本文描述的本公開的實(shí)施例涉及一種半導(dǎo)體裝置，并且更具體地，涉及一種自適應(yīng)并聯(lián)電熔絲裝置、電源裝置及其電流平衡控制方法。

背景技術(shù)：

1、最近，對(duì)在各種數(shù)據(jù)服務(wù)(包括數(shù)據(jù)中心、服務(wù)器和人工智能ai服務(wù))中使用的存儲(chǔ)裝置的需求激增。特別地，利用閃存存儲(chǔ)器的固態(tài)驅(qū)動(dòng)器(ssd)正在成為這樣的存儲(chǔ)裝置的優(yōu)選選擇。這些存儲(chǔ)裝置可以被配備有存儲(chǔ)控制器、緩沖器和閃存，并且它們通過(guò)從外部源接收功率來(lái)操作。

2、服務(wù)器和數(shù)據(jù)中心中使用的ssd需要高功率以確保穩(wěn)定和大容量的數(shù)據(jù)服務(wù)。為了穩(wěn)定地供應(yīng)此功率，ssd采用并聯(lián)電熔絲(e-fuses)來(lái)接收所供電的最大量。這是因?yàn)椴⒙?lián)連接的兩個(gè)或更多個(gè)電熔絲可以比單個(gè)熔絲輸送更多的功率。然而，供應(yīng)到并聯(lián)電熔絲中的每一個(gè)的電流的不平衡可導(dǎo)致僅一個(gè)電熔絲承載比另一電熔絲更大的功率負(fù)擔(dān)。因此，與當(dāng)兩個(gè)并聯(lián)的e熔絲輸出均勻功率時(shí)相比，兩個(gè)并聯(lián)的電熔絲可以經(jīng)受更快的熱關(guān)閉。因此，需要電流平衡功能。

3、在電熔絲中，采用一種方法通過(guò)增加并聯(lián)連接的電熔絲中的任何一個(gè)電熔絲的“導(dǎo)通電阻(ron)”來(lái)平衡電流。然而，該電流平衡方法不僅降低了電熔絲的整體效率，而且增加了各個(gè)電熔絲的功耗。這會(huì)對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性生成負(fù)面影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本公開的實(shí)施例通過(guò)阻擋串行接口接收器中的泄漏電流來(lái)提供穩(wěn)定的參考電壓，以及提供不受串行接口接收器中的泄漏電流影響的偏移校準(zhǔn)方法。

2、根據(jù)本公開的實(shí)施例，提供了一種并聯(lián)電熔絲裝置，包括：第一電熔絲，被配置為接收輸入電壓并將第一熔絲電流傳遞到輸出端子；以及第二電熔絲，被配置為接收所述輸入電壓并將第二熔絲電流傳遞到所述輸出端子，其中，所述第一電熔絲包括：功率晶體管，被配置為根據(jù)柵極電壓控制所述第一熔絲電流的幅度并將所述第一熔絲電流傳輸?shù)剿鲚敵龆俗?；鉗位放大器，被配置為提供充電電流以對(duì)所述功率晶體管的柵極充電，所述充電電流是通過(guò)監(jiān)測(cè)通過(guò)反饋所述輸出端子的電壓而獲得的反饋電壓而獲得的；平衡放大器，被配置為提供第一吸收電流以使所述功率晶體管的柵極放電，所述第一吸收電流是通過(guò)將通過(guò)感測(cè)所述第一熔絲電流而獲得的電流感測(cè)信號(hào)和與監(jiān)測(cè)所述第二熔絲電流的結(jié)果相對(duì)應(yīng)的電流監(jiān)測(cè)信號(hào)進(jìn)行比較而獲得的，其中，所述鉗位放大器根據(jù)所述反饋電壓和參考電壓之間的差分電壓來(lái)生成所述充電電流。

3、根據(jù)本公開的實(shí)施例，提供了一種用于向存儲(chǔ)裝置供電的電源裝置，包括：第一電熔絲裝置，接收輸入電壓并將第一熔絲電流傳遞到輸出端子；以及第二電熔絲裝置，與所述第一電熔絲裝置并聯(lián)連接在所述輸入電壓和所述輸出端子之間，并將第二熔絲電流傳遞到輸出端子，其中，所述第一電熔絲裝置或所述第二電熔絲裝置在所述電源裝置的軟啟動(dòng)模式或鉗位(clamp)模式下激活所述第一熔絲電流和所述第二熔絲電流的電流平衡操作，并在穩(wěn)態(tài)模式下禁用所述電流平衡操作。

4、根據(jù)本公開的實(shí)施例，提供了一種用于包括第一電熔絲和第二電熔絲的并聯(lián)電熔絲裝置的電流平衡方法，該方法包括：接收通過(guò)反饋所述并聯(lián)電熔絲裝置的輸出電壓而獲得的反饋電壓和用于確定所述并聯(lián)電熔絲裝置的操作模式的參考電壓；當(dāng)所述反饋電壓與所述參考電壓之間的差分電壓的幅度小于或等于參考值時(shí)，激活所述第一電熔絲或所述第二電熔絲的電流平衡功能；以及當(dāng)所述差分電壓的所述幅度大于所述參考值時(shí)，去激活所述第一電熔絲或所述第二電熔絲的所述電流平衡功能。

技術(shù)特征：

1.一種并聯(lián)電熔絲裝置，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，當(dāng)所述差分電壓為‘0v’或更小時(shí)，所述鉗位放大器生成小于所述第一吸收電流的所述充電電流。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，當(dāng)所述反饋電壓與所述參考電壓之間的差等于或小于參考值時(shí)，所述并聯(lián)電熔絲裝置以軟啟動(dòng)模式或鉗位模式操作。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，當(dāng)所述差分電壓大于參考值時(shí)，所述鉗位放大器生成大于所述第一吸收電流的所述充電電流。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述第一電熔絲包括有源電流鏡，所述有源電流鏡用于使用電荷泵電壓將所述充電電流鏡像到所述功率晶體管的柵極。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述第一電熔絲包括模式檢測(cè)放大器，所述模式檢測(cè)放大器被配置為使用鉗位參考電壓和斜坡電壓來(lái)生成所述參考電壓。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述第一電熔絲包括電流傳感器，所述電流傳感器被配置為感測(cè)所述第一熔絲電流并生成所述電流感測(cè)信號(hào)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中，所述第一電熔絲包括過(guò)電流保護(hù)放大器，所述過(guò)電流保護(hù)放大器被配置為生成第二吸收電流以使所述功率晶體管的所述柵極放電，所述第二吸收電流是通過(guò)比較所述電流感測(cè)信號(hào)與過(guò)電流參考電平而獲得的。

9.一種用于向存儲(chǔ)裝置供電的電源裝置，包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中所述第一電熔絲裝置包括：

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中，當(dāng)所述反饋電壓與參考電壓之間的差分電壓小于或等于參考值時(shí)，所述鉗位放大器生成小于所述吸收電流的所述充電電流。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中，當(dāng)所述差分電壓大于所述參考值時(shí)，所述鉗位放大器生成大于所述吸收電流的所述充電電流。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中，所述第一電熔絲包括有源電流鏡，所述有源電流鏡被配置為使用電荷泵電壓將所述充電電流鏡像到所述功率晶體管的柵極。

14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中，所述第一電熔絲包括模式檢測(cè)放大器，所述模式檢測(cè)放大器被配置為使用鉗位參考電壓和斜坡電壓來(lái)生成所述參考電壓。

15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中，所述第一電熔絲包括電流傳感器，所述電流傳感器被配置為感測(cè)所述第一熔絲電流并向所述平衡放大器提供電流感測(cè)信號(hào)。

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其中，所述第一電熔絲包括過(guò)電流保護(hù)放大器，所述過(guò)電流保護(hù)放大器被配置為生成放電電流以用于使所述功率晶體管的所述柵極放電，所述放電電流是通過(guò)將所述電流感測(cè)信號(hào)與過(guò)電流參考電平進(jìn)行比較而獲得。

17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，還包括：

18.一種用于包括第一電熔絲和第二電熔絲的并聯(lián)電熔絲裝置的電流平衡方法，所述方法包括：

19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，當(dāng)所述差分電壓的所述幅度等于或小于所述參考值時(shí)，所述并聯(lián)電熔絲裝置的操作模式對(duì)應(yīng)于軟啟動(dòng)模式或鉗位模式。

20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，當(dāng)所述差分電壓的幅度大于所述參考值時(shí)，所述并聯(lián)電熔絲裝置的操作模式對(duì)應(yīng)于穩(wěn)態(tài)模式。

技術(shù)總結(jié)
本公開涉及了并聯(lián)電熔絲裝置、電源裝置及其電流平衡控制方法。本公開提供了一種并聯(lián)電熔絲裝置，其包括：第一電熔絲，用于接收輸入電壓并將第一熔絲電流傳遞到輸出端子；以及第二電熔絲，用于接收輸入電壓并將第二熔絲電流傳遞到輸出端子，該第一電熔絲包括：功率晶體管，用于根據(jù)柵極電壓控制第一熔絲電流；鉗位放大器，用于提供充電電流以對(duì)功率晶體管的柵極充電，該充電電流是通過(guò)監(jiān)測(cè)反饋電壓來(lái)獲得的；平衡放大器，用于提供第一吸收電流以使功率晶體管的柵極放電，該第一吸收電流通過(guò)將電流感測(cè)信號(hào)與電流監(jiān)測(cè)信號(hào)進(jìn)行比較來(lái)獲得，其中，鉗位放大器根據(jù)反饋電壓與參考電壓之間的差分電壓來(lái)生成充電電流。

技術(shù)研發(fā)人員：尹淡,郭銅宴,白東雨,尹齊亨,趙翔翼,韓岱勛
受保護(hù)的技術(shù)使用者：三星電子株式會(huì)社
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21