电压检测电路、充电及充放电控制电路以及半导体装置制造方法及图纸

技术编号:39193212 阅读:12 留言:0更新日期:2023-10-27 08:40
本发明专利技术提供一种电压检测电路、充电及充放电控制电路以及半导体装置,能够抑制与多电芯的二次电池连接的电压检测电路的面积增加。电压检测电路(30)包括:输入端;多个晶体管,至少具有增强型晶体管(31)与耗尽型晶体管且串联连接,所述增强型晶体管(31)包含与输入端连接的栅极以及连接于电源端子(9)的源极,所述耗尽型晶体管包含与电源端子(8)连接的漏极、栅极、以及与所述耗尽型晶体管的栅极连接的源极;以及输出端,为多个晶体管的连接点的任一个。个。个。

【技术实现步骤摘要】
电压检测电路、充电及充放电控制电路以及半导体装置


[0001]本专利技术涉及一种电压检测电路、充电控制电路、充放电控制电路以及半导体装置。

技术介绍

[0002]基于获得更高电压的观点,有时适用装入有具有串联连接的多个电池电芯(cell)(以下称作“多电芯”)的二次电池的电池装置。在连接多电芯的二次电池的电路中,在对中间端子间的电压进行检测的电压检测电路中,当中间端子对电源端子或接地端子短路即对电池短路或对地短路时,会对中间端子施加比装入有一个电池电芯(以下称作“单个电芯”)的二次电池的电池装置高的电压。为了将中间端子的对电池短路或对地短路检测为充放电时的异常,已知有一种包括具有比较器的电压检测电路的充放电控制电路(例如参照专利文献1)。
[0003][现有技术文献][0004][专利文献][0005]专利文献1:日本专利特开2020

10536号公报

技术实现思路

[0006][专利技术所要解决的问题][0007]以往的连接多电芯的二次电池的电路中,例如当中间端子产生对电池短路(与电源端子的短路)时,检测到对电池短路这一异常状态的比较器的输出信号的信号电平例如从低(以下称作“L”)电平反转为高(以下称作“H”)电平。即,电压检测电路能够基于比较器的输出信号的信号电平来检测对电池短路的有无。从中间端子接受电压的晶体管之类的比较器的构成元件的耐压是考虑二次电池的电压来决定。这是因为,在连接n个电池电芯的正极端子与中间端子的路径对电池短路时,将n个电池电芯串联连接所得的电压会被施加至与对电池短路的中间端子连接的比较器的构成元件。
[0008]构成元件的耐压是考虑二次电池的电压的高低即n的大小来决定,电池电芯的个数越多,则耐压要越高。晶体管之类的半导体元件越提高耐压,则元件面积将变得越大,因此存在下述缺点:电池电芯的个数越多,则电压检测电路的面积越增加。而且,为了确保耐压并实现低消耗,必须加长沟道长(L长),因此电路的面积变大的倾向变得显著。
[0009]本专利技术是鉴于所述情况而完成,目的在于提供一种能够抑制与多电芯的二次电池连接的电压检测电路的面积增加的电压检测电路、充电控制电路、充放电控制电路以及半导体装置。
[0010][解决问题的技术手段][0011]本专利技术的电压检测电路的特征在于包括:输入端;多个晶体管,至少具有输入晶体管与第一晶体管且串联连接,所述输入晶体管包含与所述输入端连接的栅极、连接于第一电源端子的源极、以及漏极,所述第一晶体管包含与第二电源端子连接的漏极、栅极、以及与所述第一晶体管的栅极连接的源极;以及输出端,为所述多个晶体管的连接点的任一个。
[0012]一实施例中,所述多个晶体管还具有:旁通晶体管,包含与所述输入晶体管的栅极连接的栅极、与所述输入晶体管的漏极连接的漏极、与所述输入晶体管的栅极以及所述旁通晶体管的栅极连接的源极、以及连接于所述第一电源端子的背栅极;第二晶体管,包含与所述输入晶体管连接的第一端、以及与输出表示电压检测结果的信号的输出端连接的第二端;以及第三晶体管,与所述第一晶体管级联连接。
[0013]一实施例中,所述第三晶体管为耗尽型晶体管,所述耗尽型晶体管包含与所述第二电源端子连接的漏极、与所述第一晶体管的栅极及源极连接的栅极、以及与所述第一晶体管的漏极连接的源极。
[0014]一实施例中,所述第三晶体管为增强型晶体管,所述增强型晶体管包含与所述第一晶体管的栅极及源极连接的源极、与所述第二晶体管的第二端连接的漏极、以及栅极。
[0015]本专利技术的充电控制电路,包括:所述电压检测电路;第一电源输入端子以及第二电源输入端子;充电控制信号输出端子,连接于充电控制场效应晶体管的栅极,所述充电控制场效应晶体管对包含将多个电池电芯串联连接而成的电池组的二次电池的充电进行控制;过电压判定电路,能够基于从所述电压检测电路输出的电压来判定所述二次电池是否为过电压;以及控制电路,能够根据从包含所述过电压判定电路的其他电路输入的信号,将切换所述充电控制场效应晶体管的导通与断开的控制信号供给至所述充电控制信号输出端子。
[0016]本专利技术的半导体装置,包括:所述充电控制电路;外部正极端子以及外部负极端子,连接对所述二次电池进行充电的充电器以及使所述二次电池放电的负载的其中任一者;所述充电控制场效应晶体管,栅极与充电控制信号输出端子连接;以及开放电路,包含连接于所述充电控制场效应晶体管的保险丝。
[0017]一实施例中,半导体装置,还包括所述二次电池。
[0018]本专利技术的充放电控制电路,包括:所述电压检测电路;第一电源输入端子以及第二电源输入端子;充电控制信号输出端子,连接于充电控制场效应晶体管的栅极,所述充电控制场效应晶体管对包含将多个电池电芯串联连接而成的电池组的二次电池的充电进行控制;放电控制信号输出端子,连接于对所述二次电池的放电进行控制的放电控制场效应晶体管的栅极;外部负电压输入端子,输入外部正极端子以及外部负极端子中的、所述外部负极端子的电压,所述外部正极端子以及外部负极端子连接对所述二次电池进行充电的充电器以及使所述二次电池放电的负载的其中任一者;过电压判定电路,能够基于从所述电压检测电路输出的电压来判定所述二次电池是否为过电压;以及控制电路,能够根据从包含所述过电压判定电路的其他电路输入的信号,将切换所述充电控制场效应晶体管的导通与断开的控制信号供给至所述充电控制信号输出端子,另一方面,将切换所述放电控制场效应晶体管的导通与断开的控制信号供给至所述放电控制信号输出端子。
[0019]本专利技术的半导体装置,包括:所述充放电控制电路;所述外部正极端子以及所述外部负极端子;所述放电控制场效应晶体管,漏极以及源极与连接所述外部正极端子与所述外部负极端子的路径串联连接,且栅极与放电控制信号输出端子连接;以及所述充电控制场效应晶体管,漏极以及源极与连接所述外部正极端子与所述外部负极端子的路径串联连接,且栅极与充电控制信号输出端子连接。
[0020]一实施例中,半导体装置,还包括所述二次电池。
[0021][专利技术的效果][0022]根据本专利技术,能够抑制伴随电芯数增加引起的、与多电芯的二次电池连接的电压检测电路的面积增加。
附图说明
[0023]图1是表示本专利技术的第一实施方式的充放电控制电路以及半导体装置的一结构例的概略图。
[0024]图2是概略地表示第一实施方式的电压检测电路以及包括此电压检测电路的第一实施方式的充放电控制电路的主要结构的电路图。
[0025]图3是概略地表示本专利技术的第二实施方式的电压检测电路的主要结构的电路图。
[0026]图4是概略地表示本专利技术的第三实施方式的电压检测电路的主要结构的电路图。
[0027]图5是概略地表示实施方式的电压检测电路的另一结构例(第一变形例)的主要结构的电路图。
[0028]图6是概略地表示实施方式的电压检测电路的另一结构例(第二变形例)的主要结构的电路图。
[0029]图7是概略地表示实施方本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电压检测电路,其特征在于,包括:输入端;多个晶体管,至少具有输入晶体管与第一晶体管且串联连接,所述输入晶体管包含与所述输入端连接的栅极、连接于第一电源端子的源极、以及漏极,所述第一晶体管包含与第二电源端子连接的漏极、栅极、以及与所述第一晶体管的栅极连接的源极;以及输出端,为所述多个晶体管的连接点的任一个。2.根据权利要求1所述的电压检测电路,其中所述多个晶体管还具有:旁通晶体管,包含与所述输入晶体管的栅极连接的栅极、与所述输入晶体管的漏极连接的漏极、与所述输入晶体管的栅极以及所述旁通晶体管的栅极连接的源极、以及连接于所述第一电源端子的背栅极;第二晶体管,包含与所述输入晶体管连接的第一端、以及与输出表示电压检测结果的信号的输出端连接的第二端;以及第三晶体管,与所述第一晶体管级联连接。3.根据权利要求2所述的电压检测电路,其中所述第三晶体管为耗尽型晶体管,所述耗尽型晶体管包含与所述第二电源端子连接的漏极、与所述第一晶体管的栅极及源极连接的栅极、以及与所述第一晶体管的漏极连接的源极。4.根据权利要求2所述的电压检测电路,其中所述第三晶体管为增强型晶体管,所述增强型晶体管包含与所述第一晶体管的栅极及源极连接的源极、与所述第二晶体管的第二端连接的漏极、以及栅极。5.一种充电控制电路,包括:根据权利要求1至4中任一项所述的电压检测电路;第一电源输入端子以及第二电源输入端子;充电控制信号输出端子,连接于充电控制场效应晶体管的栅极,所述充电控制场效应晶体管对包含将多个电池电芯串联连接而成的电池组的二次电池的充电进行控制;过电压判定电路,能够基于从所述电压检测电路输出的电压来判定所述二次电池是否为过电压;以及控制电路,能够根据从包含所述过电压判定电路的其他电路输入的信号,将切换所述充电控制场效应晶体管的导通与断开的控制信号供给至所述充电控制信号输出端子。6.一种半导体装置,包括:根据权利要求5...

【专利技术属性】
技术研发人员:福地晋也宫本康弘村川惠一
申请(专利权)人:艾普凌科株式会社
类型:发明
国别省市:

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