一种供电电路及其供电单元和供电方法技术

一种供电电路及其供电单元和供电方法。本发明专利技术公开了一种供电电路。供电电路可包括电源输入端、电容模块、第一电压转换模块和第二电压转换模块。第一电压转换模块可具有第一端和第二端，其中第一端耦接电源输入端，第二端耦接电容模块。第二电压转换模块可具有输入端和输出端，其中第二电压转换模块的输入端耦接电源输入端，第二电压转换模块的输出端耦接负载用于为负载供电。该供电电路在电源断开时能保持一段时间的供电，具有电容模块体积小、供电效率高等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电源系统，具体涉及但不限于涉及固态驱动系统的供电电路、供电单元和供电方法。
技术介绍
固态驱动(SSD)器件为一种使用固态存储器的数据存储器件，如用于高密度数据存储的闪存器件等。SSD器件可包含存储数据的存储单元和从该存储单元读取数据和写入数据的供电单元。因此，SSD器件的供电系统需要多路电源用于向多个单元提供能量。对SSD器件的供电系统来说，当电源输入端阻断或浮置后，为了防止数据丢失，需要维持一段时间继续向SSD器件提供能量以安全的保存数据。一种解决方法是在输入端连接一系列的存储电容，用于在电源输入端突然断电时提供能量。为了数据安全，在系统完全掉电前，需要足够的维持时间来完成数据的保存。通常采用大容量的电容组用于储存足够多的能量，然后将电容组的能量充分放电至一个很低的电压。然而，大容量的电容组在电路板上将占据较大的面积,成本也很高。此外,为了适应输入端较大的输入电压范围,往往采用降压-升压(buck-boost)转换电路为负载供电，系统效率较低。因此，有必要采用改进的供电系统来克服上述问题。
技术实现思路
为了解决前面描述的一个问题或者多个问题，本专利技术提出一种供电电路统及其供电单元和供电方法。根据本专利技术的又一个方面，一种供电电路包括电源输入端；电容模块；第一电压转换模块，具有第一端和第二端，其中第一端耦接电源输入端，第二端耦接电容模块；以及第二电压转换模块，具有输入端和输出端，其中第二电压转换模块的输入端耦接电源输入端，第二电压转换模块的输出端耦接负载用于为负载供电。其中第一电压转换模块可包括双向电压转换电路，其中当电源输入端耦接电源时，双向电压转换电路将电源输入端的输入电压转换为第一电压转换模块的第二端的第一电压，双向电压转换电路为电容模块充电至第一预定电压；以及当电源输入端断开电源时，双向电压转换电路将第一电压转换模块的第二端的电压转换为第一电压转换模块的第一端的第二预定电压；其中第一预定电压高于第二预定电压。第一预定电压高于输入电压。第一电压转换模块可包括升压转换电路，具有输入端和输出端；以及降压转换电路，具有输入端和输出端；其中升压转换电路的输入端和降压转换电路的输出端一起耦接至第一电压转换模块的第一端，升压转换电路的输出端和降压转换电路的输入端一起耦接至第一电压转换模块的第二端。负载可包括固态驱动器件。电容模块可包括并联的多个电容，其中电容模块具有第三端和第四端，第三端耦接至多个电容的第一端，第四端耦接至多个电容的第二端，其中第三端耦接第一电压转换模块的第二端，第四端耦接系统地。如上所述的供电电路可进一步包括限流电路，限流电路具有输入端和输出端，其中限流电路的输入端选择性地耦接电源，限流电路的输出端耦接电源输入端，其中当限流电路耦接电源时限流电路开通，当限流电路断开电源时限流电路关断用于阻止反向电流。限流电路可包括两个背靠背串联耦接的金属氧化物半导体场效应晶体管。第二电压转换模块可包括多个降压转换电路，多个降压转换电路用于为多个负载供电。在一个实施例中，第二电压转换模块包括第一降压转换电路和第二降压转换电路；负载包括固态驱动器件，其中固态驱动器件包括闪存总线、第一待机总线、核心总线和第二待机总线；其中第一降压转换电路为闪存总线和第一待机总线供电；以及第二降压转换电路为核心总线和第二待机总线供电。其中第二电压转换模块可进一步包括耦接于第一降压转换电路和闪存总线之间的第一开关；以及耦接于第二降压转换电路和核心总线之间的第二开关。根据本专利技术的另一个方面，一种供电单元包括电源输入端，选择性地耦接电源；电容端，耦接电容模块；双向电压转换电路，耦接于电源输入端和电容端之间；以及第二电压转换模块，耦接电源输入端，第二电压转换模块具有多个输出端用于为多个负载供电。其中当电源输入端耦接电源时，双向电压转换电路将电源输入端的输入电压转换成电容端的第一电压为电容模块充电；以及当电源输入端与电源断开时，双向电压转换电路将电容端的电压转换成电源输入端的第二预定电压，其中第二预定电压用于驱动第二电压转换模块，其中第一预定电压高于第二预定电压。其中第一预定电压可大于两倍的第二预定电压。根据本专利技术的又一个方面，一种为负载供电的方法包括将第一电压转换模块率禹接在电容模块和电源输入端之间；将第二电压转换模块耦接至电源输入端；判断电源输入端是否和电源耦接；如果电源输入端和电源耦接，经第一电压转换模块为电容模块充电至高于输入电压，同时经第二电压转换模块将输入电压降压后为负载供电；以及如果电源输入端和电源断开，经第一电压转换模块将电容模块电压转换成电源输入端的第二预定电压，电容模块放电，同时经第二电压转换模块将第二预定电压降压后为负载供电。该方法可进一步包括在电源输入端和电源断开的情况下，将电容模块电压与参考电压比较，若电容模块电压小于参考电压，第一电压转换模块和第二电压转换模块停止工作。根据本专利技术的实施例所提供的供电电路、供电单元和供电方法，具有在外部电源关断后维持一定时间的供电，同时具有效率闻、电容|旲块体积小和成本低等优点。附图说明为了更好的理解本专利技术，将根据以下附图对本专利技术进行详细描述图1示出了根据本专利技术一实施例的供电系统框图；图2A示出了根据本专利技术一实施例的正常工作模式下的供电系统示意图；图2B示出了根据本专利技术一实施例的掉电模式下的供电系统示意图；图3示出了根据本专利技术一实施例的第一电压转换模块示意图；图4A示出了根据本专利技术一实施例的正常工作模式下的供电系统示意图，其中该供电系统包含限流电路；图4B示出了根据本专利技术一实施例的掉电模式下的供电系统示意图；图5示出了根据本专利技术一实施例的限流电路示意图；图6示出了根据本专利技术一实施例的SSD系统示意图，其中该系统包括供电系统和SSD器件；图7示出了根据本专利技术一实施例的为负载供电的方法流程图；图8示出了现有技术的降压转换电路拓扑示意图；以及图9示出了现有技术的升压转换电路拓扑示意图。下面将参考附图详细说明本专利技术的具体实施方式。贯穿所有附图相同的附图标记表示相同的或相似的部件或特征。具体实施例方式下面将详细描述本专利技术的具体实施例，应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本专利技术。本专利技术旨在涵盖权利要求书所定义和权利要求书所定义的专利技术精神内的一切可能的等同或替换方式实施例。在以下描述中，为了提供对本专利技术的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是不必采用这些特定细节来实行本专利技术。在实施例中，为了避免混淆本专利技术，未具体描述公知的电路、材料或方法。为了清晰明了地阐述本专利技术，本文简化了一些具体结构和功能的详细描述。此外，在一些实施例中已经详细描述过的类似的结构和功能，在其它实施例中不再赘述。术语“电压转换电路”或“转换电路”可指将第一节点处的一电信号转换成另一节点处的另一电信号的电路或系统。电信号可指电压、电流或电功率等。术语“预定的”可指“固定的”，也可指预定的的变化值或可控的变化值。图1不出了根据本专利技术一实施例的供电100系统。供电系统100包括第一电压转换模块11、电容模块12和第二电压转换模块13。供电系统100具有电源输入端IN。第一电压转换模块11具有第一端111和第二端112,其中第一端111稱接电源输入端IN,第二端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种供电电路，包括：电源输入端；电容模块；第一电压转换模块，具有第一端和第二端，其中第一端耦接电源输入端，第二端耦接电容模块；以及第二电压转换模块，具有输入端和输出端，其中第二电压转换模块的输入端耦接电源输入端，第二电压转换模块的输出端耦接负载用于为负载供电。

【技术特征摘要】
2011.12.28 US 13/339,0831.一种供电电路,包括 电源输入端； 电容模块； 第一电压转换模块，具有第一端和第二端，其中第一端耦接电源输入端，第二端耦接电容模块；以及 第二电压转换模块，具有输入端和输出端，其中第二电压转换模块的输入端耦接电源输入端，第二电压转换模块的输出端耦接负载用于为负载供电。2.如权利要求1所述的供电电路，其中第一电压转换模块包括双向电压转换电路，其中 当电源输入端稱接电源时，双向电压转换电路将电源输入端的输入电压转换为第一电压转换模块的第二端的第一电压，双向电压转换电路为电容模块充电至第一预定电压；以及 当电源输入端断开电源时，双向电压转换电路将第一电压转换模块的第二端的电压转换为第一电压转换模块的第一端的第二预定电压； 其中第一预定电压高于第二预定电压。3.如权利要求2所述的供电电路，其中第一预定电压高于输入电压。4.如权利要求1所述的供电电路，其中第一电压转换模块包括 升压转换电路，具有输入端和输出端；以及 降压转换电路，具有输入端和输出端； 其中升压转换电路的输入端和降压转换电路的输出端一起耦接至第一电压转换模块的第一端，升压转换电路的输出端和降压转换电路的输入端一起耦接至第一电压转换模块的第二端。5.如权利要求1所述的供电电路，其中负载包括固态驱动器件。6.如权利要求1所述的供电电路，其中电容模块包括并联的多个电容。7.如权利要求6所述的供电电路，其中电容模块具有第三端和第四端，其中第三端耦接至多个电容的第一端，第四端耦接至多个电容的第二端，其中第三端耦接第一电压转换模块的第二端，第四端耦接系统地。8.如权利要求1所述的供电电路，进一步包括限流电路，限流电路具有输入端和输出端，其中限流电路的输入端选择性地耦接电源，限流电路的输出端耦接电源输入端，其中当限流电路耦接电源时限流电路开通，当限流电路断开电源时限流电路关断用于阻止反向电流。9.如权利要求8所述的供电电路，其中限流电路包括两个背靠背串联耦接的金属氧化物半导体场效应晶体管。10.如权利要求1所述的供电...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖鹏捷，姜剑，
申请(专利权)人：成都芯源系统有限公司，
类型：发明
国别省市：