ดาวน์โหลด PDF
รับทรัพยากรอันมีค่าตรงไปยังกล่องจดหมายของคุณ - ส่งออกเดือนละครั้ง
ติดตาม
เราให้ความสำคัญกับความเป็นส่วนตัวของคุณ
การแนะนำ
ไฟฟ้าขัดข้องมีแนวโน้มที่จะก่อให้เกิดผลกระทบแบบโดมิโนของการหยุดชะงัก ส่งผลให้ระบบล้มเหลวและสูญเสียข้อมูล รวมถึงความเสียหายต่อเซิร์ฟเวอร์และอุปกรณ์ บทความนี้จะอธิบายวิธีการใช้MP5515เพื่อปกป้องไดรฟ์โซลิดสเทต (SSD) จากไฟฟ้าขัดข้องกะทันหัน
มีสามปัญหาหลักหาก SSD ประสบปัญหาไฟฟ้าขัดข้อง:
- การสูญเสียข้อมูลที่ผู้ใช้เขียน
- การสูญเสียข้อมูลการแมปเลเยอร์การแปลงหน่วยความจำแฟลช
- เพิ่มความเสี่ยงต่อความเสียหายทางกายภาพ เมื่อ SSD อยู่ภายใต้การสั่นสะเทือนที่รุนแรงหรือไฟฟ้าดับกะทันหันในระหว่างกระบวนการอ่านหรือเขียน หัวของ SSD อาจทำให้เกิดรอยขีดข่วนบนตัวกลางได้
การจัดการการจัดเก็บและการปล่อยพลังงานด้วย MP5515
ที่MP5515คือ PMIC การปรับสภาพกำลังไฟฟ้าอินพุตที่ให้โซลูชันการจัดการพลังงานสำรองขนาดกะทัดรัดและมีประสิทธิภาพสำหรับ SSD ระดับองค์กร โมดูลหน่วยความจำอินไลน์คู่แบบไม่ลบเลือน (NVIDMM) และแอปพลิเคชันอื่นๆ IC นี้มีตัวเก็บประจุแทนทาลัมซึ่งมีความน่าเชื่อถือมากกว่าตัวเก็บประจุแบบซุปเปอร์ นอกจากนี้MP5515สามารถตรวจจับความสมบูรณ์ของวงจรเพื่อความปลอดภัยของข้อมูล
ตามวิธีกักเก็บพลังงานไฟฟ้าแรงสูงMP5515ผสานรวมบูสต์ บั๊ก การจำกัดกระแสอินพุต และการป้องกันการบล็อกกระแสย้อนกลับอินพุต รวมถึงฟังก์ชันการตรวจสอบไฟฟ้าขัดข้อง ต้องใช้ตัวเหนี่ยวนำเพียงตัวเดียวและความต้านทานแรงดันป้อนกลับเล็กน้อยเพื่อให้สามารถสตาร์ทระบบได้
ในระหว่างการทำงานปกตินั้นMP5515เก็บพลังงานไว้ในตัวเก็บประจุไฟฟ้าแรงสูง ในกรณีที่ไฟฟ้าขัดข้อง อุปกรณ์จะถ่ายโอนพลังงานจากตัวเก็บประจุไปยังสายแรงดันไฟฟ้าของบัส การถ่ายโอนพลังงานนี้ช่วยให้ระบบมีแหล่งจ่ายไฟสำรองที่เสถียร
คุณสมบัติที่สำคัญอื่น ๆ ของMP5515รวม:
- แรงดันไฟฟ้าอินพุตการทำงานกว้าง 2.7V ถึง 18V (Vใน) พิสัย
- แรงดันไฟฟ้าในการจัดเก็บที่กำหนดค่าได้สูงสุด 32V
- กระแสอินพุตที่กำหนดค่าได้สูงสุด 6A (Iใน) ขีดจำกัด
- ความสามารถในการโหลดบั๊ก 5A
- อัตราสลูว์ที่ปรับได้สำหรับแรงดันไฟฟ้า VB ที่เพิ่มขึ้น (Vบี)
- การจำกัดกระแสอินพุตด้วย MOSFET 14mΩ ในตัว
- การป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกินอินพุต (OVP)
- การป้องกันกระแสย้อนกลับ (RCP)
- ตัวบ่งชี้ไฟฟ้าขัดข้องอินพุต
- การทดสอบสุขภาพของตัวเก็บประจุสำรอง
- การตรวจจับแรงดัน กระแส และอุณหภูมิในตัว
ที่MP5515ลดการใช้ส่วนประกอบภายนอกมาตรฐานได้อย่างมีประสิทธิภาพ และมีจำหน่ายในแพ็คเกจ QFN-30 (5 มม. x 5 มม.) นอกจากนี้ยังให้ I2การสื่อสาร C และตัวแปลงแอนะล็อกเป็นดิจิทัล (ADC) เราจะหารือเกี่ยวกับข้อได้เปรียบเชิงกลยุทธ์ของMP5515เพื่อการจัดการการจัดเก็บและการปล่อยพลังงานโดยละเอียดด้านล่าง
การตอบสนองต่อไฟฟ้าขัดข้องกะทันหัน
เพื่อลดการสูญเสียข้อมูลให้เหลือน้อยที่สุดMP5515ได้รับการออกแบบด้วยวงจรตรวจจับการปิดเครื่องที่มีตัวเก็บประจุความหนาแน่นพลังงานสูง รูปที่ 1 แสดงโซลูชันแบบรวมกับMP5515.
โมดูล e-fuse จะตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าของ SSD อย่างต่อเนื่อง หากแหล่งจ่ายไฟนี้ลดลงถึงเกณฑ์ที่ตั้งไว้ จะส่งสัญญาณถึงเหตุการณ์ไฟฟ้าขัดข้องภายนอกอย่างกะทันหัน และฟิวส์อิเล็กทรอนิกส์จะตัดวงจรแหล่งจ่ายไฟ หน้าต่างป้องกันพลังงานที่เพียงพอจะทำให้มีเวลาเพียงพอในการแฟลชข้อมูลจากแคชไปยัง NAND ตัวเก็บประจุจะสร้างเส้นทางจำหน่าย เมื่อเปิดเครื่องอีกครั้ง ตัวเก็บประจุจะชาร์จอย่างรวดเร็ว
E-Fuse และ Integrated Buck-Boost แบบสองทิศทาง
เมื่อระบบได้รับพลังงานเพียงพอ จำเป็นต้องมีไดโอด บั๊ก และบูสต์จากอินพุตไปยังเอาต์พุตของวงจรแยก การใช้ FET และไดโอดห้าตัว (หรือมากกว่า) จะเพิ่มการใช้พลังงานในขณะที่ประสิทธิภาพลดลง โดยทั่วไปแล้วMP5515ต้องการ MOSFET 14mΩ ในตัวสำหรับการจำกัดกระแสอินพุตเท่านั้น
ในกรณีที่เกิดไฟฟ้าดับผิดปกติMP5515ตัวแปลงบั๊กบูสต์แบบสองทิศทางในตัวของมี FET สามตัว ซึ่งช่วยลดการสูญเสียพลังงานในขณะที่ลดขนาดโซลูชันทั้งหมดให้เหลือน้อยที่สุด รูปที่ 2 แสดงMP5515เส้นโค้งประสิทธิภาพของโหมดพลังงานสแตนด์บายเมื่อ Vบีคือ 7.5V
รูปที่ 3 แสดงMP5515เส้นโค้งประสิทธิภาพในโหมดพลังงานสแตนด์บายเมื่อ Vบีคือ 10V
ตัวเก็บประจุเก็บพลังงานขนาดเล็กลง
ตามกฎการอนุรักษ์พลังงาน เมื่อแรงดันไฟฟ้าของตัวเก็บประจุเก็บพลังงานเพิ่มขึ้น ความจุจะลดลงอย่างมาก ที่MP5515สามารถเพิ่มแรงดันไฟฟ้าของตัวเก็บประจุเก็บพลังงานได้ถึง 36V ภายใต้ความต้องการพลังงานที่สม่ำเสมอ ความจุสามารถลดลงเหลือเพียง 2.5mF และมี ESR ลดลง ภายใต้สภาวะปกติ ตัวเก็บประจุเก็บพลังงานมีระดับแรงดันไฟฟ้า 18V และความจุ 8.4mF
ชิปบูรณาการสูง
โดยทั่วไปแล้ว โซลูชันแบบเดิมจำเป็นต้องมีชิปอย่างน้อยสี่ตัวที่เข้ากับวงจรฮาร์ดแวร์ต่อพ่วงที่ซับซ้อนและเทคโนโลยีซอฟต์แวร์ ที่MP5515มอบโซลูชั่นแบบครบวงจรโดยใช้ตัวเหนี่ยวนำเพียงตัวเดียว รูปที่ 4 แสดงวงจรการใช้งานทั่วไปของMP5515.
รูปที่ 5 แสดงให้เห็นว่าMP5515ต้องใช้ส่วนประกอบภายนอกจำนวนน้อยที่สุด
การตรวจจับสุขภาพแบบ Capacitive
ในระหว่างการใช้งาน SSD อายุของตัวเก็บประจุและความจุในการกักเก็บพลังงานจะลดลงเมื่อเวลาผ่านไป เนื่องจากมีกระบวนการชาร์จและคายประจุจำนวนมาก เพื่อแก้ไขปัญหานี้MP5515ผสานรวมการทดสอบสุขภาพแบบคาปาซิทีฟ โดยที่ตัวต้านทานภายนอกที่เชื่อมต่อจาก STRG ถึง RTEST จะคายประจุตัวเก็บประจุเก็บพลังงาน ผลลัพธ์ที่ตรวจพบจะถูกจัดเก็บไว้ในการลงทะเบียนข้อมูลสำหรับไมโครคอนโทรลเลอร์ และสามารถอ่านได้ผ่านทาง I2อินเตอร์เฟซซี
วิศวกรสามารถคำนวณและคำนวณความจุในการกักเก็บพลังงานตามสูตรการอนุรักษ์พลังงานได้อย่างง่ายดาย เพื่อพิจารณาว่าควรเปลี่ยนตัวเก็บประจุหรือไม่ รูปที่ 6 แสดงการคำนวณสำหรับ Vเริ่มต้น(DATA2), วีสุดท้าย (ข้อมูล 1)และตัวนับเวลาซึ่งใช้ในการประมาณค่าความจุไฟฟ้า
การเปลี่ยนไปใช้โหมดสำรองข้อมูลอย่างรวดเร็ว
โหมดบั๊กรองรับฟังก์ชันจำกัดกระแสสูงสุดเพื่อจำกัดกระแสที่ปล่อยออกมา ในแต่ละรอบการสลับโหมดบั๊ก MOSFET ฝั่งสูง (HS-FET) จะไม่เปิดจนกว่ากระแสไฟเหนี่ยวนำจะลดลงถึงขีดจำกัดกระแสหุบเขา การควบคุมเวลาคงที่ (COT) จะใช้เมื่อตัวแปลงแบบสองทิศทางปล่อยพลังงานจากตัวเก็บประจุที่จัดเก็บ ซึ่งจะช่วยลดแรงดันไฟฟ้าตกในขณะที่อุปกรณ์เปลี่ยนจากโหมดการชาร์จเป็นโหมดสำรอง
รูปที่ 7 แสดงกระบวนการปล่อยพลังงานสำรองสำหรับการปิดระบบ VIN ภายใต้โหลดบัสที่แตกต่างกัน (โดยที่โหลด VB คือ 1A หรือ 5A)
ภาพที่ 8 แสดงให้เห็นการมองอย่างใกล้ชิดยิ่งขึ้นMP5515รูปคลื่นการปิดระบบของ
รูปที่ 9 แสดงว่า.MP5515ยังรองรับช่วงความถี่กว้าง 270kHz ถึง 1.25MHz ที่รองรับตัวเหนี่ยวนำต่างๆ
การกำหนดค่าพารามิเตอร์ที่ยืดหยุ่นผ่าน I2ซี คอมมิวนิเคชั่น
ที่MP5515สามารถปรับแต่งได้สูงผ่าน MPS's I2C GUI และสามารถใช้ฟีเจอร์ที่มีประสิทธิภาพได้ นอกจากคุณสมบัติที่สำคัญของMP5515ที่เรากล่าวถึงก่อนหน้านี้ คุณลักษณะเหล่านี้สำหรับการกำหนดค่าพารามิเตอร์ที่ยืดหยุ่น ได้แก่:
- การตรวจจับสุขภาพของตัวเก็บประจุเก็บพลังงาน
- ADC 10 บิตพร้อมการตรวจจับแรงดัน กระแส และอุณหภูมิ
- เพิ่มการกักเก็บพลังงาน
- ความถี่บั๊กที่ปรับได้
- การควบคุมการกู้คืนอินพุต
- การตรวจสอบสถานะของระบบ
- ขัดจังหวะการควบคุมหน้ากาก
รูปที่ 10 แสดงชุดอุปกรณ์สื่อสาร (EVKT-USBI2C-02).
รูปที่ 11 แสดงวงจรป้องกันไฟดับโดยใช้MP5515,MP5470, และMP28167-A.
นอกเหนือจากนั้นMP5515, MPS ยังมีบริการMP5505,MP5512และโซลูชันป้องกันการปิดระบบอื่นๆ
บทสรุป
การปกป้อง SSD จากไฟฟ้าขัดข้องกะทันหันถือเป็นสิ่งสำคัญในการรักษาการทำงานที่เสถียรของอุปกรณ์จำนวนมากที่เชื่อมต่อแบบอนุกรม MPS ยังคงขยายตลาดนี้ต่อไปด้วยการเปิดตัวโซลูชันการจัดเก็บพลังงาน ซึ่งได้รับการปรับแต่งสำหรับการใช้งานจำนวนมากที่ต้องการการทำงานที่มั่นคงในระยะยาว แอปพลิเคชันเหล่านี้ประกอบด้วยการขนส่ง การสื่อสารผ่านเครือข่าย อุปกรณ์อัตโนมัติในโรงงาน ระบบเฝ้าระวัง การตรวจสอบในยานพาหนะอัจฉริยะ และศูนย์ข้อมูล สำรวจโซลูชันการจัดการพลังงานของ MPS เช่นMP5515,MP5470,MP28167-A,MP5505, และMP5512และเรียนรู้ว่าเราจะช่วยจ่ายไฟและปกป้องอุปกรณ์ของคุณได้อย่างไร
_______________________
คุณพบว่าสิ่งนี้น่าสนใจหรือไม่ รับทรัพยากรอันมีค่าตรงไปยังกล่องจดหมายของคุณ - ส่งออกเดือนละครั้ง!
ฟอรั่มทางเทคนิค
คำถามที่ตอบโดยวิศวกร MPS ใน 24 ชั่วโมง
ความต้านทานความร้อนของ MPQ8633B ฉันมี MPQ8633B ในการออกแบบของฉัน การกระจายพลังงานทั้งหมดคือ 3.5W ซึ่งไม่รวมการสูญเสียพลังงานของตัวเหนี่ยวนำ อยากทราบว่า Junction tem... DC-DC POWER CONVERTERS กิจกรรมล่าสุด 2 วันที่แล้ว 1 Comment MP9486A - แรงดันไฟฟ้าไม่ได้รับการควบคุมอย่างดีเหนือ 65V สวัสดี เราใช้ชิป MP9486AGN เพื่อจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ของเราตั้งแต่ 9-95V โดยตั้งค่าเอาต์พุตไว้ที่ 5V สูงสุด 1A ตัวเก็บประจุเอาท์พุต (100uF) เป็นตัวเก็บประจุแบบอิเล็กโทรไลต์ ESR ... DC-DC POWER CONVERTERS กิจกรรมล่าสุด 2 วันที่แล้ว 3 ความคิดเห็น MPM3620 พร้อมอินพุต 24V สวัสดี เรากำลังใช้ตัวแปลงบั๊ก MPM3620 ในหลายโครงการ จนถึงขณะนี้ทำงานได้ตามที่คาดไว้ในโครงการของเรา สำหรับโครงการนี้ เราใช้โวลต์อินพุต... DC-DC POWER CONVERTERS กิจกรรมล่าสุด 3 วันที่ผ่านมา 4 ความคิดเห็นรับการสนับสนุนด้านเทคนิค