一种在硬盘阵列系统中降低电源功率要求的系统的制作方法

文档序号:6769762
专利名称:一种在硬盘阵列系统中降低电源功率要求的系统的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一种硬盘阵列系统,尤其涉及一种在硬盘录像机、网络存储服务 器等具有硬盘阵列系统中,可以有效降低对系统电源输出功率要求的系统。
背景技术
目前,在使用多个硬盘进行存储数据的设备或系统中,系统启动时所有的硬盘都 是同时启动;而硬盘工作时的功率要远远小于硬盘启动时功率,一般硬盘工作功率为启动 功率的40% 50%。所以常规的设计中,系统的总功率都必须满足所有硬盘启动时功率的 要求,这就要求选择更大功率的电源来满足系统正常启动的要求。这一方面会带来电源功 率的浪费,另一方面选择大功率的电源会大大增加成本,特别在具有众多硬盘的磁盘阵列 设备中这个缺点更加明显。

实用新型内容为了解决现有硬盘启动时对系统电源冲击的技术问题,本实用新型提供一种在硬 盘阵列系统中降低电源功率要求的系统。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种在硬盘阵列系统中降低电 源功率要求的系统,它主要由时钟模块、开关信号分配模块、毛刺滤波模块、开关信号隔离 模块和电子开关模块依次相连组成。本实用新型的有益效果是,应用本实用新型,可以在多硬盘的磁盘阵列系统中消 除硬盘同时启动对系统电源的冲击,规避硬盘启动功率与系统电源功率的关系,从而可以 大大降低系统对电源的功率要求,本实用新型系统的组成元器件都为很普通的逻辑器件和 分立器件,价格较低,从而相对选择高功率的电源来说,成本大大降低。

图1是本实用新型实施例的电路图。
具体实施方式
本实用新型的原理是在每个硬盘的供电电路上增加电子开关,由电子开关来控制 硬盘的电源是否导通,本实用新型中使用P沟道MOS管来实现电子开关;另外实现电子开关 的开启和关闭还需要开关信号,该信号的产生由四个模块组成时钟模块,开关信号分配模 块、毛刺滤波模块和开关信号隔离模块。时钟模块产生时钟,给开关信号分配模块提供基准 时钟,从而产生每个硬盘所需的电源开关信号,开关信号经过毛刺滤波模块消除毛刺后,通 过开关信号隔离模块到达电子开关,进而控制电子开关来开启硬盘电源。
以下结合附图进一步说明本实用新型,本实用新型的目的和效果将变得更加明
Mo本实用新型在硬盘阵列系统中降低电源功率要求的系统主要由时钟模块、开关信
3号分配模块、毛刺滤波模块、开关信号隔离模块和电子开关模块依次相连组成。其中时钟模块时钟模块主要由芯片U3、电阻R7和电容C6组成,其中,芯片U3可以采 用美国德州仪器公司的NE555来实现,其管脚2、6通过电容C6接地,管脚1直接接地,管脚 4、8接5V电源,管脚3依次通过电阻R7和电容C6接地。NE555是一种精确定时器集成电 路,通过调节电阻R7和电容C6的值来产生周期时钟,从而可以调节硬盘启动电源的时间间 隔,电阻R7和电容C6的值越大,时间间隔越大。芯片NE555也可以采用其他型号的555芯 片,如 NA555, SE555 等。开关信号分配模块开关信号分配模块主要由芯片U2、电阻R9和电容C5组成,其 中,芯片U2可以采用美国德州仪器公司生产的74HC164芯片,其管脚1、2和14接5V电源, 管脚9通过电阻R9接5V电源,通过电容C5接地,管脚8与芯片U3的管脚3直接相连,管 脚7接地,管脚3、4、5、6、10、11、12接毛刺滤波模块,74HC164芯片是一款带复位的上边沿 触发8bit移位寄存器,把开关状态按照时钟周期间隔一个一个发送出去,硬盘的数量决定 74HC164的数量,一个74HC164可提供8个硬盘的电源开关状态信号。电阻R9和电容C5提 供上电复位,此时74HC164的8个输出端输出低电平,所有电子开关关闭。当有时钟输入时, 输入端的固定高电平首先输出到Ql端,从而打开1号通道硬盘的电源开关。当有第二个时 钟输入时,2号通道硬盘的电源开关也打开,依次类推打开所有硬盘的电源开关。当所有的 硬盘电源开关被打开时,后续时钟输入就不起作用,硬盘的电源开关一直保持导通状态。图 1的示例中,只列出了 7个开关信号,如需要控制更多的硬盘,只要使用更多片74HC164芯片 与U2进行级联即可,级联的方式是把上一级的输出Q8与下一级的输入端A和B同时连接, 后增加芯片的时钟输入和复位输入与第一级共享,直接连接即可。毛刺滤波模块信号毛刺滤波模块主要为了消除系统刚上电时芯片产品的随机毛 刺信号,防止硬盘的电子开关产生误动作,在上电后也可起到抗干扰的作用,其主要由一个 电阻和一个电容构成的低通滤波器。该模块其实是一个简单RC低通滤波器,调节RC的值可 以调节滤波器的带宽,目的是消除启动时74HC164芯片上电时产生的随机高电平脉冲。图1 中,显示了 7个毛刺滤波模块,如其中一个毛刺滤波模块由电阻R2和电容Cl组成,电阻R2 一端接开关信号分配模块,另一端分2路,一路通过电容Cl接地,另一路接开关信号隔离模 块。开关信号隔离模块开关信号的隔离模块可以由美国德州仪器公司的ULN2003芯 片来实现,该芯片是一款7通道的高压大电流达林管阵列,输出端为开集电极输出,用于隔 离输入和输出。图1中,示出了 2个开关信号隔离模块,只列出部分,要控制更多的硬盘,只 要增加该芯片数量即可。电子开关模块电子开关的主要由P沟道MOS来实现。图1中显示了 2个电子开 关模块,每个电子开关模块主要由3个电阻和2个P沟道MOS管组成,如其中一个电子开关 模块主要由电阻Rl、R3、R5和P沟道MOS管Ql、Q2组成,Rl 一端接5V电源,另一端分别接 开关信号隔离模块和Ql的栅极,Ql的源极接5V电源,Ql的漏极接硬盘的5V电源接口,电 阻R3 —端接5V电源,另一端分2路,一路接Q2的栅极,另一路通过电阻R5接开关信号隔 离模块,Q2的源极接12V电源,Q2的漏极接硬盘的12V电源接口,其中,Rl为限流电阻,防 止UL2003A输出导通信号(低电平)时输出端电流过大而烧毁,该电阻的在几K 几十K 都可以。R3和R5为12V输出端开关信号的限流电阻,在R3上电压要大于MOS管Q2的导通电压,保证MOS能够顺利导通,并且要小于MOS管GS两级能承受电压的最大值,一般R3上 的压降取在两个电压的中间值。Q1、Q2、Q3、Q4可以采用美国IR公司生产的P MOS管。 应用该系统在硬盘阵列系统中降低电源功率要求的方法具体为时钟模块产生时 钟,给开关信号分配模块提供基准时钟。开关信号分配模块产生每个硬盘所需的电源开关 信号开关信号经过毛刺滤波模块消除毛刺后,通过开关信号隔离模块到达电子开关,进而 控制电子开关来开启硬盘电源。
权利要求一种在硬盘阵列系统中降低电源功率要求的系统,其特征在于,它主要由时钟模块、开关信号分配模块、毛刺滤波模块、开关信号隔离模块和电子开关模块依次相连组成。
专利摘要本实用新型公开了一种在硬盘阵列系统中降低电源功率要求的系统,该系统主要由时钟模块、开关信号分配模块、毛刺滤波模块、开关信号隔离模块和电子开关模块依次相连组成,时钟模块产生时钟,给开关信号分配模块提供基准时钟,开关信号分配模块产生每个硬盘所需的电源开关信号开关信号经过毛刺滤波模块消除毛刺后,通过开关信号隔离模块到达电子开关,进而控制电子开关来开启硬盘电源;应用本实用新型,可以在多硬盘的磁盘阵列系统中消除硬盘同时启动对系统电源的冲击,规避硬盘启动功率与系统电源功率的关系,从而可以大大降低系统对电源的功率要求,本实用新型系统的组成元器件都为很普通的逻辑器件和分立器件,成本较低。
文档编号G11B15/18GK201732568SQ20102023822
公开日2011年2月2日 申请日期2010年6月28日 优先权日2010年6月28日
发明者吴坚, 张兴明, 舒金表 申请人:浙江大华技术股份有限公司
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