[發明專利]一種超級電容檢測電路

有效

• 申請號: 201410265380.1
• 申請日: 2014-06-13
• 公開（公告）號: CN104062504B
• 公開（公告）日: 2017-02-22
• 發明（設計）人: 余霄;章根林;張睿夫
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: G01R27/02
• 分類號: G01R27/02
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司44202
• 代理人: 郝傳鑫,熊永強

技術領域

本發明涉及電子技術領域，尤其涉及一種超級電容檢測電路。

背景技術

固態硬盤(Solid State Disk，SSD)是最近幾年發展起來的一種基于FLASH技術的新型存儲技術，SSD寫入操作分為透寫和回寫兩種模式。透寫速度慢，回寫速度快，但是在回寫模式下，是先將數據寫在控制器的緩存buffer里，即向主機返回寫入成功，再由控制器將數據下刷到后端FLASH，如果這個時候掉電，buffer中的數據就會丟失。因此，在SSD設計中，都會增加一個備電模塊，用于在意外掉電發生時，為SSD提供將buffer中的數據下刷到FLASH所需的供電。

SSD中的備電模塊中的備電介質主要有超級電容，超級電容用于直流備電，因此主要影響應用的是等效串聯電阻(Equivalent Series Resistance，ESR)和理想電容值C。當ESR增大到一定門限或者C減小到一定門限，即會使超級電容失效，不能滿足SSD的在線備電要求，但是隨著溫度和使用時間增加，ESR會不斷增大；超級電容的理想電容的容值也會隨著溫度和使用時間增加不斷減小。因此需要實時在線檢測超級電容的ESR和C，避免掉電情況的發生。現有技術中，主要是通過在線檢測超級電容理想電容值C的變化來判定超級電容是否失效，但是在實際應用中，由于將超級電容串聯起來抬高電壓進行應用，使得超級電容的ESR成倍增加，因此超級電容的ESR對超級電容備電能力影響更大，僅僅檢測超級電容理想電容值C不能準確反映超級電容是否失效。

發明內容

本發明實施例提供了一種超級電容檢測電路，可以檢測出超級電容的等效串聯電阻，精確地判定超級電容是否失效。

本發明第一方面提供一種電容檢測電路，可包括：控制模塊、電流檢測電阻、充電開關模塊、電源模塊、放電開關模塊以及超級電容；

所述超級電容分別與所述電流檢測電阻第一端、所述控制模塊以及所述放電開關模塊連接，所述放電開關模塊與所述控制模塊連接，所述電流檢測電阻第二端分別與所述控制模塊和所述充電開關模塊連接，所述電流檢測電阻第一端與所述控制模塊連接，所述充電開關模塊分別與所述控制模塊和所述電源模塊連接；

當所述超級電容兩端的電壓放電至預設范圍內時，所述控制模塊檢測所述電流檢測電阻第一端的第一電壓；所述控制模塊控制所述放電開關模塊關閉，所述控制模塊控制所述充電開關模塊打開，延時第一預設時間后，所述控制模塊檢測所述電流檢測電阻第一端的第二電壓和所述電流檢測電阻第二端的第三電壓，并根據所述第一電壓、所述第二電壓、所述第三電壓以及所述電流檢測電阻的阻值，獲得所述超級電容的等效串聯電阻，若所述等效串聯電阻大于第一預設閾值，則判定所述超級電容失效。

基于第一方面，在第一種可行的實施方式中，所述電路還包括放電負載電阻；

所述放電開關模塊通過所述放電負載電阻與所述超級電容連接；

當需要對所述超級電容進行放電時，所述控制模塊控制所述充電開關模塊關閉，所述控制模塊控制所述放電開關模塊打開，當所述超級電容放電第二預設時間后，所述控制模塊檢測所述電流檢測電阻第一端的第四電壓，并測量所述電流檢測電阻第一端的電壓由所述第四電壓下降至所述第一電壓的放電時間，所述第四電壓與所述第一電壓相差預設電壓值，所述控制模塊根據所述放電負載電阻的阻值、所述第四電壓、所述第一電壓以及所述放電時間，獲得所述超級電容的理想電容值，若所述理想電容值小于第二預設閾值，則判定所述超級電容失效。

基于第一方面第一種可行的實施方式，在第二種可行的實施方式中，所述電路還包括延時模塊；

所述充電開關模塊通過所述延時模塊分別與所述控制模塊和所述電源模塊連接，所述電源模塊分別與所述延時模塊和所述控制模塊連接。

基于第一方面第二種可行的實施方式，在第三種可行的實施方式中，所述電路還包括限流模塊；

所述電源模塊通過所述限流模塊與所述充電開關模塊連接；

所述限流模塊用于限定對所述超級電容充電時的充電電流。

基于第一方面第三種可行的實施方式，在第四種可行的實施方式中，所述充電開關模塊包括第一三極管；

所述第一三極管的集電極與所述限流模塊連接，所述第一三極管的基極與所述延時模塊連接，所述第一三極管的發射極與所述電流檢測電阻第二端連接。

基于第一方面第一種可行的實施方式，在第五種可行的實施方式中，所述放電開關模塊包括第二三極管；

所述第二三極管的發射極接地，所述第二三極管的基極與所述控制模塊連接，所述第二三極管的集電極與所述放電負載電阻連接。