(57)【要約】【課題】組電池を用いても耐圧を十分に確保しながら電力を負荷に供給できるようにしたレギュレータ回路を提供する。【解決手段】組電池２の端子間には第１回路６が接続されている。第１回路６は、複数の分圧素子７と基準電圧回路９とを直列接続して構成されている。第１回路６の分圧回路８による分圧電圧は複数の駆動素子１０…１０の制御端子に与えられている。複数の駆動素子１０は、組電池２の端子間に直列接続され、当該駆動素子１０の入力端子及び出力端子を通じて負荷３，４に電力を供給する。駆動素子１０が組電池２の端子間に複数直列接続されているため、複数の駆動素子１０…１０をそれぞれ低耐圧特性の素子に置き換えることができる。【選択図】図１
2015215836.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電源線（Ｎ１）及び第２電源線（Ｎ２）間に電池セル（２ａ）が直列接続された組電池（２、１２）の端子間に直列接続され、複数の分圧素子（７、Ｄ６ａ…Ｄ６ｃ、Ｒ５ａ…Ｒ５ｃ）を備えて構成された分圧回路（８、１４ａ…１４ｃ）及び負荷（３、４）に供給される電圧を規定する基準電圧回路（９）を直列接続して構成された第１回路（６、１６、２６、３６）と、
前記第１回路（６、１６、２６、３６）の分圧回路（８、１４ａ…１４ｃ）の分圧電圧がそれぞれ制御端子に与えられると共に入力端子及び出力端子が前記組電池（２）の端子間に直列接続される複数の駆動素子（１０、Ｍａ…Ｍｃ）と、を備え、
前記複数の駆動素子（１０、Ｍａ…Ｍｃ）の入力端子及び出力端子を通じて当該複数の駆動素子に直列接続された前記負荷（３，４）に前記組電池（２、１２）から電力供給することを特徴とするレギュレータ回路。
【請求項２】
請求項１記載のレギュレータ回路において、
前記分圧回路（８）の複数の分圧素子（７）は、それぞれ抵抗（Ｒａ…Ｒｎ）により構成されていることを特徴とするレギュレータ回路。
【請求項３】
請求項１記載のレギュレータ回路において、
前記分圧回路（８）の複数の分圧素子（７）は、それぞれ逆方向接続されたツェナーダイオード（Ｄ２）を用いて構成されていることを特徴とするレギュレータ回路。
【請求項４】
請求項１記載のレギュレータ回路において、
前記分圧回路（８）の複数の分圧素子（７）は、それぞれ順方向接続されたダイオード（Ｄ３）を用いて構成されていることを特徴とするレギュレータ回路。
【請求項５】
請求項１記載のレギュレータ回路において、
前記分圧回路（８）の複数の分圧素子（７）は、それぞれ順方向ダイオード接続されたＭＯＳトランジスタ（Ｍ１）を用いて構成されていることを特徴とするレギュレータ回路。
【請求項６】
請求項１記載のレギュレータ回路において、
前記分圧回路（１４ａ…１４ｃ）は、抵抗（Ｒ５ａ…Ｒ５ｃ）または定電流源、及び、逆方向ツェナーダイオード（Ｄ６ａ…Ｄ６ｃ）を前記複数の分圧素子として直列接続した回路を単位回路（１４ａ…１４ｃ）として構成され、
前記単位回路（１４ａ…１４ｃ）を複数直列接続して構成された第２回路（１３）を備え、
前記第２回路の単位回路（１４ａ…１４ｃ）には前記組電池（１２）の分圧電圧が与えられ、
前記複数の駆動素子（１０）の制御端子には、前記第２回路（１３）の単位回路（１４ａ…１４ｃ）の抵抗または定電流源及び逆方向ツェナーダイオード（Ｄ６ａ…Ｄ６ｃ）間のノード電圧が与えられることを特徴とするレギュレータ回路。
【請求項７】
請求項１記載のレギュレータ回路において、
前記分圧回路（１４ａ…１４ｃ）は、抵抗（Ｒ５ａ…Ｒ５ｃ）または定電流源、及び、逆方向ツェナーダイオード（Ｄ６ａ…Ｄ６ｃ）を前記複数の分圧素子として直列接続した回路を単位回路（１４ａ…１４ｃ）として構成され、
前記単位回路（１４ａ…１４ｃ）を複数直列接続して構成された第２回路（１３）を備え、
前記第２回路の単位回路（１４ａ…１４ｃ）には前記組電池（１２）の分圧電圧が与えられ、
前記複数の駆動素子（１０）の制御端子には、前記第２回路（１３）の単位回路（１４ａ…１４ｃ）間のノード電圧が与えられることを特徴とするレギュレータ回路。
【請求項８】
第１電源線（Ｎ１）及び第２電源線（Ｎ２）間に電池セル（２ａ）が直列接続された組電池（１２）の分圧電圧がそれぞれ供給される複数の第１基準電圧回路（１１ａ…１１ｃ）と、
前記複数の第１基準電圧回路（１１ａ…１１ｃ）の出力電圧に応じて制御端子が駆動されると共に入力端子及び出力端子が前記第１電源線及び第２電源線間に直列接続される複数の駆動素子（１０、Ｍａ…Ｍｃ）と、
負荷（３，４）に供給される電圧を規定する第２基準電圧回路（１９）と、を備え、
前記複数の駆動素子の入力端子及び出力端子を通じて当該複数の駆動素子に直列接続された負荷（３，４）に前記組電池（１２）から電力供給することを特徴とするレギュレータ回路。
【請求項９】
請求項１〜８の何れか一項に記載のレギュレータ回路において、
前記複数の駆動素子（１０、Ｍａ…Ｍｃ）は、それぞれＭＯＳトランジスタ又はバイポーラトランジスタにより構成されていることを特徴とするレギュレータ回路。
【請求項１０】
請求項１〜９の何れか一項に記載のレギュレータ回路において、
前記組電池（２、１２）の最高電位及び最低電位間の電圧により前記複数の駆動素子（１０、Ｍａ…Ｍｃ）の入力端子及び出力端子を通じて前記負荷（３，４）に電力供給することを特徴とするレギュレータ回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、組電池から負荷に直流電力を供給するレギュレータ回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばリチウム電池などの電池セルを直列接続して組電池を構成すると、この組電池の端子電圧は大変大きい電圧となる。一般に、レギュレータ回路は負荷に直流電力を供給するために設けられるが、この組電池の端子電圧を入力し駆動素子を通じて負荷に電力供給する回路構成を採用するときには、駆動素子としては高耐圧特性を備えることが望まれる。なお、本願に関連する文献として、電源を供給するためのバッテリ装置（例えば、特許文献１参照）がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１５９８１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
組電池は電池セルを数多く直列接続して構成する場合があり、このような場合、単独の駆動素子を用いても耐圧を十分に確保することができない。
本発明の目的は、組電池を用いても駆動素子の耐圧を確保しながら電力を負荷に供給できるようにしたレギュレータ回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１または７記載の発明によれば、複数の駆動素子が第１電源線及び第２電源線間に直列接続されているため、組電池の端子間電圧を複数の駆動素子を用いて電圧分担することができる。これにより組電池を用いた場合であっても駆動素子の耐圧を十分に確保しながら電力を負荷に供給できる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１実施形態においてレギュレータ回路の構成例を概略的に示す電気的構成図
【図２】第１実施形態において分圧回路及び基準電圧回路の構成例を概略的に示す電気的構成図
【図３】第２実施形態においてレギュレータ回路の構成例を概略的に示す電気的構成図
【図４】第３実施形態においてレギュレータ回路の構成例を概略的に示す電気的構成図
【図５】第４実施形態においてレギュレータ回路の構成例を概略的に示す電気的構成図
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、レギュレータ回路の幾つかの実施形態について図面を参照しながら説明する。各実施形態において、同一又は類似の構成については同一又は類似の符号を付して説明を省略し、互いに異なる部分を中心に説明する。
【０００８】
（第１実施形態）
図１及び図２は第１実施形態の説明図を示す。図１（ａ）は、レギュレータ回路１の内部を機能的に示すもので、図１（ｂ）は、レギュレータ回路１の具体例を示す。このレギュレータ回路１は、組電池２の最高電位及び最低電位の端子ノードＮ１およびＮ２間の電圧の供給を受けて、負荷３、４に電力（電圧、電流）を供給するように構成されている。組電池２は、例えばリチウムイオン二次電池セル（電池セル）２ａを複数直列接続して構成される。なお、組電池２は、リチウムイオン二次電池セル２ａに限らずニッケル水素蓄電池など各種の二次電池セル、または、これらの電池セルを組合せて構成できる。
【０００９】
一つの電池セル２ａは、例えば５Ｖの電池セルであり、組電池２は電池セル２ａが例えば２４セルだけ直列接続して構成される。例えば、電池セル２ａを２４セル直列接続すると、組電池２は合計で最高電圧１２０Ｖの直流電圧を出力する。レギュレータ回路１は、例えば１２０Ｖの出力電圧を降圧し、負荷３、４に例えば５Ｖの直流電圧を供給する回路となる。
【００１０】
以下、回路構成を説明する。図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、組電池２の最高電位の端子ノードＮ１は第１電源線となり、最低電位の端子ノードＮ２は第２電源線となる。これらのノードＮ１及びＮ２には、それぞれ、半導体集積回路装置５の最高電位の電源入力端子５ａ及び最低電位の電源入力端子５ｂが接続されている。半導体集積回路装置５の内部には第１回路６が構成されており、第１回路６は電源入力端子５ａ及び５ｂ間に接続されている。第１回路６は、図１（ａ）に示すように、複数の分圧素子７を備えた分圧回路８、及び、基準電圧回路９を直列接続して構成される。この第１回路６には、グランド電位（例えば０Ｖ）を基準電位（最低電位）として組電池２の最高電位（例えば１２０Ｖ）の電圧が与えられる。
【００１１】
複数の分圧素子７は、それぞれ、例えば２端子素子により構成されている。図１（ｂ）に具体例を示すように、複数の分圧素子７は、それぞれ、例えば抵抗Ｒａ、Ｒｂ、…、Ｒｎにより構成されている。なお、複数の分圧回路８は、それぞれ、隣接して直列接続された分圧素子７及び７を用いて構成される。分圧回路８の分圧ノードは、それぞれ、半導体集積回路装置５の出力端子５ｃａ、５ｃｂに接続されている。
【００１２】
図１（ａ）に示す基準電圧回路９は、負荷３、４への供給電圧を規定するために設けられる回路である。この基準電圧回路９は、図１（ｂ）に具体例を示すように、例えば逆方向ツェナーダイオードＤ１を用いて構成されている。
【００１３】
図１（ａ）に示すように、組電池２の端子ノードＮ１及びＮ２間には複数の駆動素子１０が直列接続されている。複数の駆動素子１０は、それぞれ３端子素子により構成されている。これらの複数の駆動素子１０は、図１（ｂ）に一例を示すように、それぞれ例えばＮＭＯＳトランジスタＭａ、Ｍｂ、…、Ｍｎにより構成されている。
【００１４】
ここで、駆動素子１０が例えばＮＭＯＳトランジスタＭａ、Ｍｂ、…、Ｍｎにより構成されているときには、ＮＭＯＳトランジスタＭａ、Ｍｂ、…、Ｍｎのゲートを制御端子、ドレインを入力端子、ソースを出力端子、としてそれぞれ定義できる。駆動素子１０の制御端子（ＮＭＯＳトランジスタＭａ、Ｍｂ、…、Ｍｎのゲート）は、半導体集積回路装置５の出力端子５ｃａ、５ｃｂ又は５ｄに接続されており、分圧回路８の分圧電圧、又は、基準電圧回路９の基準電圧がそれぞれ与えられる。
【００１５】
組電池２の端子ノードＮ１及びＮ２間には、複数の駆動素子１０に負荷３及び４が直列接続されている。これらの負荷３、４は、外部負荷３と、半導体集積回路装置の内部負荷４と、に分けられており、組電池２から通電される電流は、これらの外部負荷３及び内部負荷４に複数の駆動素子１０を通じて通電される。
【００１６】
設計の容易性を考慮すれば、複数の分圧素子７はそれぞれ同一特性の素子を用いることが望ましく、また、複数の駆動素子１０はそれぞれ同一特性の素子を用いることが望ましい。すなわち、分圧素子７として例えば抵抗Ｒａ、Ｒｂ、…、Ｒｎを使用するとき、これらの抵抗Ｒａ、Ｒｂ、…、Ｒｎは同一の抵抗値のものを用いると良い。また、駆動素子１０として例えばＮＭＯＳトランジスタＭａ、Ｍｂ、…、Ｍｎを使用するとき、ＮＭＯＳトランジスタＭａ、Ｍｂ、Ｍｎのドレイン−ソース間耐圧を同一の耐圧のものを用いると設計を容易化できる。
【００１７】
半導体集積回路装置５の内部負荷４は、例えばＡ／Ｄ変換器などにより構成されている。Ａ／Ｄ変換器は例えば数〜数十ｍＡ程度の消費電流のものを用いて構成されている。半導体集積回路装置５の外部負荷３は、例えばフォトカプラにより構成されている。この外部負荷３は、例えば数ｍＡ程度の消費電流となっている。
【００１８】
前述構成の作用について説明する。組電池２の端子間電圧は、複数の駆動素子１０及び負荷３、４の直列回路に与えられるようになっている。レギュレータ回路１が電力を負荷３、４に供給するときには、組電池２のノードＮ１およびＮ２間の端子間電圧を複数の駆動素子１０の入力端子及び出力端子間で分担しながら負荷３及び４に電力供給することになる。特に図１（ｂ）に示す構成の場合には、組電池２の端子間電圧は抵抗Ｒａ〜Ｒｎを通じてツェナーダイオードＤ１に通電される。最下段のＮＭＯＳトランジスタＭｎのゲート電圧はツェナーダイオードＤ１のツェナー電圧により安定化する。これにより、ＮＭＯＳトランジスタＭｎのソース電圧は、（ツェナーダイオードＤ１のツェナー電圧Ｖｚ）−（ＮＭＯＳトランジスタＭｎの閾値電圧Ｖｔｎ）で安定化され、この電圧Ｖｚ−Ｖｔｎが負荷３、４に供給される電圧として規定されることになる。
【００１９】
同時に、トランジスタＭｎを除くその他のＮＭＯＳトランジスタＭａ、Ｍｂ…は、そのゲート電圧が抵抗Ｒａ〜Ｒｎを用いた分圧回路８により分圧されているため、これらのＮＭＯＳトランジスタＭａ、Ｍｂ…のゲート電圧は、最下段から最上段にかけて徐々に高く設定される。
【００２０】
図１（ｂ）に示すように、組電池２の端子間電圧をＶＤＤとし、抵抗Ｒａ〜Ｒｎ及びツェナーダイオードＤ１による分圧電圧及び基準電圧をそれぞれＶａ、Ｖｂ、…、Ｖｎ（ｎ段の場合）とする。また、各ＮＭＯＳトランジスタＭａ、Ｍｂ、…、Ｍｎの閾値電圧をＶｔａ、Ｖｔｂ、…、Ｖｔｍ、Ｖｔｎ（ｎ段の場合）とする。組電池２の最低電位を０Ｖとすると、最上段のＮＭＯＳトランジスタＭａのドレイン電位はＶＤＤであり、ソース電圧はＶａ−Ｖｔａとなる。したがって、このＮＭＯＳトランジスタＭａのドレイン−ソース間電圧は、ＶＤＤ−（Ｖａ−Ｖｔａ）となる。
【００２１】
同様に、上から２段目のＮＭＯＳトランジスタＭｂのドレイン電位は最上段のＮＭＯＳトランジスタＭａのソース電位に一致するためＶａ−Ｖｔａであり、このソース電位はＶｂ−Ｖｔｂとなる。したがって、２段目のＮＭＯＳトランジスタＭｂのドレイン−ソース間電圧は、ＶＤＤ−Ｖｔａ−（Ｖｂ−Ｖｔｂ）となる。ここで、Ｖｔａ＝Ｖｔｂの素子を用いれば、ＮＭＯＳトランジスタＭｂのドレイン−ソース間電圧はＶＤＤ−Ｖｂとなる。
【００２２】
例えば、ＮＭＯＳトランジスタＭａ〜Ｍｎがｎ段ラダー接続されていると、上からｎ段目のＮＭＯＳトランジスタＭｎのドレイン−ソース間電圧は、ＶＤＤ−Ｖｔｍ−（Ｖｎ−Ｖｔｎ）となる。ここで、Ｖｔｍはｍ（＝ｎ−１）段目のＮＭＯＳトランジスタの閾値電圧である。
【００２３】
組電池２の端子間電圧は、これらのＮＭＯＳトランジスタＭａ〜Ｍｎのドレイン−ソース間及び負荷３及び４によって分担されることになり、各トランジスタＭａ〜Ｍｎのドレイン−ソース間電圧の負担を軽減できる。また、最下段のＮＭＯＳトランジスタＭｎのゲート電圧Ｖｎは、ツェナーダイオードＤ１のツェナー電圧Ｖｚを用いて規定される。すなわち、ＮＭＯＳトランジスタＭｎのソース電圧は、このゲート電圧Ｖｎからゲートソース間電圧Ｖｔｎを減算した電圧値Ｖｎ−Ｖｔｎで安定化されることになり、負荷３及び４に与えられる電圧を安定化できる。
【００２４】
従来、数十ｍＡ程度の電流能力を有するレギュレータ回路は、その出力側の駆動素子を１つのみ設けて構成しているものが多い。このとき、駆動素子として例えばバイポーラトランジスタを用いた場合、そのコレクタエミッタ間電圧はＶＤＤ−（Ｖｎ−Ｖｆ）となる。ここでＶｎはベース電圧、Ｖｆはベースエミッタ間電圧である。この場合、組電池２の端子間電圧が１つのバイポーラトランジスタのコレクタエミッタ間（入出力端子間）にかかってしまうと耐圧負担が重くなる。組電池として、例えば電池セル数が１２〜２４個（最大電圧６０Ｖ〜１２０Ｖ）のものを用いると、駆動素子はその入出力端子（ドレイン−ソース）間において高耐圧に耐えうる仕様のものを用いなければならなくなってしまう。
【００２５】
本実施形態によれば、駆動素子１０が組電池２の端子間に複数直列接続されているため、各駆動素子１０の電圧負担を低減できる。これにより複数の駆動素子１０をそれぞれ低耐圧素子に置き換えることができる。また、電流負担も軽減でき、各駆動素子１０のゲート幅Ｗを低く設定できる。
【００２６】
本実施形態によれば、組電池２の全端子電圧が、複数の分圧素子７及び基準電圧回路９に与えられると共に、ＮＭＯＳトランジスタＭａ、Ｍｂ、…、Ｍｎ及び負荷３、４に与えられるため、各電池セル２ａの消費電流のバラつきをほぼ均一化することができ、各セル電圧の電圧バラつきを抑制できる。
【００２７】
（第１実施形態の変形例）
図２は第１実施形態の変形例を示す。図２（ａ）〜図２（ｃ）は第１実施形態の第１回路６の変形例を示している。図２（ａ）に示す第１回路１６は、逆方向ツェナーダイオードＤ２をそれぞれ分圧素子７として用いて構成されている。この第１回路１６は、組電池２の端子間に１つの電流制限用の抵抗Ｒ１、複数の逆方向ツェナーダイオードＤ２、及び、基準電圧回路９となる逆方向ツェナーダイオードＤ１を直列接続して構成され、複数のツェナーダイオードＤ２及びＤ２間、Ｄ２及びＤ１間の各ノードから複数の駆動素子１０に制御信号（定電圧）を与えるように構成されている。
【００２８】
図２（ｂ）に示す第１回路２６は、複数の順方向ダイオードＤ３をそれぞれ分圧素子７として用いて構成されている。この第１回路２６は、組電池２の端子間に１つの電流制限用の抵抗Ｒ２、複数の順方向ツェナーダイオードＤ３、基準電圧回路９としての複数のダイオードＤ４を直列接続して構成されている。隣接して直列接続された複数のダイオードＤ３及びＤ３を分圧回路８として構成している。
【００２９】
図２（ｂ）に示す順方向ツェナーダイオードＤ３、Ｄ４は、ツェナーダイオードに限られず、それぞれ単なるダイオードであっても良く、ダイオードの種類は特に限られない。この第１回路２６は、複数のダイオードＤ３及びＤ３間、Ｄ３及びＤ４間の各ノードから複数の駆動素子１０に制御信号（定電圧）を与えるように構成されている。
【００３０】
図２（ｃ）に示す第１回路３６は、順方向ダイオード接続されたＭＯＳトランジスタＭ１をそれぞれ分圧素子として用いており、これらのＭＯＳトランジスタＭ１を直列に接続して構成されている。この第１回路３６は、組電池２の端子間に１つの電流制限用の抵抗Ｒ３及び複数の順方向ダイオード接続されたＭＯＳトランジスタＭ１、基準電圧回路９としての複数のダイオード接続ＭＯＳトランジスタＭ２を直列接続して構成されている。この第１回路３６は、複数のＭＯＳトランジスタＭ１及びＭ１間、Ｍ１及びＭ２間の各ノードから複数の駆動素子１０に制御信号（定電圧）を与えるように構成されている。このような第１回路３６を用いたとしても前述実施形態とほぼ同様の作用効果を奏する。
【００３１】
（第２実施形態）
図３は第２実施形態を示す。この第２実施形態は、組電池の分圧電圧が供給される複数の基準電圧回路と、複数の基準電圧回路の出力電圧に応じて制御端子が駆動されると共に入力端子及び出力端子が第１電源線及び第２電源線間に直列接続される複数の駆動素子とを備え、複数の駆動素子の入力端子及び出力端子を通じて当該複数の駆動素子に直列接続された負荷に組電池から電力供給するところに特徴の一部を備える。
【００３２】
本実施形態の組電池１２は、全体で約６０セル程度の電池セル２ａが直列接続されることで構成され、この全電池セル２ａ…２ａのうち１又は複数の一組の電池セル群２ｘ毎に分圧電圧を出力するように構成される。これらの組電池１２の最高電位の端子ノード（第１電源線）Ｎ１、最低電位の端子ノード（第２電源線）Ｎ２、及び、各分圧電圧の出力ノードＮｘａ…Ｎｘｃは、それぞれ、半導体集積回路装置５の最高電位及び最低電位の電源入力端子５ａ及び５ｂ、並びに、中間電位の電源入力端子５ｘａ…５ｘｃに入力されている。
【００３３】
具体的には、最高電位の電源入力端子５ａには、組電池１２の最高電位のノード（第１電源線相当）Ｎ１の電位が与えられており、最低電位の電源入力端子５ｂには、組電池１２の最低電位の端子ノード（第２電源線相当）Ｎ２の電位が与えられている。また、中間電位の電源入力端子５ｘａ…５ｘｃには、組電池１２の電池セル群２ｘによる分圧電位がそれぞれ与えられている。
【００３４】
半導体集積回路装置５内において、最高電位及び最低電位の端子ノードＮ１及びＮ２間には、複数の基準電圧回路１１ａ…１１ｃ、抵抗Ｒ４及び逆方向ツェナーダイオードＤ５が直列接続されている。各基準電圧回路１１ａ…１１ｃは、それぞれ、隣接する電源入力端子５ａ−５ｘａ間、５ｘａ−５ｘｂ間、５ｘｂ−５ｘｃ間に与えられる電源電圧を入力し、これらの電源電圧に応じた基準電圧をそれぞれ生成して出力する。各基準電圧回路１１ａ…１１ｃは、それぞれ、例えば低電位側のノード５ｘａ…５ｘｃの電位に所定電圧（例えば１．２Ｖ）を加算した定電圧を出力する。
【００３５】
各基準電圧回路１１ａ…１１ｃの後段には、オペアンプ１２ａ…１２ｃがそれぞれ構成されており、オペアンプ１２ａ…１２ｃの非反転入力端子には、基準電圧回路１１ａ…１１ｃの出力電圧がそれぞれ与えられている。これらのオペアンプ１２ａ…１２ｃの出力端子は、それぞれ、半導体集積回路装置５の互いに異なる出力端子５ｃａ…５ｃｃに接続されている。また、オペアンプ１２ａ…１２ｃの反転入力端子は、それぞれ、半導体集積回路装置５の互いに異なる出力端子５ｅａ…５ｅｃに接続されている。
【００３６】
半導体集積回路装置５の出力端子５ｃａ…５ｃｃは、複数のＮＭＯＳトランジスタＭａ…Ｍｃのゲートにそれぞれ接続されており、出力端子５ｅａ…５ｅｃは、各ＮＭＯＳトランジスタＭａ…Ｍｃのソースにそれぞれ接続されている。
【００３７】
オペアンプ１２ａ…１２ｃは、それらの入力端子がイマジナリーショートするため非反転入力端子と反転入力端子の電位は同電位になる。このため、基準電圧回路１１ａの出力電圧がほぼＮＭＯＳトランジスタＭａのソース電圧となり、基準電圧回路１１ｂの出力電圧がほぼＮＭＯＳトランジスタＭｂのソース電圧となる。また、基準電圧回路１１ｃの出力電圧がほぼＮＭＯＳトランジスタＭｃのソース電圧となる。このようにして各ＮＭＯＳトランジスタＭａ…Ｍｃの電圧負担を分担させることができる。これにより、各ＮＭＯＳトランジスタＭａ…Ｍｃのドレインソース間を通じて安定電力を負荷３、４に供給できる。
【００３８】
他方、抵抗Ｒ４及び逆方向ツェナーダイオードＤ５は、中間電位の電源入力端子５ｘｃと最低電位の電源入力端子５ｂとの間に直列接続されており、これらの共通接続ノードは出力端子５ｄに接続され、この出力端子５ｄが最下段のＮＭＯＳトランジスタＭｎのゲートに接続されている。これにより、定電位がツェナーダイオードＤ５のカソードから出力されることになり、ＮＭＯＳトランジスタＭｎのゲート電圧を安定化できる。ＮＭＯＳトランジスタＭｎのゲートソース間電圧は一定となるため、ＮＭＯＳトランジスタＭｎのソース電圧を規定できる。すなわち、抵抗Ｒ４及びツェナーダイオードＤ５の直列回路は、負荷３、４に供給する電圧を規定する基準電圧回路（第２基準電圧回路）１９を構成していると言える。ＮＭＯＳトランジスタＭｎのゲート電圧が安定化して入力されるため、負荷３、４側に安定化した電力を供給できる。
【００３９】
本実施形態によっても、全てのＮＭＯＳトランジスタＭａ…Ｍｃ、Ｍｎのゲート（制御端子）には前述実施形態と同様に段階的に変化する電圧が与えられることになり、各ＮＭＯＳトランジスタＭａ…Ｍｃ、Ｍｎのドレインソース間の電圧負担を軽減できる。これにより、複数のＮＭＯＳトランジスタＭａ…Ｍｃ、Ｍｎをそれぞれ低耐圧特性の素子に置き換えることができる。また、電流負担も軽減でき、各ＮＭＯＳトランジスタＭａ…Ｍｃ、Ｍｎのゲート幅Ｗを狭く設定できる。
【００４０】
（第３実施形態）
図４は第３実施形態を示す。この第３実施形態では、分圧回路は、抵抗または定電流源、及び、逆方向ツェナーダイオードを複数の分圧素子として直列接続した回路を単位回路とし、当該単位回路を複数直列接続して構成された第２回路を備え、単位回路には組電池の分圧電圧が与えられ、複数の駆動素子の制御端子には、第２回路の単位回路の抵抗または定電流源、及び、逆方向ツェナーダイオード間のノード電圧が与えられるところを特徴の一つとしている。
【００４１】
図４に示すように、最高電位の端子ノードＮ１及び最低電位の端子ノードＮ２間には、第２回路１３、抵抗Ｒ４及び逆方向ツェナーダイオードＤ５による基準電圧回路１９が直列接続されている。第２回路１３は、分圧回路としての単位回路１４ａ…１４ｃを直列接続して構成されている。単位回路１４ａは、抵抗Ｒ５ａ及び逆方向ツェナーダイオードＤ６ａを直列接続して構成され、単位回路１４ｂは、抵抗Ｒ５ｂ及び逆方向ツェナーダイオードＤ６ｂを直列接続して構成されている。単位回路１４ｃは、抵抗Ｒ５ｃ及び逆方向ツェナーダイオードＤ６ｃを直列接続して構成されている。これらの単位回路１４ａ…１４ｃは、それぞれ、隣接する電源入力端子５ａ−５ｘａ間、５ｘａ−５ｘｂ間、５ｘｂ−５ｘｃ間に接続されており、組電池１２の電池セル群２ｘの分圧電圧がそれぞれ与えられている。抵抗Ｒ５ａ〜Ｒ５ｃはそれぞれ定電流源（図示せず）を用いて構成しても良い。抵抗Ｒ５ａ〜Ｒ５ｃ、及び、ツェナーダイオードＤ６ａ〜Ｄ６ｃは分圧素子として構成される。
【００４２】
単位回路１４ａの抵抗Ｒ５ａ及びダイオードＤ６ａの共通接続ノードは半導体集積回路装置５の出力端子５ｃａに接続されており、単位回路１４ｂの抵抗Ｒ５ｂ及びダイオードＤ６ｂの共通接続ノードは半導体集積回路装置５の出力端子５ｃｂに接続されている。単位回路１４ｃの抵抗Ｒ５ｃ及びダイオードＤ６ｃの共通接続ノードは半導体集積回路装置５の出力端子５ｃｃに接続されている。
【００４３】
これらの出力端子５ｃａ、５ｃｂ、５ｃｃは、それぞれ、ＮＭＯＳトランジスタＭａ、Ｍｂ、Ｍｃのゲートに接続されている。また、基準電圧回路１９の抵抗Ｒ４及びツェナーダイオードＤ５の共通接続ノードは、半導体集積回路装置５の出力端子５ｄに接続されている。この出力端子５ｄは、ＮＭＯＳトランジスタＭｎのゲートに接続されている。すると、抵抗Ｒ４及びダイオードＤ５の共通接続ノードの電位が、ＮＭＯＳトランジスタＭｎのゲートに与えられることになる。ＮＭＯＳトランジスタＭｎのゲートソース間電圧は一定となるためＮＭＯＳトランジスタＭｎのソース電圧を規定できる。すなわち、抵抗Ｒ４及びツェナーダイオードＤ５の直列回路は、負荷３、４に供給する電圧を規定する基準電圧回路（第２基準電圧回路）１９を構成していると言える。
【００４４】
本実施形態によっても、全てのＮＭＯＳトランジスタＭａ…Ｍｃ、Ｍｎのゲート（制御端子）には前述実施形態と同様に段階的に変化する電圧が与えられることになり、ＮＭＯＳトランジスタＭａ…Ｍｃ及びＭｎを通じて負荷３、４に安定した電圧（電力）を供給できる。
【００４５】
本実施形態の構成を採用しても、前述実施形態と同様の作用効果を奏する。これにより、各ＮＭＯＳトランジスタＭａ…Ｍｃ、Ｍｎの電圧負担を低減できる。ＮＭＯＳトランジスタＭａ…Ｍｃ、Ｍｎをそれぞれ低耐圧特性の素子に置き換えることができる。
【００４６】
本実施形態によれば、組電池２の全端子電圧が、複数の単位回路１４ａ〜１４ｃ及び基準電圧回路１９に与えられている。また組電池２の全端子電圧がＮＭＯＳトランジスタＭａ、Ｍｂ、…、Ｍｎ及び負荷３、４に与えられている。また、複数の電池セル群２ｘの各端子電圧が、それぞれ、単位回路１４ａ〜１４ｃ、基準電圧回路１９に与えられている。これにより、各電池セル群２ｘの消費電流のバラつきをほぼ均一化することができ、各電池セル２ａの電圧バラつきを抑制できる。
【００４７】
単位回路１４ａ〜１４ｃ及び基準電圧回路１９が同一の回路接続形態（抵抗又は定電流源、及び、ツェナーダイオードの直列回路）により構成されているため、回路１４ａ〜１４ｃ及び１９の消費電流をほぼ均一にすることができる。
【００４８】
（第４実施形態）
図５は第４実施形態を示す。この第４実施形態では、分圧回路は、抵抗または定電流源、及び、逆方向ツェナーダイオードを複数の分圧素子として直列接続した回路を単位回路とし、当該単位回路を複数直列接続して構成された第２回路を備え、単位回路には組電池の分圧電圧が与えられ、複数の駆動素子の制御端子には、第２回路の単位回路間のノード電圧が与えられるところを特徴の一つとしている。
【００４９】
図５に示す回路が図４と異なるところは、単位回路１４ａ−１４ｂ間、１４ｂ−１４ｃ間のノード電圧を、ＮＭＯＳトランジスタＭａ、Ｍｂのゲートにそれぞれ与えているところであり、単位回路１４ｃと基準電圧回路１９との間のノード電圧をＮＭＯＳトランジスタＭｃのゲートに与えているところである。半導体集積回路装置５は、組電池１２の電池セル群２ｘによる分圧電圧をＮＭＯＳトランジスタＭａ…Ｍｃのゲート電圧として与えている。
【００５０】
本実施形態によっても、全てのＮＭＯＳトランジスタＭａ…Ｍｃ、Ｍｎのゲート（制御端子）には前述実施形態と同様に段階的に変化する電圧が与えられることになり、ＮＭＯＳトランジスタＭａ…Ｍｃ及びＭｎを通じて負荷３、４に安定した電圧（電力）を供給できる。したがって、本実施形態の構成を採用しても、前述実施形態と同様に、複数のＮＭＯＳトランジスタＭａ…Ｍｃ、Ｍｎをそれぞれ低耐圧特性の素子に置き換えることができ、各ＮＭＯＳトランジスタＭａ…Ｍｃ、Ｍｎの電圧負担を低減できる。
【００５１】
本実施形態によれば、組電池２の全端子電圧が、複数の単位回路１４ａ〜１４ｃ及び基準電圧回路１９に与えられている。また組電池２の全端子電圧がＮＭＯＳトランジスタＭａ、Ｍｂ、…、Ｍｎ及び負荷３、４に与えられている。また、複数の電池セル群２ｘの各端子電圧が、それぞれ、単位回路１４ａ〜１４ｃ、基準電圧回路１９に与えられている。これにより、各電池セル群２ｘの消費電流のバラつきをほぼ均一化することができ、各電池セル２ａの電圧バラつきを抑制できる。
【００５２】
単位回路１４ａ〜１４ｃ及び基準電圧回路１９が同一の回路接続形態（抵抗Ｒ５ａ〜Ｒ５ｃ又は定電流源、及び、ツェナーダイオードＤ６ａ〜Ｄ６ｃ、Ｄ５の直列回路）により構成されているため、回路１４ａ〜１４ｃ及び１９の消費電流をほぼ均一にすることができる。
しかも、単位回路１４ａ〜１４ｃ及び基準電圧回路１９が同一の回路接続形態（抵抗又は定電流源、及び、ツェナーダイオードの直列回路）により構成されているため、回路１４ａ〜１４ｃ及び１９の消費電流を均一化することができる。
【００５３】
（他の実施形態）
前述実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に示す変形又は拡張が可能である。
「駆動素子」をＭＯＳトランジスタにより構成した形態を示したが、バイポーラトランジスタ（例えばＮＰＮトランジスタ）などの他種類の駆動素子を用いて構成しても良い。また、「複数の駆動素子」として、ＭＯＳトランジスタとバイポーラトランジスタとを組み合わせて構成しても良い。抵抗Ｒ５ａ〜Ｒ５ｃに代えて定電流源（図示せず）を用いても良い。「組電池２」は、電池セル２ａを直列接続した構成を用いた例を示したが、電池セル２ａを直並列接続した構成を用いても良い。
【符号の説明】
【００５４】
図面中、１はレギュレータ回路、２、１２は組電池、３、４は負荷、５は半導体集積回路装置、６は第１回路、７は分圧素子、８は分圧回路、９は基準電圧回路、１０は駆動素子、１１ａ…１１ｃは基準電圧回路、１４ａ…１４ｃは単位回路（分圧回路）、１９は基準電圧回路、Ｍａ…Ｍｃ、ＭｎはＮＭＯＳトランジスタ（駆動素子）、Ｍ１、Ｍ２はダイオード接続ＭＯＳトランジスタ、Ｒａ…Ｒｎは抵抗、Ｒ５ａ…Ｒ５ｃは抵抗（分圧素子）、Ｄ１…Ｄ５はツェナーダイオード（ダイオード）、Ｄ６ａ…Ｄ６ｃはツェナーダイオード（分圧素子）を示す。
【図１】
2015215836.tif 000003
【図２】
2015215836.tif 000004
【図３】
2015215836.tif 000005
【図４】
2015215836.tif 000006
【図５】
2015215836.tif 000007