[發(fā)明專利]一種供電電路及其供電單元和供電方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210566228.8
• 申請(qǐng)日: 2012-12-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103066835A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賴鵬捷;姜?jiǎng)?/a>
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都芯源系統(tǒng)有限公司
• 主分類號(hào): H02M3/10
• 分類號(hào): H02M3/10
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 王波波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電源系統(tǒng)，具體涉及但不限于涉及固態(tài)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的供電電路、供電單元和供電方法。

背景技術(shù)

固態(tài)驅(qū)動(dòng)(SSD)器件為一種使用固態(tài)存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器件，如用于高密度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的閃存器件等。SSD器件可包含存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)單元和從該存儲(chǔ)單元讀取數(shù)據(jù)和寫(xiě)入數(shù)據(jù)的供電單元。因此，SSD器件的供電系統(tǒng)需要多路電源用于向多個(gè)單元提供能量。

對(duì)SSD器件的供電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，當(dāng)電源輸入端阻斷或浮置后，為了防止數(shù)據(jù)丟失，需要維持一段時(shí)間繼續(xù)向SSD器件提供能量以安全的保存數(shù)據(jù)。一種解決方法是在輸入端連接一系列的存儲(chǔ)電容，用于在電源輸入端突然斷電時(shí)提供能量。為了數(shù)據(jù)安全，在系統(tǒng)完全掉電前，需要足夠的維持時(shí)間來(lái)完成數(shù)據(jù)的保存。通常采用大容量的電容組用于儲(chǔ)存足夠多的能量，然后將電容組的能量充分放電至一個(gè)很低的電壓。然而，大容量的電容組在電路板上將占據(jù)較大的面積，成本也很高。此外，為了適應(yīng)輸入端較大的輸入電壓范圍，往往采用降壓-升壓(buck-boost)轉(zhuǎn)換電路為負(fù)載供電，系統(tǒng)效率較低。

因此，有必要采用改進(jìn)的供電系統(tǒng)來(lái)克服上述問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決前面描述的一個(gè)問(wèn)題或者多個(gè)問(wèn)題，本發(fā)明提出一種供電電路統(tǒng)及其供電單元和供電方法。

根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，一種供電電路包括：電源輸入端；電容模塊；第一電壓轉(zhuǎn)換模塊，具有第一端和第二端，其中第一端耦接電源輸入端，第二端耦接電容模塊；以及第二電壓轉(zhuǎn)換模塊，具有輸入端和輸出端，其中第二電壓轉(zhuǎn)換模塊的輸入端耦接電源輸入端，第二電壓轉(zhuǎn)換模塊的輸出端耦接負(fù)載用于為負(fù)載供電。其中第一電壓轉(zhuǎn)換模塊可包括雙向電壓轉(zhuǎn)換電路，其中：當(dāng)電源輸入端耦接電源時(shí)，雙向電壓轉(zhuǎn)換電路將電源輸入端的輸入電壓轉(zhuǎn)換為第一電壓轉(zhuǎn)換模塊的第二端的第一電壓，雙向電壓轉(zhuǎn)換電路為電容模塊充電至第一預(yù)定電壓；以及當(dāng)電源輸入端斷開(kāi)電源時(shí)，雙向電壓轉(zhuǎn)換電路將第一電壓轉(zhuǎn)換模塊的第二端的電壓轉(zhuǎn)換為第一電壓轉(zhuǎn)換模塊的第一端的第二預(yù)定電壓；其中第一預(yù)定電壓高于第二預(yù)定電壓。第一預(yù)定電壓高于輸入電壓。第一電壓轉(zhuǎn)換模塊可包括：升壓轉(zhuǎn)換電路，具有輸入端和輸出端；以及降壓轉(zhuǎn)換電路，具有輸入端和輸出端；其中升壓轉(zhuǎn)換電路的輸入端和降壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端一起耦接至第一電壓轉(zhuǎn)換模塊的第一端，升壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端和降壓轉(zhuǎn)換電路的輸入端一起耦接至第一電壓轉(zhuǎn)換模塊的第二端。負(fù)載可包括固態(tài)驅(qū)動(dòng)器件。電容模塊可包括并聯(lián)的多個(gè)電容，其中電容模塊具有第三端和第四端，第三端耦接至多個(gè)電容的第一端，第四端耦接至多個(gè)電容的第二端，其中第三端耦接第一電壓轉(zhuǎn)換模塊的第二端，第四端耦接系統(tǒng)地。如上所述的供電電路可進(jìn)一步包括限流電路，限流電路具有輸入端和輸出端，其中限流電路的輸入端選擇性地耦接電源，限流電路的輸出端耦接電源輸入端，其中當(dāng)限流電路耦接電源時(shí)限流電路開(kāi)通，當(dāng)限流電路斷開(kāi)電源時(shí)限流電路關(guān)斷用于阻止反向電流。限流電路可包括兩個(gè)背靠背串聯(lián)耦接的金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管。第二電壓轉(zhuǎn)換模塊可包括多個(gè)降壓轉(zhuǎn)換電路，多個(gè)降壓轉(zhuǎn)換電路用于為多個(gè)負(fù)載供電。

在一個(gè)實(shí)施例中，第二電壓轉(zhuǎn)換模塊包括第一降壓轉(zhuǎn)換電路和第二降壓轉(zhuǎn)換電路；負(fù)載包括固態(tài)驅(qū)動(dòng)器件，其中固態(tài)驅(qū)動(dòng)器件包括閃存總線、第一待機(jī)總線、核心總線和第二待機(jī)總線；其中第一降壓轉(zhuǎn)換電路為閃存總線和第一待機(jī)總線供電；以及第二降壓轉(zhuǎn)換電路為核心總線和第二待機(jī)總線供電。其中第二電壓轉(zhuǎn)換模塊可進(jìn)一步包括：耦接于第一降壓轉(zhuǎn)換電路和閃存總線之間的第一開(kāi)關(guān)；以及耦接于第二降壓轉(zhuǎn)換電路和核心總線之間的第二開(kāi)關(guān)。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，一種供電單元包括：電源輸入端，選擇性地耦接電源；電容端，耦接電容模塊；雙向電壓轉(zhuǎn)換電路，耦接于電源輸入端和電容端之間；以及第二電壓轉(zhuǎn)換模塊，耦接電源輸入端，第二電壓轉(zhuǎn)換模塊具有多個(gè)輸出端用于為多個(gè)負(fù)載供電。其中：當(dāng)電源輸入端耦接電源時(shí)，雙向電壓轉(zhuǎn)換電路將電源輸入端的輸入電壓轉(zhuǎn)換成電容端的第一電壓為電容模塊充電；以及當(dāng)電源輸入端與電源斷開(kāi)時(shí)，雙向電壓轉(zhuǎn)換電路將電容端的電壓轉(zhuǎn)換成電源輸入端的第二預(yù)定電壓，其中第二預(yù)定電壓用于驅(qū)動(dòng)第二電壓轉(zhuǎn)換模塊，其中第一預(yù)定電壓高于第二預(yù)定電壓。其中第一預(yù)定電壓可大于兩倍的第二預(yù)定電壓。