TWI810984B

TWI810984B - 電源時序控制系統及具有其之電子裝置

Info

Publication number: TWI810984B
Application number: TW111123147A
Authority: TW
Inventors: 沈國良
Original assignee: 立端科技股份有限公司
Priority date: 2022-06-22
Filing date: 2022-06-22
Publication date: 2023-08-01
Also published as: TW202401206A

Abstract

本發明主要揭示一種電源時序控制系統，其應用於例如為伺服器的一電子裝置之中，且主要包括：一基板管理晶片以及一微控制晶片(如：CPLD晶片)。依據本發明之設計，該微控制晶片包括一電源順序控制器以及一記憶體，且該基板管理晶片可與一外部電子裝置資訊連結。特別地，用戶可以操作該外部電子裝置設計複數個電源信號的波形，接著將其轉換成一電源時序編碼，並透過該基板管理晶片將該電源時序編碼寫入該記憶體內。依此設計，在接收該電源裝置所傳送的power good信號之後，該電源順序控制器依據儲存在該記憶體之中的該電源時序編碼而產生一電源時序控制信號，並利用此電源時序控制信號控制該電源裝置依一特定順序輸出複數個電源信號，使各個電源信號皆在指定的時間點使能(enable)。

Description

電源時序控制系統及具有其之電子裝置

本發明係關於電源時序管理之技術領域，尤指可以實時微調(real-time fine tune)一電源裝置之多個電源信號的輸出順序(outputting sequence of multiple power signals)的一種電源時序控制系統。

隨著電子產品的複雜化與多元化的發展，其具有的電源裝置的供電順序(Power-on sequence)與關電順序(Power-off sequence)也變得越來越重要。舉例來說，如果電子產品內部各個電子零件的供電順序不正確，例如：電子零件A供電太快而電子零件B供電太慢，將造成電子產品的電子元件的工作異常或損壞。

因此，檢測與監測電子產品的電源順序(Power sequence)變得極為重要。習知的方法係使用示波器(Oscilloscope)或是三用電表(Multimeter)逐一量測電源裝置的多個電源信號的輸出順序(outputting sequence of multiple power signals)，以確認每個電源信號的使能時間點是否正確，是否需要進行使能時間點的調整。然而，習知的方法在實際應用上顯示出以下缺點：

(1)使用示波器逐一量測電源裝置的每個電源信號顯然過度花費人力、時間成本，且難以避免人為疏失。

(2)在電源裝置、主機板以及其它必要電子零組件皆已被裝設在主機殼體之內以後，工程人員難以利用示波器逐一量測電源裝置的每個電源信號，從而無法實時檢測並微調(real-time monitor and fine tune)每個電源信號的使能時間點。

由前述說明可知，習知的電源時序檢測及調整方法係存在明顯的缺陷有待改進。有鑑於此，本案之發明人係極力加以研究發明，而終於研發完成本發明之一種電源時序控制系統。

本發明之主要目的在於提供一種電源時序控制系統，其應用於例如為伺服器的一電子裝置之中，且主要包括：一基板管理晶片以及一微控制晶片(如：CPLD晶片)。依據本發明之設計，該微控制晶片包括一電源順序控制器以及一記憶體，且該基板管理晶片可與一外部電子裝置資訊連結。特別地，用戶可以操作該外部電子裝置設計複數個電源信號的波形，接著將其轉換成一電源時序編碼，並透過該基板管理晶片將該電源時序編碼寫入該記憶體內。依此設計，在接收該電源裝置所傳送的power good信號之後，該電源順序控制器依據儲存在該記憶體之中的該電源時序編碼而產生一電源時序控制信號，並利用此電源時序控制信號控制該電源裝置依一特定順序輸出複數個電源信號，使各個電源信號皆在指定的時間點使能(enable)，從而確保該電子裝置內部的電子組件的供電順序正確。

為達成上述目的，本發明提出所述電源時序控制系統的一實施例，其應用於一電子裝置之中，且包括：一基板管理晶片；以及一微控制晶片，耦接該基板管理晶片與該電子裝置所具有的一電源裝置，且包括一電源順序控制器以及一記憶體；其中，操作一外部電子裝置可資訊連結該基板管理晶片，從而透過該基板管理晶片將編輯過後的一電源時序編碼寫入該記憶體內；其中，在接收該電源裝置所傳送的一電源良好(power good)指示信號之後，該微控制晶片啟用其所述電源順序控制器依據儲存在該記憶體之中的該電源時序編碼而產生一電源時序控制信號，接著傳送該電源時序控制信號至該電源裝置從而控制該電源裝置依一特定順序輸出複數個電源信號。

在一實施例中，該基板管理晶片具有一網路介面，且透過該網路介面和該外部電子裝置資訊連結。

在一實施例中，該網路介面為一有線網路介面或一無線網路介面。

在一實施例中，該電子裝置為選自於由伺服器、雲端運算電腦、工業電腦、桌上型電腦、一體式(All-in-one)電腦、和筆記型電腦所組成群組之中的任一者。

在一實施例中，該電源裝置為選自於由電源供應器、電源備援單元(Battery backup unit, BBU)和電能儲存裝置所組成群組之中的任一者。

在一實施例中，該外部電子裝置為選自於由雲端運算電腦、工業電腦、桌上型電腦、筆記型電腦、平板電腦、和智慧型手機所組成群組之中的任一者。

在一實施例中，該微控制晶片為選自於由場域可程式化邏輯閘陣列晶片(Field Programmable Gate Array, FPGA)和複雜可程式邏輯裝置(Complex Programmable Logic Device, CPLD)晶片所組成群組之中的任一者。

在一實施例中，該微控制晶片還耦接該電源裝置所輸出的該複數個電源信號，且更包括一信號檢測單元。

在一實施例中，該信號檢測單元檢測各個所述電源信號的一使能時間點，接著將包含複數個所述使能時間點的一檢測數據儲存在該記憶體之中。並且，該信號檢測單元透過偵測所述電源信號的一準位驟變點以決定所述使能時間點。

在一實施例中，該外部電子裝置可透過該基板管理晶片自該記憶體讀出所述檢測數據，並依據複數個所述使能時間點生成複數個檢測電源信號，接著確認複數個所述檢測電源信號的電源順序。

進一步地，本發明同時提供一種電子裝置，其包括：一主機板、一電源裝置以及設置在該主機板之上的複數個電子元件；其特徵在於，所述電子裝置具有如前所述本發明之電源時序控制系統。並且，所述電子裝置為選自於由伺服器、雲端運算電腦、工業電腦、桌上型電腦、一體式(All-in-one)電腦、和筆記型電腦所組成群組之中的任一者。

為了能夠更清楚地描述本發明所提出之一種電源時序控制系統，以下將配合圖式，詳盡說明本發明之較佳實施例。

第一實施例

請參閱圖1，其顯示本發明之一種電源時序控制系統的第一實施例的方塊圖。並且，圖2顯示具有本發明之電源時序控制系統的一電子裝置的立體圖。如圖1與圖2所示，本發明之電源時序控制系統1係應用於例如為伺服器的一個電子裝置1E之中。通常，該電子裝置1E包括：一主機板1E0、一電源裝置1E1以及設置在該主機板1E0之上的複數個電子元件。更詳細地說明，本發明之電源時序控制系統1主要包括：一基板管理晶片11以及一微控制晶片12，且該基板管理晶片11與該微控制晶片12皆設置在該主機板1E0之上。

依據本發明之設計，該微控制晶片12耦接該基板管理晶片11與該電源裝置1E1，且包括一電源順序控制器121以及一記憶體122。並且，該基板管理晶片11具有一網路介面111，且透過該網路介面111可以和一外部電子裝置2資訊連結。在可行的實施例中，該網路介面111可以為一有線網路介面或一無線網路介面。

特別地，用戶可以操作該外部電子裝置2設計複數個電源信號的波形，如圖3所示。完成該複數個電源信號的波形設計之後，接著將其轉換成一電源時序編碼，如圖4所示。最後，操作該外部電子裝置2與該基板管理晶片11資訊連結，從而透過該基板管理晶片11將該電源時序編碼寫入該記憶體122內。如此，在接收該電源裝置1E1所傳送的一電源良好(power good)指示信號PG之後，該微控制晶片12會啟用其所述電源順序控制器121依據儲存在該記憶體122之中的該電源時序編碼而產生一電源時序控制信號EN，接著傳送該電源時序控制信號EN至該電源裝置1E1，從而控制該電源裝置1E1依一特定順序輸出複數個電源信號。簡單地說，在該電源時序控制信號EN的控制之下，各個電源信號的波形會如圖4所示，會在指定的時間點使能(enable)，從而確保該電子裝置內部的電子組件的供電順序正確，保證各所述電子組件不會因供電順序錯誤而工作異常或損壞。

本發明並不限制該電子裝置1E必須為伺服器。在可行的實施例中，該電子裝置1E亦可為雲端運算電腦、工業電腦、桌上型電腦、一體式(All-in-one)電腦、或筆記型電腦。值得說明的是，在該電子裝置1E為伺服器或工業電腦的情況下，其通常會同時包含電源供應器與電源備援單元(Battery backup unit, BBU)。因此，圖1所示之電源裝置1E1指的是電源供應器、電源備援單元(BBU)及/或電能儲存裝置(如：電池)。

同樣地，本發明並不限制該微控制晶片12與該外部電子裝置2的類型。在可行的實施例中，該微控制晶片12可以為一FPGA晶片或一CPLD晶片。更詳細地說明，FPGA晶片為場域可程式化邏輯閘陣列晶片(Field Programmable Gate Array, FPGA)，而CPLD晶片則為複雜可程式邏輯裝置(Complex Programmable Logic Device, CPLD)晶片。另一方面，該外部電子裝置2可為雲端運算電腦、工業電腦、桌上型電腦、筆記型電腦、平板電腦、和智慧型手機所組成群組之中的任一者。

第二實施例

請參閱圖5，其顯示本發明之電源時序控制系統的第二實施例的方塊圖。在第二實施例之中，該微控制晶片12還同時耦接該電源裝置1E1所輸出的該複數個電源信號，且更包括一信號檢測單元123。當本發明之電源時序控制系統1操作在一檢測模式(Measurement mode)時，該信號檢測單元123檢測各個所述電源信號的一使能時間點，接著將包含複數個所述使能時間點的一檢測數據儲存在該記憶體122之中。舉例而言，該信號檢測單元123透過偵測所述電源信號的一準位驟變點以決定所述使能時間點。更詳細地說明，如圖3所示，所述準位驟變點指的是所述電源信號的波形之中High轉Low或Low轉High的時間點。

在完成各個電源信號的量測以及所述檢測數據的儲存之後，用戶可以操作該外部電子裝置2與該基板管理晶片11資訊連結，接著透過該基板管理晶片11自該記憶體122讀出所述檢測數據。最終，用戶可以操作該外部電子裝置2將所述檢測數據轉換成複數個檢測電源信號，接著便可以檢視每個檢測電源信號之中的準位驟變點(即，使能時間點)，完成複數個所述檢測電源信號的電源順序的檢查。若在檢查的過程中發現某幾個電源信號的使能時間點過早或者過晚，則可以修改複數個電源信號的波形設計之後，接著將其轉換成修改後的電源時序編碼，再次寫入該記憶體122。

如此，上述係已完整且清楚地說明本發明之一種電源時序控制系統。必須加以強調的是，上述之詳細說明係針對本發明可行實施例之具體說明，惟該實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。

1:電源時序控制系統

11:基板管理晶片

111:網路介面

12:微控制晶片

121:電源順序控制器

122:記憶體

123:信號檢測單元

1E:電子裝置

1E0:主機板

1E1:電源裝置

2:外部電子裝置

圖1為本發明之一種電源時序控制系統的第一實施例的方塊圖；圖2為具有本發明之電源時序控制系統的一電子裝置的立體圖；圖3為複數個電源信號的波形圖；圖4為一電源時序編碼的示意圖；以及圖5為本發明之電源時序控制系統的第二實施例的方塊圖。