为SSD选着合适的备用电源

通过断电运行并在断电期间保留所有数据来提高固态驱动器 (SSD)的可靠性至关重要。这种级别的可靠性要求SSD中存在备用电源系统。该系统必须存储大量能量，同时能够使用(放电)和补充(充电)存储系统中的能量。

电容器通常用于存储能量，因为它们具有广泛的可用性和更高的工作电压。由于存储的能量与存储电压 () 的平方成正比，因此如果电压越高，所需的电容就越小。以更高的电压存储能量带来了两个设计挑战：如何将输入功率提升到更高的电压，以及如何有效地将存储的能量从更高的电压中取出?

您将需要更高电压的充电和放电电路;通过将这两种功能组合到一台设备中，您将节省成本和空间。TI 设计PMP9761展示了一种单集成电路 (IC) SSD 备用电源解决方案，该解决方案仅使用 600 µF 的电容，在 5 W 的输出功率下运行 4.5 毫秒。TPS63060降压-升压转换器与TPS25940A 电子保险丝完美配对，可双向运行，对存储电容器进行充电和放电。

TPS63060 器件为由 3 节到最多 6 节碱性电池、镍镉电池 (NiCd) 或者镍氢电池 (NiMH) 电池、或者单节或双节锂离子或者锂聚合物电池供电的产品提供了一个电源解决方案。 当使用一个双锂离子或者锂聚合物电池时，输出电流可升高至 2A 并将电池电压放电至 5V 或者更低。 此降压-升压转换器基于一个使用同步整流的固定频率、脉宽调制 (PWM) 控制器以获得最高效率。 在低负载电流情况下，此转换器进入省电模式以在宽负载电流范围内保持高效率。 省电模式可被禁用，从而强制转换器运行在固定的开关频率下。 开关内的最大平均电流被限制在 2.25A(典型值)。 使用一个外部电阻器分压器可对输出电压进行编程，或者在芯片上对输出电压进行内部固定。 转换器可被禁用以大大减少电池消耗。 在关断期间，负载从电池上断开。 此器件封装在一个 10 引脚SON PowerPAD™ 3mmx 3mm 封装内 (DSC)。

●特性

■效率高达 93%

■5V 降压模式下的输出电流为 2A/1A

■5V 升压模式(VIN>4V)下的输出电流为 1.3A

■降压和升压模式间的自动转换

■典型器件静态电流少于 30μA

■输入电压范围: 2.5V 至 12V

■2.5V 至 8V固定和可调输出电压选项

■用于改进低输出功率时效率的省电模式

■2.4MHz 强制固定运行频率并可实现同步

■电源正常输出

■Buck-Boost Overlap Control™

■关断期间负载断开

■过热保护

■过压保护

■采用 3mmx3mm，小外形尺寸无引线(SON)-10 封装

TPS25940 eFuse 电源开关是一款紧凑且特性丰富的电源管理器件，此器件具有一整套的保护功能，其中包括一个低功率 DevSleep™ 模式，此模式支持与 SATA™ 器件睡眠标准的兼容性。 宽工作范围可实现对很多常用直流总线电压的控制。 集成背靠背场效应晶体管 (FET) 提供双向电流控制，从而使得器件非常适合于那些具有负载侧保持能量，而这些能量又一定不能回流至故障电源总线的系统。

负载、电源和器件保护由很多可编程特性提供，其中包括过流，dVo/dt 斜率和过压、欠压阈值。 为了实现系统状态监视和下游负载控制，此器件提供 PGOOD，FLT 和精密电流监视输出。 精密可编程欠压、过压阈值和低 IQ DevSleep 模式简化了 SSD 电源管理设计。

TPS25940 监视 V(IN) 和 V(OUT)，以便在 V(IN) < (V(OUT) - 10mV) 时提供真正反向阻断。 这个功能在后备电压大于总线电压的系统中支持快速切换至一个升压储能元件。

在使用简单的电阻器和二极管进行预充电后，存储电容器通过TPS63060充电，TPS63060从输入总线获取电力。由于泄漏，TPS63060随后会在 SSD 正常运行期间刷新电容器组上的电荷，并随时准备支持输入功率损失。发生此类损耗时，TPS63060 会迅速切换到放电模式，并保持输入电压总线足够高，以为系统供电。在此放电期间，TPS25940A eFuse 会断开输入总线与系统的连接，以将所有备用能量引导至 SSD。SSD 在备份时间运行，将其数据写入内存，并确保有序关机。