TW201316345A - 固態硬碟供電系統 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種固態硬碟供電系統，包括一供電切換電路及一檢測裝置，該供電切換電路包括一超級電容，該超級電容用於在沒有外部電源供電時對該供電切換電路供電。該檢測裝置包括計時單元與顯示單元；該供電切換電路根據超級電容的供電狀況輸出第一使能訊號及第二使能訊號至該檢測裝置的計時單元；該計時單元接收到該第一使能訊號時開始計時，並將計時結果顯示在該顯示單元上；當該計時單元接收到該第二使能訊號時停止計時，該顯示單元所顯示的計時結果即為該超級電容的放電時間。

Description

固態硬碟供電系統
本發明涉及一種固態硬碟供電系統，尤其是一種應用於檢測固態硬碟內超級電容放電時間的固態硬碟供電系統。
隨著電子電路技術的不斷發展，計算機存儲技術也日新月异，固態硬碟（Solid State Drive，以下簡稱SSD）隨之出現。現有技術中，針對SSD掉電丟失數據的問題，SSD生産廠商經常採用超級電容掉電保護模式來解决，由於超級電容（Super Capacitor，SC）是近年來新興的一種電容，其具有容量大、充放電綫路簡單、無需類似充電電池的充電電路、安全係數高、長期使用免維護的特點，所以目前以超級電容作爲SSD的掉電保護電源倍受SSD廠商的推崇。在系統斷電後SSD切換由超級電容供電，爲了驗證SSD在系統斷電後的可靠性，我們必須知道超級電容的供電時長。
有鑒於此，提供一種可檢測超級電容放電時間的供電系統實爲必要。
本發明提供一種固態硬碟供電系統，包括一供電切換電路及一檢測裝置，該供電切換電路包括一超級電容，該超級電容用於在沒有外部電源供電時對該供電切換電路供電。該檢測裝置包括計時單元與顯示單元；該供電切換電路根據超級電容的供電狀况輸出第一使能訊號及第二使能訊號至該檢測裝置的計時單元；該計時單元接收到該第一使能訊號時開始計時，並將計時結果顯示在該顯示單元上；當該計時單元接收到該第二使能訊號時停止計時，該顯示單元所顯示的計時結果即爲該超級電容的放電時間。
相較於先前技術，使用本發明的固態硬碟供電系統可以簡單而準確的檢測超級電容的放電時間，進而可驗證固態硬碟的電路是否符合標準，並爲設計固態硬碟的保護電路提供參考。
請參閱圖1，其爲本發明第一實施例的固態硬碟供電系統電路示意圖。該固態硬碟供電系統包括一供電切換電路10。該供電切換電路10包括第一電源輸入端112、第二電源輸入端114、切換積體電路110、電壓轉換積體電路130及電壓輸出端132。其中，該第一電源輸入端112與直流電源供應器相連；該第二電源輸入端114與超級電容相連。該供電切換電路10還包括第一電容C1、第二電容C2。該切換積體電路110包括一第一電壓輸入引脚INA、一第二電壓輸入引脚INB、及電壓輸出引脚OUTA、OUTB。該第一電源輸入端112經第一電容C1接地並與該第一電壓輸入引脚INA相連。該第二電源輸入端114經第二電容C2接地並與該第二電壓輸入引脚INB相連。該切換積體電路110經電壓輸出引脚OUTA、OUTB與該電壓轉換積體電路130相連。該電壓轉換積體電路130包括該電壓輸出端132，該電壓轉換積體電路130經該電壓輸出端132爲固態硬碟供電。
當外部電源爲固態硬碟正常供電時，該切換積體電路110僅啓用該第一電壓輸入引脚INA，此時第一電源輸入端112經該第一電容C1濾波後爲該第一電壓輸入引脚INA輸入穩定的直流電訊號，該切換積體電路110經該電壓輸出引脚OUTA將該直流電訊號經該電壓轉換積體電路130輸出至該電壓輸出端132爲固態硬碟供電。同時外部電源爲固態硬碟中的超級電容充電。該切換積體電路110包括一第一使能訊號引脚PFAIL；該電壓轉換積體電路130包括一第二使能訊號引脚PGOOD。當該第一電源輸入端112有直流電訊號輸入時，該切換積體電路110經該第一使能訊號引脚PFAIL輸出一表徵固態硬碟處於正常供電狀態的高電平訊號。該電壓轉換積體電路130經該第二使能訊號引脚PGOOD輸出一表徵電壓轉換積體電路130處於正常工作狀態的高電平訊號。
當外部電源停止供電時，該第一電源輸入端112無直流電訊號輸入，即該第一電壓輸入引脚INA空置，該切換積體電路110啓用該第二電壓輸入引脚INB。此時，超級電容經該第二電源輸入端114將直流電訊號輸入至該第二電壓輸入引脚INB，同時該切換積體電路110將該直流電訊號經電壓輸出引脚OUTB輸出至該電壓轉換積體電路130，該電壓轉換積體電路130將該直流電訊號經該電壓輸出端132輸出至固態硬碟。在第一電壓輸入引脚INA與第二電壓輸入引脚INB切換過程中，該切換積體電路110經該第一使能訊號引脚PFAIL輸出的高電平訊號變爲低電平訊號。該電壓轉換積體電路130經該第二使能訊號引脚PGOOD持續輸出高電平訊號。
當超級電容的電壓下降到一預定值時，該電壓轉換積體電路130將該第二使能訊號引脚PGOOD輸出的高電平訊號轉換爲低電平訊號。優選地，該預定值爲低於該電壓轉換積體電路130的正常工作電壓。
請參閱圖2，其爲本發明第二實施例的固態硬碟供電系統電路示意圖。與第一實施例不同之處在於，該固態硬碟供電系統進一步包括一檢測裝置20。該檢測裝置20包括計時單元210及顯示單元230，其中該計時單元210與該顯示單元230相連。該第一使能訊號引脚PFAIL及該第二使能訊號引脚PGOOD均與該計時單元210相連。
當外部電源停止供電時，該切換積體電路110的第二電壓輸入引脚INB打開，超級電容開始放電，此時該第一使能訊號引脚PFAIL輸出的高電平訊號轉換爲低電平訊號，該低電平訊號驅動該計時單元210開始計時，且該計時結果實時顯示在該顯示單元230上。
當超級電容的電壓下降至一預定電壓時，該第二使能訊號引脚PGOOD輸出的高電平訊號轉換爲低電平訊號，該低電平訊號驅動該計時單元210停止計時，該顯示單元230的顯示結果即爲超級電容的放電時間。優選地，該預定電壓爲低於該電壓轉換積體電路130的正常工作電壓。
請參閱圖2及圖3，圖3是圖2所示的固態硬碟供電系統的檢測裝置的電路示意圖。在本實施例中，該計時單元210包括一微處理器212、電容C3、C4、C5、電阻R1、晶振X，該顯示單元230爲一具有時、分、秒六位顯示功能的液晶顯示器232，其中該液晶顯示器232與該微處理器212串行通信連接。
具體地，該微處理器212包括一電源引脚Vcc、一接地引脚GND、控制訊號輸入引脚RA0、RA1、外接晶振引脚OCS1、OCS2及七個I/O引脚。該微處理器212的電源引脚Vcc經電容C3連接一電源VCC，同時該電源VCC經RC延時電路連接該微處理器212的復位引脚MCLR，該RC延時電路包括電阻R1及電容C4。該RC延時電路爲該微處理器212提供一可靠的復位時間。該微處理器212的接地引脚GND接地。該微處理器212的控制訊號輸入引脚RA0、RA1分別連接該切換積體電路110的第一使能訊號引脚PFAIL與該電壓轉換積體電路130的第二使能訊號引脚PGOOD。該微處理器212的外接晶振引脚OCS1、OCS2之間連接一晶振X，該晶振X的一端經電容C4接地，該晶振X的另一端經電容C5接地。
該液晶顯示器232包括一電源引脚Vcc、一接地引脚GND及七個控制訊號輸入引脚。其中，該液晶顯示器232的電源引脚Vcc連接一電源VCC，該液晶顯示器232的接地引脚GND接地。該液晶顯示器232的七個控制訊號輸入引脚與該微處理器212的七個I/O引脚相連接。
當系統斷電時，該第一使能訊號引脚PFAIL輸出的高電平訊號轉換爲低電平訊號，該低電平訊號驅動該微處理器212開始計時，同時該微處理器212發送控制訊號至該液晶顯示器232，將計時結果實時顯示在該液晶顯示器232上。
當超級電容的電壓下降到預定電壓時，該第二使能訊號引脚PGOOD輸出的高電平訊號轉換爲低電平訊號。該微處理器212接收到該低電平訊號停止計時，此時該液晶顯示器232顯示時間即爲該超級電容的放電時間。優選地，該預定值爲低於該電壓轉換積體電路130的正常工作電壓。
使用前述固態硬碟供電系統可以簡單而準確地測定固態硬碟中超級電容的放電時間，進而可判定固態硬碟的可靠性是否符合其設計標準。
雖然本發明以優選實施例揭示如上，然其並非用以限定本發明，任何本領域技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可做各種的變化，這些依據本發明精神所做的變化，都應包含在本發明所要求的保護範圍之內。
10．．．供電切換電路
20．．．檢測裝置
110．．．切換積體電路
112．．．第一電源輸入端
114．．．第二電源輸入端
130．．．電壓轉換積體電路
132．．．電壓輸出端
210．．．計時單元
212．．．微處理器
230．．．顯示單元
232．．．液晶顯示器
C1~C5．．．電容
R1．．．電阻
X．．．晶振
圖1是本發明第一實施例的固態硬碟供電系統電路示意圖。
圖2是本發明第二實施例的固態硬碟供電系統電路示意圖。
圖3是圖2所示的固態硬碟供電系統的的檢測裝置的具體電路示意圖。
10．．．供電切換電路
20．．．檢測裝置
110．．．切換積體電路
112．．．第一電源輸入端
114．．．第二電源輸入端
130．．．電壓轉換積體電路
132．．．電壓輸出端
210．．．計時單元
230．．．顯示單元
C1、C2．．．電容

Claims (10)

  1. 一種固態硬碟供電系統，包括一供電切換電路及一檢測裝置，該供電切換電路包括一超級電容，該超級電容用於在沒有外部電源供電時對該供電切換電路供電，其中：該檢測裝置包括計時單元與顯示單元；該供電切換電路根據超級電容的供電狀况輸出第一使能訊號及第二使能訊號至該檢測裝置的計時單元；該計時單元接收到該第一使能訊號時開始計時，並將計時結果顯示在該顯示單元上；當該計時單元接收到該第二使能訊號時停止計時，該顯示單元所顯示的計時結果即爲該超級電容的放電時間。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之固態硬碟供電系統，其中：該供電切換電路進一步包括第一電源輸入端、第二電源輸入端、切換積體電路、電壓轉換積體電路及電壓輸出端；其中，該第一電源輸入端與外部直流電源供應器相連；該第二電源輸入端與該超級電容相連；該切換積體電路包括一第一電壓輸入引脚連接至該第一電源輸入端，一第二電壓輸入引脚連接至該第二電源輸入端；該切換積體電路包括兩個電壓輸出引脚與該電壓轉換積體電路相連，該電壓轉換積體電路的輸出端連接到該電壓輸出端爲固態硬碟供電。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之固態硬碟供電系統，其中該切換積體電路包括一第一使能訊號引脚，當第一電源輸入端斷電時，該切換積體電路使第一電壓輸入引脚空置，並啓用該第二電壓輸入引脚；該超級電容經該第二電源輸入端將直流電訊號輸入至該第二電壓輸入引脚，同時該切換積體電路將該直流電訊號經電壓輸出引脚輸出至該電壓轉換積體電路，該電壓轉換積體電路將該直流電訊號經該電壓輸出端輸出至固態硬碟；在第一電壓輸入引脚與第二電壓輸入引脚切換過程中，該切換積體電路的第一使能訊號引脚輸出第一使能訊號，該第一使能訊號驅動該計時單元開始計時，且計時結果實時顯示在該顯示單元上。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之固態硬碟供電系統，其中，該第一使能訊號爲一低電平訊號。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之固態硬碟供電系統，其中，該電壓轉換積體電路包括一第二使能訊號引脚，當該超級電容的電壓下降到一預定電壓時，該電壓轉換積體電路的第二使能訊號引脚輸出第二使能訊號，該第二使能訊號驅動該計時單元停止計時。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之固態硬碟供電系統，其中，該第二使能訊號爲一低電平訊號。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之固態硬碟供電系統，其中，該計時單元是一微處理器，該微處理器的電源引脚經一電容連接一電源，同時該電源經一RC延時電路連接該微處理器的復位引脚。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之固態硬碟供電系統，其中，該微處理器的外接晶振引脚之間連接一晶振，該晶振的兩端分別經一電容接地。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之固態硬碟供電系統，其中，該微處理器包括二控制訊號輸入端分別用於輸入第一使能訊號及第二使能訊號。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之固態硬碟供電系統，其中，該顯示單元爲一具有顯示時、分、秒的六位液晶顯示器，且該液晶顯示器採用串行通信與該微處理器連接。
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