(57)【要約】【課題】１個の４端子充放電制御用バックゲート切り替えＦＥＴを外部接続して二次電池の過充電、過放電、放電過電流、充電過電流を制御する保護回路を実現するための保護回路内部のバックゲート電位切り替え技術を提供すること。【解決手段】２個のＮ型ＭＯＳＦＥＴ Ｍ１０，Ｍ２０のソース電極を共通接続してバックゲート電圧ＢＧとするとともに、ＦＥＴ Ｍ１０，Ｍ２０のゲート電圧をＢＧをグラウンド基準としたインバータＩＮＶ１，２の出力で制御する。過充電と充電過電流検出時は制御信号をローレベルにしてＦＥＴ Ｍ１０をＯＮ、ＦＥＴ Ｍ２０をＯＦＦにし、ＢＧをＶ−と同じにし、過放電と放電過電流検出時は制御信号をハイレベルにしてＦＥＴ Ｍ１０をＯＦＦ、ＦＥＴ Ｍ２０をＯＮにし、ＢＧとＶｓｓを同じにする。これにより４端子充放電制御用バックゲート切り替えＦＥＴの寄生ダイオードの向きを制御して充放電保護できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
４端子の充放電制御用バックゲート切り替えＭＯＳＦＥＴのバックゲート電圧を生成するバックゲート電圧生成回路であって、
２個のＮ型ＭＯＳＦＥＴを、ソース電極を共通にして直列接続し、該直列接続されたＮ型ＭＯＳＦＥＴの共通にしたソース電極の電圧を前記バックゲート電圧とするとともに、該バックゲート電圧を前記２個のＮ型ＭＯＳＦＥＴを制御するための信号を生成する基準電圧のひとつとして用いることを特徴とするバックゲート電圧生成回路。
【請求項２】
請求項１記載のバックゲート電圧生成回路において、
２次電池の過充電、過放電、放電過電流、充電過電流の検出信号から生成された制御信号が入力される第１のインバータと、該第１のインバータの出力を入力する第２のインバータを備え、前記第１のインバータの出力を前記２個のＮ型ＭＯＳＦＥＴの一方のゲートに入力し、前記第２のインバータの出力を前記２個のＮ型ＭＯＳＦＥＴの他方のゲートに入力するとともに、前記バックゲート電圧を前記第１のインバータおよび第２のインバータのグランド側の基準電位として用いることを特徴とするバックゲート電圧生成回路。
【請求項３】
請求項１または２記載のバックゲート電圧生成回路によって制御されることを特徴とする４端子の充放電制御用バックゲート切り替えＭＯＳＦＥＴ。
【請求項４】
２次電池の過充電、過放電、放電過電流、充電過電流を検出して、２次電池を過充電、過放電、放電過電流、充電過電流から保護する充放電保護回路であって、
充放電経路に設けられる充放電制御用ＦＥＴとして、請求項３記載の４端子の充放電制御用バックゲート切り替えＭＯＳＦＥＴを用いたことを特徴とする充放電保護回路。
【請求項５】
請求項４に記載された充放電保護回路を組込んだことを特徴とするバッテリーパック。
【請求項６】
請求項５記載のバッテリーパックを用いた電子機器。
【請求項７】
請求項５記載のバッテリーパックを用いたことを特徴とする携帯電話
【請求項８】
請求項５記載のバッテリーパックを用いたことを特徴とするディジタルカメラ
【請求項９】
請求項５記載のバッテリーパックを用いたことを特徴とする音響機器。
【請求項１０】
請求項５記載のバッテリーパックを用いたことを特徴とするゲーム機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｌｉイオン二次電池などの充放電保護回路技術に係り、特に１個の４端子のバックゲート切り替えＦＥＴを充放電経路に設けるだけで２次電池の過充電、過放電、放電過電流、充電過電流から保護することを可能にするための技術に関し、具体的にはバックゲート電圧生成回路、該バックゲート電圧生成回路によって制御される４端子のバックゲート切り替えＦＥＴ、該４端子のバックゲート切り替えＦＥＴを用いた二次電池の充放電保護回路、該充放電保護回路を組み込んだバッテリーパック、該バッテリーパックを用いた携帯電話などの電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年普及している携帯電話、ディジタルカメラ、小型軽量の携帯用ミニディスク装置などの音響機器、またはゲーム機など各種携帯型の電子機器には、Ｌｉイオン二次電池が使用されていることが多い。Ｌｉイオン二次電池は、過充電すると金属Ｌｉが析出して事故を起こす危険性があり、また過放電すると繰り返し充放電使用回数が悪くなるなどの問題点を有している。
【０００３】
そのため、従来技術では、二次電池と機器本体の間の充放電経路に過放電保護用と過充電保護用の２つの保護スイッチを設け、所定の電圧以上に過充電された場合や所定の電圧以下に過放電された場合に、それを検出し、それぞれ対応する保護スイッチをオフにし、それ以上の過充電，過放電を抑止するようにしている。
【０００４】
このように、従来技術における二次電池の充放電保護回路では、保護スイッチとして、充電制御のための充電制御用ＭＯＳＦＥＴと放電制御のための放電制御用ＭＯＳＦＥＴが必要であり、それら充放電制御用ＭＯＳＦＥＴのゲート電圧を制御することでバッテリーパックの充放電保護を実現している。また従来技術では、充電制御用ＭＯＳＦＥＴと放電制御用ＭＯＳＦＥＴは両方とも３端子ＩＣであり、バックゲート電位はソース電位と共通で、バックゲート電位を制御する必要がなかった。
【０００５】
そして、充電制御用ＭＯＳＦＥＴのソース電極はバッテリーパックマイナス端子に接続され、放電制御用ＭＯＳＦＥＴのソース電極はバッテリーセルマイナス端子に接続されており、各充放電制御用のＭＯＳＦＥＴの持つ寄生ダイオードの向きは一定であった。
【０００６】
特開２００６−１２１９００号公報（特許文献１）に開示されている発明は、上記に示す充電制御のための充電制御用ＭＯＳＦＥＴ Ｑ２と放電制御のための放電制御用ＭＯＳＦＥＴ Ｑ１の２つのＭＯＳＦＥＴを用いて構成されたバッテリーパックの例である。
【０００７】
図５は、同号公報に開示されているバッテリーパック１１０の構成図である。
同図に示すように、バッテリーパック１１０は、充放電保護回路１２０、放電制御用ＦＥＴ Ｑ１、充電制御用ＦＥＴ Ｑ２、電池セル１１２、コンデンサＣ１，Ｃ２、抵抗ｒ１、ｒ２などから構成されている。
【０００８】
また、充放電保護回路１２０は、過充電検出回路１２２、過放電検出回路１２７、過電流検出回路１２５、遅延回路１２６ａ，１２６ｂ、レベルシフト１２３、異常充電器検出回路１２８、短絡検出回路１２４、Ｎ型ＦＥＴ Ｑ３，Ｑ４などで構成され、またバッテリーセルプラス端子が抵抗ｒ２を介して接続されるＶＤＤ端子と、バッテリーセルのマイナス端子が接続されるＶＳＳ端子と、放電過電流および充電過電流を検出するＶ−端子と、充電電流を制御する充電制御用ＭＯＳＦＥＴ Ｑ２をＯＮ／ＯＦＦするＣｏｕｔ端子と、放電電流を制御する放電制御用ＭＯＳＦＥＴ Ｑ１をＯＮ／ＯＦＦするＤｏｕｔ端子、テスト短縮のためのＣＴ端子を有している。
【０００９】
Ｃｏｕｔ端子とＤｏｕｔ端子は放電制御用ＭＯＳＦＥＴ Ｑ１と充電制御用ＭＯＳＦＥＴ Ｑ２を同時にＯＦＦさせることはなく、過充電状態および充電過電流状態では、Ｃｏｕｔ端子はローレベルを出力して充電制御用ＭＯＳＦＥＴ Ｑ２をＯＦＦし充電を禁止し、一方、Ｄｏｕｔ端子はハイレベルを出力して放電制御ＭＯＳＦＥＴ Ｑ１をＯＮし、充電制御ＭＯＳＦＥＴ Ｑ２の寄生ダイオードを通して放電可能状態となる。
【００１０】
また、過放電状態、放電過電流状態、および短絡状態では、Ｄｏｕｔ端子はローレベルを出力して放電制御用ＭＯＳＦＥＴ Ｑ１をＯＦＦし放電を禁止し、一方、Ｃｏｕｔ端子はハイレベルを出力して充電制御用ＭＯＳＦＥＴ Ｑ２をＯＮし放電制御用ＭＯＳＦＥＴ Ｑ１の寄生ダイオードを通して充電可能状態となる。
【００１１】
【特許文献１】特開２００６−１２１９００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上記の従来技術は充電制御と放電制御を分けて制御することができ、充放電制御用ＭＯＳＦＥＴの寄生ダイオードの向きも固定されており、比較的簡単に保護を行うことができる。
【００１３】
しかしながら、現在市場で求められているのは低コスト省スペースの製品で、従来の制御用ＭＯＳＦＥＴを２個使用するよりも、充放電の両方を制御できるＭＯＳＦＥＴ１個でバッテリーパックを構成した方が低コスト省スペースの製品を開発することができる。
【００１４】
そこで、本発明は、上記事情に鑑み、１個の４端子バックゲート切り替えＦＥＴにより充放電保護回路の充放電路を過充電、過放電、過電流等の検出状態に応じてＯＮ／ＯＦＦと寄生ダイオードの向きを制御するためのバックゲート電圧を生成するバックゲート電圧生成回路、該バックゲート電圧生成回路によって制御される４端子のバックゲート切り替えＦＥＴ、該４端子のバックゲート切り替えＦＥＴを用いた二次電池の充放電保護回路、該充放電保護回路を組み込んだバッテリーパック、該バッテリーパックを用いた携帯電話などの電子機器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、上記目的を達成するために、次の如き構成を採用した。以下、請求項毎の構成を述べる。
【００１６】
ａ）請求項１記載の発明は、４端子の充放電制御用バックゲート切り替えＭＯＳＦＥＴのバックゲート電圧を生成するバックゲート電圧生成回路であって、２個のＮ型ＭＯＳＦＥＴを、ソース電極を共通にして直列接続し、該直列接続されたＮ型ＭＯＳＦＥＴの共通にしたソース電極の電圧を前記バックゲート電圧とするとともに、該バックゲート電圧を前記２個のＮ型ＭＯＳＦＥＴを制御するための信号を生成する基準電圧のひとつとして用いたバックゲート電圧生成回路である。
【００１７】
ｂ）請求項２記載の発明は、請求項１記載のバックゲート電圧生成回路において、２次電池の過充電、過放電、放電過電流、充電過電流の検出信号から生成された制御信号が入力される第１のインバータと、該第１のインバータの出力を入力する第２のインバータを備え、前記第１のインバータの出力を前記２個のＮ型ＭＯＳＦＥＴの一方のゲートに入力し、前記第２のインバータの出力を前記２個のＮ型ＭＯＳＦＥＴの他方のゲートに入力するとともに、前記バックゲート電圧を前記第１のインバータおよび第２のインバータのグランド側の基準電位として用いるようにしたものである。
【００１８】
ｃ）請求項３記載の発明は、請求項１または２記載のバックゲート電圧生成回路によって制御される４端子充放電制御用バックゲート切り替えＭＯＳＦＥＴである。
【００１９】
ｄ）請求項４記載の発明は、請求項３の充放電制御用バックゲート電圧生成回路によって制御される充放電制御用ＦＥＴとして、請求項３記載の４端子充放電制御用バックゲート切り替えＭＯＳＦＥＴを用いた充放電保護回路である。
【００２０】
ｅ）請求項５は請求項４記載の充放電保護回路を組み込んだバッテリーパックであり、請求項６〜１０はこのようなバッテリーパックを具体的な応用製品に用いたものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、１個の４端子バックゲート切り替えＦＥＴにより充放電保護回路の充放電路を過充電、過放電、過電流等の検出状態に応じてＯＮ／ＯＦＦと寄生ダイオードの向きを制御するためのバックゲート電圧を生成するバックゲート電圧生成回路（請求項１，２）、該バックゲート電圧生成回路によって制御される４端子のバックゲート切り替えＦＥＴ（請求項３）、該４端子のバックゲート切り替えＦＥＴを用いた二次電池の充放電保護回路（請求項４）、該充放電保護回路を組み込んだバッテリーパック（請求項５）、該バッテリーパックを用いた携帯電話などの電子機器（請求項６〜１０）を実現できる。
【００２２】
また、前記Ｎ型ＭＯＳトランジスタの寄生ダイオードによる不必要な電流を流すことなくバックゲート制御用の出力を生成できる（請求項２）。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図１は、本発明を用いた充放電保護回路と４端子バックゲート切り替えＦＥＴで構成されたバッテリーパックを示す図である。
【００２４】
同図に示すように、本発明に係る充放電保護回路は、バッテリーセルプラス端子が抵抗Ｒ１を介して接続されるＶＤＤ端子と、バッテリーセルのマイナス端子が接続されるＶＳＳ端子と、放電過電流および充電過電流を検出するためのＶ−端子と、４端子バックゲート切り替えＦＥＴのバックゲート端子に接続されバックゲート電圧を制御するためのＢＧ端子と、４端子バックゲート切り替えＦＥＴのゲート端子に接続され該４端子バックゲート切り替えＦＥＴのＯＮ／ＯＦＦを制御するためのＯＵＴ端子を有する。また、充放電保護回路によっては遅延時間短縮等のためのテスト端子を持つ場合がある。
【００２５】
図１に示すバッテリーパックの動作は次のようになる（後述する図４に各動作時の状態をまとめてあるので参照されたい）。
【００２６】
ａ）通常状態（すなわち正常状態）では、ＯＵＴ端子はハイレベルを出力し、ＢＧ端子は充放電保護回路のＶ−電圧を出力し、４端子バックゲート切り替えＦＥＴはＯＮ状態となる。この状態では充電および放電の両方が可能である。
【００２７】
ｂ）過充電状態では、ＯＵＴ端子はローレベルを出力し、ＢＧ端子は充放電保護回路のＶ−電圧を出力し、４端子バックゲート切り替えＦＥＴはＯＦＦ状態となり充電を停止させる。このとき４端子バックゲート切り替えＦＥＴの寄生ダイオードの向きは充電器マイナスからバッテリーセルマイナスに電流が流れる方向であり放電可能である。
【００２８】
ｃ）過放電状態では、ＯＵＴ端子はローレベルを出力し、ＢＧ端子は充放電保護回路のＶＳＳ電圧を出力し、４端子バックゲート切り替えＦＥＴはＯＦＦ状態となり放電を停止する。このとき４端子バックゲート切り替えＦＥＴの寄生ダイオードの向きはバッテリーセルマイナスから充電器マイナスに電流が流れる方向であり充電可能である。
【００２９】
ｄ）放電過電流状態では、ＯＵＴ端子はローレベルを出力し、ＢＧ端子は充放電保護回路のＶＳＳ電圧を出力し、４端子バックゲート切り替えＦＥＴはＯＦＦ状態となり放電を停止する。このとき４端子バックゲート切り替えＦＥＴの寄生ダイオードの向きはバッテリーセルマイナスから充電器マイナスに電流が流れる方向であり充電可能である。
【００３０】
ｅ）充電過電流状態では、ＯＵＴ端子はローレベルを出力し、ＢＧ端子は充放電保護回路のＶ−電圧を出力し、４端子バックゲート切り替えＦＥＴはＯＦＦ状態となり充電を停止させる。このとき４端子バックゲート切り替えＦＥＴの寄生ダイオードの向きは充電器マイナスからバッテリーセルマイナスに電流が流れる方向であり放電可能である。
【００３１】
図２は、４端子バックゲート切り替えＦＥＴのバックゲート端子を制御するバックゲート電圧を生成するための、充放電保護回路に内蔵されるバックゲート電圧生成回路の構成図である。
【００３２】
本バックゲート電圧生成回路の特徴は、バックゲート電圧を選択するＮ型ＭＯＳＦＥＴ Ｍ１０とＮ型ＭＯＳＦＥＴ Ｍ２０のゲート電圧をバックゲート基準で入力するところである。通常状態（正常状態）では、制御信号にはローレベルが入力されるとＩＮＶ１を介して反転され、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ Ｍ１０ゲート端子にはハイレベル、ＩＮＶ２を介してさらに反転され、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ Ｍ２０ゲート端子にはローレベルが入力される。
【００３３】
このとき、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ Ｍ１０はＯＮ状態、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ Ｍ２０はＯＦＦ状態である。このとき、４端子バックゲート切り替えＦＥＴはＯＮ状態のため、図１のバッテリーセルマイナスと充電器マイナス、抵抗Ｒ２を介したＶ−はほぼ同等の電圧となり、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ Ｍ２０の寄生ダイオードを介して電流が流れることはない。
【００３４】
過充電状態では、制御信号にはローレベルが入力され、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ Ｍ１０ゲート端子にはハイレベル、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ Ｍ２０ゲート端子にはローレベルが入力される。このとき、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ Ｍ１０はＯＮ状態、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ Ｍ２０はＯＦＦ状態である。このとき、４端子バックゲート切り替えＦＥＴはＯＦＦ状態である。
【００３５】
過充電が検出する直前の状態は充電器電圧がバッテリーセルよりも大きな電圧で充電されていたので充電禁止になったと同時にＶＳＳ電圧とＶ−電圧の関係は“ＶＳＳ＞Ｖ−”となる。このため、逆方向となりＭ２の寄生ダイオードを介して電流が流れることはない。
【００３６】
過放電状態では、制御信号にはハイレベルが入力され、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ Ｍ１０ゲート端子にはローレベル、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ Ｍ２０ゲート端子にはハイレベルが入力される。このとき、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ Ｍ１０はＯＦＦ状態、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ Ｍ２０はＯＮ状態である。このとき、４端子バックゲート切り替えＦＥＴはＯＦＦ状態である。
【００３７】
過放電が検出する直前の状態は、バッテリーパックの負荷接続によって放電されていた状態で、放電禁止になったと同時に充放電保護回路の内部でＶ−電位がＶＤＤレベルにプルアップされ、ＶＳＳ電圧とＶ−電圧の関係は“ＶＳＳ＜Ｖ−”となる。このため逆方向となりＭ１の寄生ダイオードを介して電流が流れることはない。
【００３８】
放電過電流状態では、制御信号にはハイレベルが入力され、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ Ｍ１０ゲート端子にはローレベル、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ Ｍ２０ゲート端子にはハイレベルが入力される。このとき、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ Ｍ１０はＯＦＦ状態、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ Ｍ２０はＯＮ状態である。このとき、４端子バックゲート切り替えＦＥＴはＯＦＦ状態である。
【００３９】
放電過電流が検出する直前の状態は、バッテリーパックの負荷接続によって放電されていた状態で、放電禁止になったと同時に、放電パスを失い、ＶＳＳ電圧とＶ−電圧の関係は“ＶＳＳ＜Ｖ−”となる。このため逆方向となりＮ型ＭＯＳＦＥＴ Ｍ１０の寄生ダイオードを介して電流が流れることはない。
【００４０】
充電過電流状態では、制御信号にはローレベルが入力され、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ Ｍ１０ゲート端子にはハイレベル、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ Ｍ２０ゲート端子にはローレベルが入力される。このとき、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ Ｍ１０はＯＮ状態、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ Ｍ２０はＯＦＦ状態である。このとき、４端子バックゲート切り替えＦＥＴはＯＦＦ状態である。
【００４１】
充電過電流が検出する直前の状態は、充電器電圧がバッテリーセルよりも大きな電圧で充電されていたので充電禁止になったと同時にＶＳＳ電圧とＶ−電圧の関係は“ＶＳＳ＞Ｖ−”となる。このため逆方向となりＮ型ＭＯＳＦＥＴ Ｍ２の寄生ダイオードを介して電流が流れることはない。
【００４２】
図３は、本発明に係るバックゲート電圧生成回路を用いた二次電池保護ＩＣを内蔵したバッテリーパックの回路図である。
同図に示すように、バッテリーパック２０は、充放電保護回路（ＩＣ構成を有する保護用ＩＣ）１、４端子Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ Ｍ１、二次電池２１、コンデンサＣ２１、抵抗Ｒ２１，Ｒ２２、プラス側端子２２、マイナス側端子２３などの端子で構成されている。３０は、充電器（充電時）あるいは負荷装置（放電時）である。
【００４３】
また保護用ＩＣ１は、過充電検出回路２、過放電検出回路３、充電過電流検出回路４、第１放電過電流検出回路５、第２放電過電流検出回路６、発振回路１３とカウンタ１２からなる遅延時間生成回路７、短縮回路８、レベルシフト９、異常充電器検出回路１０、ロジック回路１１、図２で詳細に説明したバックゲート電圧生成回路１４、および４端子Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ Ｍ１などで構成され、４端子Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ Ｍ１のゲート電圧を制御するための充放電制御端子Ｏｕｔ、４端子Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ Ｍ１のバックゲート電圧を制御するためのバッグゲート制御端子ＢＧ、充放電電流を電圧に変換して検出するための電流検出端子Ｖ−を備えている。なお、図３では省略しているが、図５に示した従来技術と同様の短絡検出回路を設け、短絡検出時に検出信号を遅延時間生成回路７に入力するようにして短絡検出時にも保護制御を行えるようにしてもよいことはいうまでもない。
【００４４】
レベルシフト９は、充放電制御用Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ Ｍ１のゲートへ印加するゲート信号と、通常状態時，過充電検出時，および充電過電流検出時はローレベル、過放電検出時，放電過電流検出時はハイレベルの制御信号を出力するものであり、バックゲート電圧生成回路１４は、図２で詳細に説明した構成を有する回路である。
【００４５】
過充電検出回路２、過放電検出回路３、充電過電流検出回路４、第１放電過電流検出回路５、第２放電過電流検出回路６の出力は、遅延時間生成回路７に入力されており、これらの出力信号は、遅延時間生成回路７により所定の遅延時間だけ遅延されてロジック回路１１に出力された後、レベルシフト９で基準電圧変換され、レベルシフト９からの信号を直接充放電制御用の４端子Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ Ｍ１のゲートへ印加するとともに、レベルシフト９からの制御信号をバックゲート電圧生成回路１４に入力してバックゲート信号（ＢＧ）を生成して充放電制御用の４端子Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ Ｍ１のバックゲートへ印加することによって、該充放電制御用の４端子Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ Ｍ１を上記の如くＯＮ／ＯＦＦや寄生ダイオードの向きなどを制御する。
【００４６】
なお、上記所定の遅延時間は全てが一律ではなく、検出内容によって予め決められている値を有する。遅延時間に関する詳細は数多くの特許文献に記載されていてよく知られており、また本発明には直接関わりないので説明を省略する。
【００４７】
図４は、本発明の上述した動作を示すもので、通常（正常時）、過充電検出時、過放電検出時、放電過電流検出時、充電過電流検出時の動作シーケンスにおける制御信号、ＢＧ出力、端子電圧、寄生ダイオードの向き、充電／放電の可否、４端子の充放電制御用バックゲート切り替えＮ型ＭＯＳＦＥＴ Ｍ１のゲート信号とそのＯＮ／ＯＦＦなどの各状態を一覧表として簡潔にまとめたものである。
【００４８】
上記で述べた構成を有するバックゲート電圧生成回路１４を充放電保護回路１に組み込むことで、４端子バックゲート切り替えＭＯＳＦＥＴを用いたバッテリーパックを実現することができる。
【００４９】
また、このようにして実現したバッテリーパックは、各種電子機器、例えば近年普及している携帯電話、ディジタルカメラ、小型軽量の携帯用ミニディスク装置などの音響機器、またはゲーム機など各種電子機器に広く利用可能であることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明を用いた充放電保護回路を用いたバッテリーパックの構成例を示す図である。
【図２】本発明の充放電保護回路内部にある４端子バックゲート切り替えＦＥＴのバックゲート端子を制御するためのバックゲート電圧生成回路の一例を示す図である。
【図３】本発明に係るバックゲート電圧生成回路を用いた二次電池保護ＩＣを内蔵したバッテリーパックの回路図である。
【図４】本発明の動作を説明するための動作シーケンス毎の状態を示す図である。
【図５】従来技術におけるバッテリーパックの構成図である。
【符号の説明】
【００５１】
１：充放電保護回路（ＩＣ構成を有する保護用ＩＣ）
２：過充電検出回路
３：過放電検出回路
４：充電過電流検出回路
５：第１放電過電流検出回路
６：第２放電過電流検出回路
７：遅延時間生成回路
８：短縮回路
９：レベルシフト
１０：異常充電器検出回路
１１：ロジック回路
１２：カウンタ
１３：発振回路
１４：バックゲート電圧生成回路
２０：バッテリーパック
２１：二次電池２１
２２：プラス側端子
２３：マイナス側端子
１１０：バッテリーパック
１１２：電池セル
１２０：充放電保護回路
１２２：過充電検出回路
１２３：レベルシフト
１２４：短絡検出回路
１２５：過電流検出回路
１２６ａ，ｂ：遅延回路
１２７：過放電検出回路
１２８：異常充電器検出回路
Ｍ１：４端子Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ
Ｍ２，Ｍ３，Ｍ１０，Ｍ２０：Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ２１，Ｃ２２：コンデンサ
Ｒ２１，Ｒ２２，ｒ１〜ｒ４：抵抗
Ｏｕｔ：充放電制御端子
ＢＧ：バッグゲート制御端子（またはバックゲート信号）
Ｖ−：電流検出端子
Ｑ１：放電制御用ＦＥＴ
Ｑ２：充電制御用ＦＥＴ
Ｑ３，Ｑ４：Ｎ型ＦＥＴ
Ｃｏｕｔ：充電制御用ＭＯＳＦＥＴの制御用端子
Ｄｏｕｔ：放電制御用ＭＯＳＦＥＴの制御用端子
ＣＴ：テスト短縮のための端子
【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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