SSD 及其為何需要電源保持電路
　　大多數(shù)（如果不是全部）SSD（固態(tài)硬盤）都采用某種使用能量存儲(chǔ)系統(tǒng)的電源保持方案。電源保持用于在意外斷電期間保護(hù) NAND 存儲(chǔ)器。 “意外”是關(guān)鍵詞；在正常的 SSD 斷電（技術(shù)上稱為受控關(guān)閉）期間，例如當(dāng)您通過單擊“開始”然后“關(guān)機(jī)”正確關(guān)閉 Windows 計(jì)算機(jī)時(shí)，SSD 的電源保持系統(tǒng)不會(huì)被利用。
　　之所以出現(xiàn)這種情況，是因?yàn)樵谑芸仃P(guān)閉期間，一個(gè)特殊命令（稱為“立即待機(jī)”命令）會(huì)通知 SSD 控制器即將斷電。一旦收到待機(jī)立即命令，SSD 緩沖區(qū)中的所有數(shù)據(jù)都會(huì)寫入非易失性 NAND 單元。然而，據(jù)《數(shù)據(jù)中心雜志》報(bào)道，“在電壓突然下降的情況下，如果主機(jī)未能向控制器傳輸‘立即待機(jī)’命令，所有未寫入的信息都將丟失，從而導(dǎo)致文件損壞?！睋Q句話說，如果 SSD 意外斷電，那么正在寫入 NAND 的數(shù)據(jù)（稱為“傳輸中的數(shù)據(jù)”）就會(huì)丟失（也稱為損壞）?！　≌窃谶@種意外斷電或“突然電壓下降”期間，來自能量存儲(chǔ)系統(tǒng)的保持電力被啟用。一旦電源保持電路被激活，存儲(chǔ)的能量將可用，允許 SSD 完成將數(shù)據(jù)寫入 NAND。下圖是某SSD廠商的斷電和備用電源框圖。

　　圖 1. SSD 電源故障數(shù)據(jù)保護(hù)方案的框圖。圖片由Hexus.net提供
　　一些可用的能源備份選項(xiàng)
　　大多數(shù)（如果不是全部）SSD 儲(chǔ)能備份系統(tǒng)都利用電容器作為實(shí)際的儲(chǔ)能“罐”。根據(jù)我在網(wǎng)上看到的各種SSD，用于儲(chǔ)能的電容器選擇是鉭電容、聚合物鉭電容或良好的老式陶瓷電容。然而，應(yīng)該指出的是，對(duì)于哪種類型的電容器是“最好的”電容器存在著強(qiáng)烈的看法。根據(jù)我的經(jīng)驗(yàn)，最好的電容器是在成本、可用性、可靠性、能量密度和物理尺寸之間提供良好折衷的電容器，特別是在 z 軸上，使 SSD 能夠保持低調(diào)。　　無論選擇哪種電容器，電容器都必須非常堅(jiān)固，具有較長(zhǎng)的使用壽命（同時(shí)在預(yù)期電壓水平下通電……這是關(guān)鍵），并且在與最終產(chǎn)品相同的宣傳溫度范圍內(nèi)具有良好至優(yōu)異的性能特性。 。由于電容器的能量使用電壓的平方（參見下面的等式），因此電容器的電壓，即額定電壓越高越好（只要電容值在額定電壓下不降額太多）升高的電壓水平）—可能比電容器的實(shí)際電容值更重要。　能量\存儲(chǔ)：W=12CV2 (焦耳)　　如果您計(jì)劃使用超級(jí)電容器作為能量存儲(chǔ)設(shè)備， Linear Technology 的LTC3350可能是一款很好的電容器充電 IC。根據(jù)其數(shù)據(jù)表，該 IC 被宣傳為“備用電源控制器，可以對(duì)一到四個(gè)超級(jí)電容器的串聯(lián)堆棧進(jìn)行充電和監(jiān)控”。順便說一句，超級(jí)電容器已在 SSD 上用于保持功率，但是，由于它們包含液體電解質(zhì)（如本文所述），因此它們并不總是為 SSD 提供能量存儲(chǔ)的首選。

　　圖4.LTC3350 的典型應(yīng)用。圖片取自數(shù)據(jù)表。
　　如果您正在尋找一種使用參考設(shè)計(jì)的更簡(jiǎn)單的方法，TI 提供了他們的PMP30046，它被宣傳為“企業(yè) SSD 備用電源參考設(shè)計(jì)”。可以在此處找到該參考設(shè)計(jì)的原理圖。　　另一個(gè)值得考慮的選擇是MPS的MP5505A。根據(jù)其數(shù)據(jù)表，該備用能源 IC 的特點(diǎn)是“針對(duì)固態(tài)和硬盤驅(qū)動(dòng)器應(yīng)用的無損能源存儲(chǔ)和管理單元”。該 3mm x 4mm QFN-20 IC 具有 2.7V 至 7V 的寬輸入工作電壓范圍，并且能夠?qū)?chǔ)能電容器充電至高達(dá) 35V 的電壓 (V STRG )。

　　圖 6. MP5505A 典型應(yīng)用。圖片取自數(shù)據(jù)表。