CN103109197A - 组装电池的半导体保护装置、包括半导体保护装置的电池组以及电子设备 - Google Patents

Abstract

一种保护包括串联的N个二次电池的组装电池的半导体保护装置包括断开检测电路，对于N个二次电池的每一个，其包括划分二次电池的相应一个的电压的电压感测电阻；参考电压；和将电压感测电阻获得的电压与参考电压相比较的第一比较器。该半导体保护装置还包括在预定时间间隔上相继地和有选择地将阻值小于电压感测电阻的相应一个的阻值的内阻与相应电压感测电阻并联的电路。该断开检测电路在内阻与相应电压感测电阻并联时，根据来自第一比较器的输出检测N个二次电池与半导体保护装置之间的断开。

Description

组装电池的半导体保护装置、包括半导体保护装置的电池组以及电子设备

技术领域

本发明涉及保护包括串联的多个二次电池的组装电池的技术。

背景技术

在像便携式个人计算机、音频设备、照相机、和视频设备那样的各种便携式电子设备中，电池组由于它们的易管理性而得到广泛使用。电池组由容纳在包壳内的一个或多个二次电池组成。二次电池可以包括所有都具有高容量的锂离子电池、锂聚合物电池、和镍金属氢化物电池。高容量电池可以储存非常巨大能量，使得如果过分充电，过分放电，或过大电流流入其中，电池可能发热或甚至引起火灾以及对人体带来危险。

因此，可以在电池组中配备保护二次电池免遭过充电，过放电，过充电电流，过放电电流，短路电流，或异常过热的半导体保护装置。在需要防止上述任何异常的情况下，半导体保护装置终止二次电池与充电单元或负载设备之间的连接，以便防止过热或火灾，以及防止二次电池劣化。

有人还提出了保护串联在组装电池中的多个二次电池的半导体保护装置。例如，日本特开专利公开第2008-027658号（专利文献1）提出了能够检测二次电池与半导体保护装置之间的断开的半导体保护装置。

按照专利文献1的技术旨在检测二次电池与保护单元之间的断开。它基于将存在充电或放电电流时的电池电压与缺乏任何充电或放电电流时的电池电压相比较的方法。更具体地说，该技术针对检测包括电池块的一个或多个串联级的电池组中的断开的方法，每个电池块包括并联的多个电池。在充电或放电时段和基本没有充电或放电电流流过的时段中测量电池块的端电压。然后该方法获取这些时段之间的端电压差，并且从端电压差和充电或放电时段的充电或放电电流值中确定电池的内阻值。当内阻值超过预定值时，该方法确定至少一个并联电池断开（分开）了。

上述保护串联的多个二次电池的半导体保护装置可以检测二次电池与保护单元之间的断开。但是，断开的检测是在充电或放电时段和基本没有充电或放电电流的时段中进行的。因此，该方法不能在使用二次电池期间检测二次电池与保护单元之间的断开。

发明内容

鉴于上述情况，本发明的目的是提供即使在使用二次电池期间也能够检测二次电池与半导体保护装置之间的断开的半导体保护装置、包含半导体保护装置的电池组、和包含半导体保护装置或电池组的电子设备。

在本发明的一个方面中，保护包括串联的N个二次电池的组装电池的半导体保护装置包括：断开检测电路，对于N个二次电池的每一个，其包括配置成划分二次电池的电压的电压感测电阻；参考电压；和配置成将所述电压感测电阻获得的电压与参考电压相比较的第一比较器；以及配置成在预定时间间隔上相继地和有选择地将阻值小于所述电压感测电阻的相应一个的阻值的内阻与相应电压感测电阻并联的电路。所述断开检测电路被配置成当所述内阻与相应电压感测电阻并联时，根据来自所述第一比较器的输出检测所述N个二次电池与所述半导体保护装置之间的断开。

在另一个方面中，一种电池组包括所述半导体保护装置。

在另一个方面中，一种电子设备包括所述半导体保护装置或所述电池组。

依照按照一个实施例的半导体保护装置，在预定时间间隔上监测所述二次电池与所述半导体保护装置之间的连接。因此，即使在使用二次电池期间也可以检测所述二次电池与所述半导体保护装置之间的断开。进一步，可以通过共享电路部件减小所述半导体保护装置的尺寸。

按照一个实施例的电池组或电子设备包括所述半导体保护装置。因此，即使在使用二次电池期间也可以检测所述二次电池与所述半导体保护装置之间的断开。进一步，可以通过共享电路部件减小所述电池组或电子设备的尺寸。

附图说明

本发明的前述和其他目的、特征和优点将从如附图所例示的本发明实施例的如下更具体描述中明显看出，在附图中：

图1是按照第一实施例的半导体保护装置的连接图；

图2例示了来自图1的半导体保护装置的控制电路的控制信号；

图3是例示断开时按照第一实施例的半导体保护装置的操作的时序图；

图4是例示按照第一实施例的半导体保护装置，尤其VC1断开检测电路和VSS断开检测电路的操作的电路图；

图5是例示高压检测的半导体保护装置的操作的操作时序图；

图6是按照第二实施例的半导体保护装置的连接图；

图7是例示断开检测的按照第二实施例的半导体保护装置的操作的操作时序图；

图8是例示低压检测的按照第二实施例的半导体保护装置的操作的操作时序图；

图9是按照第三实施例的半导体保护装置的连接图；

图10是按照第四实施例的半导体保护装置的连接图；

图11是按照第五实施例的半导体保护装置的连接图；以及

图12是按照第六实施例的半导体保护装置的连接图。

具体实施方式

（本发明特征）

按照本发明的实施例保护串联的多个二次电池的半导体保护装置具有如下特征。该半导体保护装置包括与二次电池并联的用于分压的电压感测电阻以便监测电压。其值小于电压感测电阻的那些值的内阻在预定时间间隔上与至少一个电压感测电阻（像与每隔一个的二次电池相对应的电压感测电阻那样）并联。

当在半导体保护装置与二次电池之间没有断开时，在与二次电池连接的电池连接端上未引起由二次电池引起的电压变化。但是，当在半导体保护装置与二次电池之间断开时，与二次电池断开的电池连接端上的电压随阻值的变化而变化。因此，如断开所引起的那样检测到由阻值的变化引起的电压变化。

半导体保护装置的供电端（即，最上面二次电池的正电极的电池连接端VC1）和接地端（VSS）影响半导体保护装置的稳定操作。因此，半导体保护装置可以包括瞬时检测供电端（VC1）或接地端（VSS）与二次电池的断开的电路。

（各种实施例的概述）

依照本发明的基本实施例，在预定时间间隔上监测二次电池与半导体保护装置之间的连接，以便即使在使用二次电池期间也可以检测断开。

可以与高压检测电路和/或低压检测电路共享断开检测电路的一些组成元件或部件。因此，在下述的第一和第二实施例中，与高压检测电路和/或低压检测电路共享断开检测电路的一些组成元件，以便减小电路尺寸。

具体地说，在第一实施例（参见图1）中，与高压检测电路共享断开检测电路中的电压感测电阻Rs11到Rs42、参考电压Vr11到Vr41、比较器11到14、和NAND电路15（由于这个原因，可以将该断开检测电路称为“断开/高压检测电路”）。

在第二实施例（参见图6）中，与低压检测电路共享断开检测电路中的电压感测电阻Rs13到Rs44、参考电压Vr12到Vr42、比较器21到24、和OR电路25（由于这个原因，可以将该断开检测电路称为“断开/低压检测电路”）。

当只用作断开检测电路时，无需特别限制第一实施例的电压感测电阻Rs11到Rs42和参考电压Vr11到Vr41的特性。但是，当还用作高压检测电路时，需要特性是这样的，即一旦检测到被认为是高压的数值，就使比较器11到14反相。

类似地，当只用作断开检测电路时，无需特别限制第二实施例的电压感测电阻Rs13到Rs44和参考电压Vr12到Vr42的特性。但是，当还用作低压检测电路时，需要特性是这样的，即一旦检测到被认为是低压的数值，就使比较器21到24反相。

第三实施例针对包括与第一实施例的那个类似的断开/高压检测电路和与第二实施例的那个类似的断开/低压检测电路的半导体保护装置。在第三实施例中，可以通过使用断开/高压检测电路和断开/低压检测电路之一的电压感测电阻、参考电压、和比较器作出断开的检测。可替代地，可以使用断开/高压检测电路和断开/低压检测电路两者，并且根据它们的至少一个对断开的检测可以检测到断开。

在第四实施例中，可以确定在第一实施例中哪条连接断开了。在第五实施例中，可以确定在第三实施例中哪条连接断开了。在第六实施例中，取代用在第一到第五实施例中的反相器，通过使用比较器实现VC1断开检测电路和VSS断开检测电路。

（实施例）

下面参考附图描述本发明的第一到第六实施例。

第一实施例

图1是例示半导体保护装置1与二次电池之间的连接、按照第一实施例的半导体保护装置1的连接图。如图1所例示，半导体保护装置1包括断开/高压检测电路10、内阻改变电路101、VC1断开检测电路102、VSS断开检测电路103、控制电路110、和确定电路120。

虽然未例示在图1中，但半导体保护装置1也可以包括断开/低压检测电路和过电流检测电路。虽然图1例示了存在四个二次电池的情况，但对二次电池的数量没有特别限制。

半导体保护装置1具有连接四个二次电池的电池连接端VC1到VC4、接地端VSS、和供电端VDD。与电池连接端VC1连接的是最上面（第一）电池BAT1的正电极。与电池连接端VC2连接的是第一电池BAT1的负电极和第二电池BAT2的正电极。与电池连接端VC3连接的是第二电池BAT2的负电极和第三电池BAT3的正电极。与电池连接端VC4连接的是第三电池BAT3的负电极和第四电池BAT4的正电极。与接地端VSS（接地电压）连接的是最下面（第四）电池BAT4的负电极。供电端VDD与电路的电源（未示出）和例如电池连接端VC1连接。

用虚线包围起来的断开/高压检测电路10包括比较器11到14、参考电压Vr11到Vr41、电压感测电阻Rs11到Rs42、和NAND电路15。比较器11、电压感测电阻Rs11和Rs12、和参考电压Vr11构成检测第一电池BAT1的高压的电路。电压感测电阻Rs11和Rs12串联在电池连接端VC1和VC2之间。电压感测电阻Rs11和Rs12的连接节点与比较器11的反相输入端连接。参考电压Vr11连接在比较器11的非反相输入端与电池连接端VC2之间。因此，电压感测电阻Rs11和Rs12与第一电池BAT1相关联。

第二电池BAT2到第四电池BAT4的断开/高压检测电路10的配置与第一电池BAT1的上述配置相同。

将来自比较器11到14的输出输入NAND电路15中。NAND电路15将检测信号VHS输出到确定电路120。

用另一条虚线包围起来的内阻改变电路101包括PMOS晶体管M1到M4、和内阻R11到R41。PMOS晶体管M1和内阻R11构成第一电池BAT1的内阻改变电路。PMOS晶体管M1和内阻R11串联在电池连接端VC1和VC2之间。PMOS晶体管M1的栅极接收来自控制电路110的MOS控制信号。省略对第二电池BAT2到第四电池BAT4的内阻改变电路的描述，因为它们与第一电池BAT1的内阻改变电路相同。

内阻R11到R41具有比断开/高压检测电路10的电压感测电阻Rs11到Rs41的阻值小的相同阻值。

虽然图1的例示性例子采用了PMOS晶体管，但也可以使用NMOS晶体管（在该情况下，当然要改变来自控制电路110的MOS控制信号VG1到VG4）。

VC1断开检测电路102包括PMOS耗尽型晶体管MD1和MD2。PMOS耗尽型晶体管MD1和MD2串联在电池连接端VC2与接地端VSS之间。PMOS耗尽型晶体管MD1的栅极与电池连接端VC1连接。PMOS耗尽型晶体管MD2的栅极与PMOS耗尽型晶体管MD1和MD2的连接节点连接。PMOS耗尽型晶体管MD1和MD2的连接节点与确定电路120中的OR电路124连接。

通过将PMOS耗尽型晶体管MD1的栅极与供电端VDD连接，使得能够检测半导体保护装置1与二次电池之间的断开。

VSS断开检测电路103包括NMOS耗尽型晶体管MD3和MD4。NMOS耗尽型晶体管MD3和MD4串联在电池连接端VC1与电池连接端VC4之间。PMOS耗尽型晶体管MD3的栅极与PMOS耗尽型晶体管MD3和MD4的连接节点连接。PMOS耗尽型晶体管MD4的栅极与接地端VSS连接。PMOS耗尽型晶体管MD3和MD4的连接节点经由反相电路130与确定电路120中的OR电路124连接。

控制电路110接收高压检测信号VHout作为输入，并且将控制信号VG1到VG4输出到内阻改变电路101的PMOS晶体管M1到M4的栅极。控制电路110还将断开确认信号LTEST输出到逻辑电路B122。

虽然未例示出来，但为了生成控制信号VG1到VG4和断开确认信号LTEST，可以将来自振荡电路的时钟信号或外部触发信号输入控制电路110中，或可以将外部电容器与控制电路110连接。

用虚线包围的确定电路120是确定应该作出高压检测还是断开检测的电路。确定电路120包括逻辑电路A121、逻辑电路B122、延迟电路123、和OR电路124。

逻辑电路A121接收来自断开/高压检测电路10的检测信号VHS、和来自延迟电路123的检测延迟输出VHSD。逻辑电路A121将高压检测信号VHout输出到内部电路（未例示出来）。

逻辑电路B122接收来自断开/高压检测电路10的检测信号VHS、来自控制电路110的断开确认信号LTEST、和来自延迟电路123的输出VHSD。逻辑电路B122将断开确定信号LCS作为输入之一输出到OR电路124。

延迟电路123接收来自断开/高压检测电路10的输出VHS。延迟电路123将检测延迟输出VHSD输出到逻辑电路A和逻辑电路B。

OR电路124接收来自逻辑电路B122的断开确定信号LCS、来自VC1断开检测电路102的输出、和经由反相电路130来自VSS断开检测电路103的输出。OR电路124将断开检测信号LCout输出到内部电路（未例示出来）。

对确定电路120的配置没有特别限制，只要可以确定应该作出高压检测还是断开检测即可。

延迟电路123是为防止由噪声等引起的错误检测而设置检测/恢复延迟时间的电路。延迟电路123的操作可以在来自NAND电路15的输出VHS根据高压的检测从“L”变成“H”的时候开始。延迟电路123在来自NAND电路15的输出VHS是“H”时可以在输出VHSD中输出H脉冲直到经过了设置的时间。

延迟电路123的操作也可以在来自NAND电路15的输出根据从高压检测状态的恢复从“H”变成“L”的时候开始。延迟电路123在来自NAND电路15的输出VHS是“L”时可以输出H脉冲直到经过了设置的时间。

虽然未例示出来，但延迟电路123接收来自逻辑电路A121的输出VHout，以便延迟电路123可以确定取决于VHout的状态的检测或恢复。高压检测的设置时间可以不同于高压恢复的设置时间。对延迟电路123的配置没有特别限制，只要可以如上所述操作即可。例如，延迟电路123可以包括计数器，或可以基于通过恒定电流对电容器充电的系统。

逻辑电路A121和B122可以包括锁存电路。虽然未例示出来，但逻辑电路A121和B122可以相互交换各种信号。逻辑电路A121根据来自延迟电路123的输出VHSD中的H脉冲的上升锁存来自NAND电路15的输出VHS。逻辑电路B122根据来自控制电路110的输出LTEST的下降锁存来自NAND电路15的输出VHS。

因此，在来自NAND电路15的输出VHS是“H”时缺乏来自延迟电路123的输出VHSD中的H脉冲的输出的情况下，逻辑电路A121不锁存来自NAND电路15的输出VHS的信号，以便来自逻辑电路A121的输出VHout不会变成“H”。

（控制电路的操作）

为了便于描述半导体保护装置1的操作，描述控制电路110的操作。为了在规则间隔twait控制确认二次电池和半导体保护装置的连接的过程，控制电路110可以根据控制电路110的时钟输入生成控制信号VG1到VG4和断开确认信号LTEST。

图2例示了来自图1的半导体保护装置1中的控制电路110的控制信号的例子。控制电路110在规则时间间隔twait在时间宽度tpw内将可以通知确定电路120作出断开确认的断开确认信号LTEST设置在“H”状态下。

与断开确认信号LTEST同步，将控制信号VG1到VG4的至少一个设置在“L”状态下，以便接通与相应控制信号连接的PMOS晶体管M1到M4。取决于接通的PMOS晶体管，使内阻R11，R21，R31，和R41分别与电压感测电阻Rs11和Rs12，Rs21和Rs22，Rs31和Rs32，和Rs41和Rs42并联。

对用于确认断开检测的时间间隔twait和断开确认信号LTEST处在“H”状态下的时间tpw没有特别限制。在例示的例子中，断开确认时间tpw短于延迟电路123设置的高压检测的延迟时间。

对设置用于断开检测确认的时间间隔twait和断开确认信号LTEST处在“H”状态下的时间tpw没有特别限制。例如，可以通过如下手段设置它们：调整来自半导体保护装置外部的触发输入的间隔；使用在半导体保护装置内部提供的振荡电路；或使用配备在半导体保护装置外部的电容器。

（半导体保护装置的操作）

为了易于描述起见，假设在图1的例子中二次电池BAT1到BAT4的电压VBAT1到VBAT4和电压感测电阻Rs11到Rs42的阻值分别具有如下关系：

VBAT1=VBAT2=VBAT3=VBAT4       （1.1）

Rs11+Rs12=Rs21+Rs22=Rs31+Rs32=Rs41+Rs42       （1.2）

图3是按照第一实施例的半导体保护装置1在断开情况下的操作的时序图。该时序图只例示了描述操作所需的那些信号。在下文中，沿着时间轴描述该时序图。

<时间T1>

在时间T1上，在二次电池与电池连接端VC2之间出现断开。在这种情况下，电池连接端VC2和VC3之间的电压V2A通过电压感测电阻Rs11到Rs22按照如下表达式分压给出：

$V2A=\frac{\mathrm{Rs}21+\mathrm{Rs}22}{\mathrm{Rs}11+\mathrm{Rs}12+\mathrm{Rs}21+\mathrm{Rs}22}\&times;(\mathrm{VBAT}1+\mathrm{VBAT}2)---\left(1.3\right)$

按照表达式（1.1）、（1.2）、和（1.3），电池连接端VC2和VC3之间的电压V2A在断开之前未从电压VBAT2改变。因此，来自比较器11到14的输出都未改变。

<时间T2>

在时间T2上，使来自控制电路110的断开确认信号LTEST从“L”切换到“H”，因此通知逻辑电路B122正在作出断开检测确认，同时使控制信号VG1从“H”切换到“L”，以便接通PMOS晶体管M1。其结果是，使内阻R11与电压感测电阻Rs11和Rs12的串联电路并联。因此，按照如下表达式计算电池连接端VC2和VC3之间的电压V2B：

$V2B=\frac{\mathrm{Rs}21+\mathrm{Rs}22}{\frac{R11\&times;(\mathrm{Rs}11+\mathrm{Rs}12)}{R11+\mathrm{Rs}11+\mathrm{Rs}12}+\mathrm{Rs}21+\mathrm{Rs}22}\&times;(\mathrm{VBAT}1+\mathrm{VBAT}2)---\left(1.4\right)$

当内阻R11与电压感测电阻Rs11和Rs12的总和相比足够小时（在本实施例中情况就是这样），电池连接端VC2和VC3之间的电压大致等于按照如下表达式计算的电压V2C：

$V2C\&ap;\frac{\mathrm{Rs}21+\mathrm{Rs}22}{R11+\mathrm{Rs}21+\mathrm{Rs}22}\&times;(\mathrm{VBAT}1+\mathrm{VBAT}2)---\left(1.5\right)$

按照表达式（1.4）或（1.5），电池连接端VC2上的电位升高到接近电池连接端VC1上的电位，电池连接端VC1是二次电池BAT1的正电极的连接端。其结果是，使电池连接端VC2和VC3之间的电压升高。因此，比较器12检测到高压，以及使来自比较器12的输出反相成“L”，以指示高压检测状态（同时来自其他比较器11，13和14的输出保持在H上）。因此，来自NAND电路15的输出，即，来自断开/高压检测电路10的检测信号VHS从L反相成H。

<时间T3>

在时间T3上，将来自控制电路110的断开确认信号LTEST从H切换到L，因此通知逻辑电路B122断开检测确认结束了，同时将控制信号VG1从L切换到H，以便断开PMOS晶体管M1。其结果是，消除内阻R11与电压感测电阻Rs11和Rs12的并联，以便使电池连接端VC2和VC3之间的电压返回到按照表达式（1.3）计算的电压V2A。因此，来自比较器12的输出再次反相成指示非检测状态的“H”。然后，使来自NAND电路15的输出，即，来自断开/高压检测电路10的输出从H反相成L。

因为来自延迟电路123的输出VHSD依照断开确认信号LTEST在来自断开/高压检测电路10的检测信号VHS在H上的时段内未变成H，所以逻辑电路B122确定存在断开，并使断开确定信号LCS反相成指示断开检测状态的H。一旦从逻辑电路B122接收到断开确定信号LCS（H），OR电路124就使它的输出，即，断开检测信号LCout反相成指示断开检测状态的H。

<时间T4>

在时间T4上，将来自控制电路110的断开确认信号LTEST从L切换到H，因此通知逻辑电路B122正在作出断开检测确认，同时将控制信号VG2从H切换到L，以便接通PMOS晶体管M2。其结果是，使内阻R21与电压感测电阻Rs21和Rs22的串联电路并联，因此，按照如下表达式计算电池连接端VC2和VC3之间的电压V2D：

$V2D=\frac{\frac{R21\&times;(\mathrm{Rs}21+\mathrm{Rs}22)}{R21+\mathrm{Rs}21+\mathrm{Rs}22}}{\mathrm{Rs}11+\mathrm{Rs}12+\frac{R21\&times;(\mathrm{Rs}21+\mathrm{Rs}22)}{R21+\mathrm{Rs}21+\mathrm{Rs}22}}\&times;(\mathrm{VBAT}1+\mathrm{VBAT}2)---\left(1.6\right)$

当内阻R21与电压感测电阻Rs21和Rs22的总和相比足够小时（在本实施例中情况就是这样），电池连接端VC2和VC3之间的电压大致等于按照如下表达式计算的电压V2E：

$V2E=\frac{R21}{\mathrm{Rs}11+\mathrm{Rs}12+R21}\&times;(\mathrm{BVAT}1+\mathrm{VBAT}2)$

$\left(1.7\right)$

按照表达式（1.6）或（1.7），电池连接端VC2上的电位降低到接近电池连接端VC3上的电位，电池连接端VC3是二次电池BAT2的负电极的连接端。其结果是，使电池连接端VC2和VC3之间的电压降低。相反，电池连接端VC1和VC2之间的电压V1A按照下面指示的表达式（1.8）升高，因此，比较器11检测到高压，并使它的输出反相成指示检测状态的“L”。其结果是，来自NAND电路15的输出，即，来自断开/高压检测电路10的检测信号VHS从L反相成H。

VIA=VBAT+VBAT2-V2E     （1.8）

<时间T5>

在时间T5上，将来自控制电路110的断开确认信号LTEST从H切换到L，因此通知逻辑电路B122断开检测确认结束了，同时将控制信号VG2从L切换到H，以便断开PMOS晶体管M2。因此，消除内阻R21与电压感测电阻Rs21和Rs22的串联电路的并联，以便使电池连接端VC2和VC3之间的电压返回到按照表达式（1.3）计算的电压V2A。其结果是，来自比较器11的输出再次反相成非检测状态H，使得来自断开/高压检测电路10的输出，即，检测信号VHS从H反相成L。

因为来自延迟电路的输出VHSD依照断开确认信号LTEST在来自断开/高压检测电路10的输出VHS是H的时段内未变成H，所以逻辑电路B122确定存在断开，并使断开确定信号LCS保持在指示断开检测状态的H上。响应断开确定信号LCS，OR电路124使它的输出，即，断开检测信号LCout保持在指示断开检测状态的H上。

<时间T6>

在时间T6上响应断开检测纠正断开部分。

<时间T7>

在时间T7上，将来自控制电路110的断开确认信号LTEST从L切换到H，因此通知逻辑电路B122正在作出断开检测确认，同时将控制信号VG1从H切换到L，以便接通PMOS晶体管M1。其结果是，使内阻R11与电压感测电阻Rs11和Rs12的串联电路并联。但是，与T2与T3之间的时间或T4与T5之间的时间相反，将供电连接端VC2与二次电池连接。因此，电池连接端VC2和VC3之间的电压未从VBAT2改变，使得来自断开/高压检测电路的输出VHS未发生改变。

<时间T8>

在时间T8上，将来自控制电路110的断开确认信号LTEST从H切换到L，因此通知逻辑电路B122断开检测确认结束了，同时将控制信号VG2从L切换到H，以便断开PMOS晶体管M2。与在时间T7上一样，将供电连接端VC3与二次电池连接，使得电池连接端VC2和VC3之间的电压未发生改变。

因为来自断开/高压检测电路10的输出VHS依照断开确认信号LTEST未改变，所以逻辑电路B122确定已经实现了从断开的恢复，并且使断开确定信号LCS反相成恢复状态L。响应断开确定信号LCS，OR电路124使断开检测信号LCout从断开检测状态反相成恢复状态L。

在电池连接端VC3或电池连接端VC4断开的情况下该操作是类似的；因此，省略对这些情况的操作的描述。

图4是按照第一实施例的半导体保护装置1涉及VC1断开检测电路和VSS断开检测电路的部分的电路图。参考图4，描述VC1断开检测电路102和VSS断开检测电路103的操作。

VC1断开检测电路102包括由作为开关的PMOS耗尽型晶体管MD1和作为恒流负载的PMOS耗尽型晶体管MD2形成的恒流反相器。当电池连接端VC1与二次电池BAT1连接时，PMOS耗尽型晶体管MD1的栅极电压比源极电压高二次电池BAT1的电压，使得PMOS耗尽型晶体管MD1断开。因此，PMOS耗尽型晶体管MD1和MD2的连接点上的电位变得等于接地端VSS（L）。

但是，当电池连接端VC1与二次电池BAT1的正电极断开时，由于内部电路的影响，施加于电池连接端VC1的电压变得近似等于电池连接端VC2。其结果是，使PMOS耗尽型晶体管MD1的栅极电压降低，因此接通PMOS耗尽型晶体管MD1，使得PMOS耗尽型晶体管MD1和MD2的连接点上的电位变得等于电池连接端VC2（H）。因此，来自OR电路124的断开检测信号LCout从L反相成H。

VSS断开检测电路103包括由作为开关的NMOS耗尽型晶体管MD4和作为恒流负载的NMOS耗尽型晶体管MD3形成的恒流反相器。当接地端VSS与二次电池BAT1连接时，NMOS耗尽型晶体管MD4的栅极电压比源极电压高二次电池BAT4的电压，使得NMOS耗尽型晶体管MD4断开。因此，NMOS耗尽型晶体管MD3和MD4的连接点上的电位变得等于电池连接端VC1（H）上的电位。

但是，当在接地端VSS与二次电池BAT1的负电极之间存在断开时，由于内部电路的影响，施加于接地端VSS的电压变得近似等于电池连接端VC4上的电压。其结果是，使NMOS耗尽型晶体管MD4的栅极电压升高，并且接通NMOS耗尽型晶体管MD4，使得NMOS耗尽型晶体管MD3和MD4的连接点上的电压变得等于电池连接端VC4（L）。其结果是，来自反相电路130的输出从L反相成H，使得来自OR电路124的输出，即，断开检测信号LCout从L反相成H。

虽然在例示性例子中，VC1断开检测电路102采用PMOS耗尽型晶体管MD2作为恒流源，和VSS断开检测电路103采用NMOS耗尽型晶体管MD3作为恒流源，但对VC1断开检测电路102和VSS断开检测电路103的配置没有特别限制，只要它们包括产生恒定电流的电路即可。

图5是例示按照第一实施例的半导体保护装置1在检测高压时的操作的操作时序图。该时序图只例示了描述操作所需的那些信号。下面沿着时间轴描述该流程图。

<时间T1>

在从某个时间开始对二次电池充电之后，二次电池BAT1的电压VBAT1在时间T1上超过高压检测电压VD。因为二次电池BAT1的电压VBAT1超过高压检测电压VD，所以使来自比较器11的输出反相成L，以及使来自断开/高压检测电路10的检测信号VHS反相成H。

<时间T2>

在时间T2上，使来自控制电路110的断开确认信号LTEST从L切换到H，因此通知逻辑电路B122正在作出断开检测确认，同时使控制信号VG1从H切换到L，以便接通PMOS晶体管M1。其结果是，使内阻R11与电压感测电阻Rs11和Rs12并联。但是，因为没有断开，所述电池连接端VC1到VC4和接地端VSS不受内阻R11的连接影响。因为二次电池BAT1的电压VBAT1高于高压检测电压VD，所以来自断开/高压检测电路10的输出，即，检测信号VHS保持在H上。

<时间T3>

在时间T3上，使来自控制电路110的断开确认信号LTEST从H切换到L，因此通知逻辑电路B122断开检测确认结束了，同时将控制信号VG1从L切换到H，以便断开PMOS晶体管M2。但是，因为二次电池BAT1的电压VBAT1高于高压检测电压VD，所以与在时间T2上一样，来自断开/高压检测电路10的检测信号VHS保持在H上。其结果是，逻辑电路B122确定没有断开，并使断开确定信号LCS保持在L上。

<时间T4>

在时间T4上，经过了高压检测的延迟时间。因此，延迟电路123在输出VHSD中输出H脉冲，以及逻辑电路A121将高压检测信号VHout从L反相成H。其结果是，将半导体保护装置1设置在高压检测状态下。因此，高压检测信号VHout终止控制电路110的操作。

<时间T5>

二次电池BAT1的电压VBAT1由于，例如，负载的连接而降低，并且在时间T5上下降到高压检测电压VD以下。然后，使来自比较器11的输出反相成H。其结果是，使来自断开/高压检测电路10的检测信号VHS反相成L。

<时间T6>

在时间T6上，经过了从高压检测中恢复过来的延迟时间。因此，延迟电路123在输出VHSD中输出H脉冲，使得逻辑电路A121将高压检测信号VHout从H反相成L。其结果是，将半导体保护装置1设置在高压检测状态之外，并因此使控制电路110重新开始操作。

第二实施例

图6是按照第二实施例的半导体保护装置2的连接图。如图所例示，半导体保护装置2包括断开/低压检测电路20、内阻改变电路101、VC1断开检测电路102、VSS断开检测电路103、控制电路110、和确定电路125。

虽然未例示出来，但半导体保护装置2可以包括例示在图1中的断开/高压检测电路10或过电流检测电路。虽然图6的例示性例子包括四个二次电池，但二次电池的数量不局限于四个。

用虚线包围起来的断开/低压检测电路20包括比较器21到24、参考电压Vr12到Vr42、电压感测电阻Rs13到Rs44、和OR电路25。比较器21、电压感测电阻Rs13和Rs14、和参考电压Vr12构成检测第一电池BAT1的低压的电路。

电压感测电阻Rs13和Rs14串联在电池连接端VC1和VC2之间。电压感测电阻Rs13和Rs14的连接节点与比较器11的反相输入端连接。参考电压Vr12连接在比较器21的非反相输入端与电池连接端VC2之间。因此，电压感测电阻Rs13和Rs14与第一电池BAT1相关联。

第二电池BAT2到第四电池BAT4的断开/低压检测电路20的配置可以与第一电池BAT1的上述配置相同。但是，通过改变参考电压Vr12到Vr42或通过改变电压感测电阻Rs13到Rs44的比值将使比较器21到24反相的电压设置成低于例示在图1中的断开/高压检测电路10的反相电压。

将比较器21到24的输出端与OR电路25的输入端连接。将来自OR电路25的输出，即，检测信号VLS输入确定电路125中。除了输入从高压检测信号VHout变成低压检测信号VLout之外，控制电路110与图1的相同。用虚线包围起来的确定电路125是确定应该作出低压检测还是断开检测的电路。确定电路125包括逻辑电路C126、逻辑电路D127、延迟电路128、和OR电路129。

逻辑电路C126接收来自断开/低压检测电路20的检测信号VLS、和来自延迟电路128的检测延迟输出VLSD。逻辑电路C126将低压检测信号VLout输出到内部电路（未例示出来）。逻辑电路D127接收来自断开/低压检测电路20的检测信号VLS、来自控制电路110的断开确认信号LTEST、和来自延迟电路128的输出VHSD。逻辑电路D127将断开确定信号LCS作为输入之一输出到OR电路129。延迟电路128接收来自断开/低压检测电路20的输出VLS，并将检测延迟输出VLSD输出到逻辑电路C和D。OR电路129接收来自逻辑电路D127的断开检测信号LCS、来自VC1断开检测电路102的输出、和来自反相电路130的输出。OR电路129将断开检测信号LCout输出到内部电路（未例示出来）。

对确定电路125的配置没有特别限制，只要能够确定应该作出低压检测还是断开检测即可。

对内阻改变电路101、VC1断开检测电路102、和VSS断开检测电路103的连接和配置的描述因它们与例示在图1中的相同而予以省略。

延迟电路128是为防止由噪声等引起的错误检测而设置检测/恢复延迟时间的电路。延迟电路128的操作可以在来自OR电路25的输出VLS根据低压的检测从“L”变成“H”时开始。延迟电路128在来自OR电路25的输出VLS是H时可以在输出VLSD中输出H脉冲直到经过了设置的时间。延迟电路128的操作也可以在来自OR电路25的输出VLS根据从低压检测状态的恢复从H变成L时开始。延迟电路128在来自OR电路25的输出VLS是L时可以输出H脉冲直到经过了设置的时间。

虽然未例示出来，但将来自逻辑电路C126的输出VLout输入延迟电路128中，以便可以根据来自逻辑电路C126的输出VLout的状态确定检测或恢复。低压检测的设置时间可以不同于低压恢复的设置时间。高压检测的设置时间可以不同于高压恢复的设置时间。对延迟电路128的配置没有特别限制，只要可以进行所需操作即可。

图7是断开检测的按照第二实施例的半导体保护装置2的操作的操作时序图。该时序图只例示了描述操作所需的那些信号。参考图7，描述图6的电路的操作。假设来自控制电路110的断开确认信号LTEST和控制信号VG1到VG4与例示在图2中的相应信号相同，以及断开确认时间tpw短于延迟电路128确定的延迟时间。

为了易于描述起见，假设在图2的例子中二次电池BAT1到BAT4的电压VBAT1到VBAT4和电压感测电阻Rs13到Rs44的阻值分别具有如下关系：

VBAT1=VBAT2=VBAT3=VBAT4     （2.1）

Rs13+Rs14=Rs23+Rs24=Rs33+Rs34=Rs43+Rs44     （2.2）

下面沿着时间轴描述图7的时序图。

<时间T1>

在时间T1上，在二次电池与电池连接端VC2之间出现断开。此时，电池连接端VC2和VC3之间的电压V2F通过电压感测电阻Rs13到Rs24按照如下表达式分压确定：

$V2F=\frac{\mathrm{Rs}23+\mathrm{Rs}24}{\mathrm{Rs}13+\mathrm{Rs}14+\mathrm{Rs}23+\mathrm{Rs}24}\&times;(\mathrm{VBAT}1+\mathrm{VBAT}2)---\left(2.3\right)$

按照表达式（2.1）、（2.2）、和（2.3），电池连接端VC2和VC3之间的电压V2F在断开之前未从电压VBAT2改变。因此，来自比较器21到24的输出都未改变。

<时间T2>

在时间T2上，使来自控制电路110的断开确认信号LTEST从L切换到H，因此通知逻辑电路D127正在作出断开检测确认，同时使控制信号VG1从H切换到L，以便接通PMOS晶体管M1。因此，使内阻R11与电压感测电阻Rs13和Rs14的串联电路并联。因此，通过如下表达式计算电池连接端VC2和VC3之间的电压V2G：

$V2G=\frac{\mathrm{Rs}23+\mathrm{Rs}24}{\frac{R11\&times;(\mathrm{Rs}13+\mathrm{RS}14)}{R11+\mathrm{Rs}13+\mathrm{Rs}14}+\mathrm{Rs}23+\mathrm{Rs}24}\&times;(\mathrm{VBAT}1+\mathrm{VBAT}2)---\left(2.4\right)$

当内阻R11与电压感测电阻Rs13和Rs14的总和相比足够小时（在本实施例中情况就是这样），电池连接端VC2和VC3之间的电压大致等于通过如下表达式计算的电压V2H：

$V2H\&ap;\frac{\mathrm{Rs}23+\mathrm{Rs}24}{R11+\mathrm{Rs}23+\mathrm{Rs}24}\&times;(\mathrm{VBAT}1+\mathrm{VBAT}2)---\left(2.5\right)$

按照表达式（2.4）或（2.5），电池连接端VC2上的电位升高到接近电池连接端VC1上的电位，电池连接端VC1是二次电池BAT1的正电极的连接端。其结果是，使电池连接端VC2和VC3之间的电压升高。相反，电池连接端VC1和VC2之间的电压V1B按照下面所指示的表达式（2.6）变得较低。因此，比较器21检测到低压，并且使它的输出反相成检测状态H。其结果是，来自断开/低压检测电路20的检测信号VLS从L反相成H。

VIB=VBAT1+VBAT2V2H     （2.6）

<时间T3>

在时间T3上，将来自控制电路110的断开确认信号LTEST从H切换到L，因此通知逻辑电路D127断开检测确认结束了，同时将控制信号VG1从L切换到H，以便断开PMOS晶体管M1。因此，消除内阻R11与电压感测电阻Rs13和Rs14的串联电路的并联。其结果是，使电池连接端VC2和VC3之间的电压返回到按照表达式（2.3）的电压V2F。其结果是，来自比较器11的输出再次反相成非检测状态L。因此，使来自断开/低压检测电路20的输出，即，检测信号VLS从H反相成L。

因为来自延迟电路的输出VLSD依照断开确认信号LTEST在来自断开/低压检测电路20的检测信号VLS是H的时段内未变成H，所以逻辑电路D127确定存在断开，并使断开确定信号LCS反相成断开检测状态H。响应断开确定信号LCS，OR电路129使它的输出，即，断开检测信号LCout反相成断开检测状态H。

<时间T4>

在时间T4上，将来自控制电路110的断开确认信号LTEST从L切换到H，因此通知逻辑电路D127正在作出断开检测确认，同时将控制信号VG2从H切换到L，以便接通PMOS晶体管M2。因此，使内阻R21与电压感测电阻Rs23和Rs24的串联电路并联，以便电池连接端VC2和VC3之间的电压是通过如下表达式计算的电压V2J：

$V2J=\frac{\frac{R21\&times;(\mathrm{Rs}23+\mathrm{Rs}24)}{R21+\mathrm{Rs}23+\mathrm{Rs}24}}{\mathrm{Rs}13+\mathrm{Rs}14+\frac{R21\&times;(\mathrm{Rs}23+\mathrm{Rs}24)}{R21+\mathrm{Rs}23+\mathrm{Rs}24}}\&times;(\mathrm{VBAT}1+\mathrm{VBAT}2)---\left(2.7\right)$

当内阻R21与电压感测电阻Rs23和Rs24的总和相比足够小时，电池连接端VC2和VC3之间的电压大致等于通过如下表达式计算的电压V2K：

$V2K=\frac{R21}{\mathrm{Rs}13+\mathrm{Rs}14+R21}\&times;(\mathrm{VBAT}1+\mathrm{VBAT}2)---\left(2.8\right)$

按照表达式（2.7）或（2.8），电池连接端VC2上的电位降低到接近电池连接端VC3上的电位，电池连接端VC3是二次电池BAT2的负电极的连接端。其结果是，使电池连接端VC2和VC3之间的电压降低。因此，比较器22检测到低压，使来自比较器22的输出反相成检测状态H。因此，来自断开/低压检测电路20的输出，即，检测信号VLS从L反相成H。

<时间T5>

在时间T5上，将来自控制电路110的断开确认信号LTEST从H切换到L，因此通知逻辑电路D127断开检测确认结束了，同时将控制信号VG2从L切换到H，以便断开PMOS晶体管M2。其结果是，消除内阻R21与电压感测电阻Rs23和Rs24的串联电路的并联，从而使电池连接端VC2和VC3之间的电压返回到通过表达式（2.3）计算的电压V2F。因此，来自比较器22的输出再次反相成非检测状态L，以及使来自断开/低压检测电路20的检测信号VLS从H反相成L。

因为来自延迟电路的输出VHSD依照断开确认信号LTEST在来自断开/低压检测电路20的输出VLS是H的时段内未变成H，所以逻辑电路D127确定存在断开，并因此使断开确定信号LCS保持在断开检测状态H上。响应断开确定信号LCS，OR电路129使它的输出，即，断开检测信号LCout保持在断开检测状态H上。

<时间T6>

在时间T6上，响应断开检测纠正断开部分。

<时间T7>

在时间T7上，将来自控制电路110的断开确认信号LTEST从L切换到H，因此通知逻辑电路D127正在作出断开检测确认，同时将控制信号VG1从H切换到L，以便接通PMOS晶体管M1。其结果是，使内阻R11与电压感测电阻Rs13和Rs14的串联电路并联。但是，与T2与T3之间的时间或T4与T5之间的时间相反，将供电连接端VC2与二次电池连接。因此，电池连接端VC2和VC3之间的电压未从VBAT2改变。因此，来自断开/低压检测电路的输出VLS未发生改变。

<时间T8>

在时间T8上，将来自控制电路110的断开确认信号LTEST从H切换到L，因此通知逻辑电路D127断开检测确认结束了，同时将控制信号VG2从L切换到H，以便断开PMOS晶体管M2。因为与在时间T7上一样，将供电连接端VC3与二次电池连接，所以电池连接端VC2和VC3之间的电压未发生改变。

因为来自断开/低压检测电路20的输出VLS依照断开确认信号LTEST未改变，所以逻辑电路D127确定已经纠正了断开，并且使断开确定信号LCS反相成指示从断开中恢复过来的恢复状态L。响应断开确定信号LCS，OR电路124使其输出，即断开检测信号LCout从断开检测状态反相成恢复状态L。

对于电池连接端VC3或电池连接端VC4断开的情况，该操作是相同的。

图8是按照第二实施例的半导体保护装置2在低压检测时的操作的时序图。该时序图沿着时间轴描述。

<时间T1>

在从某个时间开始对二次电池充电之后，二次电池BAT1的电压VBAT1在时间T1上下降到低压检测电压VD以下。因为二次电池BAT1的电压VBAT1低于低压检测电压VD，所以使来自比较器21的输出反相成H，以及使来自断开/低压检测电路20的检测信号VLS反相成H。

<时间T2>

在时间T2上，使来自控制电路110的断开确认信号LTEST从L切换到H，因此通知逻辑电路D127正在作出断开检测确认，同时使控制信号VG1从H切换到L，以便接通PMOS晶体管M1。其结果是，使内阻R11与电压感测电阻Rs13和Rs14的串联电路并联。但是，因为没有断开，所述电池连接端VC1到VC4和接地端VSS不受内阻R11的连接影响。因为二次电池BAT1的电压VBAT1低于低压检测电压VD，所以来自断开/低压检测电路20的检测信号VLS不变，并保持在H上。

<时间T3>

在时间T3上，使来自控制电路110的断开确认信号LTEST从H切换到L，因此通知逻辑电路D127断开检测确认结束了，同时将控制信号VG2从L切换到H，以便断开PMOS晶体管M2。但是，因为二次电池BAT1的电压VBAT1低于低压检测电压VD，所以与在时间T2上一样，来自断开/低压检测电路10的检测信号VLS保持在H上。其结果是，逻辑电路D127确定没有断开，并使断开确定信号LCS保持在L上。

<时间T4>

在时间T4上，经过了低压检测延迟时间，使得延迟电路128在输出VLSD中输出H脉冲，以及逻辑电路C126将低压检测信号VLout从L反相成H。因为将半导体保护装置2设置在低压检测状态下，所以低压检测信号VLout终止控制电路110的操作。

<时间T5>

二次电池BAT1的电压VBAT1由于，例如，充电而升高，并且当来自比较器21的输出反相成L时，在时间T5上超过低压检测电压VD。因此，使来自断开/低压检测电路20的输出，即，检测信号VLS反相成L。

<时间T6>

在时间T6上，当延迟电路128在输出VLSD中输出H脉冲，以及逻辑电路C126将低压检测信号VLout从H反相成L时，经过了从低压检测中恢复过来的延迟时间。因此，将半导体保护装置2设置在低压检测状态之外。因此使控制电路110重新开始操作。

第三实施例

图9是按照第三实施例的半导体保护装置3的连接图。半导体保护装置3基于例示在图1中的第一实施例（包括断开/高压检测电路）和例示在图6中的第二实施例（包括断开/低压检测电路）的组合。虽然图9的例示性例子包括四个二次电池，但对二次电池的数量没有特别限制。

例示在图9中的断开/高压检测电路10、断开/低压检测电路20、内阻改变电路101、VC1断开检测电路102、和VSS断开检测电路103可以与例示在图1和6中的对应电路相同。

此外，第三实施例与第一实施例的不同之处在于控制电路110接收高压检测信号VHout和低压检测信号VLout的逻辑或的信号作为输入，而不是图1的例子中的高压检测信号VHout。

确定电路210接收来自断开/高压检测电路10的输出VHS、来自低压电路20的输出VLS、来自控制电路110的断开确认信号LTEST、和来自VC1断开检测电路102和VSS断开检测电路103的输出信号。确定电路210可以向电路（未例示）输出高压检测信号VHout、低压检测信号VLout、或断开检测信号LCout。

省略对确定电路210的内部配置的描述，因为对该配置没有特别限制，只要能够确定应该作出高压检测、低压检测还是断开检测即可。

对于断开的检测，可以如上所述使用电压感测电阻、参考电压、和断开/高压检测电路10和断开/低压检测电路20之一的比较器。可替代地，可以使用断开/高压检测电路10和断开/低压检测电路20两者，以及可以根据它们中的至少一个对断开的检测确定断开。

第四实施例

图10是按照本发明第四实施例的半导体保护装置4的连接图。半导体保护装置4基于对图1的第一实施例的修改，使得可以检测哪条连接断开。半导体保护装置4包括断开/高压检测电路10′、内阻改变电路101、VC1断开检测电路102、VSS断开检测电路103、控制电路110、和确定电路210。

虽然未例示出来，但半导体保护装置4也可以包括例示在图6中的断开/低压检测电路20或过电流检测电路。虽然图10的例示性例子包括四个二次电池，但对二次电池的数量没有特别限制。

断开/高压检测电路10′与图1的断开/高压检测电路10的不同之处在于省略了NAND电路15，以便将来自比较器11到14的输出直接供应给确定电路210。对确定电路210的内部配置没有特别限制，只要能够确定应该作出高电压检测还是断开检测，以及在断开检测的情况下，确定哪条连接断开了（即，输出L来自哪个比较器）。

第五实施例

图11是按照第五实施例的半导体保护装置5的连接图。半导体保护装置5与第三实施例的半导体保护装置3的不同之处加入了确定哪条连接断开的功能。具体地说，将控制信号VG1到VG4作为输入信号供应给确定电路220，以及断开检测信号LCout包括LCout1到LCout3的三位，以便确定电路210可以根据输入信号确定在哪条连接中存在断开。

第六实施例

图12是按照第六实施例的半导体保护装置的连接图，其中将比较器用在VC1断开检测电路和VSS断开检测电路中。第六实施例与第一到第五实施例的不同之处在于利用比较器而不是反相器实现VC1断开检测电路和VSS断开检测电路。

如图12所例示，检测电池连接端VC1与半导体保护装置之间的断开的VC1断开检测电路由比较器301提供。比较器301接收电池连接端VC1上的电位作为反相输入，和电池BAT1（最上面二次电池）的负电极的电池连接端VC2上的电位作为非反相输入。检测接地端VSS与半导体保护装置之间的断开的VSS断开检测电路由比较器302提供。比较器302接收接地端VSS上的电位（地电位）作为非反相输入，和BAT4（最下面二次电池）的负电极的电池连接端VC4上的电位作为反相输入。

在这种结构中，当电池连接端VC1和二次电池断开以及电池连接端VC1上的电位下降到低于电池连接端VC2上的电位时，比较器301确定电池连接端VC1已断开并输出H。当接地端VSS和二次电池断开以及接地端VSS上的电位（接地电位）超过电池连接端VC4上的电位时，比较器302检测到接地端VSS断开并输出H。

第七实施例

按照上述任何实施例的半导体保护装置都可以包含在电池组中。对于不同用途，半导体保护装置或电池组的尺寸通过使它们的一些电路部件被共享来减小。半导体保护装置或电池组可以用在像便携式个人计算机、音频设备、照相机、和视频设备那样的各种电子设备中。

尽管参考某些实施例对本发明作了详细描述，但在如所附权利要求书所述和所限定的本发明的范围和精神内存在许多变型和修改。

本申请基于2010年7月14日提交的日本优先权申请第2010-159379号，通过引用将其全部内容并入本文。

Claims (18)

1.一种保护包括串联的N个二次电池的组装电池的半导体保护装置，所述半导体保护装置包含：

断开检测电路，对于N个二次电池的每一个，其包括

配置成划分二次电池的电压的电压感测电阻；

参考电压；和

配置成将所述电压感测电阻获得的电压与参考电压相比较的第一比较器；以及

配置成在预定时间间隔上相继地和有选择地将阻值小于所述电压感测电阻的相应一个的阻值的内阻与相应电压感测电阻并联的电路，

其中所述断开检测电路被配置成当所述内阻与相应电压感测电阻并联时，根据来自所述第一比较器的输出检测所述N个二次电池与所述半导体保护装置之间的断开。

2.按照权利要求1所述的半导体保护装置，进一步包含：

包括第二比较器的高压检测电路，所述第二比较器被配置成当N个二次电池的任何一个的电池电压升高到或高于预定第一电压时，使来自所述第二比较器的输出反相；和/或

包括第三比较器的低压检测电路，所述第三比较器被配置成当N个二次电池的任何一个的电池电压降低到或低于预定第二电压时，使来自所述第三比较器的输出反相。

3.按照权利要求2所述的半导体保护装置，其中与高压检测电路或低压检测电路共享断开检测电路中的电压感测电阻和参考电压，以及

其中像高压检测电路中的第二比较器那样和/或像低压检测电路中的第三比较器那样共享断开检测电路中的第一比较器。

4.按照权利要求3所述的半导体保护装置，其中高压检测电路中的第一电压和低压检测电路中的第二电压通过电压感测电阻和参考电压设置。

5.按照权利要求1到4的任何一项所述的半导体保护装置，其中相继地和有选择地将内阻与相应电压感测电阻连接的电路被配置成将内阻和开关的串联电路与相应电压感测电阻并联以及被配置成相继地和有选择地接通开关。

6.按照权利要求3到5的任何一项所述的半导体保护装置，进一步包含确定电路，所述确定电路被配置成根据来自第一比较器的输出，或来自第一比较器的输出和相继地和有选择地接通开关的定时信号，确定N个二次电池与半导体保护装置之间的断开、N个二次电池的任何一个的电池电压升高到或超过第一电压、和/或N个二次电池的任何一个的电池电压降低到或低于第二电压。

7.按照权利要求6所述的半导体保护装置，其中所述确定电路被配置成确定N个二次电池的哪个供电端与半导体保护装置断开。

8.按照权利要求1到7的任何一项所述的半导体保护装置，进一步包含配置成检测半导体保护装置与串联的N个二次电池的最上面一个的正电极供电端和/或串联的N个二次电池的最下面一个的负电极供电端之间的断开。

9.按照权利要求8所述的半导体保护装置，其中检测正电极供电端与半导体保护装置之间的断开的电路包括配置成接收正电极供电连接端上的电位的反相器。

10.按照权利要求8所述的半导体保护装置，其中配置成检测负电极供电端与半导体保护装置之间的断开的电路包括配置成接收负电极供电连接端上的电位的反相器。

11.按照权利要求8所述的半导体保护装置，其中配置成检测正电极供电连接端与半导体保护装置之间的断开的电路包括第四比较器，所述第四比较器被配置成接收正电极供电连接端上的电位作为反相输入和最上面二次电池的负电极电池连接端上的电位作为非反相输入。

12.按照权利要求8所述的半导体保护装置，其中配置成检测负电极供电端与半导体保护装置之间的断开的电路包括第五比较器，所述第五比较器被配置成接收负电极供电连接端上的电位作为非反相输入和最下面二次电池的正电极电池连接端上的电位作为反相输入。

13.按照权利要求8到12的任何一项所述的半导体保护装置，其中所述确定电路被配置成检测正电极供电连接端与半导体保护装置之间的断开或负电极供电连接端与半导体保护装置之间的断开。

14.按照权利要求1到13的任何一项所述的半导体保护装置，进一步包含振荡电路，所述振荡电路被配置成设置相继地和有选择地将内阻与相应二次电池连接的时间间隔。

15.按照权利要求1到13的任何一项所述的半导体保护装置，其中相继地和有选择地将内阻与相应二次电池连接的时间间隔通过调整输入外部触发信号的间隔来控制。

16.按照权利要求1到13的任何一项所述的半导体保护装置，其中相继地和有选择地将内阻与相应二次电池连接的时间间隔通过外部提供的电容器来控制。

17.一种包含按照权利要求1到16的任何一项所述的半导体保护装置的电池组。

18.一种包含按照权利要求1到16的任何一项所述的半导体保护装置或按照权利要求17所述的电池组的电子设备。

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