CN113297635A - 用于固态硬盘的储能升压自毁电路、控制方法及固态硬盘 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于固态硬盘的储能升压自毁电路、控制方法及固态硬盘，属于固态硬盘技术领域，用于解决目前对电源要求高的技术问题，此自毁电路具体包括销毁升压模块、销毁控制模块和高压储能模块；所述销毁控制模块分别与所述销毁升压模块和高压储能模块相连；所述销毁升压模块，其输入端与固态硬盘的工作电源相连，输出端与所述高压储能模块的输入端相连，用于将固态硬盘的工作电源升压后输送至高压储能模块；所述高压储能模块，其输出端与固态硬盘的各存储芯片相连，用于将升压后的电压进行储存，并提供达到预设销毁功率的电源以对存储芯片进行销毁。本发明具有销毁效果好、降低外部电源要求等优点。
Description
技术领域
本发明主要涉及固态硬盘技术领域，具体涉及一种用于固态硬盘的储能升压自毁电路、控制方法及固态硬盘。
背景技术
对数据安全有特殊要求的计算机系统中，要求固态硬盘具有自毁功能。这种自毁功能旨在将存储介质进行不可逆转的摧毁，使其不能修复，从而确保固态硬盘上的数据不泄密。现有的带自毁功能的固态硬盘通过固态硬盘的连接器接口引入独立的销毁电源或将固态硬盘工作电源进行升压作为销毁电源。
无论是独立的销毁电源还是利用工作电源进行升压的销毁电源，由于对存储介质芯片进行高压击穿销毁，均需要提供相当大的能量，如果是24V独立的销毁电源，需要的电流不低于2A；如果是5V工作电源，需要的电流不小于10A。而且如果是同时销毁多个固态硬盘，需要的能量倍增，从而使得整个系统电源的设计难度增加。这种对电源的特殊要求，使得自毁固态硬盘的应用场景受限。而且如果系统电源处于断电状态，固态硬盘外部没有供电，现有自毁固态硬盘的销毁功能完全不能实现。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的问题，本发明提供一种销毁效果好、降低外部电源要求的用于固态硬盘的储能升压自毁电路、控制方法及固态硬盘。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
一种用于固态硬盘的储能升压自毁电路，包括销毁升压模块、销毁控制模块和高压储能模块；所述销毁控制模块分别与所述销毁升压模块和高压储能模块相连；
所述销毁升压模块，其输入端与固态硬盘的工作电源相连，输出端与所述高压储能模块的输入端相连，用于将固态硬盘的工作电源升压后输送至高压储能模块；
所述高压储能模块，其输出端与固态硬盘的各存储芯片相连，用于将升压后的电压进行储存，并提供达到预设销毁功率的电源以对存储芯片进行销毁。
作为上述技术方案的进一步改进：
还包括充电单元和储能单元；所述充电单元的输入端与固态硬盘的工作电源相连，所述充电单元的输出端与储能单元的输入端相连，所述储能单元的输出端与所述销毁升压模块相连。
所述储能单元为聚合物锂电池。
还包括多路分时控制模块，所述多路分时控制模块位于所述高压储能模块与各存储芯片之间；所述多路分时控制模块用于采用分时控制原理集中能量每次只摧毁一颗存储芯片。
所述高压储能模块为采用多个电容并联形成的高压电容储能阵列。
所述电容为钽电容或瓷片电容。
还包括远程控制接收模块，所述远程控制接收模块的输入端与所述销毁控制模块相连，用于向所述销毁控制模块发送销毁命令。
本发明还公开了一种固态硬盘，包括存储芯片和如上所述的用于固态硬盘的储能升压自毁电路，所述储能升压自毁电路中的高压储能模块的输出端与存储芯片相连。
本发明进一步公开了一种基于如上所述的用于固态硬盘的储能升压自毁电路的控制方法，包括步骤：
1)销毁控制模块开启销毁升压模块，对高压储能模块进行充电，且在对高压储能模块充电期间关闭高压储能模块的输出；
2)检测高压储能模块的电压值，在高压储能模块的电压值达到预设值时，销毁控制模块控制所述高压储能模块输出电压至单一存储芯片以进行销毁；
3)执行步骤1)和步骤2)，直至完成所有存储芯片的销毁。
作为上述技术方案的进一步改进：
在步骤2)中，在进行销毁时，高压储能模块输出电压持续预设时间。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、本发明的用于固态硬盘的储能升压自毁电路，通过销毁升压模块对固态硬盘的工作电源(系统电源)进行升压作业，再通过高压储能模块进行存储，在高压储能模块内部的能量满足预设销毁功率时，再将达到预设销毁功率的电源瞬时输送至各存储芯片，实现存储芯片的自毁；其中销毁升压模块的输入电源采用系统电源，不需要配置独立的外部电源(如独立的高压销毁电源或大电流销毁电源)，通过销毁升压模块对系统电源进行升压，缩短后续的销毁时间，也不需要对其系统电源有特殊要求；通过配置高压储能模块，不仅能够提高作用于存储芯片的电源功率，保证销毁的可靠性，而且可以降低对外部电源的要求(如功率的要求)，应用场景更加广泛；上述的销毁升压模块和高压储能模块同时提供相应的销毁电压，在保证销毁可靠性的同时，可以降低对外部电源的要求，扩宽了固态硬盘的应用场景；而且整体电路结构简单、易于实现。
2、本发明在正常工作时，系统电源通过充电单元为储能单元提供储能电压，而在系统断电情况下，则可以通过储能单元提供销毁电压以及相应各模块的电源，从而保证在断电情况下的自毁功能。同时配合远程控制接收模块，可以确保系统断电情况下通过远程控制实现固态硬盘的自毁功能。
3、本发明在进行销毁工作时，将高压储能模块与其中一个存储芯片进行接通，通过能量约束对此接通的存储芯片进行销毁，直至销毁所有存储芯片，不仅能够集中能量以提高销毁的可靠性，而且也能够降低对系统电源的要求。
附图说明
图1为本发明的电路在实施例的拓扑结构图。
图例说明：1、销毁升压模块；2、高压储能模块；3、销毁控制模块；4、充电单元；5、储能单元；6、多路分时控制模块；7、远程控制接收模块；8、存储芯片。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
如图1所示，本实施例的用于固态硬盘的储能升压自毁电路，沿用现有固态硬盘的接口形式及信号定义，兼容现有硬盘信号接口，具体包括销毁升压模块1、高压储能模块2和销毁控制模块3；销毁控制模块3分别与销毁升压模块1和高压储能模块2相连；销毁升压模块1，其输入端与固态硬盘的工作电源相连，输出端与高压储能模块2的输入端相连，用于将固态硬盘的工作电源升压后输送至高压储能模块2；高压储能模块2，其输出端与固态硬盘的各存储芯片8相连，用于将升压后的电压进行储存，并提供达到预设销毁功率的电源以对存储芯片8进行销毁。具体地，销毁升压模块1将低电压小电流的电源进行升压，提高了作用于存储芯片8的电压；高压储能模块2能够实现“零存整取”的功效，将升压后的电压进行储存，提升输入至各存储芯片8的销毁电压的功率(提升电压或/和电流)，从而达到高电压大功率输入电源同等自毁效果，保证销毁的可靠性。
本发明的用于固态硬盘的储能升压自毁电路，通过销毁升压模块1对固态硬盘的工作电源(系统电源)进行升压作业，再通过高压储能模块2进行存储，在高压储能模块2内部的能量满足预设销毁功率时，再将达到预设销毁功率的电源瞬时输送至各存储芯片8，实现存储芯片8的自毁；
其中销毁升压模块1的输入电源采用系统电源(如固态硬盘的工作电源)，不需要配置独立的外部电源(如独立的高压销毁电源)，通过销毁升压模块1对系统电源进行升压，缩短后续的销毁时间，也不需要对其系统电源有特殊要求；
通过配置高压储能模块2，不仅能够提高作用于存储芯片8的电源功率，进一步保证销毁的可靠性，而且可以进一步降低对外部电源的要求(如功率的要求)，应用场景更加广泛；
综上，销毁升压模块1和高压储能模块2可以同时提供相应的销毁电压，在保证销毁可靠性的同时，可以降低对外部电源的要求，扩宽了固态硬盘的应用场景；而且整体电路结构简单、易于实现。
在一具体实施例中，还包括充电单元4(如常规电池充电电路)和储能单元5(如聚合物锂电池等)；充电单元4的输入端与固态硬盘的工作电源相连，充电单元4的输出端与储能单元5的输入端相连，储能单元5的输出端与销毁升压模块1相连。在正常工作时，系统电源通过充电单元4为储能单元5提供储能电压，而在系统断电情况下，则可以通过储能单元5提供销毁电压以及相应各模块的电源，从而保证在断电情况下的自毁功能。当然，在系统正常工作时，销毁升压模块1可以同时接收系统电源和聚合物锂电池的输出电源，也可以采用其中一种电源作为其输入电源，从而可以适用于不同的应用场合。
在一具体实施例中，还包括多路分时控制模块6，多路分时控制模块6位于高压储能模块2与各存储芯片8之间；多路分时控制模块6用于采用分时控制原理集中能量每次只摧毁一颗存储芯片8。由于固态硬盘上一般有多颗存储芯片8，同时摧毁多颗存储芯片8所需要的能量是摧毁一颗存储芯片8所需瞬态能量的数倍。多路分时控制模块6则实现集中能量每次只摧毁一颗存储芯片8，采用分时控制原理实现摧毁所有存储芯片8。如在进行销毁工作时，将高压储能模块2与其中一个存储芯片8进行接通，通过能量约束对此接通的存储芯片8进行销毁，直至销毁所有存储芯片8。上述方案不仅能够集中能量以提高销毁的可靠性，而且也能够降低对系统电源的要求。
在一具体实施例中，高压储能模块2为采用多个电容并联形成的高压电容储能阵列。其中电容为钽电容或瓷片电容等，总电容容值大于500uF。聚合物锂电池采用3.7V高倍率航模聚合物锂电池电芯，此种锂电池尺寸小，可以提供几十A的瞬时电流，满足自毁电路所需要的短时大电流要求。
在一具体实施例中，还包括远程控制接收模块7，远程控制接收模块7的输入端与销毁控制模块3相连，用于向销毁控制模块3发送销毁命令。具体地，远程控制终端可以通过GPS或北斗导航或GPRS或5G等通信方式发送销毁命令至销毁控制模块3，从而执行远程自毁。在执行自毁程序后，再将相对应的自毁状态信息反馈至远程控制终端。另外远程控制接收模块7和聚合物锂电池相配合，可以确保系统断电情况下通过远程控制实现固态硬盘的自毁功能。
在一具体实施例中，销毁升压模块1采用大功率的电感和MOSFET，以满足对瞬时功率输出的要求；销毁控制模块3采用单片机或RAM或FPGA等；多路分时控制模块6采用双路MOSFET Si4909DY，该芯片占用电路板空间小，控制电流可以达到8A。
本发明还公开了一种固态硬盘，包括存储芯片8和如上所述的用于固态硬盘的储能升压自毁电路，储能升压自毁电路中的高压储能模块2的输出端与存储芯片8相连。本发明的固态硬盘，包括如上所述的自毁电路，同样具有如上自毁电路所述的优点。其中储能升压自毁电路内置于固态硬盘的内部，也可以设置成单独的模块外置于固态硬盘的外部。
本发明进一步公开了一种基于如上所述的用于固态硬盘的储能升压自毁电路的控制方法，包括步骤：
1)销毁控制模块3开启销毁升压模块1，对高压储能模块2进行充电，且在对高压储能模块2充电期间关闭高压储能模块2的输出；
2)检测高压储能模块2的电压值(或电流值)，在高压储能模块2的电压值达到预设值时，销毁控制模块3控制高压储能模块2输出电压至单一存储芯片8以进行销毁；
3)执行步骤1)和步骤2)，直至完成所有存储芯片8的销毁。
在一具体实施例中，在步骤2)中，在进行销毁时，高压储能模块2输出电压持续预设时间(如200ms)，以保证销毁效果。
下面结合一具体实施例对上述发明做进一步的完整说明：
具体工作流程：在系统电源正常工作时，系统电源通过充电单元4为聚合物锂电池提供储能电压；销毁升压模块1可以同时接收系统电源和聚合物锂电池的输出电源，也可以采用其中一种电源作为其输入电源；销毁控制模块3对销毁升压模块1、高压储能模块2、多路分时控制模块6按特定时序进行控制。以销毁其中第一颗存储芯片8为例，销毁控制模块3首先控制开启销毁升压模块1对高压储能模块2进行充电，且在对高压储能模块2充电期间关闭多路分时控制模块6的所有输出；充电时间控制在50毫秒到100毫秒之间，销毁控制模块3检测高压储能模块2的电压值，在其达到预设电压(销毁电压，如35V)时判断充电完成；待高压储能模块2充电完成，然后控制多路分时控制模块6瞬时释放能量对其中1颗存储芯片8进行销毁，销毁持续时间200毫秒，然后再关闭多路分时控制模块6的所有输出；然后按照上述流程，按照升压-高压储能充电-销毁单颗存储芯片-关闭输出的控制逻辑，循环控制逐片销毁其他存储芯片。
其中对存储芯片8进行摧毁的能量来源于销毁升压模块1和高压电容储能阵列，通过增加高压电容储能阵列的设计，自毁所需要的瞬时能量主要来自于高压电容储能阵列，从而大大降低对系统电源功率的要求(不需要外部提供大功率专属电源)，能够实现只需要提供小功率销毁电源，也能达到完美摧毁存储芯片8的效果。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种用于固态硬盘的储能升压自毁电路，其特征在于，包括销毁升压模块(1)、高压储能模块(2)和销毁控制模块(3)；所述销毁升压模块(1)和高压储能模块(2)均与所述销毁控制模块(3)相连；
所述销毁升压模块(1)，其输入端与固态硬盘的工作电源相连，输出端与所述高压储能模块(2)的输入端相连，用于将固态硬盘的工作电源升压后输送至高压储能模块(2)；
所述高压储能模块(2)，其输出端与固态硬盘的各存储芯片(8)相连，用于将升压后的电压进行储存，并提供达到预设销毁功率的电源以对存储芯片(8)进行销毁。
2.根据权利要求1所述的用于固态硬盘的储能升压自毁电路，其特征在于，还包括充电单元(4)和储能单元(5)；所述充电单元(4)的输入端与固态硬盘的工作电源相连，所述充电单元(4)的输出端与储能单元(5)的输入端相连，所述储能单元(5)的输出端与所述销毁升压模块(1)相连。
3.根据权利要求2所述的用于固态硬盘的储能升压自毁电路，其特征在于，所述储能单元(5)为聚合物锂电池。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述的用于固态硬盘的储能升压自毁电路，其特征在于，还包括多路分时控制模块(6)，所述多路分时控制模块(6)位于所述高压储能模块(2)与各存储芯片(8)之间；所述多路分时控制模块(6)用于采用分时控制原理集中能量每次只摧毁一颗存储芯片(8)。
5.根据权利要求1～3中任意一项所述的用于固态硬盘的储能升压自毁电路，其特征在于，所述高压储能模块(2)为采用多个电容并联形成的高压电容储能阵列。
6.根据权利要求5所述的用于固态硬盘的储能升压自毁电路，其特征在于，所述电容为钽电容或瓷片电容。
7.根据权利要求1～3中任意一项所述的用于固态硬盘的储能升压自毁电路，其特征在于，还包括远程控制接收模块(7)，所述远程控制接收模块(7)的输入端与所述销毁控制模块(3)相连，用于向所述销毁控制模块(3)发送销毁命令。
8.一种固态硬盘，包括存储芯片(8)，其特征在于，还包括如权利要求1～7中任意一项所述的用于固态硬盘的储能升压自毁电路，所述储能升压自毁电路中的高压储能模块(2)的输出端与存储芯片(8)相连。
9.一种基于权利要求1～7中任意一项所述的用于固态硬盘的储能升压自毁电路的控制方法，其特征在于，包括步骤：
1)销毁控制模块(3)开启销毁升压模块(1)，对高压储能模块(2)进行充电，且在对高压储能模块(2)充电期间关闭高压储能模块(2)的输出；
2)检测高压储能模块(2)的电压值，在高压储能模块(2)的电压值达到预设值时，销毁控制模块(3)控制所述高压储能模块(2)输出电压至单一存储芯片(8)以进行销毁；
3)执行步骤1)和步骤2)，直至完成所有存储芯片(8)的销毁。
10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，在步骤2)中，在进行销毁时，高压储能模块(2)输出电压持续预设时间。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210824 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |