專利名稱:開關(guān)、充電監(jiān)視設(shè)備和可再充電電池模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本公開涉及開關(guān)、充電監(jiān)視設(shè)備和可再充電電池模塊。
背景技術(shù):
如鋰離子電池組所代表的,已知可重復(fù)進(jìn)行充電和放電的充電設(shè)備。一般,充電設(shè)備包括由串聯(lián)連接的多個(gè)可再充電電池芯(cell)形成的可再充電電池芯單元。如果進(jìn)行可再充電電池芯單元的充電和放電,則對配置該可再充電電池芯單元的可再充電電池芯進(jìn)行充電和放電,并且每一可再充電電池芯的充電狀態(tài)變化。這時(shí),可再充電電池芯的充電狀態(tài)有時(shí)在電池芯之間呈現(xiàn)偏差(dispersion)。在可再充電電池芯的充電狀態(tài)呈現(xiàn)偏差的同時(shí)重復(fù)它們的充電和放電導(dǎo)致可再充電電池芯的壽命的降低以及由此整個(gè)可再充電電池 芯單元的壽命的降低,并所以是不期望的。所以,已提出了一種方法,用于監(jiān)視配置可再充電電池芯單元的每一可再充電電池芯的充電狀態(tài),并響應(yīng)于可再充電電池芯的充電狀態(tài)來控制每一可再充電電池芯的充電和放電。該方法公開于例如日本專利號3829453中。為了實(shí)現(xiàn)用于監(jiān)視可再充電電池芯的充電狀態(tài)的監(jiān)視電路的尺寸和成本的降低,期望將該監(jiān)視電路形成為LSI (大規(guī)模集成)。為了將該監(jiān)視電路形成為LSI,期望通過三極管等來配置用于切換(changing over)要監(jiān)視的可再充電電池芯的開關(guān)。JP-T-2006-507790公開了這樣的配置,其中由三極管配置用于切換要監(jiān)視的可再充電電池芯的開關(guān)。
發(fā)明內(nèi)容
然而,在普通監(jiān)視電路中,使用高擊穿(breakdown)電壓開關(guān)作為用于防止電流從可再充電電池芯向監(jiān)視電路的反向流動(dòng)、并選擇監(jiān)視電路所要監(jiān)視的可再充電電池芯的開關(guān)。配置該高擊穿電壓開關(guān)的高擊穿電壓晶體管的裝置尺寸大并且驅(qū)動(dòng)能力低,并所以,難以將該開關(guān)的接通阻抗抑制為低。此外,在其中將PMOS晶體管和NMOS晶體管彼此相對放置的公知為普通雙向開關(guān)的開關(guān)配置中,使用高擊穿電壓用于柵極一源極電壓Vgs和漏極一源極電壓Vds兩者。所以,PMOS晶體管和NMOS晶體管兩者由高擊穿電壓晶體管配置。結(jié)果,開關(guān)的電路面積增加,導(dǎo)致LSI的小型化的難度。此外,晶片(wafer)的制造過程復(fù)雜,導(dǎo)致成本降低的難度。本公開提供了一種可使用低擊穿電壓晶體管利用降低的電路面積實(shí)現(xiàn)的開關(guān)。本公開進(jìn)一步提供了一種包括剛描述的開關(guān)的充電監(jiān)視設(shè)備和可再充電電池模塊。根據(jù)本公開的實(shí)施例,提供了一種用于接通/關(guān)斷第一端子和第二端子之間的連接的開關(guān),該開關(guān)包括第一晶體管電路,由在該第一端子和該第二端子之間串聯(lián)連接的兩個(gè)晶體管配置;和第二晶體管電路,具有與所述兩個(gè)晶體管的源極端連接的柵極端和與所述兩個(gè)晶體管的柵極端連接的源極端,通過在高和低電平之間切換所述第二晶體管電路的源極端的電勢,而在通和斷狀態(tài)之間切換該第一端子和該第二端子之間的連接。
在按照上述方式配置的開關(guān)中,第一晶體管電路和第二晶體管電路中的任一個(gè)的柵極電勢跟隨第一和第二晶體管中的另一個(gè)的源極電勢而變化。所以,可降低配置該開關(guān)的晶體管的柵極一源極電壓Vgs。結(jié)果,該開關(guān)可使用低擊穿電壓晶體管來配置,并可按照減小的尺寸形成。根據(jù)本公開的另一實(shí)施例,提供了一種用于接通/關(guān)斷第一端子和第二端子之間的連接的開關(guān),該開關(guān)包括=PMOS開關(guān),由在該第一端子和該第二端子之間串聯(lián)連接的兩個(gè)PMOS晶體管形成;第一開關(guān)控制電路,包括晶體管,該晶體管具有與所述兩個(gè)PMOS晶體管的源極端連接的柵極端、和與所述兩 個(gè)PMOS晶體管的柵極端連接的源極端;NM0S開關(guān),由在該第一端子和該第二端子之間串聯(lián)連接的兩個(gè)NMOS晶體管形成;和第二開關(guān)控制電路,包括晶體管,該晶體管具有與所述兩個(gè)NMOS晶體管的源極端連接的柵極端、和與所述兩個(gè)NMOS晶體管的柵極端連接的源極端。根據(jù)本公開的另一實(shí)施例,提供了一種用于接通/關(guān)斷第一端子和第二端子之間的連接的開關(guān),該開關(guān)包括多個(gè)開關(guān)電路,其每一個(gè)具有第一晶體管電路,由在該第一端子和該第二端子之間串聯(lián)連接的兩個(gè)晶體管配置,第二晶體管電路,具有與所述兩個(gè)晶體管的源極端連接的柵極端、和與所述兩個(gè)晶體管的柵極端連接的源極端,第一電流鏡電路,與所述第二晶體管電路的源極端連接,第一晶體管,具有與所述第一電流鏡電路連接的漏極端,第一開關(guān),具有與所述第一晶體管的柵極端連接的第一端,和第二開關(guān),具有與所述第一晶體管的柵極端連接的第一端和接地的第二端;和第二晶體管,具有與所述開關(guān)電路的第一開關(guān)的第二端連接的柵極端,所述第一開關(guān)在通和斷狀態(tài)之間切換,以切換所述第一晶體管和所述第二晶體管是否作為第二電流鏡電路操作,而所述第二開關(guān)在通和斷狀態(tài)之間切換,以切換是否要向所述第一和第二電流鏡電路供應(yīng)電流,以由此在高和低電平之間切換所述第二晶體管電路的源極端處的電勢。根據(jù)本公開的另一實(shí)施例,提供了一種用于監(jiān)視多個(gè)可再充電電池芯的充電狀態(tài)的充電監(jiān)視設(shè)備,該充電監(jiān)視設(shè)備包括電勢測量部件,被配置為測量所述可再充電電池芯的電勢;和開關(guān),被配置為選擇所述電勢測量部件所要測量的所述可再充電電池芯之一,所述開關(guān)接通/關(guān)斷所選擇的所述可再充電電池芯之一和所述電勢測量部件之間的連接,所述開關(guān)包括第一晶體管電路,由在所述可再充電電池芯和所述電勢測量部件之間串聯(lián)連接的兩個(gè)晶體管配置,和第二晶體管電路,具有與所述兩個(gè)晶體管的源極端連接的柵極端、和與所述兩個(gè)晶體管的柵極端連接的源極端,通過在高和低電平之間切換所述第二晶體管電路的源極端的電勢,來在通和斷狀態(tài)之間切換所述可再充電電池芯和所述電勢測量部件之間的連接。根據(jù)本公開的另一實(shí)施例,提供了一種可再充電電池模塊,包括多個(gè)可再充電電池芯;和充電監(jiān)視設(shè)備,包括用于測量所述可再充電電池芯的電勢的電勢測量部件、和用于選擇所述電勢測量部件所要測量的所述可再充電電池芯之一的開關(guān),所述開關(guān)接通/關(guān)斷所選擇的所述可再充電電池芯之一和所述電勢測量部件之間的連接,所述開關(guān)包括第一晶體管電路,由在所述可再充電電池芯和所述電勢測量部件之間串聯(lián)連接的兩個(gè)晶體管配置,和第二晶體管電路,具有與所述兩個(gè)晶體管的源極端連接的柵極端、和與所述兩個(gè)晶體管的柵極端連接的源極端,通過在高和低電平之間切換所述第二晶體管電路的源極端的電勢,來在通和斷狀態(tài)之間切換所述可再充電電池芯和所述電勢測量部件之間的連接。
利用本公開,可提供能使用低擊穿電壓晶體管實(shí)現(xiàn)電路面積降低的開關(guān)。此外,可提供包括剛描述的開關(guān)的充電監(jiān)視設(shè)備和可再充電電池模塊。
圖I是根據(jù)第一實(shí)施例的可再充電電池模塊的示意框圖;圖2是示出了第一配置形式的高擊穿電壓開關(guān)的基本配置的電路圖;圖3是類似圖,但是圖示了當(dāng)高擊穿電壓開關(guān)關(guān)斷并且施加正向電勢時(shí)、該開關(guān)的各個(gè)部分處的電勢的操作狀況;圖4是類似圖,但是圖示了當(dāng)高擊穿電壓開關(guān)關(guān)斷并且施加反向電勢時(shí)、該開關(guān)的各個(gè)部分處的電勢的操作狀況;
圖5是類似圖,但是圖示了當(dāng)高擊穿電壓開關(guān)從關(guān)斷切換為接通并且施加正向電勢時(shí)、該開關(guān)的各個(gè)部分處的電勢的操作狀況;圖6是類似圖,但是圖示了當(dāng)高擊穿電壓開關(guān)從關(guān)斷切換為接通并且施加反向電勢時(shí)、該開關(guān)的各個(gè)部分處的電勢的操作狀況; 圖7是圖示了當(dāng)開關(guān)從關(guān)斷向接通切換時(shí)的柵極一源極電壓的轉(zhuǎn)變(transition)的圖;圖8是示出了包括圖2的高擊穿電壓開關(guān)的控制電路的配置的示例的電路圖;圖9是示出了圖2的高擊穿電壓開關(guān)的應(yīng)用的示例的電路圖;圖10是具體示出了在圖9的應(yīng)用示例中從控制信號的輸入部件到第一電流鏡部件的組件的圖;圖11是示出了根據(jù)第二配置形式的高擊穿電壓開關(guān)的基本配置的電路圖;圖12是示出了根據(jù)第三配置形式的高擊穿電壓開關(guān)的基本配置的電路圖;圖13是示出了根據(jù)第二實(shí)施例的可再充電電池模塊的一般配置的電路圖;圖14是圖示了圖13的可再充電電池模塊的操作的時(shí)間圖;圖15是示出了根據(jù)第四配置形式的高擊穿電壓開關(guān)的基本配置的電路圖;圖16是圖示了圖15的高擊穿電壓開關(guān)的傳導(dǎo)狀態(tài)的電路圖;圖17是圖示了圖15的高擊穿電壓開關(guān)的第一非傳導(dǎo)狀態(tài)的電路圖;圖18是圖示了圖15的高擊穿電壓開關(guān)的第二非傳導(dǎo)狀態(tài)的電路圖;圖19是示出了根據(jù)第五配置形式的高擊穿電壓開關(guān)的基本配置的電路圖;圖20是示出了根據(jù)第六配置形式的高擊穿電壓開關(guān)的基本配置的電路圖;圖21是示出了根據(jù)第七配置形式的高擊穿電壓開關(guān)的基本配置的電路圖;圖22是圖示了圖21的高擊穿電壓開關(guān)的傳導(dǎo)狀態(tài)的電路圖;圖23是圖示了圖21的高擊穿電壓開關(guān)的第一非傳導(dǎo)狀態(tài)的電路圖;圖24是圖示了圖21的高擊穿電壓開關(guān)的第二非傳導(dǎo)狀態(tài)的電路圖;圖25是示出了根據(jù)第八配置形式的高擊穿電壓開關(guān)的基本配置的電路圖;和圖26是示出了根據(jù)第九配置形式的高擊穿電壓開關(guān)的基本配置的電路圖。
具體實(shí)施例方式
下面,根據(jù)以下順序來描述本技術(shù)。
A.第一實(shí)施例的可再充電電池模塊B.第二實(shí)施例的可再充電電池模塊C.總結(jié)A.第一實(shí)施例的可再充電電池模塊作為本技術(shù)的應(yīng)用示例,圖I中示出了可再充電電池模塊10的一般配置。參考圖1,可再充電電池模塊10包括具有多個(gè)可再充電電池芯的可再充電電池芯單元12、和用于選擇可再充電電池芯單元12的可再充電電池芯并測量所選擇的可再充電電池芯的狀態(tài)的電池監(jiān)視單元11??稍俪潆婋姵匦締卧?2包括多個(gè)可再充電電池芯Cl、C2、......??稍俪潆婋姵匦?C1、C2、......是可反復(fù)進(jìn)行充電和放電的蓄電池芯,諸如鋰離子電池芯。在圖I中,可再充
電電池模塊10被示出配置為使得可再充電電池芯單元12包括從低壓側(cè)按照順序串聯(lián)連接的五個(gè)可再充電電池芯Cl到C5。可再充電電池芯Cl到C5具有4V的上限電壓。所以,在其中可再充電電池芯Cl到C5被完全充電的狀態(tài)中,可再充電電池芯Cl的負(fù)極端子側(cè)呈現(xiàn)OV并且可再充電電池芯Cl的正極端子側(cè)呈現(xiàn)4V。結(jié)果,可再充電電池芯C5的負(fù)極端子側(cè)呈現(xiàn)16V并且可再充電電池芯C5的正極端子側(cè)呈現(xiàn)20V。要注意的是,可再充電電池芯的電勢和這樣的再充電電池芯的連接數(shù)目(在本實(shí)施例中是五)是示例,并且可使用除了上面給定的那些之外的不同電壓范圍和不同連接數(shù)目。電池監(jiān)視器單元11被示出為充電監(jiān)視設(shè)備的示例。電池監(jiān)視器單元11包括用于選擇要測量的可再充電電池芯的測量芯選擇部件111、用于測量所選擇的可再充電電池芯的電勢的電勢測量部件112、和用于命令選擇該測量芯的測量芯選擇部件111的邏輯電路113。測量芯選擇部件111具有正極端子開關(guān)SH(即,SHl到SH5),用于選擇相應(yīng)可再充電電池芯的正極端子側(cè)的電勢,并具有負(fù)極端子開關(guān)SL (BP, SLl到SL5),用于選擇相應(yīng)可再充電電池芯的負(fù)極端子側(cè)的電勢。測量芯選擇部件111基于從邏輯電路113輸出的選擇信號,通過對有關(guān)對的正極端子開關(guān)SH和負(fù)極端子開關(guān)SL進(jìn)行電氣連接,來選擇要測量的可再充電電池芯。例如,如果從邏輯電路113輸出用于選擇可再充電電池芯Cl的選擇信號,則測量芯選擇部件111將正極端子開關(guān)SHl和負(fù)極端子開關(guān)SLl控制為接通狀態(tài),同時(shí)其將其他正極端子開關(guān)SH2到SH5和負(fù)極端子開關(guān)SL2到SL5控制為關(guān)斷狀態(tài)。這時(shí),測量芯選擇部件111輸出通過其端子Vc3向其輸入的可再充電電池芯Cl的正極側(cè)的電勢作為高壓側(cè)電勢Vhi,并輸出通過其端子Gnd向其輸入的可再充電電池芯Cl的負(fù)極側(cè)的電勢作為低壓側(cè)電勢Vlo。所以,電勢測量部件112可通過檢測從測量芯選擇部件111輸出的高壓側(cè)電勢Vhi和低壓側(cè)電勢Vlo兩者之間的電勢差,來測量可再充電電池芯Cl兩端的電壓。類似地,如果從邏輯電路113輸出用于選擇可再充電電池芯C4的選擇信號,則測量芯選擇部件111將正極端子開關(guān)SH4和負(fù)極端子開關(guān)SL4選擇性地控制為接通狀態(tài),同時(shí)其將其他正極端子開關(guān)SHl到SH3和SH5以及負(fù)極端子開關(guān)SLl到SL3和SL5控制為關(guān)斷狀態(tài)。這時(shí),測量芯選擇部件111輸出通過其端子VcO向其輸入的可再充電電池芯C4的正極側(cè)的電勢作為高壓側(cè)電勢Vhi,并輸出通過其端子Vcl向其輸入的可再充電電池芯C4的負(fù)極側(cè)的電勢作為低壓側(cè)電勢Vlo。所以,電勢測量部件112可通過檢測從測量芯選擇部件ill輸出的高壓側(cè)電勢Vhi和低壓側(cè)電勢Vlo兩者之間的電勢差,來測量可再充電電池芯C4兩端的電壓。電勢測量部件112包括模數(shù)變換器(ADC),用于將可再充電電池芯的所測量的模擬電壓變換為數(shù)字電壓信號。邏輯電路113對于從電勢測量部件112輸出的電壓信號進(jìn)行信號處理,并將得到的信號輸出到未示出的充電監(jiān)視控制部件。充電監(jiān)視控制部件基于各可再充電電池芯的測量的充電狀態(tài)來控制電源設(shè)備,以例如向呈現(xiàn)不足充電狀態(tài)的那些可再充電電池芯供電,使得可再充電電池芯可被充電而沒有其間的偏差。電勢測量部件112和邏輯電路113是由例如MOS晶體管等配置的低擊穿電壓電路。在可再充電電池模塊10中使用的正極端子開關(guān)SHl到SH5和負(fù)極端子開關(guān)SLl到SL5上,可再充電電池芯單元12的最大電壓可取決于開關(guān)的順序或定時(shí)而起作用。本公開提出了一種開關(guān),其由低擊穿電壓裝置配置并實(shí)現(xiàn)柵極一源極電壓Vgs的降低,以及在 防止高壓下的電流的反向流動(dòng)的同時(shí),在可再充電電池芯側(cè)的端子和電勢測量部件側(cè)的端子之間接通/關(guān)斷。要注意的是,由于可再充電電池芯單元12的最大電壓可在可再充電電池芯側(cè)的端子和電勢測量部件側(cè)的端子之間起作用,所以關(guān)于漏極一源極電壓Vds在高擊穿電壓裝置配置中配置該開關(guān)。在以下描述中,為了區(qū)分在可再充電電池芯側(cè)的端子和電勢測量部件側(cè)的端子之間接通/關(guān)斷的根據(jù)本技術(shù)的開關(guān)、和用于使得該開關(guān)可彼此操作的開關(guān)(SW),根據(jù)本技術(shù)的開關(guān)被稱為聞?chuàng)舸╇妷洪_關(guān)。A-1.高擊穿電壓開關(guān)的第一配置形式圖2中示出了第一配置形式的高擊穿電壓開關(guān)SI的基本配置。圖2示出了在溝道結(jié)構(gòu)使用P型的PMOS晶體管的情況下的高擊穿電壓開關(guān)的基本配置。要注意的是,在圖2中,作為在可再充電電池芯側(cè)的端子和電勢測量部件側(cè)的端子之間接通/關(guān)斷的高擊穿電壓開關(guān)SI的示例,示出了正極端子開關(guān)SH3,其在端子Vcl和作為高壓側(cè)電勢Vhi的輸出端的端子Vout之間接通/關(guān)斷。要注意的是,作為高擊穿電壓開關(guān)SI,可形成在端子Vcl和作為低壓側(cè)電勢Vlo的輸出端的端子Vout之間接通/關(guān)斷的負(fù)極端子開關(guān)SL4。高擊穿電壓開關(guān)SI由以下部件配置,即由在端子Vcl和端子Vout之間串聯(lián)連接的兩個(gè)晶體管Tl和T2形成的第一晶體管電路TC1、以及包括在其柵極端處與晶體管Tl和T2的源極端連接并在其源極端處與晶體管Tl和T2的柵極端連接的晶體管T3的第二晶體管電路TC2。在當(dāng)前配置形式的高擊穿電壓開關(guān)SI中,兩個(gè)PMOS晶體管Tl和T2的源極端彼此串聯(lián)連接并連接到PMOS晶體管T3的柵極端。串聯(lián)連接的晶體管Tl和T2之一(即晶體管Tl)的漏極端連接到端子Vcl,而串聯(lián)連接的晶體管Tl和T2中的另一個(gè)(即晶體管T2)的漏極端連接到端子Vout。換言之,晶體管Tl和T2配置在端子Vcl和端子Vout之間斷開和閉合的高擊穿電壓開關(guān)。晶體管T3在其源極端連接到電流源Il以及晶體管Tl和T2的柵極端,并進(jìn)一步通過開關(guān)SW連接到端子Vc2。晶體管T3在其漏極端連接到地電勢的接地端 GncL電流源Il向晶體管T3的源極端供應(yīng)大約I μ A的非常低的偏置電流。開關(guān)SW在晶體管Τ3的源極端和端子Vc2之間接通/關(guān)斷,以進(jìn)行從電流源Il供應(yīng)的電流是否流下的切換,以由此將晶體管Tl和T2的柵極端處的電勢在高和低電勢之間切換。描述具有這樣的基本配置的高擊穿電壓開關(guān)SI的操作。首先,參考圖3和4來描述當(dāng)高擊穿電壓開關(guān)SI處于關(guān)斷狀態(tài)時(shí)的關(guān)斷和反向流動(dòng)防止操作。圖3圖示了正極端子開關(guān)SH3作為在其中可再充電電池芯側(cè)的電勢高于電勢測量部件側(cè)的電勢的情況下的示例,并且這些電勢之間的該關(guān)系其后被稱為正向電勢。圖4圖示了正極端子開關(guān)SHl作為在其中可再充電電池芯側(cè)的電勢低于電勢測量部件側(cè)的電勢的情況下的示例,并且這些電勢之間的該關(guān)系其后被稱為反向電勢。圖3圖示了在開關(guān)SW關(guān)斷的情況下在正向電勢中的幾個(gè)部分處的電勢的操作狀況。要注意的是,端子VcUVout和Vc2處指示的電壓是用于指示它們處于其中可再充電電池芯側(cè)的端子Vcl處的電勢高于電勢測量部件側(cè)的端子Vout處的電勢的狀態(tài)(即處于正向的電勢狀態(tài))中的示范電壓。在圖3中圖示的正向電勢狀態(tài)中,端子Vcl處的電勢對晶體管Tl的漏極端起作用。這時(shí),通過晶體管Tl的寄生二極管的動(dòng)作(數(shù)字I ),晶體管Tl和T2的源極電勢變得接近端子Vcl處的電勢。而且,晶體管T3的柵極電勢與晶體管Tl和T2的源極電勢一起變得 接近端子Vcl處的電勢。晶體管T3的源極電勢利用電流源Il的偏置電流操作,并且如果其變?yōu)轱柡蜖顟B(tài),則在柵極和源極之間生成與該偏置電流對應(yīng)的電壓。該電壓比端子Vcl處的電勢高電壓Vgs (數(shù)字2)。由于將晶體管T3的源極電勢輸入到晶體管Tl和T2的柵極端,所以比端子Vcl處的電勢高電壓Vgs的電壓對晶體管Tl和T2的柵極起作用。所以,晶體管Tl和T2被置于關(guān)斷狀態(tài),并且端子Vcl和端子Vout被置于其間的斷開狀態(tài)。這時(shí),由于晶體管T2的寄生二極管相對于端子Vout處的電勢沿相反方向偏置,所以源極側(cè)的電壓沒有被輸出到端子Vout側(cè)。因此,高擊穿電壓開關(guān)SI呈現(xiàn)關(guān)斷狀態(tài)并且電流不泄漏。圖4圖示了在開關(guān)SW關(guān)斷的情況下在反向電勢中的幾個(gè)部分處的電勢的操作狀況。要注意的是,端子Vc3、Vout和Gnd處指示的電壓是用于指示它們處于其中可再充電電池芯側(cè)的端子Vc3處的電勢低于電勢測量部件側(cè)的端子Vout處的電勢的狀態(tài)(即,處于反向的電勢狀態(tài))中的示范電壓。在圖示的當(dāng)前示例中,可再充電電池芯單元12的最大電壓20V在端子Vout處保持。在圖4中圖示的反向電勢狀態(tài)中,端子Vout處的電勢對晶體管T2的漏極端起作用。這時(shí),通過晶體管T2的寄生二極管的動(dòng)作,晶體管Tl和T2的源極電勢變得接近端子Vout處的電勢(數(shù)字I)。而且,晶體管T3的柵極電勢與晶體管Tl和T2的源極電勢一起變得接近端子Vout處的電勢。其間,晶體管T3的源極電勢利用電流源Il的偏置電流操作,并且如果其變?yōu)轱柡蜖顟B(tài),則在晶體管T3的柵極和源極之間生成與偏置電流對應(yīng)的電壓。該電壓比端子Vout處的電勢高出柵極一源極電壓Vgs (數(shù)字2)。由于將晶體管T3的源極電勢輸入到晶體管Tl和T2的柵極端,所以比端子Vout處的電勢高出柵極一源極電壓Vgs的電壓對晶體管Tl和T2的柵極起作用。所以,晶體管Tl和T2被置于接通狀態(tài),并且端子Vc3和端子Vout之間的連接被置于斷開狀態(tài)。這時(shí),由于晶體管Tl的寄生二極管相對于端子Vc3處的電勢沿相反方向偏置,所以源極側(cè)的電壓沒有被輸出到端子Vc3側(cè)。因此,高擊穿電壓開關(guān)SI呈現(xiàn)關(guān)斷狀態(tài),并且電流不反向流動(dòng)。因此,當(dāng)高擊穿電壓開關(guān)SI處于關(guān)斷狀態(tài)時(shí),在其中可再充電電池芯側(cè)的電勢高于電勢測量部件側(cè)的電勢的正向電勢的情況、以及其中可再充電電池芯側(cè)的電勢低于電勢測量部件側(cè)的電勢的反向電勢的另一情況下,實(shí)現(xiàn)用于防止電流泄漏或防止電流反向流動(dòng)的配置。當(dāng)如圖3和4中圖示的高擊穿電壓開關(guān)SI處于關(guān)斷狀態(tài)時(shí)(其中每一晶體管的柵極電勢和源極電勢分別由Vg和Vs表示),晶體管Tl、T2和T3的柵極和源極之間的電勢差(即,柵極-源極電勢)是Vgs?,F(xiàn)在,參考圖5和6來描述當(dāng)高擊穿電壓開關(guān)SI處于接通狀態(tài)時(shí)的雙向開關(guān)的操作。圖5圖示了在其中可再充電電池芯側(cè)的電勢比電勢測量部件側(cè)的電勢高的正向電勢的情況下作為示例的正極端子開關(guān)SH3。圖6圖示了在其中可再充電電池芯側(cè)的電勢比電勢測量部件側(cè)的電勢低的反向電勢的情況下作為示例的正極端子開關(guān)SH1。圖5圖示了在開關(guān)SW從關(guān)斷切換為接通的情況下正向電勢中的幾個(gè)部分處的電 勢的操作狀況。要注意的是,在端子VcUVout和Vc2處指示的電壓是用于指示它們處于其中可再充電電池芯側(cè)的端子Vcl處的電勢比電勢測量部件側(cè)的端子Vout處的電勢高的狀態(tài)(即正向的電勢狀態(tài))中的示范電壓,與圖3中類似。在圖5中圖示的電勢狀態(tài)中,在開關(guān)SW切換為接通之前,端子Vcl處的電勢對晶體管Tl的漏極端起作用。所以,通過晶體管Tl的寄生二極管的動(dòng)作,晶體管Tl和T2的源極電勢接近端子Vcl處的電勢(數(shù)字I)。而且,晶體管T3的柵極電勢與晶體管Tl和T2的源極電勢一起接近端子Vcl處的電勢。其間,由于來自電流源Il的偏置電流的供應(yīng),所以晶體管T3的源極電勢比端子Vcl處的電勢高出柵極一源極電壓Vgs,并且比端子Vcl處的電勢高出該柵極一源極電壓Vgs的電壓也對晶體管Tl和T2的柵極起作用(數(shù)字2)。如果開關(guān)SW從關(guān)斷狀態(tài)切換為接通狀態(tài),則晶體管T3的源極端連接到端子Vc2。所以,與晶體管T3的源極端連接的晶體管Tl和T2的柵極電勢從電勢Vcl下降,并且晶體管Tl和T2被置于接通狀態(tài),并且端子Vcl和端子Vout之間的連接被置于其間的接通狀態(tài)(數(shù)字3)。當(dāng)開關(guān)SW被置于接通狀態(tài)時(shí),晶體管T3的源極端的連接目的地是晶體管Tl和T2的柵極端以及端子Vc2。由于每一可再充電電池芯的電壓范圍是O到4V,所以它不超過5V,該5V是作為低擊穿電壓電路的示例所指示的Vgs擊穿電壓。圖6圖示了在其中開關(guān)SW從關(guān)斷切換為接通的情況下反向電勢中的幾個(gè)部分處的電勢的操作狀況。要注意的是,在端子Vc3、Vout和Gnd處指示的電壓是用于指示它們處于其中可再充電電池芯側(cè)的端子Vc3處的電勢比電勢測量部件側(cè)的端子Vout處的電勢低的狀態(tài)(即反向的電勢狀態(tài))的示范電壓,與圖4中類似。在圖示的本示例中,可再充電電池芯單元12的最大電壓20V在端子Vout處保持。在圖6中圖示的電勢狀態(tài)中,在開關(guān)SW切換為接通之前,端子Vout處的電勢對晶體管T2的漏極端起作用。所以,通過晶體管T2的寄生二極管的動(dòng)作,晶體管Tl和T2的源極電勢接近端子Vout處的電勢(數(shù)字I)。而且,晶體管T3的柵極電勢與晶體管Tl和T2的源極電勢一起接近端子Vout處的電勢。其間,由于來自電流源Il的偏置電流的供應(yīng),所以晶體管T3的源極電勢比端子Vout處的電勢高出柵極一源極電壓Vgs。所以,比端子Vout處的電勢高出該柵極一源極電壓Vgs的電壓也對晶體管Tl和T2的柵極起作用(數(shù)字2)。如果開關(guān)SW從關(guān)斷狀態(tài)切換為接通狀態(tài),則晶體管T3的源極端連接到接地端Gnd0所以,與晶體管T3的源極端連接的晶體管Tl和T2的柵極電勢從端子Vout處的電勢下降,并且晶體管Tl和T2被置于接通狀態(tài)。結(jié)果,端子Vc3和端子Vout之間的連接被置于其間的接通狀態(tài)(數(shù)字3)。當(dāng)開關(guān)SW被置于接通狀態(tài)時(shí),晶體管T3的源極端的連接目的地是晶體管Tl和T2的柵極端以及接地端Gnd。所以,在開關(guān)SW被置于接通狀態(tài)之后,隨著時(shí)間的過去,每一晶體管的柵極和源極之間的電勢狀態(tài)變化。圖7中圖示了當(dāng)開關(guān)SW從關(guān)斷切換到接通并然后從接通切換為關(guān)斷時(shí)、晶體管Tl和T2的柵極電勢Vg和源極電勢Vs的轉(zhuǎn)變、以及作為在柵極電勢Vg和源極電勢Vs之間的差的柵極一源極電壓Vgs。要注意的是,圖7圖示了在其中開關(guān)SW關(guān)斷的初始狀態(tài)下、與端子VcO處的電勢對應(yīng)的電壓保持在端子Vout處的情況下的轉(zhuǎn)變。而且,要注意的是,每一端子處的電壓有時(shí)由端子名稱來表示。例如,端子Vc3處的電壓被表示為Vc3,而接地端Gnd處的電壓被表示為Gnd。首先,在其中開關(guān)SW關(guān)斷的初始狀態(tài)下,端子VcO對于晶體管Tl和T2的源極端 起作用,并且比端子VcO高出柵極一源極電壓Vgs的電壓對于晶體管Tl和T2的柵極端起作用。換言之,源極電勢Vs=VcO,并且柵極電勢Vg=VcO+Vgs,并且柵極一源極電壓是Vgs。如果開關(guān)SW被切換為接通,則由于將晶體管T3的源極端連接到接地端Gnd,所以晶體管Tl和T2的柵極電勢Vg突然朝向地電勢Gnd下降。這時(shí),由于在柵極電勢Vg下降時(shí)、晶體管Tl和T2切換為接通狀態(tài),所以晶體管Tl和T2的源極電勢Vs按照跟隨柵極電勢Vg的方式突然朝向電勢Vc3下降。然后,柵極電勢Vg穩(wěn)定在地電勢Gnd附近,并且源極電勢Vs穩(wěn)定在電勢Vc3附近。穩(wěn)定狀態(tài)的柵極一源極電壓Vgs等于電勢Vc3和地電勢Gnd之間的差,或者換言之,Vgs ^ Vc3-Gnd,并且這不超出Vgs擊穿電壓。其間,在柵極電勢Vg開始下降之后源極電勢Vs穩(wěn)定之前的轉(zhuǎn)變時(shí)間段內(nèi),柵極一源極電壓Vgs有時(shí)增加。然而,由于柵極一源極電壓Vgs跟隨柵極電勢Vg突然下降,所以抑制了增加的寬度,并且源極電勢Vs可保持在Vgs擊穿電壓的范圍內(nèi)。如果開關(guān)SW其后從接通切換為關(guān)斷,則柵極一源極電壓Vgs由于來自電流源Il的偏置電流而增加,以將晶體管Tl和T2置于關(guān)斷狀態(tài),并且柵極電勢Vg穩(wěn)定在其中柵極電勢Vg比源極電勢Vs高出柵極一源極電壓Vgs的狀態(tài)中。因此,利用具有上述這樣的基本配置的高擊穿電壓開關(guān)SI,通過低擊穿電壓Vgs電路,可防止當(dāng)高擊穿電壓開關(guān)SI關(guān)斷時(shí)電流的泄漏或反向流動(dòng),并且當(dāng)高擊穿電壓開關(guān)SI接通時(shí),可實(shí)現(xiàn)作為雙向開關(guān)的動(dòng)作。利用剛描述的這樣的高擊穿電壓開關(guān),電路面積可從傳統(tǒng)高擊穿電壓開關(guān)的電路面積降低,并所以可實(shí)現(xiàn)基于功率降低和面積降低的成本降低。此外,由于將配置該高擊穿電壓開關(guān)的晶體管配置為低VgS晶體管,所以它們可以和諸如控制晶體管的其他低擊穿電壓晶體管一起在相同處理中形成,使得晶體管的柵極氧化膜之間的膜厚度相同。因此,制造晶片的成本降低可以是可能的?,F(xiàn)在,描述用于將上述高擊穿電壓開關(guān)SI控制為接通/關(guān)斷的開關(guān)或開關(guān)電路SW的配置的不例。圖8不出了包括具有上述晶體管T1、T2和Τ3的聞?chuàng)舸╇妷洪_關(guān)SI的開關(guān)Sff的電路配置的示例。要注意的是,圖8示出了用于在端子Vcl和端子Vout之間接通/關(guān)斷的正極端子開關(guān)SH3。此外,關(guān)于圖8中的晶體管,PMOS晶體管由TP表不,而NMOS晶體管由TN表示,并且每一晶體管由這樣的TP或TN和數(shù)字所配置的參考符號來表示。開關(guān)SW由用于接通/關(guān)斷高擊穿電壓開關(guān)SI的輸入信號所輸入到的晶體管ΤΡ3和ΤΝ6、在其柵極處連接到晶體管ΤΡ3和ΤΝ6的漏極端的晶體管ΤΝ5、以及第一、第二和第三電流鏡CMl、CM2和CM3配置。晶體管TP3和TN6通過其彼此連接的漏極端串聯(lián)連接,并且在將接地端Gnd連接到晶體管TN6的源極端的同時(shí),將用于低擊穿電壓電路的電源電壓Vdd供應(yīng)到晶體管TP3的源極端。盡管電源電壓Vdd是該低擊穿電壓電路的電壓范圍中的任意電壓,但是其可以被設(shè)置為例如大約3V。將用于接通/關(guān)斷高擊穿電壓開關(guān)SI的輸入信號(低/高)輸入到晶體管TP3和TN6的柵極端,并且將彼此連接的晶體管TP3和TN6的漏極端連接到晶體管TN5的柵極端。晶 體管TN5在其漏極端連接到配置第一電流鏡CMl的晶體管TN3和TM的柵極端,并在其源極端連接到接地端Gnd。第一電流鏡CMl由在其柵極端彼此連接的NMOS晶體管TN3和TM形成。晶體管TN3在其漏極端連接到第二電流鏡CM2的晶體管TP2的漏極端,而晶體管TM在其漏極端連接到電流源12。電流源12向晶體管TM的漏極端供應(yīng)大約I μ A的非常低的偏置電流。晶體管ΤΝ3和TM在其源極端共同連接到接地端Gnd。晶體管TM的漏極端與晶體管TN3和TM的柵極電極彼此連接,以配置第一電流鏡CM1。第二電流鏡CM2由其柵極端彼此連接的PMOS晶體管TPl和TP2形成??稍俪潆婋姵匦締卧?2的最大電壓Vtop被供應(yīng)到晶體管TPl和TP2兩者的源極端。晶體管TP2在其漏極端處連接到第一電流鏡CMl的晶體管TN3的漏極端,而晶體管TPl在其漏極端處連接到第三電流鏡CM3的晶體管TN2的漏極端。此外,晶體管TP2的漏極端與晶體管TPl和TP2的柵極電極彼此連接以配置第二電流鏡CM2。第三電流鏡CM3由柵極端彼此連接的NMOS晶體管TNl和TN2形成。晶體管TN2在其漏極端連接到第二電流鏡CM2的晶體管TPl的漏極端,而晶體管TNl在其漏極端連接到高擊穿電壓開關(guān)SI的晶體管T3的源極端。晶體管TP2的漏極端與晶體管TNl和TN2的柵極電極彼此連接,以配置第三電流鏡CM3。描述按照這樣的方式配置的開關(guān)SW的操作。首先,當(dāng)輸入信號具有低電平時(shí),晶體管TP3接通并且晶體管TN6關(guān)斷。這時(shí),電源電壓Vdd對晶體管TN5的柵極端起作用以接通晶體管TN5,并且電流源12的電流通過晶體管TN5向下流到接地端Gnd。所以,晶體管TN3和TM的柵極電勢下降以關(guān)斷晶體管TN3和TM。結(jié)果,第一電流鏡CM1、第二電流鏡CM2、和第三電流鏡CM3都不操作。換言之,開關(guān)SW呈現(xiàn)關(guān)斷狀態(tài),并且高擊穿電壓開關(guān)SI呈現(xiàn)關(guān)斷狀態(tài)。換言之,當(dāng)輸入信號具有高電平時(shí),晶體管TP3關(guān)斷并且晶體管TN6接通。這時(shí),晶體管TN5的源極端連接到接地端Gnd并且源極電勢下降,并且結(jié)果,晶體管TN5關(guān)斷。所以,晶體管TN3和TM的柵極電勢上升以接通晶體管TN3和TN4,并且第一、第二和第三電流鏡CMl、CM2和CM3操作,并且電流流經(jīng)分別配置第一、第二和第三電流鏡CMl、CM2和CM3的晶體管TN3/TN4、TP1/TP2以及TN1/TN2。換言之,開關(guān)SW被置于接通狀態(tài)并且高擊穿電壓開關(guān)SI被置于接通狀態(tài)。這時(shí),可通過調(diào)整電流源12來設(shè)置流經(jīng)晶體管TNl的電流。在其中第一到第三電流鏡CMl到CM3具有I : I配置并且電流源Il和12的電流值分別由I1和I2表示的情況下,當(dāng)I2M1時(shí),發(fā)生電流的提取并且高擊穿電壓開關(guān)SI的晶體管T3的源極電勢以及晶體管Tl和T2的柵極電勢下降??赏ㄟ^調(diào)整電流I1和電流I2之間的差或比率,來設(shè)置晶體管Tl和T2的柵極電勢Vg的下降速度。
因此,利用具有上述配置的開關(guān)SW,晶體管Tl和T2的柵極一源極電壓Vgs可被包括在具有邊緣(margin)的Vgs擊穿電壓的范圍中(參考圖7)。要注意的是,根據(jù)圖8的配置顯而易見的是,配置開關(guān)SW的所有晶體管按照電流鏡方式操作,并所以,不需要高擊穿電壓用于柵極一源極電壓Vgs。因此,利用上述開關(guān)SW和包括該開關(guān)SW的高擊穿電壓開關(guān)SI,可提供具有低擊穿電壓Vgs配置并能與高擊穿電壓進(jìn)行雙向開關(guān)操作的開關(guān)?,F(xiàn)在,參考圖9和10來描述上面參考圖8描述的開關(guān)控制電路的應(yīng)用的示例。當(dāng)前配置示例包括兩個(gè)開關(guān)SWl和SW2,用于控制兩個(gè)高擊穿電壓開關(guān)SI和S1-2的操作。高擊穿電壓開關(guān)SI包括正極端子開關(guān)SH3,用于接通/關(guān)斷端子Vcl和端子Vout之間的連接,而高擊穿電壓開關(guān)S1-2包括正極端子開關(guān)SH2,用于接通/關(guān)斷端子Vc2和端子Vout之間的連接。圖10示出了從控制信號的輸入部件到圖9中的第一電流鏡部件的組件。要注意的是,在圖9和10中,與高擊穿電壓開關(guān)SI的組件對應(yīng)的高擊穿電壓開關(guān) S1-2的那些組件由與高擊穿電壓開關(guān)SI的附圖標(biāo)記類似的附圖標(biāo)記加上“_2”來表示,以清楚指示它們之間的對應(yīng)關(guān)系。例如,與高擊穿電壓開關(guān)SI的晶體管T3對應(yīng)的晶體管由T3-2表示;與晶體管TP2對應(yīng)的晶體管由TP-2表示;并且與晶體管TN5對應(yīng)的晶體管由TN5-2表示。圖9中示出的第二電流鏡CM2和第三電流鏡CM3被統(tǒng)稱為第一電流鏡電路。晶體管TN3是與第一電流鏡電路的第二電流鏡所具有的晶體管TP2連接的第一晶體管。第一開關(guān)和第二開關(guān)連接到晶體管TN3的柵極端。在當(dāng)前實(shí)施例中,第一開關(guān)和第二開關(guān)分別由晶體管TN7和TN5配置。晶體管TN7在其漏極端連接到晶體管TN3的柵極端,并在其源極端連接到晶體管TM的柵極端。輸入信號I被輸入到晶體管TN7的柵極端。晶體管TN5在其漏極端連接到晶體管TN3的柵極端,并在其源極端接地。晶體管TN5在其柵極端連接到晶體管TP3和TN6的漏極端。開關(guān)SI、第一電流鏡電路、作為第一晶體管的晶體管TN3、以及作為第一和第二開關(guān)的晶體管TN5和TN7被統(tǒng)稱為開關(guān)電路。圖9中不出的開關(guān)控制電路具有多個(gè)這樣的開關(guān)電路。晶體管TM被稱為第二晶體管。當(dāng)作為第一開關(guān)的晶體管TN7接通并且作為第二開關(guān)的晶體管TN5關(guān)斷時(shí),晶體管TM的柵極端和晶體管TN3的柵極端彼此連接。由此,晶體管TM和TN3操作為作為第二電流鏡電路的第一電流鏡CMl。結(jié)果,電流流經(jīng)第一到第三電流鏡CMl到CM3,并且第二晶體管電路的源極端處的電勢變高,并且開關(guān)SI接通。另一方面,當(dāng)晶體管TN7關(guān)斷并且晶體管TN5接通時(shí),晶體管TM的柵極端和晶體管TN3的柵極端彼此斷開連接,并且晶體管TN3的柵極端接地。結(jié)果,沒有電流流經(jīng)電流鏡CM2和CM3,并且第二晶體管的源極端的電勢變低,并且高擊穿電壓開關(guān)SI關(guān)斷。例如,如圖8中看到的,如果提供第一電流鏡CMl和電流源用于高擊穿電壓開關(guān)SI和S1-2中的每一個(gè),則可需要電流源的數(shù)目等于開關(guān)的數(shù)目,并且可需要高功耗。所以,如圖9中看到的,電流源和第一電流鏡CMl的晶體管TM由多個(gè)開關(guān)電路共同使用,使得通過切換第一和第二開關(guān)的通/斷,可在不使用多個(gè)電流源的情況下在通和斷之間切換多個(gè)高擊穿電壓開關(guān)SI和S1-2。下面,描述細(xì)節(jié)。根據(jù)圖8和9之間的比較顯而易見的是,其中開關(guān)SI通過高擊穿電壓開關(guān)SI中的第二電流鏡CM2到第三電流鏡CM3連接到晶體管T3的源極端的圖9的電路配置與圖8中示出的開關(guān)SW的電路配置類似。這類似地也應(yīng)用到高擊穿電壓開關(guān)S1-2。其間,去往用于接通/關(guān)斷開關(guān)SWl的第一電流鏡CMl的輸入信號I的輸入部件的部分的電路配置與圖8中示出的開關(guān)SW的電路配置有一點(diǎn)不同。這類似地也應(yīng)用于開關(guān)SW2。下面參考圖10來描述該差別。在開關(guān)SWl中,由晶體管TP3和TN6形成的輸入部件、由晶體管TN3和TM形成的第一電流鏡CMl、用于使得流經(jīng)第一電流鏡CMl的電流向下流動(dòng)的晶體管TN5等具有與上述類似的基本配置。然而,在開關(guān)SWl中,在將晶體管TN3和TM的柵極端彼此連接的電路中提供NMOS晶體管TN7。特別是,晶體管TN7在其漏極端連接到晶體管TN3的柵極端,并在其源極端連接到晶體管TM的柵極端。晶體管TN7在其柵極端連接到晶體管TP3和TN6的柵極端,并且輸入信號I (低/高)被輸入到這三個(gè)晶體管TP3、TN6和TN7的柵極端。在開關(guān)SW2中,由晶體管TP3-2和TN6-2形成的輸入部件與開關(guān)SWl中的類似。而且,晶體管TN3-2、TN5-2和TN7-2的電路配置與開關(guān)SWl的晶體管TN3、TN5和TN6的電路的 配置類似。晶體管TN7-2在其源極端連接到開關(guān)SWl的晶體管TN7的源極端和晶體管TM的柵極端之間的連接點(diǎn)。換言之,開關(guān)SW2的第一電流鏡CM1-2由通過晶體管TN7-2彼此連接的晶體管TM和晶體管TN3-2形成。晶體管TN7-2在其柵極端連接到晶體管TP3-2和TN6-2的柵極端,并且輸入信號2 (低/高)被輸入到這三個(gè)晶體管TP3-2、TN6-2和TN7-2的柵極端。描述按照上述方式配置的開關(guān)SWl和SW2的操作。首先,當(dāng)輸入信號I具有低電平時(shí),晶體管TP3接通并且晶體管TN6關(guān)斷。這時(shí),電源電壓Vdd對晶體管TN5的柵極端起作用以接通晶體管TN5,而晶體管TN7處于關(guān)斷狀態(tài),因?yàn)榫w管TN7的柵極電勢低。所以,開關(guān)SWl的第一、第二和第三電流鏡CMl、CM2和CM3不操作。換言之,開關(guān)SWl處于關(guān)斷狀態(tài),并且聞?chuàng)舸╇妷洪_關(guān)SI處于關(guān)斷狀態(tài)。當(dāng)輸入信號2具有低電平時(shí),開關(guān)SWl和SW2也類似操作。特別是,晶體管TP3-2處于接通狀態(tài)并且晶體管TN6-2處于關(guān)斷狀態(tài),而晶體管TN5-2處于接通狀態(tài)并且晶體管TN7-2處于關(guān)斷狀態(tài)。所以,開關(guān)SW2的第一、第二和第三電流鏡CM1、CM2和CM3不操作。換言之,開關(guān)SW2呈現(xiàn)關(guān)斷狀態(tài),并且高擊穿電壓開關(guān)S1-2呈現(xiàn)關(guān)斷狀態(tài)。當(dāng)輸入信號I具有高電平時(shí),晶體管TP3關(guān)斷并且晶體管TN6接通。這時(shí),晶體管TN5的柵極端連接到接地端Gnd并且柵極電勢下降,并且結(jié)果,晶體管TN5關(guān)斷。其間,晶體管TN7的柵極電勢變?yōu)楦卟⑶揖w管TN7接通。所以,晶體管TN3和TM的柵極電勢上升并且晶體管TN3和TM接通。結(jié)果,第一、第二和第三電流鏡CM1、CM2和CM3操作,并且電流流經(jīng)配置這些電流鏡的晶體管TN3/TN4、TP1/TP2和TN1/TN2。特別是,開關(guān)SWl被置于接通狀態(tài),并且高擊穿電壓開關(guān)SI被置于接通狀態(tài)。結(jié)果,端子Vcl和端子Vout彼此連接,并且端子Vcl處的電勢被輸出到端子Vout。當(dāng)輸入信號2為高時(shí),開關(guān)SWl和SW2也類似操作。特別是,晶體管TP3-2關(guān)斷并且晶體管TN6-2接通,而晶體管TN5-2關(guān)斷并且晶體管TN7-2接通。所以,開關(guān)SW2的第一、第二和第三電流鏡CMl-2、CM2-2和CM3-2操作,并且開關(guān)SW2被置于接通狀態(tài),而高擊穿電壓開關(guān)S1-2被置于接通狀態(tài)。結(jié)果,端子Vc2和端子Vout彼此連接,并且端子Vc2處的電勢被輸出到端子Vout。要注意的是,高擊穿電壓開關(guān)SI和S1-2擇一地連接可再充電電池芯側(cè)的端子和電勢測量部件側(cè)的端子,并且輸入信號I和輸入信號2不同時(shí)呈現(xiàn)高電平。關(guān)于按照上述方式配置的開關(guān)控制電路的應(yīng)用示例,高擊穿電壓開關(guān)SI可按照以下方式來總結(jié)。高擊穿電壓開關(guān)SI包括下述開關(guān)電路和晶體管TM。開關(guān)電路包括由在端子Vcl和接地端Gnd之間串聯(lián)連接的兩個(gè)晶體管Tl和T2形成的第一晶體管電路TCl、以及其柵極端連接到晶體管Tl和T2的源極端并且其源極端連接到晶體管Tl和T2的柵極端的第二晶體管電路TC2。該開關(guān)電路進(jìn)一步包括與第二晶體管電路TC2的源極端連接的電流鏡CM2和CM3、在其漏極端處連接到電流鏡CM2和CM3的晶體管TN3、以及其一端連接到晶體管TN3的柵極端而其另一端接地的晶體管TN5。晶體管TM在其柵極端連接到多個(gè)開關(guān)電路的晶體管TN7或TN7-2的另一端。然后,通過將晶體管TN7在接通和關(guān)斷之間切換,切換晶體管TN3和晶體管TM是 否作為第一電流鏡CMl操作。通過在接通和關(guān)斷之間切換晶體管TN5來切換是否要向第一、第二和第三電流鏡CM1、CM2和CM3供應(yīng)電流,第二晶體管電路TC2的源極端處的電勢在高和低電平之間切換。盡管以上描述是關(guān)于高擊穿電壓開關(guān)SI的總結(jié),但是這也類似地應(yīng)用到后面描述的高擊穿電壓開關(guān)S2。利用上述這樣的配置,通過在多個(gè)高擊穿電壓開關(guān)的連接操作時(shí)共同使用用于控制提取電流的電流控制電路IBIAX_CTRL,可減少電流源12。結(jié)果,可預(yù)期元件尺寸的減小和功率的減小。A-2.高擊穿電壓開關(guān)的第二配置形式現(xiàn)在,參考示出了高擊穿電壓開關(guān)S2的基本配置的圖11,來簡要描述第二配置形式的高擊穿電壓開關(guān)S2。盡管上述第一配置形式的高擊穿電壓開關(guān)SI主要由PMOS晶體管配置,但是本配置形式的開關(guān)S2主要由NMOS晶體管配置。在圖11中,作為用于接通/關(guān)斷可再充電電池芯側(cè)的端子和電勢測量部件側(cè)的端子之間的連接的高擊穿電壓開關(guān)S2的示例,示出了用于接通/關(guān)斷端子Vcl和端子Vout之間的連接的正極端子開關(guān)SH3。高擊穿電壓開關(guān)S2包括由在端子Vcl和端子Vout之間串聯(lián)連接的兩個(gè)晶體管T4和T5形成的第一晶體管電路TC3、以及由其柵極端連接到晶體管T4和T5的源極端并且其源極端連接到晶體管T4和T5的柵極端的兩個(gè)晶體管T6和T7形成的第二晶體管電路TC4。在本配置形式的高擊穿電壓開關(guān)S2中,兩個(gè)NMOS晶體管T4和T5的漏極端相對并彼此串聯(lián)連接。串聯(lián)連接的晶體管T4和T5之一(B卩,晶體管T4)在其源極端連接到端子Vcl,而晶體管T4和T5中的另一個(gè)(即,晶體管T5)在其源極端連接到端子Vout。換言之,晶體管T4和T5配置高擊穿電壓開關(guān),用于斷開和閉合端子Vcl和端子Vout之間的連接。晶體管T4在其源極端連接到晶體管T6的柵極端,而晶體管T5在其源極端連接到晶體管T7的柵極端。晶體管T6在其源極端連接到電流源Il并還連接到晶體管T4的柵極端。晶體管T7在其源極端連接到電流源Il并還連接到晶體管T4的柵極端。此外,晶體管T6在其源極端通過開關(guān)SW連接到端子VcO,而晶體管T7在其源極端通過另一開關(guān)SW連接到端子VcO。在接通和關(guān)斷之間同時(shí)控制這兩個(gè)開關(guān)SW。晶體管T6和晶體管T7在其漏極端單獨(dú)連接到電勢Vtop的電路。電流源Il和開關(guān)SW分別與上述電流源Il和開關(guān)SW類似。從剛描述的配置中可認(rèn)識到,配置高擊穿電壓開關(guān)S2,使得根據(jù)其中兩個(gè)NMOS晶體管T4和T5在其漏極端彼此串聯(lián)連接的配置,對于在兩個(gè)位置處分開提供的每一源極端提供晶體管和開關(guān)。由此,高擊穿電壓開關(guān)S2呈現(xiàn)與上述高擊穿電壓開關(guān)SI類似的操作和效果。此外,根據(jù)本配置,由于晶體管T4和T5的柵極電勢沿著其中通過相應(yīng)電流源Il降低該電勢的方向起作用,所以諸如端子Vc3或接地端Gnd的呈現(xiàn)較低電勢的可再充電電池芯側(cè)的端子處的電勢被輸出到端子Vout,使得即使在測量電勢的情況下,也能預(yù)期穩(wěn)定操作。A-3.高擊穿電壓開關(guān)的第三配置形式現(xiàn)在,參考示出了高擊穿電壓開關(guān)S3的基本配置的圖12來簡要描述第三配置形式的高擊穿電壓開關(guān)S3。通過集成上述第一配置形式的高擊穿電壓開關(guān)SI和第二配置形式的高擊穿電壓開關(guān)S2,來配置本配置形式的高擊穿電壓開關(guān)S3。特別是,圖12的右邊區(qū)域中示出的高擊穿電壓開關(guān)S3的部分在配置上與主要由PMOS晶體管Tl、T2和T3配置的聞?chuàng)舸╇妷洪_關(guān)SI類似。其間,圖12的左邊區(qū)域中不出的聞?chuàng)舸╇妷洪_關(guān)S3的其他部分在配置上與主要由NMOS晶體管T4、T5、T6和T7配置的高擊穿電壓開關(guān)S2類似。因此,具有上述配置的高擊穿電壓開關(guān)S3也與上述高擊穿電壓開關(guān)SI和S2類似地操作,并可實(shí)現(xiàn)與上述效果類似的效果。此外,利用當(dāng)前配置形式,不管端子是可再充電電池芯側(cè)的具有高電勢的端子還是具有低電勢的端子,其可向端子Vout輸出可再充電電池芯的電勢,使得可穩(wěn)定進(jìn)行電勢測量部件的電勢測量。結(jié)果,測量芯選擇部件111可由相同電路配置的高擊穿電壓開關(guān)S3配置,而不取決于可再充電電池芯側(cè)的電勢,并且可實(shí)現(xiàn)電路配置的均衡。
B.第二實(shí)施例的可再充電電池模塊參考圖13和14來描述可再充電電池模塊的配置和操作。圖13示出了可再充電電池模塊20的一般配置,而圖14是圖示了可再充電電池模塊20的操作的示例的時(shí)間圖。首先參考圖13,示出的可再充電電池模塊20包括具有多個(gè)可再充電電池芯的可再充電電池芯單元22、以及用于選擇可再充電電池芯單元22的可再充電電池芯并測量所選擇的可再充電電池芯的狀態(tài)的電池監(jiān)視單元21??稍俪潆婋姵匦締卧?2具有多個(gè)可再充電電池芯C201、C202、......、C218。可再
充電電池芯C201、C202、……、C218是可重復(fù)進(jìn)行充電/放電等的蓄電池芯,諸如鋰離子電池芯。要注意的是,在圖13中,作為多個(gè)可再充電電池芯的示例,從低壓側(cè)連續(xù)串聯(lián)連接18個(gè)可再充電電池芯C201到C218。可再充電電池芯C201到C218具有5V的上限電壓。所以,在其中可再充電電池芯被完全充電的狀態(tài)下,可再充電電池芯C201在其負(fù)極端子側(cè)呈現(xiàn)OV并在其正極端子側(cè)呈現(xiàn)5V??稍俪潆婋姵匦綜218在其負(fù)極端子側(cè)呈現(xiàn)85V并在其正極端子側(cè)呈現(xiàn)90V。要注意的是,可再充電電池芯的電勢和連接的可再充電電池芯的數(shù)目(在本實(shí)施例中是18)是示范值,并且電壓的范圍和連接數(shù)目可與上述的那些不同。電池監(jiān)視單元21被示出為充電監(jiān)視設(shè)備的示例,并包括測量芯選擇部件211、電勢測量部件212和控制部件213。測量芯選擇部件211選擇要測量的可再充電電池芯。電勢測量部件212測量該測量芯選擇部件211所選擇的可再充電電池芯的電勢。控制部件213由邏輯電路、微計(jì)算機(jī)等實(shí)現(xiàn),并命令該測量芯選擇部件211選擇測量芯。在當(dāng)前第二實(shí)施例中,電勢測量部件212具有用于使用差分信號測量電壓的Λ Σ類型ADC (模數(shù)變換器),作為用于進(jìn)行電壓測量的配置的示例。電勢測量部件212包括用于輸入正相位的電壓信號的正相位輸入端子212Ρ、和用于輸入負(fù)相位的電壓信號的負(fù)相位輸入端子212N。電勢測量部件212基于向正相位輸入端子212P輸入的電壓和向負(fù)相位輸入端子212N輸入的電壓,來測量所選擇的可再充電電池芯的電壓。測量芯選擇部件211包括正相位開關(guān)SWOOP到SW18P以及負(fù)相位開關(guān)SWOON到SW18N。正相位開關(guān)SWOOP將與可再充電電池芯C201的負(fù)極端子側(cè)連接的端子VinO和電勢測量部件212的正相位輸入端212P彼此連接,用于通/斷切換操作。負(fù)相位開關(guān)SWOON將與可再充電電池芯C201的負(fù)極端子側(cè)連接的端子VinO和電勢測量部件212的負(fù)相位輸入端212N彼此連接,用于通/斷切換操作。此外,正相位開關(guān)SWOlP到SW18P中的每一個(gè)將與可再充電電池芯C201到C218的對應(yīng)一個(gè)的正極端子側(cè)(即,端子Vin2到VinlS之一)連接的端子、和電勢測量部件212的正相位輸入端212P彼此連接,用于通/斷切換操作。其間,負(fù)相位開關(guān)SWOlN到SW18N 中的每一個(gè)將與可再充電電池芯C201到C218的對應(yīng)一個(gè)的正極端子側(cè)(即,端子Vin2到VinlS之一)連接的端子、和電勢測量部件212的負(fù)相位輸入端212N彼此連接,用于通/斷切換操作。測量芯選擇部件211基于從控制部件213向其輸入的選擇信號Sel、xSel和Msel來選擇一對正極和負(fù)極開關(guān),并控制這些開關(guān)使得它們交替地呈現(xiàn)傳導(dǎo)狀態(tài)與非傳導(dǎo)狀態(tài)。特別是,如果從控制部件213輸入用于選擇可再充電電池芯C201的電壓輸出的選擇信號,則測量芯選擇部件211將除了所選擇的正相位開關(guān)SWOlP和負(fù)相位開關(guān)SWOlN之外的開關(guān)控制為非傳導(dǎo)狀態(tài),并控制與端子Vinl連接的正相位開關(guān)SWOlP和負(fù)相位開關(guān)SffOlN交替呈現(xiàn)傳導(dǎo)狀態(tài)與非傳導(dǎo)狀態(tài)。這時(shí),如果將正相位開關(guān)SWOlP控制為傳導(dǎo)狀態(tài),則將負(fù)相位開關(guān)SWOlN控制為非傳導(dǎo)狀態(tài),但是如果將正相位開關(guān)SWOlP控制為非傳導(dǎo)狀態(tài),則將負(fù)相位開關(guān)SWOlN控制為傳導(dǎo)狀態(tài)。例如,如果從控制部件213輸入用于選擇可再充電電池芯C201的電壓輸出的選擇信號,則測量芯選擇部件211將成對的正相位開關(guān)SWOOP和負(fù)相位開關(guān)SWOON在通和斷之間交替切換,并在與其中切換正相位開關(guān)SWOOP和負(fù)相位開關(guān)SWOON的時(shí)段相反的時(shí)段中,將正相位開關(guān)SWOlP和負(fù)相位開關(guān)SWOlN交替切換為通和斷。這時(shí),將除了正相位開關(guān)SWOOP和SWOlP以及負(fù)相位開關(guān)SWOON和SWOlN之外的開關(guān)控制到關(guān)斷狀態(tài)。通過該控制,電勢測量部件212可測量可再充電電池芯C201的電池剩余容量。更具體地,通過正相位選擇信號Sel和主選擇信號Msel的組合來控制正相位開關(guān),并通過負(fù)相位選擇信號xSel和主選擇信號Msel的組合來控制負(fù)相位開關(guān)。在圖14的具體示例中,當(dāng)正相位選擇信號SelOO和主選擇信號MselOO兩者具有高電平時(shí),正相位開關(guān)SWOOP接通。然而,如果正相位選擇信號SelOO和主選擇信號MselOO中的至少一個(gè)具有低電平,則正相位開關(guān)SWOOP斷開。另一方面,當(dāng)負(fù)相位選擇信號xSelOO和主選擇信號MselOO兩者具有高電平時(shí),負(fù)相位開關(guān)SWOON接通,但是如果負(fù)相位選擇信號xSelOO和主選擇信號MselOO中的至少一個(gè)具有低電平,則負(fù)相位開關(guān)SWOON斷開。而且,與正相位開關(guān)SWOOP類似地,通過正相位選擇信號SelOl到Sel 18和主選擇信號MselOl到Msel 18中的對應(yīng)信號的組合,來控制其他正相位開關(guān)SWOlP到SW18P中的每一個(gè),并且與負(fù)相位開關(guān)SWOON類似地,通過負(fù)相位選擇信號xSelOl到xSell8和主選擇信號MselOl到Msel 18中的對應(yīng)信號的組合,來控制負(fù)相位開關(guān)SW01N到SW18N中的每一個(gè)。此外,在圖14中示出的具體示例中,在諸如Iys的每一單位時(shí)間段之后,正相位選擇信號SelOO將其電平在高電平和低電平之間反轉(zhuǎn)。其間,在每一單位時(shí)間段之后,負(fù)相位選擇信號xSelOO將其電平在高電平和低電平之間反轉(zhuǎn),使得可沿著與正相位選擇信號SelOO的反轉(zhuǎn)方向相反的方向,來進(jìn)行高電平和低電平之間的反轉(zhuǎn)。此外,在每一單位時(shí)間段之后,正相位選擇信號SelOl將其電平在高電平和低電平之間反轉(zhuǎn),使得可沿著與正相位選擇信號SelOO的反轉(zhuǎn)方向相反的方向來進(jìn)行高電平和低電平之間的反轉(zhuǎn)。其間,在每一單位時(shí)間段之后,負(fù)相位選擇信號xSelOl將其電平在高電平和低電平之間反轉(zhuǎn),使得可沿著與正相位選擇信號SelOl的反轉(zhuǎn)方向相反的方向,來進(jìn)行高電平和低電平之間的反轉(zhuǎn)。因此,例如,為了獲取可再充電電池芯C201的電池剩余容量,在每一單位時(shí)間段 之后重復(fù)其中正相位開關(guān)SWOOP接通并且負(fù)相位開關(guān)SWOON關(guān)斷而正相位開關(guān)SWOlP關(guān)斷并且負(fù)相位開關(guān)SWOlN接通的第一狀態(tài)、和其中正相位開關(guān)SWOOP關(guān)斷并且負(fù)相位開關(guān)SWOON接通而正相位開關(guān)SWOlP接通并且負(fù)相位開關(guān)SWOlN關(guān)斷的第二狀態(tài)。結(jié)果,在第一狀態(tài)中,將端子VinO處的電勢輸入到正相位輸入端212P,并將端子Vinl處的電勢輸入到負(fù)相位輸入端212N。在第二狀態(tài)中,將端子Vinl處的電勢輸入到正相位輸入端212P,并將端子VinO處的電勢輸入到負(fù)相位輸入端212N。通過上述控制,輸入到電勢測量部件212的正相位輸入端212P的電壓和輸入到電勢測量部件212的負(fù)相位輸入端212N的電壓之間的差變得和可再充電電池芯C201的電池剩余容量相等。換言之,電勢測量部件212可通過測量正相位輸入端212P和負(fù)相位輸入端212N之間的電壓差,來檢測所選擇的可再充電電池芯的電池剩余容量。通過對于可再充電電池芯C201到C218接連進(jìn)行上述這樣的測量,電勢測量部件212可獲取可再充電電池芯C201的負(fù)極端子側(cè)電壓以及可再充電電池芯C201到C218的正極端子側(cè)電壓,以測量可再充電電池芯的電壓。要注意的是,在上述示例中,通過選擇彼此位置相鄰的正相位開關(guān)和負(fù)相位開關(guān),來測量單一可再充電電池芯的電壓。然而,也可能通過選擇位置不彼此相鄰的正相位開關(guān)和負(fù)相位開關(guān),來集中測量串聯(lián)連接的多個(gè)可再充電電池芯的電壓。電勢測量部件212包括模數(shù)變換器(ADC),用于將向其輸入的可再充電電池芯的模擬電壓變換為數(shù)字電壓信號??刂撇考?13對于從電勢測量部件212輸出的電壓信號進(jìn)行信號處理,并將得到的信號輸出到未示出的充電監(jiān)視控制部件。充電監(jiān)視控制部件基于所測量的可再充電電池芯的充電狀態(tài)來控制電源設(shè)備向處于不足充電狀態(tài)的可再充電電池芯供電,使得可以沒有偏差地對可再充電電池芯充電。電勢測量部件212和控制部件213是由例如MOS晶體管等配置的低擊穿電壓電路??稍俪潆婋姵匦締卧?2的最大電壓可能取決于開關(guān)的順序或定時(shí),對在上述可再充電電池模塊20中使用的正相位開關(guān)SWOOP到SW18P以及負(fù)相位開關(guān)SWOON到SW18N起作用。本技術(shù)提出了一種開關(guān),該開關(guān)實(shí)現(xiàn)柵極一源極電壓Vgs的下降,同時(shí)正相位開關(guān)和負(fù)相位開關(guān)由低擊穿電壓裝置配置,該開關(guān)接通/關(guān)斷可再充電電池芯側(cè)的端子VinO到VinlS與電勢測量部件212側(cè)的正相位輸入端212P和負(fù)相位輸入端212N之間的連接,同時(shí)防止高電壓狀態(tài)下的反向流動(dòng)。
要注意的是,由于存在可再充電電池芯單元22的最大電壓可在可再充電電池芯側(cè)的端子與電勢測量部件側(cè)的端子之間起作用的可能性,所以漏極一源極電壓Vds需要高擊穿電壓裝置配置。B-1.高擊穿電壓開關(guān)的第四配置形式圖15示出了根據(jù)第四配置形式的高擊穿電壓開關(guān)S4的基本配置。參考圖15,示出的高擊穿電壓開關(guān)S4使用具有P型溝道結(jié)構(gòu)的MOS晶體管形成。要注意的是,P型MOS晶體管其后被稱為“pMOS”,而N型MOS晶體管其后被稱為“nMOS”。高擊穿電壓開關(guān)S4包括第二晶體管電路TC24,其包括分別配置第一 PMOS晶體管和第二 PMOS晶體管的兩個(gè)pMOS Ml和M2、配置第三PMOS晶體管的pMOS M3、配置第四NMOS晶體管的nMOS M4、電流源M5、另一電流源M6和開關(guān)電路M7。在第二晶體管電路TC24中,輸入端Vin和輸出端Vout通過串聯(lián)連接的pMOS Ml和pMOS M2彼此連接。特別是,pMOS Ml和pMOS M2在其源極端彼此連接在連接點(diǎn)NI處,并且pMOS Ml在其漏極端處連接到輸入端Vin,而pMOS M2在其漏極端處連接到輸出端Vout。 第二晶體管電路TC24配置用于斷開和閉合輸入端Vin和輸出端Vout之間的連接的高擊穿電壓開關(guān)。特別是,當(dāng)pMOS Ml和pMOS M2兩者接通時(shí),輸入端Vin和輸出端Vout被置于其間的連接狀態(tài)。然而,當(dāng)pMOS Ml和pM0SM2中的至少一個(gè)關(guān)斷時(shí),輸入端Vin和輸出端Vout被置于其間的斷開狀態(tài)。pMOS M3在其柵極端處連接到連接點(diǎn)NI,在其源極端處連接到pMOSMl的柵極端和pMOS M2的柵極端,并在其漏極端處連接到作為例如地電勢的固定電壓源Vss。此外,電流源M5的輸出端連接到pMOS M3的源極端。電流源M5的輸入端連接到固定電壓源Vdd(Vss<Vdd)0要注意的是,固定電壓源Vdd被設(shè)置為高于從輸入端Vin或輸出端Vout向連接點(diǎn)NI輸入的電壓。此外,固定電壓源Vdd和Vss具有低阻抗。結(jié)果,如果pMOS M3接通并且在pMOS M3的柵極和源極之間生成電壓Vgs3 (柵極電勢〈源極電勢),則也在連接點(diǎn)NI與pMOS Ml和M2的柵極端之間施加電壓Vgs3。這時(shí),由于pMOS Ml和M2關(guān)斷,所以高擊穿電壓開關(guān)S4將輸入端Vin和輸出端Vout置于其間的連接狀態(tài)。其間,nMOS M4在其柵極端處連接到連接點(diǎn)NI,在其源極端處連接到pMOS Ml的柵極端和pMOS M2的柵極端,并在其漏極端處連接到固定電壓源Vdd。此外,電流源M6的輸入端連接到nMOS M4的源極端。電流源M6的輸出端連接到固定電壓源Vss。結(jié)果,如果nMOS M4接通并且在nMOS M4的柵極和源極之間生成電壓Vgs4 (柵極電勢 > 源極電勢),則也在連接點(diǎn)NI與pMOS Ml和M2的柵極端之間施加電壓Vgs4。電壓Vgs4被調(diào)整為這樣的電平,利用這樣的電平可接通pMOS Ml和M2,如下面描述的那樣。因此,如果也在連接點(diǎn)NI與pMOS Ml和M2的柵極端之間施加電壓Vgs4,則pMOS Ml和M2接通,并且高擊穿電壓開關(guān)S4將輸入端Vin和輸出端Vout置于其間的連接狀態(tài)。開關(guān)電路M7將固定電壓源Vdd和連接點(diǎn)NI彼此連接,并配置用于斷開和閉合固定電壓源Vdd和連接點(diǎn)NI之間的連接的開關(guān)。這里,如果開關(guān)電路M7接通,則連接點(diǎn)NI處的電勢變得與固定電壓源Vdd的電勢相等。相反,如果開關(guān)電路M7關(guān)斷,則連接點(diǎn)NI處的電勢變得與通過pMOS Ml和M2的寄生二極管傳送的輸入端Vin和輸出端Vout的電勢中的較高電勢相等。在當(dāng)前配置形式中,輸入端Vin具有較高電勢,并所以,當(dāng)開關(guān)電路M7關(guān)斷時(shí),連接點(diǎn)NI處的電勢變得與輸入端Vin處的電勢相等?,F(xiàn)在,描述上述高擊穿電壓開關(guān)S4的具體操作的示例。在當(dāng)前第四配置形式中,通過在通和斷之間控制高擊穿電壓開關(guān)S4的電流源M5和M6以及開關(guān)電路M7,可實(shí)現(xiàn)高擊穿電壓開關(guān)S4的傳導(dǎo)狀態(tài)、聞?chuàng)舸╇妷洪_關(guān)S4的第一非傳導(dǎo)狀態(tài)和聞?chuàng)舸╇妷洪_關(guān)S4的第二非傳導(dǎo)狀態(tài)。要注意的是,在高擊穿電壓開關(guān)S4中,可按照比在傳導(dǎo)狀態(tài)和第二非傳導(dǎo)狀態(tài)之間的切換更高的速度,來實(shí)現(xiàn)傳導(dǎo)狀態(tài)和第一非傳導(dǎo)狀態(tài)之間的切換。圖16圖不了聞?chuàng)舸╇妷洪_關(guān)S4的傳導(dǎo)狀態(tài),并且圖17圖不了聞?chuàng)舸╇妷洪_關(guān)S4的第一非傳導(dǎo)狀態(tài),而圖18圖示了高擊穿電壓開關(guān)S4的第二非傳導(dǎo)狀態(tài)。要注意的是,盡管在圖16和18中描述了幾個(gè)點(diǎn)處的電壓,但是它們圖示了操作的示例,并且當(dāng)前技術(shù)不限于所描述的電壓。 首先參考圖16,將電流源M5控制為關(guān)斷狀態(tài),并將電流源M6控制為接通狀態(tài),而將開關(guān)電路M7控制為關(guān)斷狀態(tài)。這時(shí),輸入端Vin處的90V的電壓通過pMOS Ml的寄生二 極管被供應(yīng)到連接點(diǎn)NI。其間,nMOS M4和電流源M6配置源極跟隨器電路,并且pMOS M3關(guān)斷。因此,通過將作為連接點(diǎn)NI處的電壓的90V降低與nMOS M4的正向壓降對應(yīng)的電壓Vgs4,而獲得例如88V的電壓。結(jié)果,pMOS Ml和M2接通,以將輸入端Vin和輸出端Vout置于其間的連接狀態(tài)。這時(shí),即使由于測量對象的可再充電電池芯的電池剩余容量低等原因、使得輸入端Vin處的電壓例如和OV —樣低,nMOS M4也可將輸入端Vin和輸出端Vout置于其間的連接狀態(tài)。這時(shí)因?yàn)?,在圖16中圖示的連接狀態(tài)中,nMOS M4通過其源極跟隨器操作生成柵極和源極之間的電壓Vgs4,而不管連接點(diǎn)NI處的電壓。換言之,根據(jù)當(dāng)前配置形式的高擊穿電壓開關(guān)S4可進(jìn)行到傳導(dǎo)狀態(tài)的切換,而不管可再充電電池芯的電池剩余容量。要注意的是,nMOS M4生成的電壓Vgs4呈現(xiàn)與nMOS M4的尺寸或縱橫比和電流源M6的電流量對應(yīng)的值。由于電壓Vgs4僅必須具有上述可接通pMOS Ml和M2的電平,所以可響應(yīng)于pMOS Ml和M2的接通電壓,來適當(dāng)?shù)卮_定nMOS M4的尺寸和電流源M6的電流量。由于可通過在設(shè)計(jì)階段適當(dāng)調(diào)整nMOS M4的尺寸和電流源M6的電流量、來調(diào)整pMOS Ml和M2的接通電壓,所以可根據(jù)高擊穿電壓開關(guān)的應(yīng)用來適當(dāng)選擇pMOS Ml和M2的尺寸和擊穿電壓。結(jié)果,增強(qiáng)高擊穿電壓開關(guān)S4的設(shè)計(jì)的自由度。例如,當(dāng)需要高速開關(guān)時(shí),可能進(jìn)行這樣的調(diào)整以設(shè)計(jì)相當(dāng)?shù)偷碾妷篤gs4來減小電壓擺動(dòng)量?,F(xiàn)在,參考圖17來描述高擊穿電壓開關(guān)S4的第一非傳導(dǎo)狀態(tài)。在圖17中,將電流源M5控制為接通狀態(tài),并將電流源M6控制為關(guān)斷狀態(tài),而將開關(guān)電路M7控制為關(guān)斷狀態(tài)。這時(shí),將輸入端Vin處的90V的電壓通過pMOSMl的寄生二極管供應(yīng)到連接點(diǎn)NI。其間,pMOS M3和電流源M5配置源極跟隨器電路,并且nMOS M4關(guān)斷。因此,通過將作為連接點(diǎn)NI處的電壓的90V提高與pMOS M3的正向壓降對應(yīng)的電壓Vgs3而獲得的例如92V的電壓被施加到pMOS M3的源極端。結(jié)果,pMOS Ml和M2關(guān)斷,并且輸入端Vin和輸出端Vout被置于其間的斷開狀態(tài)。如果在其間切換圖16中圖示的傳導(dǎo)狀態(tài)和圖17中圖示的第一非傳導(dǎo)狀態(tài),則連接點(diǎn)NI處的電勢在輸入端Vin處的電壓附近波動(dòng)。例如,如果將根據(jù)第四配置形式的高擊穿電壓開關(guān)S4施加到上述根據(jù)第二實(shí)施例的可再充電電池模塊20的端子Vinl,則連接點(diǎn)NI處的電壓不是端子Vinl處的電勢(即最高電勢),而是端子VinO處的電壓與端子Vinl處的電壓之間的電壓,并在端子Vinl處的電勢(即最高電勢)附近的電勢周圍波動(dòng)。這是因?yàn)椋谶B接點(diǎn)NI處的電勢一旦上升到輸入端Vin處的最高電勢之后,即使輸入端Vin處的電壓下降,連接點(diǎn)NI處的電勢也不完全跟隨該電壓波動(dòng),而是通過pMOS Ml和M2的寄生二極管的動(dòng)作,在輸入端Vin處的電壓波動(dòng)范圍的最高電勢附近,根據(jù)輸入端Vin處的電壓的波動(dòng),上下移動(dòng)。簡而言之,由于包括連接點(diǎn)NI的高擊穿電壓開關(guān)S4的每一節(jié)點(diǎn)處的電壓的波動(dòng)量變得比較小,所以,高擊穿電壓開關(guān)S4能實(shí)現(xiàn)高速開關(guān)。然而,在圖17中圖示的第一非傳導(dǎo)狀態(tài)中的高擊穿電壓開關(guān)S4中,由于從電流源M5穩(wěn)定地供應(yīng)電流,所以高擊穿電壓開關(guān)S4在處于非傳導(dǎo)狀態(tài)中的同時(shí)消耗功率。所以,在根據(jù)第四配置形式的高擊穿電壓開關(guān)S4中,適當(dāng)?shù)剡x擇性使用圖17中圖示的第一非傳 導(dǎo)狀態(tài)和其后參考圖18描述的第二非傳導(dǎo)狀態(tài),以達(dá)到功耗降低和高速操作的實(shí)現(xiàn)兩者。在圖18中圖示的高擊穿電壓開關(guān)S4的第二非傳導(dǎo)狀態(tài)中,將電流源M5控制為接通狀態(tài),并將電流源M6控制為關(guān)斷狀態(tài),而將開關(guān)電路M7控制為接通狀態(tài)。這時(shí),將固定電壓源Vdd的100V的電壓通過開關(guān)電路M7供應(yīng)到連接點(diǎn)NI。這時(shí),由于pMOS M3的柵極電壓高于從固定電壓源Vdd向輸入端Vin輸入的電壓,所以其在高擊穿電壓開關(guān)S4中呈現(xiàn)最高電勢。結(jié)果,pMOS M3關(guān)斷。此外,盡管將電流源M5控制為接通狀態(tài),但是由于電流源M6和pMOS M3關(guān)斷,所以電流源M5繼續(xù)供應(yīng)電流,直到達(dá)到最高電勢為止,利用該最高電勢可升高電流源M5和M6的連接點(diǎn)N2處的電勢。結(jié)果,電流源M5也被置于與關(guān)斷狀態(tài)類似的狀態(tài)。換言之,pMOS M3,nMOS M4以及電流源M5和M6全部被置于關(guān)斷狀態(tài)。這時(shí),由于所有晶體管關(guān)斷,所以圖18中圖示的第二非傳導(dǎo)狀態(tài)中的高擊穿電壓開關(guān)S4不供應(yīng)穩(wěn)定電流,并因此處于其中功耗低的狀態(tài)。要注意的是,盡管在其中連接點(diǎn)N2處的電勢變得等于固定電壓源Vdd的電勢的轉(zhuǎn)變狀態(tài)中、nMOS M4可被暫時(shí)置于接通狀態(tài),但是如果nMOSM4被置于接通狀態(tài),則固定電壓源Vdd和連接點(diǎn)N2彼此連接。所以,不存在特定問題。然而,由于連接點(diǎn)NI處的電勢是作為高擊穿電壓開關(guān)S4中的最高電勢的100V,所以為了將高擊穿電壓開關(guān)S4從第二非傳導(dǎo)狀態(tài)改變?yōu)閭鲗?dǎo)狀態(tài),必須等待連接點(diǎn)NI處的電勢下降到隨后從輸入端Vin輸入的電勢。例如,如果隨后要從輸入端Vin輸入的電勢是圖13中示出的可再充電電池芯之中的輸出最低電勢的端子Vinl8處的電勢,則需要連接點(diǎn)NI處的電勢從到高擊穿電壓開關(guān)S4中的最高電勢下降最低電勢之前的時(shí)間段,這不適于高速開關(guān)。因此,當(dāng)需要高速開關(guān)操作時(shí),進(jìn)行圖16中圖示的傳導(dǎo)狀態(tài)與圖17中圖示的第一非傳導(dǎo)狀態(tài)之間的開關(guān),以實(shí)現(xiàn)高速開關(guān)。然而,當(dāng)不需要高速開關(guān)操作時(shí),進(jìn)行圖16中圖示的傳導(dǎo)狀態(tài)與圖18中圖示的第二非傳導(dǎo)狀態(tài)之間的開關(guān),以實(shí)現(xiàn)不按照高速度的開關(guān)操作。通過按照該方式選擇性應(yīng)用這兩種開關(guān)操作,可滿足低功耗和高速開關(guān)兩者。B-2.高擊穿電壓開關(guān)的第五配置形式圖19示出了根據(jù)第五配置形式的高擊穿電壓開關(guān)S5的基本配置。圖19中示出的高擊穿電壓開關(guān)S5被配置為使得其不包括開關(guān)電路M7,而第四配置形式的高擊穿電壓開關(guān)S4包括開關(guān)電路M7。高擊穿電壓開關(guān)S5可實(shí)現(xiàn)上述高擊穿電壓開關(guān)S4所實(shí)現(xiàn)的狀態(tài)之中的傳導(dǎo)狀態(tài)和第一非傳導(dǎo)狀態(tài)。結(jié)果,高擊穿電壓開關(guān)S5與上述第四配置形式的高擊穿電壓開關(guān)S4相比簡化了電路配置,并可減小電路面積。B — 3.聞?chuàng)舸╇妷洪_關(guān)的第六配置形式圖20示出了根據(jù)第六配置形式的高擊穿電壓開關(guān)S6的基本配置。圖20中示出的高擊穿電壓開關(guān)S6與上述根據(jù)第四配置形式的高擊穿電壓開關(guān)S4的不同之處在于,其包括電流源M5’代替在高擊穿電壓開關(guān)S4中提供的電流源M5。電流源M5’與電流源M5的不同之處在于,盡管利用電流源M5的通/斷切換控制是可能的,但是電流源M5’不包括用于這樣的通/斷切換控制的功能。在圖20中示出的高擊穿電壓開關(guān)S6中,當(dāng)電流源M6接通時(shí),電流流經(jīng)電流源M5’和電流源M6兩者。由于電流源M5生成的電流15被設(shè)置為低于電流源M6生成的電流16(16>15),所以在圖20中示出的連接點(diǎn)N2處,電流沿著箭頭標(biāo)記Dl所指示的方向流動(dòng)。結(jié)果,電流源M6和nMOS M4作為源極跟隨器操作并且pMOS M3關(guān)斷,并且結(jié)果,第二晶體管電 路TC24被置于傳導(dǎo)狀態(tài)。另一方面,當(dāng)電流源M6關(guān)斷時(shí),由于電流源M5’和pMOS M3作為源極跟隨器操作,所以第二晶體管電路TC24與上述第四配置形式類似地被置于非傳導(dǎo)狀態(tài)。按照該方式,利用根據(jù)第六配置形式的高擊穿電壓開關(guān)S6,盡管功耗增加一點(diǎn),但是由于消除了與電流源M5相關(guān)的控制的必要性,所以可減少控制信號線的數(shù)目。所以,可降低與聞?chuàng)舸╇妷洪_關(guān)S6相關(guān)的電路面積。B — 4.高擊穿電壓開關(guān)的第七配置形式圖21示出了根據(jù)第七配置形式的高擊穿電壓開關(guān)S7的基本配置。圖21中示出的高擊穿電壓開關(guān)S7與上述根據(jù)第四配置形式的高擊穿電壓開關(guān)S4的不同之處在于,其包括第二晶體管電路TC27代替在高擊穿電壓開關(guān)S4中提供的第二晶體管電路TC24。參考圖21,第二晶體管電路TC27包括分別配置第五匪OS晶體管電路和第六NMOS晶體管電路的兩個(gè)N型MOS晶體管M8和M9。N型MOS晶體管M8和M9其后被分別稱為nMOSM8和nMOS M9。要注意的是,在當(dāng)前第七配置形式中,pMOS M3配置第七PMOS晶體管,而nMOS M4配置第八NMOS晶體管。在第二晶體管電路TC27中,輸入端Vin和輸出端Vout通過串聯(lián)連接的nMOS M8和nMOS M9彼此連接。nMOS M8和nMOS M9在其源極端彼此連接到連接點(diǎn)N7,并且nMOS M8在其漏極端連接到輸入端Vin,而nMOS M9在其漏極端連接到輸出端Vout。結(jié)果,第二晶體管電路TC27實(shí)現(xiàn)開關(guān)功能,當(dāng)nMOS M8和nMOS M9兩者接通時(shí),該功能將輸入端Vin和輸出端Vout置于其間的連接狀態(tài),而當(dāng)nMOS M8和nMOS M9中的至少一個(gè)關(guān)斷時(shí),該功能將輸入端Vin和輸出端Vout置于其間的斷開狀態(tài)。開關(guān)電路MlO將固定電壓源Vss和連接點(diǎn)N7彼此連接,并配置開關(guān),用于閉合和斷開該固定電壓源Vss和該連接點(diǎn)N7之間的連接。這里,如果開關(guān)電路MlO接通,則該連接點(diǎn)N7處的電勢變得與諸如地電勢的該固定電壓源Vss的電勢相等。另一方面,如果開關(guān)電路MlO關(guān)斷,則該連接點(diǎn)N7處的電勢成為分別通過nMOS M8和M9的寄生二極管傳送的輸入端Vin和輸出端Vout處的電勢中的較低電勢。pMOS M3在其柵極端處連接到連接點(diǎn)N7,在其源極端處連接到nM0SM8的柵極端和nMOS M9的柵極端,并在其漏極端處連接到該固定電壓源Vss。此外,電流源M5的輸出端連接到pMOS M3的源極端。電流源M5的輸入端連接到該固定電壓源Vdd (Vss〈Vdd)。結(jié)果,如果pMOS M3接通并且在pMOS M3的柵極和源極之間生成電壓Vgs3 (柵極電勢〈源極電勢),則也在連接點(diǎn)N7與nMOS M8和M9的柵極端之間施加電壓Vgs3。由于調(diào)整該電壓Vgs3使得獲得可用來接通nM0SM8和M9的電壓,所以nMOS M8和M9接通。結(jié)果,在高擊穿電壓開關(guān)S7中,輸入端Vin和輸出端Vout被置于其間的連接狀態(tài)。nMOS M4在其柵極端連接到連接點(diǎn)N7,在其源極端處連接到nMOS M8的柵極端和nMOS M9的柵極端,并在其漏極端處連接到固定電壓源Vdd。此外,電流源M6的輸入端連接到nMOS M4的源極端。電流源M6的輸出端連接到固定電壓源Vss。結(jié)果,如果nMOS M4接通并且在nMOS M4的柵極和源極之間生成電壓Vgs4 (柵極 電勢 > 源極電勢),則也在連接點(diǎn)N7與nMOS M8和M9的柵極端之間施加電壓Vgs4。由此,由于nMOS M8和M9關(guān)斷,所以高擊穿電壓開關(guān)S7將輸入端Vin和輸出端Vout置于其間的斷開狀態(tài)。開關(guān)電路MlO將固定電壓源Vss和連接點(diǎn)N7彼此連接。結(jié)果,如果將開關(guān)電路MlO控制為連接狀態(tài),則連接點(diǎn)N7處的電勢變得與例如地電勢的該固定電壓源Vss的電勢相等。然后,如果將開關(guān)電路MlO控制為非連接狀態(tài),則該連接點(diǎn)N7處的電勢變得與通過nMOS M8和M9的寄生二極管傳送的輸入端Vin和輸出端Vout之一處的電勢相等。描述上述高擊穿電壓開關(guān)S7的操作的示例。在第七配置形式中,通過控制高擊穿電壓開關(guān)S7的電流源M5和M6以及開關(guān)電路MlO的通/斷,可實(shí)現(xiàn)高擊穿電壓開關(guān)S7的傳導(dǎo)狀態(tài)、高擊穿電壓開關(guān)S7的第一非傳導(dǎo)狀態(tài)以及高擊穿電壓開關(guān)S7的第二非傳導(dǎo)狀態(tài)。要注意的是,在高擊穿電壓開關(guān)S7中,與傳導(dǎo)狀態(tài)和第二非傳導(dǎo)狀態(tài)之間的切換相比,可按照高速度實(shí)現(xiàn)傳導(dǎo)狀態(tài)和第一非傳導(dǎo)狀態(tài)之間的切換。下面,參考圖22到24來描述高擊穿電壓開關(guān)S7的傳導(dǎo)狀態(tài)、第一非傳導(dǎo)狀態(tài)和第二非傳導(dǎo)狀態(tài)。圖22圖示了高擊穿電壓開關(guān)S7的傳導(dǎo)狀態(tài);圖23圖示了高擊穿電壓開關(guān)S7的第一非傳導(dǎo)狀態(tài);而圖24圖示了高擊穿電壓開關(guān)S7的第二非傳導(dǎo)狀態(tài)。要注意的是,盡管在圖22到32中描述了在幾個(gè)點(diǎn)處指示的電壓,但是它們指示操作的示例,和當(dāng)前技術(shù)不限于所描述的電壓。在圖22中,將電流源M5控制為接通狀態(tài),并將電流源M6控制為接通狀態(tài),而將開關(guān)電路MlO控制為關(guān)斷狀態(tài)。這時(shí),將輸入端Vin和輸出端Vout中的較低一個(gè)通過nMOSM8和M9之一的寄生二極管供應(yīng)到連接點(diǎn)N7。這時(shí),pMOS M3和電流源M5作為源極跟隨器操作,并且nMOS M4關(guān)斷。此外,例如,如果假設(shè)連接點(diǎn)N7處的電壓是5V,則通過將連接點(diǎn)N7處的電壓提高與正向壓降對應(yīng)的電壓Vgs3 (諸如,7V電壓)而獲得的電壓被施加到pMOS M3的源極端。結(jié)果,nMOS M8和M9接通,并且輸入端Vin和輸出端Vout被置于其間的連接狀態(tài)。此外,即使由于可再充電電池芯的剩余容量低、使得輸入端Vin和輸出端Vout之間的電勢差降低到0V,為了不管連接點(diǎn)N7處的電壓生成柵極和源極之間的電壓Vgs3,pMOSM3也可將輸入端Vin和輸出端Vout置于其間的連接狀態(tài)。換言之,不管輸入端Vin和輸出端Vout之間的電勢差,根據(jù)當(dāng)前配置形式的高擊穿電壓開關(guān)S7可通過電流源M5和M6以及開關(guān)電路MlO的控制,將輸入端Vin和輸出端Vout切換到其間的連接狀態(tài)。要注意的是,pMOS M3生成的電壓Vgs3共計(jì)(comes to)具有與pM0SM3的尺寸或縱橫比和電流源M6的電流量對應(yīng)的值,這與上述第四配置形式的情況類似。由于可在設(shè)計(jì)階段按照該方式調(diào)整電壓Vgs3,所以增強(qiáng)了設(shè)計(jì)的自由度,并可根據(jù)應(yīng)用選擇電壓Vgs3。例如,在需要高速開關(guān)的情況下,將電壓Vgs3設(shè)計(jì)為比較低,使得可進(jìn)行減小電壓擺動(dòng)量的這樣的調(diào)整?,F(xiàn)在,參考圖23來描述高擊穿電壓開關(guān)S7的第一非傳導(dǎo)狀態(tài)。將電流源M5控制為關(guān)斷狀態(tài),并將電流源M6控制為接通狀態(tài),而將開關(guān)電路MlO控制為關(guān)斷狀態(tài)。這時(shí),將輸入端Vin和輸出端Vout處的電壓中的較低電壓通過nMOS M8和M9之一的寄生二極管供應(yīng)到連接點(diǎn)N7。其間,nMOS M4和電流源M6配置源極跟隨器電路,而pMOS M3關(guān)斷。因此,向nMOSM4的源極端施加通過將作為連接點(diǎn)N7處的電壓的5V降低與nMOS M4的正向壓降對應(yīng)的電壓Vgs4 (例如,3V的電壓)而獲得的電壓。結(jié)果,pMOS Ml和M2關(guān)斷,并且輸入端Vin和輸出端Vout被置于其間的斷開狀態(tài)。 其后,如果進(jìn)行圖22中圖示的傳導(dǎo)狀態(tài)和圖23中圖示的第一非傳導(dǎo)狀態(tài)之間的切換,則連接點(diǎn)N7處的電勢在輸入端Vin和輸出端Vout處的電壓中的較低電壓附近波動(dòng)。例如,如果將根據(jù)第四配置形式的高擊穿電壓開關(guān)S7施加到上述根據(jù)第二實(shí)施例的充電時(shí)的模塊的端子Vinl和Vin2,則連接點(diǎn)N7處的電壓不是端子Vin2處的電勢(即最高電勢),而是端子Vin2處與端子Vinl處的電壓之一,并在端子Vin2處的電勢(即最高電勢)附近的電勢處波動(dòng)。這是因?yàn)?,在作為切換到第一非傳導(dǎo)狀態(tài)的結(jié)果、連接點(diǎn)N7處的電勢一旦上升到輸入端Vin處的最高電勢之后,即使輸入端Vin處的電壓下降,連接點(diǎn)N7處的電勢也不完全跟隨該電壓波動(dòng),而是通過nMOS M8和M9的寄生二極管的動(dòng)作,在輸入端Vin處的電壓波動(dòng)范圍的最高電勢附近,根據(jù)輸入端Vin處的電壓的波動(dòng),上下移動(dòng),同時(shí)連接點(diǎn)N7處的電勢放電到輸出端Vout。簡而言之,由于包括連接點(diǎn)N7的高擊穿電壓開關(guān)S7的每一節(jié)點(diǎn)處的電壓的波動(dòng)量變得比較小,所以,高擊穿電壓開關(guān)S7能實(shí)現(xiàn)高速開關(guān)。然而,在圖23中圖示的第一非傳導(dǎo)狀態(tài)中的高擊穿電壓開關(guān)S7中,由于從電流源M6穩(wěn)定地供應(yīng)電流,所以高擊穿電壓開關(guān)S7在處于非傳導(dǎo)狀態(tài)中的同時(shí)消耗功率。所以,在根據(jù)第七配置形式的高擊穿電壓開關(guān)S7中,適當(dāng)?shù)剡x擇性使用圖23中圖示的第一非傳導(dǎo)狀態(tài)和其后參考圖24描述的第二非傳導(dǎo)狀態(tài),以達(dá)成功耗降低和高速度操作的實(shí)現(xiàn)兩者。現(xiàn)在,參考圖24來描述高擊穿電壓開關(guān)S7的第二非傳導(dǎo)狀態(tài)。在圖24中,將電流源M5控制為關(guān)斷狀態(tài),并將電流源M6控制為接通狀態(tài),而將開關(guān)電路MlO控制為接通狀態(tài)。這時(shí),將固定電壓源Vss的電壓(例如,OV的地電勢)通過開關(guān)電路MlO供應(yīng)到連接點(diǎn)N7。這時(shí),由于固定電壓源Vss的電壓低于從輸入端Vin輸入的電壓,所以,nMOS M4的柵極電壓成為如上所述高擊穿電壓開關(guān)S7中的最低電壓。結(jié)果,nMOS M4關(guān)斷。此外,盡管電流源M6被控制為接通狀態(tài),但是由于電流源M5和nM0SM4關(guān)斷,所以電流源M6繼續(xù)供應(yīng)電流,直到達(dá)到可用于降低電流源M5和M6的連接點(diǎn)N2處的電勢的最低電勢為止。結(jié)果,電流源M6也被置于和關(guān)斷狀態(tài)類似的狀態(tài)。換言之,nMOS M4、pM0S M3與電流源M5和M6全部被置于關(guān)斷狀態(tài)。這時(shí),由于所有晶體管配置處于關(guān)斷狀態(tài),所以圖24中圖示的第二非傳導(dǎo)狀態(tài)中的高擊穿電壓開關(guān)S7不供應(yīng)穩(wěn)定電流并由此處于低功耗狀態(tài)。要注意的是,盡管在其中連接點(diǎn)N2處的電勢等于固定電壓源Vss的電勢的轉(zhuǎn)變狀態(tài)中、pMOS M3被暫時(shí)置于接通狀態(tài),但是如果pMOS M3被置于接通狀態(tài),則固定電壓源Vss和連接點(diǎn)N2彼此連接。所以,不存在特定問題。然而,由于連接點(diǎn)N7處的電勢被控制為高擊穿電壓開關(guān)S7中的最低電勢,所以為了將高擊穿電壓開關(guān)S7從第二非傳導(dǎo)狀態(tài)改變?yōu)閭鲗?dǎo)狀態(tài),必須等待直到連接點(diǎn)N7處的電勢上升到從輸入端Vin輸入的電勢為止。例如,如果隨后從輸入端Vin輸入的電勢是圖13中示出的電池芯之中的輸出最高電勢的端子Vinl8處的電勢,則需要連接點(diǎn)N7處的電勢從接近高擊穿電壓開關(guān)S7中的最低電勢的電壓上升到最高電勢之前的時(shí)間。這不適于高速開關(guān)。因此,在需要高速開關(guān)操作的情況下,使用圖22中圖示的傳導(dǎo)狀態(tài)與圖23中圖示 的第一非傳導(dǎo)狀態(tài)之間的開關(guān),以實(shí)現(xiàn)高速開關(guān)。然而,在不需要高速開關(guān)操作的情況下,使用圖22中圖示的傳導(dǎo)狀態(tài)與圖24中圖示的第二非傳導(dǎo)狀態(tài)之間的開關(guān),以實(shí)現(xiàn)非高速開關(guān)。通過如上所述選擇性使用這樣的高速開關(guān)和非高速開關(guān),可實(shí)現(xiàn)低功耗和高速開關(guān)兩者。B-5.高擊穿電壓開關(guān)的第八配置形式圖25示出了根據(jù)第八配置形式的高擊穿電壓開關(guān)S8的基本配置。如圖25中看到的,當(dāng)前配置形式的高擊穿電壓開關(guān)S8提供特定示例,其中使用晶體管電路來合并上述第六配置形式的高擊穿電壓開關(guān)S6。在圖25中示出的示例中,使用電流鏡電流來實(shí)現(xiàn)電流源M6和開關(guān)電路M7在通和斷之間的切換。要注意的是,盡管圖25僅不出了向正相位輸入端212P輸入正相位電壓信號的三個(gè)正相位開關(guān),但是在使用差分信號來檢測圖13中的電池電壓的情況下,當(dāng)然存在以下問題,即,也提供向負(fù)相位輸入端212N輸入負(fù)相位電壓信號的負(fù)相位開關(guān)。此外,響應(yīng)于可再充電電池芯的數(shù)目,來適當(dāng)選擇這樣的開關(guān)的數(shù)目。此外,盡管圖25示出了其中合并根據(jù)第六配置形式的高擊穿電壓開關(guān)S6的示例,但是自然可能通過類似方法合并根據(jù)其他配置形式的高擊穿電壓開關(guān)。電流源電路M6-1包括電流源M6_la、由其柵極彼此連接的兩個(gè)nMOS Tl和T2配置的電流鏡電路M6-lb、以及開關(guān)M6-lc。nMOS Tl在其漏極處通過開關(guān)M6_lc和電流源M6_la連接到3V固定電壓源Vddl,并在其源極處連接到OV地。其間,nMOS T2在其漏極處連接到連接點(diǎn)N2-1,并在其源極處連接到OV地。開關(guān)M6-lc可通過正相位選擇信號SelOOP而在通和斷之間切換。結(jié)果,如果將高電平的電壓信號作為正相位選擇信號SelOOP輸入到開關(guān)M6_lc,則電流源M6-la的電流從nMOS Tl的源極流到漏極,并還流到nM0ST2。這時(shí),nMOS M4-1和電流源電路M6-1可作為源極跟隨器操作。換言之,可能使用正相位選擇信號SelOOP促使nMOS M4-1和電流源電路M6-1作為源極跟隨器操作。開關(guān)M7-1包括電流源M7_la、由其柵極彼此連接的兩個(gè)nMOS T3和T4配置的電流鏡電路M7-lb、開關(guān)M7-lc、以及由其柵極彼此連接的pMOS T5和T6配置的電流鏡電路M7-ld。nMOS T3在其漏極處通過開關(guān)M7_lc和電流源M7_la連接到3V的固定電壓源Vddl,并在其源極處連接到OV的地。其間,nMOS T4在其漏極處連接到pMOS T5的漏極并在其源極處連接到OV的地。pMOS T5在其源極處連接到100V的固定電壓源Vdd。pMOS T6在其源極處連接到100V的固定電壓源Vdd并在其漏極處連接到連接點(diǎn)Nl-I。結(jié)果,如果將高電平的電壓信號作為主選擇信號MselOO輸入到開關(guān)M7_lc,則電流源M7-la的電流從nMOS T3的源極流到漏極,并且電流從nMOS T4的漏極流到源極。電流還從pMOS T5的源極流到漏極,并且電流從pMOS T6的源極流到漏極。要注意的是,可以利用主選擇信號MselOO按照適當(dāng)定時(shí),向連接點(diǎn)Nl-I供應(yīng)作為固定電壓源Vdd的電勢的IOOV0要注意的是,其他高擊穿電壓開關(guān)S8-2和S8-3與高擊穿電壓開關(guān)S8-1的電流源電路M6-1和開關(guān)電路M7-1類似地配置,并包括電流源電路M6-2或開關(guān)電路M7-2、以及電流源電路M6-3或開關(guān)電路M7-3。由此,可使用正相位選擇信號SelOlP或Sel02P以及主選 擇信號MselOl或Msel02,按照適當(dāng)定時(shí),來控制要向連接點(diǎn)N2-2和N2-3供應(yīng)的電流的通/斷、以及要向連接點(diǎn)N1-2和N1-3供應(yīng)的100V的固定電壓的通/斷。B-6.高擊穿電壓開關(guān)的第九配置形式圖26示出了根據(jù)第九配置形式的高擊穿電壓開關(guān)的基本配置。如圖26中看到的,高擊穿電壓開關(guān)是特定示例,其中組合合并上述第四配置形式的高擊穿電壓開關(guān)S4和第七配置形式的高擊穿電壓開關(guān)S7。參考圖26,當(dāng)前第九配置形式的高擊穿電壓開關(guān)一般被配置用于高擊穿電壓開關(guān)S9-US9-2和S9-3的適當(dāng)選擇性使用。高擊穿電壓開關(guān)S9-1僅由上述第四配置形式的高擊穿電壓開關(guān)S4配置。聞?chuàng)舸╇妷洪_關(guān)S9-2由上述第四配置形式的聞?chuàng)舸╇妷洪_關(guān)S4和第七配置形式的高擊穿電壓開關(guān)S7的組合來配置。高擊穿電壓開關(guān)S9-3僅由上述第七配置形式的高擊穿電壓開關(guān)S7配置。在聞?chuàng)舸╇妷洪_關(guān)S9-2中,聞?chuàng)舸╇妷洪_關(guān)S4和聞?chuàng)舸╇妷洪_關(guān)S7被平行布置,并在它們的輸入端處彼此連接,以便被用作高擊穿電壓開關(guān)S9-2的輸入端。其間,高擊穿電壓開關(guān)S4和聞?chuàng)舸╇妷洪_關(guān)S7在它們的輸出端處彼此連接,以便被用作聞?chuàng)舸╇妷洪_關(guān)S9-2的輸出端。換言之,聞?chuàng)舸╇妷洪_關(guān)S9-2具有上述第二晶體管電路TC24和第二晶體管電路TC27的組合結(jié)構(gòu)。要注意的是,第二晶體管電路TC24配置PMOS開關(guān);第二晶體管電路TC27配置NMOS開關(guān);連接到第二晶體管電路TC24的nMOS M4、pM0SM3、電流源M5和M6和開關(guān)電路M7配置第一開關(guān)控制電路;而連接到第二晶體管電路TC27的nMOS M4、pM0S M3、電流源M5和M6和開關(guān)電路M7配置第二開關(guān)控制電路。這里,高擊穿電壓開關(guān)S4具有的特性在于,當(dāng)輸入電壓下降到OV附近的電平時(shí),難以實(shí)現(xiàn)高速通/斷操作,而高擊穿電壓開關(guān)S7具有另一特性在于,當(dāng)輸入電壓高時(shí),變得難以實(shí)現(xiàn)高速通/斷操作。所以,對于負(fù)責(zé)高壓側(cè)的可再充電電池芯的電壓的通/斷操作的開關(guān)SW04P到SW18P,使用由高擊穿電壓開關(guān)S4配置的高擊穿電壓開關(guān)S9-1。此外,對于負(fù)責(zé)OV附近的低壓側(cè)的可再充電電池芯的電壓的通/斷操作的正相位開關(guān)SW00P,使用由聞?chuàng)舸╇妷洪_關(guān)S7配置的聞?chuàng)舸╇妷洪_關(guān)S9-3。此外,對于負(fù)責(zé)可再充電電池芯的電壓的通/斷操作的開關(guān)SW01P到SW03P,使用通過高擊穿電壓開關(guān)S4和高擊穿電壓開關(guān)S7的組合所實(shí)現(xiàn)的高擊穿電壓開關(guān)S9-2。如果按照該方式采用高擊穿電壓開關(guān)S9-2,則可能根據(jù)應(yīng)用使用利用高擊穿電壓開關(guān)S4進(jìn)行的第一切換模式和利用高擊穿電壓開關(guān)S7進(jìn)行的第二切換模式中的適當(dāng)切換模式,以執(zhí)行開關(guān)。所以,能提供在不取決于輸入電壓的情況下可實(shí)現(xiàn)高速開關(guān)的高擊穿電壓。C.總結(jié)盡管上面描述了高擊穿電壓開關(guān)的各種配置形式、用于操作高擊穿電壓開關(guān)的開關(guān)的特定實(shí)施例等,但是當(dāng)前技術(shù)也可按照以下方式配置。(I)一種用于接通/關(guān)斷第一端子和第二端子之間的連接的開關(guān),包括第一晶體管電路,由在該第一端子和該第二端子之間串聯(lián)連接的兩個(gè)晶體管配置;和第二晶體管電路,具有與所述兩個(gè)晶體管的源極端連接的柵極端和與所述兩個(gè)晶體管的柵極端連接的源極端,通過在高和低電平之間切換所述第二晶體管電路的源極端的電勢,而在通和斷狀態(tài)之間切換該第一端子和該第二端子之間的連接。
(2)根據(jù)以上(I)的開關(guān),其中所述兩個(gè)晶體管由具有彼此連接的源極端的第一 P型MOS晶體管和第二 P型MOS晶體管配置,和所述第二晶體管電路包括第三P型MOS晶體管,其具有與所述第一和第二 P型MOS晶體管的源極端連接的柵極端、和與所述第一和第二P型MOS晶體管的柵極端連接的源極端。(3)根據(jù)以上(2)的開關(guān),其中所述第三P型MOS晶體管接通,以關(guān)斷所述第一 P型MOS晶體管和所述第二 P型MOS晶體管,由此切斷該第一端子和該第二端子之間的連接。(4)根據(jù)以上(I)到(3)中的任一個(gè)的開關(guān),其中所述兩個(gè)晶體管由具有彼此連接的源極端的第一 P型MOS晶體管和所述第二 P型MOS晶體管配置,以及所述第二晶體管電路包括第四N型MOS晶體管,該第四N型MOS晶體管具有與所述第一和第二 P型MOS晶體管的源極端連接的柵極端和與所述第一和第二 P型MOS晶體管的柵極端連接的源極端。(5)根據(jù)以上(4)的開關(guān),其中所述第四N型MOS晶體管接通,以接通所述第一 P型MOS晶體管和所述第二 P型MOS晶體管,由此接通該第一端子和該第二端子之間的連接。(6)根據(jù)以上(I)的開關(guān),其中所述兩個(gè)晶體管由具有彼此連接的源極端的第五N型MOS晶體管和第六N型MOS晶體管配置,以及所述第二晶體管電路包括第七P型MOS晶體管,該第七P型MOS晶體管具有與所述第五和第六N型MOS晶體管的源極端連接的柵極端和與所述第五和第六N型MOS晶體管的柵極端連接的源極端。(7)根據(jù)以上(6)的開關(guān),其中所述第七P型MOS晶體管接通,以接通所述第五N型MOS晶體管和所述第六N型MOS晶體管,由此接通該第一端子和該第二端子之間的連接。(8)根據(jù)以上(I)、(6)和(7)中的任一個(gè)的開關(guān),其中所述兩個(gè)晶體管由具有彼此連接的源極端的第五N型MOS晶體管和第六N型MOS晶體管配置,以及所述第二晶體管電路包括第八N型MOS晶體管,該第八N型MOS晶體管具有與所述第五和第六N型MOS晶體管的源極端連接的柵極端和與所述第五和第六N型MOS晶體管的柵極端連接的源極端。(9)根據(jù)以上(8)的開關(guān),其中所述第八N型MOS晶體管接通,以關(guān)斷所述第五N型MOS晶體管和所述第六N型MOS晶體管,由此切斷該第一端子和該第二端子之間的連接。(10)根據(jù)以上(I)到(9)中的任一個(gè)的開關(guān),進(jìn)一步包括開關(guān)電路,配置為切換在所述兩個(gè)晶體管之間的連接點(diǎn)與預(yù)定固定電壓源之間的連接。(11)根據(jù)以上(I)的開關(guān),其中所述兩個(gè)晶體管由第九N型MOS晶體管和第十N型MOS晶體管配置,以及所述第二晶體管包括第十一 N型MOS晶體管和第十二 N型MOS晶體管,該第十一 N型MOS晶體管具有與所述第九N型MOS晶體管的源極端連接的柵極端、和與所述第九N型MOS晶體管的柵極端連接的源極端,以及該第十二 N型MOS晶體管具有與所述第十N型MOS晶體管的源極端連接的柵極端、和與所述第十N型MOS晶體管的柵極端連接的源極端。(12)根據(jù)以上(I)、(2)和(11)中的任一個(gè)的開關(guān),進(jìn)一步包括電流鏡電路,被配置為取決于是否要從該源極端提取電流,而在高和低電平之間切換所述第二晶體管電路的源極端處的電勢;和開關(guān)電路,被配置為根據(jù)控制信號切換是否要向所述電流鏡電路供應(yīng)電流。(13)根據(jù)以上(12)的開關(guān),其中所述電流鏡電路由彼此連接的多個(gè)電流鏡電路配置,以及所述開關(guān)電路包括與所述電流鏡電路的柵極端之一連接的晶體管,并切換是否要向該晶體管供應(yīng)電流,以切換是否要向所述電流鏡電路供應(yīng)電流。(14)一種用于接通/關(guān)斷第一端子和第二端子之間的連接的開關(guān),包括P型MOS開關(guān),由在該第一端子和該第二端子之間串聯(lián)連接的兩個(gè)P型MOS晶體管形成;第一開關(guān)控 制電路,包括晶體管,該晶體管具有與所述兩個(gè)P型MOS晶體管的源極端連接的柵極端、和與所述兩個(gè)P型MOS晶體管的柵極端連接的源極端;N型MOS開關(guān),由在該第一端子和該第二端子之間串聯(lián)連接的兩個(gè)N型MOS晶體管形成;和第二開關(guān)控制電路,包括晶體管,該晶體管具有與所述兩個(gè)N型MOS晶體管的源極端連接的柵極端、和與所述兩個(gè)N型MOS晶體管的柵極端連接的源極端。(15)根據(jù)以上(14)的開關(guān),其中通過在高和低電平之間切換在所述第一開關(guān)控制電路中提供的晶體管的源極端的電勢,來實(shí)現(xiàn)在通和斷狀態(tài)之間切換該第一端子和該第二端子之間的連接的第一切換模式,和通過在高和低電平之間切換在所述第二開關(guān)控制電路中提供的晶體管的源極端的電勢,來實(shí)現(xiàn)在通和斷狀態(tài)之間切換該第一端子和該第二端子之間的連接的第二切換模式。(16)—種用于接通/關(guān)斷第一端子和第二端子之間的連接的開關(guān),包括多個(gè)開關(guān)電路,其每一個(gè)具有第一晶體管電路,由在該第一端子和該第二端子之間串聯(lián)連接的兩個(gè)晶體管配置,第二晶體管電路,具有與所述兩個(gè)晶體管的源極端連接的柵極端、和與所述兩個(gè)晶體管的柵極端連接的源極端,第一電流鏡電路,與所述第二晶體管電路的源極端連接,第一晶體管,具有與所述第一電流鏡電路連接的漏極端,第一開關(guān),具有與所述第一晶體管的柵極端連接的第一端,和第二開關(guān),具有與所述第一晶體管的柵極端連接的第一端和接地的第二端;和第二晶體管,具有與所述開關(guān)電路的第一開關(guān)的第二端連接的柵極端,所述第一開關(guān)在通和斷狀態(tài)之間切換,以切換所述第一晶體管和所述第二晶體管是否作為第二電流鏡電路操作,而所述第二開關(guān)在通和斷狀態(tài)之間切換,以切換是否要向所述第一和第二電流鏡電路供應(yīng)電流,以由此在高和低電平之間切換所述第二晶體管電路的源極端處的電勢。(17) 一種用于監(jiān)視多個(gè)可再充電電池芯的充電狀態(tài)的充電監(jiān)視設(shè)備,包括電勢測量部件,被配置為測量所述可再充電電池芯的電勢;和開關(guān),被配置為選擇所述電勢測量部件所要測量的所述可再充電電池芯之一,所述開關(guān)接通/關(guān)斷所選擇的所述可再充電電池芯之一和所述電勢測量部件之間的連接,所述開關(guān)包括第一晶體管電路,由在所述可再充電電池芯和所述電勢測量部件之間串聯(lián)連接的兩個(gè)晶體管配置,和第二晶體管電路,具有與所述兩個(gè)晶體管的源極端連接的柵極端、和與所述兩個(gè)晶體管的柵極端連接的源極端,通過在高和低電平之間切換所述第二晶體管電路的源極端的電勢,來在通和斷狀態(tài)之間切換所述可再充電電池芯和所述電勢測量部件之間的連接。(18) 一種可再充電電池模塊,包括多個(gè)可再充電電池芯;和充電監(jiān)視設(shè)備,包括用于測量所述可再充電電池芯的電勢的電勢測量部件、和用于選擇所述電勢測量部件所要測量的所述可再充電電池芯之一的開關(guān),所述開關(guān)接通/關(guān)斷所選擇的所述可再充電電池芯之一和所述電勢測量部件之間的連接,所述開關(guān)包括第一晶體管電路,由在所述可再充電電池芯和所述電勢測量部件之間串聯(lián)連接的兩個(gè)晶體管配置,和第二晶體管電路,具有與所述兩個(gè)晶體管的源極端連接的柵極端、和與所述兩個(gè)晶體管的柵極端連接的源極端,通過在高和低電平之間切換所述第二晶體管電路的源極端的電勢,來在通和斷狀態(tài)之間切換所述可再充電電池芯和所述電勢測量部件之間的連接。要注意的是,上述開關(guān)是模擬開關(guān),并且即使將它們置于關(guān)斷狀態(tài),它們也不能完 全中斷電流,而是有時(shí)使得電流流過,盡管該電流可以非常小。而且,即使將開關(guān)置于接通狀態(tài),有時(shí)流經(jīng)開關(guān)的電流也減小,盡管該電流可以非常小。上述開關(guān)的接通狀態(tài)表示與開關(guān)的關(guān)斷狀態(tài)的電流相比、其中電流流經(jīng)開關(guān)的狀態(tài),而關(guān)斷狀態(tài)是與接通狀態(tài)相比、其中電流不流動(dòng)的狀態(tài)。這里公開的實(shí)施例和配置形式僅僅是當(dāng)前技術(shù)的示例,并且當(dāng)前技術(shù)不應(yīng)限于上述實(shí)施例和配置形式。所以,上述實(shí)施例和配置形式可取決于設(shè)計(jì)規(guī)范等按照各種方式被自然修改或改變,而不脫離本公開的技術(shù)范圍。此外,當(dāng)前技術(shù)不應(yīng)限于上述實(shí)施例和配置形式,而是包括以下形式,使得包括在這些實(shí)施例和配置形式中公開的組件或配置的替換或修改,并且包括以下形式,使得包括參考現(xiàn)有技術(shù)在這些實(shí)施例和配置形式中公開的組件或配置的替換或修改,以及類似形式。本公開包括與2012年6月7日向日本專利局提交的日本優(yōu)先權(quán)專利申請JP2012-130116中公開的內(nèi)容相關(guān)的主題,通過引用由此合并其全部內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種用于接通/關(guān)斷第一端子和第二端子之間的連接的開關(guān),包括 第一晶體管電路,由在該第一端子和該第二端子之間串聯(lián)連接的兩個(gè)晶體管配置;和 第二晶體管電路,具有與所述兩個(gè)晶體管的源極端連接的柵極端和與所述兩個(gè)晶體管的柵極端連接的源極端, 通過在高和低電平之間切換所述第二晶體管電路的源極端的電勢,而在通和斷狀態(tài)之間切換該第一端子和該第二端子之間的連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的開關(guān), 其中所述兩個(gè)晶體管由具有彼此連接的源極端的第一 P型MOS晶體管和第二 P型MOS晶體管配置,和 所述第二晶體管電路包括第三P型MOS晶體管,其具有與所述第一和第二 P型MOS晶體管的源極端連接的柵極端、和與所述第一和第二 P型MOS晶體管的柵極端連接的源極端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的開關(guān),其中所述第三P型MOS晶體管接通,以關(guān)斷所述第一P型MOS晶體管和所述第二 P型MOS晶體管,由此切斷該第一端子和該第二端子之間的連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I的開關(guān), 其中所述兩個(gè)晶體管由具有彼此連接的源極端的第一 P型MOS晶體管和所述第二 P型MOS晶體管配置,以及 所述第二晶體管電路包括第四N型MOS晶體管,該第四N型MOS晶體管具有與所述第一和第二 P型MOS晶體管的源極端連接的柵極端和與所述第一和第二 P型MOS晶體管的柵極端連接的源極端。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的開關(guān),其中所述第四N型MOS晶體管接通,以接通所述第一P型MOS晶體管和所述第二 P型MOS晶體管,由此接通該第一端子和該第二端子之間的連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求I的開關(guān), 其中所述兩個(gè)晶體管由具有彼此連接的源極端的第五N型MOS晶體管和第六N型MOS晶體管配置,以及 所述第二晶體管電路包括第七P型MOS晶體管,該第七P型MOS晶體管具有與所述第五和第六N型MOS晶體管的源極端連接的柵極端和與所述第五和第六N型MOS晶體管的柵極端連接的源極端。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的開關(guān),其中所述第七P型MOS晶體管接通,以接通所述第五N型MOS晶體管和所述第六N型MOS晶體管,由此接通該第一端子和該第二端子之間的連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求I的開關(guān), 其中所述兩個(gè)晶體管由具有彼此連接的源極端的第五N型MOS晶體管和第六N型MOS晶體管配置,以及 所述第二晶體管電路包括第八N型MOS晶體管,該第八N型MOS晶體管具有與所述第五和第六N型MOS晶體管的源極端連接的柵極端和與所述第五和第六N型MOS晶體管的柵極端連接的源極端。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的開關(guān),其中所述第八N型MOS晶體管接通,以關(guān)斷所述第五N型MOS晶體管和所述第六N型MOS晶體管,由此切斷該第一端子和該第二端子之間的連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求I的開關(guān),進(jìn)一步包括 開關(guān)電路,配置為切換在所述兩個(gè)晶體管之間的連接點(diǎn)與預(yù)定固定電壓源之間的連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求I的開關(guān), 其中所述兩個(gè)晶體管由第九N型MOS晶體管和第十N型MOS晶體管配置,以及所述第二晶體管包括第i^一 N型MOS晶體管和第十二 N型MOS晶體管,該第i^一 N型MOS晶體管具有與所述第九N型MOS晶體管的源極端連接的柵極端、和與所述第九N型MOS晶體管的柵極端連接的源極端,以及該第十二 N型MOS晶體管具有與所述第十N型MOS晶體管的源極端連接的柵極端、和與所述第十N型MOS晶體管的柵極端連接的源極端。
12.根據(jù)權(quán)利要求I的開關(guān),進(jìn)一步包括 電流鏡電路,被配置為取決于是否要從該源極端提取電流,而在高和低電平之間切換所述第二晶體管電路的源極端處的電勢;和 開關(guān)電路,被配置為根據(jù)控制信號切換是否要向所述電流鏡電路供應(yīng)電流。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的開關(guān), 其中所述電流鏡電路由彼此連接的多個(gè)電流鏡電路配置,以及所述開關(guān)電路包括與所述電流鏡電路的柵極端之一連接的晶體管,并切換是否要向該晶體管供應(yīng)電流,以切換是否要向所述電流鏡電路供應(yīng)電流。
14.一種用于接通/關(guān)斷第一端子和第二端子之間的連接的開關(guān),包括 P型MOS開關(guān),由在該第一端子和該第二端子之間串聯(lián)連接的兩個(gè)P型MOS晶體管形成; 第一開關(guān)控制電路,包括晶體管,該晶體管具有與所述兩個(gè)P型MOS晶體管的源極端連接的柵極端、和與所述兩個(gè)P型MOS晶體管的柵極端連接的源極端; N型MOS開關(guān),由在該第一端子和該第二端子之間串聯(lián)連接的兩個(gè)N型MOS晶體管形成;和 第二開關(guān)控制電路,包括晶體管,該晶體管具有與所述兩個(gè)N型MOS晶體管的源極端連接的柵極端、和與所述兩個(gè)N型MOS晶體管的柵極端連接的源極端。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的開關(guān), 其中通過在高和低電平之間切換在所述第一開關(guān)控制電路中提供的晶體管的源極端的電勢,來實(shí)現(xiàn)在通和斷狀態(tài)之間切換該第一端子和該第二端子之間的連接的第一切換模式,和 通過在高和低電平之間切換在所述第二開關(guān)控制電路中提供的晶體管的源極端的電勢,來實(shí)現(xiàn)在通和斷狀態(tài)之間切換該第一端子和該第二端子之間的連接的第二切換模式。
16.一種用于接通/關(guān)斷第一端子和第二端子之間的連接的開關(guān),包括 多個(gè)開關(guān)電路,其每一個(gè)具有 第一晶體管電路,由在該第一端子和該第二端子之間串聯(lián)連接的兩個(gè)晶體管配置, 第二晶體管電路,具有與所述兩個(gè)晶體管的源極端連接的柵極端、和與所述兩個(gè)晶體管的柵極端連接的源極端, 第一電流鏡電路,與所述第二晶體管電路的源極端連接, 第一晶體管,具有與所述第一電流鏡電路連接的漏極端, 第一開關(guān),具有與所述第一晶體管的柵極端連接的第一端, 第二開關(guān),具有與所述第一晶體管的柵極端連接的第一端和接地的第二端;和第二晶體管,具有與所述開關(guān)電路的第一開關(guān)的第二端連接的柵極端, 所述第一開關(guān)在通和斷狀態(tài)之間切換,以切換所述第一晶體管和所述第二晶體管是否作為第二電流鏡電路操作,而所述第二開關(guān)在通和斷狀態(tài)之間切換,以切換是否要向所述第一和第二電流鏡電路供應(yīng)電流,以由此在高和低電平之間切換所述第二晶體管電路的源極端處的電勢。
17.—種用于監(jiān)視多個(gè)可再充電電池芯的充電狀態(tài)的充電監(jiān)視設(shè)備,包括 電勢測量部件,被配置為測量所述可再充電電池芯的電勢;和 開關(guān),被配置為選擇所述電勢測量部件所要測量的所述可再充電電池芯之一, 所述開關(guān)接通/關(guān)斷所選擇的所述可再充電電池芯之一和所述電勢測量部件之間的連接, 所述開關(guān)包括 第一晶體管電路,由在所述可再充電電池芯和所述電勢測量部件之間串聯(lián)連接的兩個(gè)晶體管配置,和 第二晶體管電路,具有與所述兩個(gè)晶體管的源極端連接的柵極端、和與所述兩個(gè)晶體管的柵極端連接的源極端, 通過在高和低電平之間切換所述第二晶體管電路的源極端的電勢,來在通和斷狀態(tài)之間切換所述可再充電電池芯和所述電勢測量部件之間的連接。
18.—種可再充電電池模塊,包括 多個(gè)可再充電電池芯;和 充電監(jiān)視設(shè)備,包括用于測量所述可再充電電池芯的電勢的電勢測量部件、和用于選擇所述電勢測量部件所要測量的所述可再充電電池芯之一的開關(guān), 所述開關(guān)接通/關(guān)斷所選擇的所述可再充電電池芯之一和所述電勢測量部件之間的連接, 所述開關(guān)包括 第一晶體管電路,由在所述可再充電電池芯和所述電勢測量部件之間串聯(lián)連接的兩個(gè)晶體管配置,和 第二晶體管電路,具有與所述兩個(gè)晶體管的源極端連接的柵極端、和與所述兩個(gè)晶體管的柵極端連接的源極端, 通過在高和低電平之間切換所述第二晶體管電路的源極端的電勢,來在通和斷狀態(tài)之間切換所述可再充電電池芯和所述電勢測量部件之間的連接。
全文摘要
這里公開了一種用于接通/關(guān)斷第一端子和第二端子之間的連接的開關(guān)。該開關(guān)包括第一晶體管電路,由在該第一端子和該第二端子之間串聯(lián)連接的兩個(gè)晶體管配置;和第二晶體管電路,具有與所述兩個(gè)晶體管的源極端連接的柵極端和與所述兩個(gè)晶體管的柵極端連接的源極端。通過在高和低電平之間切換所述第二晶體管電路的源極端的電勢,而在通和斷狀態(tài)之間切換該第一端子和該第二端子之間的連接。
文檔編號H03K17/687GK102970014SQ20121030427
公開日2013年3月13日 申請日期2012年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月31日
發(fā)明者小野和俊, 柳瀬直人, 田上浩康, 執(zhí)行信彥, 鈴木登志生, 塚本耕治 申請人:索尼公司