计划突然使用MP5515

下载PDF

直接获取宝贵的资源到您的收件箱 - 每月发送一次

订阅

我们重视您的隐私

介绍

功率故障往往会导致中断的多米诺效应,从而导致系统故障和数据丢失以及对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)免受突然的电力故障。

如果SSD遭受电力故障,则有三个主要问题:

  • 用户写入数据的丢失
  • 闪存转换层映射信息的丢失
  • 增加身体损害的风险。当SSD在阅读或写作过程中受到强烈振动或突然的功率故障时,SSD的头可能会刮擦介质

使用MP5515的储能和释放管理

MP5515是一种输入功率调节PMIC,可为企业SSD,非挥发双线内存模块(NVIDMMS)和其他应用提供紧凑,有效的备份能源管理解决方案。该IC包括触觉电容器,比超级电容器更可靠。另外,MP5515可以检测到电路的健康以提供数据安全。

基于高压储能法,MP5515集成Boost,Buck,输入电流限制和输入反向电流阻止保护以及功率故障监视功能。仅需要一个电感器和小反馈电压电压才能启用系统启动。

在正常操作期间,MP5515将能量存储在高压电容器中。如果发生电源故障,该设备将能量从存储电容器传输到总线电压线。这种能量传输为系统提供了稳定的备用电源。

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
  • 最多可配置的输入电流最多6A(i) 限制
  • 5A雄鹿负载能力
  • VB电压上升的可调节率(Vb
  • 输入电流限制与集成的14MΩMOSFET
  • 输入过电压保护(OVP)
  • 逆流保护(RCP)
  • 输入电源故障指标
  • 备用电容器健康测试
  • 集成电压,电流和温度检测

MP5515有效地最大程度地减少了标准外部组件的使用,并且可以在QFN-30(5mmx5mm)软件包中使用。它也提供了我2C通信和模数转换器(ADC)。我们将讨论MP5515为了详细的存储和释放管理。

对突然电力故障的反应

为了最大程度地减少数据丢失,MP5515由关闭检测电路设计,其中包括高能密度电容器。图1显示了与MP5515

图1:与MP5515的集成解决方案

电子装饰模块连续监视SSD的电源电压。如果此电源下降到设定的阈值,则标志着突然的外部电源故障事件,并且E-FUSE切断了电源电路。足够的功率保护窗口为数据提供了足够的时间从缓存到NAND的闪烁。然后,电容器形成排放路径。电源再次打开后,电容器会迅速收费。

电子配合和集成的双向降压助力

当系统足够动力时,从输入到分隔电路的输出需要二极管,降压和增强。使用五个(或更多)FET和二极管可以增加功耗,同时降低效率。通常,MP5515仅需要其集成的14MΩMOSFET才能输入电流限制。

如果发生异常功率故障,MP5515综合的双向降压转换器具有三个FET,这有助于降低功率损失,同时最小化总溶液尺寸。图2显示了MP5515v时的效率曲线在备用功率模式下b是7.5V。

图2:MP5515雄鹿效率曲线(VB = 7.5V)

图3显示了MP5515v时效率曲线在vb是10V。

图3:MP5515雄鹿效率曲线(VB = 10V)

较小的储能电容器

根据能源保护定律,当储能电容器电压增加时,其容量会大大降低。这MP5515可以将储能电容器的电压提高到36V。在一致的能源需求下,电容可以降至2.5mf,并且ESR降低。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与复杂的外围硬件电路和软件技术相匹配。这MP5515使用单个电感器提供集成溶液。图4显示了典型的应用电路MP5515

图4:MP5515典型的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

在使用SSD期间,由于大量的充电和放电过程,电容器年龄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整合了电容性健康测试,其中从Strg到RTest连接的外部电阻会排出储能电容器。检测到的结果存储在微控制器的数据寄存器中,可以通过i读取2C接口。

工程师可以根据能源保护公式轻松得出并计算储能电容,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(数据1),以及用于估计电容的时间计数器。

图6:MP5515储能电容器检测电路功率

快速过渡到备份模式

BUCD模式支持最大欧宝体育总公司电流限制功能以限制已发布的电流。在每个降压模式切换周期中,直到电感器电流下降到山谷电流极限之前,高侧MOSFET(HS-FET)才打开。当双向转换器从存储电容器释放能量时,使用恒定时间(COT)控制。当设备从充电模式转换为备份模式时,这可以最大程度地减少电压降。

图7显示了在不同的总线负载下(VB负载为1A或5A)下VIN关闭的备份功率释放过程。

图7:MP5515系统关闭

图8显示了仔细观察MP5515关闭波形。

图8:MP5515关闭过渡波形

图9显示了MP5515还支持支持欧宝体育总公司各种电感的宽270kHz至1.25MHz频率范围。

图9:MP5515的广泛频率

通过i的灵活参数配置2C沟通

MP5515通过国会议员的我高度定制2C GUI,可以实现强大的功能。除了关键特征MP5515我们先前讨论过的,这些用于灵活参数配置的功能包括:

  • 储能电容器健康检测
  • 具有电压,电流和温度检测的10位ADC
  • 储能提升
  • 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(EVKT-USBI2C-02)。

图10:MPS EVKT-USBI2C-02通信接口

图11显示了使用电力故障保护电路MP5515,,,,MP5470, 和MP28167-A

图11:电力故障保护电路

除了MP5515,国会议员还提供MP5505,,,,MP5512和其他关闭保护解决方案。

结论

保护SSD免受突然的电源故障对于保持许多连接的设备的稳定操作至关重要。国会议员通过推出储能解决方案继续在该市场上扩展,该储能解决方案是针对需要长期稳定运行的众多应用程序定制的。这些应用程序包括运输,网络通信,工厂自动化设备,监视系统,智能车载监控和数据中心。探索国会议员的能源管理解决方案,例如MP5515,,,,MP5470,,,,MP28167-A,,,,MP5505, 和MP5512,并了解我们如何帮助为您的设备提供动力和保护。

_______________________
你觉得这很有趣吗?直接获取宝贵的资源到您的收件箱 - 每月发送一次!

获得技术支持欧宝体育总公司