開關電路、選擇電路、以及電壓測定裝置製造方法
2023-05-01 21:27:11
開關電路、選擇電路、以及電壓測定裝置製造方法
【專利摘要】本發明提供有助於電壓測定裝置中的電壓測定精度提高和電池的消耗電流均勻化的技術。開關電路（SWP、SWN）具有：設置在輸入端子與輸出端子之間的開關元件（MP1及MP2、MN1及MN2）；和在中間夾著輸入電壓而彼此不同的第1電源電壓（VCC或GND）與第2電源電壓（GND或VCC）之間被驅動的開關驅動部（401～409）。開關驅動部具有：源極跟隨器電路（401、404），其漏極側連接於供給第1電源電壓的第1電源端子側，輸入與輸入電壓相應的電壓，並將在輸出側生成的電壓作為用於驅動開關元件的驅動電壓而供給到開關元件；和電流控制部（402、405），其根據控制信號（ENABLE）對源極跟隨器電路的輸出側與供給第2電源電壓的第2電源端子之間的電流路徑進行開閉。
【專利說明】開關電路、選擇電路、以及電壓測定裝置
【技術領域】
本發明涉及開關電路、選擇電路、以及電壓測定裝置，尤其涉及適用於從多個電壓中選擇ー個電壓並進行測定的電壓測定裝置的有效技術。
【背景技術】
當前，不分汽車製造商，在眾多企業、團體中對使用電動機作為車輛行駛用驅動源的電動汽車(EV:electric vehicle)和混合動カ車(HEV:hybrid electric vehicle)進行研發。為了驅動這些電動機，需要具有數百伏特的高電壓的車輛搭載電源。上述車輛搭載電源能夠通過將產生幾伏特左右電壓的單電池(也稱作「電池單元」)多個串聯連接而成的電池組來實現。
在電動汽車等中，在車輛行駛時和充電時等所有的使用環境下，都需要為了判斷電池的狀態(例如，過充電狀態、過放電狀態、充電餘量等)而對各電池單元VCL的每ー個的電壓高精度地進行測定。電池電壓的高精度檢測技術對於電池能量的有效利用是必需的，尤其是作為車輛用電源而與車輛的安全性和車輛行駛距離的遠距離化相關聯的重要技木。
為了應對這樣的高精度化的要求、且為了實現進一步的低成本化,車輛搭載電源中的電壓測定裝置的主要已實用化的結構為，不是對每ー個電池単元VCL裝備ー個AD轉換器(以下，也稱作ADC (Analog-to-Digital Converter))而是將數個?數十個電池單元集成為ー個塊並對每ー個塊裝備ー個ADC。另外，為了實現該結構，電壓測定裝置搭載多路轉接電路(以下，也稱作MUX (multiplexer)),通過MUX將處於不同電壓水平的多個電池電壓按時間順序依次切換成以最低電位(地線(GND)電平)為基準而設計的ADC的信號輸入，由此實現電壓的測定。另外，作為測定電池電壓的電路方式，一直以來最常使用的是利用了飛渡電容器電路的方式(例如參照專利文獻I)。該方式將至少ー個電容器用作MUX電路的一部分而構成。通常時，該電容器的兩極的任一端子均不固定於特定電位，通過電池側的開關電路能夠與各電池的兩極的輸入電壓端子連接，通過ADC側的開關電路而能夠與ADC的兩個輸入端子連接。另外，能夠通過其他開關電路將電容器的ー個端子連接於GND電位或規定的固定電位。以下簡單說明專利文獻I所記載的飛渡電容器電路的測定時的動作。例如，首先，將要測定電壓的電池的兩端和電容器C連接的電池側開關被接通而向電容器C充入電池電壓。接著，在將電池側開關斷開後，將電容器C的某ー電極連接於GND電位或固定電位。由此，能夠使電壓水平不同的電池電壓轉換到ADC的動作範圍內的電壓區域中。然後，在該狀態下，通過將ADC側的開關接通使電容器C與ADC電連接，並通過ADC讀取其電壓值。此外，有時會在電容器C與ADC之間使用緩衝放大器或差動放大器，但動作順序是相同的。
作為電壓測定裝置的現有技術，在專利文獻I至9中有所公開，作為其他相關技術，在專利文獻10至12中有所公開。
在專利文獻I中公開有如下技術:在飛渡電容器方式的電壓測定裝置的各開關電路中，作為在將連接電池電壓輸入和電容間的開關元件接通時使從電池消耗的開關的驅動電流均勻化的方法，按每ー個電池對所述驅動電流進行加權，以使得越是驅動與上位的單位電池單元連接的開關的電平轉換電路，使在該電平轉換電路中流動的消耗電流越大。
在專利文獻2中公開有如下方法:相對於電池單元數量N個，對其與電容器的連接使用N+1個PNP構造或NPN構造的開關元件來與電壓檢測電路連接。
在專利文獻3至6中公開有如下結構:使用與測定對象的電壓源相同數量的電容器，並對各開關電路的開關元件僅使用一個N型或P型的MOSFET。另外在專利文獻5中公開有如下方法:為了改善由於在飛渡電容器中使用的開關的寄生電容而導致的測定誤差，預先測定包含開關組的寄生電容在內的雜散電容，並根據飛渡電容器的電容量和所測定的上述雜散電容等計算出因蓄積在雜散電容中的電荷導致的誤差電壓，根據該誤差電壓而計算出測定電壓。而且，在專利文獻6中公開有針對因開關的寄生電容成分所導致的誤差的改善方法。
在專利文獻7中公開有如下方法:為了應對用作開關元件的MOS電晶體的源極、漏極間的寄生二極體所導致的電荷洩漏，在電壓測定電路中使用與電池單元數量相應的電容器，並且對各開關電路的開關元件使用M0SFET。
在專利文獻8中公開有如下方法:在用於使連接電池電壓輸入和電容間的開關接通的信號的電平轉換電路中使用電容器，並通過交流信號將開關接通。
在專利文獻9中公開有如下方法:與上述專利文獻5同樣地，為了改善由於開關的寄生電容而產生的測定誤差，使用將開關和差動放大電路(0P放大器)組合而成的採樣保持電路。
在專利文獻10中公開有用於在蓄電池保護電路中使蓄電池的充電穩定地進行的、夕卜部電極與蓄電池之間的供電路徑的開閉控制方法。
在專利文獻11中公開有通過一個MOS電晶體而耐壓不足的系統中的級聯電晶體的連接方法。
在專利文獻12中公開有在蓄電池充電控制中用於防止因蓄電池的過充電或輸入電壓下降而導致電流從蓄電池反流的技術。
現有技術文獻 專利文獻
專利文獻1:日本特開2005-265776號公報 專利文獻2:日本特開2006-53120號公報 專利文獻3:國際公開W02004/086065號小冊子 專利文獻4:日本特開2005-283258號公報 專利文獻5:日本特開2006-105824號公報 專利文獻6:日本特開2005-3394號公報 專利文獻7:日本特開2005-91136號公報 專利文獻8:日本特開2005-17289號公報 專利文獻9:日本特開2008-99371號公報 專利文獻10:日本特開2006-320183號公報 專利文獻11:日本特開2002-9600號公報 專利文獻12:日本特開2009-301209號公報
本申請發明人根據電壓測定裝置中的電壓測定精度的高精度化和電池的消耗電流的均勻化的要求重新研究了該技術課題，結果發現以下新的課題。
第I課題為，由於測定對象的電池能耗的不均衡而導致電池續航能力下降。
圖19不是公知技術，是本申請發明人先於本發明研究出的以P型MOS電晶體為開關元件的開關電路的一例。另外，圖20與圖19同樣地，是本申請發明人先於本發明研究出的以N型MOS電晶體為開關元件的開關電路的一例。
圖19及圖20所示的開關電路具有開關驅動部，該開關驅動部由以下部分構成:將兩個MOS電晶體的源極共用地連接並且將柵極共用地連接的雙向開關；由用於控制該開關的控制信號(ENABLE)控制的MOS電晶體；產生恆流的MOS電晶體；和電阻R。例如，考慮使用該圖的開關電路來作為電壓測定裝置的MUX電路中的開關電路的情況。在通過該電壓測定裝置對構成電池組的各個電池單元的電壓進行測定的情況下，通過開關驅動電路將開關接通，從而使測定對象電池單元所連接的輸入端子(VIN)與連接在測量電路側的輸出端子(VOUT)連接。此時，在開關驅動電路中，用於接通開關的驅動電流I從輸入側(VIN)經由電阻R而流向地線(GND)。像這樣，為了實現在開關驅動電路中使用低耐壓元件和使基於信號的控制容易，當通過使驅動電流I能夠從測量對象電池單元的電極向GND電平流動來驅動開關元件時，由於各個電池單元串聯連接，所以導致越是配置在下位側的電池單元就越被多次取出驅動電流。相反，幾乎不從配置在最上位側的電池單元取出驅動電流，因此導致電池能耗的不均衡。作為其對策方法，如上所述，在專利文獻I中示出了進行開關驅動電路的驅動電流的加權的方法，但在該方法中，在使串聯連接的電池單元的數量增加的情況下，驅動電流與該數量相應地增大，為了抑制電池的耗電就需要使驅動電流的單位電流相當小。另外，最下位附近的開關元件必須通過微小電流來產生接通電壓，因此驅動電路的用於產生接通電壓的電阻元件(例如，與圖19及圖20的電阻R相當的電阻元件)變成高電阻，導致電壓測定裝置的面積增大。
第2課題為，通過開關元件及信號路徑的電阻成分和開關元件的驅動電流而產生的電壓降導致電壓測定精度惡化。如上述第I課題所示，當從測量對象的電池單元供給用於接通開關元件的驅動電流時，由於上述驅動電流流過開關元件的接通電阻、供上述驅動電流流動的信號路徑的電阻成分、在電池單元的電極與開關元件之間外置的消除噪聲濾波器的電阻成分，所以會產生電壓降。這些電阻成分無法在全部製品中製造成一樣，從而必然導致元件產生偏差，而該電阻成分的偏差會使各個電壓降產生差別。該電壓降的差別成為電壓測定精度惡化的主要因素。例如在專利文獻2中，作為與各電池單元對應的開關元件，對正極側的開關使用PMOS電晶體，對負極側使用NMOS開關，但在這樣組合構成的開關電路中，在上述電阻成分的偏差較大的情況下，由於驅動電流的流動方向不同而導致電壓降不會相互抵消，反倒存在產生大的測定誤差要因的可能性。關於該驅動電流所導致的測定誤差的改善方法，在上述專利文獻I至12中沒有特別提及。在專利文獻8中，如上所述示出為了驅動開關元件而使用驅動電容器的方法，但是使開關接通的交流信號自身有可能成為測定噪聲。為了防止測定噪聲，考慮需要保持電壓的飛渡電容器電路，以便在將開關與電池側斷開時能夠進行測定。另外，為了通過電壓測定裝置實現該方法，不得不使用面積較大的電容器元件，從而導致電路規模增大。
第3課題為，因在斷開狀態的開關元件中產生意外的電流洩漏路徑(leak path)而導致測定精度惡化。例如在將電池單元選擇性地連接於一個飛渡電容器的MUX電路中，考慮使用MOS電晶體來作為各個開關元件的情況。為了測定一個電池單元的電壓，在使該電池單元的開關元件(M0S電晶體)接通時，斷開其他電池單元的開關元件(M0S電晶體)。但是，即使控制其他電池單元的MOS電晶體的柵極而使其斷開，若產生其源極、漏極間的寄生二極體導通那樣的電壓關係，則除了從測定對象的電池單元朝向飛渡電容器的電流路徑以夕卜，還會產生朝向斷開了的開關元件的電流路徑，對於測定對象的電池單元來說有可能觀察到意外的負載電流。由於該負載電流和從電池至MUX電路輸出的路徑中的電阻成分會產生電壓降，該電壓降成為產生測定誤差的誤差主要因素。作為該課題的對策方法，在上述專利文獻3至7中提出有寄生二極體不工作的結構，但在這些方法中，由於必須內置與電池單元數量相應的飛渡電容器，所以導致電路面積增大。另一方面，即使在如專利文獻9等那樣作為開關元件而使用將兩個MOS電晶體的源極共用地連接並且將柵極共用地連接的雙向開關的情況下，也會在例如測定對象的電池的電壓比斷開狀態的開關元件的PMOS電晶體的源極節點高的情況下，上述PMOS電晶體的寄生二極體動作而產生負載電流。另外，在測定對象的電池的電壓比斷開狀態的開關元件的NMOS電晶體的源極節點低的情況下，上述NMOS電晶體的寄生二極體動作而產生負載電流。
第4課題為，因飛渡電容器方式的電壓測定裝置中的開關元件的寄生電容及OP放大器的偏置誤差等導致產生由器件引起的測定誤差。如在上述的專利文獻5及專利文獻9中也提及那樣，在飛渡電容器方式的電壓測定裝置中，由於開關元件的寄生電容成為測定誤差主要因素，所以針對測定的高精度化需要對策。在專利文獻5及專利文獻9的任一文獻中，用於修正誤差的處理等複雜而導致電路規模增大。尤其是，在如專利文獻9那樣在飛渡電容器電路中，在電容與ADC之間出於緩衝作用而增加OP放大器、或採用使用了 OP放大器的採樣保持電路的情況下，OP放大器自身的偏置電壓等成為誤差主要因素。雖然修正該誤差的方法存在多種，但有可能耗費許多工夫還會導致測量時間增加和耗電增大。
另外，通過專利文獻10至12所公開的任一技術均無法解決上述問題。
【發明內容】
本發明的目的在於提供一種有助於電壓測定裝置中的電壓測定精度的提高和電池的消耗電流的均勻化的技術。
本發明的上述目的以及其他目的和新特徵能夠根據本說明書的記載及附圖得以明確。
對本申請所公開的發明的代表性方案的概要簡單說明如下。
即，開關電路具有:設置在輸入端子與輸出端子之間的開關元件；和在中間隔著向上述輸入端子供給的輸入電壓而彼此不同的第I電源電壓與第2電源電壓之間被驅動的開關驅動部。上述開關驅動部具有:源極跟隨器電路，其漏極側連接於供給第I電源電壓的第I電源端子側，輸入與輸入電壓相應的電壓，並將在輸出側生成的電壓作為用於驅動上述開關元件的驅動電壓而供給到上述開關元件；和電流控制部，其根據上述控制信號對上述源極跟隨器電路的輸出側與供給第2電源電壓的第2電源端子之間的電流路徑進行開閉。
發明效果
對根據本申請所公開的發明的代表性方案而得到的效果簡單說明如下。
即，本開關電路有助於電壓測定裝置中的電壓測定精度的提高和電池的消耗電流的均勻化。【專利附圖】
【附圖說明】
圖1是表示實施方式I的電壓測定裝置的一例的框圖。
圖2是表示電壓測定裝置2的電源供給的一例的說明圖。
圖3是表示電壓測定裝置2中的MUX電路30的一部分開關電路的連接部分的說明圖。 圖4是表示電壓測定裝置2的動作定時的一例的時序圖。
圖5是表不MUX電路30的以P型MOS電晶體為開關兀件的開關電路的一例的電路圖。 圖6是表不MUX電路30的以N型MOS電晶體為開關兀件的開關電路的一例的電路圖。 圖7是表不使用了兩種開關電路的MUX電路30的結構例的框圖。
圖8是表示EV或HEV用的蓄電池的電壓測定系統的一例的框圖。
圖9是表示EV或HEV用的蓄電池的電壓測定系統的另外一例的框圖。
圖10是表不使用了 P型MOS電晶體的雙向開關兀件的開關電路的另外一例的電路圖。 圖11是表示圖10中的斷開信號(OFF)的說明圖。
圖12是表不使用了 P型MOS電晶體的雙向開關兀件的開關電路的另外一例的電路圖。 圖13是表示圖12中的斷開信號(OFF)的說明圖。
圖14是表不使用了 N型MOS電晶體的雙向開關兀件的開關電路的另外一例的電路圖。 圖15是表示圖14中的斷開信號(OFF)的說明圖。
圖16是表示從其他電源進行電壓測定裝置2的電源供給的情況的一例的框圖。
圖17是表示應用了 MUX電路30的飛渡電容器方式的電壓測定裝置的一例的框圖。
圖18是表示電壓測定裝置4的動作定時的一例的時序圖。
圖19是表示本申請發明人先於本發明研究的以P型MOS電晶體為開關元件的開關電路的電路圖。
圖20是表示本申請發明人先於本發明研究的以N型MOS電晶體為開關元件的開關電路的電路圖。
【具體實施方式】
1.實施方式的概要
首先，對本申請所公開的發明的代表性實施方式的概要進行說明。在關於代表性實施方式的概要說明中，標註括號而參照的附圖中的附圖標記只不過是例示出在標註附圖標記的構成要素的概念中所包含的方式。
[0001](電源電壓驅動的開關電路)
本發明的代表性實施方式的開關電路(SWP、SffN)具有:設置在輸入端子(VIN)與輸出端子(VOUT)之間的開關元件(MPl及MP2、或麗I及麗2);和根據指示上述開關元件的接通斷開的控制信號(ENABLE)而驅動上述開關元件的開關驅動部(401?409)。上述開關驅動部在中間隔著向上述輸入端子供給的輸入電壓而彼此不同的第I電源電壓(VCC或GND)與第2電源電壓(GND或VCC)之間被驅動。另外，上述開關驅動部具有:源極跟隨器電路(401、404)，其漏極側與供給上述第I電源電壓的第I電源端子側連接，輸入與上述輸入電壓相應的電壓，並將在輸出側生成的電壓作為用於驅動上述開關元件的驅動電壓而供給到上述開關元件；和電流控制部(402、405)，其根據上述控制信號對上述源極跟隨器電路的輸出側與供給上述第2電源電壓的第2電源端子之間的電流路徑進行開閉。
項目I的開關電路不是從上述開關電路的輸入端子側供給驅動電流，而是通過經由上述源極跟隨器電路在上述第I電源端子與上述第2電源端子之間流動的驅動電流來驅動開關元件。由此，不會因開關的驅動電流和開關的輸入輸出端子間的電阻成分而產生電壓降，並且不會為了進行開關驅動而消耗輸入端子側的電力。因此，例如若在上述的電壓測定裝置的MUX電路中應用項目I的開關電路，則能夠解決上述第I課題和第2課題。
[0002](開關電路的詳細情況)
在項目I的開關電路中，上述開關元件具有--第I導電型的第IMOS電晶體(MPl或MN2)，其漏極端子連接在上述輸入端子側，在柵極端子被供給上述驅動電壓；和第I導電型的第2M0S電晶體(MP2或麗2)，其漏極端子連接在上述輸出端子側，柵極端子連接在上述第IMOS電晶體的柵極端子側，源極端子與上述第IMOS電晶體的源極端子共用地連接。上述源極跟隨器電路具有:第2導電型的第3M0S電晶體(MN3或MP5)，其漏極端子連接在上述第I電源端子側，柵極端子連接在上述第IMOS電晶體及上述第2M0S電晶體的源極端子側；和電壓生成部(402、405)，其一端連接在上述第3M0S電晶體的源極端子側，另一端連接在上述第IMOS電晶體及上述第2M0S電晶體的柵極端子側，並根據被供給的電流而在兩端生成電壓。上述電流控制部在上述控制信號指示上述開關元件接通的情況下開通上述電壓生成部的另一端與上述第2電源端子之間的電流路徑，在上述控制信號指示上述開關元件斷開的情況下關斷該電流路徑。
由此，能夠以簡單的結構 實現項目I的開關電路。另外，由於根據在上述電壓生成部中流動的電流而產生第IMOS電晶體及第2M0S電晶體的柵極-源極間電壓，所以能夠生成不取決於上述輸入電壓的接通電壓。
[0003](具有恆流型的斷開加速電路的開關電路)
在項目I或項目2的開關電路中，上述開關驅動部還具有斷開加速部(403、406)，該斷開加速部在上述第I電源端子與上述第IMOS電晶體及上述第2M0S電晶體的源極端子之間，經由上述電壓生成部的另一端、以及上述第IMOS電晶體及上述第2M0S電晶體的柵極端子而形成供比在通過上述電流控制部形成的電流路徑中流動的電流小的電流流動的電流路徑。
由此，在開關元件為斷開狀態時，由於上述電壓生成部的另一端的節點的電位轉移到上述第I電源電壓側，所以開關元件的斷開狀態更加穩定。另外，由於上述第IMOS電晶體及上述第2M0S電晶體的源極端子的電位轉移到上述第I電源電壓側，所以能夠防止電荷經由斷開狀態的上述第IMOS電晶體及上述第2M0S電晶體的寄生二極體的移動。因此，例如若在上述的電壓測定裝置的MUX電路中應用項目3的開關電路，則除上述第I課題和第2課題以外，還能夠解決第3課題。
[0004](具有開關型的斷開加速電路的開關電路)
在項目I或項目2的開關電路中，上述開關驅動部還具有斷開加速部(407~409)，該斷開加速部在上述電流控制部關斷電流路徑的期間中的規定期間，在上述第I電源端子與第IMOS電晶體及第2M0S電晶體的源極端子之間經由所述電壓生成部的另一端而形成。
由此，與項目3同樣地，開關元件的斷開狀態更加穩定，並且能夠防止電荷經由斷開狀態的上述第IMOS電晶體及上述第2M0S電晶體的寄生二極體的移動。因此，例如若在上述的電壓測定裝置的MUX電路中應用項目3的開關電路，則除了上述第I課題和第2課題以外，還能夠解決第3課題。另外，由於上述斷開加速部在開關元件為接通狀態時不使電流流動，所以能夠減少消耗電流，並且，作為確定開關元件的接通電壓的、在上述電壓生成部中流動的電流只要考慮在上述電流控制部中流動的電流即可，因此，有助於接通電壓的精度提高。而且，由於上述斷開加速部以開關方式動作，所以與在恆流下動作的情況相比能夠進一步縮短上述開關元件變換到斷開狀態的時間，並且能夠在更早的定時防止電荷經由寄生二極體的移動。
[0005](斷開加速電路:單觸發信號)
在項目4的開關電路中，上述斷開加速部形成電流路徑的期間為上述電流控制部關斷電流路徑的期間中的一部分期間(圖11的斷開信號的高電平期間)。
[0006](斷開加速電路:反相信號)
在項目4的開關電路中，上述斷開加速部形成電流路徑的期間為與上述電流控制部關斷電流路徑的期間對應的期間(圖13或圖15的斷開信號的高電平期間)。
由此，由於能夠使上述斷開加速部形成電流路徑的期間為例如指示開關元件的斷開狀態的期間，所以設計變得容易。
[0007](開關電路(Pch))
在項目2至項目6的任一開關電路中，上述第I電源電壓為上述輸入電壓以上的電壓值(VCC)，上述第I導電型為P溝道型，上述第2導電型為N溝道型。
[0008](開關電路(Nch))
在項目2至項目6的任一開關電路中，上述第I電源電壓為接地電壓，上述第2電源電壓為上述輸入電壓以上的電壓值(VCC)，上述第I導電型為N溝道型，上述第2導電型為P溝道型。
[0009](具有電源電壓驅動的開關電路的多路轉接電路)
本發明的代表性實施方式的選擇電路30，以由一端和另一端連接而構成電池組的多個單電池(VCL—I?VCL — n)中的一個或多個單電池構成的塊為I單位，根據輸入的控制信號，選擇與某一上述塊的兩端連接的信號線並使其與第I輸出端子(INP( + ))和第2輸出端子(INN (_))連接。上述選擇電路對應於各個上述塊而具有:第I開關電路(SWP)，其具有供連接於上述塊的一端(電池單元VCL的正側電極)的信號線連接的輸入端子(VIN)、和供連接於上述第I輸出端子的信號線連接的輸出端子(V0UT)，並根據上述控制信號將該輸入端子和該輸出端子電連接；和第2開關電路(SWN)，其具有供連接於上述塊的另一端(電池單元VCL的負側電極)的信號線連接的輸入端子(VIN)、和供連接於上述第2輸出端子的信號線連接的輸出端子(V0UT)，並根據上述控制信號將該輸入端子和該輸出端子電連接。另夕卜，上述第I開關電路及上述第2開關電路具有:設置在該開關電路的輸入端子與輸出端子之間的開關元件(MPl及MP2、或麗I及麗2);和根據上述控制信號驅動上述開關元件的開關驅動部(401?409)。上述開關驅動部具有:源極跟隨器電路(401、404)，其配置在供給第I電源電壓(VCC或GND)的第I電源端子與供給第2電源電壓(GND或VCC)的第2電源端子之間，輸入與上述輸入電壓相應的電壓，並將在輸出側生成的電壓作為用於驅動上述開關元件的驅動電壓而供給到上述開關元件；和電流控制部(402、405)，其根據上述控制信號對上述第I電源端子與上述第2電源端子之間的配置有上述源極跟隨器電路的電流路徑進行開閉。
由此，與項目I同樣地，根據上述第I開關電路及上述第2開關電路，不會因開關的驅動電流和開關的輸入輸出端子間的電阻成分而產生電壓降，並且不會為了進行開關驅動而消耗輸入端子側的電力。因此，例如若作為上述的電壓測定裝置的MUX電路而應用項目9的選擇電路，則能夠解決上述第I課題和第2課題。
[0010](VCC為蓄電池電壓)
在項目9的選擇電路中，上述第I電源電壓為與構成上述電池組的單電池中的最高位的單電池的一端的電壓相應的電壓(VCL— I的正側電極的電壓)。
在項目10的選擇電路中，上述第I開關電路及上述第2開關電路的驅動電流從上述電池組供給。即，由於在上述選擇電路的選擇動作中從各單電池均等地進行電力消耗，所以能夠保持單電池間的電池能耗的均衡。
[0011](每一個塊的開關電路為相同種類的電晶體)
在項目10的選擇電路中，上述開關元件具有柵極端子被上述驅動電壓控制的P型MOS電晶體(MPl、MP2)或N型MOS電晶體(MN1、MN2)，上述塊所對應的上述第I開關電路及上述第2開關電路的開關元件的電晶體的種類相同。
由於在項目11的選擇電路中，與上述選擇對象的上述塊的各個電極連接的開關元件種類相同，所以有助於減少從上述塊的各個電極至上述第I輸出端子的電阻成分與至上述第2輸出端子的電阻成分的差異。
[0012](相同種類的開關電路的連接方法)
在項目9至項目11的任一選擇電路中，與上述塊中的、上述另一端的電位為規定電位(VT)以上的第I塊對應的上述第I開關電路及上述第2開關電路的開關元件為P型MOS電晶體(MP1、MP2)，與上述塊中的、上述另一端的電位比上述規定電位低的第2塊對應的上述第I開關電路及上述第2開關電路的開關元件為N型MOS電晶體(麗1、麗2)。
由此，即使在作為上述第I開關電路及上述第2開關電路的開關元件而使用N型MOS電晶體和P型MOS電晶體的情況下，也能夠使與各個塊的兩端連接的開關元件種類相同。
[0013](開關電路的詳細情況(Pch))
在項目12的選擇電路中，與上述第I塊對應的上述第I開關電路及上述第2開關電路具有:P型的第IMOS電晶體(MP1)，其漏極端子連接於上述輸入端子側，在柵極端子被供給上述驅動電壓；和P型的第2M0S電晶體(MP2)，其漏極端子連接於上述輸出端子側，柵極端子與上述第IMOS電晶體的柵極端子側連接，源極端子與上述第IMOS電晶體的源極端子共用地連接。另外，與上述第I塊對應的上述第I開關電路及上述第2開關電路的上述源極跟隨器電路(401)具有:N型的第3M0S電晶體(麗3)，其漏極端子連接於上述第I電源端子偵牝柵極端子連接於上述第IMOS電晶體及上述第2M0S電晶體的源極端子側；和電壓生成部(Rl)，其一端連接於上述第3M0S電晶體的源極端子側，另一端連接於上述第IMOS電晶體及上述第2M0S電晶體的柵極端子側，並根據被供給的電流而在兩端生成電壓。而且，與上述第I塊對應的上述第I開關電路及上述第2開關電路的上述電流控制部(402)在上述控制信號(ENABLE)指示上述開關元件接通的情況下開通上述電壓生成部的另一端與上述第2電源端子(GND)之間的電流路徑，在上述控制信號指示上述開關元件斷開的情況下關斷該電流路徑。 由此，與項目2同樣地，能夠以簡單的結構實現上述第I開關電路及上述第2開關電路。另外，由於根據在上述電壓生成部中流動的電流而產生第IMOS電晶體及第2M0S電晶體的柵極-源極間電壓，所以能夠生成不取決於上述輸入電壓的接通電壓。
[0014](開關電路的詳細情況(Nch))
在項目12或項目13的選擇電路中，與上述第2塊對應的上述第I開關電路及上述第2開關電路的上述開關元件具有:N型的第4M0S電晶體(MNl )，其漏極端子連接於上述輸入端子側，在柵極端子被供給上述驅動電壓；和N型的第5M0S電晶體(MN2)，其漏極端子連接於上述輸出端子側，柵極端子連接於上述第4M0S電晶體的柵極端子側，源極端子與上述第4M0S電晶體的源極端子共用地連接。另外，與上述第2塊對應的上述第I開關電路及上述第2開關電路的上述源極跟隨器電路(404)具有:P型的第6M0S電晶體(MP5)，其漏極端子連接於上述第2電源端子側，柵極端子連接於上述第4M0S電晶體及上述第5M0S電晶體的源極端子側；和電壓生成部(R2)，其一端連接於上述第6M0S電晶體的源極端子側，另一端連接於上述第4M0S電晶體及上述第5M0S電晶體的柵極端子側，並根據被供給的電流而在兩端生成電壓。而且，與上述第2塊對應的上述第I開關電路及上述第2開關電路的上述電流控制部在上述控制信號指示上述開關元件接通的情況下開通上述電壓生成部的另一端與上述第I電源端子(VCC)之間的電流路徑，在上述控制信號指示上述開關元件斷開的情況下關斷該電流路徑。
由此，與項目2同樣地，能夠以簡單的結構實現上述第I開關電路及上述第2開關電路。另外，由於根據在上述電壓生成部中流動的電流而產生第4M0S電晶體及第5M0S電晶體的柵極-源極間電壓，所以能夠生成不取決於上述輸入電壓的接通電壓。
[0015](具有恆流型的斷開加速電路的開關電路)
在項目12至項目14的任一選擇電路中，與上述第I塊對應的上述第I開關電路及上述第2開關電路的上述開關驅動部還具有斷開加速部(403)，該斷開加速部在上述第I電源端子(VCC)與上述第IMOS電晶體及上述第2M0S電晶體的源極端子之間，經由上述電壓生成部的另一端而形成供比在通過上述電流控制部形成的電流路徑中流動的電流小的電流流動的電流路徑。
由此，與項目3同樣地，在開關元件由P型MOS電晶體構成的上述第I開關電路及上述第2開關電路中，開關元件的斷開狀態更加穩定，並且，能夠防止電荷經由斷開狀態的上述第IMOS電晶體及上述第2M0S電晶體的寄生二極體的移動。因此，例如若作為上述的電壓測定裝置的MUX電路而應用項目15的選擇電路，則除了上述第I課題和第2課題以外，還能夠解決第3課題。
[0016](具有開關型的斷開加速電路的開關電路)
在項目12至項目14的任一選擇電路中，與上述第I塊對應的上述第I開關電路及上述第2開關電路的上述開關驅動部還具有斷開加速部(407、408)，該斷開加速部在上述電流控制部關斷電流路徑的期間，在上述第I電源端子與上述第IMOS電晶體及上述第2M0S電晶體的源極端子之間經由上述電壓生成部的另一端而形成。
由此，與項目4同樣地，在開關元件由P型MOS電晶體構成的上述第I開關電路及上述第2開關電路中，開關元件的斷開狀態更加穩定，並且能夠防止電荷經由斷開狀態時的寄生二極體的移動。因此，根據項目16的選擇電路，與項目15同樣地，除了上述第I課題和第2課題以外，還能夠解決第3課題。另外，上述斷開加速部與項目4同樣地，能夠降低消耗電流，並且有助於開關元件的接通電壓的精度提高。而且，由於上述斷開加速部以開關方式動作，所以與在恆流下動作的情況相比能夠進一步縮短上述開關元件變換到斷開狀態的時間，並且能夠在更早的定時防止電荷經由寄生二極體的移動。
[0017](具有恆流型的斷開加速電路的開關電路)
在項目12至項目16的任一選擇電路中，與上述第2塊對應的上述第I開關電路及上述第2開關電路的上述開關驅動部還具有斷開加速部(406)，該斷開加速部在上述第2電源端子與上述第4M0S電晶體及上述第5M0S電晶體的源極端子之間，經由上述電壓生成部的另一端而形成供比在通過上述電流控制部形成的電流路徑中流動的電流小的電流流動的電流路徑。
由此，與項目15同樣地，在開關元件由N型MOS電晶體構成的上述第I開關電路及上述第2開關電路中，開關元件的斷開狀態更加穩定，並且，能夠防止電荷經由斷開狀態的上述第4M0S電晶體及上述第5M0S電晶體的寄生二極體的移動。因此，例如若作為上述的電壓測定裝置的MUX電路而應用項目17的選擇電路，則除了上述第I課題和第2課題以外，還能夠解決第3課題。
[0018](具有開關型的斷開加速電路的開關電路)
在項目12至項目16的任一項的選擇電路中，與上述第2塊對應的上述第I開關電路及上述第2開關電路的上述開關驅動部還具有斷開加速部(409)，該斷開加速部在上述電流控制部關斷電流路徑的期間，在上述第2電源端子與上述第4M0S電晶體及上述第5M0S電晶體的源極端子之間經由上述電壓生成部的另一端而形成。
由此，與項目16同樣地，在開關元件由N型MOS電晶體構成的上述第I開關電路及上述第2開關電路中，開關元件的斷開狀態更加穩定，並且，能夠防止電荷經由斷開狀態時的寄生二極體的移動。因此，根據項目18的選擇電路，與項目16同樣地，除了上述第I課題和第2課題以外，還能夠解決第3課題。另外，上述斷開加速部與項目16同樣地，能夠降低消耗電流，並且有助於開關元件的接通電壓的精度提高。而且，由於上述斷開加速部以開關方式動作，所以與在恆流下動作的情況相比能夠進一步縮短上述開關元件變換到斷開狀態的時間，並且能夠在更早的定時防止電荷經由寄生二極體的移動。
[0019](具有電源電壓驅動的開關電路的、用於測定蓄電池電壓的蓄電池電壓測定裝置)本發明的代表性實施方式的電壓測定裝置(2 )用於以一端和另一端連接而構成電池組
的多個單電池(VCL—I~VCL — n)中的一個或多個單電池構成的塊為I單位，對每一個塊測定上述塊的兩端的電壓的電壓測定裝置。上述電壓測定裝置具有:選擇部(30)，其根據輸入的控制信號對每一個塊選擇與上述塊的兩端連接的信號線並使其與第I輸出端子(INP ( + ))和第2輸出端子(INN (_))連接；和測定部(60)，其輸入上述第I輸出端子和上述第2輸出端子的電壓，並測定兩端子間的電壓。上述選擇部對應於各個上述塊而具有?第I開關電路(SWP)，其具有供連接於上述塊的一端(電池單元的正側電極)的信號線連接的輸入端子(VIN)、和供連接於上述第I輸出端子的信號線連接的輸出端子(V0UT)，並根據上述控制信號將上述輸入端子和上述輸出端子電連接；和第2開關電路(SWN)，其具有供連接於上述塊的另一端(電池單元的負側電極)的信號線連接的輸入端子(VIN)、和供連接於上述第2輸出端子的信號線連接的輸出端子(V0UT)，並根據上述控制信號將上述輸入端子和上述輸出端子電連接。另外，上述第I開關電路及上述第2開關電路具有:設置在該開關電路的輸入端子(VIN)與輸出端子(VOUT)之間的開關元件(MPl及MP2、或麗I及麗2);和根據上述控制信號而驅動上述開關元件的開關驅動部(401?409)。上述開關驅動部具有:源極跟隨器電路(401、404)，其配置在供給上述第I電源電壓(VCC或GND)的第I電源端子與供給上述第2電源電壓(GND或VCC)的第2電源端子之間，輸入與上述輸入電壓相應的電壓，並將在輸出側生成的電壓作為用於驅動上述開關元件的驅動電壓而供給到上述開關元件；和電流控制部(402、405)，其根據上述控制信號對上述第I電源端子與上述第2電源端子之間的配置有上述源極跟隨器電路的電流路徑進行開閉。
在項目19的電壓測定裝置中，上述第I開關電路及上述第2開關電路的驅動電流與項目I同樣地，在上述第I電源端子與上述第2電源端子之間流動，因此，不會因開關的驅動電流和開關的輸入輸出端子間的電阻成分而產生電壓降，並且不會為了進行開關驅動而消耗輸入端子側的電力。另外，根據項目19的電壓測定裝置，由於能夠構成不採用飛渡電容器方式的電壓測定裝置，所以在測定電壓時，能夠降低由於開關元件的寄生電容等而導致的器件引起的測定誤差，並能夠防止由於使用緩衝和採樣用途的放大電路而產生誤差。因此，例如若作為上述的電壓測定裝置而應用項目19的電壓測定裝置，則能夠解決上述第I課題、第2課題、以及第4課題。
[0020](VCC為蓄電池電壓)
在項目19的電壓測定裝置中，上述第I電源電壓為與構成上述電池組的單電池中的最高位的單電池的一端的電壓相應的電壓(VCL— I的正側電極的電壓)。
由此，與項目10同樣地，在電壓測定裝置中的上述選擇電路的選擇動作中，由於從各單電池均等地進行電力消耗，所以能夠保持單電池間的電池能耗的均衡。
[0021](每一個塊的開關電路為相同種類的電晶體)
在項目19或項目20的電壓測定裝置中，上述開關元件具有柵極端子被上述驅動電壓控制的P型MOS電晶體(MPl、MP2)或N型MOS電晶體(麗1、麗2)，上述塊所對應的上述第I開關電路及上述第2開關電路的開關元件的電晶體的種類相同。
由此，與項目11同樣地，由於與上述選擇對象的上述塊的各個電極連接的開關元件種類相同，所以有助於減少從測定對象的上述塊的正電極至上述第I輸出端子的信號路徑的電阻成分與從負電極至上述第2輸出端子的信號路徑的電阻成分的差異。由此，例如，即使在由於幹擾而產生同相噪聲的情況下，也能夠防止在測定部的輸入中產生差動噪聲。因此，例如，即使在測定中使用比較需要時間的Delta-Sigma方式的模數轉換器，也能夠防止電壓測定系統整體的去除噪聲性能的降低，從而能夠防止測定誤差的產生。
[0022](相同種類的開關電路的連接方法)
在項目19至項目21的任一電壓測定裝置中，與上述塊中的、上述另一端的電位為規定電位(VT)以上的第I塊對應的上述第I開關電路及上述第2開關電路的開關元件為P型MOS電晶體(MP1、MP2)，與上述塊中的、上述另一端的電位比上述規定電位低的第2塊對應的上述第I開關電路及上述第2開關電路的開關元件為N型MOS電晶體(麗1、麗2)。
由此，與項目12同樣地，即使在作為上述第I開關電路及上述第2開關電路的開關元件而使用N型MOS電晶體和P型MOS電晶體的情況下，也能夠使與各個塊的兩端連接的開關元件種類相同。[0023](開關電路的詳細情況(Pch))
在項目22的電壓測定裝置中，與上述第I塊對應的上述第I開關電路及上述第2開關電路的上述開關元件具有:P型的第IMOS電晶體(MPl)，其漏極端子連接於上述輸入端子側，在柵極端子被供給上述驅動電壓；和P型的第2M0S電晶體(MP2)，其漏極端子連接於上述輸出端子側，柵極端子連接於上述第IMOS電晶體的柵極端子側，源極端子與上述第IMOS電晶體的源極端子共用地連接。另外，與上述第I塊對應的上述第I開關電路及上述第2開關電路的上述源極跟隨器電路(401)具有:N型的第3M0S電晶體(MN3)，其漏極端子連接於上述第I電源端子側，柵極端子連接於上述第IMOS電晶體及上述第2M0S電晶體的源極端子側；和電壓生成部(R1)，其一端連接於上述第3M0S電晶體的源極端子側，另一端連接於上述第IMOS電晶體及上述第2M0S電晶體的柵極端子側，並根據被供給的電流而在兩端生成電壓。與上述第I塊對應的上述第I開關電路及上述第2開關電路的上述電流控制部在上述控制信號指示上述開關元件接通的情況下開通上述電壓生成部的另一端與上述第2電源端子(GND)之間的電流路徑，在上述控制信號指示上述開關元件斷開的情況下關斷該電流路徑。
由此，與項目13同樣地，能夠以簡單的結構實現上述第I開關電路及上述第2開關電路。另外，由於根據在上述電壓生成部中流動的電流而產生第IMOS電晶體及第2M0S電晶體的柵極-源極間電壓，所以能夠生成不取決於上述輸入電壓的接通電壓。
[0024](開關電路的詳細情況(Nch))
在項目22或項目23的電壓測定裝置中，與上述第2塊對應的上述第I開關電路及上述第2開關電路的上述開關元件具有:N型的第4M0S電晶體(MNl )，其漏極端子連接於上述輸入端子側，在柵極端子被供給上述驅動電壓；和N型的第5M0S電晶體(MN2)，其漏極端子連接於上述輸出端子側，柵極端子連接於上述第4M0S電晶體的柵極端子側，源極端子與上述第4M0S電晶體的源極端子共用地連接。另外，與上述第2塊對應的上述第I開關電路及上述第2開關電路的上述源極跟隨器電路(404)具有:P型的第6M0S電晶體(MP5)，其漏極端子連接於上述第2電源端子側，柵極端子連接於上述第4M0S電晶體及上述第5M0S電晶體的源極端子側；和電壓生成部(R2)，其一端連接於上述第6M0S電晶體的源極端子側，另一端連接於上述第4M0S電晶體及上述第5M0S電晶體的柵極端子側，並根據被供給的電流而在兩端生成電壓。而且，與上述第2塊對應的上述第I開關電路及上述第2開關電路的上述電流控制部(405 )在上述控制信號指示上述開關元件接通的情況下開通上述電壓生成部的另一端與上述第I電源端子(VCC)之間的電流路徑，在上述控制信號指示上述開關元件斷開的情況下關斷該電流路徑。
由此，與項目14同樣地，能夠以簡單的結構實現上述第I開關電路及上述第2開關電路。另外，由於根據在上述電壓生成部中流動的電流而產生第4M0S電晶體及第5M0S電晶體的柵極-源極間電壓，所以能夠生成不取決於上述輸入電壓的接通電壓。
[0025](具有恆流型的斷開加速電路的開關電路(Pch))
在項目22至項目24的任一電壓測定裝置中，與上述第I塊對應的上述第I開關電路及上述第2開關電路的上述開關驅動部還具有斷開加速部(403)，該斷開加速部在上述第I電源端子與上述第IMOS電晶體及上述第2M0S電晶體的源極端子之間，經由上述電壓生成部的另一端而形成供比在通過上述電流控制部形成的電流路徑中流動的電流小的電流流動的電流路徑。
由此，與項目15同樣地，在開關元件由P型MOS電晶體構成的上述第I開關電路及上述第2開關電路中，開關元件的斷開狀態更加穩定，並且，能夠防止電荷經由斷開狀態的上述第IMOS電晶體及上述第2M0S電晶體的寄生二極體的移動。因此，例如根據項目25的電壓測定裝置，除了上述第I課題、第2課題、以及第4課題以外，還能夠解決第3課題。
[0026](具有開關型的斷開加速電路的開關電路(Pch))
在項目22至項目24的任一電壓測定裝置中，與上述第I塊對應的上述第I開關電路及上述第2開關電路的上述開關驅動部還具有斷開加速部，該斷開加速部在上述電流控制部關斷電流路徑的期間，在上述第I電源端子與上述第IMOS電晶體及上述第2M0S電晶體的源極端子之間經由上述電壓生成部的另一端而形成電流路徑。
由此，與項目16同樣地，除了上述第I課題和第2課題以外，還能夠解決第3課題。另夕卜，與項目16同樣地，由於上述斷開加速部以開關方式動作，所以與在恆流下動作的情況相比能夠進一步縮短上述開關元件變換到斷開狀態的時間，並且能夠在更早的定時防止電荷經由寄生二極體的移動。
[0027](具有恆流型的斷開加速電路的開關電路(Nch))
在項目22至項目26的任一電壓測定裝置中，與上述第2塊對應的上述第I開關電路及上述第2開關電路的上述開關驅動部還具有斷開加速部(406)，該斷開加速部在上述第2電源端子與上述第4M0S電晶體及上述第5M0S電晶體的源極端子之間，經由上述電壓生成部的另一端而形成供比在通過上述電流控制部形成的電流路徑中流動的電流小的電流流動的電流路徑。
由此，與項目16同樣地，在開關元件由N型MOS電晶體構成的上述第I開關電路及上述第2開關電路中，開關元件的斷開狀態更加穩定，並且，能夠防止電荷經由斷開狀態的上述第4M0S電晶體及上述第5M0S電晶體的寄生二極體的移動。因此，例如根據項目26的電壓測定裝置，除了上述第I課題、第2課題、以及第4課題以外，還能夠解決第3課題。
[0028](具有開關型的斷開加速電路的開關電路(Nch))
在項目22至項目26的任一電壓測定裝置中，與上述第2塊對應的上述第I開關電路及上述第2開關電路的上述開關驅動部還具有斷開加速部，該斷開加速部在上述電流控制部關斷電流路徑的期間，在上述第2電源端子與上述第IMOS電晶體及上述第2M0S電晶體的源極端子之間經由上述電壓生成部的另一端而形成電流路徑。
由此，與項目18同樣地，除上述第I課題和第2課題以外，還能夠解決第3課題。另外，與項目18同樣地，由於上述斷開加速部以開關方式動作，所以與在恆流下動作的情況相比能夠進一步縮短上述開關元件變換到斷開狀態的時間，並且能夠在更早的定時防止電荷經由寄生二極體的移動。
[0029](ADC為A-2方式的ADC的、用於測定蓄電池電壓的蓄電池電壓測定裝置) 在項目19至項目28的任一電壓測定裝置中，上述測定部具有Delta-Sigma方式的模
數轉換器(601?603)。
2.實施方式的詳細情況 進一步詳細說明實施方式。
《實施方式I》 圖1是表示實施方式I的電壓測定裝置的一例的框圖。
該圖所示的電壓測定裝置2對每一個由串聯連接的多個電池單元(VCL—I?VCL —n)(在總稱電池單元的情況下，僅表示為VCL)中的一個或多個電池單元組成的電池單元的組(以下，也稱作「塊」)測定兩端的電壓。在此，作為一例以上述塊為一個電池單元。即，上述電壓測定裝置2從上述串聯連接的多個電池單元VCL中每次選擇一個電池單元來測定電壓。此外，上述串聯連接的多個電池單元VCL不限於以單列串聯連接的電池單元列，也包含將多個串聯連接的電池單元列並聯連接而成的電池單元列。另外，也表示將多個電池單元並聯連接而成的結構看作一個電池並將其多個串聯連接而成的電池單元列。
電壓測定裝置2由以下部分構成:用於從各塊的兩端電極輸入電壓的電壓輸入端子20 ;用於輸入電源電壓的電源端子VCC及GND ;選擇作為測定對象的一個電池電壓並輸出的MUX電路30 ;對輸入的電壓差進行測量的測量電路60 ;和保護元件40。此外，在該圖中，為了簡化，僅表示出電壓測定裝置2的功能部中的與電壓測定相關的功能部。
電壓測定裝置2的電源例如從上述多個電池單元VCL供給。圖2是表示電壓測定裝置2的電源供給的一例的說明圖。如該圖所示，關於電壓測定裝置2，上述多個電池單元VCL中的最上位的電池單元VCL— I的正側電極的電壓被供給到電壓測定裝置2的電源端子VCC，上述多個電池單元VCL中的最下位的電池單元VCL — n的負側電極的電壓被供給到電源端子 GND。
MUX電路30具有用於將多個電壓輸入端子20各個所連接的信號路徑和測量電路60的兩個輸入端子INP ( + )及INN (-)連接起來的多個開關電路。具體而言，MUX電路30具有:連接電池單元VCL的正側電極和測量部60的正側輸入端子INP ( + )的開關電路SWP _I?SWP — n (在總稱的情況下僅表示為SWP)；以及連接電池單元VCL的負側電極和測量部60的負側輸入端子INN (_)的開關電路SWN— I?SWN —n (在總稱的情況下僅表示為SWP)。即，若使上述多個電池單元的數量為N個，則為了測定各個電池單元的電壓，MUX電路30需要2N個開關電路。此外，在圖1中，示出具有包含開關電路SWX和開關電路SWY在內的2N+2個開關電路的情況，其中，開關電路SWX連接輸入最上位的電池單元的正側電壓的電壓輸入端子20和測量電路60的負側輸入端子INN，開關電路SWY連接輸入最下位的電池單元的負側電壓的電壓輸入端子20和測量電路60的正側輸入端子INP，但也可以沒有這兩個開關電路，能夠根據MUX電路30所應用的系統等而進行適當配置。
根據控制部50的控制信號來控制開關電路SWP、SffN的開關的接通狀態和斷開狀態。例如，在測定規定的電池單元的電壓時，控制部50控制MUX電路30的開關電路，以使得該電池單元的兩端電壓施加於測量電路60的輸入端子間。MUX電路30的詳細情況將在後說明。
保護元件40連接於測量電路60的兩個輸入端子INP、INN間，是用於保護測量電路60的輸入級的保護元件，例如為齊納二極體。
控制部50通過控制MUX電路30和測量電路60而進行用於測定各電池單元的電壓的綜合控制。上述控制部50例如為專用的邏輯電路或微型計算機等。
測量電路60根據來自控制部50的控制信號對輸入到兩個輸入端子INP、INN的電位差進行測定並輸出測定結果。上述測量電路60例如通過Delta-Sigma方式的A/D轉換器而實現。測量電路60例如具有:用於取入被輸入到輸入端INP、INN的電壓的開關部601及電容602 ;和輸入所取入的電壓並對電壓進行測定的測量部603。電容602為高耐壓元件，測量部603是由低耐壓元件構成的電路。
使用圖3及圖4簡單說明電壓測定裝置2的測定動作。
圖3是表示電壓測定裝置2中的MUX電路30的一部分開關電路的連接部分的說明圖。
圖4是表示電壓測定裝置2的動作定時的一例的時序圖。
在圖4中，例如為了測定電池單元VCL — I的電壓，首先，控制部50在附圖標記201的定時控制MUX電路30而使開關電路SWP — I及SWN — I接通。由此，電池單元VCL — I的電壓輸入到測量電路60。輸入電壓穩定後，控制部50在附圖標記202的定時控制測量電路60而執行電壓測定。當電池單元VCL—I的電壓測定結束時，控制部50在附圖標記203的定時使開關電路SWP — I及SWN — I斷開。然後，例如為了測定電池單元VCL — 2的電壓，控制部50在附圖標記204的定時控制MUX電路30而使開關電路SWP — 2及SWN — 2接通。此時，為了防止由於開關電路SWPl?SWN —2全部接通而導致短路，使開關接通的定時204為從開關電路SWP — I及SWN — I成為斷開狀態開始經過一定時間後的定時。通過開關電路SWP —2及SWN —2的接通，電池單元VCL —2的電壓輸入到測量電路60。輸入電壓穩定後，控制部50在附圖標記205的定時控制測量電路60而執行電壓測定。當電池單元VCL — 2的電壓測定結束時，控制部50在附圖標記206的定時使開關電路SWP _ 2及SWN —2斷開。通過重複執行以上動作來測定串聯連接的多個電池單元的全部電池單元的電壓。像這樣，在本實施方式I的電壓測定裝置2中，由於上述串聯連接的多個電池單元的電位直接輸入到測量電路60，所以需要如上所述使測量電路60內的電容602為高耐壓元件，但由於不需要採用飛渡電容器方式的情況下的飛渡電容器和作為緩衝器的OP放大器等，所以不會產生開關電路的開關元件的寄生電容等器件原因而導致的測定誤差和由於OP放大器等的偏置電壓等而導致的測定誤差。
作為構成MUX電路30的開關電路，存在以P型MOS電晶體為開關元件的開關電路和以N型MOS電晶體為開關元件的開關電路這兩種。以下，說明各種開關電路的詳細情況。
圖5是表不MUX電路30的以P型MOS電晶體為開關兀件的開關電路的一例的電路圖。如該圖所示，開關電路具有由兩個P型MOS電晶體MP1、MP2構成的雙向開關元件。MPl和MP2的源極端子共用地連接，柵極端子也共用地連接。MPl的漏極端子與電池電壓輸入端子側的輸入端子VIN連接，MP2的漏極端子與MUX電路的信號輸出側的輸出端子VOUT連接。另外，在共用的源極端子與柵極端子之間插入有二極體D1，該二極體Dl的陽極與共用柵極端子側連接，陰極與共用源極端子側連接。此外，在需要柵極耐壓保護的情況下，也可以取代上述二極體Dl而使用具有雙向開關元件的接通電壓以上的擊穿電壓的齊納二極體。
開關電路還具有接通電壓生成部401、電流控制部402、以及斷開加速部403。
接通電壓生成部401為由N型MOS電晶體麗3和作為電壓生成元件的電阻Rl構成的源極跟隨器電路。MN3的柵極端子與雙向開關元件的共用源極端子連接，漏極端子與作為最上位電位的電源端子VCC連接，源極端子經由電阻Rl而與雙向開關元件的共用柵極端子連接。此外，作為電壓生成元件也可以使用電阻以外的元件。例如，可以取代電阻元件Rl而使用在柵極端子施加有偏壓的MOS電晶體，也可以將耗盡型的MOS電晶體作為電流源而使用。此外，在此所述的耗盡型的MOS電晶體是指，例如即使柵極-源極間電位差為OV也能夠調整閾值而產生電流的MOS電晶體。另外，也可以為了防止靜電破壞而與麗3和雙向開關元件MPl及MP2的各柵極端子或各漏極端子串聯地插入電阻元件。
電流控制部402例如是將施加有偏壓(BIAS)且用於供給電流(21)的N型MOS電晶體MN4、和施加有用於控制雙向開關元件MP1、MP2的接通斷開的使能信號(ENABLE )的N型MOS電晶體麗5共陰柵連接的結構。MN4的漏極端子與雙向開關元件MP1、MP2的柵極端子連接。使能信號為來自控制部50的控制信號。此外，也可以使MN4與麗5的連接關係反過來。另外，用於供給電流的MN4及MN6例如由電流反射鏡電路構成，但為了抑制由於溝道長度調製效應引起的電流值變動，也可以由共陰柵型電流反射鏡電路構成。同樣地，也可以使由MP3及MP4構成的電流反射鏡電路也為共陰柵型電流反射鏡電路。
斷開加速部403由以下部分構成:施加有與MN4相同的偏壓(BIAS)且用於供給電流
(I)的N型MOS電晶體MN6 ;和構成用於使MN6的電流(I)折回而供給到雙向開關元件的柵極端子的電流反射鏡電路的P型MOS電晶體MP3及MP4。
當使能信號為高(High)電平而指示雙向開關元件接通時，MN5成為接通狀態，通過MN4產生驅動電流21。該驅動電流21與從斷開加速部403流入的電流I在其連接節點處疊加。由此，相差的電流I從最上位電位VCC經由接通電壓生成部401而被引入。此時，在雙向開關元件的柵極-源極間產生足以接通MPl及MP2的電位差VGS，由此電池的電壓輸入端子側和MUX電路的輸出側電導通。即，根據上述開關電路，由於開關接通時開關電路的驅動電流不是從輸入端子VIN側供給的而是從電源端子VCC供給的，所以不會由於驅動電流和雙向開關元件的接通電阻而產生電壓降，能夠謀求測定誤差的降低。另外，通過從電源端子VCC供給驅動電流，能夠使構成電池組的各個電池單元的電力消耗均等地進行，因此，能夠防止以往那樣的電池單元間的不均衡的電力消耗。
另一方面，當使能信號為低(Low)電平而指示雙向開關元件斷開時，麗5成為斷開狀態，驅動電流21不流動。由此，在接通電壓生成部401中沒有電流流動，在雙向開關元件MPU MP2的柵極-源極間不產生電位差，開關電路的電池的電壓輸入端子側和MUX電路的輸出側為電開路。另外，從斷開加速部403流入的電流I將雙向開關元件MP1、MP2的柵極端子提升至最上位電位VCC，由此使斷開狀態穩定。而且，來自斷開加速部403的電流I經由二極體Dl而流入到MPl及MP2的源極端子，從而對與該源極端子連接的寄生電容進行充電，並將該源極端子的電位提升至最上位電位VCC。由此，其效果如下。如上所述，被選擇的電池單元的兩端電壓經由測量電路60中的電容602而輸入到測量部603，但通過使電荷從電池單元經由MUX電路30的開關電路對電容602進行充電而使電池單元的電壓輸入到測量部603。此時，若MUX電路30中的斷開狀態的雙向開關元件MPl及MP2的漏極端子側的信號電位為比源極端子側的電位高的狀態，則除了從測定對象的電池單元流入到上述電容602的電流以外，還有經由斷開狀態的雙向開關元件MPl及MP2的寄生二極體的電流流動。由此，由於對上述電容602進行充電的電荷減少，所以充電時間延長，可能導致在到達目標電壓之前就開始測定電壓的情況，這成為測定誤差主要因素。為了防止該情況，雖然也存在使開始測定的定時延遲的方法，但該方法可能會使測定電壓的測定時間整體增加。因此，通過上述斷開加速部403，能夠防止雙向開關元件MPl及MP2的漏極端子側的信號電位比源極端子側的電位高的狀態，因此，能夠防止電荷經由寄生二極體的移動，能夠謀求斷開狀態的進一步穩定化和產生測定誤差的抑止。
此外，驅動電流(21)和從斷開加速部供給的電流(I)的電流值不必以固定比率設計，只要能夠通過接通電壓生成部401生成用於接通雙向開關元件的電壓差VGS，則可以是任意電流值。
圖6是表不MUX電路30的以N型MOS電晶體為開關兀件的開關電路的一例的電路圖。如該圖所示，開關電路具有由兩個N型MOS電晶體麗1、麗2構成的雙向開關元件。麗I和MN2的源極端子共用地連接，柵極端子也共用地連接。MNl的漏極端子與電池電壓輸入端子側的輸入端子VIN連接，麗2的漏極端子與MUX電路的信號輸出側的輸出端子VOUT連接。另外，在共用的源極端子與柵極端子之間插入有二極體D2，該二極體D2的陽極與共用源極端子側連接，陰極與共用柵極端子側連接。此外，在需要柵極耐壓保護的情況下，也可以取代上述二極體D2而使用具有雙向開關元件的接通電壓以上的擊穿電壓的齊納二極體。
由N型的雙向開關元件構成的開關電路還具有接通電壓生成部404、電流控制部405、以及斷開加速部406。
接通電壓生成部404為由P型MOS電晶體MP5和作為電壓生成元件的電阻R2構成的源極跟隨器電路。MP5的柵極端子與雙向開關元件的共用源極端子連接，漏極端子與作為最低電位的電源端子GND連接，源極端子經由電阻R2而與雙向開關元件的共用柵極端子連接。此外，與上述接通電壓生成部401同樣地，作為電壓生成元件也可以使用電阻以外的元件。另外，也可以為了防止靜電破壞而與MP5和雙向開關元件麗I及麗2的各柵極端子或各漏極端子串聯地插入電阻元件。
電流控制部405例如由以下部分構成:施加有偏壓(BIAS)且用於供給電流(21)的N型MOS電晶體MN4 ;施加有用於控制雙向開關元件MP1、MP2的接通斷開的使能信號(ENABLE)的N型MOS電晶體MN4 ;和構成用於使MN4的電流(21)折回而供給到雙向開關元件的柵極端子的電流反射鏡電路的P型MOS電晶體MP6及MP7。使能信號與上述同樣地為來自控制部50的控制信號。此外，在即使構成雙向開關元件的麗I及麗2的柵極端子被施加低電壓也能夠充分切換接通斷開狀態的情況下，也可以不經由電流反射鏡電路MP6、MP7而直接向雙向開關元件的柵極端子施加信號使之驅動。另外，也可以使MN4與MN5的連接關係反過來。而且，用於供給電流的MN4及MN6例如由電流反射鏡電路構成，但為了抑制由於溝道長度調製效應引起的電流值變動，也可以由共陰柵型電流反射鏡電路構成。同樣地，也可以使由MP6及MP7構成的電流反射鏡電路也為共陰柵型電流反射鏡電路。
斷開加速部406由施加有與MN4相同的偏壓(BIAS)且在雙向開關元件的柵極端子與GND端子之間產生電流(I)的N型MOS電晶體MN6構成。
當使能信號為高(High)電平而指示雙向開關元件接通時，MN5成為接通狀態，通過MN4產生驅動電流21。該驅動電流21經由電流反射鏡電路MP6、MP7而流入到雙向開關元件的共用柵極端子所連接的節點，該驅動電流的一部分電流I流向斷開加速部406。由此，相差的電流I經由接通電壓生成部404而被引入到最上位電位(GND)。此時，在雙向開關元件的柵極-源極間產生足以接通麗I及麗2的電位差VGS，由此電池的電壓輸入端子側和MUX電路的輸出側電導通。即，根據上述開關電路，由於開關接通時開關電路的驅動電流不是從輸入端子VIN側供給的而是從電源端子VCC供給的，所以不會由於驅動電流和雙向開關元件的接通電阻而產生電壓降，能夠謀求測定誤差的降低。另外，通過從電源端子VCC供給驅動電流，能夠使構成電池組的各個電池單元的電力消耗均等地進行，因此，能夠防止以往那樣的電池單元間的不均衡的電力消耗。 另一方面，當使能信號為低(Low)電平而指示雙向開關元件斷開時，麗5成為斷開狀態，驅動電流21不流動。由此，在接通電壓生成部404中沒有電流流動，在雙向開關元件麗1、麗2的柵極-源極間不會產生電位差，開關電路的電池的電壓輸入端子側和MUX電路的輸出側為電開路。而且，斷開加速部403使電流I流向GND偵彳，由此將雙向開關元件麗1、麗2的柵極端子降低至最上位電位(GND)，從而使斷開狀態穩定。而且，斷開加速部404經由二極體D2而從MNl及MN2的源極端子提取電荷，由此對與該源極端子連接寄生電容進行放電，從而將該源極端子的電位降低至最下位電位(GND)。由此，產生MPl及MP2的漏極端子側的信號電位比源極端子側的電位低的狀態，防止產生經由麗I及麗2的寄生二極體的電荷移動，從而使雙向開關元件的斷開狀態更穩定化。此外，驅動電流(21)和從斷開加速部供給的電流(I)的電流值與上述同樣地不必以固定比率設計，只要能夠通過接通電壓生成部404生成用於接通雙向開關元件的電壓差VGS，則可以是任意電流值。
接下來，說明MUX電路30的具體結構。
圖7是表不使用了兩種開關電路的MUX電路30的結構例的框圖。為了簡化，在該圖中，示出測量電路60的前級之前的連接關係，例如，示出串聯連接的多個電池單元(外部電壓源)1、電壓輸入端子20、MUX電路30、測量電路60的連接關係。此外，在該圖中，為了去除噪聲，作為一例示出在上述多個電池單元VCL與電壓輸入端子20之間插入低通濾波器(LPF)3的情況。上述低通濾波器3例如由外置的電阻和電容構成，但也可以使用電感等而構成。在圖7所示的MUX電路30中，例如開關電路通過以下方式構成。
第1，作為與從上述多個電池單元中的、負側電極的電位為規定電位(VT)以上的電池單元連續到正側電極為最高電位的電池單元的多個電池單元連接的開關電路，使用具有將兩個P溝道MOSFET的源極彼此共用連接而構成的雙向開關元件的開關電路(PM0S開關組)。例如，在P型的開關元件的開關電路的情況下，為了接通雙向開關元件MPl及MP2，需要使MPl及MP2的柵極電壓的電壓範圍在比源極電壓低的方向上。因此，對與電位更高的電池單元連接的開關電路使用P型的開關元件的開關電路。
第2，作為與從上述多個電池單元中的、正側電極的電位為規定電位(VT)以下的電池單元連續到負側電極為最下位電位的電池單元的多個電池單元連接的開關電路，使用具有將兩個N溝道型MOSFET的源極彼此共用連接而構成的雙向開關元件的開關電路(NM0S開關組)。例如，在N型的開關元件的開關電路的情況下，為了接通雙向開關元件麗I及麗2，需要使麗I及麗2的柵極電壓的電壓範圍在比源極電壓高的方向上。因此，對與電位更低的電池單元連接的開關電路使用N型的開關元件的開關電路。
第3，連接電池單元的正側電極和MUX電路30的輸出信號線的正側輸出(測量電路60的正側輸入端子INP)的開關電路SWP — I?SWP — n的開關元件、以及連接電池單元的負側電極和MUX電路30的輸出信號線的負側輸出(測量電路60的負側輸入端子INN)的開關電路SWN — I?SWN — n的開關元件為相同種類的開關元件。即，形成將被選擇的電池單元的電壓輸入到測量電路60的正側的信號線和負側的信號路徑的開關元件的MOS電晶體的種類相同，從而構成為開關元件的接通電阻相等。由此，構成為各個信號路徑的電阻成分的差異減小。因此，例如在圖4所示的執行測量期間，即使在上述信號路徑由於幹擾而產生同相噪聲的情況下，也能夠防止在測量電路60的輸入中產生差動噪聲，從而能夠抑制測定誤差的產生。 如上所述，在MUX電路30中，在與從負側電極的電位為規定電位(VT)以上的電池單元連續到正側電極為最上位電位的電池單元的多個電池單元連接的開關電路中，使用以P型MOS電晶體為開關元件的開關電路，在與從正側電極的電位為規定電位(VT)以下的電池單元連續到負側電極為最下位電位的電池單元的多個電池單元連接的開關電路中，使用以N型MOS電晶體為開關元件的開關電路。此外，上述規定電位VT根據MUX電路30的輸入電壓範圍、雙向開關元件等的特性、以及MUX電路30的要求規格等而確定。
圖8及圖9示出應用了電壓測定裝置2的系統的一例。
圖8是表示EV或HEV用的蓄電池的電壓測定系統的一例的框圖。
在該圖中，電動機通過從蓄電池向電動機驅動用的逆變器的兩端供給電力而被驅動。該圖所示的構成電壓測定系統的蓄電池裝置10具有:由多個單電池串聯連接而成的電池組構成的蓄電池101 ;以構成上述蓄電池的電池單元中的數個?數十個電池單元為一組、且按每一組電池單元I分配的多個電壓測定裝置2 ;和電池監視用微型計算機(MCU) 6。蓄電池101例如在電動汽車等車輛整體中由數百個單電池構成，最上位電壓例如為400V左右。另外，構成蓄電池101的單電池例如為鋰離子電池。
電池監視用微型計算機(MCU)3通過控制電壓測定裝置2來執行蓄電池電壓的測定，並根據測定結果控制從電池對電動機驅動用逆變器的電力供給。另外，在與電池控制用微型計算機7之間進行CAN通信等。
各個電壓測定裝置2通過上述方法對蓄電池101中的作為測定對象的一組電池單元I測定電壓。另外，電壓測定裝置2除上述功能部以外，還具有通信功能部70、71，並使用通信功能部70、71對來自電池監視用微型計算機6的控制指示和電壓測定結果等進行相互通信。
圖9是表示EV或HEV用的蓄電池的電壓測定系統的另外一例的框圖。
該圖所示的構成電壓測定系統的蓄電池裝置11以構成蓄電池101的電池單元中的數個?數十個電池單元為一組，按每一組電池單元I分配電壓測定裝置2和電池監視用微型計算機(MCU)6。電壓測定按照與上述相同的方法進行，但各個電壓測定的指示和電壓測定結果等的交互在與一組電池單元I對應的電壓測定裝置2與電池監視用微型計算機6之間進行。每一組的電池單元I的電壓測定裝置2和電池監視用微型計算機6可以例如為分別形成在不同半導體基板上的LSI，也可以為分別形成在一個半導體基板上的單晶片LSI。
根據以上實施方式I的電壓測定裝置2，在開關為接通狀態時，不會由於驅動電流和信號路徑中的開關元件的接通電阻等電阻成分而產生電壓降，因此能夠謀求測定誤差的降低。另外，由於驅動電流從電源端子VCC供給，所以能夠防止單電池間的不均衡的電力消耗。而且，能夠通過斷開加速部403、406使雙向開關元件的斷開狀態更穩定化。另外。由於實施方式I的電壓測定裝置2不採用飛渡電容器方式，所以需要使測量電路60內的電容602為高耐壓元件，但由於不會產生開關電路的開關元件的寄生電容等器件引起的測定誤差和由於OP放大器等的偏置電壓等而導致的測定誤差，所以能夠實現測定誤差更小的電壓測定電路。
《實施方式2》
圖10是表不使用了 P型MOS電晶體的雙向開關兀件的開關電路的另外一例的電路圖。對與圖5的開關電路相同的構成要素標註相同的附圖標記並省略其詳細說明。 圖10所示的開關電路取代恆流I流入的結構的斷開加速部403，而是具有由與使能信號(ENABLE)相應的斷開信號(OFF)控制的斷開加速部407。上述斷開加速部407由以下部分構成:在柵極端子輸入斷開信號(OFF)的N型MOS電晶體麗7 ;設置在麗7的源極端子與GND端子之間的用於調整電流值的電阻元件R3 ;以電源VCC為基準將在麗7中流動的電流轉換成電壓的電阻元件R4 ;和輸入通過電阻元件R4而產生的電壓並以開關方式連接電源端子VCC和雙向開關元件的共用柵極端子的P型MOS電晶體MP8。
圖11是表示圖10中的斷開信號的說明圖。如該圖所示，斷開信號(OFF)是在使能信號(ENABLE )從高(High )切換至低(Low)後僅在規定期間為高(High )的信號。斷開信號與使能信號同樣地，例如為從控制部50輸出的控制信號之一。當斷開加速部407在使能信號(ENABLE)切換至低(Low)的期間作為短時脈衝而被施加一次或多次斷開信號時，MN7接通並通過電阻R4產生以電源VCC為基準的電壓，從而MP8接通，從電源VCC側向雙向開關元件MPl及MP2的柵極端子瞬時流入較大電流。由此，雙向開關元件的柵極端子提升至最上位電位，並且電流經由二極體Dl而流動，從而雙向開關元件的源極端子也提升至最上位電位。通過以上動作，防止雙向開關元件的漏極端子側的電位比源極端子側的電位高的狀態，從而能夠使雙向開關元件的斷開狀態更穩定化。另外，與以恆流充電的情況相比，能夠更高速地進入到穩定狀態。
另外，與圖5的開關電路不同，不使偏置電流I在開關元件接通時流動。由此，開關元件的接通電壓根據電阻Rl和在MN4中流動的電流I而確定。即，由於在確定雙向開關元件的接通電壓方面不需要考慮上述斷開加速用的偏置電流I，所以設計變得容易，並且能夠提高接通電壓的精度。另外，由於不會使偏置電流I無益地流動，所以還能夠將消耗電流抑制得更小。
此外，通過輸入斷開信號的麗7和電阻R3而生成電流，但不限於圖10的結構，也可以為通過調整斷開信號的電壓，在施加斷開信號時作為偏置電流源而使MN7動作的結構。另夕卜，可以取代電阻元件R3而使用在柵極端子施加有偏壓的MOS電晶體，也可以將耗盡型的MOS電晶體作為電流源而使用。此外，在此所述的耗盡型的MOS電晶體是指，例如，即使柵極、源極間電位差為OV也能夠調整閾值而生成電流的MOS電晶體。
《實施方式3》
圖12是表不使用了 P型MOS電晶體的雙向開關兀件的開關電路的另外一例的電路圖。對與圖5及圖10的開關電路相同的構成要素標註相同的附圖標記並省略且詳細說明。
圖12所示的開關電路取代恆流I流入的結構的斷開加速部403，具有由與使能信號(ENABLE)相應的斷開信號(OFF)控制的斷開加速部408。上述斷開加速部408由以下部分構成:構成輸入斷開信號(OFF)的邏輯電路的N型MOS電晶體MN8及P型MOS電晶體MP9 ；和輸入上述邏輯電路的輸出並以開關方式連接電源端子VCC和雙向開關元件的共用柵極端子的P型MOS電晶體MP8。上述逆變器電路被在電源VCC與以電源VCC為基準的電壓之間驅動。上述以電源VCC為基準的電位例如為以相對於電源VCC低5V的方式生成的電位。此外，雖然使上述以電源VCC為基準的電位為相對於最上位電壓低5V的電壓，但該電壓能夠根據所使用的元件的耐壓等各種條件而設定。另外，在該圖中，為了簡化，作為上述邏輯電路示出由MN8及MP9構成的逆變器電路，但只要能夠根據斷開信號來控制MP8，則也可以通過更複雜的邏輯電路而構成。 圖13是表示圖12中的斷開信號的說明圖。如該圖所示，斷開信號(OFF)例如是與使能信號(ENABLE)反相位的信號，且是僅在使能信號低(Low)的期間為高(High)的信號。斷開信號與使能信號同樣地，例如是從控制部50輸出的控制信號之一。
當斷開加速部408在使能信號(ENABLE)切換至低(Low)的期間被施加高(High)的斷開信號時，MP8接通，從電源VCC側向雙向開關元件MPl及MP2的柵極端子瞬時流入較大電流。由此，雙向開關元件的柵極端子被提升至最上位電位，並且電流經由二極體Dl而流動，從而雙向開關元件的源極端子也提升至最上位電位。通過以上動作，防止雙向開關元件的漏極端子側的電位比源極端子側的電位高的狀態，從而能夠使雙向開關元件的斷開狀態更穩定化。另外，與以恆流進行充電的情況相比能夠更高速地進入到穩定狀態。
另外，與實施方式2的開關電路同樣地，不使偏置電流I在開關元件接通時從斷開加速電路408流動。由此，在確定雙向開關元件的接通電壓方面不需要考慮上述斷開加速用的偏置電流I，因此設計變得容易，並且能夠提高接通電壓的精度。另外，由於不會使偏置電流I無益地流動，所以還能夠將消耗電流抑制得更小。
《實施方式4》
圖14是表不使用了 N型MOS電晶體的雙向開關兀件的開關電路的另外一例的電路圖。對與圖6的開關電路相同的構成要素標註相同的附圖標記並省略其詳細說明。
圖14所示的開關電路取代恆流I流入的結構的斷開加速部406，具有由與使能信號(ENABLE)相應的斷開信號(OFF)控制的斷開加速部409。上述斷開加速部409由N型MOS電晶體(MN9)構成，該N型MOS電晶體(MN9)在柵極端子中被輸入有斷開信號(0FF)，源極端子與GND端子連接，漏極端子與雙向開關元件的共用柵極端子連接。
圖15是表示圖14中的斷開信號(OFF)的說明圖。如該圖所示，斷開信號(OFF)例如是與使能信號(ENABLE)反相位的信號，且是僅在使能信號低(Low)的期間為高(High)的信號。斷開信號與使能信號同樣地，例如是從控制部50輸出的控制信號之一。
當斷開加速部(409)在使能信號(ENABLE)切換至低(Low)的期間被施加高(High)的斷開信號時，MN9接通，從雙向開關元件MPl及MP2的柵極端子側向電源GND側瞬時流入較大電流。由此，雙向開關元件的柵極端子降低至最下位電位，並且電流經由二極體D2而流動，從而雙向開關元件的源極端子也降低至最下位電位。通過以上動作，防止雙向開關元件的漏極端子側的電位比源極端子側的電位低的狀態，從而能夠使雙向開關元件的斷開狀態更穩定化。另外，與以恆流進行充電的情況相比能夠更高速地進入到穩定狀態。
另外，與實施方式I的開關電路及實施方式2的開關電路同樣地，在開關元件接通時不使偏置電流I從斷開加速電路409流動。由此，由於在確定雙向開關元件的接通電壓方面不需要考慮上述斷開加速用的偏置電流I，所以設計變得容易，並且能夠提高接通電壓的精度。另外，由於不會使偏置電流I無益地流動，所以還能夠將消耗電流抑制得更小。
此外，在圖14中，將MN9的源極端子直接連接於GND端子，但不限於此，也可以在源極端子與GND端子之間插入調整電流值的電阻元件。另外，也可以是通過調整斷開信號的電壓，在施加斷開信號時作為偏置電流源而使MN9動作的結構。通過成為這些結構，由於放電時的峰值電流下降，所以有助於系統噪聲放射的減少。而且，斷開信號不限於圖15所示的脈衝，也可以是圖11所示那樣的短時脈衝，該脈衝不限於一次，也可以施加多次。
《實施方式5》 圖16是表示從其他電源進行電壓測定裝置2的電源供給的情況的一例的框圖。
在實施方式I中，從上述串聯連接的多個電池單元VCL的最上位電壓進行電壓測定裝置2的電源供給，但在實施方式5，從與上述多個電池單元不同的其他電源進行供給。例如，在將電壓測定裝置2應用於EV或HEV用的蓄電池的電壓測定系統的情況下，由基於為了驅動車載照明等而搭載的鉛蓄電池電源等生成的電壓VA進行電源供給。如上所述，由於作為蓄電池而使用的鋰離子電池數十個以上串聯連接，所以使用多個電壓測定裝置2。而且，由於其GND電壓也各自不同，所以無法將電源供給電路直接電連接。因此，例如為了從對鉛蓄電池電源等的電壓進行升壓或降壓而生成的電壓VA電絕緣地供給能量，使用絕緣型DC/DC轉換器5向電壓測定裝置2供給對電壓VA進行升壓或降壓而得到的電壓VCC。在圖16中，作為一例示出通過回掃逆變器而共享電源電壓的情況，但也可以是除此以外的結構。另外，電源電壓VCC供給上述串聯連接的多個電池單元的最上位電壓以上的電壓。例如，若針對將12個鋰離子電池串聯連接的情況下的電壓測定裝置使電池單元的電壓最大為4.3V，則電源電壓VCC需要為52V以上。因此，作為電源電壓VCC，將絕緣型DC/DC轉換器5的輸出電壓調整成例如供給55V左右。
由此，由於電壓測定裝置2的MUX電路30中的開關電路的驅動電流不從上述串聯連接的多個電池單元供給，所以在電池單元的電壓測定動作中能夠抑制上述多個電池單元的電力消耗，並且還能夠防止由於電池單元的電池能耗的不均衡而導致的電池持續力的降低。
《實施方式6》
在實施方式I中示出不使用飛渡電容器的結構的電壓測定裝置2，但也能夠將具有上述開關電路的MUX電路30應用於飛渡電容器方式的電壓測定裝置。
圖17是表示應用了 MUX電路30的飛渡電容器方式的電壓測定裝置的一例的框圖。該圖所示的電壓測定裝置4具有:MUX電路30、飛渡電容器Cl、電壓輸入用的開關部80、構成緩衝器的OP放大器(緩衝放大器)U1、測量電路61、和控制部51。測量電路61具有Delta-Sigma 方式的 AD 轉換電路或 SAR (Successive Approximation Register)方式的AD轉換電路。在電壓測定裝置4的電源端子VCC中輸入有例如上述多個電池單元VCL中的最高位的電池單元VCL—I的正側電極的電壓，在電源端子GND中輸入有例如上述多個電池單元VCL中的最低位的電池單元VCL — n的負側電極的電壓。
使用圖18詳細說明飛渡電容器方式的電壓測定裝置4的動作順序。
圖18是表示圖17所示的電壓測定裝置4的動作定時的一例的時序圖。
例如為了測定電池單元VCL—I的電壓，首先，控制部51在附圖標記501的定時控制MUX電路30而使開關電路SWP — I及SWN — I接通。由此，電池單元VCL — I的電壓輸入到飛渡電容器Cl的兩端。在輸入電壓穩定後，控制部51在附圖標記502的定時使開關電路SWP — I及SWN — I斷開而使飛渡電容器Cl浮起。在附圖標記503的定時，控制部51使開關電路SWB接通而將飛渡電容器Cl的一個電極連接於測量電路61的負側輸入端子INN(GND電位)。由此，飛渡電容器Cl的兩端電壓轉換成以GND電位為基準的電壓。然後，在附圖標記504的定時使開關電路SWA接通，將飛渡電容器Cl的電壓經由緩衝放大器Ul而輸入到測量電路60。然後，控制部51在附圖標記505的定時控制測量電路61而執行電壓測定。當電池單元VCL — I的電壓測定結束時，控制部51在附圖標記506的定時使開關電路SWA及SWB斷開。然後，例如為了測定電池單元VCL — 2的電壓，控制部51在附圖標記507的定時控制MUX電路30而使開關電路SWP — 2及SWN — 2接通。由此，電池單元VCL—2的電壓輸入到飛渡電容器Cl的兩端。輸入電壓穩定後，控制部51在附圖標記508的定時使開關電路SWP — I及SWN — I斷開而使飛渡電容器Cl浮起。在附圖標記509的定時，控制部51使開關電路SWB接通而將飛渡電容器Cl的一個電極連接於測量電路61的負側輸入端子INN (GND電位)。然後，在附圖標記510的定時使開關電路SWA接通，將飛渡電容器Cl的電壓經由緩衝放大器Ul而輸入到測量電路61。然後，控制部51在附圖標記511的定時控制測量電路61而執行電壓測定。當電池單元VCL —2的電壓測定結束時，控制部51在附圖標記512的定時使開關電路SWA及SWB斷開。通過重複執行以上動作，對串聯連接的單電池的全部電池單元的電壓進行測定。
如上所述，在飛渡電容器方式的電壓測定裝置的情況下，產生由開關元件相對於飛渡電容器的寄生電容等引起的測定誤差、和由於構成緩衝器的OP放大器的偏置電壓等而導致的測定誤差。但是，在能夠忽視這樣的誤差的情況下，只要作為電壓測定裝置而應用飛渡電容器方式的電壓測定裝置4，則即使不使用高耐壓元件也能夠構成測量電路60。另外，由於在電壓測定裝置4中應用了 MUX電路30，所以與實施方式I同樣地，能夠抑制基於開關電路的驅動電流和信號路徑的接通電阻等電阻成分的電壓降所導致的產生測定誤差，防止電池單元間的不均衡的電力消耗，使開關元件的斷開狀態更穩定化。
以上根據實施方式具體說明了本發明人所完成的發明，但本發明不限定於此，毫無疑問在不脫離其要旨的範圍內能夠進行各種變更。
例如，在實施方式I至6中，例示了將電壓測定裝置應用於電動汽車等的蓄電池的電壓測定系統的情況，但不限於此，也能夠應用於數位相機、筆記本PC、電動工具，電動輔助自行車、以及電動摩託車等使用多串聯電池的產品的電池電壓的測定。另外，作為構成外部電壓源的電池單元例示了鋰離子電池，但不限於此，也能夠應用於鎳氫電池或燃料電池等各種電池。而且，例示了將實施方式I至6的開關電路應用於電壓測定裝置中的MUX電路30的情況，但不限於此，只要作為開關使用則也能夠應用於其他用途的電路。
工業實用性
本發明涉及開關電路、選擇電路、以及電壓測定裝置，尤其能夠廣泛地適用於從多個電壓中選擇一個電壓並進行測定的電壓測定裝置。
附圖標記說明
VCL — I?VCL — n 電池單元 I 一組電池單元
2、4電壓測定裝置 3外置LPF 20電壓輸入端子 30多路轉接電路(MUX電路)
SWP — I?SWP _ n 用於連接電池單元的正側電極和測量電路的正側輸入端子的開關電路
SWN — I?SWN — n 用於連接電池單元的負側電極和測量電路的負側輸入端子的開關電路
40保護用二極體50,51控制部
60,61測量電路
INP ( + )正側的輸入端子
INN (-)負側的輸入端子
601開關部
602 電容
603測量部
201?206 動作定時
401,404接通電壓生成部
402、405電流控制部
403,406?409 斷開加速部
MP1、MP2雙向開關元件(P型MOS電晶體)
麗1、麗2雙向開關元件(N型MOS電晶體)
MN3?MN9 N型MOS電晶體
MP3?MP9 P型MOS電晶體
Rl?R4 電阻元件
D1、D2 二極體
VIN開關電路的輸入端子
VOUT開關電路的輸出端子
101蓄電池
10、11蓄電池裝置
70、71、72通信功能部
5絕緣型DC/DC轉換器
6電池監視用微型計算機
7電池控制用微型計算機
VA基於鉛蓄電池等而生成的電壓
80開關部
SWA, SffB 開關電路
Ul緩衝放大器
501?512 動作定時
VCC電源電壓、電源電壓端子
GND接地電壓、接地端子
VT用於確定開關電路的種類的作為基準的電壓
【權利要求】
1.ー種開關電路，其特徵在於，具有: 設置在輸入端子與輸出端子之間的開關元件；和 根據指示所述開關元件的接通斷開的控制信號而驅動所述開關元件的開關驅動部， 所述開關驅動部在中間隔著向所述輸入端子供給的輸入電壓而彼此不同的第I電源電壓與第2電源電壓之間被驅動， 所述開關驅動部具有: 源極跟隨器電路，其漏極側連接於供給所述第I電源電壓的第I電源端子側，輸入與所述輸入電壓相應的電壓，並將在輸出側生成的電壓作為用於驅動所述開關元件的驅動電壓而供給到所述開關元件；和 電流控制部，其根據所述控制信號對所述源極跟隨器電路的輸出側與供給所述第2電源電壓的第2電源端子之間的電流路徑進行開閉。
2.如權利要求1所述的開關電路，其特徵在幹， 所述開關元件具有: 第I導電型的第IMOS電晶體，其漏極端子連接於所述輸入端子側，在柵極端子被供給所述驅動電壓；和 第I導電型的第2M0S電晶體，其漏極端子連接於所述輸出端子側，柵極端子連接於所述第IMOS電晶體的柵極端子側，源極端子與所述第IMOS電晶體的源極端子共用地連接，所述源極跟隨器電路具有: 第2導電型的第3M0S電晶體，其漏極端子連接於所述第I電源端子側，柵極端子連接於所述第IMOS電晶體及所述第2M0S電晶體的源極端子側；和電壓生成部，其一端連接於所述第3M0S電晶體的源極端子側，另一端連接於所述第IMOS電晶體及所述第2M0S電晶體的柵極端子側，井根據被供給的電流而在兩端生成電壓，所述電流控制部在所述控制信號指示所述開關元件接通的情況下開通所述電壓生成部的另一端與所述第2電源端子之間的電流路徑，在所述控制信號指示所述開關元件斷開的情況下關斷該電流路徑。
3.如權利要求2所述的開關電路，其特徵在幹， 所述開關驅動部還具有斷開加速部，該斷開加速部在所述第I電源端子與所述第IMOS電晶體及所述第2M0S電晶體的源極端子之間經由所述電壓生成部的另一端、以及所述第IMOS電晶體及所述第2M0S電晶體的柵極端子而形成供比在通過所述電流控制部形成的電流路徑中流動的電流小的電流流動的電流路徑。
4.如權利要求2所述的開關電路，其特徵在幹， 所述開關驅動部還具有斷開加速部，該斷開加速部在所述電流控制部關斷電流路徑的期間，在所述第I電源端子與所述第IMOS電晶體及所述第2M0S電晶體的源極端子之間經由所述電壓生成部的另一端而形成電流路徑。
5.如權利要求4所述的開關電路，其特徵在幹， 所述斷開加速部形成電流路徑的期間為所述電流控制部關斷電流路徑的期間中的一部分期間。
6.如權利要求4所述的開關電路，其特徵在幹， 所述斷開加速部形成電流路徑的期間為與所述電流控制部關斷電流路徑的期間對應的期間。
7.如權利要求3所述的開關電路，其特徵在幹， 所述第I電源電壓為所述輸入電壓以上的電壓值， 所述第I導電型為P溝道型，所述第2導電型為N溝道型。
8.如權利要求3所述的開關電路，其特徵在幹， 所述第I電源電壓為接地電壓，所述第2電源電壓為所述輸入電壓以上的電壓值， 所述第I導電型為N溝道型，所述第2導電型為P溝道型。
9.ー種選擇電路，以由單電池的一端和另一端連接而構成電池組的多個單電池中的一個或多個單電池構成的塊為I単位，根據輸入的控制信號，選擇與任一所述塊的兩端連接的信號線並使該信號線與第I輸出端子和第2輸出端子連接，其特徵在幹， 對應於各個所述塊而具有: 第I開關電路，其具有供連接於所述塊的一端的信號線連接的輸入端子、和供連接於所述第I輸出端子的信號線連接的輸出端子，並根據所述控制信號將該輸入端子和該輸出端子電連接；和 第2開關電路，其具有供連接於所述塊的另一端的信號線連接的輸入端子、和供連接於所述第2輸出端子的信號線連接的輸出端子，並根據所述控制信號將該輸入端子和該輸出端子電連接， 所述第I開關電路及所述第2開`關電路具有:設置在該開關電路的輸入端子與輸出端子之間的開關元件；和根據所述控制信號而驅動所述開關元件的開關驅動部， 所述開關驅動部在中間隔著向所述輸入端子供給的輸入電壓而彼此不同的第I電源電壓與第2電源電壓之間被驅動， 所述開關驅動部具有: 源極跟隨器電路，其配置在供給所述第I電源電壓的第I電源端子與供給所述第2電源電壓的第2電源端子之間，輸入與所述輸入電壓相應的電壓，並將在輸出側生成的電壓作為用於驅動所述開關元件的驅動電壓而供給到所述開關元件；和 電流控制部，其根據所述控制信號對所述第I電源端子與所述第2電源端子之間的配置有所述源極跟隨器電路的電流路徑進行開閉。
10.如權利要求9所述的選擇電路，其特徵在幹， 所述第I電源電壓為與構成所述電池組的單電池中的最高位的單電池的一端的電壓相應的電壓。
11.如權利要求10所述的選擇電路，其特徵在幹， 所述開關元件具有柵極端子被所述驅動電壓控制的P型MOS電晶體或N型MOS電晶體， 與所述塊對應的所述第I開關電路及所述第2開關電路的開關元件的電晶體的種類相同。
12.如權利要求11所述的選擇電路，其特徵在幹， 與所述塊中的、所述另一端的電位為規定電位以上的第I塊對應的所述第I開關電路及所述第2開關電路的開關元件為P型MOS電晶體， 與所述塊中的、所述另一端的電位比所述規定電位低的第2塊對應的所述第I開關電路及所述第2開關電路的開關元件為N型MOS電晶體。
13.如權利要求12所述的選擇電路，其特徵在幹， 在與所述第I塊對應的所述第I開關電路及所述第2開關電路中， 所述開關元件具有:P型的第IMOS電晶體，其漏極端子連接於所述輸入端子側，在柵極端子被供給所述驅動電壓；和P型的第2M0S電晶體，其漏極端子連接於所述輸出端子側，柵極端子連接於所述第IMOS電晶體的柵極端子側，源極端子與所述第IMOS電晶體的源極端子共用地連接， 所述源極跟隨器電路具有:N型的第3M0S電晶體，其漏極端子連接於所述第I電源端子側，柵極端子連接於所述第IMOS電晶體及所述第2M0S電晶體的源極端子側；和電壓生成部，其一端連接於所述第3M0S電晶體的源極端子側，另一端連接於所述第IMOS電晶體及所述第2M0S電晶體的柵極端子側，井根據被供給的電流而在兩端生成電壓，所述電流控制部在所述控制信號指示所述開關元件接通的情況下開通所述電壓生成部的另一端與所述第2電源端子之間的電流路徑，在所述控制信號指示所述開關元件斷開的情況下關斷該電流路徑。
14.如權利要求13所述的選擇電路，其特徵在幹， 在與所述第2塊對應的所述第I開關電路及所述第2開關電路中， 所述開關元件具有:N型的第4M0S電晶體，其漏極端子連接於所述輸入端子側，在柵極端子被供給所述驅動電壓；和N型的第5M0S電晶體，其漏極端子連接於所述輸出端子側，柵極端子連接於所述第4M0S電晶體的柵極端子側，源極端子與所述第4M0S電晶體的源極端子共用地連接， 所述源極跟隨器電路具有:P型的 第6M0S電晶體，其漏極端子連接於所述第2電源端子側，柵極端子連接於所述第4M0S電晶體及所述第5M0S電晶體的源極端子側；和電壓生成部，其一端連接於所述第6M0S電晶體的源極端子側，另一端連接於所述第4M0S電晶體及所述第5M0S電晶體的柵極端子側，井根據被供給的電流而在兩端生成電壓，所述電流控制部在所述控制信號指示所述開關元件接通的情況下開通所述電壓生成部的另一端與所述第I電源端子之間的電流路徑，在所述控制信號指示所述開關元件斷開的情況下關斷該電流路徑。
15.如權利要求14所述的選擇電路，其特徵在幹， 在與所述第I塊對應的所述第I開關電路及所述第2開關電路中， 所述開關驅動部還具有斷開加速部，該斷開加速部在所述第I電源端子與所述第IMOS電晶體及所述第2M0S電晶體的源極端子之間經由所述電壓生成部的另一端而形成供比在通過所述電流控制部形成的電流路徑中流動的電流小的電流流動的電流路徑。
16.如權利要求14所述的選擇電路，其特徵在幹， 在與所述第I塊對應的所述第I開關電路及所述第2開關電路中， 所述開關驅動部還具有斷開加速部，該斷開加速部在所述電流控制部關斷電流路徑的期間，在所述第I電源端子與所述第IMOS電晶體及所述第2M0S電晶體的源極端子之間經由所述電壓生成部的另一端而形成電流路徑。
17.如權利要求15所述的選擇電路，其特徵在幹， 在與所述第2塊對應的所述第I開關電路及所述第2開關電路中， 所述開關驅動部還具有斷開加速部，該斷開加速部在所述第2電源端子與所述第4M0S電晶體及所述第5M0S電晶體的源極端子之間經由所述電壓生成部的另一端而形成供比在通過所述電流控制部形成的電流路徑中流動的電流小的電流流動的電流路徑。
18.如權利要求16所述的選擇電路，其特徵在幹， 在與所述第2塊對應的所述第I開關電路及所述第2開關電路中， 所述開關驅動部還具有斷開加速部，該斷開加速部在所述電流控制部關斷電流路徑的期間，在所述第2電源端子與所述第IMOS電晶體及所述第2M0S電晶體的源極端子之間經由所述電壓生成部的另一端而形成電流路徑。
19.一種電壓測定裝置，用於以由單電池的一端和另一端連接而構成電池組的多個單電池中的一個或多個單電池構成的塊為I単位，對每ー個塊測定所述塊的兩端的電壓，其特徵在幹， 具有:選擇部，其根據輸入的控制信號對每ー個塊選擇與所述塊的兩端連接的信號線並使該信號線與第I輸出端子和第2輸出端子連接；和 測定部，其輸入所述第I輸出端子和所述第2輸出端子的電壓，並測定兩端子間的電壓， 所述選擇部對應於各個所述塊而具有:第I開關電路，其具有供連接於所述塊的一端的信號線連接的輸入端子、和供連接於所述第I輸出端子的信號線連接的輸出端子，井根據所述控制信號將該輸入端子和該輸出端子電連接；和 第2開關電路，其具有供連接於所述塊的另一端的信號線連接的輸入端子、和供連接於所述第2輸出端子的信號線連接的輸出端子，並根據所述控制信號將該輸入端子和該輸出端子電連接，` 所述第I開關電路及所述第2開關電路具有:設置在該開關電路的輸入端子與輸出端子之間的開關元件；和根據所述控制信號而驅動所述開關元件的開關驅動部， 所述開關驅動部在中間隔著向所述輸入端子供給的輸入電壓而彼此不同的第I電源電壓與第2電源電壓之間被驅動， 所述開關驅動部具有: 源極跟隨器電路，其配置在供給所述第I電源電壓的第I電源端子與供給所述第2電源電壓的第2電源端子之間，輸入與所述輸入電壓相應的電壓，並將在輸出側生成的電壓作為用於驅動所述開關元件的驅動電壓而供給到所述開關元件；和 電流控制部，其根據所述控制信號對所述第I電源端子與所述第2電源端子之間的配置有所述源極跟隨器電路的電流路徑進行開閉。
20.如權利要求19所述的電壓測定裝置，其特徵在幹， 所述第I電源電壓為與構成所述電池組的單電池中的最高位的單電池的一端的電壓相應的電壓。
21.如權利要求20所述的電壓測定裝置，其特徵在幹， 所述開關元件具有柵極端子被所述驅動電壓控制的P型MOS電晶體或N型MOS電晶體， 與所述塊對應的所述第I開關電路及所述第2開關電路的開關元件的電晶體的種類相同。
22.如權利要求21所述的電壓測定裝置，其特徵在幹， 與所述塊中的、所述另一端的電位為規定電位以上的第I塊對應的所述第I開關電路及所述第2開關電路的開關元件為P型MOS電晶體， 與所述塊中的、所述另一端的電位比所述規定電位低的第2塊對應的所述第I開關電路及所述第2開關電路的開關元件為N型MOS電晶體。
23.如權利要求22所述的電壓測定裝置，其特徵在幹， 在與所述第I塊對應的所述第I開關電路及所述第2開關電路中， 所述開關元件具有:P型的第IMOS電晶體，其漏極端子連接於所述輸入端子側，在柵極端子被供給所述驅動電壓；和P型的第2M0S電晶體，其漏極端子連接於所述輸出端子側，柵極端子連接於所述第IMOS電晶體的柵極端子側，源極端子與所述第IMOS電晶體的源極端子共用地連接， 所述源極跟隨器電路具有:N型的第3M0S電晶體，其漏極端子連接於所述第I電源端子側，柵極端子連接於所述第IMOS電晶體及所述第2M0S電晶體的源極端子側；和電壓生成部，其一端連接於所述第3M0S電晶體的源極端子側，另一端連接於所述第IMOS電晶體及所述第2M0S電晶體的柵極端子側，井根據被供給的電流而在兩端生成電壓，所述電流控制部在所述控制信號指示所述開關元件接通的情況下開通所述電壓生成部的另一端與所述第2電源端子之間的電流路徑，在所述控制信號指示所述開關元件斷開的情況下關斷該電流路徑。
24.如權利要求23所述的電壓測定裝置，其特徵在幹， 在與所述第2塊對應的所述第I開關電路及所述第2開關電路中， 所述開關元件具有:N型的 第4M0S電晶體，其漏極端子連接於所述輸入端子側，在柵極端子被供給所述驅動電壓3PN型的第5M0S電晶體，其漏極端子連接於所述輸出端子側，柵極端子連接於所述第4M0S電晶體的柵極端子側，源極端子與所述第4M0S電晶體的源極端子共用地連接， 所述源極跟隨器電路具有:P型的第6M0S電晶體，其漏極端子連接於所述第2電源端子側，柵極端子連接於所述第4M0S電晶體及所述第5M0S電晶體的源極端子側；和電壓生成部，其一端連接於所述第6M0S電晶體的源極端子側，另一端連接於所述第4M0S電晶體及所述第5M0S電晶體的柵極端子側，井根據被供給的電流而在兩端生成電壓，所述電流控制部在所述控制信號指示所述開關元件接通的情況下開通所述電壓生成部的另一端與所述第I電源端子之間的電流路徑，在所述控制信號指示所述開關元件斷開的情況下關斷該電流路徑。
25.如權利要求24所述的電壓測定裝置，其特徵在幹， 在與所述第I塊對應的所述第I開關電路及所述第2開關電路中， 所述開關驅動部還具有斷開加速部，該斷開加速部在所述第I電源端子與所述第IMOS電晶體及所述第2M0S電晶體的源極端子之間經由所述電壓生成部的另一端而形成供比在通過所述電流控制部形成的電流路徑中流動的電流小的電流流動的電流路徑。
26.如權利要求24所述的電壓測定裝置，其特徵在幹， 在與所述第I塊對應的所述第I開關電路及所述第2開關電路中， 所述開關驅動部還具有斷開加速部，該斷開加速部在所述電流控制部關斷電流路徑的期間，在所述第I電源端子與所述第IMOS電晶體及所述第2M0S電晶體的源極端子之間經由所述電壓生成部的另一端而形成電流路徑。
27.如權利要求25所述的電壓測定裝置，其特徵在幹， 在與所述第2塊對應的所述第I開關電路及所述第2開關電路中， 所述開關驅動部還具有斷開加速部，該斷開加速部在所述第2電源端子與所述第4M0S電晶體及所述第5M0S電晶體的源極端子之間經由所述電壓生成部的另一端而形成供比在通過所述電流控制部形成的電流路徑中流動的電流小的電流流動的電流路徑。
28.如權利要求26所述的電壓測定裝置，其特徵在幹， 在與所述第2塊對應的所述第I開關電路及所述第2開關電路中， 所述開關驅動部還具有斷開加速部，該斷開加速部在所述電流控制部關斷電流路徑的期間，在所述第2電源端子與所述第IMOS電晶體及所述第2M0S電晶體的源極端子之間經由所述電壓生成部的另一端而形成電流路徑。
29.如權利要求19所述的電壓測定裝置，其特徵在幹， 所述測定部具有Delta-Sigma方式的模數轉換器。
【文檔編號】H03K17/687GK103492888SQ201280019197
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2012年4月10日 優先權日:2011年4月21日
【發明者】牧野良成, 早川博彥 申請人:瑞薩電子株式會社