基于超級(jí)電容器的后備電源可防止RAID系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)丟失
基于超級(jí)電容器的后備電源可防止RAID系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)丟失
就其本質(zhì)而言，獨(dú)立冗余磁盤(pán)陣列(RAID)系統(tǒng)是專(zhuān)為在面對(duì)惡劣環(huán)境時(shí)保存數(shù)據(jù)而設(shè)計(jì)。電源故障就是一個(gè)例子，它會(huì)威脅到臨時(shí)存儲(chǔ)在易失性存儲(chǔ)器之中的數(shù)據(jù)。為了保護(hù)這些數(shù)據(jù)，許多系統(tǒng)采用了基于電池的后備電源，這種后備電源可提供足以供RAID控制器將易失性數(shù)據(jù)寫(xiě)入非易失性存儲(chǔ)器的短時(shí)功率。然而，閃存性能的進(jìn)步(例如：DRAM密度、較低的功耗和較快的寫(xiě)入時(shí)間)、再加上超級(jí)電容器的技術(shù)改良 (比如：較低的ESR和每單位體積較高的電容)，使得能夠采用壽命更長(zhǎng)、性能更高和“環(huán)保性更佳”的超級(jí)電容器來(lái)替代這些系統(tǒng)中的電池。圖1示出了一款基于超級(jí)電容器的后備電源系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用了LTC3625超級(jí)電容充電器、一個(gè)使用LTC4412 PowerPath控制器的自動(dòng)電源通道切換和一個(gè)LTM4616雙路輸出μModule DC/DC轉(zhuǎn)換器。LTC3625是一款高效率超級(jí)電容充電器，非常適合于RAID應(yīng)用中的小型后備電源系統(tǒng)。該器件采用3mm x 4mm x 0.75mm 12引腳DFN封裝，且所需的外部組件極少。它具有一個(gè)高達(dá)1A的可編程平均充電電流、兩個(gè)串接超級(jí)電容器的自動(dòng)電量電壓平衡功能和一種從超級(jí)電容器吸收少於1μA電流的低電流狀態(tài)。
后備電源應(yīng)用
有效的后備電源系統(tǒng)包括一個(gè)超級(jí)電容器組，該超級(jí)電容器組具有支持一次完整的數(shù)據(jù)傳輸所需的蓄電容量。一個(gè)DC/DC轉(zhuǎn)換器負(fù)責(zé)獲取超級(jí)電容器組的輸出，并向數(shù)據(jù)恢復(fù)電子線(xiàn)路提供一個(gè)恒定電壓。數(shù)據(jù)傳輸必須在超級(jí)電容器組兩端的電壓下降至DC/DC轉(zhuǎn)換器的最小輸入工作電壓(VUV)之前完成。
為了估算超級(jí)電容器組的最小電容，必需確定有效電路電阻 (RT)。RT是超級(jí)電容器的ESR、分配損失 (RDIST)與自動(dòng)通道切換的MOSFET的 RDS(ON)之和：
RT=ESR + RDIST+RDS(ON)
在VUV條件下，當(dāng)允許10%的輸入功率損失于RT之中時(shí)，可以確定RT(MAX)：
在VUV條件下，超級(jí)電容器組兩端上所需的電壓(VC(UV)) 為：
現(xiàn)在，可以根據(jù)將數(shù)據(jù)傳輸至閃存所需的備份時(shí)間(tBU) 、超級(jí)電容器組的初始電壓 VC(O) 和 VC(UV)來(lái)計(jì)算最小電容 (CMIN) 要求：
CMIN為一個(gè)超級(jí)電容器電容的1/2。在計(jì)算RT的表達(dá)式中所使用的ESR是壽命末期ESR的兩倍。壽命末期被定義為當(dāng)電容降至其初始值的70%或ESR倍增之時(shí)。
LTC3625 產(chǎn)品手冊(cè)中的“匹配超級(jí)電容器的充電曲線(xiàn)”圖描繪了采用LTC3625將一個(gè)含有兩個(gè)10F超級(jí)電容器的超級(jí)電容器組充電至5.3V (RPROG被設(shè)定為143k) 的。
兩種配置之充電曲線(xiàn)。將這幅曲線(xiàn)圖與下面的公式相結(jié)合，用于確定所需的RPROG值，以產(chǎn)生適合目標(biāo)應(yīng)用中所使用的實(shí)際超級(jí)電容器的期望充電時(shí)間：
VC(UV)是使DC/DC轉(zhuǎn)換器能夠產(chǎn)生所需輸出的超級(jí)電容器最小電壓。VOUT是目標(biāo)應(yīng)用中LTC3625的輸出電壓 (由VSEL引腳設(shè)定)。tESTIMATE是從VC(UV)充電至5.3V所需的時(shí)間 (可從充電曲線(xiàn)來(lái)推知)。tESTIMATE是目標(biāo)應(yīng)用中期望的再充電時(shí)間。
原標(biāo)題:基于超級(jí)電容器的后備電源可防止RAID系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)丟失
來(lái)源:電子工程專(zhuān)輯 作者:Jim Drew 揚(yáng)州君昊電氣 www.99uuu.cn 轉(zhuǎn)載此文。
- 上一篇：格力 說(shuō)好的光伏空調(diào)呢？ 2015/7/26
- 下一篇：國(guó)網(wǎng)重慶電力2015年第二批協(xié)議庫(kù)存（低壓開(kāi)關(guān)等）中標(biāo)候選人 2015/7/25
