CN219179894U - 热插拔保护电路以及存储设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种热插拔保护电路以及存储设备，其中，热插拔保护电路包括：上电控制模块、插入检测模块、逻辑控制模块以及电源模块；上电控制模块与逻辑控制模块连接，用于根据控制器的上下电指令产生上下电信号，并将上下电信号传输至逻辑控制模块；插入检测模块与逻辑控制模块连接，用于根据硬盘的热插拔操作生成检测信号，并将检测信号传输至逻辑控制模块；逻辑控制模块与电源模块连接，用于接收上下电信号以及检测信号，并在上下电信号为上电信号且检测信号为硬盘插入信号时，控制电源模块为硬盘接口供电。通过本申请解决了对硬盘热插拔时产生的浪涌电压和电流，提高了硬盘以及背板上的电子器件的安全性。

Description

热插拔保护电路以及存储设备

技术领域

本申请涉及电路控制技术领域，特别是涉及一种热插拔保护电路以及存储设备。

背景技术

热插拔，即在不关断设备电源的情况下取出或插入电板、硬盘、内存卡等操作。

存储设备中一般都设置有硬盘背板，用户可直接对背板上的硬盘进行热插拔，由于硬盘和背板上都设置有大量的容性负载，当在对硬盘进行热插拔瞬间，容易产生浪涌电压和电流，从而对硬盘以及背板上的电子器件造成损伤。

现有背板上的热插拔保护方案一般是在给硬盘的供电路径上增加限流限压器件等做保护，这种热插拔保护方案具有滞后性，并且产生浪涌电压和电流的时间一般都很短，现有的热插拔保护方案也无法避免浪涌电压和电流对硬盘以及背板上的电子器件造成损伤。

针对相关技术中存在对硬盘热插拔时会产生的浪涌电压和电流，从而对硬盘以及背板上的电子器件造成损伤的问题，目前还没有提出有效的解决方案。

实用新型内容

在本实施例中提供了一种热插拔保护电路以及存储设备，以解决相关技术中对硬盘热插拔时会产生的浪涌电压和电流，从而对硬盘以及背板上的电子器件造成损伤的问题。

第一个方面，在本实施例中提供了一种热插拔保护电路，包括：

上电控制模块、插入检测模块、逻辑控制模块以及电源模块；

所述上电控制模块与所述逻辑控制模块连接，用于根据控制器的上下电指令产生上下电信号，并将所述上下电信号传输至所述逻辑控制模块，所述上下电信号包括上电信号或下电信号；

所述插入检测模块与所述逻辑控制模块连接，用于根据硬盘的热插拔操作生成检测信号，并将所述检测信号传输至所述逻辑控制模块，所述检测信号包括硬盘插入信号或硬盘拔出信号；

所述逻辑控制模块与所述电源模块连接，用于接收所述上下电信号以及所述检测信号，并在所述上下电信号为上电信号且所述检测信号为硬盘插入信号时，控制所述电源模块为硬盘接口供电。

在其中的一些实施例中，所述逻辑控制模块包括：上电信号接收单元、插入信号接收单元以及第一信号输出单元；

所述上电信号接收单元分别与所述上电控制模块以及所述第一信号输出单元连接，用于接收所述上电控制模块发送的上电信号，并将所述上电信号传输至所述第一信号输出单元；

所述插入信号接收单元分别与所述插入检测模块以及所述第一信号输出单元连接，用于接收所述插入检测模块发送的硬盘插入信号，并将所述硬盘插入信号传输至所述第一信号输出单元；

所述第一信号输出单元与所述电源模块连接，用于根据所述上电信号以及所述硬盘插入信号生成供电信号，并将所述供电信号传输至所述电源模块；

所述电源模块，用于根据所述供电信号与所述硬盘接口导通。

在其中的一些实施例中，所述逻辑控制模块包括：所述逻辑控制模块包括：下电信号接收单元、拔出信号接收单元以及第二信号输出单元；

所述下电信号接收单元分别与所述上电控制模块以及所述第二信号输出单元连接，用于接收所述上电控制模块发送的下电信号，并将所述下电信号传输至所述第二信号输出单元；

所述拔出信号接收单元分别与所述插入检测模块以及所述第二信号输出单元连接，用于接收所述插入检测模块发送的硬盘拔出信号，并将所述硬盘拔出信号传输至所述第二信号输出单元；

所述第二信号输出单元与所述电源模块连接，用于根据所述下电信号和/或所述硬盘拔出信号生成断电信号，并将所述断电信号传输至所述电源模块；

所述电源模块，用于根据所述断电信号与所述硬盘接口断开。

在其中的一些实施例中，所述逻辑控制模块包括：第一上拉电阻、第一场效应管、第二上拉电阻、第二场效应管以及第一电源；

所述第一上拉电阻的第一端与所述上电控制模块连接，所述第一上拉电阻的第二端与所述第一电源连接，所述第一场效应管的栅极通过所述第一上拉电阻的第一端与所述上电控制模块连接，所述第一场效应管的源极接地；

所述第二上拉电阻的第一端与所述插入检测模块连接，所述第二上拉电阻的第二端与所述第一电源连接，所述第二场效应管的栅极通过所述第二上拉电阻的第一端与所述插入检测模块连接，所述第二场效应管的源极接地；

所述第一电源通过所述第一场效应管的漏极以及所述第二场效应管的漏极与所述电源模块连接。

在其中的一些实施例中，所述逻辑控制模块还包括：分压电阻，所述第一电源通过所述分压电阻与所述第一场效应管的漏极、所述第二场效应管的漏极以及所述电源模块连接。

在其中的一些实施例中，所述热插拔保护电路还包括：第二电源，与所述电源模块的输入端连接，用于通过所述电源模块为硬盘接口供电。

在其中的一些实施例中，所述电源模块包括输入端、输出端以及使能端；

所述第二电源与所述输入端连接，所述逻辑控制模块与所述使能端连接，所述输出端与所述硬盘接口连接。

在其中的一些实施例中，所述电源模块还包括电压转换器，分别与所述输入端以及所述输出端连接，用于将所述第二电源的电压值转换为硬盘接口的电压值。

在其中的一些实施例中，所述电源模块还包括限流芯片，分别与所述输入端以及所述输出端连接，用于对所述输出端的电流进行限流保护。

在其中的一些实施例中，所述插入检测模块为所述硬盘接口的接地管脚。

第二个方面，在本实施例中提供了一种存储设备，包括：硬盘，以及上述第一方面任一项所述的热插拔保护电路。

与相关技术相比，在本实施例中提供的一种热插拔保护电路，通过上电控制模块以及插入检测模块分别与逻辑控制模块连接，使逻辑控制模块接收到上电控制模块发送的上下电信号，以及插入检测模块发送的检测信号，进一步地，逻辑控制模块根据上电信号以及硬盘插入信号控制电源模块为硬盘接口供电，从而在硬盘插入后，且接收到上电指令时，电源模块为硬盘接口供电，能够防止硬盘未插入，或未接收到上电指令时，电源模块持续为硬盘接口供电，避免在硬盘插入瞬间产生浪涌电压和电流，从而对硬盘以及背板上的电子器件造成损伤，通过本申请的热插拔保护电路能够从源头上避免浪涌电压和电流的产生，进而确保了硬盘以及背板上的电子器件的安全性。

本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是本申请实施例提供的一种热插拔保护电路结构示意图；

图2是本申请实施例提供的一种逻辑控制模块的结构示意图；

图3是本申请实施例提供的第二种逻辑控制模块的结构示意图；

图4是本申请实施例提供的第三种逻辑控制模块的结构示意图；

图5是本申请实施例提供的一种电源模块的示意图；

图6是本申请实施例提供的一种热插拔保护电路实施例图；

图7是本申请实施例提供的一种热插拔保护电路工作逻辑流程图。

具体实施方式

为更清楚地理解本申请的目的、技术方案和优点，下面结合附图和实施例，对本申请进行了描述和说明。

除另作定义外，本申请所涉及的技术术语或者科学术语应具有本申请所属技术领域具备一般技能的人所理解的一般含义。在本申请中的“一”、“一个”、“一种”、“该”、“这些”等类似的词并不表示数量上的限制，它们可以是单数或者复数。在本申请中所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”及其任何变体，其目的是涵盖不排他的包含；例如，包含一系列步骤或模块(单元)的过程、方法和系统、产品或设备并未限定于列出的步骤或模块(单元)，而可包括未列出的步骤或模块(单元)，或者可包括这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或模块(单元)。在本申请中所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并不限定于物理的或机械连接，而可以包括电气连接，无论是直接连接还是间接连接。在本申请中所涉及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”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：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。通常情况下，字符“/”表示前后关联的对象是一种“或”的关系。在本申请中所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等，只是对相似对象进行区分，并不代表针对对象的特定排序。

热插拔，即在不关断设备电源的情况下取出或插入电板、硬盘、内存卡等操作。

存储设备中一般都设置有硬盘背板，用户可直接对背板上的硬盘进行热插拔，由于硬盘和背板上都设置有大量的容性负载，当在对硬盘进行热插拔瞬间，容易产生浪涌电压和电流，从而对硬盘以及背板上的电子器件造成损伤。

现有背板上的热插拔保护方案一般是在给硬盘的供电路径上增加限流限压器件等做保护，这种热插拔保护方案具有滞后性，并且产生浪涌电压和电流的时间一般都很短，现有的热插拔保护方案也无法避免浪涌电压和电流对硬盘以及背板上的电子器件造成损伤。

因此，如何避免硬盘热插拔时产生的浪涌电压和电流，是一个需要解决的问题。

本申请实施例提供了一种热插拔保护电路，图1是本申请实施例提供的一种热插拔保护电路结构示意图，如图1所示，热插拔保护电路包括：上电控制模块、插入检测模块102、逻辑控制模块103以及电源模块104。

上电控制模块101与逻辑控制模块103连接，用于根据控制器的上下电指令产生上下电信号，并将上下电信号传输至逻辑控制模块103，上下电信号包括上电信号或下电信号。

插入检测模块102与逻辑控制模块103连接，用于根据硬盘的热插拔操作生成检测信号，并将检测信号传输至逻辑控制模块103，检测信号包括硬盘插入信号或硬盘拔出信号。

逻辑控制模块103与电源模块104连接，用于接收上下电信号以及检测信号，并在上下电信号为上电信号且检测信号为硬盘插入信号时，控制电源模块104为硬盘接口105供电。

示例性地，上电控制模块101与插入检测模块102分别与逻辑控制模块103连接，上电控制模块101可以用于实现对硬盘电源的控制，具体的，上电控制模块101可以用于初次上电时，对多个硬盘按照设定的时序分批上电启动，从而减小整机电源负载，上电控制模块101还可以用于接收控制器下发的上下电指令，产生上下电信号，该上下电信号用于对硬盘接口进行断电或上电控制。

上下电控制模块101产生上下电信号后，并将上下电信号发送至逻辑控制模块103，其中，该上下电信号可以包括上电信号或下电信号，上电信号用于对硬盘进行上电控制，下电信号用于对硬盘进行断电控制。

作为其中一个实施例，若该热插拔电路应用在存储设备中，则上电控制模块101可以是背板MCU，控制器可以是主板CPU。

插入检测模块102用于检测硬盘当前的热插拔操作为插入硬盘或拔出硬盘，从而生成对应的检测信号，即，检测信号可以包括硬盘插入信号或硬盘拔出信号，并将检测信号发送至逻辑控制模块103。

进一步地，逻辑控制模块103接收到上下电信号以及检测信号，并在上下电信号为上电信号且检测信号为硬盘插入信号时，逻辑控制模块103控制电源模块104为硬盘接口105供电，从而使硬盘在插入后对硬盘接口105供电，在硬盘插入前电源模块104与硬盘接口105断电，即在上下电信号为下电信号和/或检测信号为硬盘拔出信号时，逻辑控制模块103控制电源模块104停止为硬盘接口105供电，避免了电源模块104在热插拔过程中持续为硬盘接口105供电，避免硬盘插入瞬间产生浪涌电压和电流。

在上述实现过程中，当逻辑控制模块接收到上电信号以及硬盘插入信号时，才控制电源模块为硬盘接口供电，从而能够避免在硬盘热插拔过程中，硬盘插入前持续为硬盘接口供电，从而在硬盘插入时产生浪涌电压和电流，从源头上避免了浪涌电压和电流的产生，进而确保了硬盘以及背板上的电子器件的安全性。

在其中的一些实施例中，逻辑控制模块包括：上电信号接收单元、插入信号接收单元以及第一信号输出单元。

上电信号接收单元分别与上电控制模块以及第一信号输出单元连接，用于接收上电控制模块发送的上电信号，并将上电信号传输至第一信号输出单元。

插入信号接收单元分别与插入检测模块以及第一信号输出单元连接，用于接收插入检测模块发送的硬盘插入信号，并将硬盘插入信号传输至第一信号输出单元。

第一信号输出单元与电源模块连接，用于根据上电信号以及硬盘插入信号生成供电信号，并将供电信号传输至电源模块。

电源模块，用于根据供电信号与硬盘接口导通。

示例性地，图2是本申请实施例提供的一种逻辑控制模块的结构示意图，如图2所示，逻辑控制模块103可以包括：上电信号接收单元1031、插入信号接收单元1032以及第一信号输出单元1033。

上电信号接收单元1031分别与上电控制模块101以及第一信号输出单元1033连接，用于接收上电控制模块101发送的上电信号，并将上电信号传输至第一信号输出单元1033。

插入信号接收单元1032分别与插入检测模块102以及第一信号输出单元1033连接，用于接收插入检测模块102发送的硬盘插入信号，并将硬盘插入信号传输至第一信号输出单元1033。

第一信号输出单元1033分别与上电信号接收单元1031、插入信号接收单元1032以及电源模块104连接，用于接收上电信号以及硬盘插入信号，并根据上电信号以及硬盘插入信号生成供电信号，并将供电信号传输至电源模块104。

进一步地，电源模块104根据供电信号为硬盘接口供电，即在热插拔过程中，当检测到硬盘插入操作，并且，上电控制模块101接收到上电指令时，才启动电源模块104为硬盘接口105供电。

在上述实现过程中，通过上电信号接收单元以及插入信号接收单元分别接收上电信号以及硬盘插入信号，进一步地，通过第一信号输出单元根据上电信号以及硬盘插入信号生成供电信号，从而便于电源模块根据供电信号为硬盘接口1供电。

在其中的一些实施例中，逻辑控制模块包括：下电信号接收单元、拔出信号接收单元以及第二信号输出单元。

下电信号接收单元分别与上电控制模块以及第二信号输出单元连接，用于接收上电控制模块发送的下电信号，并将下电信号传输至第二信号输出单元。

拔出信号接收单元分别与插入检测模块以及第二信号输出单元连接，用于接收插入检测模块发送的硬盘拔出信号，并将硬盘拔出信号传输至第二信号输出单元。

第二信号输出单元与电源模块连接，用于根据下电信号和/或硬盘拔出信号生成断电信号，并将断电信号传输至电源模块。

电源模块，用于根据断电信号与硬盘接口断开。

示例性地，逻辑控制模块103还可以包括：下电信号接收单元、拔出信号接收单元以及第二信号输出单元。

下电信号接收单元分别与上电控制模块101以及第二信号输出单元连接，用于接收上电控制模块101发送的下电信号，并将下电信号传输至第二信号输出单元。

拔出信号接收单元分别与插入检测模块102以及第二信号输出单元连接，用于接收插入检测模块102发送的硬盘拔出信号，并将硬盘拔出信号传输至第二信号输出单元。

第二信号输出单元分别与下电信号接收单元、拔出信号接收单元以及电源模块连接，当第二信号输出单元接收到下电信号和/或硬盘拔出信号时，输出断电信号，并将断电信号传输至电源模块。

进一步地，电源模块104根据断电信号停止为硬盘接口105供电，从而在硬盘未插入时，或未接收到上电指令时，电源模块104停止为硬盘接口105供电，能够有效地避免源头上避免了浪涌电压和电流的产生，以及防止电源模块的误操作。

在上述实现过程中，通过下电信号接收单元以及拔出信号接收单元分别接收下电信号以及硬盘拔出信号，进一步地，便于第二信号输出单元根据下电信号和/或硬盘拔出信号生成断电信号，从而能够在硬盘未插入前，以及未收到上电信号时，停止为硬盘接口供电，从而有效地避免源头上避免了浪涌电压和电流的产生，以及防止电源模块的误操作。

在其中的一些实施例中，逻辑控制模块包括：第一上拉电阻、第一场效应管、第二上拉电阻、第二场效应管以及第一电源。

第一上拉电阻的第一端与上电控制模块连接，第一上拉电阻的第二端与第一电源连接，第一场效应管的栅极通过第一上拉电阻的第一端与上电控制模块连接，第一场效应管的源极接地。

第二上拉电阻的第一端与插入检测模块连接，第二上拉电阻的第二端与第一电源连接，第二场效应管的栅极通过第二上拉电阻的第一端与插入检测模块连接，第二场效应管的源极接地。

第一电源通过第一场效应管的漏极以及第二场效应管的漏极与电源模块连接。

示例性地，图3是本申请实施例提供的第二种逻辑控制模块的结构示意图，如图3所示，逻辑控制模块包括：第一上拉电阻R1、第一场效应管D1、第二上拉电阻R2、第二场效应管D2以及第一电源10。

其中，第一上拉电阻R1的第一端与上电控制模块101连接，第一上拉电阻R1的第二端与第一电源10连接，第一场效应管D1的栅极通过第一上拉电阻R1的第一端与上电控制模块101连接，第一场效应管D1的源极接地。

第二上拉电阻R2的第一端与插入检测模块102连接，第二上拉电阻R2的第二端与第一电源10连接，第二场效应管D2的栅极通过第二上拉电阻R2的第一端与插入检测模块102连接，第二场效应管D2的源极接地。

第一电源10通过第一场效应管D1的漏极以及第二场效应管D2的漏极与电源模块连接。

当上电控制模块101输出下电信号时，通过上第一上拉电阻R1将上电信号转变为高电平信号，高电平信号使第一场效应管D1导通，进而第一电源10可以通过导通的第一场效应管D1接地，当上电控制模块101输出上电信号时，此时，上电信号为低电平信号，低电平信号使第一场效应管D1断开，进而使第一电源10可以与电源模块104导通。

当插入检测模块102输出硬盘拔出信号时，通过上第二上拉电阻R2将硬盘拔出信号转变为高电平信号，高电平信号使第二场效应管D2导通，进而第一电源10可通过导通的第二场效应管D2接地，当插入检测模块102输出硬盘插入信号时，硬盘插入信号转变为低电平信号，低电平信号使第二场效应管D2断开，进而使第一电源10可以与电源模块104导通。

因此，当上电控制模块101输出上电信号的同时，插入检测模块102输出硬盘插入信号，从而使第一场效应管D1与第二场效应管D2同时断开，进而才能使第一电源10与电源模块104导通，从而使逻辑控制模块能够通过导通的第一电源控制电源模块104为硬盘接口供电。

若上电控制模块101输出下电信号和/或插入检测模块102输出硬盘拔出信号，则第一场效应管D1和第二场效应管D2中至少有一个导通接地，从而使第一电源10通过导通的场效应管接地，而使第一电源10无法与电源模块104导通，此时，电源模块10便停止为硬件接口供电。

在上述实现过程中，通过上拉电阻以及场效应管组成对应的信号接收单元，从而在不同的信号下实现场效应管的通断，进而通过场效应的通断实现第一电源与电源模块的通断，从而实现了在不同信号对电源模块的不同控制。

在其中的一些实施例中，逻辑控制模块还包括：分压电阻，第一电源通过分压电阻与第一场效应管的漏极、第二场效应管的漏极以及电源模块连接。

示例性地，图4是本申请实施例提供的第三种逻辑控制模块的结构示意图，如图4所示，逻辑控制模块还可以包括分压电阻R3，第一电源10通过分压电阻R3与第一场效应管D1的漏极、第二场效应管D2的漏极以及电源模块104连接，当第一场效应管D1或第二场效应管D2导通时，通过分压电阻R3分担第一电源10的部分电压，从而确保第一场效应管D1和第二场效应管D2不被高电压击穿。

在上述实现过程中，在第一电源与第一场效应管、第二场效应管以及电源模块之间接入分压电阻，能够有效地避免导通的场效应管不被高电压击穿，确保了第一场效应管与第二场效应管的安全性。

在其中的一些实施例中，热插拔保护电路还包括：第二电源，与电源模块的输入端连接，用于通过电源模块为硬盘接口供电。

示例性地，热插拔保护电路还可以包括：第二电源，与电源模块的输入端连接，从而能够通过第二电源为电源模块供电，进一步地，通过电源模块104为硬盘接口供电。

在上述实现过程中，通过第二电源与电源模块的输入端连接，从而可以通过第二电源为电源模块供电。

在其中的一些实施例中，电源模块包括输入端、输出端以及使能端。

第二电源与输入端连接，逻辑控制模块与使能端连接，输出端与硬盘接口连接。

示例性地，图5是本申请实施例提供的一种电源模块的示意图，如图5所示，电源模块104包括：输入端VIN，输出端UOUT以及使能端EN，第二电源20与输入端VIN连接，从而使第二电源通过输入端VIN给为电源模块供电，逻辑控制模块103与使能端EN连接，当逻辑控制模块103与使能端EN导通时，从而激活电源模块104，当电源模块104被激活后，第二电源20的电压通过电源模块104的输出端VOUT为硬盘接口105供电。

当逻辑控制模块103与使能端EN未导通时，电源模块104未被激活，即便第二电源20能够通过输入端VIN给电源模块104供电，电源模块104的输出端UOUT也不会为硬盘接口105供电。

在上述实现过程中，逻辑控制模块与电源模块的使能端连接，从而能够通过使能端激活电源模块，在电源模块激活时，电源模块为硬盘接口供电，当电源模块未激活时，电源模块停止为硬盘接口供电。

在其中的一些实施例中，电源模块还包括电压转换器，分别与输入端以及输出端连接，用于将第二电源的电压值转换为硬盘接口的电压值。

示例性地，在电源模块的输入端与输出端之间设置电压转换器，从而能够将输入电源模块的电压转换为适应于硬盘接口的电压，从而使电源模块的输出电压能够适应于硬盘接口，确保了电源模块输出电压的适用性。

在其中的一些实施例中，电源模块还包括限流芯片，分别与输入端以及输出端连接，用于对输出端的电流进行限流保护。

示例性地，电源模块104中还可以包括：限流芯片，限流芯片分别与电源模块的输入端和输出端连接，可以用于对电源模块的输出电流进行限流保护、过压保护以及缓启动，从而减小硬盘热插拔时引入的大电流。

在其中的一些实施例中，插入检测模块为硬盘接口的接地管脚。

示例性地，硬盘接口可以是标准sata信号接口，将标准sata信号接口的接地管脚作为插入检测管脚，在硬盘插入背板时，硬盘与该管脚接触，从而使硬盘接地，从而使插入检测模块输出低电平信号。

具体的，硬盘接口设计时的接地端以及预充电pin脚的金手指会比电源线、信号线稍长，当硬盘插到背板上时，接地端和预充pin脚会先接触，这个设计不仅能够减小插拔浪涌电流。将硬盘接口的接地管脚作为插入检测管脚，该管脚接入硬盘时会被硬盘内部接到地端，从而使插入检测模块输出低电平信号。

在上述实现过程中，将硬盘接口的接地管脚作为插入检测模块的管脚，从而实现了硬盘的插拔检测。

图6是本申请实施例提供的一种热插拔保护电路实施例图，如图6所示，背板MCU为上电控制模块101，用于实现包括硬盘电源在内的整机电源控制，对硬盘电源来说，一般实现两个功能：一是初次上电时对多个硬盘按照设定的时序分批上电启动，减小整机电源负载。二是接收主板CPU下发的指令，对相对应硬盘进行断电上电控制。

插入检测模块102为硬盘接口的接地脚Pin4，一般硬盘接口设计时，接地端以及预充电pin脚的金手指会比电源线、信号线稍长，当硬盘插到背板上时，接地端(GND)和预充pin脚会先接触，这个设计对减小插拔浪涌电流也有一定作用。本申请实施例中的硬盘接口采用标准sata插座接口部分的pin4作为插入检测管脚，该管脚接入硬盘时会被硬盘内部接到GND，从而将图6中的检测信号HDD_DET_n拉成低电平。未插入硬盘时，HDD_DET_n通过电阻R2上拉到5V，维持高电平。

逻辑控制模块103可以接收上下电信号MCU_EN_n以及检测信号HDD_DET_n，实现两个信号对电源模块104的与逻辑控制，即只有当MCU_EN_n和HDD_DET_n为低电平信号时才能实现对电源模块的控制，从而控制给硬盘接口的供电。

逻辑控制模块103包括上拉电阻R1、上拉电阻R2、分压电阻R3、MOS管D1以及MOS管D2，当上下电信号为下电信号时，MCU_EN_n被上拉电阻R1上拉到5V维持高电平，MOS管D1导通，当硬盘未插入时，HDD_DET_n被上拉电阻R2上拉到5V维持高电平，MOS管D2导通，MOS管D1和MOS管D2中任意一个被导通时，5V电压源接地，电源模块104的使能端EN被拉低。即，仅当背板MCU给出上电信号拉低MCU_EN_n且硬盘同时插入卡槽拉低HDD_DET_n，D1和D2同时断开，将才会拉高电源模块104的EN，从而控制硬盘上电。两个条件中有一个不满足，则D1和D2中会有一个导通，电源模块104的使能端EN被强制拉低。

电源模块104包括普通的电压转换器DCDC以及限流芯片等，主要实现整机12V电源转换成给硬盘的12V_SATA以及5V_SATA电源，通过控制电压转换器DCDC和限流芯片的EN脚来控制给硬盘的供电。一般的DCDC和限流芯片都带有过流保护、过压保护以及缓启动等功能，一定程度上可以减小热插拔硬盘引入的大电流。

图7是本申请实施例提供的一种热插拔保护电路工作逻辑流程图，如图7所示，该流程图包括：

步骤S701：整机电源上电。

步骤S702：背板MCU根据预设的上电逻辑对硬盘分批上电。

具体的，整机电源上电，进一步地，背板MCU根据预设的上电逻辑对硬盘分批上电。

步骤S703：判断上下电信号是否为低电平信号。

进一步地，判断待检测硬盘的上下电信号是否为低电平信号，即，待检测硬盘是否为上电信号，当待检测硬盘的上下电信号为高电平信号(下电信号)时，执行步骤S705，当待检测硬盘的上下电信号为低电平信号(上电信号)时，则执行步骤S704。

步骤S704：判断检测信号是否为低电平信号。

进一步地，当待检测硬盘的上下电信号为低电平信号(上电信号)时，判断检测信号是否为低电平信号(硬盘插入信号)，当检测信号为低电平信号(硬盘插入信号)时，则执行步骤S707，当检测信号为高电平信号(硬盘拔出信号)时，执行步骤S705。

需要说明的是，步骤S704与步骤S705可以同时进行，也可以先执行步骤S705再执行S704，在此不做限制。

步骤S705：电源模块的使能端EN被拉低。

具体的，当待检测硬盘的上下电信号为高电平信号(下电信号)，和/或，检测信号为高电平信号(硬盘拔出信号)时，电源模块的使能端EN被拉低。

步骤S706：对硬盘插槽12V-SATA和5V-SATA不供电。

进一步地，当电源模块的使能端EN被拉低后，电源模块对硬盘插槽12V-SATA和5V-SATA不供电。

步骤S707：电源模块的使能端EN被拉高。

具体的，待检测硬盘的上下电信号为低电平信号(上电信号)，且，检测信号为低电平信号(硬盘插入信号)时，电源模块的使能端EN被拉高。

步骤S708：对硬盘插槽12V-SATA和5V-SATA供电。

当电源模块的使能端EN被拉高后，电源模块对硬盘插槽12V-SATA和5V-SATA供电。

需要说明的是，虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在本实施例中还提供了一种存储设备，包括：硬盘，以及上述任意实施中的热插拔保护电路。

以上所使用的术语“模块”、“单元”、“子单元”等可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管在以下实施例中所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

需要说明的是，本申请所涉及的用户信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)和数据(包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等)，均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据。

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，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM)、铁电存储器(Ferroelectric Random Access Memory，FRAM)、相变存储器(Phase Change Memory，PCM)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic RandomAccess Memory，DRAM)等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对专利保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种热插拔保护电路，其特征在于，包括：上电控制模块、插入检测模块、逻辑控制模块以及电源模块；

所述上电控制模块与所述逻辑控制模块连接，用于根据控制器的上下电指令产生上下电信号，并将所述上下电信号传输至所述逻辑控制模块，所述上下电信号包括上电信号或下电信号；

所述插入检测模块与所述逻辑控制模块连接，用于根据硬盘的热插拔操作生成检测信号，并将所述检测信号传输至所述逻辑控制模块，所述检测信号包括硬盘插入信号或硬盘拔出信号；

所述逻辑控制模块与所述电源模块连接，用于接收所述上下电信号以及所述检测信号，并在所述上下电信号为上电信号且所述检测信号为硬盘插入信号时，控制所述电源模块为硬盘接口供电。

2.根据权利要求1所述的热插拔保护电路，其特征在于，所述逻辑控制模块包括：上电信号接收单元、插入信号接收单元以及第一信号输出单元；

所述上电信号接收单元分别与所述上电控制模块以及所述第一信号输出单元连接，用于接收所述上电控制模块发送的上电信号，并将所述上电信号传输至所述第一信号输出单元；

所述插入信号接收单元分别与所述插入检测模块以及所述第一信号输出单元连接，用于接收所述插入检测模块发送的硬盘插入信号，并将所述硬盘插入信号传输至所述第一信号输出单元；

所述第一信号输出单元与所述电源模块连接，用于根据所述上电信号以及所述硬盘插入信号生成供电信号，并将所述供电信号传输至所述电源模块；

所述电源模块，用于根据所述供电信号与所述硬盘接口导通。

3.根据权利要求1所述的热插拔保护电路，其特征在于，所述逻辑控制模块包括：下电信号接收单元、拔出信号接收单元以及第二信号输出单元；

所述下电信号接收单元分别与所述上电控制模块以及所述第二信号输出单元连接，用于接收所述上电控制模块发送的下电信号，并将所述下电信号传输至所述第二信号输出单元；

所述拔出信号接收单元分别与所述插入检测模块以及所述第二信号输出单元连接，用于接收所述插入检测模块发送的硬盘拔出信号，并将所述硬盘拔出信号传输至所述第二信号输出单元；

所述第二信号输出单元与所述电源模块连接，用于根据所述下电信号和/或所述硬盘拔出信号生成断电信号，并将所述断电信号传输至所述电源模块；

所述电源模块，用于根据所述断电信号与所述硬盘接口断开。

4.根据权利要求1所述的热插拔保护电路，其特征在于，所述逻辑控制模块包括：第一上拉电阻、第一场效应管、第二上拉电阻、第二场效应管以及第一电源；

所述第一上拉电阻的第一端与所述上电控制模块连接，所述第一上拉电阻的第二端与所述第一电源连接，所述第一场效应管的栅极通过所述第一上拉电阻的第一端与所述上电控制模块连接，所述第一场效应管的源极接地；

所述第二上拉电阻的第一端与所述插入检测模块连接，所述第二上拉电阻的第二端与所述第一电源连接，所述第二场效应管的栅极通过所述第二上拉电阻的第一端与所述插入检测模块连接，所述第二场效应管的源极接地；

所述第一电源通过所述第一场效应管的漏极以及所述第二场效应管的漏极与所述电源模块连接。

5.根据权利要求4所述的热插拔保护电路，其特征在于，所述逻辑控制模块还包括：分压电阻，所述第一电源通过所述分压电阻与所述第一场效应管的漏极、所述第二场效应管的漏极以及所述电源模块连接。

6.根据权利要求1所述的热插拔保护电路，其特征在于，所述热插拔保护电路还包括：第二电源，与所述电源模块的输入端连接，用于通过所述电源模块为硬盘接口供电。

7.根据权利要求6所述的热插拔保护电路，其特征在于，所述电源模块包括输入端、输出端以及使能端；

所述第二电源与所述输入端连接，所述逻辑控制模块与所述使能端连接，所述输出端与所述硬盘接口连接。

8.根据权利要求7所述的热插拔保护电路，其特征在于，所述电源模块还包括电压转换器，分别与所述输入端以及所述输出端连接，用于将所述第二电源的电压值转换为硬盘接口的电压值。

9.根据权利要求7所述的热插拔保护电路，其特征在于，所述电源模块还包括限流芯片，分别与所述输入端以及所述输出端连接，用于对所述输出端的电流进行限流保护。

10.根据权利要求1所述的热插拔保护电路，其特征在于，所述插入检测模块为所述硬盘接口的接地管脚。

11.一种存储设备，其特征在于，包括：硬盘，以及上述权利要求1至权利要求10任一项所述的热插拔保护电路。

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