KR102401578B1 - 보조 전원 검사 방법 및 이를 적용한 전자 장치 - Google Patents
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Abstract
보조 전원 검사 방법 및 이를 적용한 전자 장치에 관하여 개시한다. 보조 전원 검사 방법은 보조 전원 공급 장치의 충전 동작을 초기 설정된 시간 동안 중단시키기 위한 충전 디스에이블 신호를 상기 보조 전원 공급 장치에 인가하는 단계, 상기 충전 디스에이블 신호가 인가되는 구간에서 상기 보조 전원 공급 장치의 충전 전압을 모니터링하는 단계 및, 상기 충전 전압이 초기 설정된 임계 전압 미만으로 검출되는 경우에 상기 보조 전원 공급 장치를 불량으로 판정하는 단계를 포함하고, 상기 보조 전원 공급 장치는 서든 파워 오프 시에 상기 충전 전압에 기초한 보조 전원을 시스템 전원 라인에 공급하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 보조 전원을 이용하는 전자 장치 및 이에 대한 검사 방법에 관한 것으로서, 자세하게는 보조 전원 검사 방법 및 이를 적용한 전자 장치에 관한 것이다.
데이터를 처리하는 전자 장치는 주 전원 장치의 갑작스런 파워 오프(이하, 서든 파워 오프(SPO; sudden power off))로 인한 데이터 손실을 방지하기 위하여 보조 전원 공급 장치가 사용된다. 그런데, 보조 전원 공급 장치에 이상이 발생된 경우에는 서든 파워 오프가 발생되는 경우에 데이터 손실을 방지할 수 없게 된다. 이에 따라서, 보조 전원 공급 장치에 대한 정상 동작 여부를 효율적으로 검사하는 방안이 필요하게 되었다.
본 발명의 기술적 사상이 해결하려는 과제는 보조 전원 공급 장치에 대한 정상 동작 여부를 효율적으로 검사하기 위한 보조 전원 공급 장치 검사 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 기술적 사상이 해결하려는 다른 과제는 보조 전원 공급 장치에 대한 정상 동작 여부를 효율적으로 검사하는 전자 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 기술적 사상의 일면에 따른 보조 전원 검사 방법은 보조 전원 공급 장치의 충전 동작을 초기 설정된 시간 동안 중단시키기 위한 충전 디스에이블 신호를 상기 보조 전원 공급 장치에 인가하는 단계, 상기 충전 디스에이블 신호가 인가되는 구간에서 상기 보조 전원 공급 장치의 충전 전압을 모니터링하는 단계 및, 상기 충전 전압이 초기 설정된 임계 전압 미만으로 검출되는 경우에 상기 보조 전원 공급 장치를 불량으로 판정하는 단계를 포함하고, 상기 보조 전원 공급 장치는 서든 파워 오프 시에 상기 충전 전압에 기초한 보조 전원을 시스템 전원 라인에 공급하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 충전 디스에이블 신호가 발생되는 구간의 길이는 상기 보조 전원 공급 장치의 정상적인 충전 소자에서의 자연 방전 진행에 따른 상기 충전 전압이 상기 보조 전원으로 동작할 수 있는 보증 전압보다 높은 전압 레벨을 유지할 수 있는 구간의 길이로 결정할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 임계 전압은 상기 보조 전원으로 동작할 수 있는 보증 전압보다 높거나 같은 전압 레벨로 설정할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 충전 동작을 허용하는 충전 인에이블 신호와 상기 충전 동작을 차단하는 충전 디스에이블 신호를 반복적으로 상기 보조 전원 공급 장치에 인가하며, 상기 충전 디스에이블 신호는 상기 보조 전원 공급 장치가 풀 챠지(full charge) 상태에 도달된 이후에 인가될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 충전 디스에이블 신호가 인가되는 구간에서 상기 충전 전압이 초기 설정된 임계 전압 미만으로 검출되는 경우에 상기 보조 전원 공급 장치에서의 충전 동작이 이루어지는 충전 소자에 오픈(open) 결함(fault) 이 발생된 것으로 판정할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 보조 전원 공급 장치의 충전 동작은 하나 이상의 커패시터로 구성된 충전 회로에서 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 보조 전원 공급 장치는 상기 충전 디스에이블 신호가 인가되는 동안에 서든 파워 오프가 발생되면 상기 충전 전압에 기초한 보조 전원을 상기 시스템 전원 라인에 공급할 수 있다.
발명의 기술적 사상의 다른 면에 따른 전자 장치는 전기 에너지를 충전하는 동작 및 주 전원이 비정상인 경우에 충전된 전기 에너지에 기초한 보조 전원을 시스템 전원 라인에 공급하는 동작을 수행하는 보조 전원 공급 장치 및, 상기 시스템 전원 라인에 공급되는 전원을 이용하여 상기 보조 전원 공급 장치 및 메모리 장치의 동작을 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 충전 인에이블 신호와 충전 디스에이블 신호를 반복적으로 상기 보조 전원 공급 장치에 인가하고, 상기 충전 디스에이블 신호를 인가하는 구간에서의 상기 보조 전원 공급 장치의 충전 전압이 초기 설정된 임계 전압 미만으로 검출되는 경우에 상기 보조 전원 공급 장치를 불량으로 판정하는 신호를 생성시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 보조 전원 공급 장치는 전기 에너지를 충전하는 충전 회로, 상기 충전 회로로 전류를 공급하거나 상기 충전 회로로부터 상기 시스템 전원 라인으로의 전류를 공급하는 전류 경로를 관리하는 전류 제어 회로 및, 상기 충전 회로의 충전 전압이 초기 설정된 임계 전압 미만으로 검출되는 경우에 보조 전원 인터럽트 신호를 생성하는 전압 검출기를 포함하며, 상기 전류 제어 회로는 상기 충전 인에이블 신호가 인가되는 구간에서는 상기 충전 회로로의 전류 공급을 허용하고, 상기 충전 디스에이블 신호가 인가되는 구간에서는 상기 충전 회로로의 전류 공급을 차단하는 동작을 수행하며, 상기 프로세서는 상기 보조 전원 인터럽트가 수신되는 경우에 상기 보조 전원 공급 장치를 불량으로 판정하는 신호를 생성시킬 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 충전 회로는 하나 이상의 커패시터를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 전류 제어 회로는 서든 파워 오프 시에 상기 충전 회로에 충전된 전기 에너지에 기초한 전류를 상기 시스템 전원 라인에 공급하고, 상기 시스템 전원 라인에 주 전원이 공급되는 구간에서는 상기 충전 회로로부터 상기 시스템 전원 라인으로 전류가 공급되는 것을 차단하는 회로를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는 상기 보조 전원 공급 장치에 인가하는 상기 충전 디스에이블 신호의 구간 길이를 상기 충전 회로에서의 자연 방전 진행에 따른 상기 충전 전압이 상기 메모리 장치에서의 보조 전원으로 동작할 수 있는 보증 전압보다 높거나 같은 전압 레벨을 유지할 수 있는 구간의 길이로 설정할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는 상기 충전 인에이블 신호에 따라서 상기 보조 전원 공급 장치가 풀 챠지(full charge) 상태에 도달된 이후에 상기 충전 디스에이블 신호를 상기 보조 전원 공급 장치에 인가할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는 상기 보조 전원 공급 장치가 불량으로 판정되는 경우에 상기 디스에이블 신호를 상기 보조 전원 공급 장치에 연속적으로 인가할 수 있다.
본 발명에 따르면 커패시턴스 측정 회로를 추가하지 않고도 보조 전원 공급 장치의 백업 커패시터 오픈 결함을 검출할 수 있는 효과가 발생된다.
그리고, 보조 전원 공급 장치의 백업 커패시터 오픈 결함을 실시간 모니터링할 수 있는 효과가 발생된다. 또한, 보조 전원 검사 도중에 서든 파워 오프가 발생되더라도 보조 전원 공급 장치로부터 백업 파워를 공급받을 수 있는 효과가 발생된다.
도 1은 본 발명의 기술적 사상에 따른 보조 전원 검사 장치 구성의 일 예를 보여준다.
도 2는 도 1에 도시된 보조 전원 공급 장치 구성의 일 예를 보여준다.
도 3은 도 1에 도시된 보조 전원 공급 장치 구성의 다른 예를 보여준다.
도 4는 도 2 또는 도 3에 도시된 충전 회로를 예시적으로 보여준다.
도 5는 도 1에 도시된 보조 전원 검사 장치가 적용된 전자 장치 구성의 일 예를 보여준다.
도 6은 본 발명의 기술적 사상에 따른 보조 전원 검사 방법의 일 예를 보여주는 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 기술적 사상에 따른 보조 전원 검사 방법의 다른 예를 보여주는 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 기술적 사상에 따른 보조 전원 검사 장치에서의 보조 전원 공급 장치가 양품인 경우의 주요 신호들의 파형을 보여준다.
도 9는 본 발명의 기술적 사상에 따른 보조 전원 검사 장치에서의 보조 전원 공급 장치가 불량인 경우의 주요 신호들의 파형을 보여준다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 전자 장치에서의 보조 전원 검사 과정에서의 서든 파워 오프 시의 제어 과정을 보여주는 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 전자 장치에서의 보조 전원 검사 과정에서 서든 파워 오프 발생 시의 보조 전원 공급 장치의 충전 전압의 변화를 보여준다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 보조 전원 검사 장치가 적용되는 전자 장치 구성의 다른 예를 보여준다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 보조 전원 검사 장치가 적용되는 메모리 시스템의 구성을 예시적으로 보여준다.
도 2는 도 1에 도시된 보조 전원 공급 장치 구성의 일 예를 보여준다.
도 3은 도 1에 도시된 보조 전원 공급 장치 구성의 다른 예를 보여준다.
도 4는 도 2 또는 도 3에 도시된 충전 회로를 예시적으로 보여준다.
도 5는 도 1에 도시된 보조 전원 검사 장치가 적용된 전자 장치 구성의 일 예를 보여준다.
도 6은 본 발명의 기술적 사상에 따른 보조 전원 검사 방법의 일 예를 보여주는 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 기술적 사상에 따른 보조 전원 검사 방법의 다른 예를 보여주는 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 기술적 사상에 따른 보조 전원 검사 장치에서의 보조 전원 공급 장치가 양품인 경우의 주요 신호들의 파형을 보여준다.
도 9는 본 발명의 기술적 사상에 따른 보조 전원 검사 장치에서의 보조 전원 공급 장치가 불량인 경우의 주요 신호들의 파형을 보여준다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 전자 장치에서의 보조 전원 검사 과정에서의 서든 파워 오프 시의 제어 과정을 보여주는 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 전자 장치에서의 보조 전원 검사 과정에서 서든 파워 오프 발생 시의 보조 전원 공급 장치의 충전 전압의 변화를 보여준다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 보조 전원 검사 장치가 적용되는 전자 장치 구성의 다른 예를 보여준다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 보조 전원 검사 장치가 적용되는 메모리 시스템의 구성을 예시적으로 보여준다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다. 본 발명의 실시 예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나 축소하여 도시한 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명에 따른 보조 전원 검사 장치(100) 구성의 일 예를 보여준다.
도 1을 참조하면, 보조 전원 검사 장치(100)는 보조 전원 공급 장치(110) 및 프로세서(120)를 포함한다.
보조 전원 공급 장치(110)는 제1전원 라인(PL1)에 접속된 주 전원(power supply)에 의하여 전기 에너지를 충전하는 동작 및 충전된 전기 에너지에 기초한 보조 전원을 제2전원 라인(PL2)에 공급하는 동작을 수행한다. 제2전원 라인(PL2)에 공급되는 전원으로 프로세서(120)를 포함하는 시스템은 동작할 수 있다. 이에 따라서, 제2전원 라인(PL2)을 시스템 전원 라인이라 칭할 수 있다.
보조 전원 공급 장치(110)는 주 전원이 정상적으로 제1전원 라인(PL1)에 보조 전원 공급(110)에 인가되는 동안에는 충전 소자를 이용하여 전기 에너지를 충전한다. 그리고, 보조 전원 공급 장치(110)는 주 전원이 제2전원 라인(PL2)로 출력되는 것을 허용하고, 충전 소자에 충전된 보조 전원이 제2전원 라인(PL2)으로 출력되는 것을 차단한다.
주 전원이 정상적으로 제1전원 라인(PL1)에 보조 전원 공급 장치(110)에 인가되지 않으면, 보조 전원 공급 장치(110)는 주 전원이 제2전원 라인(PL2)로 출력되는 것을 차단하고, 충전 소자에 충전된 보조 전원이 제2전원 라인(PL2)으로 출력되는 것을 허용한다. 예로서, 주 전원이 정상적으로 제1전원 라인(PL1)에 보조 전원 공급(110)에 인가되지 않는 조건은 서든 파워 오프 시에 발생될 수 있다. 세부적으로, 주 전원의 전압(V_PS)이 비정상적으로 초기 설정된 최소 동작 허용 전압 레벨 미만으로 낮아질 때 서든 파워 오프가 발생될 수 있다.
프로세서(120)는 보조 전원 공급 장치(110)를 제어하는 동작 및 보조 전원 공급 장치(110)에 대한 검사 동작을 수행하기 위한 하드웨어 또는 소프트웨어를 포함한다.
프로세서(120)는 일반 동작 모드에서 충전 인에이블 신호(EN_CH)를 보조 전원 공급 장치(110)에 인가하고, 보조 전원 검사 모드에서 충전 디스에이블 신호(DIS_CH)를 보조 전원 공급 장치(110)에 인가한다. 예로서, 충전 인에이블 신호(EN_CH) 및 충전 디스에이블 신호(DIS_CH)는 하나의 인에이블 신호 라인(SL_EN)을 통하여 인가될 수 있다. 세부적으로, 인에이블 신호 라인(SL_EN)으로 인가되는 신호가 제1논리 상태를 갖는 경우에는 보조 전원 공급 장치(110)는 충전 인에이블 신호(EN_CH)가 인가되는 것으로 판단할 수 있다. 그리고, 인에이블 신호 라인(SL_EN)으로 인가되는 신호가 제2논리 상태를 갖는 경우에는 보조 전원 공급 장치(110)는 충전 디스에이블 신호(DIS_CH)가 인가되는 것으로 판단할 수 있다. 예로서, 제1논리 상태가 논리적 "HIGH"인 경우에 제2논리 상태는 논리적 "LOW"가 될 수 있다. 반대로, 제1논리 상태가 논리적 "LOW"인 경우에 제2논리 상태는 논리적 "HIGH"가 될 수 있다.
주 전원이 정상적으로 제1전원 라인(PL1)으로 인가되는 경우에, 프로세서(120)는 제2전원 라인(PL2)을 통하여 주 전원을 공급받는다. 만일, 주 전원이 정상적으로 제1전원 라인(PL1)으로 인가되지 않을 때 프로세서(120)는 제2전원 라인(PL2)을 통하여 보조 전원을 공급받는다.
프로세서(120)는 보조 전원 검사 모드에서의 충전 디스에이블 신호(DIS_CH)를 발생하는 구간의 길이는 보조 전원 공급 장치(110)의 정상적인 충전 소자에서의 자연 방전 진행에 따른 충전 전압이 보조 전원으로 동작할 수 있는 보증 전압보다 높은 전압 레벨을 유지할 수 있는 구간의 길이로 결정할 수 있다.
예로서, 보조 전원 검사 모드를 수행하는 동안에도 주 전원이 정상적으로 공급되는 경우에는 보조 전원 공급 장치(110)는 주 전원이 제2전원 라인(PL2)로 출력되는 것을 허용하고, 충전 소자에 충전된 보조 전원이 제2전원 라인(PL2)으로 출력되는 것을 차단한다. 이에 따라서, 보조 전원 검사 모드에서의 충전 디스에이블 신호(DIS_CH)가 인가되는 구간 동안에는 보조 전원 공급 장치(110)의 충전 소자에서는 자연 방전이 일어나게 된다. 예로서, 충전 소자는 하나 이상의 커패시터 구성될 수 있다. 충전 소자를 백업 커패시터(backup capacitor)라 칭할 수도 있다.
보조 전원 검사 모드에서 보조 전원 공급 장치(110)는 충전 소자에 충전된 전기 에너지에 기초한 충전 전압을 모니터링한다. 보조 전원 공급 장치(110)는 모니터링 결과 충전 전압이 초기 설정된 임계 전압(Vth) 미만으로 검출되는 경우에 보조 전원 인터럽트 신호(INT_VD)를 생성하고, 생성된 보조 전원 인터럽트 신호(INT_VD)를 프로세서(120)로 전달한다. 예로서, 보조 전원 인터럽트 신호(INT_VD)는 펄스 신호로서 프로세서(120)에 전달될 수 있다.
프로세서(120)는 보조 전원 인터럽트 신호(INT_VD)가 수신되는 경우에 보조 전원 공급 장치(110)를 불량으로 판정하는 신호(BUP_FA)를 생성한다. 세부적으로, 보조 전원 공급 장치(110)를 불량으로 판정하는 신호(BUP_FA)는 보조 전원 공급 장치(110)의 충전 소자에 오픈(open) 결함(fault)이 발생된 것을 나타낸다. 프로세서(120)는 보조 전원 공급 장치(110)가 불량으로 판정될 때 충전 디스에이블 신호(DIS_CH)를 보조 전원 공급 장치(110)에 연속적으로 인가한다. 이는 보조 전원 공급 장치(110)에서의 충전 소자에 오픈 결함이 발생되었기 때문에 충전 동작에 따른 회로 소자들의 품질 문제가 발생되는 것을 방지하기 위함이다.
예로서, 보조 전원 공급 장치(110)가 불량으로 판정되지 않으면 프로세서(120)는 보조 전원 검사 모드를 반복적으로 수행할 수도 있다. 이는 보조 전원 공급 장치(110)에서의 충전 소자의 오픈 결함이 잠재적 진행성 결함으로 나타날 수 있기 때문에 반복적으로 보조 전원 검사 모드를 수행하는 것이 효과적이다.
즉, 프로세서(120)는 충전 인에이블 신호(EN_CH)와 충전 디스에이블 신호(DIS_CH)를 반복적으로 보조 전원 공급 장치(110)에 인가하고, 충전 디스에이블 신호(DIS_CH)가 인가되는 보조 전원 검사 모드에서 충전 소자의 자연 방전에 따른 충전 전압을 모니터링하여 보조 전원 공급 장치(110)에서의 충전 소자에 오픈 결함 유무를 판정할 수 있다. 예로서, 보조 전원 검사 모드는 사용자 환경에서 초기 설정된 주기 단위로 수행될 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 보조 전원 공급 장치 구성의 일 예(110A)를 보여준다.
도 2를 참조하면, 보조 전원 공급 장치(110A)는 제1 단방향 소자(111A), 제2 단방향 소자(112A), 전류 리미터(113A), 충전 회로(114A) 및 전압 검출기(115A)를 포함한다. 제1 단방향 소자(111A), 제2 단방향 소자(112A) 및 전류 리미터(113A) 포함하는 회로를 전류 제어 회로(10A)로 칭할 수 있다.
전류 제어 회로(10A)는 주 전원의 전류를 충전 회로(114A)에 공급하거나 충전 회로(114A)로부터 제2전원 라인(PL2)로 전류를 공급하는 전류 경로를 관리하는 동작을 수행한다.
제1 단방향 소자(111A)는 제1전원 라인(PL1)을 통해 주 전원(power supply)에 연결되고, 제2전원 라인(PL2)을 통해 프로세서(120)를 포함하는 시스템에 연결된다.
예로서, 제1 단방향 소자(111A)는 제1전원 라인(PL1) 및 제2전원 라인(PL2)의 전압 차에 따라 제1전원 라인(PL1)으로부터 제2전원 라인(PL2)으로의 전류 경로(current path)를 형성할 수 있다. 즉, 제1전원 라인(PL1)의 전압 레벨이 제2전원 라인(PL2)의 전압 레벨보다 기준 전압 이상 높으면 전류 경로가 형성된다. 그러나, 제1전원 라인(PL1)의 전압 레벨이 제2전원 라인(PL2)의 전압 레벨보다 기준 전압 이상 높지 않으면 전류 경로는 차단된다.
다른 예로서, 제1 단방향 소자(111A)는 제1전원 라인(PL1)의 전압 레벨에 따라 제1전원 라인(PL1)으로부터 제2전원 라인(PL2)으로의 전류 경로(current path)를 형성한다. 즉, 제1전원 라인(PL1)의 전압 레벨이 초기 설정된 특정 레벨보다 높거나 같으면 전류 경로가 형성된다. 그러나, 제1전원 라인(PL1)의 전압 레벨이 초기 설정된 특정 레벨보다 낮으면 전류 경로는 차단된다. 예로서, 초기 설정된 특정 레벨은 서든 파워 오프를 검출하는데 이용되는 기준 전압 레벨로 결정될 수 있다.
주 전원의 전압이 정상적으로 제1전원 라인(PL1)에 인가되는 경우에 제1 단방향 소자(111A)는 제1전원 라인(PL1)으로부터 제2전원 라인(PL2)으로 전류가 흐르도록 전류 경로를 형성시킨다. 즉, 주 전원의 전압 레벨이 초기 설정된 전압 레벨 이상인 경우에는 제1 단방향 소자(111A)는 제1전원 라인(PL1)으로부터 제2전원 라인(PL2)으로 전류가 흐르도록 전류 경로를 형성시킨다.
제1 단방향 소자(111A)는 서든 파워 오프 시에 주 전원(power supply)의 전압 레벨이 초기 설정된 전압 이하로 떨어지면, 전류 경로를 차단한다. 예로서, 제1 단방향 소자(111A)는 다이오드 또는 MOSFET(Metal Oxide Silicon Field Effect Transistor)로 구현할 수 있다.
제2 단방향 소자(112A)는 충전 회로(114A)와 제2전원 라인(PL2) 사이에 연결된다. 예로서, 제2 단방향 소자(112A)는 충전 회로(114A)의 충전 전압 레벨과 제2전원 라인(PL2)의 전압 레벨 차에 따라 전류 경로를 형성할 수 있다. 즉, 충전 회로(114A)의 충전 전압 레벨이 제2전원 라인(PL2)의 전압 레벨보다 기준 전압 이상 높으면 전류 경로가 형성된다. 그러나 충전 회로(114A)의 충전 전압 레벨이 제2전원 라인(PL2)의 전압 레벨보다 기준 전압 이상 높지 않으면 전류 경로가 차단된다.
다른 예로서, 제2 단방향 소자(112A)는 제2전원 라인(PL2)의 전압 레벨에 따라 전류 경로를 형성할 수 있다. 즉, 제2전원 라인(PL2)의 전압 레벨이 초기 설정된 특정 레벨보다 낮으면 전류 경로가 형성된다. 그러나, 제2전원 라인(PL2)의 전압 레벨이 초기 설정된 특정 레벨보다 높거나 같으면 전류 경로가 차단된다. 예로서, 초기 설정된 특정 레벨은 서든 파워 오프를 검출하는데 이용되는 기준 전압 레벨로 결정될 수 있다.
제2 단방향 소자(112A)는 서든 파워 오프 시에 주 전원(power supply)의 전압 레벨이 초기 설정된 전압 이하로 떨어지면, 충전 회로(114A)의 충전 전압 레벨에 따라 전류 경로를 형성한다. 즉, 제2 단방향 소자(112A)는 서든 파워 오프 시에 충전 회로(114A)의 충전 전압 레벨에 따라 보조 전원을 프로세서(120)를 포함하는 시스템에 제공한다. 예로서, 제2 단방향 소자(112A)는 다이오드 또는 MOSFET(Metal Oxide Silicon Field Effect Transistor)로 구현할 수 있다.
전류 리미터(113A)는 충전 회로(114A)와 제2전원 라인(PL2) 사이에 연결된다. 전류 리미터(113A)는 충전 회로(114A)를 보호하는 기능을 수행한다. 전류 리미터(113A)는 충전 회로(114A)로 과전류가 흐르는 것을 방지한다. 전류 리미터(113A)는 충전 인에이블 신호(EN_CH)가 인가되는 구간에서 초기 설정된 최대 전류 이하의 전류를 충전 회로(114A)로 흘린다. 그리고, 전류 리미터(113A)는 충전 디스에이블 신호(DIS_CH)가 인가되는 구간에서는 충전 회로(114A)로 전류가 공급되는 것을 차단한다.
충전 회로(114A)는 제1 단방향 소자(111A) 및 전류 리미터(113A)를 통하여 입력되는 주 전원의 전류에 의하여 전기 에너지를 충전한다. 예로서, 충전 회로(114A)는 하나 이상의 커패시터를 포함할 수 있다. 충전 회로(114A)에 포함된 커패시터를 백업 커패시터라 칭하기도 한다.
전압 검출기(115A)는 충전 회로(114A)에 접속되며, 충전 회로(114A)의 노드 A(Nd_A)의 충전 전압이 초기 설정된 임계 전압 미만으로 검출되는 경우에 보조 전원 인터럽트 신호(INT_VD)를 생성한다. 즉, 전압 검출기(115A)는 노드 A(Nd_A)의 충전 전압을 검출하고, 검출된 충전 전압이 초기 설정된 임계 전압 미만으로 검출되는 경우에 보조 전원 인터럽트 신호(INT_VD)를 생성한다. 예로서, 보조 전원 인터럽트 신호(INT_VD)는 펄스 형태로 생성될 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 보조 전원 공급 장치 구성의 다른 예(110B)를 보여준다.
도 3을 참조하면, 보조 전원 공급 장치(110B)는 제1 단방향 소자(111B), 제2 단방향 소자(112B), 전류 리미터(113B), 충전 회로(114B), 전압 검출기(115B), 부스트 컨버터(boost converter; 116B) 및 벅 컨버터(buck converter; 117B)를 포함한다. 제1 단방향 소자(111), 제2 단방향 소자(112), 전류 리미터(113), 부스트 컨버터(116B) 및 벅 컨버터(117B) 포함하는 회로를 전류 제어 회로(10B)로 칭할 수 있다.
전류 제어 회로(10B)는 주 전원의 전류를 충전 회로(114B)에 공급하거나 충전 회로(114B)로부터 제2전원 라인(PL2)로 전류를 공급하는 전류 경로를 관리하는 동작을 수행한다.
제1 단방향 소자(111B)는 제1전원 라인(PL1)을 통해 주 전원(power supply)에 연결되고, 제2전원 라인(PL2)을 통해 프로세서(120)를 포함하는 시스템에 연결된다.
예로서, 제1 단방향 소자(111B)는 제1전원 라인(PL1) 및 제2전원 라인(PL2)의 전압 차에 따라 제1전원 라인(PL1)으로부터 제2전원 라인(PL2)으로의 전류 경로(current path)를 형성할 수 있다. 즉, 제1전원 라인(PL1)의 전압 레벨이 제2전원 라인(PL2)의 전압 레벨보다 기준 전압 이상 높으면 전류 경로가 형성된다. 그러나, 제1전원 라인(PL1)의 전압 레벨이 제2전원 라인(PL2)의 전압 레벨보다 기준 전압 이상 높지 않으면 전류 경로는 차단된다.
다른 예로서, 제1 단방향 소자(111B)는 제1전원 라인(PL1)의 전압 레벨에 따라 제1전원 라인(PL1)으로부터 제2전원 라인(PL2)으로의 전류 경로(current path)를 형성할 수 있다. 즉, 제1전원 라인(PL1)의 전압 레벨이 초기 설정된 특정 레벨보다 높거나 같으면 전류 경로가 형성된다. 그러나, 제1전원 라인(PL1)의 전압 레벨이 초기 설정된 특정 레벨보다 낮으면 전류 경로는 차단된다.
주 전원의 전압이 정상적으로 제1전원 라인(PL1)에 인가되는 경우에 제1 단방향 소자(111B)는 제1전원 라인(PL1)으로부터 제2전원 라인(PL2)으로 전류가 흐르도록 전류 경로를 형성시킨다. 즉, 주 전원의 전압 레벨이 초기 설정된 전압 레벨 이상인 경우에는 제1 단방향 소자(111B)는 제1전원 라인(PL1)으로부터 제2전원 라인(PL2)으로 전류가 흐르도록 전류 경로를 형성시킨다.
제1 단방향 소자(111B)는 서든 파워 오프 시에 주 전원(power supply)의 전압 레벨이 초기 설정된 전압 이하로 떨어지면, 전류 경로를 차단한다. 예로서, 제1 단방향 소자(111B) 다이오드 또는 MOSFET(Metal Oxide Silicon Field Effect Transistor)로 구현할 수 있다.
제2 단방향 소자(112B)는 벅 컨버터(117B)와 제2전원 라인(PL2) 사이에 연결된다. 예로서, 제2 단방향 소자(112B)는 벅 컨버터(117B)의 출력 전압 레벨과 제2전원 라인(PL2)의 전압 레벨 차에 따라 전류 경로를 형성할 수 있다. 즉, 벅 컨버터(117B)의 출력 전압 레벨이 제2전원 라인(PL2)의 전압 레벨보다 기준 전압 이상 높으면 전류 경로가 형성된다. 그러나 벅 컨버터(117B)의 출력 전압 레벨이 제2전원 라인(PL2)의 전압 레벨보다 기준 전압 이상 높지 않으면 전류 경로가 차단된다.
다른 예로서, 제2 단방향 소자(112B)는 제2전원 라인(PL2)의 전압 레벨에 따라 전류 경로를 형성할 수 있다. 즉, 제2전원 라인(PL2)의 전압 레벨이 초기 설정된 특정 레벨보다 낮으면 전류 경로가 형성된다. 그러나 제2전원 라인(PL2)의 전압 레벨이 초기 설정된 특정 레벨보다 높거나 같으면 전류 경로가 차단된다.
제2 단방향 소자(112B)는 서든 파워 오프 시에 주 전원(power supply)의 전압 레벨이 초기 설정된 전압 이하로 떨어지면, 전류 경로가 형성된다. 예로서, 제2 단방향 소자(112B) 다이오드 또는 MOSFET(Metal Oxide Silicon Field Effect Transistor)로 구현할 수 있다.
전류 리미터(113B)는 부스트 컨버터(116B)와 제2전원 라인(PL2) 사이에 연결된다. 전류 리미터(113B)는 충전 회로(114B)를 보호하는 기능을 수행한다. 즉, 전류 리미터(113B)는 충전 회로(114B)로 과전류가 흐르는 것을 방지한다. 전류 리미터(113B)는 충전 인에이블 신호(EN_CH)가 인가되는 구간에서 초기 설정된 최대 전류 이하의 전류를 부스트 컨버터(116B)를 통하여 충전 회로(114B)로 흘린다. 그리고, 전류 리미터(113B)는 충전 디스에이블 신호(DIS_CH)가 인가되는 구간에서는 부스트 컨버터(116B)를 통하여 충전 회로(114B)로 전류가 공급되는 것을 차단한다.
부스트 컨버터(116B)는 전류 리미터(113B)와 충전 회로(114B) 사이에 연결된다. 부스트 컨버터(116B)는 전류 리미터(113B)의 출력 전압의 레벨을 높여서 충전 회로(114B)로 승압된 전류를 출력하는 동작을 수행한다. 부스트 컨버터(116B)를 사용함에 따라서 충전 회로(114B)에서 충전되는 전기 에너지의 용량은 증가될 수 있다.
벅 컨버터(117B)는 충전 회로(114B)와 제2 단방향 소자(112B) 사이에 연결된다. 벅 컨버터(117B)는 충전 회로(114B)의 충전 전압의 레벨을 낮추어 제2 단방향 소자(112B)로 감압된 전류를 출력하는 동작을 수행한다. 예로서, 부스트 컨버터(116B)에서 승압되는 비율과 벅 컨버터(117B)에서 감압되는 비율을 동등하게 결정할 수 있다. 다른 예로서, 주 전원의 전압 레벨과 보조 전원의 전압 레벨 차를 고려하여 부스트 컨버터(116B)에서 승압되는 비율과 벅 컨버터(117B)에서 감압되는 비율을 다르게 결정할 수도 있다.
충전 회로(114B)는 제1 단방향 소자(111B), 전류 리미터(113B) 및 부스트 컨버터(116B)를 통하여 입력되는 주 전원의 전류에 의하여 전기 에너지를 충전한다. 예로서, 충전 회로(114B)는 하나 이상의 커패시터를 포함할 수 있다.
전압 검출기(115B)는 충전 회로(114B)에 접속되며, 충전 회로(114B)의 노드 A(Nd_A)의 충전 전압이 초기 설정된 임계 전압 미만으로 검출되는 경우에 보조 전원 인터럽트 신호(INT_VD)를 생성한다. 즉, 전압 검출기(115B)는 노드 A(Nd_A)의 충전 전압을 검출하고, 검출된 충전 전압이 초기 설정된 임계 전압 미만으로 검출되는 경우에 보조 전원 인터럽트 신호(INT_VD)를 생성한다.
도 3의 실시 예에서는 부스트 컨버터(116B)를 전류 리미터(113B)와 충전 회로(114B) 사이에 연결하였다. 다른 예로서, 부스트 컨버터(116B)를 제1 단방향 소자(111B)와 전류 리미터(113B) 사이에 연결할 수도 있다.
그리고, 도 3의 실시 예에서는 벅 컨버터(117B)를 충전 회로(114B)와 제2 단방향 소자(112B) 사이에 연결하였다. 다른 예로서 벅 컨버터(117B)를 제2 단방향 소자(112B)와 제2전원 라인(PL2) 사이에 연결할 수도 있다.
도 4는 도 2 또는 도 3에 도시된 충전 회로(114A 또는 114B)를 예시적으로 보여준다.
도 4를 참조하면, 충전 회로(114A 또는 114B)는 노드 A(Nd_A)와 접지 단자 사이에 복수개의 커패시터들(C1 ~ CN)이 병렬로 접속된다. 도 4에는 충전 회로(114A 또는 114B)는 노드 A(Nd_A)와 접지 단자 사이에 3개 이상의 커패시터들이 접속되는 예를 보여주고 있으나, 2개의 커패시터들이 접속될 수도 있다. 즉, 충전 회로(114A 또는 114B)를 단일의 커패시터 또는 2개의 커패시터들로 구성할 수도 있다. 충전 회로(114A 또는 114B)를 구성하는 복수개의 커패시터들(C1 ~ CN)은 백업 커패시터(Backup Capacitor)로서 동작한다.
도 5는 도 1에 도시된 보조 전원 검사 장치가 적용된 전자 장치(1000) 구성의 일 예를 보여준다.
도 5를 참조하면, 전자 장치(1000)는 프로세서(1100), 휘발성 메모리(VM; 1200), 비휘발성 메모리(1300), 주 전원 공급 장치(1400), 보조 전원 공급 장치(1500), 주 전원 검출부(1600) 및, 버스(1700)를 포함한다.
전자 장치(1000)는 개인용 컴퓨터, 셋톱 박스(set??top??box), PDA(Personal Digital Assistant), 모바일 장치, 카메라 등이 될 수 있다.
버스(1700)는 전자 장치(1000)의 구성 수단들 간의 데이터, 커맨드, 어드레스 및 제어 신호들을 전송하는 전송로를 의미한다.
휘발성 메모리(1200)는 전자 장치(1000)의 동작에 필요한 데이터, 명령들 또는 프로그램 코드들을 저장하는 SRAM 또는 DRAM을 포함할 수 있다. 예로서, 휘발성 메모리(1200)에는 프로세서(1100)에서 처리된 데이터 또는 비휘발성 메모리(1300)에 쓰여질 데이터, 비휘발성 메모리(1300)로부터 읽어낸 데이터 등이 저장될 수 있다. 휘발성 메모리(1200)에는 서든 파워 오프 시에 데이터 백업 동작을 수행하기 위한 프로그램 코드들이 저장될 수 있다. 그리고, 휘발성 메모리(1200)에는 도 6 및 도 7에 도시된 흐름도에 따른 보조 전원 검사 방법을 수행하기 위한 프로그램 코드들도 저장될 수 있다.
비휘발성 메모리(1300)에 저장된 데이터는 전원이 차단되더라도 보존된다. 예로서, 비휘발성 메모리(1300)는 플래시 메모리(Flash Memory), PRAM(Phase change RAM), FRAM(Ferroelectric RAM), MRAM(Magnetic RAM) 등으로 구현될 수 있다.
주 전원 공급 장치(1400)는 전자 장치(1000)의 구성 수단들의 동작에 필요한 주 전원을 공급하는 역할을 한다.
보조 전원 공급 장치(1500)는 주 전원이 정상적으로 공급되는 동안에는 충전 소자를 이용하여 전기 에너지를 충전한다. 그리고, 보조 전원 공급 장치(1500)는 주 전원이 시스템 전원 라인(SPL)로 출력되는 것을 허용하고, 충전 소자에 충전된 보조 전원이 시스템 전원 라인(SPL)으로 출력되는 것을 차단한다.
보조 전원 공급 장치(1500)는 도 2 또는 도 3에 도시된 보조 전원 공급 장치(110A 또는 110B)가 적용될 수 있다.
주 전원 검출부(1600)는 주 전원의 전압 레벨이 최소 동작 허용 전압 레벨 미만으로 낮아지는 것을 검출하는 동작을 한다. 즉, 주 전원 검출부(1600)는 프로세서(1100)에서의 파워 오프(power off) 명령이 실행되지 않은 상태에서 주 전원이 비정상적으로 차단되는 서든 파워 오프 상태가 발생되는 것을 검출한다.
프로세서(1100)는 데이터의 처리 및 컴퓨팅 전자 장치(1000)의 구성 수단들의 동작들의 제어를 수행하기 위한 회로, 인터페이스들 또는 프로그램 코드를 포함할 수 있다. 예로서, 프로세서(1100)는 CPU, ARM, 또는 주문형 반도체(ASIC: application specific integrated circuit)를 포함할 수 있다. 프로세서(1100)는 전자 장치(1000)에서의 서든 파워 오프 시에 보조 전원을 이용하여 휘발성 메모리(1200)에 저장되어 있는 데이터를 비휘발성 메모리(1300)에 백업하는 동작을 수행하도록 전자 장치(1000)를 제어할 수 있다. 예로서, 프로세서(1100)는 전자 장치(1000)에서의 서든 파워 오프 시에 보조 전원을 이용하여 휘발성 메모리(1200)에 저장되어 있는 메타 데이터(meta data) 또는 캐시 데이터(cache data)를 비휘발성 메모리(1300)에 백업하는 동작을 수행할 수 있다.
프로세서(1100)는 휘발성 메모리(1200)에 저장된 프로그램 코드들을 이용하여 도 6 및 도 7에 도시된 흐름도에 따른 보조 전원 검사 방법의 동작을 수행하도록 전자 장치(1000)를 제어할 수 있다.
프로세서(1100)는 일반 동작 모드에서 충전 인에이블 신호(EN_CH)를 버스(1700)를 통하여 보조 전원 공급 장치(1500)에 전달하고, 보조 전원 검사 모드에서 충전 디스에이블 신호(DIS_CH)를 버스(1700)를 통하여 보조 전원 공급 장치(1500)에 인가한다. 예로서, 충전 인에이블 신호(EN_CH) 및 충전 디스에이블 신호(DIS_CH)는 버스(1700)에 포함된 하나의 인에이블 신호 라인(SL_EN)을 통하여 인가될 수 있다. 세부적으로, 인에이블 신호 라인(SL_EN)으로 인가되는 신호가 제1논리 상태를 갖는 경우에는 보조 전원 공급 장치(1500)는 충전 인에이블 신호(EN_CH)가 인가되는 것으로 판단할 수 있다. 그리고, 인에이블 신호 라인(SL_EN)으로 인가되는 신호가 제2논리 상태를 갖는 경우에는 보조 전원 공급 장치(1500)는 충전 디스에이블 신호(DIS_CH)가 인가되는 것으로 판단할 수 있다. 예로서, 제1논리 상태가 논리적 "HIGH"인 경우에 제2논리 상태는 논리적 "LOW"가 될 수 있다. 반대로, 제1논리 상태가 논리적 "LOW"인 경우에 제2논리 상태는 논리적 "HIGH"가 될 수 있다.
주 전원이 정상적으로 제1전원 라인(PL1)으로 인가되는 경우에, 프로세서(1100)는 제2전원 라인(PL2)을 통하여 주 전원을 공급받는다. 만일, 주 전원이 정상적으로 제1전원 라인(PL1)으로 인가되지 않을 때 프로세서(1100)는 제2전원 라인(PL2)을 통하여 보조 전원을 공급받는다.
프로세서(1100)는 보조 전원 검사 모드에서의 충전 디스에이블 신호(DIS_CH)를 발생하는 구간의 길이는 보조 전원 공급 장치(1500)의 정상적인 충전 소자에서의 자연 방전 진행에 따른 충전 전압이 보조 전원으로 동작할 수 있는 보증 전압보다 높은 전압 레벨을 유지할 수 있는 구간의 길이로 결정할 수 있다.
예로서, 보조 전원 검사 모드를 수행하는 동안에도 주 전원이 정상적으로 공급되는 경우에는 보조 전원 공급 장치(1500)는 주 전원이 제2전원 라인(PL2)로 출력되는 것을 허용하고, 충전 소자에 충전된 보조 전원이 제2전원 라인(PL2)으로 출력되는 것을 차단한다. 이에 따라서, 보조 전원 검사 모드에서의 충전 디스에이블 신호(DIS_CH)가 인가되는 구간 동안에는 보조 전원 공급 장치(1500)의 충전 소자에서는 자연 방전이 일어나게 된다. 예로서, 충전 소자는 하나 이상의 커패시터 구성될 수 있다.
보조 전원 검사 모드에서 보조 전원 공급 장치(1500)는 충전 소자에 충전된 전기 에너지에 기초한 충전 전압을 모니터링한다. 보조 전원 공급 장치(1500)는 모니터링 결과 충전 전압이 초기 설정된 임계 전압(Vth) 미만으로 검출되는 경우에 보조 전원 인터럽트 신호(INT_VD)를 생성하고, 생성된 보조 전원 인터럽트 신호(INT_VD)를 버스(1700)를 통하여 프로세서(1100)로 전달한다. 예로서, 도 4와 같은 충전 회로(114A 또는 114B)의 복수의 커패시터들(C1 ~ CN) 중에서 오픈 불량이 발생되는 커패시터의 개수가 증가할수록 빠르게 자연 방전이 일어나게 된다. 이에 따라서, 충전 회로(114A 또는 114B)의 복수의 커패시터들(C1 ~ CN) 중에서 초기 설정된 개수 이상의 커패시터들이 오픈되는 경우에 보조 전원 인터럽트 신호(INT_VD)가 발생될 수 있다.
프로세서(1500)는 보조 전원 인터럽트 신호(INT_VD)가 수신되는 경우에 보조 전원 공급 장치(1500)를 불량으로 판정하는 신호(BUP_FA)를 생성한다. 세부적으로, 보조 전원 공급 장치(1500)를 불량으로 판정하는 신호(BUP_FA)는 보조 전원 공급 장치(1500)의 충전 소자에 오픈(open) 결함(fault)이 발생된 것을 나타낸다. 이는 충전 회로(114A 또는 114B)의 백업 커패시터에 오픈 결함이 발생되었음을 나타낸다.
프로세서(1500)는 보조 전원 공급 장치(1500)가 불량으로 판정될 때 충전 디스에이블 신호(DIS_CH)를 버스(1700)를 통하여 보조 전원 공급 장치(1500)에 연속적으로 인가한다. 보조 전원 공급 장치(1500)에 충전 디스에이블 신호(DIS_CH)가 연속적으로 인가되면 보조 전원 공급 장치(1500)의 충전 동작은 차단된다.
도 6은 본 발명의 기술적 사상에 따른 보조 전원 검사 방법의 일 예를 보여주는 흐름도이다.
예로서, 도 6은 도 1과 같은 보조 전원 검사 장치를 포함하는 다양한 형태의 전자 장치에서 수행될 수 있는 보조 전원 검사 방법의 흐름도이다. 세부적으로, 도 5의 전자 장치를 참조하여 보조 전원 검사 방법을 설명하기로 한다.
우선, 프로세서(1100)는 보조 전원 공급 장치(1500)의 백업 커패시터 충전 동작을 차단한다(S110). 예로서, 프로세서(1100)는 충전 디스에이블 신호(DIS_CH)를 보조 전원 공급 장치(1500)에 인가한다. 이에 따라서, 충전 디스에이블 신호(DIS_CH)가 인가되는 구간에서는 백업 커패시터에 충전용 전류가 공급되지 않는다. 예로서, 백업 커패시터는 도 4에 도시된 바와 같은 보조 전원 공급 장치(1500)의 충전 회로(114A 또는 114B)에 포함된 복수의 커패시터들(C1 ~ CN)이 될 수 있다. 예로서, 보조 전원 검사 모드에서의 충전 디스에이블 신호(DIS_CH)를 발생하는 구간의 길이는 보조 전원 공급 장치(1500)의 정상적인 충전 회로에서의 자연 방전 진행에 따른 충전 전압이 보조 전원으로 동작할 수 있는 보증 전압보다 높은 전압 레벨을 유지할 수 있는 구간의 길이로 결정할 수 있다.
참고적으로, 충전 디스에이블 신호(DIS_CH)가 인가되는 구간에서도 주 전원은 보조 전원 공급 장치(1500)에 정상적으로 공급됨으로 충전 회로(114A 또는 114B)의 백업 커패시터에서는 자연 방전이 일어난다. 즉, 도 2 또는 3을 참조하면, 충전 회로(114A 또는 114B)의 백업 커패시터에 충전된 전류는 제2 단방향 소자(112A 또는 112B)에서 차단된다.
다음으로, 보조 전원 공급 장치(1500)는 백업 커패시터의 충전 전압(Vbu)을 모니터링한다(S120). 즉, 보조 전원 검사 모드에서의 충전 디스에이블 신호(DIS_CH)가 인가되는 구간 동안에 도 4에 도시된 노드 A(Nd_A)에서 검출되는 충전 전압(Vbu)을 모니터링한다.
다음으로, 보조 전원 검사 모드에서의 충전 디스에이블 신호(DIS_CH)가 인가되는 구간 동안의 모니터링 결과 백업 커패시터의 충전 전압(Vbu)이 초기 설정된 임계 전압(Vth) 미만이 되는지를 판단한다(S130). 예로서, 모니터링 결과 백업 커패시터의 충전 전압(Vbu)이 초기 설정된 임계 전압(Vth) 미만이 되는 경우에, 보조 전원 공급 장치(1500)는 보조 전원 인터럽트 신호(INT_VD)를 프로세서(1100)로 전달한다.
오퍼레이션 S130의 판단 결과 충전 전압(Vbu)이 초기 설정된 임계 전압(Vth) 미만으로 강하되는 경우에, 프로세서(1100)는 보조 전원을 불량으로 판정한다(S140). 예로서, 프로세서(1100)는 보조 전원 검사 모드에서 보조 전원 공급 장치(1500)로부터 보조 전원 인터럽트 신호(INT_VD)가 수신되는 경우에는 보조 전원 불량으로 판정한다. 세부적으로, 보조 전원 공급 장치(1500)의 충전 회로(114A 또는 114B)를 구성하는 백업 커패시터에 오픈(open) 결함(fault)이 발생된 것으로 판정할 수 있다.
오퍼레이션 S130의 판단 결과 충전 전압(Vbu)이 초기 설정된 임계 전압(Vth) 미만으로 강하되지 않는 경우에는 프로세서(1100)는 보조 전원을 양품으로 판정한다(S140). 즉, 보조 전원 공급 장치(1500)의 충전 회로(114A 또는 114B)를 구성하는 백업 커패시터에 오픈(open) 결함(fault)이 발생되지 않은 것으로 판정할 수 있다.
예로서, 도 6과 같은 흐름도에 따른 보조 전원 검사 방법은 제품 출하 전의 테스트 공정에서 수행될 수 있다. 다른 예로서, 도 6과 같은 흐름도에 따른 보조 전원 검사 방법은 제품 출하 후의 사용자 환경에서 수행될 수도 있다
도 7은 본 발명의 기술적 사상에 따른 보조 전원 검사 방법의 다른 예를 보여주는 흐름도이다.
예로서, 도 7은 도 1과 같은 보조 전원 검사 장치를 포함하는 다양한 형태의 전자 장치에서 수행될 수 있는 보조 전원 검사 방법의 흐름도이다. 세부적으로, 도 5의 전자 장치를 참조하여 보조 전원 검사 방법을 설명하기로 한다.
우선, 프로세서(1100)는 보조 전원 공급 장치(1500)의 백업 커패시터 충전 동작을 수행한다(S210). 예로서, 프로세서(1100)는 충전 인에이블 신호(EN_CH)를 보조 전원 공급 장치(1500)에 인가한다. 이에 따라서, 충전 인에이블 신호(EN_CH)가 인가되는 구간에서는 백업 커패시터에 충전용 전류가 공급된다. 즉, 일정 시간 이상 동안에 충전용 전류가 보조 전원 공급 장치(1500)의 백업 커패시터에 공급되면, 백업 커패시터에는 허용할 수 있는 최대 전압까지 충전되는 풀 챠지 상태(full charge state)에 도달된다.
다음으로, 프로세서(1100)는 보조 전원 테스트 조건이 발생되었는지를 판단한다(S220). 보조 전원 공급 장치(1500)의 백업 커패시터의 오픈 결함은 잠재적 진행성 결함으로 나타날 수 있기 때문에 보조 전원 테스트를 반복적으로 수행할 수 있다. 예로서, 이전 보조 전원 테스트를 수행한 시점부터 초기 설정된 시간이 경과하면 보조 전원 테스트 조건이 발생된 것으로 판단할 수 있다. 세부적으로, 보조 전원 테스트 조건은 이전 보조 전원 테스트를 수행한 시점부터 초기 설정된 시간이 경과하고 백업 커패시터가 풀 챠지 상태(full charge state)에 도달된 상태를 만족할 때 발생될 수 있다.
오퍼레이션 S220의 판단 결과 보조 전원 테스트 조건이 발생된 경우에, 프로세서(1100)는 보조 전원 공급 장치(1500)의 백업 커패시터에 충전되는 동작을 차단한다(S230). 예로서, 프로세서(1100)는 충전 디스에이블 신호(DIS_CH)를 보조 전원 공급 장치(1500)에 인가한다. 이에 따라서, 충전 디스에이블 신호(DIS_CH)가 인가되는 구간에서는 백업 커패시터에 충전용 전류가 공급되지 않는다. 예로서, 보조 전원 검사 모드에서의 충전 디스에이블 신호(DIS_CH)를 발생하는 구간의 길이는 보조 전원 공급 장치(1500)의 정상적인 충전 회로에서의 자연 방전 진행에 따른 충전 전압이 보조 전원으로 동작할 수 있는 보증 전압보다 높은 전압 레벨을 유지할 수 있는 구간의 길이로 결정할 수 있다.
다음으로, 보조 전원 공급 장치(1500)는 백업 커패시터의 충전 전압(Vbu)을 모니터링한다(S240). 즉, 보조 전원 검사 모드에서의 충전 디스에이블 신호(DIS_CH)가 인가되는 구간 동안에 도 4에 도시된 노드 A(Nd_A)에서 검출되는 충전 전압(Vbu)을 모니터링한다.
다음으로, 보조 전원 검사 모드에서의 충전 디스에이블 신호(DIS_CH)가 인가되는 구간 동안의 모니터링 결과 백업 커패시터의 충전 전압(Vbu)이 초기 설정된 임계 전압(Vth) 미만이 되는지를 판단한다(S250). 예로서, 모니터링 결과 백업 커패시터의 충전 전압(Vbu)이 초기 설정된 임계 전압(Vth) 미만이 되는 경우에, 보조 전원 공급 장치(1500)는 보조 전원 인터럽트 신호(INT_VD)를 프로세서(1100)로 전달한다.
오퍼레이션 S250의 판단 결과 충전 전압(Vbu)이 초기 설정된 임계 전압(Vth) 미만으로 강하되는 경우에, 프로세서(1100)는 보조 전원을 불량으로 판정한다(S260). 예로서, 프로세서(1100)는 보조 전원 검사 모드에서 보조 전원 공급 장치(1500)로부터 보조 전원 인터럽트 신호(INT_VD)가 수신되는 경우에는 보조 전원 불량으로 판정한다. 세부적으로, 보조 전원 공급 장치(1500)의 충전 회로(114A 또는 114B)를 구성하는 백업 커패시터에 오픈(open) 결함(fault)이 발생된 것으로 판정할 수 있다.
오퍼레이션 S250의 판단 결과 충전 전압(Vbu)이 초기 설정된 임계 전압(Vth) 미만으로 강하되지 않는 경우에는, 오퍼레이션 S210으로 피드백되어 백업 커패시터 충전 인에이블 동작을 다시 수행한다.
위와 같이, 보조 전원 검사 모드에서 보조 전원 불량으로 판정되지 않은 경우에 일정 시간이 경과한 후에 다시 보조 전원 검사 모드를 수행함으로써, 잠재적 진행성 결함으로 나타날 수 있는 백업 커패시터의 오픈(open) 결함(fault)을 효과적으로 검출할 수 있게 된다.
도 8은 본 발명의 기술적 사상에 따른 보조 전원 검사 장치(100)에서의 보조 전원 공급 장치(110)가 양품인 경우의 주요 신호들의 파형을 보여준다.
도 8을 참조하면, 보조 전원 검사 모드가 수행되는 구간은 T1와 T2 사이의 구간이다. 즉, T1와 T2 사이의 구간에서 보조 전원 공급 장치(110)에 충전 디스에이블 신호(DIS_CH)가 인가된다. 그리고, 일반 동작 모드에 해당되는 T1 이전 구간 및 T2 이후 구간에서는 보조 전원 공급 장치(110)에 충전 인에이블 신호(EN_CH)가 인가되는 상태를 보여준다.
예로서, 도 8(a)에 도시된 바와 같이, 충전 인에이블/디스에이블 신호(EN/DIS_CH)에서 논리적 "HIGH" 상태가 충전 인에이블 신호(EN_CH)를 나타내고, 논리적 "LOW" 상태가 충전 디스에이블 신호(DIS_CH)를 나타낸다.
보조 전원 공급 장치(110)의 백업 커패시터에 오픈 결함이 없는 경우에, 도 8(b)에 도시된 바와 같이 백업 커패시터의 충전 전압(Vbu)은 풀 챠지 상태(full charge state)로부터 매우 낮은 슬로프로 느리게 자연 방전이 일어난다. 이에 따라서, 도 8(b) 및 8(c)에 도시된 바와 같이 T1 및 T2 구간 사이에서 충전 전압(Vbu)은 초기 설정된 임계 전압(Vth)보다 높은 전압 레벨을 유지한다.
이에 따라서, 도 8(d)에 도시된 바와 같이 T1 및 T2 구간 사이에서 보조 전원 인터럽트 신호(INT_VD)의 펄스는 발생되지 않는다. 즉, 인터럽트 신호(INT_VD)는 일반 동작 모드에 해당되는 T1 이전 구간 및 T2 이후 구간과, T1 및 T2 구간 사이에서 동일한 논리 상태를 유지한다. 이에 따라서, 프로세서(120)에서는 보조 전원 인터럽트 신호(INT_VD)가 발생되지 않은 것으로 판단한다.
도 9는 본 발명의 기술적 사상에 따른 보조 전원 검사 장치(100)에서의 보조 전원 공급 장치(110)가 불량인 경우의 주요 신호들의 파형을 보여준다.
도 9를 참조하면, 보조 전원 검사 모드가 수행되는 구간은 T1와 T2 사이의 구간이다. 즉, T1와 T2 사이의 구간에서 보조 전원 공급 장치(110)에 충전 디스에이블 신호(DIS_CH)가 인가된다. 그리고, 일반 동작 모드에 해당되는 T1 이전 구간 및 T2 이후 구간에서는 보조 전원 공급 장치(110)에 충전 인에이블 신호(EN_CH)가 인가되는 상태를 보여준다.
예로서, 도 9(a)에 도시된 바와 같이, 충전 인에이블/디스에이블 신호(EN/DIS_CH)에서 논리적 "HIGH" 상태가 충전 인에이블 신호(EN_CH)를 나타내고, 논리적 "LOW" 상태가 충전 디스에이블 신호(DIS_CH)를 나타낸다.
보조 전원 공급 장치(110)의 백업 커패시터에 오픈 결함이 있는 경우에, 도 9(b)에 도시된 바와 같이 백업 커패시터의 충전 전압(Vbu)은 풀 챠지 상태(full charge state)로부터 높은 슬로프로 빠르게 자연 방전이 일어난다. 이에 따라서, 도 9(b) 및 9(c)에 도시된 바와 같이 T1 및 T2 구간 사이에서 충전 전압(Vbu)은 초기 설정된 임계 전압(Vth)보다 낮은 전압 레벨로 강하된다.
이로 인하여, 도 9(d)에 도시된 바와 같이 T1 및 T2 구간 사이에서 충전 전압(Vbu)이 초기 설정된 임계 전압(Vth)보다 낮아지는 구간에서 펄스 형태의 보조 전원 인터럽트 신호(INT_VD)가 발생된다. 이에 따라서, 프로세서(120)에서는 보조 전원 인터럽트 신호(INT_VD)가 발생된 것으로 판단한다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 전자 장치에서의 보조 전원 검사 과정에서의 서든 파워 오프 시의 제어 과정을 보여주는 흐름도이다.
예로서, 도 10은 도 1과 같은 보조 전원 검사 장치를 포함하는 다양한 형태의 전자 장치에서 수행될 수 있는 보조 전원 검사 과정에서의 서든 파워 오프 시의 제어 방법의 흐름도이다. 세부적으로, 도 5의 전자 장치를 참조하여 서든 파워 오프 시의 제어 방법을 설명하기로 한다.
우선, 전자 장치(1000)가 파워 온(power on)되면 프로세서(1100)는 보조 전원 공급 장치(1500)의 백업 커패시터 충전 동작을 수행한다(S310). 예로서, 프로세서(1100)는 충전 인에이블 신호(EN_CH)를 보조 전원 공급 장치(1500)에 인가한다. 이에 따라서, 충전 인에이블 신호(EN_CH)가 인가되는 구간에서는 백업 커패시터에 충전용 전류가 공급된다. 즉, 일정 시간 이상 동안에 충전용 전류가 보조 전원 공급 장치(1500)의 백업 커패시터에 공급되면, 백업 커패시터에는 허용할 수 있는 최대 전압까지 충전되는 풀 챠지 상태(full charge state)에 도달된다.
다음으로, 프로세서(1100)는 보조 전원 테스트 조건이 발생되었는지를 판단한다(S320). 보조 전원 공급 장치(1500)의 백업 커패시터의 오픈 결함은 잠재적 진행성 결함으로 나타날 수 있기 때문에 보조 전원 테스트를 반복적으로 수행할 수 있다. 예로서, 이전 보조 전원 테스트를 수행한 시점부터 초기 설정된 시간이 경과하면 보조 전원 테스트 조건이 발생된 것으로 판단할 수 있다. 세부적으로, 보조 전원 테스트 조건은 이전 보조 전원 테스트를 수행한 시점부터 초기 설정된 시간이 경과하고 백업 커패시터가 풀 챠지 상태(full charge state)에 도달된 상태를 만족할 때 발생될 수 있다.
오퍼레이션 S320의 판단 결과 보조 전원 테스트 조건이 발생된 경우에, 전자 장치(1000)는 보조 전원 테스트를 수행한다(S330). 예로서, 보조 전원 테스트는 도 6의 흐름도 또는 도 7의 흐름도에 따라 수행될 수 있다.
프로세서(1100)는 보조 전원 테스트 구간에서의 서든 파워 오프 현상이 발생되는지를 판단한다(S340). 예로서, 서든 파워 오프는 파워 오프(power off) 명령이 실행되지 않은 상태에서 주 전원의 전압 레벨이 최소 동작 허용 전압 레벨 미만으로 낮아질 때 검출될 수 있다.
만일 보조 전원 테스트 구간에서의 서든 파워 오프 현상이 발생된 것으로 판단되면, 보조 전원 공급 장치(1500)에 충전된 보조 전원을 시스템 전원 라인에 공급한다(S350). 즉, 보조 전원 테스트 구간에서의 서든 파워 오프 현상이 발생되면 보조 전원 공급 장치(1500)는 충전 회로의 백업 커패시터에 충전된 보조 전원을 시스템 전원 라인에 공급한다. 이는 충전 회로를 구성하는 백업 커패시터에 오픈(open) 결함(fault)이 발생되지 않으면 보조 전원 테스트 구간에서도 백업 커패시터에서의 자연 방전에 따른 충전 전압이 보조 전원으로 동작할 수 있는 보증 전압보다 높은 전압 레벨을 유지하기 때문에 가능하다.
다음으로, 프로세서(1100)는 시스템 전원 라인으로 공급된 보조 전원을 이용하여 데이터 백업 처리를 수행한다(S360). 예로서, 프로세서(1100)는 전자 장치(1000)에서의 서든 파워 오프 시에 보조 전원을 이용하여 휘발성 메모리(1200)에 저장되어 있는 메타 데이터(meta data) 또는 캐시 데이터(cache data)를 비휘발성 메모리(1300)에 백업하는 동작을 수행할 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 전자 장치에서의 보조 전원 검사 과정에서 서든 파워 오프 발생 시의 보조 전원 공급 장치의 충전 전압의 변화를 보여준다.
도 11을 참조하면, 보조 전원 검사 모드는 T1부터 실행되고, T1b 시점에 서든 파워 오프가 발생되는 것을 보여준다. 즉, 보조 전원 검사 모드를 수행하는 도중에 서든 파워 오프가 발생된 상태를 보여준다.
참고적으로, 보조 전원 공급 장치(110)의 백업 커패시터에 오픈 결함이 없는 경우에, 백업 커패시터의 충전 전압(Vbu)은 풀 챠지 상태(full charge state)로부터 낮은 슬로프로 서서히 자연 방전이 일어난다.
보조 전원 공급 장치(110)의 백업 커패시터에 오픈 결함이 없는 경우에, 보조 전원 검사 모드가 실행되는 구간에서도 충전 전압(Vbu)은 초기 설정된 임계 전압(Vth)보다 높은 전압 레벨을 유지한다. 그리고, 백업 커패시터에 오픈 결함을 판정하는데 이용되는 임계 전압(Vth)은 시스템에서의 보조 전원으로 동작할 수 있는 보증 전압(Vgur)보다 높게 설정되어 있다는 것을 알 수 있다.
이에 따라서, 보조 전원 검사 모드가 실행되는 도중에서 T1b 시점에 서든 파워 오프가 발생되면 백업 커패시터의 충전 전압(Vbu)은 보증 전압(Vgur) 이상인 구간 동안 보조 전원으로서 역할을 한다. 즉, T1b에서 T1c 구간 사이에 백업 커패시터의 충전 전압(Vbu)은 보조 전원으로서 역할을 수행할 수 있다. 이에 따라서, T1b에서 T1c 구간 사이에 데이터 백업 처리를 수행할 수 있게 된다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 보조 전원 검사 장치가 적용되는 전자 장치 구성의 다른 예를 보여준다.
도 12를 참조하면, 전자 장치(2000)는 프로세서(2100), 메모리(2200), 보조 전원 공급 장치(2300), 주변 장치(2400) 및 버스(2500)를 포함한다.
도 12에는 도시되지 않았지만, 전자 장치(2000)는 비디오 카드, 사운드 카드, 메모리 카드, USB 장치 등과 통신하거나, 또는 다른 전자 장치들과 통신할 수 있는 포트(port)들을 더 포함할 수 있다.
버스(2500)는 전자 장치(2000)의 구성 수단들 간의 데이터, 커맨드, 어드레스 및 제어 신호들을 전송하는 전송로를 의미한다.
프로세서(2100)는 특정 계산들 또는 태스크(task)들을 수행할 수 있다. 예로서, 프로세서(2100)는 마이크로프로세서(micro??processor), 중앙 처리 장치(Central Processing Unit; CPU)일 수 있다. 프로세서(2100)는 어드레스 버스(address bus), 제어 버스(control bus) 및 데이터 버스(data bus) 등과 같은 버스(2500)를 통하여 메모리(2200), 주변 장치(2300) 및 보조 전원 공급 장치(2400)를 제어할 수 있다. 실시 예에 따라, 프로세서(2100)는 주변 구성요소 상호연결(Peripheral Component Interconnect; PCI) 버스와 같은 확장 버스에도 연결될 수 있다. 프로세서(2100)는 보조 전원 검사에 필요한 제어 신호들의 생성 및 보조 전원 불량 여부를 판정할 수 있다. 예로서, 프로세서(2100)는 도 1에 도시된 프로세서(120)가 적용될 수 있다.
메모리(2200)는 DRAM(Dynamic Random Access Memory) 또는 SRAM(Static Random Access Memory)로 구현할 수 있다. 다른 예로서, 메모리(2200)는 비휘발성 메모리로 구현할 수도 있다. 메모리(2200)에는 전자 장치(2000)의 동작에 필요한 데이터, 명령들 또는 프로그램 코드들이 저장된다. 예로서, 도 6 및 도 7과 같은 흐름도를 수행하는데 필요한 데이터, 명령들 또는 프로그램 코드들이 저장될 수 있다.
주변 장치(2300)는 프로세서(2100)에 의하여 제어되는 입출력 장치, 보조 기억 장치, 외부 기억 장치 등이 포함될 수 있다. 예로서, 메모리 장치, 디스플레이 장치, 모바일 기기, PDA(personal digital assistant) 및 카메라 등이 포함될 수 있다.
보조 전원 공급 장치(2400)는 주 전원(power supply)에 의하여 전기 에너지를 충전하는 동작 및 주 전원에 이상이 발생된 경우에 충전된 전기 에너지에 기초한 보조 전원을 시스템 전원 라인(SPL)에 공급하는 동작을 수행한다. 보조 전원 공급 장치(2400)는 주 전원(power supply)이 정상적으로 보조 전원 공급(2400)에 인가되는 동안에는 충전 소자를 이용하여 전기 에너지를 충전한다. 그리고, 보조 전원 공급 장치(2400)는 주 전원이 시스템 전원 라인(SPL)로 출력되는 것을 허용하고, 충전 소자에 충전된 보조 전원이 시스템 전원 라인(SPL)으로 출력되는 것을 차단한다. 예로서, 보조 전원 공급 장치(2400)는 도 2 또는 도 3에 도시된 보조 전원 공급 장치(110A 또는 110B)가 적용될 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 보조 전원 검사 장치가 적용되는 메모리 시스템(3000)의 구성을 예시적으로 보여준다. 예로서, 메모리 시스템(3000)은 솔리드 스테이트 드라이브(Solid State Drive; SSD)가 될 수 있다.
도 13을 참조하면, 메모리 시스템(3000)은 메모리 컨트롤러(3100) 및 비휘발성 메모리 장치(NVM; 3200)를 포함한다.
메모리 컨트롤러(3100)는 프로세서(3110), RAM(3120), 호스트 인터페이스(3130), 메모리 인터페이스(3140), 보조 전원 공급 장치(3150) 및 버스(3160)를 구비한다. 메모리 컨트롤러(3100)의 구성 요소들은 버스(3160)를 통하여 전기적으로 연결된다.
RAM(3120)는 휘발성 메모리로서 DRAM 또는 SRAM으로 구현할 수 있다. RAM(3120)에는 메모리 시스템(3000)을 동작시키데 필요한 정보 또는 프로그램 코드가 저장된다. 그리고, RAM(3120)에는 비휘발성 메모리 장치(3200)에 쓰여질 데이터 또는 비휘발성 메모리 장치(3200)로부터 읽어낸 데이터가 저장된다. 또한, RAM(3120)에는 도 6 및 도 7에 도시된 보조 전원 검사 방법의 흐름도를 수행하기 위한 프로그램 코드들이 저장된다.
프로세서(3110)는 RAM(3120)에 저장된 프로그램 코드 및 데이터를 이용하여 호스트로부터 수신되는 커맨드에 상응하는 제어 동작을 수행할 수 있다. 세부적으로, 호스트로부터 수신되는 라이트 커맨드 또는 리드 커맨드를 수행할 수 있다. 또한, 도 6 및 도 7에 도시된 보조 전원 검사 방법의 동작을 수행할 수도 있다.
호스트 인터페이스(3130)는 메모리 컨트롤러(3100)에 접속되는 호스트와의 데이터 교환 프로토콜을 구비하고 메모리 컨트롤러(3100)와 호스트 사이의 인터페이스를 수행한다. 호스트 인터페이스(3130)는 예로서 ATA(Advanced Technology Attachment) 인터페이스, SATA(Serial Advanced Technology Attachment) 인터페이스, PATA(Parallel Advanced Technology Attachment) 인터페이스, USB(Universal Serial Bus) 또는 SAS(Serial Attached Small Computer System) 인터페이스, SCSI(Small Computer System Interface), eMMC(embedded Multi Media Card) 인터페이스, UFS(Universal Flash Storage) 인터페이스로 구현할 수 있다. 그러나 이는 예시일 뿐 이에 제한되는 것은 아니다. 호스트 인터페이스(3130)는 프로세서(3110)의 제어에 따라서 호스트로부터 커맨드, 어드레스 및 데이터를 수신하거나, 호스트로 데이터를 전송할 수 있다.
메모리 인터페이스(3140)는 비휘발성 메모리 장치(3200)와 전기적으로 연결되어 있다. 메모리 인터페이스(3140)는 프로세서(3110)의 제어에 따라서 비휘발성 메모리 장치(3200)로 커맨드, 어드레스 및 데이터를 전송하거나, 비휘발성 메모리 장치(3200)로부터 데이터를 수신할 수 있다. 메모리 인터페이스(3140)는 NAND 플래시 메모리 또는 NOR 플래시 메모리를 지원하도록 구성될 수 있다. 메모리 인터페이스(3140)는 복수 개의 채널들을 통하여 소프트웨어 또는 하드웨어 인터리브 동작들이 수행되도록 구성될 수도 있다.
보조 전원 공급 장치(3150)는 주 전원(power supply)에 의하여 전기 에너지를 충전하는 동작 및 주 전원에 이상이 발생된 경우에 충전된 전기 에너지에 기초한 보조 전원을 시스템 전원 라인(SPL)에 공급하는 동작을 수행한다. 보조 전원 공급 장치(3150)는 주 전원(power supply)이 정상적으로 보조 전원 공급(3150)에 인가되는 동안에는 충전 소자를 이용하여 전기 에너지를 충전한다. 그리고, 보조 전원 공급 장치(3150)는 주 전원이 시스템 전원 라인(SPL)로 출력되는 것을 허용하고, 충전 소자에 충전된 보조 전원이 시스템 전원 라인(SPL)으로 출력되는 것을 차단한다. 예로서, 보조 전원 공급 장치(3150)는 도 2 또는 도 3에 도시된 보조 전원 공급 장치(110A 또는 110B)가 적용될 수 있다.
비휘발성 메모리 장치(3200)는 하나 이상의 플래시 메모리 칩들로 구성될 수 있다. 다른 예로서, 비휘발성 메모리 장치(3200)는 플래시 메모리 칩뿐만 아니라 비휘발성 메모리인 PRAM(Phase change RAM), FRAM(Ferroelectric RAM), MRAM(Magnetic RAM) 칩 등으로 구성될 수도 있다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100: 보조 전원 검사 장치
110, 110A, 110B, 1500, 2400, 3150: 보조 전원 공급 장치
120, 1100, 2100, 3100: 프로세서
1000, 2000: 전자 장치 3000: 메모리 시스템
10A, 10B: 전류 제어 회로 111A, 111B: 제1단방향 소자
112A, 112B: 제2단방향 소자 113A, 113B: 전류 리미터
114A, 114B: 충전 회로 115A, 115B: 전압 검출기
116B: 부스트 컨버터 117B: 벅 컨버터
1200: 휘발성 메모리 1300: 비휘발성 메모리
1400: 주 전원 공급 장치 1600: 주 전원 검출부
1700, 2500, 3160: 버스 2200: 메모리
2300: 주변 장치 3120: RAM
3130: 호스트 인터페이스 3140: 메모리 인터페이스
3200: 비휘발성 메모리 장치
110, 110A, 110B, 1500, 2400, 3150: 보조 전원 공급 장치
120, 1100, 2100, 3100: 프로세서
1000, 2000: 전자 장치 3000: 메모리 시스템
10A, 10B: 전류 제어 회로 111A, 111B: 제1단방향 소자
112A, 112B: 제2단방향 소자 113A, 113B: 전류 리미터
114A, 114B: 충전 회로 115A, 115B: 전압 검출기
116B: 부스트 컨버터 117B: 벅 컨버터
1200: 휘발성 메모리 1300: 비휘발성 메모리
1400: 주 전원 공급 장치 1600: 주 전원 검출부
1700, 2500, 3160: 버스 2200: 메모리
2300: 주변 장치 3120: RAM
3130: 호스트 인터페이스 3140: 메모리 인터페이스
3200: 비휘발성 메모리 장치
Claims (10)
- 보조 전원 공급 장치의 충전 동작을 중단시키기 위한 충전 디스에이블 신호를 상기 보조 전원 공급 장치에 인가하는 단계, 상기 충전 디스에이블 신호는 초기에 설정된 시간 동안 인가되고;
상기 충전 디스에이블 신호가 인가되는 구간에서 상기 보조 전원 공급 장치의 충전 전압을 모니터링하는 단계; 및
상기 충전 전압이 초기 설정된 임계 전압 미만으로 검출되는 경우에 상기 보조 전원 공급 장치를 불량으로 판정하는 단계를 포함하고,
상기 보조 전원 공급 장치는 서든 파워 오프 시에 상기 충전 전압에 기초한 보조 전원을 시스템 전원 라인에 공급하는 것을 특징으로 하는 보조 전원 검사 방법. - 제1항에 있어서, 상기 충전 디스에이블 신호가 발생되는 구간의 길이는 상기 보조 전원 공급 장치의 정상적인 충전 소자에서의 자연 방전 진행에 따른 상기 충전 전압이 상기 보조 전원으로 동작할 수 있는 보증 전압보다 높은 전압 레벨을 유지할 수 있는 구간의 길이로 결정하는 것으로 특징으로 하는 보조 전원 검사 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 임계 전압은 상기 보조 전원으로 동작할 수 있는 보증 전압보다 높거나 같은 전압 레벨로 설정하는 것을 특징으로 하는 보조 전원 검사 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 충전 동작을 허용하는 충전 인에이블 신호와 상기 충전 동작을 차단하는 충전 디스에이블 신호를 반복적으로 상기 보조 전원 공급 장치에 인가하며, 상기 충전 디스에이블 신호는 상기 보조 전원 공급 장치가 풀 챠지(full charge) 상태에 도달된 이후에 인가되는 것을 특징으로 하는 보조 전원 검사 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 충전 디스에이블 신호가 인가되는 구간에서 상기 충전 전압이 초기 설정된 임계 전압 미만으로 검출되는 경우에 상기 보조 전원 공급 장치에서의 충전 동작이 이루어지는 충전 소자에 오픈(open) 결함(fault)이 발생된 것으로 판정하는 것을 특징으로 하는 보조 전원 검사 방법.
- 전기 에너지를 충전하는 동작 및 주 전원이 비정상인 경우에 충전된 전기 에너지에 기초한 보조 전원을 시스템 전원 라인에 공급하는 동작을 수행하는 보조 전원 공급 장치; 및
상기 시스템 전원 라인에 공급되는 전원을 이용하여 상기 보조 전원 공급 장치 및 메모리 장치의 동작을 제어하는 프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는 충전 인에이블 신호와 충전 디스에이블 신호를 반복적으로 상기 보조 전원 공급 장치에 인가하고, 상기 충전 디스에이블 신호를 인가하는 구간에서의 상기 보조 전원 공급 장치의 충전 전압이 초기 설정된 임계 전압 미만으로 검출되는 경우에 상기 보조 전원 공급 장치를 불량으로 판정하는 신호를 생성시키고,
상기 충전 디스에이블 신호는 초기에 설정된 시간 동안 보조 전원 공급 장치의 충전 동작을 중단시키기 위해 인가되는 것을 특징으로 하는 전자 장치. - 제6항에 있어서, 상기 보조 전원 공급 장치는
상기 전기 에너지를 충전하는 충전 회로;
상기 충전 회로로 전류를 공급하거나 상기 충전 회로로부터 상기 시스템 전원 라인으로의 전류를 공급하는 전류 경로를 관리하는 전류 제어 회로; 및
상기 충전 회로의 충전 전압이 초기 설정된 임계 전압 미만으로 검출되는 경우에 보조 전원 인터럽트 신호를 생성하는 전압 검출기를 포함하며,
상기 전류 제어 회로는 상기 충전 인에이블 신호가 인가되는 구간에서는 상기 충전 회로로의 전류 공급을 허용하고, 상기 충전 디스에이블 신호가 인가되는 구간에서는 상기 충전 회로로의 전류 공급을 차단하는 동작을 수행하며,
상기 프로세서는 상기 보조 전원 인터럽트가 수신되는 경우에 상기 보조 전원 공급 장치를 불량으로 판정하는 신호를 생성시키는 것을 특징으로 하는 전자 장치. - 제7항에 있어서, 상기 충전 회로는 하나 이상의 커패시터를 포함함을 특징으로 하는 전자 장치.
- 제7항에 있어서, 상기 전류 제어 회로는 서든 파워 오프 시에 상기 충전 회로에 충전된 전기 에너지에 기초한 전류를 상기 시스템 전원 라인에 공급하고, 상기 시스템 전원 라인에 주 전원이 공급되는 구간에서는 상기 충전 회로로부터 상기 시스템 전원 라인으로 전류가 공급되는 것을 차단하는 회로를 포함함을 특징으로 하는 전자 장치.
- 제6항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 보조 전원 공급 장치가 불량으로 판정되는 경우에 상기 디스에이블 신호를 상기 보조 전원 공급 장치에 연속적으로 인가하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
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