过压保护装置、存储器存储装置及过压保护方法与流程

1.本发明涉及一种过压保护技术，且尤其涉及一种过压保护装置、存储器存储装置及过压保护方法。
背景技术：
：2.移动电话与笔记本计算机等可携式电子装置在这几年来的成长十分迅速，使得消费者对存储媒体的需求也急速增加。由于可复写式非易失性存储器模块(rewritablenon-volatilememorymodule)(例如，快闪存储器)具有数据非易失性、省电、体积小，以及无机械结构等特性，所以非常适合内建于上述所举例的各种可携式电子装置中。3.随着存储器存储装置的体积持续缩小，存储器存储装置的电路板中的各个接脚或焊点的距离也更加靠近。实务上，往往在邻近的接脚或焊点之间发生锡球沾黏，进而形成短路。在存储器存储装置开机或上电后，这个短路可能让连接至电路板的电路元件(例如控制芯片)在不正确的时间点承受电路板上的高电压而烧毁。技术实现要素：4.本发明提供一种过压保护装置、存储器存储装置及过压保护方法，可提供电路板层级的过压保护。5.本发明的范例实施例提供一种过压保护装置，其包括主负载开关、多个电源通道、电压检测电路及控制电路。所述多个电源通道连接至所述主负载开关。所述电压检测电路连接至所述多个电源通道。所述控制电路连接至所述主负载开关与所述电压检测电路。所述主负载开关用以接收电源并将所述电源提供至所述多个电源通道中的第一电源通道。所述电压检测电路用以检测所述多个电源通道中的第二电源通道的电源异常状态。所述控制电路用以根据所述电源异常状态控制所述主负载开关停止供电至所述第一电源通道。6.在本发明的一范例实施例中，所述电源异常状态是受所述第一电源通道与所述第二电源通道之间的电气短路所引起。7.在本发明的一范例实施例中，所述电源异常状态包括所述第二电源通道上的电压在非预定时间范围内上升至电压临界值。8.在本发明的一范例实施例中，所述控制电路根据所述电源异常状态控制所述主负载开关停止供电至所述第一电源通道的操作包括：控制所述主负载开关停止供电至所述多个电源通道中的每一个电源通道。9.在本发明的一范例实施例中，所述的过压保护装置还包括从负载开关，其连接至所述第二电源通道与第一电路元件之间，其中所述从负载开关专用以对所述第一电路元件进行过压保护。10.在本发明的一范例实施例中，所述从负载开关针对供应至所述第一电路元件的电压进行所述过压保护的电压临界值不同于所述电压检测电路检测所述电源异常状态的电压临界值。11.在本发明的一范例实施例中，所述第一电源通道连接至所述电路板的电源接脚并用以将所述电源导入至所述电路板。12.在本发明的一范例实施例中，所述控制电路根据所述电源异常状态控制所述主负载开关停止供电至所述第一电源通道的操作包括：控制所述主负载开关停止将所述电源导入至所述电路板。13.在本发明的一范例实施例中，所述多个电源通道连接至至少一电路元件，并且所述电压检测电路在所述至少一电路元件被供电前检测所述电源异常状态。14.在本发明的一范例实施例中，所述第二电源通道连接至电压调制电路，并且所述电压调制电路用以调制所述电源并将经调制的所述电源通过所述第二电源通道传输至第一电路元件。15.在本发明的一范例实施例中，所述电压检测电路检测所述多个电源通道中的所述第二电源通道的所述电源异常状态的操作包括：在第一时间点，将所述第二电源通道上的电压与第一电压临界值进行比较；以及在第二时间点，将所述第二电源通道上的所述电压与第二电压临界值进行比较，其中所述第一时间点不同于所述第二时间点，且所述第一电压临界值不同于所述第二电压临界值。16.在本发明的一范例实施例中，所述第一电源通道的供电时序不同于所述第二电源通道的供电时序，和/或所述第一电源通道的供电电压不同于所述第二电源通道的供电电压。17.本发明的范例实施例另提供一种存储器存储装置，其包括电路板、连接接口单元、可复写式非易失性存储器模块、存储器控制电路单元及过压保护装置。所述连接接口单元用以连接至主机系统。所述连接接口单元、所述可复写式非易失性存储器模块、所述存储器控制电路单元及所述过压保护装置连接至所述电路板。所述过压保护装置包括主负载开关、多个电源通道、电压检测电路及控制电路。所述多个电源通道设置于所述电路板上并连接至所述主负载开关。所述电压检测电路连接至所述多个电源通道。所述控制电路连接至所述主负载开关与所述电压检测电路。所述主负载开关用以从所述主机系统接收电源并将所述电源提供至所述多个电源通道中的第一电源通道。所述电压检测电路用以检测所述多个电源通道中的第二电源通道的电源异常状态。所述控制电路用以根据所述电源异常状态控制所述主负载开关停止供电至所述第一电源通道。18.本发明的范例实施例另提供一种过压保护方法，其用于存储器存储装置。所述过压保护方法包括：由主负载开关从主机系统接收电源并将所述电源提供至多个电源通道中的第一电源通道；检测所述多个电源通道中的第二电源通道的电源异常状态；以及根据所述电源异常状态控制所述主负载开关停止供电至所述第一电源通道。19.在本发明的一范例实施例中，根据所述电源异常状态控制所述主负载开关停止供电至所述第一电源通道的步骤包括：控制所述主负载开关停止供电至所述多个电源通道中的每一个电源通道。20.在本发明的一范例实施例中，所述的过压保护方法还包括：由从负载开关专门对第一电路元件进行过压保护，其中所述从负载开关连接至所述第二电源通道与所述第一电路元件之间。21.在本发明的一范例实施例中，根据所述电源异常状态控制所述主负载开关停止供电至所述第一电源通道的步骤包括：控制所述主负载开关停止将所述电源导入至所述电路板。22.在本发明的一范例实施例中，所述多个电源通道连接至至少一电路元件，并且所述过压保护方法还包括：在所述至少一电路元件被供电前检测所述电源异常状态。23.在本发明的一范例实施例中，所述的过压保护方法还包括：通过电压调制电路调制所述电源并将经调制的所述电源通过所述第二电源通道传输至第一电路元件。24.在本发明的一范例实施例中，检测所述多个电源通道中的所述第二电源通道的所述电源异常状态的步骤包括：在第一时间点，将所述第二电源通道上的电压与第一电压临界值进行比较；以及在第二时间点，将所述第二电源通道上的所述电压与第二电压临界值进行比较，其中所述第一时间点不同于所述第二时间点，且所述第一电压临界值不同于所述第二电压临界值。25.基于上述，在主负载开关接收电源并将所述电源提供至第一电源通道后，电压检测电路可检测第二电源通道的电源异常状态。根据所述电源异常状态，控制电路可控制主负载开关停止供电至第一电源通道。通过由主负载开关提供电路板层级的过压保护，可提高装置整体的过压保护效率。附图说明26.图1是根据本发明的范例实施例所示出的过压保护装置的示意图；27.图2是根据本发明的电路板的外观示意图；28.图3是根据本发明的范例实施例所示出的在不同时间点各个电源通道的电压状态的示意图；29.图4是根据本发明的范例实施例所示出的过压保护装置的示意图；30.图5是根据本发明的一范例实施例所示出的存储器存储装置的示意图；31.图6是根据本发明的范例实施例所示出的过压保护方法的流程图。具体实施方式32.现将详细地参考本发明的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同元件符号在附图和描述中用来表示相同或相似部分。33.以下提出多个范例实施例来说明本发明，然而本发明不仅限于所例示的多个范例实施例。又范例实施例之间也允许有适当的结合。在本案说明书全文(包括权利要求)中所使用的“连接”一词可指任何直接或间接的连接手段。举例而言，若文中描述第一装置连接于第二装置，则应该被解释成该第一装置可以直接连接于该第二装置，或者该第一装置可以通过其他装置或某种连接手段而间接地连接至该第二装置。此外，“信号”一词可指至少一电流、电压、电荷、温度、数据、或任何其他一或多个信号。34.图1是根据本发明的范例实施例所示出的过压保护装置的示意图。请参照图1，过压保护装置10包括负载开关(亦称为主负载开关)11、电源通道12(1)～12(n)、电压检测电路13及控制电路14。电源通道12(1)～12(n)连接至主负载开关11与电压检测电路13。控制电路14连接至电压检测电路13与主负载开关11。35.须注意的是，电源通道12(1)～12(n)设置于电路板12上。例如，电源通道12(1)～12(n)可用以提供电源p(1)～p(n)至分别连接至电源通道12(1)～12(n)的电路元件15(1)～15(n)。换言之，电源通道12(1)～12(n)可分别独立对电路元件15(1)～15(n)进行供电。电路元件15(1)～15(n)可分别包含电子装置中的各类电子元件、电路模块或芯片，本发明不加以限制。36.主负载开关11可接收电源p(0)。例如，电源p(0)可为包含过压保护装置10的电子装置所提供或接收的电源。例如，假设过压保护装置10安装于存储器存储装置中，则电源p(0)可由连接至所述存储器存储装置的主机系统提供。或者，若所述电子装置自带电源供应电路，则电源p(0)亦可由所述电子装置自行提供。须注意的是，过压保护装置10亦可安装于其他类型的电子装置中，本发明不加以限制。37.在包含过压保护装置10的电子装置上电(例如开机)后，主负载开关11可将电源p(0)提供至电源通道12(1)～12(n)中的电源通道(亦称为第一电源通道)12(1)。在将电源p(0)提供至电源通道12(1)后，电压检测电路13可检测电源通道12(1)～12(n)中的另一电源通道(亦称为第二电源通道)12(2)的异常状态(亦称为电源异常状态)。须注意的是，电源通道12(1)不同于电源通道12(2)。例如，电源通道12(1)与12(2)可为电路板12上彼此独立的电源通道。例如，电源通道12(1)可用以对电路元件15(1)供电，而电源通道12(2)可用以对电路元件15(2)供电。然后，控制电路13可根据所述电源异常状态控制主负载开关11停止供电至电源通道12(1)。38.在一范例实施例中，所述电源异常状态是受电源通道12(1)与12(2)之间的电气短路所引起。例如，所述电气短路可将在某一时间点预设只应出现在电源通道12(1)上的电压同步短路至电源通道12(2)上。在一范例实施例中，若在所述电源异常状态存在的状况下仍持续对电源通道12(1)供电，则在经过一段时间后，电源通道12(2)上在不正确的时间点出现和/或具有不正确的电压值的电压可导致电路元件15(2)受损甚至烧毁。39.在一范例实施例中，响应于所述电源异常状态，控制电路13可控制主负载开关11停止供电至电源通道12(1)。在停止对电源通道12(1)供电后，电源通道12(2)上因所述电气短路引起的电源异常状态可被解除或改善。藉此，可减少电路元件15(2)受损甚至烧毁的机率。40.在一范例实施例中，在包含过压保护装置10的电子装置上电(例如开机)后，电压检测电路13可检测电源通道12(1)～12(n)中的每一个电源通道的电压状态。当检测到某一电源通道(例如电源通道12(2))的电压状态发生异常时，响应于所述电源异常状态，电压检测电路13可发送警示信号给控制电路13。响应于所述警示信号，控制电路13可控制主负载开关11停止供电至电源通道12(1)。41.在一范例实施例中，电压检测电路13可持续检测电源通道12(1)～12(n)的每一者上的电压是否在非预定时间范围内上升至一个临界值(亦称为电压临界值)。响应于某一个电源通道(例如电源通道12(2))的电压在非预定时间范围内上升至等于或高于此电压临界值，电压检测电路13可判定检测到此电源通道(例如电源通道12(2))的电源异常状态。42.在一范例实施例中，电源通道12(1)连接至电路板12的一个电源接脚。电源通道12(1)可通过所述电源接脚将电源p(0)导入至电路板12。尔后，导入至电路板12的电源p(0)可通过电源通道12(1)～12(n)分别对电路元件15(1)～15(n)进行供电。43.在一范例实施例中，控制电路14控制主负载开关11停止供电至电源通道12(1)的操作，包含或等同于控制主负载开关11停止将电源p(0)导入至整个电路板12。此外，一旦停止将电源p(0)导入至整个电路板12，则所有的电源通道12(1)～12(n)及电路元件15(1)～15(n)也会被停止供电。藉此，可有效减少因电路板12上特定电源通道彼此间的异常连接关系(例如短路)而导致电路元件15(1)～15(n)的任一者损毁的机率。44.图2是根据本发明的电路板的外观示意图。请参照图1与图2，电路板20可包括图1的电路板12。电路板20上的接脚21与22可分别连接至电源通道12(1)与12(2)。在正常情况下，接脚21与22在电路板20上并不会相互电性导通。45.在一范例实施例中，接脚21与22在电路板20上因锡球沾黏等因素而导致接脚21与22彼此电性导通。所述电性导通引起电源通道12(1)与12(2)之间的电气短路。在电源p(0)通过接脚21被提供至电源通道12(1)后，所述电气短路通过接脚22使电源通道12(2)上的电压在非预定时间范围内上升至电压临界值。此时，电压检测电路13可检测到电源通道12(2)的电源异常状态。响应于所述电源异常状态，控制电路13可控制主负载开关11停止供电至电源通道12(1)，甚至停止将电源p(0)导入至整个电路板20。藉此，可减少连接至接脚22的电路元件15(2)受损甚至烧毁的机率。46.在一范例实施例中，在停止对电源通道12(1)(或电路板20)供电后，检查人员可通过特定仪器来检查电路板20上是否存在例如锡球沾黏等可导致上述电源异常状态的实体缺陷并可加以改善。须注意的是，图2所示出的电路板的形状及电路板上的布线方式仅为范例，而非用以限制本发明。47.图3是根据本发明的范例实施例所示出的在不同时间点各个电源通道的电压状态的示意图。请参照图1与图3，假设电源通道12(1)～12(n)包括电源通道12(1)～12(6)。例如，电源通道12(1)～12(6)可分别用以独立对电路元件15(1)～15(6)进行供电。48.在一范例实施例中，在包含过压保护装置10的电子装置上电(例如开机)后，电源p(0)(即avdd)通过主负载开关11提供至电路板12(或电源通道12(1))。此时，在时间范围a中，电源通道12(1)的电压会上升。在电源通道12(1)与12(2)之间存在电气短路的状态下，电源通道12(2)的电压状态会随着电源通道12(1)的电压状态改变。例如，在时间范围a中，电源通道12(2)的电压也会同步上升。49.从另一角度而言，在电源通道12(1)与12(2)之间存在电气短路的状态下，电源p(0)在电源通道12(1)上产生的电压会被反映至电源通道12(2)上，使电源通道12(2)的电压在非预定时间范围内上升至等于或高于所述电压临界值。此时，电压检测电路13可检测电源通道12(2)的电源异常状态，且控制电路14可控制主负载开关11停止对所有的电源通道12(1)～12(6)供电。50.在一范例实施例中，电源通道12(1)～12(6)中至少部分电源通道的供电时序可能不相同，和/或电源通道12(1)～12(6)中至少部分电源通道的供电电压可能不相同。例如，在正常供电状态下，电源通道12(1)～12(6)的电压会分别在预定时间范围a、c、e、g、j及l上升至各个电源通道所对应的额定电压(或连接至电源通道12(1)～12(6)的电路元件15(1)～15(6)的工作电压)，如图3中以虚线描绘的电压曲线所示。然而，在图3的范例实施例中，在停止对所有的电源通道12(1)～12(6)供电后，直到下次完成上电或开机程序，电源通道12(1)～12(6)的电压将不会被拉起，以避免特定电路元件受损。51.图4是根据本发明的范例实施例所示出的过压保护装置的示意图。请参照图4，相较于过压保护装置10，过压保护装置40还包括负载开关(亦称为从负载开关)41(1)～41(n)。从负载开关41(1)～41(n)分别连接在电源通道12(1)～12(n)与电路元件15(1)～15(n)之间。在包含过压保护装置40的电子装置完成上电(例如开机)程序后，从负载开关41(i)可专用以对电路元件15(i)进行过压保护。例如，当电源通道12(i)上的电压高于预设值时，从负载开关41(i)可切断电源通道12(i)，以避免过高的电压造成电路元件15(i)损坏。52.在一范例实施例中，主负载开关11可视为电路板层级的负载开关，其用以管控前端导入至电路板12的电源(亦称为总电源)。此外，相较于主负载开关11，从负载开关41(1)～41(n)可视为电路元件层级的负载开关，其用以分别管控后端供应至电路元件15(1)～15(n)的电源。53.在一范例实施例中，电压检测电路13可在电路元件15(i)被供电前就开始检测电源通道12(i)的电源异常状态。特别是，在电路元件15(i)被供电前，从负载开关41(i)可能因为尚未被上电而无法即时提供对电路元件15(i)的过压保护。54.在一范例实施例中，假设电源通道12(1)短路至电路元件15(2)的输入端。在此状况下，一旦电源通道12(1)上电，则从电源通道12(1)短路过来的电源可能会绕过从负载开关41(2)而直接导致电路元件15(2)受损(例如烧毁)。此时，从负载开关41(2)甚至可能因为尚未被上电而无法即时提供对电路元件15(2)的过压保护。在一范例实施例中，通过电路板层级的主负载开关11来直接检测电源通道12(2)的电源异常状态(例如电源通道12(2)上的电压异常)，供应至电源通道12(1)～12(n)(或电路板12)的总电源可直接被切断，从而提供最即时的过压保护。55.在一范例实施例中，在不同时间点，电压检测电路13可根据不同的电压临界值来判断电源通道12(2)上的电压是否发生异常。例如，在某一时间点(亦称为第一时间点)，电压检测电路13可将电源通道12(2)上的电压与某一电压临界值(亦称为第一电压临界值)进行比较，以判断电源通道12(2)上的电压是否发生异常。例如，在第一时间点，响应于电源通道12(2)上的电压高于第一电压临界值，电压检测电路13可判定电源通道12(2)上的电压发生异常(即发生电源通道12(2)的电源异常状态)。尔后，在另一时间点(亦称为第二时间点)，电压检测电路13可将电源通道12(2)上的电压与另一电压临界值(亦称为第二电压临界值)进行比较，以判断电源通道12(2)上的电压是否发生异常。例如，在第二时间点，响应于电源通道12(2)上的电压高于第二电压临界值，电压检测电路13可判定电源通道12(2)上的电压发生异常(即发生电源通道12(2)的电源异常状态)。第一时间点不同于第二时间点。第一电压临界值不同于第二电压临界值。56.在一范例实施例中，从负载开关41(2)针对供应至电路元件15(2)的电压进行过压保护的电压临界值可相同或不同于电压检测电路13判断电源通道12(2)上的电压是否发生异常的电压临界值。例如，从负载开关41(2)针对供应至电路元件15(2)的电压进行过压保护的电压临界值可能为1.2伏特(表示电路元件15(2)的额定电压不超过1.2伏特)，而电压检测电路13判断电源通道12(2)上的电压是否发生异常的电压临界值可能仅为0.8伏特，只要可检测是否发生通道间的短路即可。57.在一范例实施例中，电源通道12(i)可连接至特定的电压调制电路。所述电压调制电路可调制电路板12上的电源p(0)并将经调制的电源通过电源通道12(i)传输至电路元件15(i)。因此，不同电源通道的供电电压可能相同或不相同，以符合后端连接的电路元件的规格。58.在一范例实施例中，过压保护装置10或40可设置在存储器存储装置中。然而，在另一范例实施例中，过压保护装置10或40亦可设置于其他类型的电子装置中，而不限于存储器存储装置。59.图5是根据本发明的一范例实施例所示出的存储器存储装置的示意图。请参照图5，存储器存储装置50可以与主机系统一起使用，而主机系统可将数据写入至存储器存储装置50或从存储器存储装置50中读取数据。例如，所提及的主机系统为可实质地与存储器存储装置50配合以存储数据的任意系统，例如，台式计算机、笔记本计算机、数码相机、摄像机、通信装置、音频播放器、视频播放器或平板计算机等。60.存储器存储装置50包括连接接口单元51、存储器控制电路单元52、可复写式非易失性存储器模块53及过压保护装置54。连接接口单元51用于将存储器存储装置50连接至主机系统。在一范例实施例中，连接接口单元51可相容于高速周边零件连接接口(peripheralcomponentinterconnectexpress,pciexpress)标准。然而，必须了解的是，本发明不限于此，连接接口单元51亦可以是符合串行高级技术附件(serialadvancedtechnologyattachment,sata)标准、并行高级技术附件(paralleladvancedtechnologyattachment,pata)标准、通用串行总线(universalserialbus,usb)标准或其他适合的标准。连接接口单元51可与存储器控制电路单元52封装在一个芯片中，或者连接接口单元51也可以是布设于包含存储器控制电路单元52的芯片外。61.存储器控制电路单元52用以根据主机系统的指令在可复写式非易失性存储器模块53中进行数据的写入、读取与抹除等运作。例如，存储器控制电路单元52可包括存储器控制器。62.可复写式非易失性存储器模块53是连接至存储器控制电路单元52并且用以存储主机系统所写入的数据。可复写式非易失性存储器模块53可包括单阶存储单元(singlelevelcell,slc)nand型快闪存储器模块(即，一个存储单元中可存储1个比特的快闪存储器模块)、二阶存储单元(multilevelcell,mlc)nand型快闪存储器模块(即，一个存储单元中可存储2个比特的快闪存储器模块)、三阶存储单元(triplelevelcell,tlc)nand型快闪存储器模块(即，一个存储单元中可存储3个比特的快闪存储器模块)、四阶存储单元(quadlevelcell,qlc)nand型快闪存储器模块(即，一个存储单元中可存储4个比特的快闪存储器模块)、其他快闪存储器模块或其他具有相同特性的存储器模块。63.可复写式非易失性存储器模块53中的每一个存储单元是以电压(亦称为临界电压)的改变来存储一或多个比特。例如，每一个存储单元的控制门(controlgate)与通道之间有一个电荷捕捉层。通过施予一写入电压至控制门，可以改变电荷补捉层的电子量，进而改变存储单元的临界电压。此改变存储单元的临界电压的操作亦称为“把数据写入至存储单元”或“程序化(programming)存储单元”。随着临界电压的改变，可复写式非易失性存储器模块53中的每一个存储单元具有多个存储状态。通过施予读取电压可以判断一个存储单元是属于哪一个存储状态，藉此取得此存储单元所存储的一或多个比特。64.连接接口单元51、存储器控制电路单元52、可复写式非易失性存储器模块53及过压保护装置54可连接至存储器存储装置50中的电路板501。例如，连接接口单元51、存储器控制电路单元52及可复写式非易失性存储器模块53可包含于图1的电路元件15(1)～15(n)中并受过压保护装置54保护。以图3为例，电源通道12(2)可连接至存储器控制电路单元52(即电路元件15(2))，电源通道12(3)可连接至连接接口单元51(即电路元件15(3))，且电源通道12(4)可连接至可复写式非易失性存储器模块53(即电路元件15(4))等，且本发明不限于此。65.图6是根据本发明的范例实施例所示出的过压保护方法的流程图。请参照图6，在步骤s601中，由主负载开关从主机系统接收电源并将所述电源提供至多个电源通道中的第一电源通道。在步骤s602中，检测所述多个电源通道中的第二电源通道的电源异常状态。在步骤s603中，根据所述电源异常状态控制所述主负载开关停止供电至所述第一电源通道。66.然而，图6中各步骤已详细说明如上，在此便不再赘述。值得注意的是，图6中各步骤可以实作为多个程序码或是电路，本发明不加以限制。此外，图6的方法可以搭配以上范例实施例使用，也可以单独使用，本发明不加以限制。67.综上所述，通过由主负载开关提供电路板层级的过压保护搭配由从负载开关提供电路元件层级的过压保护，可有效提高装置整体的过压保护效率。此外，所述主负载开关与电路元件层级的从负载开关可各自独立运作而不相互干扰。68.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。当前第1页12