包括用于次电源的保护电路的存储设备以及控制次电源的方法技术

一种存储设备，包括次电源、充电电路、保护电路和主系统。次电源包括多个电容器，基于充电电压被充电，以及产生内部电源电压。充电电路基于外部电源电压来产生充电电压。保护电路监控多个电容器中的至少一个电容器是否有缺陷，并阻断至少一个有缺陷的电容器。主系统基于外部或内部电源电压进行操作。保护电路包括多个电阻器、多个晶体管、以及控制电路。控制电路使用多个电阻器和与多个电容器相关联的多个电流来监控多个电容器中的至少一个电容器是否有缺陷，并使用多个晶体管和多个控制信号来阻断至少一个有缺陷的电容器。来阻断至少一个有缺陷的电容器。来阻断至少一个有缺陷的电容器。

【技术实现步骤摘要】
包括用于次电源的保护电路的存储设备以及控制次电源的方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请基于并要求于2021年7月29日在韩国知识产权局(KIPO)递交的韩国专利申请No.10
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2021
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0099760的优先权，其全部内容通过引用并入本文。


[0003]示例实施例总体上涉及半导体集成电路，并且更具体地，涉及包括用于次电源的保护电路的存储设备以及控制次电源的方法。

技术介绍

[0004]某些类型的数据存储设备包括一个或多个半导体存储设备。这种数据存储设备的示例包括固态驱动器(SSD)。与硬盘驱动器(HDD)相比，这些类型的数据存储设备可以具有各种设计和/或性能优点。潜在优点的示例包括不存在移动机械部件、更高的数据存取速度、稳定性、耐用性和/或低功耗。最近，各种系统(例如，膝上型计算机、汽车、飞机、无人机等)都已经采用SSD进行数据存储。
[0005]包括存储控制器、易失性存储器和非易失性存储器的存储设备通常通过接收外部供应的电力来操作。在存储设备的操作过程中，可能会发生电源突然中断的突然断电(SPO)事件。存储控制器使用易失性存储器存储数据，因此当SPO事件发生时，易失性存储器中存储的数据可能会丢失，或者非易失性存储器中正在进行的操作(例如，擦除操作、写入操作等)可能无法完成。因此，存储设备可以使用次电源完成正在进行的操作，并且可以执行数据备份操作。

技术实现思路

[0006]本公开的至少一个示例实施例提供了一种包括保护电路的存储设备，该保护电路能够检测存储设备中包括的次电源上的缺陷并在检测到缺陷时保护整个系统。
[0007]本公开的至少一个示例实施例提供了一种由存储设备执行的控制次电源的方法。
[0008]根据本公开的一个方面，提供了一种存储设备，该存储设备包括：次电源，包括多个电容器，所述次电源被配置为基于充电电压被充电，并被配置为产生内部电源电压；充电电路，被配置为基于外部电源电压产生充电电压；保护电路，被配置为检测多个电容器中的至少一个电容器是否有缺陷，并且被配置为基于多个电容器中的至少一个电容器被检测为有缺陷，去激活多个电容器中的至少一个有缺陷的电容器；以及主系统，被配置为基于外部电源电压或内部电源电压进行操作，并且其中保护电路包括：多个电阻器，连接到多个电容器的第一端；多个晶体管，连接到多个电容器的第二端；以及控制电路，被配置为基于与多个电容器相关联的多个电流中的第一电流来检测多个电容器中的至少一个电容器是否有缺陷，该第一电流与多个电容器中的至少一个电容器相关联，并且控制电路被配置为通过向多个晶体管中的与多个电容器中的至少一个电容器相关联的至少一个晶体管输出控制
信号，去激活至少一个有缺陷的电容器。
[0009]根据本公开的另一方面，提供了一种控制次电源的方法，该次电源包括多个电容器并且被配置为基于充电电压产生内部电源电压，该方法包括：基于充电电压对多个电容器进行充电，充电电压基于外部电源电压来产生，其中多个电阻器连接到多个电容器的第一端，并且多个晶体管连接到多个电容器的第二端；基于与多个电容器相关联的多个电流中的第一电流来检测多个电容器中的至少一个电容器是否有缺陷，该第一电流与多个电容器中的至少一个电容器相关联；以及基于多个电容器中的至少一个电容器被检测为有缺陷，通过向多个晶体管中的与多个电容器中的至少一个电容器相关联的至少一个晶体管输出第一控制信号，去激活多个电容器中的至少一个有缺陷的电容器。
[0010]根据本公开的另一方面，提供了一种存储设备，该存储设备包括：次电源，包括第一电容器至第N电容器，所述次电源被配置为基于充电电压被充电，并且被配置为产生内部电源电压，其中N为大于或等于2的自然数；充电电路，被配置为基于外部电源电压产生充电电压；保护电路，被配置为检测第一电容器至第N电容器中的至少一个是否有缺陷，并且被配置为基于第一电容器至第N电容器中的至少一个电容器被检测为有缺陷，仅去激活第一电容器至第N电容器中的至少一个有缺陷的电容器；以及主系统，被配置为基于外部电源电压或内部电源电压进行操作，并且其中保护电路包括：第一电阻器至第N电阻器，连接在充电电压与第一电容器至第N电容器的第一端之间；第一晶体管至第N晶体管，连接在第一电容器至第N电容器的第二端与地电压之间，并且被配置为接收第一控制信号至第N控制信号；以及控制电路，被配置为：使用第一电阻器至第N电阻器，依次感测第一电容器至第N电容器的第一端处的第一电压至第N电压；基于充电电压和第一电压至第N电压，依次计算与第一电容器至第N电容器相关联的第一电流至第N电流；通过依次将第一电流至第N电流与参考电流进行比较，依次确定第一电容器至第N电容器是否有缺陷；基于确定第一电容器有缺陷，激活第一控制信号并记录第一缺陷信息；以及基于确定第一电容器至第N电容器全部正常，产生用于补偿由第一电阻器至第N电阻器和第一晶体管至第N晶体管产生的电压降的充电电压控制信号，该第一缺陷信息表示第一电容器有缺陷，其中，基于确定第一电容器有缺陷，基于激活的第一控制信号，与第一电容器相对应的第一晶体管被关断，并且与第一电容器相关联的电源路径被禁用，以及其中，基于确定第一电容器至第N电容器全部正常，该充电电路被配置为基于充电电压控制信号来增加充电电压的电平。
[0011]根据本公开的另一方面，提供了一种电子设备，包括：内部电源，被配置为产生内部电源电压，内部电源包括多个电容器，该多个电容器被配置为基于充电电压被充电；以及保护电路，该保护电路包括：多个电阻器，连接到多个电容器；多个晶体管，连接到多个电容器；以及控制电路，被配置为：基于在多个电阻器中的与第一电容器连接的第一电阻器两端检测到的第一电压来计算与多个电容器中的第一电容器相关联的第一电流，将第一电流与参考电流进行比较，以及基于第一电流大于参考电流来去激活第一电容器。
附图说明
[0012]根据以下结合附图进行的详细描述，将更清楚地理解说明性、非限制性示例实施例。
[0013]图1是示出了根据示例实施例的存储设备的框图。
[0014]图2是示出了图1的存储设备中包括的主系统的示例的框图。
[0015]图3是示出了图2的主系统中包括的存储控制器的示例的框图。
[0016]图4是示出了图2的主系统中包括的非易失性存储器的示例的框图。
[0017]图5是示出了图1的存储设备中包括的次电源和保护电路的示例的图。
[0018]图6是示出了根据示例实施例的控制次电源的方法的流程图。
[0019]图7是示出了在图6中监控多个电容器中的至少一个电容器是否有缺陷的示例的流程图。
[0020]图8是示出了在图7中感测多个电压的示例的流程图。
[0021]图9是示出了在图7中计算多个电流的示例的流程图。
[0022]图10和图11是示出了在图7中确定多个电容器是否有缺陷的示例的流程图。
[0023]图12是示出了在图7中感测多个电压、计算多个电流、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种存储设备，包括：次电源，包括多个电容器，所述次电源被配置为基于充电电压被充电，并被配置为产生内部电源电压；充电电路，被配置为基于外部电源电压产生所述充电电压；保护电路，被配置为检测所述多个电容器中的至少一个电容器是否有缺陷，并且被配置为基于所述多个电容器中的至少一个电容器被检测为有缺陷，去激活所述多个电容器中的至少一个有缺陷的电容器；以及主系统，被配置为基于所述外部电源电压或所述内部电源电压进行操作，以及其中，所述保护电路包括：多个电阻器，连接到所述多个电容器的第一端；多个晶体管，连接到所述多个电容器的第二端；以及控制电路，被配置为基于与所述多个电容器相关联的多个电流中的第一电流来检测所述多个电容器中的至少一个电容器是否有缺陷，所述第一电流与所述多个电容器中的所述至少一个电容器相关联，并且所述控制电路被配置为通过向所述多个晶体管中的与所述多个电容器中的至少一个电容器相关联的至少一个晶体管输出控制信号，去激活至少一个有缺陷的电容器。2.根据权利要求1所述的存储设备，其中：所述多个电容器的数量、所述多个电阻器的数量和所述多个晶体管的数量彼此相等，以及所述多个电阻器中的每一个和所述多个晶体管中的每一个分别连接到所述多个电容器中的每一个。3.根据权利要求2所述的存储设备，其中：所述多个电容器包括第一电容器，所述多个电阻器包括连接在所述充电电压与所述第一电容器的第一端之间的第一电阻器，所述多个晶体管包括连接在所述第一电容器的第二端与地电压之间的第一晶体管，所述控制信号包括施加到所述第一晶体管的第一控制信号，以及所述控制电路被配置为：使用所述第一电阻器来感测所述第一电容器的第一端处的第一电压，基于所述充电电压和所述第一电压来计算所述第一电流，以及基于所述第一电流来确定所述第一电容器是否有缺陷。4.根据权利要求3所述的存储设备，其中，所述控制电路被配置为：基于所述第一电流大于第一参考电流，确定所述第一电容器有缺陷。5.根据权利要求3所述的存储设备，其中，所述控制电路被配置为：基于所述第一电流小于第二参考电流，确定所述第一电容器有缺陷。6.根据权利要求3所述的存储设备，其中：所述控制电路被配置为：基于确定所述第一电容器有缺陷，激活所述第一控制信号，以及基于激活的第一控制信号，所述第一晶体管被关断，并且与所述第一电容器相关联的
电源路径被去激活。7.根据权利要求6所述的存储设备，其中，所述控制电路包括存储器，并且表示所述第一电容器有缺陷的第一缺陷信息被记录在所述存储器中。8.根据权利要求7所述的存储设备，其中，所述第一缺陷信息用于对所述存储设备的缺陷分析。9.根据权利要求7所述的存储设备，其中，响应于所述存储设备断电并然后再次通电，所述控制电路被配置为：基于所述第一缺陷信息来激活所述第一控制信号，而不执行感测所述第一电压、计算所述第一电流、以及确定所述第一电容器是否有缺陷的操作。10.根据权利要求3所述的存储设备，其中，基于确定所述第一电容器是正常的，所述控制电路被配置为：产生充电电压控制信号，以补偿由所述第一电阻器和所述第一晶体管产生的电压降，以及向所述充电电路输出所述充电电压控制信号。11.根据权利要求10所述的存储设备，其中，所述充电电路被配置为基于所述充电电压控制信号来增加所述充电电压的电平。12.根据权利要求3所述的存储设备，其中，所述控制电路被配置为还执行遥测功能，并且被配置为在所述第一电容器被确定为有缺陷之前执行缺陷防止功能或预先通知功能。13.根据权利要求12所述的存储设备，其中：基于所述第一电流大于第一参考电流，所述控制电路被配置为产生表示在所述第一电容器上出现缺陷的概率增加的第一通知信号，基于所述第一电流大于第二参考电流，所述控制电路被配置为确定在所述第一电容器上出现所述缺陷，并产生表示在所述第一电容器上出现所述缺陷的第二通知信号，以及其中，所述第二参考电流大于所述第一参考电流。14.根据权利要求1所述的存储设备，其中：所述多个电容器被分组为多个电容器组，所述多个电容器组中的每一个组包...

【专利技术属性】
技术研发人员：成基贤，郑铉优，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：