本发明专利技术提供一种加速电容器式电压检测电路和电池保护用集成电路。该加速电容器式电压检测电路可减轻寄生电容的影响，并将加速电容器内置在IC内。该加速电容器式电压检测电路具备加速电容器(CI)；针对构成组电池的每个单电池使通过所述单电池对加速电容器进行充电的方向反相的第一开关电路；使加速电容器(CI)放电的第二开关电路；以及输出与加速电容器(CI)的两电极间的电位差对应的信号的输出电路(10)，还具备为了使与所述两电极间的寄生电容均一在所述两电极的周围配置的屏蔽部(NSH)和使所述两电极与屏蔽部(NSH)之间的电位差在加速电容器(CI)的充电定时和放电定时相等的电位差调整电路。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及加速电容器式电压检测电路和电池保护用集成电路，更具体讲是涉及减轻寄生电容的影响的技术。
技术介绍
图1是现有的加速电容器式电压检测电路的结构图。加速电容器式电压检测电路具备能够检测构成组电池的各单电池的电压(典型的为单体电压)的结构。例如，为了检测电池BO的电压，首先，通过接通输入侧采样开关SW6、SW7，对加速电容器CI进行充电。然后，在断开输入侧采样开关SW6、SW7之后，通过接通输出侧开关 SW14、SW19使加速电容器CI的电荷转移到积分电容器CF。由此，作为电池BO的检测电压在运算放大器Al的输出端子处产生与电池BO的电压对应的变换电压VOUT(O)。接下来，为了检测电池Bl的电压，首先，通过接通输入侧采样开关SW7、SW8，在相对于检测电池BO的电压的情形的反方向的充电方向上对加速电容器CI充电。然后，在断开输入侧采样开关SW7、SW8之后，通过接通输出侧采样开关SW18、SW15使加速电容器CI的电荷转移到积分电容器CF。由此，作为电池Bl的检测电压在运算放大器Al的输出端子处产生与电池Bl的电压对应的变换电压VOUT (1)。另外，作为公开了能够检测构成组电池的单电池各自的电压的结构的现有技术文献例如可以列举出专利文献1、2。但是，在将加速电容器式电压检测电路进行集成化(IC化)的情况下，相对于加速电容器的电容量，IC内部的寄生电容达到了无法忽视的大小，因此该寄生电容对检测电压的精度产生了很大影响。以图1的电路为例，在将各电池BO B4的电压变换为VSS基准的电压的情况下， 如下估算IC内部的寄生电容的影响。假设如公式⑴ (3)所示那样，VN+1-VN = Vbat (1)CI = CF = C (2)CD3+CN3 = CD4+CN4 = CD+CN (3) 将各电池BO B4各自的电压都设为Vbat，将加速电容器CI和积分电容器CF的电容量者设为C，将节点N3的寄生电容(⑶3+CN3)和节点N4的寄生电容(⑶4+CN4)都设为 (CD+CN)。在图1的结构的情况下，寄生电容(⑶3+CN3)和寄生电容(⑶4+CN4)中的某一方， 在加速电容器CI的电荷转移到积分电容器CF时，通过开关SW14或者SW18放电至基准电位VGND。因此，只是寄生电容(⑶3+CN3)和寄生电容(⑶4+CN4)中的某一方对加速电容器 CI产生影响。当设N = 0 4时，通过公式(4)表示从电池BO到电池B4的变换电压VOUT(N)。VOUT(N) = [CIX (Vn+1_Vn) + (CD+CN) XVJ/CF (4)变换误差电压为最大的电池B4的变换电压V0UT(4)用公式(5)表示。VOUT (4) = [CIX (V5-V4) + (CD4+CN4) XVJ/CF (5)因为V5-V4 = Vbat，V4 = 4X Vbat, CD 4+CN4 = CD+CN,因此 VOUT (4)用公式(6)表不。VOUT (4) = [Cl X Vbat+ (CD+CN) X 4 X Vbat] /CF= VbatX CI/CF+4 X Vbat X (CD+CN) /CF (6)因为，CI/CF = 1，所以变换电压VOUT(4)用公式(7)来表示。 VOUT (4) = Vbat+4 X Vbat X (CD+CN) /CF (7)因为与Vbat的差相当于变换误差，所以电池B4的变换电压V0UT(4)的变换误差用公式⑶表示。VOUT (4) -Vbat = 4 X Vbat X (CD+CN) /CF (8)为了使公式⑶表示的变换误差例如为50mV以下，需要满足公式(9)，4 X Vbat X (CD+CN) /CF ^ 50 X 1(Γ3 (9)例如当设Vbat = 4.2 [V]，CF = 10 X 10_12 [F]，成为公式(10)，(CD+CN)彡 29. 8X1(T15[F] (10)S卩，需要使寄生电容的值为大约30[fF]以下。但是，在简单地在IC基板上形成由上层电极和下层电极构成的加速电容器CI的结构的情况下，当设下层电极和IC基板的距离为下层电极与上层电极的电极间距离的20 倍时，下层电极和IC基板间的寄生电容约为加速电容器CI的电容量的1/^20(大约0. 5pF =500fF)。即，下层电极和IC基板之间的寄生电容(500fF)超过了上述容许值30fF。这样，由于在加速电容器方式中，寄生电容的影响较大，因此不容易采用将加速电容器内置于IC内的结构。专利文献1日本特开2009-150867号公报专利文献2日本特表2008-538408号公报
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供可减轻寄生电容的影响，将加速电容器内置于IC内的加速电容器式电压检测电路等。为了达到上述目的，本专利技术的加速电容器式电压检测电路具备加速电容器；针对构成组电池的每个单电池，使通过所述单电池对所述加速电容器进行充电的方向反相的第一开关电路；使所述加速电容器放电的第二开关电路；以及输出与所述加速电容器的两电极间的电位差对应的信号的输出电路，其中，还具备为了使与所述两电极间的寄生电容均一，被配置在所述两电极的周围的屏蔽部；以及使所述两电极和所述屏蔽部之间的电位差在所述加速电容器的充电定时和放电定时相等的电位差调整电路。根据本专利技术可以减轻寄生电容的影响，并将加速电容器内置于IC内。附图说明图1是现有的加速电容器式电压检测电路的结构图。图2是本专利技术的一个实施方式的加速电容器式电压检测电路100的结构图。图3是示意地表示了加速电容器式电压检测电路100中的加速电容器CI和屏蔽部NSH的构造的具体例的断面图。图4是关于加速电容器式电压检测电路100中包含的各开关SW的驱动信号的时序图。图5是表示电路Fl的第一具体例的图。图6是表示电路Fl的第二具体例的图。图7是表示各开关SW的结构的具体例的图。图8是内置有本专利技术的加速电容器式电压检测电路的一个实施方式的保护IC250 的结构图。符号说明10输出电路；100加速电容器式电压检测电路；250保护IC ；Al、A2运算放大器； A5检测设备放大器；CF积分电容器；CG附加电容器；CI加速电容器；NSH屏蔽部；SW*开关； (Al、CF)积分电路具体实施例方式以下，参照附图说明用于实施本专利技术的方式。图2是本专利技术的一个实施方式的加速电容器式电压检测电路100的结构图。另外，图中的开关SW*表示MOSFET等晶体管，用虚线表示的电容器表示寄生电容。另外，▽表示形成构成加速电容器式电压检测电路100 的电路要素的基板的接地VSS。以下用相同的方式表示。加速电容器式电压检测电路100具备加速电容器CI ；通过构成组电池的单电池 Bl B5的电压对加速电容器CI进行充电的第一开关电路SW6 SWll、Sff 13, Sff 17 ；使加速电容器CI放电的第二开关电路SW14、SW15、SW18、SW19 ；；以及输出与加速电容器CI的一对电极间的电位差对应的信号的输出电路10。组电池是串联连接多个单电池Bl B5的电路。第一开关电路针对每个单电池使通过多个单电池Bl B5中的某一个单电池的电压对加速电容器CI进行充电的方向反相。 即，第一开关电路针对每个单电池切换单电池本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
2010.12.22 JP 2010-2867561.一种加速电容器式电压检测电路，其具备 加速电容器；第一开关电路，其针对构成组电池的每个单电池，使通过所述单电池对所述加速电容器进行充电的方向反相；第二开关电路，其使所述加速电容器放电；以及输出电路，其输出与所述加速电容器的两电极间的电位差对应的信号， 该加速电容器式电压检测电路的特征在于，具备屏蔽部，被配置在所述两电极的周围，使其与所述两电极间的寄生电容变得均一；以及电位差调整电路，其使所述两电极和所述屏蔽部之间的电位差在所述加速电容器的充电定时和放电定时成为相等。2.根据权利要求1所述的加速电容器式电压检测电路，其特征在于， 所述屏蔽部具有使电位相互相等的第一屏蔽电极和第二屏蔽电极，所述加速电容器的两电极被配置在所述第一屏蔽电极和所述第二屏蔽电极之间。3.根据权利要求2所述的加速电容器式电压检测电路，其特征在于， 所述加速电容器具有第一电容器，其由与所述第一屏蔽电极对置的第一电容器电极和与所述第二屏蔽电极对置的第二电容器电极构成；以及第二电容器，其由与所述第一屏蔽电极对置并且与所述第二电容器电极电位相等的第三电容器电极和、与所述第二屏蔽电极对置并且与所述第一电容器电极电位相等的第四电容器电极构成。4.根据权利要求2或3所述的加速电容器式电压检测电路，其特征在于，所述第一屏蔽电极是在基板表面上形成的扩散层，所述第二屏蔽电极是在所述基板的上面形成的导体层。5.根据权利要求4所述的加速电容器式电压检测电路，其特征在于，所述屏蔽部在与形成了所述第一电容器电极和所述第三电容器电极的层相同的层上， 具有与所述第一屏蔽电极和所述第二屏蔽电极电位相等的导体层，在与形成了所述第二电容器电极和所述第四电容器电极的层相同的层上，具有与所述第一屏蔽电极和所述第二屏蔽电极电位相等的导体层。6.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：西泽昭宏，武田贵志，
申请(专利权)人：三美电机株式会社，
类型：发明
国别省市：
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