[实用新型]一种基于PCIE接口的固态硬盘掉电保护装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种计算机固态存储领域，特别涉及一种基于PCIE接口的固态硬盘掉电保护装置。

背景技术

掉电保护是指在正常供电电源掉电时，迅速通过备用电源为存储设备供电，以保证在一段时间内存储设备的数据不会丢失，当主电源回复供电时，又自动切换为主电源供电。

对于固态硬盘来说，需要掉电保护的数据往往是写入数据，对数据具有高可靠性要求的系统在主电源异常掉电后，需要使用不间断电源（Uninterruptible Power Supply，检测UPS）继续为系统供电。例如，主电源异常掉电后由备用电源为内存控制器及非易失性内存供电，从而避免内存数据丢失。

在现有技术中，中国专利申请号201010180476.X发明公开了一种固态硬盘掉电保护方法及装置，该方法包括：检测到固态硬盘掉电，并由工作电源切换到预先设置的储能装置为固态硬盘供电；在储能装置为固态硬盘供电期间，将固态硬盘正在读写的数据保存到硬盘；检测到工作电源恢复供电，并由储能装置切换到工作电源为固态硬盘供电。

中国专利申请号200910091174.2发明公开了另一种固态硬盘掉电保护方法、装置及系统，包括：获取第一超级电容模块的自行放电时间；当所述自行放电时间小于预设值时，发送第二超级电容放电至充放电电路以接通第二超级模块放电回路，由第二超级电容模块为固态硬盘供电。

实际应用中，固态硬盘通常应用于基于PCIE接口的高速加速卡，实现高带宽和高IOPS（I/O per second，每秒输入输出次数）的性能。PCIE标准接口包含有符合ATX电源规范的Standby电源。正常工作状态下，由接市电的主电源为其供电，当正常关机时，由于市电正常输出，内置静态电源足以满足固态硬盘静态功耗的要求，由standby电源给其供电；在异常掉电时，即市电在正常工作的状态下，被强行移除，此时主电源随着市电的移除而掉电，而内置静态电源本身存储的电量不足以供给动态的固态硬盘，需要外置备用电源继续给固态硬盘进行供电，以完成剩余的操作。

现有技术均采用超级电容作为备用电源的储能设备，但是没有对固态硬盘正常关机和异常掉电进行区分，这就导致每次开关机都会对超级电容进行充放电，这样会大大缩短超级电容的使用寿命；另外，对于固态硬盘掉电保护，要求的时间只要足够将固态硬盘缓存中的数据写入flash中即可，所以掉电保护的时间应该可调，以节省电力资源，同时也可以延长超级电容的寿命。

发明内容

本实用新型目的是提供一种避免对备用电源的超级电容多次反复充放电从而延长备用电源使用寿命的基于PCIE接口的固态硬盘掉电保护装置。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：一种基于PCIE接口的固态硬盘掉电保护装置，所述的固态硬盘由主电源、内置静态电源以及外置备用电源选择性供电，所述的外置备用电源采用超级电容进行储能，该保护装置包括，

电源监控模块，其用于分别采集主电源输出电压与内置静态电源输出电压，并分别与预设的主电源阈值电压以及内置静态电源阈值电压进行比较，以判断所述的主电源工作状态是正常工作、正常关机还是异常掉电；

电源切换模块，其连接在主电源、内置静态电源、外置备用电源与固态硬盘之间，且其具有与电源监控模块输出端相连接的输入端口，所述的电源切换模块用于接收电源监控模块的控制信息，以根据主电源的工作状态切换主电源、内置静态电源、外置备用电源与固态硬盘的供电通路。

优化地，在所述的切换模块输出端还连接有延时关断模块，所述的延时关断模块用于控制内置静态电源、外置备用电源为固态硬盘供电预设时间后停止供电。

在所述的主电源与固态硬盘、内置静态电源与固态硬盘、外置备用电源中的任一供电通路上还设置有防止电流倒灌的防倒灌模块。

所述外置备用电源的超级电容并联一锂电池用于充电。

所述的外置备用电源还设置有用于检测超级电容电压大小以进行充电提醒的电压检测模块。