MP5515的突然断电计划

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简介

电源故障往往会造成多米诺骨牌效应，导致系统故障和数据丢失，以及服务器和设备损坏。本文描述如何使用MP5515以防止固态硬盘(ssd)突然断电。

SSD设备掉电主要有以下三个问题:

丢失用户写入的数据
闪存转换层映射信息丢失
增加身体损伤的风险。当SSD在读写过程中受到强烈震动或突然断电时，SSD磁头可能会刮伤介质

MP5515的能量存储和释放管理

的MP5515是一种输入电源调节PMIC，为企业ssd、非易失性双列直插内存模块(nvidmm)和其他应用提供了紧凑、高效的备份能源管理解决方案。188比分直播吧这种集成电路包括比超级电容器更可靠的钽电容器。此外,MP5515可以检测电路的健康状况，提供数据安全。

基于高压储能方法，提出了一种新型的高压储能方法MP5515集成升压，降压，输入限流，输入反向电流阻塞保护，以及电源故障监控功能。只需一个电感器和小的反馈电压电阻就能使系统启动。

在正常操作时MP5515在高压电容器中储存能量。在电源故障的情况下，该设备将能量从存储电容器传输到母线电压线。这种能量传递为系统提供了稳定的备用电源。

的其他主要功能MP5515包括:

宽2.7V至18V工作输入电压(V_在)范围
高达32V的可配置存储电压
高达6A的可配置输入电流(I_在)限制
5A buck负载能力
可调转换速率上升的VB电压(V_B）
输入电流限制与集成14mΩ MOSFET
输入过电压保护(OVP)
逆电流保护(RCP)
输入电源故障指示灯
备份电容运行状况测试
集成电压、电流、温度检测

的MP5515有效地减少标准外部组件的使用，并提供QFN-30 (5mmx5mm)封装。它还提供了I²C通信和模数转换器(ADC)。我们将讨论的战略优势MP5515对于能量的储存和释放管理详细如下。

对突然断电的响应

为了尽量减少数据丢失MP5515设计了一个停机检测电路，其中包括一个高能量密度电容器。图1显示了一个集成的解决方案MP5515．

电熔丝模块可以持续监控SSD设备的供电电压。如果这个电源下降到一个设置的阈值，这表明一个突然的外部电源故障事件，电子保险丝切断电源电路。充足的电源保护窗口提供了足够的时间将数据从缓存闪到NAND。然后电容器形成一个放电路径;一旦电源再次接通，电容器就会迅速充电。

E-Fuse和集成，双向Buck-Boost

当系统有足够的功率时，从分离电路的输入到输出都需要二极管、降压和升压。使用五个(或更多)fet和二极管会增加功耗，同时降低效率。一般来说,MP5515只需要其集成14mΩ MOSFET的输入电流限制。

在异常断电的情况下，可以使用MP5515该公司集成的双向降压升压转换器有三个fet，有助于减少功率损耗，同时最大限度地减小总解决方案尺寸。图2显示了MP5515的效率曲线在待机电源模式时V_B是7.5 v。

图3显示了MP5515待机电源模式下V_B是10 v。

更小的储能电容器

根据能量守恒定律，当储能电容器电压升高时，其容量显著降低。的MP5515可将储能电容器的电压提高到36V。在稳定的能量需求下，电容可降至2.5mF, ESR降低。在正常情况下，储能电容器的额定电压为18V，电容为8.4mF。

高度集成芯片

传统的解决方案通常需要匹配至少四个具有复杂外围硬件电路和软件技术的芯片。的MP5515提供了一个集成的解决方案使用单一电感。图4显示了典型的应用电路MP5515．

图5显示了MP5515只需要最少数量的外部组件。

电容式健康检测

在SSD使用过程中，由于大量的充放电过程，电容老化和储能电容会随着时间的推移而降低。为了解决这个问题，MP5515集成电容健康测试，其中从STRG连接到RTEST的外部电阻放电储能电容器。检测结果存储在微控制器的数据寄存器中，并可以通过I读取²C接口。

工程师可以很容易地根据能量守恒公式推导和计算储能电容，以确定是否需要更换电容。图6显示了V的计算_{最初(DATA2)}, V_{最后(DATA1)}，和时间计数器，用于估计电容。

快速切换到备份模式

降压模式支持最大限流功能，限制释放电流。在每个降压模式切换周期中，高侧MOSFET (HS-FET)直到电感电流下降到谷限电流才开启。恒时(COT)控制用于双向变换器从存储电容器释放能量。这使得当设备从充电模式转换到备份模式时，电压降最小化。

图7显示了不同母线负载(其中VB负载为1A或5A)下VIN关机的备电释放过程。

图8显示了对MP5515的关机波形。

图9显示了MP5515还支持广泛的270kHz至1.25MHz频率范围，支持各种电感。

灵活的参数配置通过I²C通信

的MP5515通过MPS的I²C GUI，并能实现健壮的功能。除了关键功能之外MP5515我们之前讨论过，灵活参数配置的这些特性包括:

储能电容器健康检测
具有电压、电流和温度检测功能的10位ADC
储能提升
降压频率可调
输入恢复控制
系统状态监控
中断掩码控制

图10显示了通信工具包EVKT-USBI2C-02）.

图11显示了使用的电源故障保护电路MP5515，MP5470,MP28167-A．

除了MP5515， MPS还提供MP5505，MP5512等停机保护解决方案。

结论

保护ssd盘免受突然掉电的影响，对于维持许多串联设备的稳定运行至关重要。MPS通过推出储能解决方案继续扩大这一市场，这些解决方案为需要长期稳定运行的众多应用定制。188比分直播吧这些应用包括188比分直播吧交通、网络通信、工厂自动化设备、监控系统、智能车载监控和数据中心。探索MPS的能源管理解决方案，如MP5515，MP5470，MP28167-A，MP5505,MP5512，并了解我们如何帮助为您的设备供电和保护设备。

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