用于减少主机电流瞬态的备用电源的制作方法_2

文档序号:9568706阅读:来源:国知局
00包括主机电路301以及电源电路302,主机电路301包括主机电源330和接地305,电源电路302包括电荷存储元件310、隔离电路320、电阻器340、主机电流感测单元350、二极管360、电源设备370、电流调节电路380、HDD负载390以及接地305。
[0028]电路300包括HDD负载390而非SSD负载,其中HDD负载390可以对应于从HDD汲取的功率。电源设备370为HDD负载390供电并对其进行调节。然而,其它部件可以对应于电路100中类似命名的部件。与图1中的电流调节电路180类似,电流调节电路380具有瞬态事件的计数器,以便管理和维持电荷存储元件310的功率电平,从而保持足够的功率以供备用。
[0029]图4中的电路400包括主机电路401和电源电路402,其中主机电路401包括主机电源430和接地405,电源电路402包括电荷存储元件410、隔离电路420、电阻器440、主机电流感测单元450、二极管460、电源设备470、电流调节电路480、HDD负载490以及接地405。与电路200不同,电路400包括电源设备470所控制的HDD负载490。然而,其它部件可以对应于电路200中类似命名的部件。
[0030]电源设备470包括ADC,其可以对电荷存储元件410的电压电平进行检测。当电荷存储元件410的电压电平下降得太低时,电源设备470可以防止隔离电路420切换至电荷存储元件410。当电荷存储元件410的电压电平返回至足够的电平时,电源设备470重新启用隔离电路420。
[0031]图5和图6分别示出了电路500和电路600,其中电路500和电路600例如可以对应于用于混合驱动器(SSHD)的电源电路。混合驱动器可以包括硬盘驱动器和固态存储器(例如,NAND闪存)。电路500包括主机电路501和电源电路502,其中主机电路501包括主机电源530和接地505,电源电路502包括电荷存储元件510、隔离电路520、电阻器540、主机电流感测单元550、二极管560、混合调节器585、电流调节电路580、混合负载590以及接地505。可选地,除了电阻器540和主机电流感测单元550之外或者代替电阻器540和主机电流感测单元550,电源电路502可以包括电阻器541和负载电流感测单元551。
[0032]电路500包括混合负载590而非SSD负载或者HDD负载,其中混合负载590可以对应于从HDD和/或固态存储器汲取的功率。混合调节器585为混合负载590供电并且对其进行调节。然而,其它部件可以对应于电路100中类似命名的部件。与图1中的电流调节电路180类似,电流调节电路580具有瞬态事件的计数器,以便管理和维持电荷存储元件510的功率电平,从而保持足够的功率以供备用。
[0033]图6中的电路600包括主机电路601和电源电路602,其中主机电路601包括主机电源630和接地605,电源电路602包括电荷存储元件610、隔离电路620、电阻器640、主机电流感测单元650、二极管660、电源设备670、混合调节器685、电流调节电路680、混合负载690以及接地605。混合负载690可以对应于从混合驱动器的HDD和/或SSD汲取的功率。与电路200不同,电路600包括由混合调节器685控制的混合负载690。然而,其它部件可以对应于电路200中类似命名的部件。
[0034]电源设备670包括ADC,其可以对电荷存储元件610的电压电平进行检测。当电荷存储元件610的电压电平下降得太低时,电源设备670可以防止隔离电路620切换至电荷存储元件610。当电荷存储元件610的电压电平返回至足够的电平时,电源设备670重新启用隔离电路620。
[0035]图7和图8分别示出了在不使用电荷存储元件(例如,图1的电荷存储元件110或者图2的电荷存储元件210)的情况下在时间上并列的电压电平和电流电平的图700和图 800。
[0036]在图7中,当电荷存储元件随时间进行充电时,电容器电压曲线710上升。例如,电容器电压曲线710可以充电高达17V,或者任意其它适当的电压电平。主机电源曲线720示出了来自主机电源的电压电平,并且SSD电压曲线725示出了 SSD(例如,图1的SSD负载190或者图2的SSD负载290)处的电压电平。主机电流曲线730描绘了从主机电源汲取的电流。负载曲线740描绘了 SSD的负载。在图7中,瞬态事件发生在200ms处,示为负载尖峰750。
[0037]图8示出了图700中靠近瞬态事件的放大视图。图800中的曲线对应于图700中类似命名的曲线。在200ms处,负载曲线740上升至负载尖峰750,对应于瞬态事件。如主机电源曲线720中看到的,主机电源下降。类似地,SSD电压曲线725下降。主机电流增大,如主机电流曲线730上升至电流尖峰860中看到的。在瞬态事件期间,主机电源下降而主机电流增大。
[0038]图9和图10分别示出了在使用电荷存储元件(例如,来自图1的电荷存储元件110或者来自图2的电荷存储元件210)的情况下在时间上并列的电压电平和电流电平的图900和图1000。在图9中,与图7类似,当电荷存储元件随时间进行充电时,电容器电压曲线910上升。图900还示出了主机电源曲线920、SSD电压曲线925、主机电流曲线930以及负载曲线940。瞬态事件发生在200ms处,对应于负载尖峰950。然而,因为电荷存储元件提供功率,所以电容器电压曲线910经历电压下降915。此外,因为电荷存储元件连接到SSD负载,所以当SSD电压电平上升至电荷存储元件的电压电平时,SSD电压曲线925经历电压尖峰970。
[0039]图10示出了图900中靠近200ms处的瞬态事件的放大视图。图1000中的曲线对应于图900中类似命名的曲线。在200ms处,负载曲线940上升至负载尖峰950。与图8类似,主机电源曲线920经历主机电源下降1022,并且SSD电压曲线925类似地经历SSD电压下降1024。主机电流曲线930还经历电流尖峰1060。然而,当电荷存储元件开始提供功率时,曲线从图8的这些曲线偏离。
[0040]电容器电压曲线910经历电压下降915。作为响应,SSD电压曲线上升至接近电荷存储元件的电压电平的电压电平(由电压尖峰970示出),这是因为电荷存储元件现在连接到SSD。主机电源曲线920和SSD电压曲线925中的骤降(例如,主机电源下降1022和SSD电压下降1024)各自都未持续负载尖峰950的持续时间。主机电源曲线920返回至电流电平1023,同时SSD电压曲线925上升至电压尖峰970。在大致相同的时间,主机电流曲线930经历电流下降1065,以使得电流尖峰1060也未持续负载尖峰950的持续时间。电流尖峰1060的振幅和持续时间小于图8中的电流尖峰860的振幅和持续时间。因此,使用电荷存储元件可以使主机电流保持低于电流阈值。
[0041]图11示出了可以由电子设备中的电流调节电路(例如,电流调节电路180、280、380或480)来执行的逻辑的流程图1100。在1110处,在主机电源上检测到电流瞬态。电流调节电路可以使用主机电流感测单元来对穿过电流感测电阻器的电流进行感测,或者可以使用对电流进行检测的其它公知的方法。在1115处,电流调节电路确定检测到的电流瞬态是否超过电流阈值。电流阈值可以是所设定的电流值,例如略小于主机电源所提供的电流。例如,电流阈值可以对应于主机电源的电流极限。在其它实现方式中,可以由电流调节电路来执行算法,该算法对电流瞬态的速率进行分析以确定动态电流阈值。在这种实现方式中,瞬态电流中相对快的尖峰可以导致在1115中确定电流瞬态是否超过电流阈值中设置较低的电流阈值。
[0042]如果在1115中确定电流瞬态未超过电流阈值,那么逻辑返回至1110以继续对主机电源上的电流瞬态进行检测。
[0043]另一方面,如果电流调节电路在1115中确定电流瞬态超过电流阈值,那么在1120中电流调节电路确定电荷存储元件(例如,电荷存储元件110、210、310或410)的可用性。电荷存储元件可能由于低电压电平(例如如果电荷存储元件的电压电平下降至低于预定的电压)而不可用。
[0044]在电子设备为DSD的实现方式中,预定的电压可以是足以在意外的功率损失之后在没有数据损失的情况下安全地关闭DSD的电压。例如,对于SSD驱动器,可能需要电荷存储元件中的储备电源来防止由于功率损失而导致的数据损坏(例如,成对的分页损坏)。然而,诸如HDD之类的其它DSD可能不需要储备电源。在这些实现方式中,预定的电压可以是0伏特或者接近0伏特。换句话说,电荷存储元件可能完全耗尽。
[0045]当电荷存储元件在为若干个瞬
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