一种防电源反接电路及固态硬盘的制作方法

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1.本文涉及但不限于电源保护技术，尤指一种防电源反接电路及固态硬盘。

背景技术：

2.在固态硬盘(ssd)技术中有一类用于电源保护的防电源反接电路，通常做法是使用防电源反接的二极管或者场效应管(mos)管。
3.基于二极管的防电源反接电路在实现防电源反接时，无法实现低线路压降损耗；基于mos管的防电源反接电路虽然可以实现低线路压降，无法完成瞬态下降过程中的功能要求。
4.防电源反接电路如何在实现低线路压降的同时，满足瞬态下降过程中的功能要求，成为一个有待解决的问题。

技术实现要素：

5.以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。
6.本发明实施例提供一种防电源反接电路及固态硬盘，能够在防电源反接电路基础上，及时确定瞬态下降过程，提升防电源反接电路的工作性能。
7.本发明实施例提供了一种防电源反接电路，包括：防电源反接单元、比较单元、响应单元和控制单元；其中，
8.比较单元包括第一支路和第二支路；其中，第一支路的输入端连接防电源反接单元的输入端，第二支路的输入端连接防电源反接单元的输出端；
9.响应单元连接第一支路的输出端和第二支路的输出端，设置为通过储能处理，使向控制单元输出的第一支路的输出端和第二支路的输出端的电压差值信号满足预先设定的响应时长；
10.控制单元的输入端连接响应单元，输出端连接防电源反接单元，设置为接收来自响应单元的电压差值信号，当电压差值信号大于预设的差值阈值时，向防电源反接单元输出关闭输入电压的控制信号。
11.还一方面，本发明实施例还提供一种固态硬盘，其特征在于，固态硬盘电源连接上述的防电源反接电路。本技术技术方案，防电源反接电路包括：防电源反接单元、比较单元、响应单元和控制单元；其中，比较单元包括第一支路和第二支路；其中，第一支路的输入端连接防电源反接单元的输入端，第二支路的输入端连接防电源反接单元的输出端；响应单元连接第一支路的输出端和第二支路的输出端，设置为通过储能处理，使向控制单元输出的第一支路的输出端和第二支路的输出端的电压差值信号满足预先设定的响应时长；控制单元的输入端连接响应单元，输出端连接防电源反接单元，设置为接收来自响应单元的电压差值信号，当电压差值信号大于预设的差值阈值时，向防电源反接单元输出关闭输入电压的控制信号。本发明实施例在防电源反接电路基础上，通过比较防电源反接单元输入和
输出的电压差值，及时确定瞬态下降过程，提升了防电源反接电路的工作性能。
12.本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
13.附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
14.图1为本发明实施例防电源反接电路的结构框图；
15.图2为本发明实施例防电源反接电路的示意图；
16.图3为本发明实施例仿真示意图。
具体实施方式
17.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
18.在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
19.图1为本发明实施例防电源反接电路的结构框图，如图1所示，包括：防电源反接单元、比较单元、响应单元和控制单元；其中，
20.比较单元包括第一支路和第二支路；其中，第一支路的输入端连接防电源反接单元的输入端，第二支路的输入端连接防电源反接单元的输出端；
21.响应单元连接第一支路的输出端和第二支路的输出端，设置为通过储能处理，使向控制单元输出的第一支路的输出端和第二支路的输出端的电压差值信号满足预先设定的响应时长；
22.控制单元的输入端连接响应单元，输出端连接防电源反接单元，设置为接收来自响应单元的电压差值信号，当电压差值信号大于预设的差值阈值时，向防电源反接单元输出关闭输入电压的控制信号。
23.在一种示例性实例中，本发明实施例关闭输入电压的控制信号包括：关断第一场效应管q1的输入电压的信号。
24.本发明实施例在防电源反接电路基础上，通过比较防电源反接单元输入和输出的电压差值，及时确定瞬态下降过程，提升了防电源反接电路的工作性能。
25.在一种示例性实例中，本发明实施例防电源反接单元包括：包含第一场效应管q1的防电源反接的单元；其中
26.第一支路的输入端与第一场效应管q1的源级连接，第二支路的输入端与第一场效应管q1的漏极连接。
27.在一种示例性实例中，本发明实施例：
28.第一支路包括第一电阻r1和第一二极管d1，第一电阻r1的第一端连接第一场效应
管的源级，第一电阻r1的第二端连接第一二极管d1的正极；
29.第二支路包括第二电阻r2和第二二极管d2，第二电阻r2的第一端连接第一场效应管的漏级，第二电阻r2的第二端连接第二二极管d2的正极；
30.第一二极管d1的负极与第二二极管d2的负极相连后，连接响应单元。
31.在一种示例性实例中，本发明实施例比较单元也可以通过其他种类的电路实现，只要可以对防电源反接单元的输入电压和输出电压进行比较的电路即可。
32.在一种示例性实例中，本发明实施例响应单元包括第一电容c1，第一电容c1的第一端连接第一支路的输出端和第二支路的输出端，第一电容c1的第二端接地。
33.在一种示例性实例中，本发明实施例响应单元可以通过其他具有储能功能的电路或元件进行替换，通过响应单元的储能过程实现响应时长的控制，与此同时，通过响应单元的处理，也为控制单元输出控制信号提供电压差值信号。
34.在一种示例性实例中，本发明实施例控制单元包括：第二场效应管q2和第三二极管d3；其中，
35.第二场效应管q2的发射极连接第一电容c1的第一端，第二场效应管q2的基极与第一电阻r1的第二端连接，第二场效应管q2的集电极与第三二极管d3的正极连接，第三二极管d3的负极与第一场效应管q1的栅极。
36.本发明实施例第二场效应管q2的基极与第一电阻r1的第二端连接，相当于第二场效应管q2的基极与第一二极管d1的正极连接。
37.在一种示例性实例中，本发明实施例中的第二场效应管q2的导通电压为以下电压范围内的取值之一：
38.0.2伏到0.7伏。
39.在一种示例性实例中，本发明实施例中第一电容c1的电容值与响应时长正相关；换句话说，第一电容c1的电容值越大，则响应时长响应变大。
40.在一种示例性实例中，本发明实施例防电源反接单元还包括稳压二极管d4和第三电阻r3；其中，
41.第一场效应管q1的漏极与稳压二极管d4的负极连接，第一场效应管q1的栅极与稳压二极管d4的负极，第一场效应管q1的栅极与第三电阻r3的第一端连接，第三电阻r3的第二端接地。
42.在一种示例性实例中，本发明实施例还可以参照相关技术在电源的正极和第一场效应管q1的源极之间连接输入端接地的电容cin，在电源的负极和第一场效应管q1的漏极之间连接输出端接地的电容cout。
43.图2为本发明实施例防电源反接电路的示意图，如图2所示，第一场效应管q1、稳压二极管d4和第三电阻r3组成上述防电源反接单元；第一电阻r1、第一二极管d1、第二电阻r2和第二二极管d2组成本发明实施例比较单元；第一电感c1为响应单元的构成元件；控制单元由第二场效应管q2和第三二极管d3组成；参照相关技术，本发明实施例在电源的正极和第一场效应管q1的源极之间连接输入端接地的电容cin，在电源的负极和第一场效应管q1的漏极之间连接输出端接地的电容cout。本发明实施例当连接本发明实施例防电源反接电路的设备的输入电压瞬态下降，位于反接保护的mos两侧产生一定的压降，其中输入端的s极(源极)电压低于d极(漏极)电压；输出回路的第二场效应管q2(三极管q2)因前端的第一
电容c1电压无法突变，第二场效应管q2导通输出控制信号(控制电压)；第一场效应管达到关闭条件时，关闭电压输入；此时电路中储能元件的能量不再对外输出，而只留内部消耗，最终达到保护效果。图3为本发明实施例仿真示意图，如图3所示，虚线表示输入电压，实线表示输出电压，在电源正常为设备供电时，输入电压与输出压降很低，通常为第一场效应管的导通电阻乘消耗电流，即满足设计预期的低电路电压损耗。当输入电压快速下降甚至反向时，本发明实施例防电源反接电路可快速关断，且电路中储存的能量扔可为后续电路供电，从而达到对设备进行保护的作用。
44.在一种示例性实例中，本发明实施例防电源反接电路可以应用在有防电源反接需求的所有设备中，包括但不限于固态硬盘。
45.本发明实施例还通过一种固态硬盘，固态硬盘电源连接有上述防电源反接电路。
46.本发明实施例防电源反接电路在防电源反接单元的输入电压快速跌落时，通过比较防电源反接单元输入和输出的电压差值，及时确定瞬态下降过程，提升了防电源反接电路的工作性能。
47.本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器，如数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于ram、rom、eeprom、闪存或其他存储器技术、cd-rom、数字多功能盘(dvd)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

技术特征：

1.一种防电源反接电路，包括：防电源反接单元、比较单元、响应单元和控制单元；其中，比较单元包括第一支路和第二支路；其中，第一支路的输入端连接防电源反接单元的输入端，第二支路的输入端连接防电源反接单元的输出端；响应单元连接第一支路的输出端和第二支路的输出端，设置为通过储能处理，使向控制单元输出的第一支路的输出端和第二支路的输出端的电压差值信号满足预先设定的响应时长；控制单元的输入端连接响应单元，输出端连接防电源反接单元，设置为接收来自响应单元的电压差值信号，当电压差值信号大于预设的差值阈值时，向防电源反接单元输出关闭输入电压的控制信号。2.根据权利要求1所述的防电源反接电路，其特征在于，所述防电源反接单元包括：包含第一场效应管q1的防电源反接的单元；其中所述第一支路的输入端与所述第一场效应管q1的源级连接，所述第二支路的输入端与所述第一场效应管q1的漏极连接。3.根据权利要求2所述的防电源反接电路，其特征在于：所述第一支路包括第一电阻r1和第一二极管d1，所述第一电阻r1的第一端连接所述第一场效应管的源级，所述第一电阻r1的第二端连接所述第一二极管d1的正极；所述第二支路包括第二电阻r2和第二二极管d2，所述第二电阻r2的第一端连接所述第一场效应管的漏级，所述第二电阻r2的第二端连接所述第二二极管d2的正极；所述第一二极管d1的负极与所述第二二极管d2的负极相连后，连接所述响应单元。4.根据权利要求2所述的防电源反接电路，其特征在于，所述响应单元包括第一电容c1，所述第一电容c1的第一端连接所述第一支路的输出端和第二支路的输出端，所述第一电容c1的第二端接地。5.根据权利要求4所述的防电源反接电路，其特征在于，所述控制单元包括：第二场效应管q2和第三二极管d3；其中，所述第二场效应管q2的发射极连接所述第一电容c1的第一端，所述第二场效应管q2的基极与第一电阻r1的第二端连接，所述第二场效应管q2的集电极与所述第三二极管d3的正极连接，所述第三二极管d3的负极与所述第一场效应管q1的栅极。6.根据权利要求5所述的防电源反接电路，其特征在于，所述第二场效应管q2的导通电压为以下电压范围内的取值之一：0.2伏到0.7伏。7.根据权利要求6所述的防电源反接电路，其特征在于，所述第一电容c1的电容值与所述响应时长正相关。8.根据权利要求2-7任一项所述的防电源反接电路，其特征在于，所述防电源反接单元还包括稳压二极管d4和第三电阻r3；其中，所述第一场效应管q1的漏极与所述稳压二极管d4的负极连接，所述第一场效应管q1的栅极与所述稳压二极管d4的负极，所述第一场效应管q1的栅极与所述第三电阻r3的第一端连接，所述第三电阻r3的第二端接地。9.一种固态硬盘，其特征在于，固态硬盘电源连接如权利要求1-8任一项所述的防电源
反接电路。

技术总结

本文公开一种防电源反接电路及固态硬盘，包括：防电源反接单元、比较单元、响应单元和控制单元；其中，比较单元的第一支路的输入端连接防电源反接单元的输入端，第二支路的输入端连接防电源反接单元的输出端；响应单元连接第一支路和第二支路的输出端，通过对比较单元的输出进行储能，以使向控制单元输出的电压差值信号满足预设的响应时长；控制单元的输入端连接响应单元，输出端连接防电源反接单元，设置为电压差值信号大于预设的差值阈值时，向防电源反接单元输出关闭输入电压的控制信号。本发明实施例在防电源反接电路基础上，通过比较防电源反接单元输入和输出的电压差值，及时确定瞬态下降过程，提升了防电源反接电路的工作性能。能。能。