固态硬盘及其控制电路板.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201922333412.8 (22)申请日 2019.12.23 (73)专利权人 深圳佰维存储科技股份有限公司 地址 518000 广东省深圳市南山区桃源街 道同富裕工业城4号厂房1楼、 2楼、 4 楼、 5楼 (72)发明人 李振华谢志响 (74)专利代理机构 深圳市华勤知识产权代理事 务所(普通合伙) 44426 代理人 隆毅 (51)Int.Cl. H02H 3/08(2006.01) H02H 9/04(2006.01) H02J 9/06(2006.01) G11B。

2、 33/14(2006.01) (54)实用新型名称 固态硬盘及其控制电路板 (57)摘要 本实用新型公开一种控制电路板， 应用于固 态硬盘， 该控制电路板包括PCB板和设置在所述 PCB板上的电源模块及电源接口， 所述电源接口 的输入端与所述外部电源电连接， 所述控制电路 板还包括设置在所述PCB板上的保护模块， 所述 保护模块包括自恢复保险丝， 所述自恢复保险丝 的输入端与所述电源接口的输出端电连接， 所述 自恢复保险丝的输出端与所述电源模块电连接。 本实用新型有利于避免固态硬盘内出现过大电 流的现象。 本实用新型还公开一种固态硬盘， 该 固态硬盘包括前述的控制电路板。 权利要求书1页 说。

3、明书4页 附图2页 CN 211456667 U 2020.09.08 CN 211456667 U 1.一种应用于固态硬盘的控制电路板， 包括PCB板和设置在所述PCB板上的电源模块及 电源接口， 所述电源接口的输入端与外部电源电连接， 其特征在于， 所述控制电路板还包括 设置在所述PCB板上的保护模块， 所述保护模块包括自恢复保险丝， 所述自恢复保险丝的输 入端与所述电源接口的输出端电连接， 所述自恢复保险丝的输出端与所述电源模块电连 接。 2.根据权利要求1所述的控制电路板， 其特征在于， 所述保护模块还包括设置在所述 PCB板上的浪涌保护二极管， 所述浪涌保护二极管的负极与所述电源接口。

4、连接， 所述浪涌保 护二极管的正极接地。 3.根据权利要求1或2所述的控制电路板， 其特征在于， 所述保护模块还包括设置在所 述PCB板上的静电保护二极管， 所述静电保护二极管的负极与所述电源接口连接， 所述静电 保护二极管的正极接地。 4.根据权利要求1所述的控制电路板， 其特征在于， 还包括设置在所述PCB板上、 用于在 所述外部电源断电后对所述电源模块进行供电的储能模块， 所述储能模块的输入端与所述 自恢复保险丝电连接， 所述储能模块的输出端与所述电源模块电连接。 5.根据权利要求4所述的控制电路板， 其特征在于， 所述储能模块包括电压检测电路以 及依次连接的充电电路、 储能电容和放电电。

5、路， 所述充电电路的输入端与所述自恢复保险 丝电连接， 所述放电电路与所述电源模块的输入端电连接， 所述电压检测电路分别与所述 自恢复保险丝和放电电路电连接， 所述电压检测电路用于检测所述自恢复保险丝输出的电 压值并可根据所述电压值控制所述放电电路的通断。 6.根据权利要求5所述的控制电路板， 其特征在于， 所述储能电容为钽电容。 7.一种固态硬盘， 其特征在于， 包括权利要求1至6任一项所述的控制电路板。 权利要求书 1/1 页 2 CN 211456667 U 2 固态硬盘及其控制电路板 技术领域 0001 本实用新型涉及硬盘技术领域， 具体涉及一种固态硬盘及其控制电路板。 背景技术 00。

6、02 众所周知， 硬盘为电脑上常用的数据存储部件， 现有的硬盘一般包括机械硬盘和 固态硬盘， 其中固态硬盘由于其优良的性能被广泛应用。 0003 现有的固态硬盘供电方式一般为在供电接口与外部电源电连接后直接对固态硬 盘内的各个元器件进行供电。 但是， 由于外部电源可能会存在瞬间大电流的情况， 从而导致 这样直接供电的方式会损坏固态硬盘内部的元器件。 实用新型内容 0004 本实用新型的主要目的在于提供一种控制电路板， 旨在解决现有的固态硬盘供电 方式会对其内部的元器件造成损坏的技术问题。 0005 为解决上述技术问题， 本实用新型提出一种控制电路板， 该控制电路板包括PCB板 和设置在所述PC。

7、B板上的电源模块及电源接口， 所述电源接口的输入端与所述外部电源电 连接， 所述控制电路板还包括设置在所述PCB板上的保护模块， 所述保护模块包括自恢复保 险丝， 所述自恢复保险丝的输入端与所述电源接口的输出端电连接， 所述自恢复保险丝的 输出端与所述电源模块电连接。 0006 优选地， 所述保护模块还包括设置在所述PCB板上的浪涌保护二极管， 所述浪涌保 护二极管的负极与所述电源接口连接， 所述浪涌保护二极管的正极接地。 0007 优选地， 所述保护模块还包括设置在所述PCB板上的静电保护二极管， 所述静电保 护二极管的负极与所述电源接口连接， 所述静电保护二极管的正极接地。 0008 优选。

8、地， 所述控制电路板还包括设置在所述PCB板上、 用于在所述外部电源断电后 对所述电源模块进行供电的储能模块， 所述储能模块的输入端与所述自恢复保险丝电连 接， 所述储能模块的输出端与所述电源模块电连接。 0009 优选地， 所述储能模块包括电压检测电路以及依次连接的充电电路、 储能电容和 放电电路， 所述充电电路的输入端与所述自恢复保险丝电连接， 所述放电电路与所述电源 模块的输入端电连接， 所述电压检测电路分别与所述自恢复保险丝和放电电路电连接， 所 述电压检测电路用于检测所述自恢复保险丝输出的电压值并可根据所述电压值控制所述 放电电路的通断。 0010 优选地， 所述储能电容为钽电容。 。

9、0011 本实用新型进一步提出一种固态硬盘， 该固态硬盘包括控制电路板， 该控制电路 板包括PCB板以及设置在所述PCB板上的主控芯片、 缓存模块、 闪存模块、 电源模块和电源接 口， 该控制电路板还包括设置在所述PCB板上并用于连通所述电源接口和电源模块的保护 模块， 所述保护模块包括自恢复保险丝， 所述自恢复保险丝的输入端与所述电源接口连接， 所述自恢复保险丝的输出端与所述电源模块连接， 以限制过大的电流输入至所述电源模块 说明书 1/4 页 3 CN 211456667 U 3 内。 0012 本实用新型实施例提供的控制电路板， 通过在电源接口与电源模块之间设置自恢 复保险丝， 从而有利。

10、于避免电源接口向电源模块输入过大的电流， 以此降低了固态硬盘内 元器件损坏的概率。 相对现有技术而言， 本实用新型有利于避免固态硬盘内出现过大电流 的现象。 附图说明 0013 图1为本实用新型中用于固态硬盘的控制电路板一实施例的结构示意图； 0014 图2为图1中所示的保护模块的结构示意图； 0015 图3为图1中所示的电源接口、 储能模块以及电源模块的结构示意图。 具体实施方式 0016 下面详细描述本实用新型的实施例， 所述实施例的示例在附图中示出， 其中自始 至终相同或类似的标号表示相同或类似的元器件或具有相同或类似功能的元器件。 下面通 过参考附图描述的实施例是示例性的， 旨在用于解。

11、释本实用新型， 而不能理解为对本实用 新型的限制， 基于本实用新型中的实施例， 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前 提下所获得的所有其他实施例， 都属于本实用新型保护的范围。 0017 本实用新型提出一种控制电路板， 应用于固态硬盘， 该控制电路板包括PCB板10以 及设置在PCB板10上的电源模块50和电源接口60， 该控制电路板还包括设置在PCB板10上的 保护模块70， 保护模块70包括自恢复保险丝71， 自恢复保险丝71的输入端与电源接口60连 的输出端电连接， 自恢复保险丝71的输出端与电源模块50电连接。 0018 本实施例中， 如图1和图2所示， PCB板上还具有主控芯片2。

12、0、 缓存模块30和闪存模 块40， 而主控芯片20、 缓存模块30和闪存模块40、 电源模块50和电源接口60采用现有的固态 硬盘上的形式进行布置即可， 在此不对其进行详细描述。 同时， 在PCB板10上还是设置有保 护模块70， 从而限制过大的电流损坏固态硬盘内的各个元器件。 具体的， 保护模块70包括自 恢复保险丝71， 且自恢复保险丝71的输入端与电源接口60连接， 自恢复保险丝71的输出端 与电源模块50的输入端连接， 以此通过自恢复保险丝71限制过大电流的特性防止电源模块 50输出过的电流值而损坏固态硬盘内的各个部件。 具体的， 在电源接口60输入电流过大时， 自恢复保险丝71会自。

13、动断开， 以防位于自恢复保险丝71后端的元器件被烧坏， 而一段时间 后自恢复保险丝71恢复工作， 则固态硬盘恢复正常工作。 本实施例中， 通过在电源接口60与 电源模块50之间设置自恢复保险丝71， 从而有利于避免电源接口60向电源模块50输入过大 的电流， 以此降低了固态硬盘内元器件损坏的概率。 0019 在一较佳实施例中， 如图1和图2所示， 优选保护模块70还包括浪涌保护二极管72， 且浪涌保护二极管72的负极与电源接口60连接， 浪涌保护二极管72的正极接地即可， 以防 止固态硬盘内的电路出现浪涌现象而损坏元器件。 当浪涌从电源接口60输入时， 会从浪涌 保护二极管72的负极输入， 并。

14、从正极输出至大地， 从而消除或削弱浪涌， 以使得电源模块50 的输入电压保证在安全电压范围内。 本实施例中， 通过将浪涌保护二极管72放置在自恢复 保险丝71的前端， 从而有利于出现浪涌时， 可防止因自恢复保险丝71反应时间较慢限制浪 涌保护二极管72削减电压的能力。 说明书 2/4 页 4 CN 211456667 U 4 0020 在一较佳实施例中， 如图1和图2所示， 优选保护模块70还包括静电保护二极管73， 且静电保护二极管73的负极与电源接口60连接， 静电保护二极管73的正极接地即可， 以防 止固态硬盘内的电路出现静电现象而损坏元器件。 当静电从电源接口60输入时， 会从静电 保。

15、护二极管73的负极输入， 并从正极输出至大地， 从而消除或削弱静电， 以使得电源模块50 的输入电压保证在安全电压范围内。 本实施例中， 通过将静电保护二极管73放置在自恢复 保险丝71的前端， 从而有利于出现时， 可防止因自恢复保险丝71反应时间较慢限制静电保 护二极管73削减电压的能力。 0021 在一较佳实施例中， 如图1所示， 为了防止突然断电后造成固态硬盘内的数据丢 失， 还包括设置在PCB板10上的储能模块80， 储能模块80的输入端与自恢复保险丝71连接， 储能模块80的输出端与电源模块50连接。 其中， 储能模块80的形式可以是采用备用电源的 形式， 在检测到主供电电路(即电源。

16、接口60对电源模块50直接供电的线路)出现突然断电的 情况时， 储能模块80即可对电源模块50进行供电， 以供主控芯片20控制缓存模块30内数据 写入到闪存模块40中， 从而以免数据的丢失。 此时， 检测主供电电路断电的方式可以是主控 芯片20进行自主检测， 也可以是储能模块80可进行自主检测。 0022 在一较佳实施例中， 如图1和图3所示， 为了方便储能模块80对电源模块50进行供 电， 储能模块80包括电压检测电路81以及依次连接的充电电路82、 储能电容83和放电电路 84。 其中， 充电电路82的输入端与自恢复保险丝71的输出端连接， 放电电路84的输出端与电 源模块50连接， 且电。

17、压检测电路81分别与自恢复保险丝71和放电电路84连接。 此时， 在主供 电电路导通的情况下利用充电电路82对储能电容83进行充电， 而在主供电电路断开的情况 下利用放电电路84将储能电容83内存储的电能输送给电源模块50， 从而方便主控芯片20控 制缓存模块30的内数据转移至闪存模块40内。 至于电压检测电路81形式可以是控制芯片， 从而方便检测自恢复保险丝71输出的电压和控制放电电路84的通断， 而充电电路82采用常 规的稳压电路， 放电电路84采用控制开关即可。 具体的工作原理： 固态硬盘突然断电后， 主 供电电路的电压会从5V掉到0V， 电压检测电路81检测到自恢复保险丝71输出的电压。

18、掉到预 设值(如4.25V)时， 会触发放电电路84工作， 由储能电容83向电源模块50供电， 同时发送信 号给主控芯片20， 而主控芯片20在收到该信号后将会控制缓存模块30将数据写入至闪存模 块40内， 以此避免数据的丢失。 当然， 主供电电路断电的情况可以是固态硬盘的外部供电直 接断电， 也可以是出现电流过大时自恢复保险丝71自动断电。 0023 在一较佳实施例中， 储能电容83优选采用钽电容， 从而有利于增加储能模块的稳 定性。 当然， 储能电容83还可以为超级电容或者电解电容。 0024 本方案的具体原理如下： 0025 在固态硬盘电源(即电源模块50)最前端增加浪涌保护二极管72和。

19、静电保护二极 管73(后面把两者统称为TVS管)， 在输入端电源存在浪涌和静电时， 经过TVS管直接把高脉 冲电压削减至安全电压内， 保护后端供电电路。 0026 浪涌保护二极管72(要保证功率足够大)和静电保护二极管73(要保证电流足够 大)前置到电源的输入最前端， 正极接地， 负极接电源输入端， 当浪涌和静电从输入端过来 时， 会经过TVS管负极流入， 从正极流出至大地， 把浪涌和静电消除或削弱， 以使得位于后端 的电源的输入电压保证在安全电压范围内， 从而保护电源， 主控， NAND flash等。 0027 在TVS管后端增加自恢复保险丝71， 输入电流过大时， 自恢复保险丝71会自动。

20、断 说明书 3/4 页 5 CN 211456667 U 5 开， 以防后端电路被烧坏， 一段时间后自恢复保险丝71恢复， 电路恢复正常。 0028 自恢复保险丝71放置在TVS管后端， 用意是当浪涌出现时， 前端的TVS管不会因为 自恢复保险丝71在前端时由于反应时间比较慢限制了TVS管削减电压的能力。 当大电流超 过自恢复保险丝71最大限制电流时， 自恢复保险丝71会熔断， 切断整个输入电路。 到达自恢 复保险丝71恢复时间后如不再有大电流， 则电路恢复正常， 固态硬盘可重新恢复工作， 从而 保证固态硬盘不会被大电流烧坏。 0029 本实用新型进一步提出一种固态硬盘， 该固态硬盘包括上述实。

21、施例中的控制电路 板， 该控制电路板的具体结构参照上述实施例， 由于本固态硬盘采用了上述所有实施例的 全部技术方案， 因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果， 在此不再一 一赘述。 0030 以上的仅为本实用新型的部分或优选实施例， 无论是文字还是附图都不能因此限 制本实用新型保护的范围， 凡是在与本实用新型一个整体的构思下， 利用本实用新型说明 书及附图内容所作的等效结构变换， 或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本 实用新型保护的范围内。 说明书 4/4 页 6 CN 211456667 U 6 图1 图2 说明书附图 1/2 页 7 CN 211456667 U 7 图3 说明书附图 2/2 页 8 CN 211456667 U 8 。