[發明專利]一種用于固態存儲介質的掉電保護系統

在審

• 申請號: 201710364082.1
• 申請日: 2017-05-22
• 公開（公告）號: CN108233524A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 杰夫微電子（四川）有限公司
• 主分類號: H02J9/06
• 分類號: H02J9/06;G11C16/30
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 郭受剛

本發明公開了一種用于固態存儲介質的掉電保護系統，包括第一PMOS負載開關、第二PMOS負載開關、轉換速率控制電路、備份電源電容器及與備份電源電容器連接的充電設備，其中，第一PMOS負載開關的源極、漏極分別外接輸入電壓源和輸出負載，其柵極與轉換速率控制電路連接。第二PMOS負載開關的漏極外接輸出負載，第二PMOS負載開關的柵極與轉換速率控制電路連接，第二PMOS負載開關的源極連接在備份電源電容器與充電設備之間的線路上。本發明在固態存儲介質掉電時能提供數秒鐘的電量，使得所有的數據能寫入非易失性存儲器中，以實現大存儲量固態存儲介質的掉電保護。

技術領域

本發明涉及電子數據存儲技術，具體是一種用于固態存儲介質的掉電保護系統。

背景技術

目前的電子數據存儲系統正在迅猛的從機械式系統(如機械硬盤)向更加電子化的解決方案(如固態硬盤)發展，相較于機械式轉動的機械硬盤，固態存儲介質尺寸更小，供電要求更低，運行速度更快，因此，其在筆記本電腦、平板電腦等便攜式系統中應用更加廣泛。當出現掉電情況時，為了避免固態存儲介質存儲的數據丟失，需在掉電之前將所有的數據寫入非易失性存儲器中。在常見的小存儲量的固態存儲介質中，通常采用一個電容存儲足夠的能量，在掉電時為固態存儲介質供電，使得固態存儲介質在電壓衰減到低于標準運行電壓以前，仍然可以運行數毫秒以確保數據被寫入。

隨著新的應用不斷涌現，固態存儲介質的存儲量從10～40GB逐漸增長到256～512GB，甚至更高，在掉電之前將所有的數據寫入非易失性存儲器所需的時間需達數秒之長，如何獲取數秒鐘的電量用來備份數據這成為目前人們普遍關注的問題，然而，現今沒有相應的設備，也未見相關的報道。

發明內容

本發明的目的在于解決大存儲量的固態存儲介質在掉電時不能獲取數秒鐘的電量用來備份數據的問題，提供了一種用于固態存儲介質的掉電保護系統，其在固態存儲介質掉電時能提供數秒鐘的電量，使得所有的數據能寫入非易失性存儲器中，以實現大存儲量固態存儲介質的掉電保護。

本發明解決上述問題主要通過以下技術方案實現：一種用于固態存儲介質的掉電保護系統，包括第一PMOS負載開關、第二PMOS負載開關、轉換速率控制電路、備份電源電容器及與備份電源電容器連接的充電設備，其中，

所述第一PMOS負載開關的源極、漏極分別外接輸入電壓源和輸出負載，其柵極與轉換速率控制電路連接，流向輸出負載的浪涌電流從第一PMOS負載開關的源極流向漏極，并在柵極處受到第一PMOS負載開關控制電壓的控制；

所述第二PMOS負載開關的漏極外接輸出負載，第二PMOS負載開關的柵極與轉換速率控制電路連接，第二PMOS負載開關的源極連接在備份電源電容器與充電設備之間的線路上；

所述轉換速率控制電路用于向第一PMOS負載開關和第二PMOS負載開關提供負載開關控制電壓；用于產生控制信號通過第一PMOS負載開關補充浪涌電流，同時通過第二PMOS負載開關提供低電流充電；用于監測到輸入電壓掉電時產生控制信號，通過第二PMOS負載開關提供從備份電源電容器到輸出負載的放電路徑；

充電設備，用于將備份電源電容器充電至大于輸入電壓值的電壓。

本發明提供多條電流通路，具體電流通路的選擇通過第一PMOS負載開關和第二PMOS負載開關進行選擇，并由轉換速率控制電路進行集中控制。本發明通過電流通路的選擇，以保證輸入電壓源與輸出負載電源的流通，以及備份電源電容器的充電，在出現掉電情況時，備份電源電容器作為電源為輸出負載供電。

本發明應用時，在備份電源電容器未進行任何充電的時候，第二PMOS負載開關被設置為具有非常長的速率轉換時間，當檢測到掉電時，第二PMOS負載開關的切換被調整到足夠快以確保不產生任何功能丟失。

進一步的，所述第一PMOS負載開關的導通電阻大于第二PMOS負載開關的導通電阻。