一种超级电容检测电路制造技术

本发明专利技术实施例公开了一种超级电容检测电路，包括控制模块、电流检测电阻、充电开关模块、电源模块、放电开关模块以及超级电容；超级电容分别与电流检测电阻第一端、控制模块以及放电开关模块连接，放电开关模块与控制模块连接，电流检测电阻第二端分别与控制模块和充电开关模块连接，电流检测电阻第一端与控制模块连接，充电开关模块分别与控制模块和电源模块连接；这种电路可以检测出超级电容的等效串联电阻，精确地判定超级电容是否失效。

【技术实现步骤摘要】
一种超级电容检测电路
本专利技术涉及电子
，尤其涉及一种超级电容检测电路。
技术介绍
固态硬盘(SolidStateDisk，SSD)是最近几年发展起来的一种基于FLASH技术的新型存储技术，SSD写入操作分为透写和回写两种模式。透写速度慢，回写速度快，但是在回写模式下，是先将数据写在控制器的缓存buffer里，即向主机返回写入成功，再由控制器将数据下刷到后端FLASH，如果这个时候掉电，buffer中的数据就会丢失。因此，在SSD设计中，都会增加一个备电模块，用于在意外掉电发生时，为SSD提供将buffer中的数据下刷到FLASH所需的供电。SSD中的备电模块中的备电介质主要有超级电容，超级电容用于直流备电，因此主要影响应用的是等效串联电阻(EquivalentSeriesResistance，ESR)和理想电容值C。当ESR增大到一定门限或者C减小到一定门限，即会使超级电容失效，不能满足SSD的在线备电要求，但是随着温度和使用时间增加，ESR会不断增大；超级电容的理想电容的容值也会随着温度和使用时间增加不断减小。因此需要实时在线检测超级电容的ESR和C，避免掉电情况的发生。现有技术中，主要是通过在线检测超级电容理想电容值C的变化来判定超级电容是否失效，但是在实际应用中，由于将超级电容串联起来抬高电压进行应用，使得超级电容的ESR成倍增加，因此超级电容的ESR对超级电容备电能力影响更大，仅仅检测超级电容理想电容值C不能准确反映超级电容是否失效。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种超级电容检测电路，可以检测出超级电容的等效串联电阻，精确地判定超级电容是否失效。本专利技术第一方面提供一种电容检测电路，可包括：控制模块、电流检测电阻、充电开关模块、电源模块、放电开关模块以及超级电容；所述超级电容分别与所述电流检测电阻第一端、所述控制模块以及所述放电开关模块连接，所述放电开关模块与所述控制模块连接，所述电流检测电阻第二端分别与所述控制模块和所述充电开关模块连接，所述电流检测电阻第一端与所述控制模块连接，所述充电开关模块分别与所述控制模块和所述电源模块连接；当所述超级电容两端的电压放电至预设范围内时，所述控制模块检测所述电流检测电阻第一端的第一电压；所述控制模块控制所述放电开关模块关闭，所述控制模块控制所述充电开关模块打开，延时第一预设时间后，所述控制模块检测所述电流检测电阻第一端的第二电压和所述电流检测电阻第二端的第三电压，并根据所述第一电压、所述第二电压、所述第三电压以及所述电流检测电阻的阻值，获得所述超级电容的等效串联电阻，若所述等效串联电阻大于第一预设阈值，则判定所述超级电容失效。基于第一方面，在第一种可行的实施方式中，所述电路还包括放电负载电阻；所述放电开关模块通过所述放电负载电阻与所述超级电容连接；当需要对所述超级电容进行放电时，所述控制模块控制所述充电开关模块关闭，所述控制模块控制所述放电开关模块打开，当所述超级电容放电第二预设时间后，所述控制模块检测所述电流检测电阻第一端的第四电压，并测量所述电流检测电阻第一端的电压由所述第四电压下降至所述第一电压的放电时间，所述第四电压与所述第一电压相差预设电压值，所述控制模块根据所述放电负载电阻的阻值、所述第四电压、所述第一电压以及所述放电时间，获得所述超级电容的理想电容值，若所述理想电容值小于第二预设阈值，则判定所述超级电容失效。基于第一方面第一种可行的实施方式，在第二种可行的实施方式中，所述电路还包括延时模块；所述充电开关模块通过所述延时模块分别与所述控制模块和所述电源模块连接，所述电源模块分别与所述延时模块和所述控制模块连接。基于第一方面第二种可行的实施方式，在第三种可行的实施方式中，所述电路还包括限流模块；所述电源模块通过所述限流模块与所述充电开关模块连接；所述限流模块用于限定对所述超级电容充电时的充电电流。基于第一方面第三种可行的实施方式，在第四种可行的实施方式中，所述充电开关模块包括第一三极管；所述第一三极管的集电极与所述限流模块连接，所述第一三极管的基极与所述延时模块连接，所述第一三极管的发射极与所述电流检测电阻第二端连接。基于第一方面第一种可行的实施方式，在第五种可行的实施方式中，所述放电开关模块包括第二三极管；所述第二三极管的发射极接地，所述第二三极管的基极与所述控制模块连接，所述第二三极管的集电极与所述放电负载电阻连接。基于第一方面第二种可行的实施方式，在第六种可行的实施方式中，所述控制模块包括专用集成电路；所述专用集成电路的第一输出端与所述电流检测电阻第一端连接，所述专用集成电路的第二输出端与所述电流检测电阻第二端连接，所述专用集成电路的第三输出端分别与所述电源模块和所述延时模块连接，所述专用集成电路的第四输出端与所述第二三极管的基极连接。基于第一方面或者第一方面第一种可行的实施方式或者第一方面第二种可行的实施方式或者第一方面第三种可行的实施方式或者第一方面第四种可行的实施方式或者第一方面第五种可行的实施方式或者第一方面第六种可行的实施方式，在第七种可行的实施方式，所述专用集成电路包括模数转换电路。本专利技术实施例中，当超级电容放电至预设范围内时，控制模块检测电流检测电阻第一端的第一电压，控制模块再控制电路充电，并在延时第一预设时间后，控制模块检测电流检测电阻第一端的第二电压和电流检测电阻第二端的第三电压，最后根据第一电压、第二电压、第三电压以及电流检测电阻的阻值，获得超级电容的等效串联电阻，并在等效串联电阻大于第一预设阈值时，判定超级电容失效。本专利技术实施例中通过超级电容等效串联电阻的阻值大小来判定超级电容是否失效，判定方法准确度高，实用性强。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的一种超级电容检测电路的框图；图2是本专利技术实施例提供的另一种超级电容检测电路的框图；图3是本专利技术实施例提供的一种超级电容检测电路的电路原理图；图4是本专利技术实施例提供的一种放电充电曲线和等效电路图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例所述的超级电容检测电路适用于SSD对超级电容的ESR和理想电容的同时在线检测，从而预测超级电容是否失效，从而实现超级电容备电寿命的可靠检测。请参考图1，为本专利技术实施例提供的一种超级电容检测电路的框图；该超级电容检测电路包括电源模块、控制模块、充电开关模块、电流检测电阻、放电开关模块和超级电容；超级电容分别与电流检测电阻第一端、控制模块以及放电开关模块连接，放电开关模块与控制模块连接，电流检测电阻第二端分别与控制模块和充电开关模块连接，电流检测电阻第一端与控制模块连接，充电开关模块分别与控制模块和电源模块连接；当超级电容两端的电压放电至预设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超级电容检测电路，其特征在于，包括控制模块、电流检测电阻、充电开关模块、电源模块、放电开关模块以及超级电容；所述超级电容分别与所述电流检测电阻第一端、所述控制模块以及所述放电开关模块连接，所述放电开关模块与所述控制模块连接，所述电流检测电阻第二端分别与所述控制模块和所述充电开关模块连接，所述电流检测电阻第一端与所述控制模块连接，所述充电开关模块分别与所述控制模块和所述电源模块连接；当所述超级电容两端的电压放电至预设范围内时，所述控制模块检测所述电流检测电阻第一端的第一电压；所述控制模块控制所述放电开关模块关闭，所述控制模块控制所述充电开关模块打开，延时第一预设时间后，所述控制模块检测所述电流检测电阻第一端的第二电压和所述电流检测电阻第二端的第三电压，并根据所述第一电压、所述第二电压、所述第三电压以及所述电流检测电阻的阻值，获得所述超级电容的等效串联电阻，若所述等效串联电阻大于第一预设阈值，则判定所述超级电容失效。

【技术特征摘要】
1.一种超级电容检测电路，其特征在于，包括控制模块、电流检测电阻、充电开关模块、电源模块、放电开关模块以及超级电容；所述超级电容分别与所述电流检测电阻第一端、所述控制模块以及所述放电开关模块连接，所述放电开关模块与所述控制模块连接，所述电流检测电阻第二端分别与所述控制模块和所述充电开关模块连接，所述电流检测电阻第一端与所述控制模块连接，所述充电开关模块分别与所述控制模块和所述电源模块连接；当所述超级电容两端的电压放电至预设范围内时，所述控制模块检测所述电流检测电阻第一端的第一电压；所述控制模块控制所述放电开关模块关闭，所述控制模块控制所述充电开关模块打开，延时第一预设时间后，所述控制模块检测所述电流检测电阻第一端的第二电压和所述电流检测电阻第二端的第三电压，并根据所述第一电压、所述第二电压、所述第三电压以及所述电流检测电阻的阻值，获得所述超级电容的等效串联电阻，若所述等效串联电阻大于第一预设阈值，则判定所述超级电容失效。2.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电路还包括放电负载电阻；所述放电开关模块通过所述放电负载电阻与所述超级电容连接；当需要对所述超级电容进行放电时，所述控制模块控制所述充电开关模块关闭，所述控制模块控制所述放电开关模块打开，当所述超级电容放电第二预设时间后，所述控制模块检测所述电流检测电阻第一端的第四电压，并测量所述电流检测电阻第一端的电压由所述第四电压下降至所述第一电压的放电时间，所述第四电压与所述第一电压相差预设电压值，所述控制模块根...

【专利技术属性】
技术研发人员：余霄，章根林，张睿夫，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44