规划MP5515突然的电源故障

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介绍

电源故障往往会导致中断的多米诺骨质效果,从而导致系统故障和数据丢失,以及服务器和设备的损坏。本文介绍了如何使用MP5515保护固态驱动器(SSD)免受突然的电源故障。

如果SSD经历电源故障,则存在三个主要问题:

  • 丢失用户写入数据
  • 丢失闪存转换层映射信息
  • 对物理伤害的风险增加。当SSD在阅读或写入过程中受到强烈的振动或突然的电源故障时,SSD的头部可以划伤介质

与MP5515的能量存储和释放管理

MP5515是一个输入功率调节PMIC,为企业SSD,非易失性双线内存模块(NVIDMMS)和其他应用提供了一种紧凑,高效的备用能源管理解决方案。188比分直播吧该IC包括钽电容器,比超级电容器更可靠。此外,这是MP5515可以检测电路的健康以提供数据安全性。

基于高压储能法,MP5515集成升压,降压,输入电流限制和输入反向电流阻塞保护,以及电源故障监控功能。只需单个电感器和小反馈电压阻力即可实现系统启动。

在正常运行期间MP5515在高压电容器中存储能量。在电源故障的情况下,器件将能量从存储电容传送到总线电压线。这种能量传输提供了具有稳定备用电源的系统。

其他关键特征MP5515包括:

  • 宽2.7V至18V操作输入电压(V) 范围
  • 最多32V可配置的存储电压
  • 最多6A的可配置输入电流(i) 限制
  • 5A降压负载能力
  • 上升VB电压的可调转换速率(VB.的)
  • 输入电流限制集成14MΩMOSFET
  • 输入过电压保护(OVP)
  • 反向电流保护(RCP)
  • 输入电源故障指示灯
  • 备用电容器健康测试
  • 集成电压,电流和温度检测

MP5515有效地最大限度地减少了标准外部部件的使用,可用于QFN-30(5mmx5mm)封装。它还提供我2C通信和模数转换器(ADC)。我们将讨论战略优势MP5515下面详细介绍能量存储和释放管理。

响应突然的电力故障

最大限度地减少数据丢失,MP5515设计有带有高能密度电容器的关断检测电路。图1显示了一个集成的解决方案MP5515

图1:具有MP5515的集成解决方案

电子保险丝模块连续监控SSD的电源电压。如果该电源下降到设定的阈值,则该信号突然的外部电源故障事件,电子保险丝切断电源电路。足够的电源保护窗口为数据提供了足够的时间,以从缓存到NAND闪烁。然后电容器形成排出路径;电源再次打开后,电容器会充电。

电子保险丝和集成,双向降压 - 升压

当系统充分供电时,从输入到分离电路的输出时需要二极管,降压和提升。使用五(或更多)FET和二极管会增加功耗,同时降低效率。一般来说,MP5515仅需要其集成的14MΩMOSFET进行输入电流限制。

如果发生异常的电力故障,则MP5515一体化的双向降压 - 升压转换器有三个FET,有助于降低功率损耗,同时最小化总溶液尺寸。图2显示了MP5515当备用电源模式时的效率曲线B.是7.5V。

图2:MP5515降压效率曲线(VB = 7.5V)

图3显示了MP5515备用电源模式下效率曲线vB.是10V。

图3:MP5515降压效率曲线(VB = 10V)

较小的储能电容器

根据能量保护规律,当储能电容器电压增加时,其容量显着降低。这MP5515可以将能量存储电容器的电压增加到36V。在一致的能量需求下,电容可以降至2.5MF的低至2.5MF,并且具有减少的ESR。在正常条件下,储能电容器的电压额定值为18V,电容为8.4MF。

高度集成的芯片

传统解决方案通常需要至少有四个具有复杂外围硬件电路和软件技术的芯片。这MP5515提供使用单个电感的集成解决方案。图4显示了典型的应用电路MP5515

图4:MP5515典型应用电路和所需的外部组件

图5显示了MP5515需要最少数量的外部组件。

图5:MP5515 PCB布局

电容性健康检测

在SSD使用期间,由于大量充电和放电过程,电容器年龄和能量存储电容随着时间的推移而减小。解决这个问题MP5515集成电容式健康测试,其中从Strg连接到RTEST的外部电阻会排出能量存储电容器。检测结果存储在微控制器的数据寄存器中,并且可以通过i读取2C接口。

工程师可以容易地派生和计算根据节能公式的能量存储电容,以确定是否应更换电容器。图6显示了v的计算初始(Data2),V.最终(Data1)以及用于估计电容的时间计数器。

图6:MP5515储能电容检测电路电源

快速过渡到备份模式

降压模式支持最大电流限制功能以限制释放的电流。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电流限制。当双向转换器释放来自存储电容器的能量时,使用常规接通时间(COT)控制。这使得设备从充电模式转换为备份模式时最小化电压降。

图7显示了不同总线负载下VIN关闭的备用电源释放过程(VB负载为1A或5A)。

图7:MP5515系统关机

图8显示了仔细的看MP5515'shutdown波形。

图8:MP5515关闭过渡波形

图9显示了MP5515还支持支持各种电感的宽270kHz至1.25MHz频率范围。

图9:MP5515的宽频范围

通过i灵活的参数配置2C通讯

MP5515通过MPS的IS非常自定义2C GUI,并可以实施强大的功能。除了关键特征MP5515我们之前讨论过的,灵活参数配置的这些功能包括:

  • 储能电容器健康检测
  • 具有电压,电流和温度检测的10位ADC
  • 储能升压
  • 可调节的降压频率
  • 输入恢复控制
  • 系统状态监控
  • 中断面罩控制

图10显示了通信套件(该EVKT-USBI2C-02)。

图10:MPS EVKT-USBI2C-02通信接口

图11显示了使用该电源故障保护电路MP5515MP5470, 和MP28167-A.

图11:电源故障保护电路

除了MP5515,国会议员还提供MP5505.MP5512.以及其他关机保护解决方案。

结论

保护SSD防止突然电源故障对于维持串联连接的许多设备的稳定运行至关重要。MPS继续通过启动储能解决方案来扩展该市场,这些市场是针对需要长期稳定运行的许多应用程序定制的。188比分直播吧这些应用包括188比分直播吧运输,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MP5515MP5470MP28167-A.MP5505., 和MP5512.,并了解我们如何帮助电源和保护您的设备。

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