[发明专利]一种用于固态存储介质的掉电保护系统

说明书

本发明公开了一种用于固态存储介质的掉电保护系统，包括第一PMOS负载开关、第二PMOS负载开关、转换速率控制电路、备份电源电容器及与备份电源电容器连接的充电设备，其中，第一PMOS负载开关的源极、漏极分别外接输入电压源和输出负载，其栅极与转换速率控制电路连接。第二PMOS负载开关的漏极外接输出负载，第二PMOS负载开关的栅极与转换速率控制电路连接，第二PMOS负载开关的源极连接在备份电源电容器与充电设备之间的线路上。本发明在固态存储介质掉电时能提供数秒钟的电量，使得所有的数据能写入非易失性存储器中，以实现大存储量固态存储介质的掉电保护。

技术领域

本发明涉及电子数据存储技术，具体是一种用于固态存储介质的掉电保护系统。

背景技术

目前的电子数据存储系统正在迅猛的从机械式系统(如机械硬盘)向更加电子化的解决方案(如固态硬盘)发展，相较于机械式转动的机械硬盘，固态存储介质尺寸更小，供电要求更低，运行速度更快，因此，其在笔记本电脑、平板电脑等便携式系统中应用更加广泛。当出现掉电情况时，为了避免固态存储介质存储的数据丢失，需在掉电之前将所有的数据写入非易失性存储器中。在常见的小存储量的固态存储介质中，通常采用一个电容存储足够的能量，在掉电时为固态存储介质供电，使得固态存储介质在电压衰减到低于标准运行电压以前，仍然可以运行数毫秒以确保数据被写入。

随着新的应用不断涌现，固态存储介质的存储量从10～40GB逐渐增长到256～512GB，甚至更高，在掉电之前将所有的数据写入非易失性存储器所需的时间需达数秒之长，如何获取数秒钟的电量用来备份数据这成为目前人们普遍关注的问题，然而，现今没有相应的设备，也未见相关的报道。

发明内容

本发明的目的在于解决大存储量的固态存储介质在掉电时不能获取数秒钟的电量用来备份数据的问题，提供了一种用于固态存储介质的掉电保护系统，其在固态存储介质掉电时能提供数秒钟的电量，使得所有的数据能写入非易失性存储器中，以实现大存储量固态存储介质的掉电保护。

本发明解决上述问题主要通过以下技术方案实现：一种用于固态存储介质的掉电保护系统，包括第一PMOS负载开关、第二PMOS负载开关、转换速率控制电路、备份电源电容器及与备份电源电容器连接的充电设备，其中，

所述第一PMOS负载开关的源极、漏极分别外接输入电压源和输出负载，其栅极与转换速率控制电路连接，流向输出负载的浪涌电流从第一PMOS负载开关的源极流向漏极，并在栅极处受到第一PMOS负载开关控制电压的控制；

所述第二PMOS负载开关的漏极外接输出负载，第二PMOS负载开关的栅极与转换速率控制电路连接，第二PMOS负载开关的源极连接在备份电源电容器与充电设备之间的线路上；

所述转换速率控制电路用于向第一PMOS负载开关和第二PMOS负载开关提供负载开关控制电压；用于产生控制信号通过第一PMOS负载开关补充浪涌电流，同时通过第二PMOS负载开关提供低电流充电；用于监测到输入电压掉电时产生控制信号，通过第二PMOS负载开关提供从备份电源电容器到输出负载的放电路径；

充电设备，用于将备份电源电容器充电至大于输入电压值的电压。

本发明提供多条电流通路，具体电流通路的选择通过第一PMOS负载开关和第二PMOS负载开关进行选择，并由转换速率控制电路进行集中控制。本发明通过电流通路的选择，以保证输入电压源与输出负载电源的流通，以及备份电源电容器的充电，在出现掉电情况时，备份电源电容器作为电源为输出负载供电。

本发明应用时，在备份电源电容器未进行任何充电的时候，第二PMOS负载开关被设置为具有非常长的速率转换时间，当检测到掉电时，第二PMOS负载开关的切换被调整到足够快以确保不产生任何功能丢失。

进一步的，所述第一PMOS负载开关的导通电阻大于第二PMOS负载开关的导通电阻。