通過(guò)斷電運(yùn)行并在斷電期間保留所有數(shù)據(jù)來(lái)提高固態(tài)驅(qū)動(dòng)器 (SSD)的可靠性至關(guān)重要。這種級(jí)別的可靠性要求SSD中存在備用電源系統(tǒng)。該系統(tǒng)必須存儲(chǔ)大量能量，同時(shí)能夠使用(放電)和補(bǔ)充(充電)存儲(chǔ)系統(tǒng)中的能量。

電容器通常用于存儲(chǔ)能量，因?yàn)樗鼈兙哂袕V泛的可用性和更高的工作電壓。由于存儲(chǔ)的能量與存儲(chǔ)電壓 () 的平方成正比，因此如果電壓越高，所需的電容就越小。以更高的電壓存儲(chǔ)能量帶來(lái)了兩個(gè)設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)：如何將輸入功率提升到更高的電壓，以及如何有效地將存儲(chǔ)的能量從更高的電壓中取出?

您將需要更高電壓的充電和放電電路;通過(guò)將這兩種功能組合到一臺(tái)設(shè)備中，您將節(jié)省成本和空間。TI 設(shè)計(jì)PMP9761展示了一種單集成電路 (IC) SSD 備用電源解決方案，該解決方案僅使用 600 μF 的電容，在 5 W 的輸出功率下運(yùn)行 4.5 毫秒。TPS63060降壓-升壓轉(zhuǎn)換器與TPS25940A 電子保險(xiǎn)絲完美配對(duì)，可雙向運(yùn)行，對(duì)存儲(chǔ)電容器進(jìn)行充電和放電。

TPS63060 器件為由 3 節(jié)到最多 6 節(jié)堿性電池、鎳鎘電池 (NiCd) 或者鎳氫電池 (NiMH) 電池、或者單節(jié)或雙節(jié)鋰離子或者鋰聚合物電池供電的產(chǎn)品提供了一個(gè)電源解決方案。 當(dāng)使用一個(gè)雙鋰離子或者鋰聚合物電池時(shí)，輸出電流可升高至 2A 并將電池電壓放電至 5V 或者更低。 此降壓-升壓轉(zhuǎn)換器基于一個(gè)使用同步整流的固定頻率、脈寬調(diào)制 (PWM) 控制器以獲得最高效率。 在低負(fù)載電流情況下，此轉(zhuǎn)換器進(jìn)入省電模式以在寬負(fù)載電流范圍內(nèi)保持高效率。 省電模式可被禁用，從而強(qiáng)制轉(zhuǎn)換器運(yùn)行在固定的開(kāi)關(guān)頻率下。 開(kāi)關(guān)內(nèi)的最大平均電流被限制在 2.25A(典型值)。 使用一個(gè)外部電阻器分壓器可對(duì)輸出電壓進(jìn)行編程，或者在芯片上對(duì)輸出電壓進(jìn)行內(nèi)部固定。 轉(zhuǎn)換器可被禁用以大大減少電池消耗。 在關(guān)斷期間，負(fù)載從電池上斷開(kāi)。 此器件封裝在一個(gè) 10 引腳SON PowerPAD? 3mmx 3mm 封裝內(nèi) (DSC)。

●特性

■效率高達(dá) 93%

■5V 降壓模式下的輸出電流為 2A/1A

■5V 升壓模式(VIN>4V)下的輸出電流為 1.3A

■降壓和升壓模式間的自動(dòng)轉(zhuǎn)換

■典型器件靜態(tài)電流少于 30μA

■輸入電壓范圍: 2.5V 至 12V

■2.5V 至 8V固定和可調(diào)輸出電壓選項(xiàng)

■用于改進(jìn)低輸出功率時(shí)效率的省電模式

■2.4MHz 強(qiáng)制固定運(yùn)行頻率并可實(shí)現(xiàn)同步

■電源正常輸出

■Buck-Boost Overlap Control?

■關(guān)斷期間負(fù)載斷開(kāi)

■過(guò)熱保護(hù)

■過(guò)壓保護(hù)

■采用 3mmx3mm，小外形尺寸無(wú)引線(SON)-10 封裝

TPS25940 eFuse 電源開(kāi)關(guān)是一款緊湊且特性豐富的電源管理器件，此器件具有一整套的保護(hù)功能，其中包括一個(gè)低功率 DevSleep? 模式，此模式支持與 SATA? 器件睡眠標(biāo)準(zhǔn)的兼容性。 寬工作范圍可實(shí)現(xiàn)對(duì)很多常用直流總線電壓的控制。 集成背靠背場(chǎng)效應(yīng)晶體管 (FET) 提供雙向電流控制，從而使得器件非常適合于那些具有負(fù)載側(cè)保持能量，而這些能量又一定不能回流至故障電源總線的系統(tǒng)。

負(fù)載、電源和器件保護(hù)由很多可編程特性提供，其中包括過(guò)流，dVo/dt 斜率和過(guò)壓、欠壓閾值。 為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)視和下游負(fù)載控制，此器件提供 PGOOD，F(xiàn)LT 和精密電流監(jiān)視輸出。 精密可編程欠壓、過(guò)壓閾值和低 IQ DevSleep 模式簡(jiǎn)化了 SSD 電源管理設(shè)計(jì)。

TPS25940 監(jiān)視 V(IN) 和 V(OUT)，以便在 V(IN) < (V(OUT) - 10mV) 時(shí)提供真正反向阻斷。 這個(gè)功能在后備電壓大于總線電壓的系統(tǒng)中支持快速切換至一個(gè)升壓儲(chǔ)能元件。

在使用簡(jiǎn)單的電阻器和二極管進(jìn)行預(yù)充電后，存儲(chǔ)電容器通過(guò)TPS63060充電，TPS63060從輸入總線獲取電力。由于泄漏，TPS63060隨后會(huì)在 SSD 正常運(yùn)行期間刷新電容器組上的電荷，并隨時(shí)準(zhǔn)備支持輸入功率損失。發(fā)生此類(lèi)損耗時(shí)，TPS63060 會(huì)迅速切換到放電模式，并保持輸入電壓總線足夠高，以為系統(tǒng)供電。在此放電期間，TPS25940A eFuse 會(huì)斷開(kāi)輸入總線與系統(tǒng)的連接，以將所有備用能量引導(dǎo)至 SSD。SSD 在備份時(shí)間運(yùn)行，將其數(shù)據(jù)寫(xiě)入內(nèi)存，并確保有序關(guān)機(jī)。