辅助电源电路、电子装置和操作辅助电源电路的方法与流程

辅助电源电路、电子装置和操作辅助电源电路的方法
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2022年3月25日提交的申请号为10-2022-0037043的韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请通过引用整体并入本文。
技术领域
3.多种实施例总体上涉及一种辅助电源电路、电子装置和操作辅助电源电路的方法。


背景技术：

4.电子装置可以使用电池或者从外部供应的dc或ac电力作为电源。
5.电子装置可能会发生意外的突然断电(spo)。突然断电可能由诸如电源故障或电子装置与电源之间的电断开的多种原因中的至少一种引起。
6.当电子装置突然断电时，可能会对电子装置造成不可恢复的损坏。特别地，当电子装置包括诸如存储用户数据的存储器的电子存储介质时，用户数据可能由于突然的供电中断而丢失或损坏，从而可能无法保证电子装置的可靠性。


技术实现要素：

7.多种实施例涉及一种辅助电源电路、电子装置以及操作辅助电源电路的方法，其能够通过校正辅助电源电路中电容器的泄漏电流来计算电容器的电容值。
8.在实施例中，一种辅助电源电路可以包括：至少一个电容器，被配置为存储备用电力；电流源，被配置为使充入电容器的电荷放电；电压检测器，被配置为检测电容器的电压电平；以及辅助电源控制器，被配置为在监测电容器的状态时，测量电容器的电压电平因电容器的泄漏电流从第一电平下降到第二电平的第一时间，将电容器充电至第三电平，测量电容器的电压电平因电容器的泄漏电流和电流源的放电电流从第三电平下降到第四电平的第二时间，基于第一电平、第二电平、第一时间、第三电平、第四电平、第二时间和电流源的放电电流来计算电容器的电容值，并且基于计算出的电容器的电容值来确定电容器的状态。
9.在实施例中，一种电子装置可以包括：存储器单元，被配置为存储数据；电源管理电路，被配置为向存储器单元供电；以及辅助电源电路，该辅助电源电路包括存储备用电力的至少一个电容器和使充入电容器的电荷放电的电流源，并且该辅助电源电路被配置为在发生突然断电时向电源管理电路供应电容器中存储的备用电力，并且在监测电容器的状态时，测量电容器的电压电平因电容器的泄漏电流从第一电平下降到第二电平的第一时间，将电容器充电至第三电平，测量电容器的电压电平因电容器的泄漏电流和电流源的放电电流从第三电平下降到第四电平的第二时间，基于第一电平、第二电平、第一时间、第三电平、第四电平、第二时间和电流源的放电电流来计算电容器的电容值，并且基于计算出的电容器的电容值来确定电容器的状态。
10.在实施例中，一种用于操作辅助电源电路的方法可以包括：测量电容器的电压电平因电容器的泄漏电流从第一电平下降到第二电平的第一时间；将电容器充电至第三电平，测量电容器的电压电平因电容器的泄漏电流和电流源的放电电流从第三电平下降到第四电平的第二时间；基于第一电平、第二电平、第一时间、第三电平、第四电平、第二时间和电流源的放电电流来计算电容器的电容值；并且基于计算出的电容器的电容值来确定电容器的状态。
11.根据所公开技术的实施例，可以通过校正辅助电源电路的电容器的泄漏电流来更准确地计算电容器的电容值。
附图说明
12.图1示出根据所公开技术的实施例的电子装置。
13.图2示出根据所公开技术的实施例的辅助电源电路。
14.图3示出根据所公开技术的实施例的辅助电源控制器测量第一时间时的电流路径。
15.图4示出根据所公开技术的实施例的辅助电源控制器测量第二时间时的电流路径。
16.图5示出根据所公开技术的实施例的由辅助电源控制器施加到电容器的电压电平。
17.图6是示出根据所公开技术的实施例的辅助电源控制器确定电容器的状态的操作的流程图。
18.图7示出根据所公开技术的实施例的检测电容器的短路状态的操作。
19.图8示出根据所公开技术的实施例的双向降压/升压转换器。
20.图9示出根据所公开技术的实施例的操作辅助电源电路的方法。
21.图10示出根据所公开技术的实施例的计算系统。
具体实施方式
22.在下文中，将参照附图详细描述本公开的多种实施例。
23.图1示出根据所公开技术的实施例的电子装置10。
24.参照图1，电子装置10可以包括电源装置100和用于存储数据的存储器单元200。
25.存储器单元200可以包括存储器装置和存储器控制器。
26.存储器单元200的存储器装置可以包括诸如以下的各种存储器装置中的一种或多种：ddr sdram(双倍数据速率同步动态随机存取存储器)、lpddr4(第四代低功率双倍数据速率)sdram、gddr(图形双倍数据速率)sdram、lpddr(低功率ddr)sdram、rdram(rambus动态随机存取存储器)、nand闪速存储器、三维nand闪速存储器、nor闪速存储器、电阻随机存取存储器(rram)、相变存储器(pram)、磁阻随机存取存储器(mram)、铁电随机存取存储器(fram)、自旋转移力矩随机存取存储器(stt-ram)等。
27.存储器控制器可以控制对存储器装置的写入(或编程)操作、读取操作、擦除操作和后台操作。例如，后台操作可以包括垃圾收集(gc)操作、损耗均衡(wl)操作、坏块管理(bbm)操作等之中的至少一个。
28.存储器控制器可以根据来自外部(例如，主机)的请求来控制存储器装置的操作。与此不同，存储器控制器可以控制存储器装置的操作而不管来自主机的请求如何。
29.电源装置100可以向电子装置10提供通过电源连接器从电源输入的电力vin。
30.电源装置100可以包括向存储器单元200供应电力的电源管理电路110和提供备用(或预留)电力的辅助电源电路120。
31.电源管理电路110可以对输入的电力vin进行整流、转换、变换和分配，以激活电子装置10中包括的组件，例如存储器单元200。
32.当发生突然断电(spo)时，辅助电源电路120可以在预定时间内向存储器单元200提供备用电力，以确保存储器单元200中存储的数据的可靠性。
33.电源管理电路110和辅助电源电路120可以由单独的集成电路(ic)配置或者可以由一个集成电路配置。
34.当发生突然断电时，电子装置10可以检测突然断电的发生并执行断电保护(plp)操作。
35.由于电子装置10在电源的电力供应中断之后仅依赖于辅助电源电路120的电力，因此确保辅助电源电路120的可靠性很重要。辅助电源电路120可以将备用电力充入电容元件，并在发生突然断电时向电子装置10提供备用电力。辅助电源电路120可以监测电容元件的状态以确保电容元件的可靠性。电容器可以用作电容元件。
36.图2示出根据所公开技术的实施例的辅助电源电路120。图2所示的辅助电源电路120可以对应于图1所示的辅助电源电路120。
37.参照图2，辅助电源电路120可以包括存储备用电力的至少一个电容器122、使电容器122中存储的电荷放电的电流源124、检测电容器122的电压电平的电压检测器126以及控制电流源124和电压检测器126的操作的辅助电源控制器128。
38.电容器122可以存储备用电力，并在发生突然断电时提供备用电力以临时驱动电子装置10。
39.然而，电容器122中可能存在泄漏电流，即电容器122中存储的电荷可能从电容器122中放电。在图2中，与电容器122并联联接的并联电阻rlkg可以是泄漏电流流过的路径。因此，除非从外部持续向辅助电源电路120供应电力，否则电容器122的备用电力可能会通过泄漏电流而放电，因此电容器122的电压电平可能会降低。
40.根据用于形成电容器122的电介质的材料，电容器122可以是电解质电容器、钽电容器、薄膜电容器、陶瓷电容器等。
41.电解质电容器以薄氧化层为电介质并且以铝为电极。在电解质电容器中，由于可以使电介质变薄，因此电容体积比较大，因此与体积相比可以获得较大的电容值。电解质电容器包括两个电极，例如阴极和阳极。
42.在钽电容器中，电极由钽制成，钽电容器包括阴极和阳极。在钽电容器中，由温度和电路的dc电压引起的电容值变化很小。
43.薄膜电容器可以具有聚丙烯介电薄膜放置在由铝和/或铜制成的电极之间然后绕成卷的结构。薄膜电容器的特性可以根据其材料和制造工艺而改变。在薄膜电容器之中，麦拉电容器(mylar capacitor)使用聚酯薄膜并具有圆柱形结构。
44.在陶瓷电容器中，可以使用诸如钛酸钡的具有高介电常数的材料作为电介质。作
为一种陶瓷电容器的多层陶瓷电容器(mlcc)可以使用多层结构的高k陶瓷。
45.如上所述，电容器122可以由各种材料制成并且具有各种结构。上述类型的电容器是示例，并且所公开技术的实施例不限于此。
46.如上所述，辅助电源电路120可以包括至少一个电容器122。当辅助电源电路120包括多个电容器122时，电容器122可以以各种方式相互连接，例如串联、并联或串并联组合。当电容器122并联联接时，其电容值会增加。另一方面，当电容器122串联联接时，其电容值会减小但可以向其施加更高的电压。
47.电流源124通过使电容器122中存储的电荷放电来测量电容器122的电容值。辅助电源电路120可以允许放电电流ics流过电流源124。电流源124在辅助电源控制器128的控制下操作。当辅助电源电路120操作以将备用电力充入电容器122中时，电流源124可以切断电流的流动以防止电容器122中存储的电荷通过电流源124放电。当辅助电源电路120操作以监测电容器122的状态时，电流源124可以在特定时间段内提供放电电流ics。
48.电压检测器126可以检测电容器122中形成的电压电平，并且可以向辅助电源控制器128提供关于检测到的电容器122的电压电平的信息。
49.辅助电源控制器128可以计算电容器122的电容值并且基于计算出的电容器122的电容值来确定电容器122的状态。
50.辅助电源控制器128可以测量电容器122的电压电平因电容器122的泄漏电流从第一电平下降到第二电平的第一时间，可以将电容器122充电到第三电平，并且可以测量电容器122的电压电平因电容器122的泄漏电流和因电流源124的放电电流ics从第三电平下降到第四电平的第二时间。
51.辅助电源控制器128可以基于第一电平、第二电平、第一时间、第三电平、第四电平、第二时间和电流源124的放电电流ics来计算电容器122的电容值。
52.电容器122的泄漏电流在放电初期具有相对较大的值，之后泄漏电流的值进入饱和区，在该饱和区中泄漏电流的值变得恒定。
53.当仅基于放电电流ics来计算电容器122的电容值时，由于没有考虑电容器122的特性，因此计算出的电容器122的电容值可能不准确。因此，在确定电容器122的状态时可能存在错误。
54.根据所公开技术的实施例，在测量电容器122的电容值时，通过单独测量电容器122的电压电平因电容器122的泄漏电流而下降的第一时间，可以校正由于泄漏电流而引起的误差。由此，可以更准确地计算电容器122的电容值。特别地，由于电容器122的初始泄漏电流具有较大的值，因此不考虑泄漏电流测量电容器122的电容值的情况与考虑泄漏电流测量电容器122的电容值的情况之间的准确性差异可能很大。
55.图3示出根据所公开技术的实施例的辅助电源控制器128测量第一时间t1时的电流路径。
56.图4示出根据所公开技术的实施例的辅助电源控制器128测量第二时间t2时的电流路径。
57.参照图3和图4，辅助电源控制器128可以测量第一时间t1和第二时间t2。
58.当监测电容器122的状态时，辅助电源控制器128可以将电流源124的放电电流ics设置为0以测量第一时间t1。而且，辅助电源控制器128可以将电容器122充电至第一电平v1
并停止对电容器122充电。由于电容器122中存储的电荷不通过放电电流ics被设置为0的电流源124放电，因此电容器122的电压电平降低可以是由于通过电容器122的并联电阻rlkg产生的泄漏电流。因此，当测量第一时间t1时，电容器122的放电电流的路径仅通过并联电阻rlkg形成，如图3所示。
59.辅助电源控制器128可以使用电压检测器126检测电容器122的电压电平的变化，并且可以测量电容器122的电压电平从第一电平v1下降到第二电平v2的第一时间t1。
60.为了测量第二时间t2，辅助电源控制器128可以将电流源124的放电电流ics设置为非零值，例如idis。而且，辅助电源控制器128可以将电容器122充电至第三电平v3并停止对电容器122充电。由此，电容器122中存储的电荷通过电流源124放电高达idis，并且电容器122的电压电平的降低可以是由于通过并联电阻rlkg而发生的泄漏电流和电流源124的放电电流idis。相应地，如图4所示，电容器122的放电电流的路径形成两路：一路通过并联电阻rlkg；而另一路通过电流源124。
61.辅助电源控制器128可以通过电压检测器126检测电容器122的电压电平的变化，并且可以测量电容器122的电压电平从第三电平v3下降到第四电平v4的第二时间t2。
62.辅助电源控制器128可以使用等式1计算电容器122的电容值。
63.【等式1】
[0064][0065]
其中c
cap
为电容器122的电容值，id为电流源124的放电电流，v1为第一电平，v2为第二电平，v3为第三电平，v4为第四电平，t1为第一时间并且t2为第二时间。
[0066]
辅助电源控制器128可以在通过第一时间t1的测量计算电容器122的电容值时，对与电容器122的泄漏电流相对应的值进行补偿，从而可以进一步提高电容器122的电容值的准确性。
[0067]
图5示出根据所公开技术的实施例的由辅助电源控制器128施加到电容器122的电压电平。
[0068]
参照图5，电压电平v
cap
表示电容器122的电压电平，测试使能信号tb指示是否运行测试，放电电流ics表示电流源124的放电电流，时钟信号clk表示用于时间测量的信号，并且测试完成信号td指示测试是否已经完成。
[0069]
用作计算电容器122的电容值的基础的第三电平v3可以与第一电平v1相同，并且第四电平v4可以与第二电平v2相同。
[0070]
当第三电平v3被设置为与第一电平v1相同并且第四电平v4被设置为与第二电平v2相同时，可以简化辅助电源控制器128的电容值计算过程。
[0071]
在下文中，将基于第三电平v3被设置为与第一电平v1相同并且第四电平v4被设置为与第二电平v2相同的假设描述图5。
[0072]
辅助电源控制器128可以将电容器122充电至具有与第一电平v1相同或高于第一电平v1的电压电平v
cap
。此时，测试完成信号td可以具有第一值(例如，1或高电平)直到用于计算电容器122的电容值的测量结束，并且在运行用于测量的测试之前测试使能信号tb可以具有第二值(例如，0或低电平)。
[0073]
当辅助电源控制器128停止对电容器122充电并且电容器122的电压电平v
cap
因此开始下降时，测试使能信号tb可以从第二值变为第一值。响应于具有第一值的测试使能信号tb，辅助电源控制器128执行用于测量电容器122的电容值的操作。
[0074]
辅助电源控制器128可以对从电容器122的电压电平v
cap
达到第一电平v1的时间点开始产生的时钟信号clk的触发(toggle)次数进行计数，并且时钟信号clk具有预定频率。随着时钟信号clk的频率增加，测量第一时间t1时的精度会提高。
[0075]
此后，当电容器122的电压电平v
cap
达到第二电平v2时，时钟信号clk的触发会停止。
[0076]
辅助电源控制器128可以基于时钟信号clk的触发次数和时钟信号clk的频率导出第一时间t1。
[0077]
例如，当假设在图5中时钟信号clk的频率是1khz并且在测量第一时间t1时时钟信号clk触发10次，则第一时间t1可以是10ms。
[0078]
为了测量第二时间t2，辅助电源控制器128可以将电容器122充电至具有与第三电平v3相同或高于第三电平v3的电压电平v
cap
。
[0079]
辅助电源控制器128可以停止对电容器122充电，同时将电流源124的放电电流ics设置为idis，以使电容器122中存储的电荷放电。
[0080]
辅助电源控制器128可以对从电容器122的电压电平v
cap
达到第三电平v3的时间点开始产生的时钟信号clk的触发次数进行计数。此后，当电容器122的电压电平v
cap
达到第四电平v4时，时钟信号clk的触发会停止。
[0081]
辅助电源控制器128可以基于时钟信号clk的触发次数和时钟信号clk的频率导出第二时间t2。
[0082]
例如，当假设在图5中时钟信号clk的频率是1khz并且在测量第二时间t2时时钟信号clk触发4次，则第二时间t2可以是4ms。
[0083]
在测量第二时间t2之后，辅助电源控制器128可以将测试使能信号tb和测试完成信号td设置为第二值。测试完成信号td被设置为第二值可以意味着计算电容器122的电容值的过程完成。
[0084]
可以在考虑泄漏电流的大小的情况下根据电容器122的特性、电流源124的放电电流ics的值、与时间测量精度相对应的时钟信号clk的频率等设置第一电平v1、第二电平v2、第三电平v3和第四电平v4。
[0085]
图6是示出根据所公开技术的实施例的确定电容器122的状态的操作的流程图。将参照图2所示的辅助电源电路120来描述图6的操作。
[0086]
参照图6，辅助电源电路120的辅助电源控制器128可以测量第一时间t1(s610)。辅助电源控制器128可以确定第一时间t1是否比第一阈值时间tl1短或第一时间t1是否比第二阈值时间tl2长(s620)。当第一时间t1比第一阈值时间tl1短或当第一时间t1比第二阈值时间tl2长(s620-是)时，辅助电源控制器128可以确定电容器122的状态为故障状态(s630)。第二阈值时间tl2比第一阈值时间tl1长。
[0087]
由于第一时间t1是对应电容器122的泄漏电流而测量的，因此第一阈值时间tl1与第二阈值时间tl2可以用作确定电容器122的泄漏电流是否正常的参考。
[0088]
如果电容器122的泄漏电流大于正常状态下的泄漏电流，则电容器122可能处于短
路状态，而如果电容器122的泄漏电流小于正常状态下的泄漏电流，则电容器122可能处于开路(open)状态。
[0089]
如果电容器122处于短路状态或开路状态，即使电子装置10发生突然断电，辅助电源电路120也无法响应于突然断电而提供备用电力。
[0090]
可以基于电容器122的泄漏电流特性、电容器122的诸如串联或并联的布置方案、电容器122的数量、第一电平v1和第二电平v2，将第一阈值时间tl1和第二阈值时间tl2设置为确保辅助电源电路120向电子装置10提供备用电力的执行的值。
[0091]
例如，电容器122的泄漏电流特性之中的、根据电容器122的规格保证泄漏电流的最大值的最大泄漏电流可以用于确定第一阈值时间tl1。
[0092]
又例如，当使用至少两个电容器122时，泄漏电流会根据电容器122的诸如串联或并联的布置方案而变化。当电容器122并联布置时，电容器122的泄漏电流会增加。在这种情况下，如果第一阈值时间tl1被设置为仅针对一个电容器122的参考，则电容器122的状态可能被确定为假故障状态。因此，在电容器122并联布置并且电容器122的数量增加时，可以将第一阈值时间tl1设置得更大。
[0093]
另外，第一时间t1可以根据第一电平v1和第二电平v2之间的差而变化。例如，如果第一电平v1和第二电平v2之间的差越大，则第一时间t1可以增大，并且第一阈值时间tl1和第二阈值时间tl2也可以对应于第一电平v1和第二电平v2被设置得更大以避免电容器122的状态被确定为假故障状态。
[0094]
辅助电源控制器128可以通过仅测量第一时间t1来确定电容器122的状态是否为故障状态而不计算电容器122的电容值。因此，当通过仅测量第一时间t1而将电容器122确定为处于故障状态时，辅助电源控制器128可以不测量第二时间t2。
[0095]
当第一时间t1等于或长于第一阈值时间tl1并且等于或短于第二阈值时间tl2(s620-否)时，辅助电源控制器128可以测量第二时间t2(s640)。
[0096]
辅助电源控制器128可以基于第一时间t1、第二时间t2、第一电平v1、第二电平v2、第三电平v3、第四电平v4以及用于第一时间t1和第二时间t2的测量的电流源124的放电电流ics来计算电容器122的电容值c
cap
(s650)。
[0097]
辅助电源控制器128可以确定计算出的电容器122的电容值c
cap
是否小于参考阈值电容值cl(s660)。当计算出的电容器122的电容值c
cap
小于参考阈值电容值cl(s660-是)时，辅助电源控制器128可以确定电容器122的状态为故障状态(s630)。
[0098]
参考阈值电容值cl可以根据电子装置10的配置而变化，并且可以被设置为用于通过断电保护操作来确保电子装置10的可靠性的值。
[0099]
当电容器122的电容值c
cap
小于参考阈值电容值cl时，无法保证电子装置10中发生突然断电时正确执行相应的断电保护操作。因此，电子装置10的可靠性可能降低。
[0100]
另一方面，当电容器122的电容值c
cap
等于或大于参考阈值电容值cl(s660-否)时，可以结束电容器122的状态的确定(s670)。
[0101]
当电容器122的状态被确定为故障状态时，电子装置10可以执行为突然断电的发生做准备以确保数据的可靠性而不从电容器122接收备用电力的操作，其中该操作可以包括将临时存储在缓冲器中的数据清除(flush)到存储器单元200的存储器装置中或者执行不经过缓冲器而强制访问存储器装置的强制单元访问(fua)。
[0102]
图7示出根据所公开技术的实施例的检测电容器122的短路状态的操作。
[0103]
参照图7，当在电容器122中检测到短路状态时，辅助电源控制器128可以监测电容器122的状态。
[0104]
当运行中的电容器122的电压电平v
cap
下降到低于第五电平v5时，辅助电源控制器128可以生成中断信号以通知电子装置10的其他组件运行异常。而且，辅助电源控制器128可以将电源良好信号pgs从第一值改变为第二值。中断信号可以在从生成中断信号开始经过预定时间之后被重置。
[0105]
当电容器122的电压电平v
cap
在下降到低于第五电平v5之后又上升到高于第六电平v6时，辅助电源控制器128可以将电源良好信号pgs从第二值改变为第一值。
[0106]
当电源良好信号pgs从第二值恢复到第一值时，辅助电源控制器128可以执行监测电容器122的状态的操作。电源良好信号pgs从第二值恢复到第一值可以意味着在电容器122中形成的电压电平v
cap
被充分恢复以测量第一时间t1和第二时间t2。
[0107]
监测电容器122的状态的操作可以包括测量第一时间t1和第二时间t2，基于第一电平v1、第二电平v2、第一时间t1、第三电平v3、第四电平v4、第二时间t2和电流源124的放电电流ics来计算电容器122的电容值c
cap
，并基于电容器122的电容值c
cap
确定电容器122的状态。
[0108]
通过在检测电容器122的短路状态的操作完成之后通过计算电容器122的电容值c
cap
来确定电容器122的状态，辅助电源控制器128可以确保电容器122的可靠性。
[0109]
图8示出根据所公开技术的实施例的包括双向降压/升压转换器的辅助电源电路120的示图。图8所示的辅助电源电路120可以对应于图1所示的辅助电源电路120。
[0110]
参照图8，辅助电源电路120可以包括双向降压/升压转换器129，双向降压/升压转换器129对电容器122充电，并且在发生突然断电时向电源管理电路(例如，图1的110)提供充入电容器122的备用电力。
[0111]
降压/升压转换器是一种可以升高或降低输入电压并输出升高或降低的输入电压的dc/dc转换器。
[0112]
双向降压/升压转换器129是被设计为实现双向电力传送的降压/升压转换器。双向降压/升压转换器129在对电容器122充电时可以沿(a)方向提供电力，并且在发生突然断电时可以沿(b)方向提供电容器122中存储的备用电力，使得电子装置10使用备用电力运行预定时间。
[0113]
双向降压/升压转换器129可以包括电感元件、电容元件、开关元件或二极管元件以将输入电压升压或降压。
[0114]
双向降压/升压转换器129可以通过在用于升压的升压模式和用于降压的降压模式之间切换来执行降压或升压操作。
[0115]
当图1的电子装置10响应于突然断电的发生而执行断电保护(plp)操作时，从辅助电源电路120输出的电压电平和在电容器122中形成的电压电平可能彼此不同。双向降压/升压转换器129可以将电容器122所形成的电压进行升压或降压，并输出升压后或降压后的电压，使得电子装置10可以利用备用电力。
[0116]
图9示出根据所公开技术的实施例的操作辅助电源电路的方法900。将参照图4描述操作900。
[0117]
参照图4和图9，方法900可以包括测量电容器122的电压电平由于电容器122的泄漏电流而从第一电平下降到第二电平的第一时间(s910)。测量第一时间可以由辅助电源电路120的电压检测器126和辅助电源控制器128执行。
[0118]
测量第一时间可以包括在第一时间比第一阈值时间短或比第二阈值时间长时将电容器122的状态确定为故障状态。第二阈值时间比第一阈值时间长。
[0119]
可以基于电容器122的泄漏电流特性、电容器122的诸如串联或并联的布置方案、电容器122的数量、第一电平和第二电平来确定第一阈值时间和第二阈值时间。
[0120]
操作辅助电源电路120的方法900可以包括将电容器122充电到第三电平并且测量电容器122的电压电平因电容器122的泄漏电流和电流源124的放电电流而从第三电平下降到第四电平的第二时间(s920)。测量第二时间可以由辅助电源电路120的电流源124、电压检测器126和辅助电源控制器128执行。
[0121]
第三电平可以与第一电平相同，并且第四电平可以与第二电平相同。
[0122]
操作辅助电源电路120的方法900可以包括基于第一电平、第二电平、第一时间、第三电平、第四电平、第二时间和电流源124的放电电流来计算电容器122的电容值(s930)。计算电容器122的电容值可以由辅助电源电路120的辅助电源控制器128执行。
[0123]
电容器122的电容值可以使用等式2来计算。
[0124]
【等式2】
[0125][0126]
其中c
cap
为电容器122的电容值，id为电流源124的放电电流，v1为第一电平，v2为第二电平，v3为第三电平，v4为第四电平，t1为第一时间且t2为第二时间。
[0127]
操作辅助电源电路120的方法900可以包括基于计算出的电容器122的电容值来确定电容器122的状态(s940)。确定电容器122的状态可以由辅助电源电路120的辅助电源控制器128执行。
[0128]
在s940，当电容器122的电容值小于参考阈值电容值时，可以将电容器122的状态确定为故障状态。
[0129]
图10示出根据所公开技术的实施例的计算系统。
[0130]
参照图10，基于所公开技术的实施例的计算系统1000可以包括电子装置10、用于控制计算系统1000的一般操作的中央处理单元(cpu)1010、用于存储与计算系统1000的操作相关的数据与信息的ram1020、用于向用户提供使用环境的ui/ux(用户接口/用户体验)模块1030、用于以有线和/或无线方式与外部装置通信的通信模块1040以及用于管理计算系统1000使用的电源的电源管理模块1050，它们电联接到系统总线1060。
[0131]
计算系统1000可以包括pc(个人计算机)、智能手机、诸如平板电脑的移动终端或各种电子装置。
[0132]
计算系统1000可以进一步包括用于提供操作电压的电池，并且可以进一步包括应用芯片、图形相关模块、相机图像处理器、dram等。此外，对于所公开技术所属领域的技术人员来说显而易见的是，计算系统1000可以包括其他组件。
[0133]
电子装置10不仅可以包括诸如硬盘驱动器(hdd)的将数据存储在磁盘中的装置，
还可以包括诸如固态驱动器(sdd)、通用闪存(ufs)装置和嵌入式mmc(emmc)装置的将数据存储在非易失性存储器中的装置。非易失性存储器可以包括rom(只读存储器)、prom(可编程rom)、eprom(电可编程rom)、eeprom(电可擦除可编程rom)、闪速存储器、pram(相变ram)、mram(磁性ram)、rram(电阻ram)和fram(铁电ram)。另外，电子装置10可以实现为各种类型的存储装置，并且可以安装在各种电子装置中。
[0134]
尽管出于说明的目的已经描述了本公开的示例性实施例，但是本领域技术人员将领会的是，在不脱离本公开的范围和思想的情况下，可以进行各种修改、添加和替换。因此，应该认为上述和附图中公开的实施例仅是描述性的，而不是为了限制技术范围。本公开的技术范围不受实施例和附图的限制。本公开的精神和范围应结合所附权利要求进行解释，并涵盖落入所附权利要求书的范围内的所有等效方案。

技术特征：
1.一种辅助电源电路，包括：至少一个电容器，存储备用电力；电流源，使所述电容器中存储的电荷放电；电压检测器，检测所述电容器的电压电平；以及辅助电源控制器，在监测所述电容器的状态时，测量所述电容器的电压电平因所述电容器的泄漏电流从第一电平下降到第二电平的第一时间，将所述电容器充电至第三电平，测量所述电容器的电压电平因所述电容器的泄漏电流和所述电流源的放电电流从所述第三电平下降到第四电平的第二时间，基于所述第一电平、所述第二电平、所述第一时间、所述第三电平、所述第四电平、所述第二时间和所述电流源的放电电流来计算所述电容器的电容值，并且基于计算出的所述电容器的电容值来确定所述电容器的状态。2.根据权利要求1所述的辅助电源电路，其中，所述辅助电源控制器如下计算所述电容器的电容值：其中c
cap
为所述电容器的电容值，i
d
为所述电流源的放电电流，v1为所述第一电平，v2为所述第二电平，v3为所述第三电平，v4为所述第四电平，t1为所述第一时间并且t2为所述第二时间。3.根据权利要求1所述的辅助电源电路，其中，所述第三电平等于所述第一电平，并且所述第四电平等于所述第二电平。4.根据权利要求1所述的辅助电源电路，其中，在所述电容器的电容值小于参考阈值电容值时，所述辅助电源控制器确定所述电容器的状态为故障状态。5.根据权利要求1所述的辅助电源电路，其中，在所述第一时间比第一阈值时间短或比第二阈值时间长时，所述辅助电源控制器确定所述电容器的状态为故障状态，所述第二阈值时间比所述第一阈值时间长。6.根据权利要求5所述的辅助电源电路，其中，所述第一阈值时间和所述第二阈值时间是基于所述电容器的泄漏电流特性、所述电容器的布置方案和所述电容器的数量而确定的。7.根据权利要求1所述的辅助电源电路，其中，在所述电容器中检测到短路状态时，所述辅助电源控制器监测所述电容器的状态。8.一种电子装置，包括：存储器单元，存储数据；电源管理电路，向所述存储器单元提供电力；以及辅助电源电路，包括存储备用电力的至少一个电容器和使充入所述电容器的电荷放电的电流源，其中，所述辅助电源电路在发生突然断电时向所述电源管理电路供应所述电容器中存储的备用电力，并且在监测所述电容器的状态时，测量所述电容器的电压电平因所述电容器的泄漏电流从第一电平下降到第二电平的第一时间，将所述电容器充电至第三电平，测量所述电容器的电压电平因所述电容器的泄漏电流和所述电流源的放电电流从所述第三
电平下降到第四电平的第二时间，基于所述第一电平、所述第二电平、所述第一时间、所述第三电平、所述第四电平、所述第二时间和所述电流源的放电电流来计算所述电容器的电容值，并且基于计算出的所述电容器的电容值来确定所述电容器的状态。9.根据权利要求8所述的电子装置，其中，所述辅助电源电路包括双向降压/升压转换器，所述双向降压/升压转换器对所述电容器进行充电，并且在发生突然断电时向所述电源管理电路提供所述电容器中存储的备用电力。10.一种操作辅助电源电路的方法，所述辅助电源电路包括至少一个电容器和电流源，所述方法包括：测量所述电容器的电压电平因所述电容器的泄漏电流从第一电平下降到第二电平的第一时间；将所述电容器充电至第三电平，并测量所述电容器的电压电平因所述电容器的泄漏电流和所述电流源的放电电流从所述第三电平下降到第四电平的第二时间；基于所述第一电平、所述第二电平、所述第一时间、所述第三电平、所述第四电平、所述第二时间和所述电流源的放电电流来计算所述电容器的电容值；并且基于计算出的所述电容器的电容值来确定所述电容器的状态。11.根据权利要求10所述的方法，其中，计算所述电容器的电容值包括如下计算所述电容器的电容值：其中c
cap
为所述电容器的电容值，i
d
为所述电流源的放电电流，v1为所述第一电平，v2为所述第二电平，v3为所述第三电平，v4为所述第四电平，t1为所述第一时间并且t2为所述第二时间。12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述第三电平等于所述第一电平，并且所述第四电平等于所述第二电平。13.根据权利要求10所述的方法，其中，确定所述电容器的状态包括在所述电容器的电容值小于参考阈值电容值时，确定所述电容器的状态为故障状态。14.根据权利要求10所述的方法，进一步包括：在所述第一时间比第一阈值时间短或比第二阈值时间长时，确定所述电容器的状态为故障状态，所述第二阈值时间比所述第一阈值时间长。15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述第一阈值时间和所述第二阈值时间是基于所述电容器的泄漏电流特性、所述电容器的布置方案、所述电容器的数量、所述第一电平和所述第二电平而确定的。

技术总结
本公开提供一种辅助电源电路，该辅助电源电路可以测量电容器的电压电平因电容器的泄漏电流从第一电平下降到第二电平的第一时间，可以将电容器充电至第三电平，可以测量电容器的电压电平因电容器的泄漏电流和电流源的放电电流从第三电平下降到第四电平的第二时间，可以基于第一电平、第二电平、第一时间、第三电平、第四电平、第二时间和电流源的放电电流来计算电容器的电容值，并且可以基于计算出的电容器的电容值来确定电容器的状态。容器的电容值来确定电容器的状态。容器的电容值来确定电容器的状态。


技术研发人员：陈寿溢 金达坤 金那英
受保护的技术使用者：爱思开海力士有限公司
技术研发日：2023.02.27
技术公布日：2023/9/25