET2电压VISET2设定。
Iprecharge＝VISET2/100*Rsr。
另外，所述UPS进行充电和不充电：
充电前以下条件必须有效：
①、CE高电位。
②、设备不是在低压锁定状态UVLO或是VCC LOWV模式。
③、设备不是在休眠模式。
④、VCC电压低于AC过压门槛值(VCC<VACOV)。
⑤、30ms延时完成，在内部电源重启。
⑥、REGN LDO和VREF LDO电压是在正常的水平。
⑦、过温保护不是有效。
⑧、温度传感TS FAULT不是有效的。
将停止正在进行的充电，以下任一条件出现：
①、CE低电位电压。
②、整流适配器移除，导致设备进入低压锁定UVLO，VCC LOWV低压或进入休眠状态。
③、整流适配器过压。
④、REGN或VREF LDO过载保护。
⑤、过温关断，IC环境温度达145℃，或突变15℃。
⑥、温度传感器电压超出范围，指示电池温度过热或过冷。
⑦、TTC安全定时器失效。
具体地，所述控制装置20具体还包括：
第一保护模块204，用于当所述保护装置的电压小于第一保护电压阈值时，将所述外界供电装置切换至所述备用供电装置，以使所述备用供电装置的电能维持所述供电的电源系统正常工作。
第二保护模块205，用于当所述保护装置的工作电压大于第二电压阈值时，切断所述网络附属存储设备与外接供电装置或者备用供电装置的连接；或者，
当所述网络附属存储设备的温度大于预设温度阈值时，切断所述网络附属存储设备与外接供电装置或者备用供电装置的连接。
其中，所述控制装置20包括周期性的充电欠流保护、周期性的充电欠流保护、输入低压停止工作(UVLO)、电池过压保护(BATOVP)、周期性充电过流保护以及过温关断保护，具体为：
周期性的充电欠流保护：当引脚SRP-SRN电压减小低于5mV(不间断电源UPS也强制进入非同步工作模式，当引脚SRP-SRN平均电压低于1.25mV),低通侧FET关断，为留存下的开关循环去阻止转换器负向电流。在DCM工作模式期间，低通侧MOSFET只有开通有约80ns，当自举电容电压掉落低于4.2V，来提供恢复充电给自举电容。这是非常重要的为阻止转换器负向电流为自举效果引发因果在这里输入电压提高，因为能量从电池转换到输入电容，同时引起过压在VCC引脚，可能引起系统故障。
周期性的充电欠流保护：ACOV提供保护，阻止系统故障由于高的电压输入。当适配器直流源电压达到设定的ACOV，充电关断，同时系统供电切换至电池供电代替适配器直流源供电。
输入低压停止工作(UVLO)：系统应该在最小的VCC电压允许正常工作，这VCC电压能来自输入适配器，或电池组。因为有一电路通路存在从电池到VCC通过高通侧NMOS自带的二极管。当VCC低于UVLO设定值，所有电路回路在IC上都失效。给ACFET和BATFET的基极门驱动都失效。
电池过压保护(BATOVP)：转换器不允许高通侧FET开通，直到电池电压低于正常电压的102％之下，这个允许一个循环反应对一个过压保护情况，例如发生当负载移除或电池断开。一8mA反灌电流从引脚SRP至GND在只有当充电和允许放电期间存储器输出转换器能量，这个是从输出电容转换过来的。BATOVP同时也暂停安全时钟。
周期性充电过流保护：不间断电源UPS有再次周期性过流保护，它始终监控着充电电流，同时预防充电电流超过设定的充电电流的160％。高通侧驱动门关断当过流保护过电流被检测到，当充电电流跌落回设定的过流门槛，将自动恢复。
过温关断保护：QFN封装具备低的热阻抗，这个提供好的导热性，从硅芯到周围环境，来保护接触面温度低。因此加了一个设定水平保护，不间断电源UPS转换器将关断同时自保护，无论何时接点的温度超过TSHUT设定的值145℃。不间断电源UPS将保持关断，直到接点温度掉落回到130℃之下；之后不间断电源UPS将又重新缓启动，如果其它使能充电条件都是有效的。过温保护同时也暂停安全时钟。
另外，需要说明的是，控制连续不断地监测电池温度，通过连接在引脚TS至GND之间的电压测量。一负温度系数热敏电阻(NTC)将一个外部典型电压分压产生这电压。控制器与内部设定值比较这个电压，来决定在进行的充充电是否是允许的。开始一新的充电循环，电池的环境温度必须在VLTF至VHTF之间的设定值。若电池温度在这个设定范围之外，控制器暂停充电和安全时钟。保持直至电池的温度是在VLTF至VHTF范围之间。在这个充电循环中，电池温度必须在VLTF至VTCO设定值范围之内。若电池温度在这个设定范围之外，控制器暂停充电，保持直至电池的温度是在VLTF至VHTF范围之内。控制器暂停充电通过关断PWM充电FETs。
进一步地，所述控制装置20具体还包括：
时钟故障复原模块206，用于将所述备用供电装置的供电电压拉低至故障电压阈值，以中断所述控制装置的工作状态。
检查模块207，用于当时钟故障复原模块206中断所述控制装置的工作状态时，根据预设策略检查所述电池是否被移除。
所述预设策略包括判断所述备用供电装置的供电电压是否低于检测电压阈值，若是，则确定所述电池被移除。
具体地，控制装置提供一个复原方法来应对时钟故障的各种环境。下面概述这些方法：
状态1：电池电压高于再充电电压设定值，同时时钟暂停故障发生。
复原原理：时钟故障清除，当电池电压掉落回再充电电压设定值之下，电池检测将开始。拉低引脚CE或一个设备复位条件也清除故障。
状态2：电池电压低于再充电电压设定值，同时时钟暂停故障发生。
复原原理：在这个场景下，控制装置对电池应用IFAULT电池电流，这个小的电流被用作检测电池移除状态或在位。如果电池电压长时间保持在再充电电压设定值之下。如果电池电压上升到再充电电压设定值，控制装置使故障电流无效并执行复原方法在状态1的描述。拉低引脚CE或一个设备复位条件也清除故障。
在应用环境下，当移除电池组，控制装置提供一电池移除检查策略，来精确检查电池插入或移除电池。
电池检查日常运行在电源工作中，或假如VFB掉落到低于VRECH，由于移除电池或放电一电池组。
当每次电源设备一开启，一个8mA放电电流施加在引脚SRN上，假如电池电压，在1s内跌落至LOWV设定值之下，放电电流源关断，同时不间断电源UPS开启在低充电电流下(125mA)。假如电池电压上升高于再充电电压设定值在500ms内，表示电池被移除，同时重新开始一新的循环。如果两者在500ms或1s时间过后，在它们各自的设定值都能满足，有电池被检测到，这时一个充电循环开始启动。
另外，所述不间断供电的电源系统的参数设置可为：
充电电感(转换器)的设计：控制装置采用600KHz开关片频率，允许使用小的取值电感和电容值。电感的饱和电流应大于充电电流加上一半的波纹电流。
电感的波纹电流依赖输入电压(VIN)，占空比因数(D＝VOUT/VIN)，开关频率(fS)和感应系数(L)而定。
最大的电感波纹电流发生在D＝0.5或接近0.5。比如电池充电电压从9V至12.6V对3节电池。对20V适配器电压，10V时的电池电压给到了最大的电感波纹电流。另外一个例子，对4节电池，电池电压从12V至16.8V，故12V电池电压时给到了最大的电感波纹电流。
通常电感波纹电流设计在大于最大充电电流的20％-40％范围。来权衡电感的大小和效率在实际的设计应用中。
控制装置有一个周期性充电低电流保护(UCP)，来监控充电电流感应电阻来阻止负向电感感应电流。典型的充电低电流保护设定值(UCP)是在5mV下降沿，相当于0.5A下降沿，对10mΩ充电感应电阻。
输入电容设计：输入电容要有足够波纹电流率来吸收输入转换开关波纹电流最坏的情况，波纹均方根电流是一半的充电电流，当占空比因数是0.5。假如转换不是工作在50％占空比因数，这时最坏的情况下，电容均方根电流ICIN发生在占空比因数接近50％。一个低的ESR陶瓷电容，例如X7R或X5R是首选，给输入退耦电容，可以放置耗光高通侧MOSFET和源低通侧MOSFET完全结束有可能。电容的电压额定值必须高于正常输入电压水平。一个25V额定电压的电容是首选，对于20V输入电压。10μF至20μF电容建议给到典型的3A至4A充电电流的不间断电源UPS。
输出电容设计：输出电容同样需要有足够的波纹电流率来吸收输出开关波纹电流。为了获得好的固定补偿反馈环，谐振频率在输出电感和输出电容应该设计在12KHz和17KHz之间，首选的陶瓷电容可由一25V或更高等级，X7R和X5R给4节电池的应用。控制装置有一内置的补偿反馈环。在一个确定输入、输出电压和转换频率后，波纹电压可以通过加大输出滤波器LC方法减小。
功率MOSFET设计：两个外置的N通道NMOS被用作同步开关转换电池不间断电源UPS。门驱动是一个内置集成的给到IC的一个6V门驱动电压。最高30V额定电压的MOSFET是首选的给20V的输入电压。40V或更高的额定电压MOSFET是首选的给到20V至28V输入电压的。
最佳性价比(FOM)通常被用作选择适当的MOSFET，基于权衡在传导损耗和开关损耗之间。对MOSFET最重要的一面，顶部通道，FOM是由MOSFET产品的导通(开通)阻抗决定的rDS(on)，驱动门通道的充电，QGD。对于底部通道MOSFET，FOM是由MOSFET产品的导通(开通)阻抗决定的。rDS(on)，和所有的门通道的充电，QG。越低的FOM值，就会越低的全部功耗损耗。在同样的封装，通常越低的rDS(on)，就会有更高的成本。MSOFET的顶部损耗包括传导损耗和开关损耗。它是由占空比因数(D＝VOUT/VIN)，充电电流(ICHG)，MOSFET阻抗导通阻抗tDS(on)，输入电压(VIN)，开关频率(fS)，导通时间(ton)和关断时间(toff)等因数决定的。前面第一项，代表传导损耗。通常MOSFET的开通阻抗rDS(on)会随着温度的上升100℃会增加50％。第二项代表开关损耗，MOSFET的开关和关断时间计算。如果MOSFET的开关电流QSW在数据技术规格书里没有给出，它可以估算通过门到基极充电电流QGD和门到源极充电电流QGS。所有的门驱动电流可以估算通过引脚REGN电压VREGN，MOSFET稳定工作电压Vplt，所有的开通门阻抗Ron，关断的门阻抗Roff在门驱动。在MOSFET的基极传导功耗损失，可以通过以下方程式计算，在工作在同步连续传导模式。当引脚SRP至SRN引脚间电压降至低于5mV之下(不间断电源UPS也强制进入非同步模式，当引脚SRP与SRN间电压平均低于1.25mV。)，低通侧MOSFET关断余下的的开关循环，阻止负向电感电流。因此，所有的惯性电流通过自带二极管从MOSFET的基极。最大的充电电流可以达到0.9A(0.5A典型)，在非同步模式，采用10mΩ充电传感电阻，需要考虑IC的承受度。选择基极侧MOSFET既带有内部肖特基或二极管，有能力支持最大的非同步模式充电电流。MOSFET门驱动功耗损失取决于IC转换器损失支配，当BUCK转换器在转换。选择MOSFET具备小的Qg_total，减少IC功耗损失并防止过温保护。
输入滤波器设计：在适配器热插拔过程中，产生的感应干扰和输入电容从适配器电缆来自二级系统的干扰。电压尖峰在VCC引脚可能两倍大于IC最大额定电压至损坏IC。输入滤波器必须认真设计和测试，阻止在VCC的引脚的过压事件。引脚ACP/ACN必须放置在输入ACFET之后，为了阻止过压压力在这些引脚，当在热插拔期间。
有很多方法可以衰减和限制过压尖峰在适配器热插拔期间。一个电解电容具有高ESR(阻抗)可作为一个输入电容，能很好地抑制过压尖峰，使其低于芯片引脚的额定最大电压。
一个高电流吸收能力的TVSZener齐纳二极管(稳压二极管)也能有效抑制过压水平至IC芯片的安全水平。然而这两种方案也许不具有低成本或小尺寸。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
通过以上的实施方式的描述，本领域普通技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)或随机存储记忆体(RandomAccessMemory,RAM)等。
本发明实施例还提供一种网络附属存储设备，所述网络附属存储设备包括如前述的不间断供电的电源系统。
具体技术特征参照上述不间断供电的电源系统的描述，在本实施例中不再赘述。
在本发明实施例中，所述网络附属存储设备包括不间断供电的电源系统，所述不间断供电的电源系统包括：备用供电装置，用于提供所述网络附属存储设备的工作电压；控制装置，与备用供电装置连接，用于在所述网络附属存储设备连接的外接供电装置提供的供电电压异常时，切换至备用供电装置进行供电；保护装置，与所述控制装置连接，用于根据所述网络附属存储设备的工作电压，对所述网络附属存储设备进行保护；充电装置，与备用供电装置与所述控制装置均连接，用于对所述备用供电装置进行充电。通过设置备用供电装置，使得所述不间断供电的电源系统在所述外界供电装置异常时，通过所述备用供电装置进行供电，以防止所述设备损坏。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (6)
1.一种不间断供电的电源系统，应用于网络附属存储设备，其特征在于，所述电源系统包括：
备用供电装置，用于提供所述网络附属存储设备的工作电压，其中，所述备用供电装置包括电池；
控制装置，与备用供电装置连接，用于在所述网络附属存储设备连接的外接供电装置提供的供电电压异常时，切换至备用供电装置进行供电；
保护装置，与所述控制装置连接，用于根据所述网络附属存储设备的工作电压，对所述网络附属存储设备进行保护；
充电装置，与备用供电装置与所述控制装置均连接，用于对所述备用供电装置进行充电；
其中，所述控制装置具体还包括：第一保护模块和第二保护模块，所述第一保护模块用于当所述保护装置的电压小于第一保护电压阈值时，将所述外接供电装置切换至所述备用供电装置，以使所述备用供电装置的电能维持所述供电的电源系统正常工作；所述第二保护模块用于当所述保护装置的工作电压大于第二电压阈值时，切断所述网络附属存储设备与外接供电装置或者备用供电装置的连接；或者，当所述网络附属存储设备的温度大于预设温度阈值时，切断所述网络附属存储设备与外接供电装置或者备用供电装置的连接；
所述控制装置具体还包括：时钟故障复原模块，用于将所述备用供电装置的供电电压拉低至故障电压阈值，以中断所述控制装置的工作状态；检查模块，用于当时钟故障复原模块中断所述控制装置的工作状态时，根据预设策略检查所述电池是否被移除。
2.根据权利要求1所述的不间断供电的电源系统，其特征在于，所述控制装置具体包括：
电压调整模块，用于根据所述充电装置返回的反馈电压计算调整电压，并将所述调整电压发送至所述充电装置，以对所述备用供电装置的电压进行调整；
电流调整模块，用于根据充电装置返回的充电电流计算调整电流，并将所述调整电流发送至所述充电装置，以将备用充电装置的供电电流切换为调整电流。
3.根据权利要求2所述的不间断供电的电源系统，其特征在于，所述控制装置具体还包括：
预充电模块，用于当所述充电装置的工作电压小于充电电压阈值时，对所述备用供电装置进行充电。
4.根据权利要求1所述的不间断供电的电源系统，其特征在于，所述第二保护模块还用于当所述网络附属存储设备的温度小于或等于预设温度阈值时，恢复所述网络附属存储设备与外接供电装置或者备用供电装置的连接。
5.根据权利要求1所述的不间断供电的电源系统，其特征在于，所述预设策略包括判断所述备用供电装置的供电电压是否低于检测电压阈值，若是，则确定所述电池被移除。
6.一种网络附属存储设备，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的不间断供电的电源系统。
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