(57)【要約】【課題】動作電圧範囲が異なる回路間で通信を行なうための送受信回路及び電池保護装置並びに半導体装置に関し、簡単な構成で、動作電圧範囲の異なる回路間での双方向通信を可能とした送受信回路及び電池保護装置並びに半導体装置インタフェース回路を提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、第１の電圧範囲（Ｖ+〜ＶM1）で動作する第１のバッファ回路（４１１）及び第４のバッファ回路（５１２）と、第２の電圧範囲（ＶM2〜Ｖ-）で動作する第２のバッファ回路（４１２）及び第３のバッファ回路（５１３）と、第１のバッファ回路（４１１）の出力を第２の電圧範囲（ＶM2〜Ｖ-）にレベルシフトして第２のバッファ回路（４１２）に供給する第１のレベルシフト回路（４１３）と、第３のバッファ回路（５１１）の出力を第１の電圧範囲（Ｖ+〜ＶM1）にレベルシフトして、第４のバッファ回路（５１２）に供給する第２のレベルシフト回路（５１３）とを有することを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電圧範囲内で変化する第１の信号が入出力される第１の入出力端子と前記第１の電圧範囲とは異なる第２の電圧範囲内で変化する第２の信号が入出力される第２の入出力端子との間で信号を送受信する通信回路であって、
前記第１の電圧範囲で動作しており、前記第１の入出力端子から前記第１の信号を入力し、前記第１の電圧範囲の信号として出力する第１のバッファ回路と、
前記第２の電圧範囲で動作しており、前記第２の電圧範囲の信号を入力し、前記第２の入出力端子に出力する第２のバッファ回路と、
前記第１のバッファ回路の出力を前記第２の電圧範囲にレベルシフトして前記第２のバッファ回路に供給する第１のレベルシフト回路とを有する第１の通信手段と、
前記第２の電圧範囲で動作しており、前記第２の入出力端子から前記第２の信号を入力し、前記第２の電圧範囲の信号として出力する第３のバッファ回路と、
前記第１の電圧範囲で動作しており、前記第１の電圧範囲の信号を入力し、前記第１の入出力端子に出力する第４のバッファ回路と、
前記第３のバッファ回路の出力を前記第１の電圧範囲にレベルシフトして、前記第４のバッファ回路に供給する第２のレベルシフト回路とを有する第２の通信手段と、
前記第１の入出力端子及び前記第２の入出力端子の信号に基づいて前記第１の通信手段又は第２の通信手段のいずれかを一方を選択的に動作するように前記第１の通信手段及び前記第２の通信手段を制御する切換回路とを有することを特徴とする送受信回路。
【請求項２】
前記第１乃至第４のバッファ回路は、インバータから構成されたことを特徴とする請求項１記載の送受信回路。
【請求項３】
前記第１のレベルシフト回路は、前記第１のバッファ回路の出力がゲートに供給された第１のトランジスタと、
前記第１のトランジスタに前記第１のバッファ回路の出力に応じて流れる電流を前記第２の電圧範囲の電圧に変換する第１の電流電圧変換手段と、
前記第１の電流電圧変換手段で変換された電圧を前記第２のバッファ回路に入力することを特徴とする請求項１又は２記載の送受信回路。
【請求項４】
前記第１の電流電圧変換手段は、抵抗であることを特徴とする請求項３記載の送受信回路。
【請求項５】
前記第１の電流電圧変換手段は、定電流源であることを特徴とする請求項３記載の送受信回路。
【請求項６】
前記第２のレベルシフト回路は、前記第３のバッファ回路の出力がゲートに供給された第２のトランジスタと、
前記第２のトランジスタに前記第３のバッファ回路の出力に応じて流れる電流を前記第１の電圧範囲の電圧に変換する第２の電流電圧変換手段と、
前記第２の電流電圧変換手段で変換された電圧を前記第４のバッファ回路に入力することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項記載の送受信回路。
【請求項７】
前記第１の電流電圧変換手段は、抵抗であることを特徴とする請求項６記載の送受信回路。
【請求項８】
前記第１の電流電圧変換手段は、定電流源であることを特徴とする請求項６記載の送受信回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
送受信回路に係り、特に、動作電圧範囲が異なる端子間で通信を行なうための送受信回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
電池パックには、電池を過充電、過放電などから保護するための充放電保護ＩＣが内蔵されている。さらに、充放電保護ＩＣでの電圧、電流検出結果に基づいて電池残量などを算出するための充放電監視用マイコンを搭載した電池パックも開発されている。
【０００３】
このような電池パックを搭載したシステムでは、充放電監視用マイコンで算出した電池残量などの情報をシステム本体に搭載される本体マイコンが取り込み、電源の管理を行ないたいという要求がある。
【０００４】
しかしながら、充放電監視用マイコンは、充放電保護ＩＣにより生成された電圧によって、駆動されている。このとき、充放電保護ＩＣでは、正極性側電位を基準として定電圧を生成して、充放電監視用マイコンを駆動している。
【０００５】
一方、本体マイコンは、電池パックの出力電圧から定電圧回路によって生成された定電圧によって、駆動されている。このとき、電池パックの出力電圧から定電圧を生成する定電圧回路は、負極性側電位を基準として定電圧を生成していた。
【０００６】
このため、充放電監視用マイコンで扱うデータと、本体マイコンで扱うデータとにレベル差があり、直接的にデータをやり取りすることはできない。したがって、充放電監視用マイコンと本体マイコンとでデータをやり取りするためには、充放電監視用マイコンと本体マイコンとの間にレベルシフト回路を設ける必要があった。
【０００７】
レベルシフト回路は、電源と接地間に接続された直列に接続されたトランジスタによって入力信号を電流に変換し、さらに、変換された電流をダイオードや抵抗などにより所望の電圧に変換する構成とされていた（特許文献１、２参照）。
【０００８】
【特許文献１】特開昭６０−２２４３２３号公報
【特許文献２】特開２００３−３０００１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかるに、従来のレベルシフト回路は、各々一方向の信号レベルを変換するものであり、そのままでは、信号レベルの異なる端子間で双方向通信を行なうことはできなかった。
【００１０】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、簡単な構成で、動作電圧範囲の異なる端子間での双方向通信を可能とした送受信回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、第１の電圧範囲（Ｖ+〜ＶM1）内で変化する第１の信号が入出力される第１の入出力端子（Ｔ23）と第１の電圧範囲（Ｖ+〜ＶM1）とは異なる第２の電圧範囲（ＶM2〜Ｖ-）内で変化する第２の信号が入出力される第２の入出力端子（Ｔ24）との間で信号を送受信する通信回路であって、第１の電圧範囲（Ｖ+〜ＶM1）で動作しており、第１の入出力端子（Ｔ23）から第１の信号を入力し、第１の電圧範囲（Ｖ+〜ＶM1）の信号として出力する第１のバッファ回路（４１１）と、第２の電圧範囲（ＶM2〜Ｖ-）で動作しており、第２の電圧範囲（ＶM2〜Ｖ-）の信号を入力し、前記第２の入出力端子に出力する第２のバッファ回路（４１２）と、第１のバッファ回路（４１１）の出力を第２の電圧範囲（ＶM2〜Ｖ-）にレベルシフトして第２のバッファ回路（４１２）に供給する第１のレベルシフト回路（４１３）とを有する第１の通信手段（３１１）と、第２の電圧範囲（ＶM2〜Ｖ-）で動作しており、第２の入出力端子（Ｔ24）から第２の信号を入力し、第２の電圧範囲（ＶM2〜Ｖ-）の信号として出力する第３のバッファ回路（５１１）と、第１の電圧範囲（Ｖ+〜ＶM1）で動作しており、第１の電圧範囲（Ｖ+〜ＶM1）の信号を入力し、第１の入出力端子（Ｔ23）に出力する第４のバッファ回路（５１２）と、第３のバッファ回路（５１１）の出力を第１の電圧範囲（Ｖ+〜ＶM1）にレベルシフトして、第４のバッファ回路（５１２）に供給する第２のレベルシフト回路（５１３）とを有する第２の通信手段（３１２）と、第１の入出力端子（Ｔ23）及び第２の入出力端子（Ｔ24）の信号に基づいて第１の通信手段（３１１）又は第２の通信手段（３１２）のいずれかを一方を選択的に動作するように第１の通信手段（３１１）及び第２の通信手段（３１２）を制御する切換回路（３１３）とを有することを特徴とする。
【００１２】
また、第１乃至第４のバッファ回路（４１１、４１２、５１１、５１２）は、インバータから構成されたことを特徴とする。
【００１３】
さらに、第１のレベルシフト回路（４１３）は、第１のバッファ回路（４１１）の出力がゲートに供給された第１のトランジスタ（Ｍ21）と、第１のトランジスタ（Ｍ21）に第１のバッファ回路（４１１）の出力に応じて流れる電流を第２の電圧範囲（ＶM2〜Ｖ-）の電圧に変換する第１の電流電圧変換手段（Ｒ21）と、第１の電流電圧変換手段（Ｒ21）で変換された電圧を第２のバッファ回路（４１２）に入力することを特徴とする。
【００１４】
また、第２のレベルシフト回路（５１３）は、第３のバッファ回路（５１２）の出力がゲートに供給された第２のトランジスタ（M31）と、第２のトランジスタ（M31）に第３のバッファ回路（５１１）の出力に応じて流れる電流を第１の電圧範囲（Ｖ+〜ＶM1）の電圧に変換する第２の電流電圧変換手段（Ｒ31）と、第２の電流電圧変換手段（Ｒ31）で変換された電圧を第４のバッファ回路（５１２）に入力することを特徴とする。
【００１５】
なお、上記参照符号は、あくまでも明細書を読み易くするためのものであり、これによって特許請求の範囲が限定されるものではない。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、動作電圧範囲の異なる端子間で双方向通信を行なうことができるなどの特長を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
〔システム構成〕
図１は本発明の一実施例のシステム構成図を示す。
【００１８】
本実施例のシステム１は、電池パック１１、ＡＣアダプタ１２、定電圧回路１３、マイコン１４を含む構成とされている。
【００１９】
電池パック１１の出力端子Ｔout+と出力端子Ｔout-との間にはＡＣアダプタ１２及び定電圧回路１３が接続されている。ＡＣアダプタ１２は、交流電源２１に接続されて、交流電圧を直流電圧に変換して端子Ｔout+と端子Ｔout-との間に印加する。電池パック１１は、ＡＣアダプタ１２により印加される電圧により充電される。
【００２０】
定電圧回路１３は、電池パック１１の出力端子Ｔout+に入力端子Ｔin+が接続され、電池パック１１の出力端子Ｔout-に入力端子Ｔin-が接続される。定電圧回路１３は、ＡＣアダプタ１２の出力電圧、あるいは、電池パック１１の出力電圧から端子Ｔout-の電圧Ｖ-を基準として電圧ＶM2を生成し、その出力端子Ｔoutから出力する。定電圧回路１３の出力端子Ｔoutは、マイコン１４の電源端子Ｔ41に接続されている。また、マイコン１４の電源端子Ｔ42は、端子Ｔout-に接続されている。
【００２１】
マイコン１４は、端子Ｔout-の電圧Ｖ-と、電圧Ｖ-を基準として生成される電圧ＶM2との差電圧ΔＶM2、例えば、３〔Ｖ〕で駆動される。
【００２２】
〔電池パック１１〕
次に電池パック１１について説明する。
【００２３】
電池パック１１は、電池セル１１１−１、１１１−２、充放電保護ＩＣ１１２、充放電監視用マイコン１１３、トランジスタＭ11、Ｍ12、抵抗Ｒ11、Ｒ12、Ｒs1、Ｒs2、キャパシタＣ11、Ｃ12から構成される。
【００２４】
電池セル１１１−１と電池セル１１１−２とは抵抗Ｒs1、トランジスタＭ11、Ｍ12のドレイン−ソースを介して端子Ｔout+と端子Ｔout-との間に直列に接続されている。電池セル１１１−１は、正極性端子が出力端子Ｔout+に接続されており、負極性端子が電池セル１１１−２の正極性端子に接続されている。また、電池セル１１２−２の負極性端子は抵抗Ｒs1を介してトランジスタＭ11のソースに接続されている。
【００２５】
トランジスタＭ11は、ｎチャネルＭＯＳ電界効果トランジスタから構成されており、ソースとバックゲートとが接続され、ドレインがトランジスタＭ12のソースに接続され、ゲートが充放電保護ＩＣ１１２の端子Ｔ16に接続されている。トランジスタＭ12は、ｎチャネルＭＯＳ電界効果トランジスタから構成されており、ソースがトランジスタＭ11のドレインに接続され、ドレインがバックゲート及び端子Ｔout-に接続され、ゲートが充放電保護ＩＣ１１２の端子Ｔ17に接続されている。トランジスタＭ11、Ｍ12をスイッチングすることによりにより電池セル１１１−１、１１１−２の充放電が制御される。
【００２６】
充放電保護ＩＣ１１２には、端子Ｔ11〜Ｔ24が設けられている。端子Ｔ11には、端子Ｔout+が接続される。端子Ｔ12には、抵抗Ｒ11を介して端子Ｔout+が接続される。
【００２７】
端子Ｔ13には、抵抗Ｒ12を介して電池セル１１１−１と電池セル１１１−２との接続点が接続される。端子Ｔ14には、電池セル１１１−２と抵抗Ｒs1との接続点が接続される。また、端子Ｔ12と端子Ｔ13との間には、キャパシタＣ11が接続され、端子Ｔ13と端子Ｔ14との間にはキャパシタＣ12が接続される。抵抗Ｒ11、Ｒ12、キャパシタＣ11、Ｃ12により電池セル１１１−１、１１１−２から端子Ｔ12、Ｔ13に印加される電圧が平滑化される。
【００２８】
また、端子15には、抵抗Ｒs1とトランジスタＭ11との接続点が接続される。端子Ｔ14と端子Ｔ15との間には抵抗Ｒs1に流れる電流に応じた電圧が印加される。よって、端子Ｔ14と端子Ｔ15との間の電圧を検出することにより、充放電電流、及び、過電流の検出が可能となる。
【００２９】
端子Ｔ16にはトランジスタＭ11のゲートが接続され、端子Ｔ17にはトランジスタＭ12のゲートが接続される。端子Ｔ16、Ｔ17がハイレベルになることにより、トランジスタＭ11、Ｍ12はオンし、端子Ｔ16、Ｔ17がローレベルとなることにより、トランジスタＭ11、Ｍ12はオフする。
【００３０】
端子Ｔ18には、抵抗Ｒs2を介して端子Ｔout-が接続されている。端子Ｔ18により端子Ｔout-の電位を検出することによりショート検出を行なうことができる。端子Ｔ19には、充放電監視用マイコン１１３の端子Ｔ32が接続されている。
【００３１】
端子Ｔ20には、充放電監視用マイコン１１３の端子Ｔ33が接続されている。端子Ｔ21には、充放電監視用マイコン１１３の端子Ｔ34が接続されている。端子Ｔ22には、充放電監視用マイコン１１３の端子Ｔ35が接続されている。端子Ｔ23には、充放電監視用マイコン１１３の端子Ｔ36が接続されている。
【００３２】
また、端子Ｔ24は、通信用端子Ｔcomに接続されている。通信用端子Ｔcomは、マイコン１４の入出力端子Ｔ43に接続されている。
【００３３】
充放電保護ＩＣ１１２は、端子Ｔ12、Ｔ13、Ｔ14、Ｔ15、Ｔ18の電位を取り込むことにより、過充電、過放電、過電流、ショートなどを検出して、端子Ｔ16、Ｔ17の電位を制御することにより、電池セル１１１−１、１１１−２に直列に接続されたトランジスタＭ11、Ｍ12をスイッチングして、電池セル１１１−１、１１１−２を保護する。また、充放電保護ＩＣ１１２は、電池セル１１１−１、１１１−２の電圧、電流などを検出し、電圧データ、電流データを充放電監視用マイコン１１３に通知する。充放電監視用マイコン１１３は、充放電保護ＩＣ１１２から供給された電圧データ、電流データに基づいて電池セル１１１−１、１１１−２の残量を算出する。充放電監視用マイコン１１３は、充放電保護ＩＣ１１２を通して直接的にマイコン１４と通信が可能な構成とされており、充放電監視用マイコン１１３からの要求に応じて算出した電池セル１１１−１、１１１−２の残量をマイコン１４に通知する。マイコン１４は、図示しない表示装置に電池残量を表示したり、電池残量が所定値より低下した場合に警報を発したりする処理を行なう。
【００３４】
〔充放電保護ＩＣ１１２〕
ここで、充放電保護ＩＣ１１２について説明する。
【００３５】
図２は充放電保護ＩＣ１１２のブロック構成図を示す。
【００３６】
充放電保護ＩＣ１１２は、過充電過放電検出部２１１、過電流検出部２１２、ショート検出部２１３、電圧分割部２１４、電流検出部２１５、制御部２１６、駆動回路２１７、定電圧回路２１８、送受信回路２１９から構成される。
【００３７】
過充電過放電検出部２１１は、端子Ｔ11の印加電圧により基準電圧を生成している。過充電過放電検出部２１１は、端子Ｔ12、端子Ｔ13の電圧を各々生成された基準電圧と比較することにより、過充電、過放電状態を検出する。過充電過放電検出部２１１の検出結果は、制御部２１６に供給される。
【００３８】
過電流検出部２１２は、充電過放電検出部２１１と同様に、端子Ｔ11の印加電圧により基準電圧を生成している。過電流検出部２１２は、端子Ｔ14と端子Ｔ15との間の電圧を検出し、検出電圧を基準電圧と比較することにより、過電流状態を検出している。過電流検出部２１２の検出結果は、制御部２１６に供給される。
【００３９】
ショート検出部２１３は、端子Ｔ18の電圧を検出し、端子Ｔout+と端子Ｔout-とのショートを検出する。ショート検出部２１３の検出結果は、制御部２１６に供給される。
【００４０】
電圧分割部２１４は、端子Ｔ12と端子Ｔ14との間の電圧、及び、端子Ｔ12と端子Ｔ13との間の電圧を抵抗分割した電圧を端子Ｔ19、Ｔ20より出力する。
【００４１】
電流検出部２１５は、端子Ｔ14と端子Ｔ15との間に印加された電圧に基づいて抵抗Ｒs1に流れる電流を検出し、ディジタルデータに変換する。電流検出部２１５により得られたディジタルデータは、制御部２１６に供給される。
【００４２】
制御部２１６には、過充電過放電検出部２１１の検出結果、及び、過電流検出部２１２の検出結果、ショート検出部２１３の検出結果、並びに、電流検出部２１５により得られた抵抗Ｒs1に流れる電流に応じたディジタルデータが供給されている。制御部２１６は、過充電過放電検出部２１１の検出結果が過充電流又は過放電状態、及び、過電流検出部２１２の検出結果が過電流状態、並びに、ショート検出部２１３の検出結果がショート状態であるときに、端子Ｔ16、及び／又は、端子Ｔ17の電圧を制御して、トランジスタＭ11、及び／又は、トランジスタＭ12をオフする。トランジスタＭ11、及び／又は、トランジスタＭ12がオフすることにより、電池セル１１１−１及び電池セル１１１−２が開放状態となり、過充電、過放電、過電流、ショート状態などから電池セル１１１−１、１１１−２を保護できる。
【００４３】
駆動回路２１７は、制御部２１６から制御信号に基づいて端子Ｔ16、Ｔ17の電位をトランジスタＭ11、Ｍ12がオン、又は、オフするように駆動する。
【００４４】
定電圧回路２１８は、端子Ｔ12と端子Ｔ14との間に接続されたレギュレータ回路から構成されており、端子Ｔ11の電圧Ｖ+を基準として、電圧ＶM1を生成している。定電圧回路２１８で生成された電圧ＶM1は、端子Ｔ21に供給される。端子Ｔ21は、充放電監視用マイコン１１３の端子Ｔ34に接続される。なお、充放電監視用マイコン１１３は、端子Ｔout+に接続された端子Ｔ31と端子Ｔ21に接続された端子Ｔ34との間に印加される、電圧Ｖ+と電圧ＶM1との差電圧ΔＶM1、例えば、３〔Ｖ〕で駆動される。
【００４５】
送受信回路２１９は、端子Ｔ11、Ｔ21、Ｔ18の電位を基準としてレベルシフトを行い、充放電監視用マイコン１１３が接続される端子Ｔ23とマイコン１４が接続される端子Ｔ24との間での双方向通信を可能としている。
【００４６】
〔送受信部２１９〕
ここで、本発明の要部である送受信部２１９について説明を行なう。
【００４７】
図３は送受信部２１９のブロック構成図を示す。
【００４８】
送受信部２１９は、送信回路３１１、及び、受信回路３１２、並びに、送受信切換回路３１３から構成される。
【００４９】
送信回路３１１は、端子Ｔ23、すなわち、充放電監視用マイコン１１３からのデータを構成するパルスを端子Ｔ24、すなわち、マイコン１４で処理可能となるレベルとなるようにレベルシフトして端子Ｔ24に供給する。
【００５０】
また、受信回路３１２は、端子Ｔ24、すなわち、マイコン１４からのデータを構成するパルスを端子Ｔ23、すなわち、充放電監視用マイコン１１３で処理可能となるレベルとなるようにレベルシフトして端子Ｔ23に供給する。
【００５１】
送受信切換回路３１３は、端子Ｔ23及び端子Ｔ24の信号を検出し、送信回路３１１による送信動作と受信回路３１２による受信動作とが重複しないように送信回路３１１及び受信回路３１２を制御する。
【００５２】
送受信切換回路３１３は、受信回路３１２を受信可能な状態に、かつ、送信回路３１１を送信できない状態に維持している。ここで、端子Ｔ24にマイコン１４からデータが供給されると、カウンタによる所定時間の計時を開始する。受信回路３１２により、データを受信し、レベルシフトして、端子Ｔ23に供給する。送受信切換回路３１３は、カウンタによる所定時間経過後、受信回路３１２による受信動作を停止させ、送信回路３１１による送信動作を可能とするとともに、カウンタによる所定時間の計時を開始する。送受信切換回路３１３は、カウンタによる所定時間経過後、送信回路３１１による送信動作を停止させ、受信回路３１２による受信可能な状態とする。
【００５３】
〔送信回路３１１〕
図４は送信回路３１１の回路構成図、図５は送信回路３１１の動作説明図を示す。
【００５４】
送信回路３１１は、インバータ４１１、４１２、レベルシフト回路４１３から構成される。
【００５５】
インバータ４１１には、端子Ｔ11から印加される電圧ＶDD（＝Ｖ+）及び定電圧回路２１８で生成される電圧ＶM1が印加されており、第１の電圧範囲である電圧Ｖ+と電圧ＶM1との範囲で駆動される。インバータ４１１では、電圧Ｖ+をハイレベル、電圧ＶM1をローレベルとして扱う。インバータ４１１は、端子Ｔ23に充放電監視用マイコン１１３から供給されるパルスを反転して、出力する。このとき、充放電監視用マイコン１１３は、端子Ｔ31に印加される電圧Ｖdd（＝Ｖ+）と端子Ｔ34に印加される電圧ＶM1とが印加されており、第１の電圧範囲である電圧Ｖ+〜ＶM1の電圧範囲で駆動され、電圧Ｖ+をハイレベル、電圧ＶM1をローレベルとして扱う。
【００５６】
レベルシフト回路４１３は、ｐチャネルＭＯＳ電界効果トランジスタＭ21、及び、抵抗Ｒ21から構成されている。
【００５７】
ｐチャネルＭＯＳ電界効果トランジスタＭ21は、ソース及びバックゲートに端子Ｔout+の電圧Ｖ+が印加され、ドレインが抵抗Ｒ21の一端に接続され、ゲートにインバータ４１１の出力が供給された構成とされている。トランジスタＭ21は、インバータ４１１の出力がハイレベルのときにはオフし、インバータ４１１の出力がローレベル、電圧ＶM1のときにオンする。トランジスタＭ21がオンすると、トランジスタＭ21のドレインから電流が出力される。
【００５８】
抵抗Ｒ21は、一端がトランジスタM21のドレインに接続され、他端に端子Ｔout-の電圧Ｖ-が印加される構成とされている。抵抗Ｒ21には、トランジスタＭ21がオンすると、電流が流れ、電圧が発生する。このとき、抵抗Ｒ21に発生する電圧は、インバータ４１２の動作範囲である第２の電圧範囲のうち、インバータ４１２でハイレベルと認識される電圧である。
【００５９】
トランジスタＭ21と抵抗Ｒ21との接続点がインバータ４１２に供給される。このとき、トランジスタＭ21と抵抗Ｒ21との接続点の電位は、インバータ４１１の出力がハイレベルのときには、トランジスタＭ21がオフするため、電圧Ｖ-となり、インバータ４１１の出力がローレベルのときには、トランジスタＭ21がオンし、抵抗Ｒ21に電流が流れ、抵抗Ｒ21にインバータ４１２の出力がハイレベルとなる電圧、例えば、電圧ＶM2に近い電圧となる。このように、インバータ４１２の入力は、図５に示すようにΔＶだけシフトされ、第２の電圧範囲である電圧ＶM2〜Ｖ-となる。
【００６０】
インバータ４１２には、動作電圧として電圧ＶM2及び電圧Ｖ-が印加されており、図５に示す第２の電圧範囲である電圧ＶM2〜電圧Ｖ-で駆動される。インバータ４１２は、トランジスタＭ21と抵抗Ｒ21との接続点の電位を反転して、端子Ｔ24に出力する。なお、インバータ４１２は、例えば、オープンドレインあるいはオープンコレクタ出力であってもよい。
【００６１】
このように送信回路３１１により、端子Ｔ23側で扱われる第１の電圧範囲Ｖ+〜ＶM1の信号を端子Ｔ24側で扱われる第２の電圧範囲ＶM2〜Ｖ-に変換することができる。これにより、充放電監視用マイコン１１３とマイコン１３とを充放電保護ＩＣ１１２を通じて通信を行なうことができる。このように、充放電保護ＩＣ１１２の内部で端子Ｔ24で扱う電圧範囲と端子Ｔ23とで扱う電圧範囲とを変換することにより、外部に電圧範囲を変換する回路を設ける必要がなくなる。
【００６２】
〔受信回路３１２〕
図６は受信回路３１２の回路構成図を示す。
【００６３】
受信回路３１２は、インバータ５１１、５１２、及び、レベルシフト回路５１３から構成される。
【００６４】
インバータ５１１には、定電圧回路２１８で生成される電圧ＶM2、及び、端子Ｔ18に印加される電圧Ｖ-が印加されている。これにより、インバータ５１１は、第２の電圧範囲ＶM2〜Ｖ-で駆動される。インバータ５１１は、例えば、電圧ＶM2をハイレベル、電圧Ｖ-をローレベルとして扱う。インバータ５１１は、端子Ｔ24にマイコン１４から供給されるパルスを反転して、出力する。このとき、マイコン１４は、端子Ｔ41に定電圧回路１３で生成された電圧ＶM2が印加され、端子Ｔ42が端子Ｔout-に接続され、電圧Ｖ-が印加されており、電圧ＶM2〜Ｖ-の第２の電圧範囲で駆動される。マイコン１４では、電圧ＶM2をハイレベル、電圧Ｖ-をローレベルとして扱っている。
【００６５】
インバータ５１１の出力は、レベルシフト回路５１３に供給される。レベルシフト回路５１３は、ｎチャネルＭＯＳ電界効果トランジスタＭ31及び抵抗Ｒ31から構成されている。トランジスタＭ31は、ソース及びバックゲートに電圧Ｖ-が印加され、ドレインが抵抗Ｒ31の一端に接続され、ゲートにインバータ５１１の出力が供給される。
【００６６】
トランジスタＭ31は、インバータ５１１の出力がハイレベルのときにオンし、抵抗Ｒ31の一端から電流を引き込む。また、トランジスタＭ31は、インバータ５１１の出力がローレベルのときにはオフし、抵抗Ｒ31の一端からの電流の引き込みを停止する。
【００６７】
抵抗Ｒ31は、一端がトランジスタＭ31のドレインに接続され、他端には電圧Ｖ+が印加されている。トランジスタＭ31と抵抗Ｒ31との接続点の電位がインバータ５１２に供給される。このとき、トランジスタＭ31と抵抗Ｒ31との接続点の電位は、インバータ５１１の出力を図５に示すようにΔＶだけシフトさせ、第１の電圧範囲Ｖ+〜ＶM1とする。
【００６８】
また、インバータ５１２には、動作電圧として電圧ＶM1及び電圧Ｖ+が印加されており、図５に示す第１の電圧範囲である電圧ＶM1〜電圧Ｖ+で駆動される。インバータ５１２は、トランジスタＭ31と抵抗Ｒ31との接続点の電位を反転して、端子Ｔ23に出力する。なお、インバータ５１２の出力は、オープンドレインあるいはオープンコレクタ出力であってもよい。
【００６９】
このように、受信回路３１２により、端子Ｔ24側で扱われる第２の電圧範囲Ｖ-〜ＶM2の信号を、ΔＶだけレベルシフトすることにより、端子Ｔ23側で扱われる第１の電圧範囲ＶM1〜Ｖ+に変換することができる。これにより、充放電監視用マイコン１１３とマイコン１４とを充放電保護ＩＣ１１２を通じて通信を行なうことができる。このように、充放電保護ＩＣ１１２内部で、端子Ｔ24で扱う電圧範囲と端子Ｔ23で扱う電圧範囲とを変換することにより、外部に電圧範囲を変換する回路を設ける必要がなくなる。
【００７０】
〔変形例〕
図７は送信回路３１１及び受信回路３１２の変形例の回路構成図を示す。図７（Ａ）は送信回路３１１の変形例、図７（Ｂ）は受信回路３１２の変形例を示す。同図中、図４、図６と同一構成部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００７１】
本変形例の送信回路６１１は、レベルシフト回路７１３の構成が図４とは相違する。本変形例のレベルシフト回路７１３は、抵抗Ｒ21に代えて定電流源７２１によりレベルシフトを行なうように構成されている。
【００７２】
また、本変形例の受信回路８１２は、抵抗Ｒ31に代えて定電流源９２１によりレベルシフトを行なうように構成されている。
【００７３】
本変形例の送信回路６１１、受信回路８２１によれば、レベルシフト回路７１３、９１３を抵抗Ｒ21、Ｒ31に代えて定電流源７２１、９２１で構成することにより、抵抗成分による発熱などを低減できるため、消費電流を低減することが可能となる。
【００７４】
〔その他〕
上記実施例では、電圧ＶM1と電圧ＶM2とを異なる電位としたが、電圧ＶM1と電圧ＶM2とを同電位として電圧範囲を設定するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の一実施例のシステム構成図である。
【図２】充放電保護ＩＣ１１２のブロック構成図である。
【図３】送受信部２１９のブロック構成図である。
【図４】送信回路３１１の回路構成図である。
【図５】送信回路３１１の動作説明図である。
【図６】受信回路３１２の回路構成図である。
【図７】送信回路３１１及び受信回路３１２の変形例の回路構成図である。
【符号の説明】
【００７６】
１  システム
１１  電池パック、１２  ＡＣアダプタ、１３定電圧回路、１４  マイコン
１１１−１、１１１−２  電池セル、１１２  充放電保護ＩＣ
１１３  充放電監視用マイコン
２１１  過充電過放電検出部、２１２  過電流検出部、２１３  ショート検出部
２１４  電圧分割部、２１５  電流検出部、２１６  制御部、２１７  駆動回路
２１８  定電圧回路、２１９  送受信部
３１１  送信回路、３１２  受信回路、３１３  送受信切換回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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