CN102420000B - 一种单接口电子隔离双固态硬盘 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单接口电子隔离双固态硬盘，包括内网固态硬盘和外网固态硬盘，还包括保证同一时间只有一块硬盘通电的切换保持控制电路，内网固态硬盘和外网固态硬盘分别通过切换保持控制电路连接计算机电源模块，内网固态硬盘和外网固态硬盘的数据输出端通过同一个数据接口连接计算机主板。本发明结构简单、极易实现，能够使内网固态硬盘和外网固态硬盘两个设备互不影响地单独运行，满足了工作中的保密需求，且内网/外网切换必须将计算机断电后通过重新设置控制电路上的内外网切换开关，再重启计算机才能切换到目标网络，这期间缓存中的信息被关电清除，不留记录，保证了信息的安全性。

Description

一种单接口电子隔离双固态硬盘

技术领域

本发明涉及一种数据存储设备，尤其涉及一种单接口电子隔离双固态硬盘。

背景技术

互联网的大规模商用为企事业单位和政府部门日常办公带来了工作效率的巨大提高，但同时也面临着计算机病毒、黑客攻击等日益严重的问题。由于企事业单位和政府部门部分信息数据属于保密信息，一旦计算机受到病毒侵袭或黑客攻击导致保密信息泄露，将会造成巨大的损失。为了保证内部信息网络的安全性，很多单位和部门禁止单位信息内网连接互联网，这就造成了日常工作上很多不便，影响到工作效率。为了保证在互联网和内网双网络环境下办公安全，很多单位采取了双硬盘隔离措施，造成一台计算机连接一种网络、一个工作人员配备两台计算机的局面，投资巨大，不但无法提高工作效率，而且还增加了不必要经济负担。授权公告号为201662811U的发明专利公开了一种双网络隔离SSD硬盘，所述双网络隔离SSD硬盘包括内网SSD硬盘和外网SSD硬盘，内网SSD硬盘和外网SSD硬盘分别连接接口切换开关和电源切换开关，电源切换开关分别连接内网SSD硬盘和外网SSD硬盘，为内网SSD硬盘和外网SSD硬盘供电，接口切换开关经SATA接口连接主板，把SATA信号分别传送给内网SSD硬盘和外网SSD硬盘，该发明专利所述电源切换开关由两个或非门、两个场效应管及一个非门组成，由于电路依赖于高低电平信号，容易受到外界影响出现异常，导致工作状态失锁无法可靠工作，容易造成硬盘工作状态失误，泄露机密信息。

发明内容

本发明的目的是提供一种单接口电子隔离双固态硬盘，内部通过电子开关完成两个硬盘切换至对应网络，保障内外网数据实时物理隔离，保证网络信息安全。

本发明采用下述技术方案：

一种单接口电子隔离双固态硬盘，包括内网固态硬盘和外网固态硬盘，还包括保证同一时间只有一块硬盘通电的切换保持控制电路，所述切换保持电路包括用于控制内网固态硬盘和外网固态硬盘运行的切换开关、第一供电电路和第二供电电路，所述第一供电电路与第二供电电路并联，第一供电电路的输出端用于连接内网固态硬盘的电源输入端，第二供电电路的输出端用于连接外网固态硬盘的电源输入端，所述切换开关选择串接在电源与第一供电电路或第二供电电路的电源输入端之间，内网固态硬盘和外网固态硬盘的数据输出端通过同一个数据接口连接计算机主板。

所述第一供电电路包括用于锁定第一供电电路供电状态的第一电子开关、用于隔离第二供电电路的第一隔离开关、用于驱动第一电子开关启动的第一驱动开关和用于启动内网固态硬盘的第一控制开关，所述第二供电电路包括用于锁定第二供电电路供电状态的第二电子开关、用于隔离第一供电电路的第二隔离开关、用于驱动第二电子开关启动的第二驱动开关和用于启动外网固态硬盘的第二控制开关，所述第一驱动开关的输出端连接第一电子开关的输入端，第一电子开关的输出端分别连接第一控制开关和第一隔离开关的输入端，第一隔离开关的输出端连接第二驱动开关的输入端，所述第二驱动开关的输出端连接第二电子开关的输入端，第二电子开关的输出端连接第二控制开关与第二隔离开关的输入端，第二隔离开关的输出端连接第一驱动开关的输入端。

所述切换开关为单刀双掷开关；所述第一驱动开关、第二驱动开关、第一电子开关、第二电子开关分别为第一光耦、第二光耦、第四光耦、第三光耦，所述第一隔离开关、第一控制开关、第二隔离开关、第二控制开关分别为第一MOS管、第四MOS管、第二MOS管、第三MOS管；所述切换开关的公共端接地，第一光耦中发光二极管的阳极连接电源，第一光耦中发光二极管的阴极连接切换开关的第一端头，第一光耦中光敏三极管的发射极连接第四光耦中发光二极管的阳极，同时还连接第四光耦中光敏三极管的发射极，所述第四光耦中发光二极管的阴极分别连接第一MOS管的栅极、第四MOS管的栅极和地，所述第一MOS管的漏极连接第二光耦中发光二极管的阳极，第一MOS管的源极连接第三光耦中发光二极管的阴极，所述第四MOS管的漏极连接电源，第四MOS管的源极接地，第四MOS管的漏极还连接第六MOS管的栅极，第六MOS管的漏极连接电源，第六MOS管的源极通过内网固态硬盘接地，第一光耦与第四光耦中光敏三极管的集电极共同连接电源；所述第二光耦中发光二极管的阳极连接电源，第二光耦中发光二极管的阴极连接切换开关的第二端头，第二光耦中光敏三极管的发射极连接第三光耦中发光二极管的阳极，同时还连接第三光耦中光敏三极管的发射极，所述第三光耦中发光二极管的阴极分别连接第二MOS管的栅极、第三MOS管的栅极和地，所述第二MOS管的漏极连接第一光耦中发光二极管的阳极，第二MOS管的源极连接第四光耦中发光二极管的阴极，第三MOS管的漏极连接电源，第三MOS管的源极接地，第三MOS管的漏极还连接第五MOS管的栅极，第五MOS管的漏极连接电源，第五MOS管的源极通过外网固态硬盘接地，第二光耦与第三光耦中光敏三极管的集电极共同连接电源。

所述的第一光耦中发光二极管的阳极与电源之间串接有第一电阻，第四光耦中发光二极管的阴极与第一MOS管的栅极之间、第四MOS管的栅极之间，以及地之间分别串接有第三电阻、第六电阻、第九电阻；第二光耦中发光二极管的阳极与电源之间串接有第二电阻，第三光耦中发光二极管的阴极与第二MOS管的栅极之间、第三MOS管的栅极之间、以及地之间分别串接有第四电阻、第五电阻、第十电阻，第三MOS管的漏极与电源之间串接有第七电阻，第四MOS管的漏极与电源之间串接有第八电阻。

所述的内网固态硬盘和外网固态硬盘的数据输出端通过同一个SATA接口连接计算机主板。

所述的内网固态硬盘和外网固态硬盘封装在同一硬盘壳内。

本发明结构简单、极易实现，能够使内网固态硬盘和外网固态硬盘两个设备互不影响地单独运行，在一个硬盘工作的同时保证另一个硬盘断电无法工作，切换保持控制电路能够稳定工作，实现供电电路的自锁和互锁，满足了工作中的保密需求，且内网/外网切换必须将计算机断电后通过重新设置控制电路上的内外网切换开关，再重启计算机才能切换到目标网络，这个过程中缓存中的信息被关电清除，不留记录，保证了信息的安全性，适用于金融、政府、军事、电力等涉密行业。

附图说明

图1为本发明的原理框图；

图2为切换保持控制电路的电路图。

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明包括内网固态硬盘和外网固态硬盘，还包括保证同一时间只有一块硬盘通电工作的切换保持控制电路，内网固态硬盘和外网固态硬盘分别通过切换保持控制电路连接计算机电源模块，内网固态硬盘和外网固态硬盘封装在同一硬盘壳内，内网固态硬盘和外网固态硬盘的数据输出端通过同一个SATA接口连接计算机主板。

切换保持控制电路包括用于控制内网固态硬盘和外网固态硬盘运行的切换开关、第一供电电路和第二供电电路，所述第一供电电路与第二供电电路并联，第一供电电路的输出端用于连接内网固态硬盘的电源输入端，第二供电电路的输出端用于连接外网固态硬盘的电源输入端，所述切换开关选择串接在电源与第一供电电路或第二供电电路的电源输入端之间。

所述切换开关K为单刀双掷开关，切换开关K的公共端接地；所述第一供电电路包括用于锁定第一供电电路供电状态的第一电子开关、用于隔离第二供电电路的第一隔离开关、用于驱动第一电子开关启动的第一驱动开关和用于启动内网固态硬盘的第一控制开关，所述第二供电电路包括用于锁定第二供电电路供电状态的第二电子开关、用于隔离第一供电电路的第二隔离开关、用于驱动第二电子开关启动的第二驱动开关和用于启动外网固态硬盘的第二控制开关，所述第一驱动开关的输出端连接第一电子开关的输入端，第一电子开关的输出端连接第一控制开关的输入端，第一控制开关的输出端连接第一隔离开关的输入端，第一隔离电路的输出端连接第二驱动开关的输入端，所述第二驱动开关的输出端连接第二电子开关的输入端，第二电子开关的输出端连接第二控制开关与第二隔离开关的输入端，第二隔离开关的输出端连接第一驱动开关的输入端。

本实施例中所述第一驱动开关、第二驱动开关、第一电子开关、第二电子开关分别为第一光耦GO1、第二光耦GO2、第四光耦GO4、第三光耦GO3，所述第一隔离开关、第一控制开关、第二隔离开关、第二控制开关分别为第一MOS管Q1、第四MOS管Q4、第二MOS管Q2、第三MOS管Q3。所述第一光耦GO1中发光二极管的阳极通过第一电阻R1连接电源，第一光耦GO1中发光二极管的阴极连接切换开关K的第一端头，第一光耦GO1中光敏三极管的发射极连接第四光耦GO4中发光二极管的阳极，同时还连接第四光耦GO4中光敏三极管的发射极；所述第四光耦GO4中发光二极管的阴极分别通过第三电阻R3、第六电阻R6、第九电阻R9连接第一MOS管Q1的栅极、第四MOS管Q4的栅极和地，所述第一MOS管Q1的漏极连接第二光耦GO2中发光二极管的阳极，第一MOS管Q21的源极连接第三光耦GO3中发光二极管的阴极，所述第四MOS管Q4的漏极通过第八电阻R8连接电源，源极接地，第四MOS管Q4的漏极还连接第六MOS管Q6的栅极，第六MOS管Q6的漏极连接电源，第六MOS管Q6的源极通过内网固态硬盘接地，第一光耦GO1与第四光耦GO4中光敏三极管的集电极共同连接电源；所述第二光耦GO2中发光二极管的阳极通过第二电阻R2连接电源，第二光耦GO2中发光二极管的阴极连接切换开关K的第二端头，第二光耦GO2中光敏三极管的发射极连接第三光耦GO3中发光二极管的阳极，同时还连接第三光耦中GO3光敏三极管的发射极，所述第三光耦GO3中发光二极管的阴极分别通过第四电阻R4、第五电阻R5、第十电阻R10连接第二MOS管Q2的栅极、第三MOS管Q3的栅极和地，所述第二MOS管Q2的漏极连接第一光耦GO1中发光二极管的阳极，第二MOS管Q2的源极连接第四光耦GO4中发光二极管的阴极，第三MOS管Q3的漏极通过第七电阻R7连接电源，源极接地，第三MOS管Q3的漏极还连接第五MOS管Q5的栅极，第五MOS管Q5的漏极连接电源，第五MOS管Q5的源极通过外网固态硬盘接地，第二光耦GO2与第三光耦GO3中光敏三极管的集电极共同连接电源。

本发明的第一光耦GO1、第四光耦GO4与第九电阻R9组成一个自锁单元，第二光耦GO2、第三光耦GO3与第十电阻R10组成另一个自锁单元。使用内网固态硬盘时，令切换开关K的公共端连接切换开关K的第一端头，此时，第一光耦GO1通电，第一光耦GO1的导通直接令第四光耦GO4导通，第四光耦GO4的导通令第九电阻R9上获得偏置电压，因此，一旦第四光耦GO4导通，其状态就不受外部开关的开闭状态的影响，即第四光耦GO4会一直保持导通的状态，从而对第一供电电路的自锁保持功能，由于第四光耦GO4中发光二极管的阴极连接第四MOS管Q4的漏极，因此一旦第四光耦GO4饱和导通，第四MOS管Q4就饱和导通，而第四MOS管Q4的漏极连接第六MOS管Q6的栅极，第六MOS管Q6的漏极连接电源，第六MOS管Q6的源极通过内网固态硬盘接地，这样第四MOS管Q4的导通令第六MOS管Q6导通，内网固态硬盘也就一直保持通电运行的状态，实现第一供电电路的自锁；同时第九电阻R9上的电压触发第一MOS管Q1，令第一MOS管Q1进入饱和导通状态，使得第二光耦GO2的输入电压接近于0，因此即使拨动切换开关K，第二光耦GO2与第三光耦GO3输入也是被短路的，第三MOS管Q3无法被触发导通，外网固态硬盘也就无法运行，实现了第一供电电路对第二供电电路的锁定。此时若想要外网固态硬盘运行，内网固态硬盘不运行，需要***断电后，将切换开关K的公共端拨动到连接第二端头，此时第二光耦GO2导通，第二光耦GO2的导通同样会令第三光耦GO3导通，第十电阻R10由于第三光耦GO3的导通同样获得偏置电压，因此，第三光耦GO3一旦导通，其状态也不受外部开关的开闭状态的影响，即第三光耦GO3会一直保持导通的状态，从而对第二供电电路实现自锁保持，由于第三光耦GO3中发光二极管的阴极连接第三MOS管Q3的漏极，因此只要第三光耦GO3保持导通状态第三MOS管Q3就维持导通，而第三MOS管Q3的漏极连接连接第五MOS管Q5的栅极，第五MOS管Q5的漏极连接电源，第五MOS管Q5的源极通过外网固态硬盘接地，这样第三MOS管Q3的导通令第五MOS管Q5导通，外网固态硬盘一直保持通电运行的状态，实现第二供电电路的自锁；同时第十电阻R10上的电压触发第二MOS管Q2，令第二MOS管Q2进入饱和状态，这样第二MOS管Q2的饱和导通使得第一光耦GO1的输入压降接近于0，因此即使拨动切换开关K，第一光耦GO1与第四光耦GO4输入也是被短路的，第四MOS管Q4无法被触发导通，第一设备也就无法运行，实现了第二供电电路对第一供电电路的锁定。

Claims (4)

1.一种单接口电子隔离双固态硬盘，包括内网固态硬盘和外网固态硬盘，其特征在于：还包括保证同一时间只有一块硬盘通电工作的切换保持控制电路，所述切换保持控制电路包括用于控制内网固态硬盘和外网固态硬盘运行的切换开关、第一供电电路和第二供电电路，所述第一供电电路与第二供电电路并联，第一供电电路的输出端用于连接内网固态硬盘的电源输入端，第二供电电路的输出端用于连接外网固态硬盘的电源输入端，所述切换开关选择串接在电源与第一供电电路或第二供电电路的电源输入端之间，内网固态硬盘和外网固态硬盘的数据输出端通过同一个数据接口连接计算机主板；所述第一供电电路包括用于锁定第一供电电路供电状态的第一电子开关、用于隔离第二供电电路的第一隔离开关、用于驱动第一电子开关启动的第一驱动开关和用于启动内网固态硬盘的第一控制开关，所述第二供电电路包括用于锁定第二供电电路供电状态的第二电子开关、用于隔离第一供电电路的第二隔离开关、用于驱动第二电子开关启动的第二驱动开关和用于启动外网固态硬盘的第二控制开关，所述第一驱动开关的输出端连接第一电子开关的输入端，第一电子开关的输出端分别连接第一控制开关和第一隔离开关的输入端，第一隔离开关的输出端连接第二驱动开关的输入端，所述第二驱动开关的输出端连接第二电子开关的输入端，第二电子开关的输出端连接第二控制开关与第二隔离开关的输入端，第二隔离开关的输出端连接第一驱动开关的输入端；所述第一驱动开关、第二驱动开关、第一电子开关、第二电子开关分别为第一光耦、第二光耦、第四光耦、第三光耦，所述第一隔离开关、第一控制开关、第二隔离开关、第二控制开关分别为第一MOS管、第四MOS管、第二MOS管、第三MOS管；所述切换开关的公共端接地，第一光耦中发光二极管的阳极连接电源，第一光耦中发光二极管的阴极连接切换开关的第一端头，第一光耦中光敏三极管的发射极连接第四光耦中发光二极管的阳极，同时还连接第四光耦中光敏三极管的发射极，所述第四光耦中发光二极管的阴极分别连接第一MOS管的栅极、第四MOS管的栅极和地，所述第一MOS管的漏极连接第二光耦中发光二极管的阳极，第一MOS管的源极连接第三光耦中发光二极管的阴极，所述第四MOS管的漏极连接电源，第四MOS管的源极接地，第四MOS管的漏极还连接第六MOS管的栅极，第六MOS管的漏极连接电源，第六MOS管的源极通过内网固态硬盘接地，第一光耦与第四光耦中光敏三极管的集电极共同连接电源；所述第二光耦中发光二极管的阳极连接电源，第二光耦中发光二极管的阴极连接切换开关的第二端头，第二光耦中光敏三极管的发射极连接第三光耦中发光二极管的阳极，同时还连接第三光耦中光敏三极管的发射极，所述第三光耦中发光二极管的阴极分别连接第二MOS管的栅极、第三MOS管的栅极和地，所述第二MOS管的漏极连接第一光耦中发光二极管的阳极，第二MOS管的源极连接第四光耦中发光二极管的阴极，第三MOS管的漏极连接电源，第三MOS管的源极接地，第三MOS管的漏极还连接第五MOS管的栅极，第五MOS管的漏极连接电源，第五MOS管的源极通过外网固态硬盘接地，第二光耦与第三光耦中光敏三极管的集电极共同连接电源。

2.根据权利要求1所述的单接口电子隔离双固态硬盘，其特征在于：所述第一光耦中发光二极管的阳极与电源之间串接有第一电阻，第四光耦中发光二极管的阴极与第一MOS管的栅极之间、第四MOS管的栅极之间，以及地之间分别串接有第三电阻、第六电阻、第九电阻；第二光耦中发光二极管的阳极与电源之间串接有第二电阻，第三光耦中发光二极管的阴极与第二MOS管的栅极之间、第三MOS管的栅极之间、以及地之间分别串接有第四电阻、第五电阻、第十电阻，第三MOS管的漏极与电源之间串接有第七电阻，第四MOS管的漏极与电源之间串接有第八电阻。

3.根据权利要求1或2所述的单接口电子隔离双固态硬盘，其特征在于：内网固态硬盘和外网固态硬盘的数据输出端通过同一个SATA接口连接计算机主板。

4.根据权利要求3所述的单接口电子隔离双固态硬盘，其特征在于：所述的内网固态硬盘和外网固态硬盘封装在同一硬盘壳内。