CN110716151A - 具有电源品质检测模组的电子设备及其相关方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种具有电源品质检测模组的电子设备及其相关方法。电子设备包括一电源模组、一储存模组、以及一电源品质检测模组。电源模组接收一外部电源。电源模组转换外部电源为一第一内部电压。电源品质检测模组电性连接电源模组以及储存模组。储存模组通过电源品质检测模组电性连接电源模组，以接收第一内部电压。其中，电源品质检测模组根据第一内部电压的波型决定出一品质参数决定是否发送一第一警示讯号。

Description

具有电源品质检测模组的电子设备及其相关方法

技术领域

本发明是有关于一种电源品质检测系统，且特别是一种设置在储存模组以及电源模组之间的电源检测模组。

背景技术

储存模组需要稳定的电压作为运作基础，特别是固态储存装置、记忆卡。若是电力环境中，交流电压变动太大，或/及电源模组的设计不佳，则可能无法提供稳定的电压给储存模组。若是提供给储存模组的电压太高或是太低，储存模组则可能有误动作、读写错误、甚至是造成储存模组的损坏。

因此，如何提供一种检测电源品质的电源品质检测电路、模组及方法以防止上述问题，已经是业界的一个重要课题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种电源品质检测系统，包括：一电源模组，接收一外部电源，所述电源模组转换所述外部电源为一第一内部电压；一储存模组；以及一电源品质检测模组，电性连接所述电源模组以及所述储存模组，所述储存模组通过所述电源品质检测模组电性连接所述电源模组，以接收所述第一内部电压；其中，所述电源品质检测模组根据所述第一内部电压的波型决定出一品质参数以决定是否发送一警示讯号。

有鉴于此，本发明实施例提供了一种电源品质检测方法，系应用一储存模组，该方法包括：接收一外部电源，藉由一电源模组将所述外部电源转换为一第一内部电压；以及从复数个波形类型中确定出所述第一内部电压的波形，以产生一检测结果；所述储存模组根据该检测结果来自复数个编程模式中决定出的一个编程模式以进行存取所述储存模组的资料。

综上所述，本发明利用电源品质检测系统检测传输至储存模组的第一内部电压，以判断第一内部电压的电压品质，有效的判断储存模组的工作环境，并且在电压不稳定时，可以有效找到问题所在，快速提供解决方案。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

图1是本发明实施例的电源品质检测系统的示意图。

图2是本发明实施例的电源品质检测系统的另一示意图。

图3是本发明实施例的电源品质检测模组检测第一内部电压的示意图。

图4是本发明实施例的电源品质检测模组检测第一内部电压的另一示意图。

图5是本发明实施例的电源品质检测模组检测第一内部电压的另一示意图。

图6是本发明实施例的电源品质检测模组的示意图。

符号说明：

1、1’ 电源品质检测系统

11、11’ 电源模组

12、12’ 主板模组

13、13’ 处理器

14、14’ 储存模组

15、15’ 电源品质检测模组

IV1 第一内部电压

AC 外部电压

HT1 第一高电压临界值

HT2 第二高电压临界值

LT1 第一低电压临界值

LT2 第二低电压临界值

151 类比数位转换单元

152 判断计数单元

153 警示单元

T 预定时间

具体实施方式

在下文将参看随附图式更充分地描述各种例示性实施例，在随附图式中展示一些例示性实施例。然而，本发明概念可能以许多不同形式来体现，且不应解释为限于本文中所阐述的例示性实施例。确切而言，提供此等例示性实施例使得本发明将为详尽且完整，且将向熟习此项技术者充分传达本发明概念的范畴。在诸图式中，可为了清楚而夸示层及区的大小及相对大小。类似数字始终指示类似元件。

应理解，虽然本文中可能使用术语第一、第二、第三等来描述各种元件，但此等元件不应受此等术语限制。此等术语乃用以区分一元件与另一元件。因此，下文论述的第一元件可称为第二元件而不偏离本发明概念的教示。如本文中所使用，术语「及/或」包括相关联的列出项目中的任一者及一或多者的所有组合。

以下将以至少一种实施例配合图式来说明电源品质检测模组以及电源品质检测系统，然而，下述实施例并非用以限制本揭露内容。在以下叙述中，具有两个以上端点的电子元件，若有特别标记，则以脚位标记作为其脚位叙述，若没有特别标记，则横向设置的两端点电子元件，以左侧端点为第一端，以右侧端点为第二端。若是垂直设置的两端点电子组件，则以上侧端点为第一端，下侧端点为第二端。

〔本发明的电源品质检测系统以及电源品质检测模组的实施例〕

请参照图1以及图2，图1是本发明实施例的电源品质检测系统的示意图。图2是本发明实施例的电源品质检测系统的另一示意图。该电源品质检测系统1的实施态样可内含有储存模组的电子设备，例如：固态储存装置(SSD)、记忆卡(Memory Card)、电脑系统、平板、智慧型手机…等。

在本实施例中，电源品质检测系统1包括一电源模组11、一主板模组12、一处理器13、一储存模组14、以及一电源品质检测模组15。

在本实施例中，电源模组11接收一外部电压AC。电源模组转换外部电源AC为一第一内部电压IV1。

电源品质检测模组15电性连接电源模组11以及储存模组14。储存模组14电性连接电源模组11，以接收所述第一内部电压IV1。

主板模组12电性连接电源模组11。处理器13设置在主板模组12上，处理器13电性连接电源模组11、主板模组12、以及储存模组14。

在本实施例中，电源模组11、主板模组12、处理器13、储存模组14构成一电脑系统(图未示)，设置在一壳体(图未示)中。

在本实施例中，电脑系统(图未示)还包括一操作系统，通过电源模组11、主板模组12、处理器13、储存模组14等元件进行运作。

在本实施例中，储存模组14可以设置在主板模组12上。例如，储存模组14通过快捷外设互联标准界面(Peripheral Component Interconnect Express，PCIe)直接设置在主板模组12上。储存模组14与主板模组12也可以分别独立设置。举例来说，就是储存模组14通过一传输线以及一序列高技术配置界面(Serial Advanced Technology Attachment,SATA)与主板模组电性连接。

如图2所示，图2的电源品质检测系统1’包括一电源模组11’、一主板模组12’、一处理器13’、一储存模组14’、以及一电源品质检测模组15’。图1的电源品质检测系统1与图2的电源品质检测系统1’不同的地方在于：图1的储存模组14没有设置在主板模组12上，图2的储存模组14’设置在主板模组12’上。

在本实施例中，储存模组14是固态硬碟(Solid-state disk,SSD)。

在本实施例中，电源品质检测模组15会根据第一内部电压IV1的一品质参数决定是否发送一第一警示讯号。在本实施例中，若是外部电压AC的大幅度变动或是电源模组11的设计不良，都会造成第一内部电压IV1会有大幅度电压变化(例如：是电压位准的变化)。因此，在本实施例中，第一内部电压IV1的电压变化可以到达几伏特的程度。

第一内部电压IV1的品质参数是根据第一内部电压IV1在预定时间T内大于一第一高电压临界值HT1的一第一次数、第一内部电压IV1在预定时间T内小于一第一低电压临界值LT1的一第二次数、或第一内部电压IV1在预定时间T内大于一第一高电压临界值HT1的第一次数以及第一内部电压IV1在预定时间T内小于一第一低电压临界值LT1的第二次数的组合而决定。

也就是，当第一内部电压IV1在预定时间T内大于第一高电压临界值HT1的第一次数大于一第一预定次数时，代表第一内部电压IV1的品质参数不合格，因此电源品质检测模组15发送一第一警示讯号。

当第一内部电压IV1在预定时间T内小于第一低电压临界值LT1的所述第二次数大于第二预定次数时，代表第一内部电压IV1的品质参数不合格，电源品质检测模组15也会发送所述第一警示讯号。

再者，当第一内部电压IV1在预定时间T内大于第一高电压临界值HT1的第一次数大于一第三预定次数，且第一内部电压IV1在预定时间T内小于第一低电压临界值LT1的第二次数大于一第四预定次数时，电源品质检测模组15发送所述第一警示讯号。

在本实施例中，第一高电压临界值HT1以及第一低电压临界值LT1是根据会造成储存模组14动作错误、读写错误、误动作、或是硬体损伤的电压值而决定，在本发明中不做限制。

在本实施例中，第一预定次数、第二预定次数、第三预定次数、第四预定次数可以根据实际需求进行设计、调整，在本发明中不做限制。此外，预定时间T的长短也可以根据实际需求进行调整设计，在本发明中不做限制。

在本实施例中，电源品质检测模组15提供警告讯号是提供给处理器13或电脑系统(图未示)的处理器13上运作的一操作系统(图未示)。处理器13或是操作系统(图未示)会根据警告讯号进行纪录、或是提醒使用者目前电源品质较差。

在本实施例中，当第一内部电压IV1大于一第二高电压临界值HT2，电源品质检测模组15发送一第二警示讯号。同样地，当第一内部电压IV1低于一第二低电压临界值LT2，电源品质检测模组15发送第二警示讯号。

在本实施例中，第二警示讯号就是提醒处理器13或是操作系统(图未示)。此外，第二高电压临界值HT2大于第一高电压临界值HT1。第二低电压临界值LT2小于第一低电压临界值LT1。

在本实施例中，第二高电压临界值HT2、第二低电压临界值LT2是根据储存模组14可能损害的电压所决定。也就是第一内部电压IV1只要超过第二高电压临界值HT2、或是低于第二低电压临界值LT2，储存模组14就会损坏或是不动作。

请参照图1以及图2，图1中的储存模组14是不设置在主板模组12上。而图2中的储存模组14则是设置在主板模组12上。

请参照图3、图4以及图5，图3是本发明实施例的电源品质检测模组检测第一内部电压的示意图。图4是本发明实施例的电源品质检测模组检测第一内部电压的另一示意图。图5是本发明实施例的电源品质检测模组检测第一内部电压的另一示意图。

请参照图3，图3中的第一内部电压IV1的电压曲线，都大于第一低电压临界值LT1，因此接收图3中的第一内部电压IV1的储存模组14可以动作。但是由于第一内部电压IV1的峰值会大于第一高电压临界值HT1，因此可能造成储存模组14的损坏。

在本实施例中，电源品质检测模组15会检测第一内部电压IV1在预定时间T内大于第一高电压临界值HT1的次数是否大于第一预定次数。在本实施例中，第一预定次数设定是5次，然而，图3中，第一内部电压IV1大于第一高电压临界值HT1的次数是4次，因此，电源品质检测模组15并不会发送第一警示讯号。

请参照图4，图4中的第一内部电压IV1的电压曲线，都小于第一高电压临界值HT1，因此接收图4中的第一内部电压IV1的储存模组14并不会因为电压过高而损坏。但是由于第一内部电压IV1的最小值会小于第一低电压临界值LT1，因此可能造成储存模组14的误动作或是读写错误。

在本实施例中，电源品质检测模组15会检测第一内部电压IV1在预定时间T内小于第一低电压临界值的LT1次数是否大于第二预定次数。在本实施例中，第二预定次数是2次。图4中，第一内部电压IV1在预定时间T内小于第一低电压临界值HT1的次数是4次，因此，电源品质检测模组15会发送第一警示讯号。

请参照图5，图5中的第一内部电压IV1的电压曲线，是介于第二高电压临界值HT2以及第二低电压临界值LT2之间。但是图5中的第一内部电压IV1部分会大于第一高电压临界值HT1，部分的第一内部电压IV1则会小于第一低电压临界值LT1。因此接收图5中的第一内部电压IV1的储存模组14有机会因为电压过高而损坏，也有机会因为电压过低而误动作或是读写错误。

在本实施例中，电源品质检测模组15会检测第一内部电压IV1在预定时间T内大于第一高电压临界值HT1的次数是否大于一第三预定次数，以及第一内部电压IV1在预定时间T内小于第一低电压临界值的LT1次数是否大于第四预定次数。在本实施例中，第三预定次数以及第四预定次数分别是1次。

而图5中，第一内部电压IV1在预定时间T内大于第一高电压临界值HT以及小于第一低电压临界值LT1的次数分别是2次以及1次，因此，电源品质检测模组15会发送第一警示讯号。

请参照图6，图6是本发明实施例的电源品质检测模组的示意图。

在本实施例中，电源品质检测模组15包括一类比数位转换单元151、一判断计数单元152、以及一警示单元153。

类比数位转换单元151用于将第一内部电压IV1从类比形式转换为数字形式。判断计数单元152电性连接类比数位计数单元151，用于判断第一内部电压IV1的电压高低以及计算次数以决定第一内部电压IV1的品质参数，并根据品质参数产生一判断结果。

也就是，判断计数单元152会对数位形式的第一内部电压IV1进行电压判断是否大于第一高电压临界值HT1、或是低于第一低电压临界值，以决定第一内部电压IV1的品质参数。

在本实施例中，警示单元153电性连接判断计数单元152，并根据判断技术单元152对第一内部电压IV1的品质参数的判断结果，决定是否发送一第一警示讯号或是一第二警示讯号。

一实施例中，该储存模组14系由复数个NAND记忆元件所实现的。一实施例中，该储存模组14系四级单元(Quad-level cells,QLC)NAND记忆元件所实现的。在此实施例中，该储存模组14中的存储区块(block)可以使用每单元一位元(one-bit-per-cell,1bpc)编程模式、每单元两位元(two-bit-per-cell,2bpc)编程模式、每单元三位元(three-bit-per-cell,3bpc)编程模式、或每单元四位元(four-bit-per-cell,4bpc)编程模式来编程数据。因此，当电能质量检测模组15确定电压IV1的质量不好时(例如，发送第一警告信号或第二警告信号)，存储装置14的编程模式可调整成不容易进行错误的写入操作。例如，SSD中的控制电路根据质量控制信号或警告信号选择多种编程模式中的一种，以将编程后的数据编程到该储存模组14的第一存储区块中。透过上述方法可以提高该储存模组14内数据的可靠性。

另外，电源品质检测模组15除了可检测电压位准的变化，尚可检测电压的波形变化(例如是频率上的变化)。一实施例中，电源品质检测模组15可以记录内部电压IV1的波形类型(waveforms patterns)。例如，存储设备14中的控制器可确定在图3和图4的波形类型是相同的(因，基本上频率是固定的，仅电压准位不同)；并确定图2中的波形是图3(或图4)和图5的波形是不同的(因图3波形的频率是固定的，而图5波形的频率是动变的)，所以图5与图3是属于不同的波形类型(waveforms patterns)。因为外部电源AC的频率(50、60Hz)是固定的，当存储设备14中的控制器发现内部电压IV1的波形出现在不同的波形类型(例如，波形的频率是动变)时，存储设备14中控制器可以确定该功率模块11中的组件可能出现缺陷，而产生另一个警告信号。

〔实施例的可能功效〕

综上所述，本发明利用电源品质检测系统检测传输至储存模组的第一内部电压，以判断第一内部电压的电压品质，有效的判断储存模组的工作环境，并且在电压不稳定时，可以有效找到问题所在，快速提供解决方案。

以上该仅为本发明的实施例，其并非用以局限本发明的专利范围。

Claims (11)

1.一种电源品质检测系统，包括：

一电源模组，接收一外部电源，所述电源模组转换所述外部电源为一第一内部电压；

一储存模组；以及

一电源品质检测模组，电性连接所述电源模组以及所述储存模组，所述储存模组通过所述电源品质检测模组电性连接所述电源模组，以接收所述第一内部电压；

其中，所述电源品质检测模组根据所述第一内部电压的波型定出一品质参数以决定是否发送一第一警示讯号。

2.根据权利要求1所述的电源品质检测系统，其中，所述第一内部电压的所述品质参数是根据所述第一内部电压在一预定时间内大于一第一高电压临界值的一第一次数、所述第一内部电压在所述预定时间内小于一第一低电压临界值的一第二次数、或所述第一次数以及第二次数的组合而决定。

3.根据权利要求2所述的电源品质检测系统，其中，当所述第一内部电压在所述预定时间内大于所述第一高电压临界值的所述第一次数大于一第一预定次数或/及当所述第一内部电压在所述预定时间内小于所述第一低电压临界值的所述第二次数大于一第二预定次数时，所述电源品质检测模组发送一第一警示讯号。

4.根据权利要求2所述的电源品质检测系统，其中，当所述第一内部电压大于一第二高电压临界值或/及当所述第一内部电压低于一第二低电压临界值，所述电源品质检测模组发送一第二警示讯号。

5.根据权利要求1所述的电源品质检测系统，其中，所述电源品质检测模组从复数个波形类型中确定出所述第一内部电压的波形类型，以产生一检测结果以指示所述电源模组的状态。

6.根据权利要求1所述的电源品质检测系统，其中，所述检测结果系指示所述第一内部电压的频率是否有改变。

7.根据权利要求1所述的电源品质检测系统，其中，所述电源品质检测模组检测所述第一内部电压的波形以产生该检测结果，且所述储存模组根据该检测结果来自复数个编程模式中决定出的一个编程模式以进行编程。

8.根据权利要求7所述的电源品质检测系统，其中，所述复数个编程模式包括有每单元一位元编程模式和每单元多位元编程模式。

9.根据权利要求1所述的电源品质检测系统，其中，所述电能质量检测模块包括：

一类比数位转换器(ADC)，用于将第一内部电压的类比形式转换为一数字形式；

一确定与计数单元，耦接至类比数位转换器，用以决定出所述第一内部电压的一电压准位及该品质参数，并根据该品质参数产生该检测结果。

10.根据权利要求1所述的电源品质检测系统，还包括：

一主板模组，电性连接所述电源模组；以及

一处理器，设置在所述主板模组上，电性连接所述主板模组、所述电源模组、以及所储存模组；

其中，所述第一警示讯号是提供至所述处理器。

11.一种电源品质检测方法，系应用一储存模组，该方法包括：

接收一外部电源；

藉由一电源模组将所述外部电源转换为一第一内部电压；

从复数个波形类型中确定出所述第一内部电压的波形类型，以产生一检测结果；以及

所述储存模组根据该检测结果来自复数个编程模式中决定出的一个编程模式以进行存取所述储存模组的资料。

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