JP2011250609A - 半導体装置 - Google Patents

Abstract

【課題】直列接続された複数個の電池毎に備えられた、各電池の電圧をバイパスさせるためのＮＭＯＳトランジスタのオン抵抗のばらつきを抑制することができる半導体装置を提供する。
【解決手段】ゲート電圧生成回路２２が、定電流回路２６、及び一端が定電流回路２６に接続され他端がＮＭＯＳトランジスタ１４のソースに接続された抵抗２８を備え、定電流回路２６により出力された定電流が供給された抵抗２８の電圧降下により定電圧のゲート電圧を生成し、制御回路２４が、ＮＭＯＳトランジスタ１４をオン状態にする場合は、ゲート電圧生成回路２２により生成されたゲート電圧がＮＭＯＳトランジスタ１４のゲートに印加されるようにＮＭＯＳトランジスタ１４のゲートの接続先を切り替える。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体装置、特に、直列接続された複数個の電池各々の電圧差が大きくならないようにバランスさせる半導体装置に関するものである。

一般に、複数個の二次電池を直列接続して構成された組電池の保護回路において、バランス回路等の半導体装置により、二次電池各々の電圧差が大きくならないようにバランスさせることが知られている（例えば、特許文献１〜４参照）。

このようなバランス回路の一例として、二次電池に印加される電流をバイパスさせるバイパススイッチ回路がある。従来のバイパススイッチ回路の一例の概略構成図を図４に示す。また、１つの二次電池１０２に対するバイパススイッチ回路の概略構成の一例を図５に示す。なお、図４では、一例として、電源電圧ＶＣＣ＿ＩＮからの電源電圧の印加により充電される１０個の二次電池１０２が直列に接続された組電池に適用する場合を示している。また、図５は、ＮＭＯＳトランジスタｅｑｕ＿ｓｗ５を含む構成について示したが、全てのＮＭＯＳトランジスタ（ｅｑｕ＿ｓｗ１〜ｅｑｕ＿ｓｗ１０）を含む場合においても同様の構成となっている。

図４に示したバイパススイッチ回路１１０では、例えば、二次電池１０２の電圧が高い場合は放電させるように、当該二次電池１０２に接続されたＮＭＯＳトランジスタｅｑｕ＿ｓｗ１〜ｅｑｕ＿ｓｗ１０をオン状態にして、二次電池１０２に印加される充電電流をバイパスさせると共に、当該二次電池１０２を放電させる。

バイパススイッチ回路１１０は、バイパススイッチとして機能するＮＭＯＳトランジスタｅｑｕ＿ｓｗ１〜ｅｑｕ＿ｓｗ１０と、電源電圧ＶＣＣ＿ＩＮ−ＧＮＤ間の分圧抵抗１２８によりＮＭＯＳトランジスタｅｑｕ＿ｓｗ１〜ｅｑｕ＿ｓｗ１０各々のゲート電圧を生成する駆動回路１２０と、バイパススイッチのオン・オフを制御する制御信号が入力されるレベルシフタ回路ＬＶＳと、を備えて構成されている。また、駆動回路１２０は、分圧抵抗１２８、制御信号によりオン・オフが制御されるＮＭＯＳトランジスタｈｖｐ、抵抗１２６、インバータ１２２、及びインバータ１２４を備えて構成されており、インバータ１２２の出力電圧がＮＭＯＳトランジスタｅｑｕ＿ｓｗ５のゲートに入力される。

特開２００２−０５８１６９号公報 特開２００４−２４８３４８号公報 特開２００７−３１８９５０号公報 特開２００９−１４８１２５号公報

図５の駆動回路をさらに簡略化して図示したものを図６に示す。従来のバイパススイッチ回路１１０では、接続された二次電池１０２各々の電圧がほぼ等しい場合には、問題無く、十分に二次電池１０２の電圧をバイパスさせることができた。しかしながら、充電を繰り返して劣化してきた二次電池１０２の場合では、二次電池１０２間で電圧が大きくばらつくようになる。これにより、電源電圧ＶＣＣ＿ＩＮを抵抗分圧１２８で分圧することにより作成したゲート電圧では、抵抗分圧比と、二次電池１０２の電池電圧が一致せず、図６に示すように、二次電池１０２の電池端電圧とインバータ１３０の電圧（ＧＮＤに対する電位）とのずれが生じ、バイパススイッチであるＮＭＯＳトランジスタ１１４のゲート・ソース間電圧が一定でなくなる。従って、ＮＭＯＳトランジスタ１１４のオン抵抗がばらつくことになり、十分なバランス電流が得られずに、バランス回路としての機能を果たせない場合がある。さらには、オン・オフが行えないＮＭＯＳトランジスタ１１４が生じたり、ゲート耐圧を超すＮＭＯＳトランジスタ１１４が生じたりする可能性がある。

本発明は、上述した問題を解決するために提案されたものであり、直列接続された複数個の電池毎に備えられた、各電池の電圧をバイパスさせるためのＮＭＯＳトランジスタのオン抵抗のばらつきを抑制することができる半導体装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の半導体装置は、直列に接続された複数の電池毎に備えられると共に、ドレインが前記電池の一端に接続され、且つソースが前記電池の他端に接続されたＮＭＯＳトランジスタと、定電流源と、一端が前記定電流源に接続され、且つ他端が前記ＮＭＯＳトランジスタのソースに接続された抵抗と、を含む電圧生成回路と、前記ＮＭＯＳトランジスタをオン状態にする場合は、前記ＮＭＯＳトランジスタのゲートを前記定電流源と前記抵抗との間に接続し、前記ＮＭＯＳトランジスタをオフ状態にする場合は、前記ＮＭＯＳトランジスタのゲートを前記ＮＭＯＳトランジスタのソースに接続するよう切り替える切替回路と、を備える。

請求項２に記載の半導体装置は、請求項１に記載の半導体装置において、前記電圧生成回路は、アノードが前記抵抗の他端に接続され、且つカソードが前記ＮＭＯＳトランジスタのソースに接続されたダイオードを含む。

請求項３に記載の半導体装置は、請求項２に記載の半導体装置において、前記ダイオードのカソードとアノードとの電位差に基づいて温度を検出する検出回路を備えた。

請求項４に記載の半導体装置は、請求項３に記載の半導体装置において、前記切替回路は、前記検出回路で検出した温度が予め定められた温度以上である場合に前記ＮＭＯＳトランジスタをオフ状態に制御する制御手段からの信号に応じて前記ＮＭＯＳトランジスタのゲートを前記ＮＭＯＳトランジスタのソースに接続するよう切り替える。

請求項５に記載の半導体装置は、直列に接続された複数の電池毎に備えられると共に、ドレインが前記電池の一端に接続され、且つソースが前記電池の他端に接続されたＮＭＯＳトランジスタと、前記ＮＭＯＳトランジスタをオン状態にするための基準電圧を出力する基準電圧源と、前記ＮＭＯＳトランジスタのソースの電位に基づいて、前記ソース電位と前記ＮＭＯＳトランジスタのゲートに印加されるゲート電圧との差が所定範囲内となるように前記基準電圧源から出力された前記基準電圧をレベルシフトして出力するレベルシフタ回路と、を含む電圧生成回路と、前記ＮＭＯＳトランジスタをオン状態にする場合は、前記ＮＭＯＳトランジスタのゲートを前記レベルシフタ回路の出力に接続し、前記ＮＭＯＳトランジスタをオフ状態にする場合は、前記ＮＭＯＳトランジスタのゲートを前記ＮＭＯＳトランジスタのソースに接続するよう切り替える切替回路と、を備える。

本発明によれば、直列接続された複数個の電池毎に備えられた、各電池の電圧をバイパスさせるためのＮＭＯＳトランジスタのオン抵抗のばらつきを抑制することができる、という効果を奏する。

第１の実施の形態に係る、１つの二次電池に対するバイパススイッチ回路の概略構成の一例を示す概略構成図である。 第２の実施の形態に係る、１つの二次電池に対するバイパススイッチ回路の概略構成の一例を示す概略構成図である。 第３の実施の形態に係る、１つの二次電池に対するバイパススイッチ回路の概略構成の一例を示す概略構成図である。 従来の、バイパススイッチ回路の概略構成の一例を示す概略構成図である。 従来の、１つの二次電池に対するバイパススイッチ回路の概略構成の一例を示す概略構成図である。 従来の、バイパススイッチ回路における問題を説明するために図５の概略構成図を簡略化した説明図である。

［第１の実施の形態］

以下、図面を参照して本実施の形態の半導体装置であるセルバランス回路（バイパススイッチ回路）について詳細に説明する。

図１に、本実施の形態に係る、１つの二次電池に対するバイパススイッチ回路の概略構成の一例の概略構成図を示す。なお、図１に示した本実施の形態のバイパススイッチ回路１０は、従来のバイパススイッチ回路１１０に対応している。 本実施の形態のセルバランス回路は、複数有る二次電池２毎に図１に示したバイパススイッチ回路１０、及び電源電圧ＶＣＣ＿ＩＮ等を備えることにより構成されている。

バイパススイッチ回路１０は、接続端子１２、ＮＭＯＳトランジスタ１４、及び駆動回路２０を含んで構成されている。バイパススイッチ回路１０は、接続端子１２により抵抗４（本実施の形態では具体的一例として抵抗値が１８Ωの抵抗）を介して二次電池２（本実施の形態では具体的一例として電圧値が４．３Ｖの二次電池）の両端に接続されており、当該二次電池２に印加される電流をＮＭＯＳトランジスタ１４のオン・オフによりバイパスする機能を有するものである。

ＮＭＯＳトランジスタ１４のドレインは二次電池２の電源電圧ＶＣＣ＿ＩＮ（図示省略）側に接続されており、ソースは二次電池２のグランド側に接続されている。

駆動回路２０は、ゲート電圧生成回路２２及び制御回路２４を含んで構成されており、ＮＭＯＳトランジスタ１４のゲートのオン・オフを駆動する機能を有するものである。ゲート電圧生成回路２２は、定電流回路２６、及び一端が定電流回路２６に接続され他端がＮＭＯＳトランジスタ１４のソースに接続された抵抗２８を含んで構成されており、ＮＭＯＳトランジスタ１４のゲートをオン状態にするためのゲート電圧を生成する機能を有するものである。

制御回路２４は、ＮＭＯＳトランジスタ１４のゲートのオン・オフを切り替えるよう制御する回路であり、ＮＭＯＳトランジスタ１４のゲートに印加されるゲート電圧をゲート電圧生成回路２２により生成されたゲート電圧とするか、ＮＭＯＳトランジスタ１４のソース電位とするかを切り替える。具体的には、制御回路２４は、ＮＭＯＳトランジスタ１４のゲートの接続先をゲート電圧生成回路２２の定電流回路２６と抵抗２８との間にするか、ＮＭＯＳトランジスタ１４のソースにするかを切り替えるものであり、例えば、スイッチ回路等により構成される。

本実施の形態の制御回路２４は、二次電池２の電圧をモニタ等し、バイパスするか否かを判断する制御手段（図示省略）から入力された制御信号により、ＮＭＯＳトランジスタ１４の接続先を切り替える。なお、当該制御手段は、バイパススイッチ回路１０内に備えるようにしてもよいし、バイパススイッチ回路１０外部に備えたものを使用するようにしてもよい。

バイパススイッチ回路１０では、まず、定電流回路２６が起動すると、電源電圧ＶＣＣ＿ＩＮや二次電池２の電圧に因らず一定の電流（定電流）を抵抗２８に供給する。抵抗２８に流れる定電流に因る電圧降下によって、抵抗２８端に現れる電圧も電源電圧ＶＣＣ＿ＩＮや二次電池２の電圧に因らず一定の電圧（定電圧）となる。このようにゲート電圧生成回路２２により生成される定電圧であるゲート電圧の電圧値は、定電流をＩ、抵抗２８の抵抗値をＲとすると定電圧Ｖ＝Ｉ×Ｒになる。

制御回路２４は、ＮＭＯＳトランジスタ１４をオン状態にする場合には、上述のようにしてゲート電圧生成回路２２により生成された定電圧であるゲート電圧がＮＭＯＳトランジスタ１４のゲートに印加されるように制御するため、ＮＭＯＳトランジスタ１４のゲート・ソース間電圧Ｖｇｓを二次電池２の電圧等に因らず一定にすることができ、ＮＭＯＳトランジスタ１４のオン抵抗を一定にすることができる。

以上説明したように、本実施の形態のバイパススイッチ回路１０では、ゲート電圧生成回路２２が、定電流回路２６、及び一端が定電流回路２６に接続され他端がＮＭＯＳトランジスタ１４のソースに接続された抵抗２８を備え、定電流回路２６により出力された定電流が供給された抵抗２８に因る電圧降下により定電圧のゲート電圧を生成し、制御回路２４が、ＮＭＯＳトランジスタ１４をオン状態にする場合は、ゲート電圧生成回路２２により生成されたゲート電圧がＮＭＯＳトランジスタ１４のゲートに印加されるようにＮＭＯＳトランジスタ１４のゲートの接続先を切り替える。

このように本実施の形態では、電源電圧ＶＣＣ＿ＩＮや二次電池２の電圧に因らず一定の電圧であるゲート電圧により、ＮＭＯＳトランジスタ１４をオン状態にすることができるため、ＮＭＯＳトランジスタ１４のオン抵抗を一定にすることができ、従って、ＮＭＯＳトランジスタ１４のオン抵抗のばらつきを抑制することができる。これにより、バイパススイッチ回路１０のバイパス機能を確実なものとすることができる。

また、図４〜図６に示した従来のバイパススイッチ回路１１０では、抵抗分圧によりゲート電圧を生成する場合、抵抗分圧に精度が必要になるため、分圧抵抗１２８にはスイッチを挿入できず、常時数μＡの電流を流すため、当該電流の消費が生じていたが、本実施の形態のバイパススイッチ回路１０では、ゲート電圧生成回路２２の定電流源２６のオン・オフを制御することができるため、バイパススイッチ回路１０（セルバランス回路）を使用しない場合は、定電流回路２６をオフ状態に制御することにより、消費電流を無くすことができる。従って、従来に比べて消費電流を抑制することができる。

［第２の実施の形態］

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。本実施の形態のセルバランス回路（バイパススイッチ回路）は、第１の実施の形態のバイパススイッチ回路１０と略同様であるため同様な部分には同一符号を付し、詳細な説明を省略する。

図２に、本実施の形態に係る、１つの二次電池に対するバイパススイッチ回路の概略構成の一例の概略構成図を示す。本実施の形態のバイパススイッチ回路３０は、接続端子１２、ＮＭＯＳトランジスタ１４、及び駆動回路４０を備えて構成されており、駆動回路４０は、ゲート電圧生成回路４２及び制御回路４４を備えて構成されている。

本実施の形態のゲート電圧生成回路４２は、定電流回路２６、抵抗２８、ダイオード４６、ダイオード４６と直列に接続されたダイオード４７を備えた構成となっている。図２に示すように、ダイオード４６、４７は抵抗２８とＮＭＯＳトランジスタ１４のソースとの間に接続されており、本実施の形態では、ダイオード４６のアノードが抵抗２８に接続され、ダイオード４７のカソードがＮＭＯＳトランジスタ１４のソースに接続されている。制御回路４４は、ＮＭＯＳトランジスタ１４のゲートに印加されるゲート電圧をゲート電圧生成回路４２により生成されたゲート電圧とするか、ＮＭＯＳトランジスタ１４のソース電位とするかを切り替える。

また、本実施の形態のバイパススイッチ回路３０では、温度検出回路（例えば、電池電圧検出回路）を備えており、ダイオード４６、４７の両端子（ダイオード４６のアノード側端子、及びダイオード４７のカソード側端子）をアナログスイッチ等を介して接続することにより、ダイオード４６、４７の両端の電位差を検出することにより温度（ダイオード４６、４７が配置された周辺の環境温度）を検出する。

バイパススイッチ回路３０では、まず、定電流回路２６が起動すると、電源電圧ＶＣＣ＿ＩＮや二次電池２の電圧に因らず一定の電流（定電流）を抵抗２８及びダイオード４６、４７に供給する。抵抗２８に流れる定電流に因る電圧降下及びダイオード４６、４７に因る電圧降下Ｖｆから、抵抗２８端に現れる電圧も電源電圧ＶＣＣ＿ＩＮや二次電池２の電圧に因らず一定の電圧（定電圧）となる。このようにゲート電圧生成回路２２により生成される定電圧であるゲート電圧の電圧値は、定電流をＩ、抵抗２８の抵抗値をＲとすると定電圧Ｖ＝Ｉ×Ｒ＋Ｖｆになる。

制御回路４４は、ＮＭＯＳトランジスタ１４をオン状態にする場合には、上述のようにしてゲート電圧生成回路４２により生成された定電圧であるゲート電圧がＮＭＯＳトランジスタ１４のゲートに印加されるように制御するため、ＮＭＯＳトランジスタ１４のゲート・ソース間電圧Ｖｇｓを二次電池２の電圧等に因らず一定にすることができ、ＮＭＯＳトランジスタ１４のオン抵抗を一定にすることができる。

また、本実施の形態では、ダイオード４６、４７の両端の電位差により温度検出回路で温度を検出している。これにより、ＮＭＯＳトランジスタ１４をオン状態にした際にＮＭＯＳトランジスタ１４の発熱により温度上昇が生じているか否かを判断することができる。温度を検出することにより、例えば制御回路４４と別の制御回路（セルバランス回路内部に備えられていても外部に備えられていてもよい）が、検出した温度が予め定められた温度以上であると判断した場合に、ＮＭＯＳトランジスタ１４をオフ状態にするよう（ＮＭＯＳトランジスタ１４のゲートをソースに接続するよう）に制御信号を制御回路４４に出力し、当該制御信号に応じて制御回路４４がＮＭＯＳトランジスタ１４をオフ状態にする。従って、安全性を向上させることができる。

なお、本実施の形態では、ゲート電圧生成回路４２が２つのダイオード４６、４７を備える構成としているが備えるダイオードの数はこれに限らず、例えば、１つでもよいし、３つ以上であってもよい。

以上説明したように、本実施の形態のバイパススイッチ回路３０では、ゲート電圧生成回路４２が、定電流回路２６、抵抗２８、及びダイオード４６、４７を備え、定電流回路２６により出力された定電流が供給された抵抗２８に因る電圧降下及び定電流が供給されたダイオード４６、４７に因る電圧降下Ｖｆにより定電圧のゲート電圧を生成し、制御回路４４が、ＮＭＯＳトランジスタ１４をオン状態にする場合は、ゲート電圧生成回路４２により生成されたゲート電圧がＮＭＯＳトランジスタ１４のゲートに印加されるようにＮＭＯＳトランジスタ１４のゲートの接続先を切り替える。

このように本実施の形態では、電源電圧ＶＣＣ＿ＩＮや二次電池２の電圧に因らず一定の電圧であるゲート電圧により、ＮＭＯＳトランジスタ１４をオン状態にすることができるため、ＮＭＯＳトランジスタ１４のオン抵抗を一定にすることができ、従って、ＮＭＯＳトランジスタ１４のオン抵抗のばらつきを抑制することができる。これにより、バイパススイッチ回路３０のバイパス機能を確実なものとすることができる。

また、本実施の形態では、ダイオード４６、４７を用いているが、ダイオードの電圧降下Ｖｆの温度特性が負である（温度が上がると、電圧降下Ｖｆが下がる）ため、抵抗２８にダイオード４６、４７とは逆に正の温度特性を有する素子をしようすることで、ゲート電圧生成回路４２が生成するゲート電圧の温度特性を第１の実施例のゲート電圧生成回路２２が生成するゲート電圧の温度特性に比較して、小さくすることができる。

また、本実施の形態では、ダイオード４６、４７の電圧降下Ｖｆの値は、ダイオード４６、４７に供給される電流によって変化することが無いとみなせるため、ダイオード４６、４７に供給する電流を小さくすることができ、従って、消費電流を削減することができる。

さらに、本実施の形態では、ダイオード４６、４７を温度センサとして用い、ダイオード４６、４７の両端の電位差により温度を検出するため、ＮＭＯＳトランジスタ１４がオン状態である際に発熱で生じた温度上昇を検出することができる。従って、予め定められた温度以上の場合に、ＮＭＯＳトランジスタ１４をオフ状態にすることができるため、安全性を向上させることができる。

［第３の実施の形態］

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。本実施の形態のセルバランス回路（バイパススイッチ回路）は、第１の実施の形態のバイパススイッチ回路１０及び第２の実施の形態のバイパススイッチ回路３０と略同様であるため同様な部分には同一符号を付し、詳細な説明を省略する。

図３に、本実施の形態に係る、１つの二次電池に対するバイパススイッチ回路の概略構成の一例の概略構成図を示す。本実施の形態のバイパススイッチ回路５０は、接続端子１２、ＮＭＯＳトランジスタ１４、及び駆動回路６０を備えて構成されており、駆動回路６０は、ゲート電圧生成回路６２及び制御回路６４を備えて構成されている。

本実施の形態のゲート電圧生成回路６２は、基準電圧源６６、アンプ６８、及びＮＭＯＳトランジスタ１４のソースに接続されたレベルシフト回路７０を備えた構成となっている。図３に示すように、基準電圧源６６はアンプ６８の反転入力端子に接続され、レベルシフト回路７０はアンプ６８の非反転入力端子に接続されている。

本実施の形態のレベルシフト回路７０は、アンプ６８の非反転入力端子に接続されたＧＮＤ電位をＮＭＯＳトランジスタ１４のソース電位に基づいて、レベルシフトする機能を有するものである。

制御回路６４は、ＮＭＯＳトランジスタ１４のゲートに印加されるゲート電圧をゲート電圧生成回路６２により生成されたゲート電圧とするか、ＮＭＯＳトランジスタ１４のソース電位とするかを切り替える。

バイパススイッチ回路５０では、まず、ゲート電圧生成回路６２において基準電圧源６６により５Ｖの基準電圧が印加される。その後、選択回路７６によりオン状態にするＮＭＯＳトランジスタ１４のソースとレベルシフト回路７０のアンプ７４の非反転端子とを接続する。これにより、レベルシフト回路７０は、基準電圧源６６の基準をＧＮＤ電位から、オン状態にするＮＭＯＳトランジスタ１４のソース電位に基づいてレベルシフトする。 制御回路６４は、ＮＭＯＳトランジスタ１４をオン状態にする場合には、上述のようにしてゲート電圧生成回路６２により生成された基準電圧をＮＭＯＳトランジスタ１４のソース電位に応じてレベルシフとしたゲート電圧がＮＭＯＳトランジスタ１４のゲートに印加されるように制御するため、ＮＭＯＳトランジスタ１４のゲート・ソース間電圧Ｖｇｓを二次電池２の電圧等に因らず一定にすることができ、ＮＭＯＳトランジスタ１４のオン抵抗を一定にすることができる。

なお、本実施の形態では、基準電圧原６６（基準電圧）を５Ｖとしたがこれに限らず、ＮＭＯＳトランジスタ１４の特性、具体的にはゲートをオン状態にする電圧や、耐圧に応じて定めればよい。

以上説明したように、本実施の形態のバイパススイッチ回路５０では、ゲート電圧生成回路６２が、基準電圧源６６、アンプ６８、及びレベルシフト回路７０を備え、基準電圧源６６により出力された基準電圧をレベルシフト回路７０がＮＭＯＳトランジスタ１４のソース電位に基づいてレベルシフトさせてゲート電圧を生成し、制御回路６４が、ＮＭＯＳトランジスタ１４をオン状態にする場合は、ゲート電圧生成回路６２により生成されたゲート電圧がＮＭＯＳトランジスタ１４のゲートに印加されるようにＮＭＯＳトランジスタ１４のゲートの接続先を切り替える。

このように本実施の形態では、レベルシフト回路７０がＮＭＯＳトランジスタ１４のソース電位の変化に応じて基準電圧をレベルシフトさせるため、ＮＭＯＳトランジスタ１４のゲート・ソース間電圧Ｖｇｓが、電源電圧ＶＣＣ＿ＩＮや二次電池２の電圧に因らず一定になる。これにより、ＮＭＯＳトランジスタ１４のオン抵抗を一定にすることができ、従って、ＮＭＯＳトランジスタ１４のオン抵抗のばらつきを抑制することができる。これにより、バイパススイッチ回路６０のバイパス機能を確実なものとすることができる。

また、第１の実施の形態では抵抗２８が、第２の実施の形態では抵抗２８及びダイオード４６、４７が温度特性を有することにより、温度変化により、ＮＭＯＳトランジスタ１４のゲート電圧が変化するが、本実施の形態では、基準電圧源６６に温度特性を有しないものを使用することにより、温度変化によらず、ＮＭＯＳトランジスタ１４のゲート・ソース間電圧Ｖｇｓを一定にすることができる。

なお、図３に示した本実施の形態のレベルシフト回路７０は、二次電池２毎（ＮＭＯＳトランジスタ１４毎）に備えるようにしてもよいし、二次電池２の個数以下としてもよい。二次電池２の個数以下とする場合は、図３に示すように、レベルシフト回路７０を選択回路７６を含む構成とし、選択回路がアンプ７４の非反転入力端子の接続先をバイパスさせる二次電池２（オン状態にするＮＭＯＳトランジスタ１４）のソースとなるように選択すればよい。このようにすることにより、同時にオン状態にするＮＭＯＳトランジスタ１４の個数をレベルシフト回路７０の個数以下に制限することができ、例えば、ＮＭＯＳトランジスタ１４の発熱を鑑みた個数とすることにより、発熱の管理と共に、バイパススイッチ回路５０が形成されるチップ面積の削減をすることができる。

なお、図３に示したレベルシフト回路７０の構造は具体的一例であり、二次電池２の個数とレベルシフト回路７０との個数を同じにする場合は、選択回路７６を備えなくてよいし、レベルシフト機能に関する部分の構成もこれに限定されるものではない。

２ 二次電池
１０、３０、５０ バイパススイッチ回路（セルバランス回路）
１４ ＮＭＯＳトランジスタ
２０、４０、６０ 駆動回路
２２、４２、６２ ゲート電圧生成回路
２４、４４、６４ 制御回路
２６ 定電流回路
２８ 抵抗
４６、４７ ダイオード
６６ 基準電圧源
７０ レベルシフト回路

Claims (5)

1. 直列に接続された複数の電池毎に備えられると共に、ドレインが前記電池の一端に接続され、且つソースが前記電池の他端に接続されたＮＭＯＳトランジスタと、
   定電流源と、一端が前記定電流源に接続され、且つ他端が前記ＮＭＯＳトランジスタのソースに接続された抵抗と、を含む電圧生成回路と、
   前記ＮＭＯＳトランジスタをオン状態にする場合は、前記ＮＭＯＳトランジスタのゲートを前記定電流源と前記抵抗との間に接続し、前記ＮＭＯＳトランジスタをオフ状態にする場合は、前記ＮＭＯＳトランジスタのゲートを前記ＮＭＯＳトランジスタのソースに接続するよう切り替える切替回路と、
   を備えた半導体装置。
2. 前記電圧生成回路は、アノードが前記抵抗の他端に接続され、且つカソードが前記ＮＭＯＳトランジスタのソースに接続されたダイオードを含む、請求項１に記載の半導体装置。
3. 前記ダイオードのカソードとアノードとの電位差に基づいて温度を検出する検出回路を備えた、請求項２に記載の半導体装置。
4. 前記切替回路は、前記検出回路で検出した温度が予め定められた温度以上である場合に前記ＮＭＯＳトランジスタをオフ状態に制御する制御手段からの信号に応じて前記ＮＭＯＳトランジスタのゲートを前記ＮＭＯＳトランジスタのソースに接続するよう切り替える、請求項３に記載の半導体装置。
5. 直列に接続された複数の電池毎に備えられると共に、ドレインが前記電池の一端に接続され、且つソースが前記電池の他端に接続されたＮＭＯＳトランジスタと、
   前記ＮＭＯＳトランジスタをオン状態にするための基準電圧を出力する基準電圧源と、前記ＮＭＯＳトランジスタのソースの電位に基づいて、前記ソース電位と前記ＮＭＯＳトランジスタのゲートに印加されるゲート電圧との差が所定範囲内となるように前記基準電圧源から出力された前記基準電圧をレベルシフトして出力するレベルシフタ回路と、を含む電圧生成回路と、
   前記ＮＭＯＳトランジスタをオン状態にする場合は、前記ＮＭＯＳトランジスタのゲートを前記レベルシフタ回路の出力に接続し、前記ＮＭＯＳトランジスタをオフ状態にする場合は、前記ＮＭＯＳトランジスタのゲートを前記ＮＭＯＳトランジスタのソースに接続するよう切り替える切替回路と、
   を備えた半導体装置。

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