JP2002343441A - 二次電池の保護回路およびその調整方法 - Google Patents
二次電池の保護回路およびその調整方法Info
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 ツェナー・ザッピングやレーザトリミング等
の特殊な工程を必要とすることなく構成することがで
き、しかも検出電圧について精度の高い設定が可能な二
次電池の保護回路およびその調整方法を提供する。 【解決手段】 Ｖｄｄ端子に対して可変直流電源２から
４．３Ｖ／２．４Ｖを与えるとともに、ｃｌｏｃｋ端子
からクロックを入力し、このクロックをカウンタ２５で
カウントし、さらにそのカウント値をデコーダ２６でデ
コードし、そのデコード値をラッチ＆Ｄ／Ａコンバータ
２１／２２に与えることで、その電流値によって抵抗Ｒ
１１／Ｒ１３の抵抗値を変化させる。そして、Ｃｏｕｔ
端子／Ｄｏｕｔ端子の極性が反転するところで、デコー
ダ２６のデコード値をラッチ＆Ｄ／Ａコンバータ２１／
２２でラッチする。このラッチされた値で抵抗Ｒ１１／
Ｒ１３の各抵抗値が決まり、過放電／過充電検出のため
の検出電圧が決まる。
の特殊な工程を必要とすることなく構成することがで
き、しかも検出電圧について精度の高い設定が可能な二
次電池の保護回路およびその調整方法を提供する。 【解決手段】 Ｖｄｄ端子に対して可変直流電源２から
４．３Ｖ／２．４Ｖを与えるとともに、ｃｌｏｃｋ端子
からクロックを入力し、このクロックをカウンタ２５で
カウントし、さらにそのカウント値をデコーダ２６でデ
コードし、そのデコード値をラッチ＆Ｄ／Ａコンバータ
２１／２２に与えることで、その電流値によって抵抗Ｒ
１１／Ｒ１３の抵抗値を変化させる。そして、Ｃｏｕｔ
端子／Ｄｏｕｔ端子の極性が反転するところで、デコー
ダ２６のデコード値をラッチ＆Ｄ／Ａコンバータ２１／
２２でラッチする。このラッチされた値で抵抗Ｒ１１／
Ｒ１３の各抵抗値が決まり、過放電／過充電検出のため
の検出電圧が決まる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、二次電池の保護回
路およびその調整方法に関し、特に二次電池を過充電、
過放電、過電流（負荷）および負荷ショートから保護す
るための保護回路およびその調整方法に関する。
路およびその調整方法に関し、特に二次電池を過充電、
過放電、過電流（負荷）および負荷ショートから保護す
るための保護回路およびその調整方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】リチウムイオン電池、リチウムイオン・
ポリマー電池などの二次電池には、安全性確保のため
に、電池パック内部に保護回路が内蔵されている。この
保護回路は、過充電保護、過放電保護、過電流（負荷）
保護および負荷ショート保護の各機能を持っている。
ポリマー電池などの二次電池には、安全性確保のため
に、電池パック内部に保護回路が内蔵されている。この
保護回路は、過充電保護、過放電保護、過電流（負荷）
保護および負荷ショート保護の各機能を持っている。
【０００３】図３に、電池パック内部の構成例を示す。
二次電池、例えばリチウムイオン電池１０１は、正電極
がプラス端子１０２に接続され、負電極がヒューズ１０
３、放電用ＦＥＴ１０４および充電用ＦＥＴ１０５を介
してマイナス端子１０６に接続されている。そして、プ
ラス端子１０２とマイナス端子１０６との間には、充電
器１０７が必要に応じて充電スイッチ１０８によって選
択的に接続されるようになっている。
二次電池、例えばリチウムイオン電池１０１は、正電極
がプラス端子１０２に接続され、負電極がヒューズ１０
３、放電用ＦＥＴ１０４および充電用ＦＥＴ１０５を介
してマイナス端子１０６に接続されている。そして、プ
ラス端子１０２とマイナス端子１０６との間には、充電
器１０７が必要に応じて充電スイッチ１０８によって選
択的に接続されるようになっている。
【０００４】内蔵の保護ＩＣ（保護回路）１０９は、Ｖ
ｄｄ（正電源）端子が抵抗Ｒ１０１を介してリチウムイ
オン電池１０１の正電極に接続され、Ｖｓｓ（負電源）
端子がリチウムイオン電池１０１の負電極に直接接続さ
れている。保護ＩＣ１０９のＶｄｄ端子とＶｓｓ端子と
の間にはコンデンサＣ１０１が接続されている。抵抗Ｒ
１０１およびコンデンサＣ１０１は、保護ＩＣ１０９の
電源変動を抑えるために設けられたものである。
ｄｄ（正電源）端子が抵抗Ｒ１０１を介してリチウムイ
オン電池１０１の正電極に接続され、Ｖｓｓ（負電源）
端子がリチウムイオン電池１０１の負電極に直接接続さ
れている。保護ＩＣ１０９のＶｄｄ端子とＶｓｓ端子と
の間にはコンデンサＣ１０１が接続されている。抵抗Ｒ
１０１およびコンデンサＣ１０１は、保護ＩＣ１０９の
電源変動を抑えるために設けられたものである。
【０００５】保護ＩＣ１０９は、過放電検出時、過電流
検出時および負荷ショート検出時にＤｏｕｔ端子から検
出信号を出力してＦＥＴ１０４のゲートに与え、また過
充電検出時にＣｏｕｔ端子から検出信号を出力してＦＥ
Ｔ１０５のゲートに与える。保護ＩＣ１０９のＶ−端子
とマイナス端子１０６との間には抵抗Ｒ１０２が接続さ
れている。Ｖ−端子とグランドとの間にはコンデンサＣ
１０２が接続されている。抵抗Ｒ１０２およびコンデン
サＣ１０２は、ノイズを除去するために設けられたもの
である。
検出時および負荷ショート検出時にＤｏｕｔ端子から検
出信号を出力してＦＥＴ１０４のゲートに与え、また過
充電検出時にＣｏｕｔ端子から検出信号を出力してＦＥ
Ｔ１０５のゲートに与える。保護ＩＣ１０９のＶ−端子
とマイナス端子１０６との間には抵抗Ｒ１０２が接続さ
れている。Ｖ−端子とグランドとの間にはコンデンサＣ
１０２が接続されている。抵抗Ｒ１０２およびコンデン
サＣ１０２は、ノイズを除去するために設けられたもの
である。
【０００６】図４は、従来例に係る保護ＩＣの回路構成
例を示すブロック図である。本保護ＩＣは、過充電検出
用コンパレータ１１１、過放電検出用コンパレータ１１
２、過電流検出用コンパレータ１１３および負荷ショー
ト検出用コンパレータ１１４の４個のコンパレータを有
する回路構成となっている。
例を示すブロック図である。本保護ＩＣは、過充電検出
用コンパレータ１１１、過放電検出用コンパレータ１１
２、過電流検出用コンパレータ１１３および負荷ショー
ト検出用コンパレータ１１４の４個のコンパレータを有
する回路構成となっている。
【０００７】ここで、過充電検出用コンパレータ１１１
の検出電圧は抵抗Ｒｃによって設定され、過放電検出用
コンパレータ１１２の検出電圧は抵抗Ｒｄによって設定
される。また、過電流検出用コンパレータ１１３の検出
電圧として設定電圧Ｅｄが与えられ、負荷ショート検出
用コンパレータ１１４の検出電圧として設定電圧Ｅｓが
与えられる。
の検出電圧は抵抗Ｒｃによって設定され、過放電検出用
コンパレータ１１２の検出電圧は抵抗Ｒｄによって設定
される。また、過電流検出用コンパレータ１１３の検出
電圧として設定電圧Ｅｄが与えられ、負荷ショート検出
用コンパレータ１１４の検出電圧として設定電圧Ｅｓが
与えられる。
【０００８】ところで、保護ＩＣの上記検出電圧（設定
電圧）については、電池が持っている能力を最大限に引
き出すために、非常に精度良く（ばらつきが少なく）調
整されている。最近では、一例として、過充電検出用コ
ンパレータ１１１の検出電圧の精度は、例えば４．３Ｖ
±２５ｍＶの精度で調整されている。
電圧）については、電池が持っている能力を最大限に引
き出すために、非常に精度良く（ばらつきが少なく）調
整されている。最近では、一例として、過充電検出用コ
ンパレータ１１１の検出電圧の精度は、例えば４．３Ｖ
±２５ｍＶの精度で調整されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
保護ＩＣ（保護回路）では、この検出電圧の設定精度を
達成するのに、ＩＣごとにツェナー・ザッピング、ポリ
ヒューズ、不揮発性メモリ等の技術を応用して抵抗Ｒ
ｃ，Ｒｄの各抵抗値をトリミングしていたため、ＩＣの
製造工程を複雑にしたり、チップ面積の増大を招いたり
し、これがコストの増加の要因になっていた。また、通
常、トリミングはウェハ状態で行われるが、そのときは
その後の組み立て工程によるピエゾ効果などの影響によ
り、設定値が変化することがある。
保護ＩＣ（保護回路）では、この検出電圧の設定精度を
達成するのに、ＩＣごとにツェナー・ザッピング、ポリ
ヒューズ、不揮発性メモリ等の技術を応用して抵抗Ｒ
ｃ，Ｒｄの各抵抗値をトリミングしていたため、ＩＣの
製造工程を複雑にしたり、チップ面積の増大を招いたり
し、これがコストの増加の要因になっていた。また、通
常、トリミングはウェハ状態で行われるが、そのときは
その後の組み立て工程によるピエゾ効果などの影響によ
り、設定値が変化することがある。
【００１０】一方、図３において、リチウムイオン電池
１０１に負荷が接続されている状態では、負荷電流は図
の矢印の方向に流れている。このとき、ヒューズ１０３
の抵抗、ＦＥＴ１０４，１０５のオン抵抗の電圧降下で
マイナス端子１０６の端子電圧は、保護ＩＣ１０９のＶ
ｓｓ端子の電圧よりも高くなる。保護ＩＣ１０９は、こ
のマイナス端子１０６の端子電圧、即ちＶ−端子の電圧
を監視することで、過電流および負荷ショートを検出し
ている。
１０１に負荷が接続されている状態では、負荷電流は図
の矢印の方向に流れている。このとき、ヒューズ１０３
の抵抗、ＦＥＴ１０４，１０５のオン抵抗の電圧降下で
マイナス端子１０６の端子電圧は、保護ＩＣ１０９のＶ
ｓｓ端子の電圧よりも高くなる。保護ＩＣ１０９は、こ
のマイナス端子１０６の端子電圧、即ちＶ−端子の電圧
を監視することで、過電流および負荷ショートを検出し
ている。
【００１１】ここで、過電流検出および負荷ショート検
出の設定電圧Ｅｄ，Ｅｓは、ヒューズ１０３およびＦＥ
Ｔ１０４，１０５の種類、基板の配線抵抗などによって
異なるので、Ｖ−端子の電圧を監視し、設定電圧Ｅｄ，
Ｅｓを一定にしているだけの構成では過電流値を精度良
く設定できない。このため、過電流保護機能を持つにも
拘わらず、負荷に異常があったときにより多くの電流が
流れてしまうとか、定格内の負荷であるにも拘わらず、
ノイズ等のわずかな電流増加で過電流保護機能が働いて
しまう等の不具合が発生してしまう。
出の設定電圧Ｅｄ，Ｅｓは、ヒューズ１０３およびＦＥ
Ｔ１０４，１０５の種類、基板の配線抵抗などによって
異なるので、Ｖ−端子の電圧を監視し、設定電圧Ｅｄ，
Ｅｓを一定にしているだけの構成では過電流値を精度良
く設定できない。このため、過電流保護機能を持つにも
拘わらず、負荷に異常があったときにより多くの電流が
流れてしまうとか、定格内の負荷であるにも拘わらず、
ノイズ等のわずかな電流増加で過電流保護機能が働いて
しまう等の不具合が発生してしまう。
【００１２】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、ツェナー・ザッピン
グやレーザトリミング等の特殊な工程を必要とすること
なく構成でき、しかも検出電圧について精度の高い設定
が可能な二次電池の保護回路およびその調整方法を提供
することにある。
であり、その目的とするところは、ツェナー・ザッピン
グやレーザトリミング等の特殊な工程を必要とすること
なく構成でき、しかも検出電圧について精度の高い設定
が可能な二次電池の保護回路およびその調整方法を提供
することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明による二次電池の
保護回路は、抵抗値が可変な第１の抵抗を有し、その抵
抗値によって過充電を検出するための第１の検出電圧を
決める第１の抵抗回路と、抵抗値が可変な第２の抵抗を
有し、その抵抗値によって過放電を検出するための第２
の検出電圧を決める第２の抵抗回路と、基準電圧を発生
する基準電圧発生手段と、第１，第２の検出電圧と基準
電圧とをそれぞれ比較して各比較結果を出力する比較手
段と、外部から与えられるデジタルデータに基づいて第
１，第２の抵抗の各抵抗値を設定する設定手段とを備え
る構成となっている。
保護回路は、抵抗値が可変な第１の抵抗を有し、その抵
抗値によって過充電を検出するための第１の検出電圧を
決める第１の抵抗回路と、抵抗値が可変な第２の抵抗を
有し、その抵抗値によって過放電を検出するための第２
の検出電圧を決める第２の抵抗回路と、基準電圧を発生
する基準電圧発生手段と、第１，第２の検出電圧と基準
電圧とをそれぞれ比較して各比較結果を出力する比較手
段と、外部から与えられるデジタルデータに基づいて第
１，第２の抵抗の各抵抗値を設定する設定手段とを備え
る構成となっている。
【００１４】二次電池の保護回路では、その使用環境が
一般の電源検出回路とは違う。すなわち、一度二次電池
に装着されると、常に電源電圧が印加された環境にあ
る。このような使用環境にあり、内部回路が常に動作可
能な状態にあることから、上記構成の二次電池の保護回
路において、第１，第２の抵抗の各抵抗値を、外部から
与えられるデジタルデータに基づいて設定することがで
きる。これにより、ツェナー・ザッピングやレーザトリ
ミング等の特殊な工程を設けなくても、保護回路の商品
化が可能となる。
一般の電源検出回路とは違う。すなわち、一度二次電池
に装着されると、常に電源電圧が印加された環境にあ
る。このような使用環境にあり、内部回路が常に動作可
能な状態にあることから、上記構成の二次電池の保護回
路において、第１，第２の抵抗の各抵抗値を、外部から
与えられるデジタルデータに基づいて設定することがで
きる。これにより、ツェナー・ザッピングやレーザトリ
ミング等の特殊な工程を設けなくても、保護回路の商品
化が可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の一
実施形態に係る二次電池の保護回路の回路構成例を示す
ブロック図である。
て図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の一
実施形態に係る二次電池の保護回路の回路構成例を示す
ブロック図である。
【００１６】図１において、本実施形態に係る保護回路
はＩＣ化され、Ｖｄｄ端子、Ｖｓｓ端子、Ｖ−端子、Ｃ
ｏｕｔ端子、Ｄｏｕｔ端子、ｃｌｏｃｋ端子およびＣｏ
ｎｔ端子などの複数のピン端子を有している。Ｖｄｄ端
子は、二次電池、例えばリチウムイオン電池１の正電極
に対して抵抗Ｒ１を介して接続されている。Ｖｓｓ端子
は、リチウムイオン電池１１の負電極に対して直接接続
されている。
はＩＣ化され、Ｖｄｄ端子、Ｖｓｓ端子、Ｖ−端子、Ｃ
ｏｕｔ端子、Ｄｏｕｔ端子、ｃｌｏｃｋ端子およびＣｏ
ｎｔ端子などの複数のピン端子を有している。Ｖｄｄ端
子は、二次電池、例えばリチウムイオン電池１の正電極
に対して抵抗Ｒ１を介して接続されている。Ｖｓｓ端子
は、リチウムイオン電池１１の負電極に対して直接接続
されている。
【００１７】この保護回路（保護ＩＣ）の外部には、図
３に示す場合と同様に、Ｖ−端子にノイズの除去を目的
として接続された抵抗Ｒ１０２およびコンデンサＣ１０
２が設けられ、またＶｓｓ端子と抵抗Ｒ１０２の他端と
の間に直列に接続されたヒューズ１０３およびＦＥＴ１
０４，１０５が設けられている。
３に示す場合と同様に、Ｖ−端子にノイズの除去を目的
として接続された抵抗Ｒ１０２およびコンデンサＣ１０
２が設けられ、またＶｓｓ端子と抵抗Ｒ１０２の他端と
の間に直列に接続されたヒューズ１０３およびＦＥＴ１
０４，１０５が設けられている。
【００１８】続いて、本実施形態に係る保護ＩＣ（以
下、「本保護ＩＣ」と略称する）の内部構成について説
明する。本保護ＩＣは、過充電保護機能、過放電保護機
能、過電流（負荷）保護機能および負荷ショート保護機
能を実現するために、過充電検出用コンパレータ１１、
過放電検出用コンパレータ１２、過電流検出用コンパレ
ータ１３および負荷ショート検出用コンパレータ１４の
４個のコンパレータを有している。
下、「本保護ＩＣ」と略称する）の内部構成について説
明する。本保護ＩＣは、過充電保護機能、過放電保護機
能、過電流（負荷）保護機能および負荷ショート保護機
能を実現するために、過充電検出用コンパレータ１１、
過放電検出用コンパレータ１２、過電流検出用コンパレ
ータ１３および負荷ショート検出用コンパレータ１４の
４個のコンパレータを有している。
【００１９】先ず、過充電検出用コンパレータ１１およ
び過放電検出用コンパレータ１２の周辺回路の構成につ
いて説明する。過充電検出用コンパレータ１１の反転
（−）入力端子は抵抗Ｒ１１，Ｒ１２による分圧点Ａに
接続されている。抵抗Ｒ１１，Ｒ１２は、Ｖｄｄ端子と
Ｖｓｓ端子との間にスイッチＳＷ１を介して互いに直列
に接続されている。そして、スイッチＳＷ１がオン(閉)
状態にあるときに、Ｖｄｄ端子とＶｓｓ端子との間の電
位差をそれらの抵抗比で分圧（分割）し、その分圧点Ａ
の電圧を過充電検出用コンパレータ１１の反転入力端子
に与える。
び過放電検出用コンパレータ１２の周辺回路の構成につ
いて説明する。過充電検出用コンパレータ１１の反転
（−）入力端子は抵抗Ｒ１１，Ｒ１２による分圧点Ａに
接続されている。抵抗Ｒ１１，Ｒ１２は、Ｖｄｄ端子と
Ｖｓｓ端子との間にスイッチＳＷ１を介して互いに直列
に接続されている。そして、スイッチＳＷ１がオン(閉)
状態にあるときに、Ｖｄｄ端子とＶｓｓ端子との間の電
位差をそれらの抵抗比で分圧（分割）し、その分圧点Ａ
の電圧を過充電検出用コンパレータ１１の反転入力端子
に与える。
【００２０】過放電検出用コンパレータ１２の反転入力
端子は、抵抗Ｒ１３，Ｒ１４による分圧点Ｂに接続され
ている。抵抗Ｒ１３，Ｒ１４も、Ｖｄｄ端子とＶｓｓ端
子との間にスイッチＳＷ１を介して互いに直列に接続さ
れている。そして、スイッチＳＷ１がオン状態にあると
きに、Ｖｄｄ端子とＶｓｓ端子との間の電位差をそれら
の抵抗比で分圧し、この分圧点Ｂの電圧を過放電検出用
コンパレータ１２の反転入力端子に与える。
端子は、抵抗Ｒ１３，Ｒ１４による分圧点Ｂに接続され
ている。抵抗Ｒ１３，Ｒ１４も、Ｖｄｄ端子とＶｓｓ端
子との間にスイッチＳＷ１を介して互いに直列に接続さ
れている。そして、スイッチＳＷ１がオン状態にあると
きに、Ｖｄｄ端子とＶｓｓ端子との間の電位差をそれら
の抵抗比で分圧し、この分圧点Ｂの電圧を過放電検出用
コンパレータ１２の反転入力端子に与える。
【００２１】過充電検出用コンパレータ１１および過放
電検出用コンパレータ１２の各非反転（＋）入力端子に
は、バンドギャップリファレンス（ＢＧＲ）１５で発生
される所定の基準電圧Ｖｒｅｆが与えられる。バンドギ
ャップリファレンス１５は、温度変化や電源電圧変動の
影響を受けずに一定の基準電圧Ｖｒｅｆを発生するため
のものであり、スイッチＳＷ２を介してＶｓｓ端子に接
続され、このスイッチＳＷ２がオン状態にあるときに動
作状態となる。
電検出用コンパレータ１２の各非反転（＋）入力端子に
は、バンドギャップリファレンス（ＢＧＲ）１５で発生
される所定の基準電圧Ｖｒｅｆが与えられる。バンドギ
ャップリファレンス１５は、温度変化や電源電圧変動の
影響を受けずに一定の基準電圧Ｖｒｅｆを発生するため
のものであり、スイッチＳＷ２を介してＶｓｓ端子に接
続され、このスイッチＳＷ２がオン状態にあるときに動
作状態となる。
【００２２】ここで、過充電検出用コンパレータ１１
は、図３に示す充電器１０７による充電の際に、Ｖｄｄ
端子とＶｓｓ端子との間の電位差が例えば４．３Ｖ以上
となったときにリチウムイオン電池１が過充電状態にあ
ると判定する。そのために、Ｖｄｄ端子とＶｓｓ端子と
の間の電位差が４．３Ｖ以上となったときに、抵抗Ｒ１
１，Ｒ１２による分圧点Ａの電圧が基準電圧Ｖｒｅｆ以
上になるように、抵抗Ｒ１１，Ｒ１２の抵抗比が抵抗Ｒ
１１の抵抗値設定によって決定される。
は、図３に示す充電器１０７による充電の際に、Ｖｄｄ
端子とＶｓｓ端子との間の電位差が例えば４．３Ｖ以上
となったときにリチウムイオン電池１が過充電状態にあ
ると判定する。そのために、Ｖｄｄ端子とＶｓｓ端子と
の間の電位差が４．３Ｖ以上となったときに、抵抗Ｒ１
１，Ｒ１２による分圧点Ａの電圧が基準電圧Ｖｒｅｆ以
上になるように、抵抗Ｒ１１，Ｒ１２の抵抗比が抵抗Ｒ
１１の抵抗値設定によって決定される。
【００２３】一方、過放電検出用コンパレータ１２は、
リチウムイオン電池１の使用中において、Ｖｄｄ端子と
Ｖｓｓ端子との間の電位差が例えば２．４Ｖ以下となっ
たときにリチウムイオン電池１が過放電状態にあると判
定する。そのために、Ｖｄｄ端子とＶｓｓ端子との間の
電位差が２．４Ｖ以下となったときに、抵抗Ｒ１３，Ｒ
１４による分圧点Ｂの電圧が基準電圧Ｖｒｅｆ以下にな
るように、抵抗Ｒ１３，Ｒ１４の抵抗比が抵抗Ｒ１３の
抵抗値設定によって決定される。
リチウムイオン電池１の使用中において、Ｖｄｄ端子と
Ｖｓｓ端子との間の電位差が例えば２．４Ｖ以下となっ
たときにリチウムイオン電池１が過放電状態にあると判
定する。そのために、Ｖｄｄ端子とＶｓｓ端子との間の
電位差が２．４Ｖ以下となったときに、抵抗Ｒ１３，Ｒ
１４による分圧点Ｂの電圧が基準電圧Ｖｒｅｆ以下にな
るように、抵抗Ｒ１３，Ｒ１４の抵抗比が抵抗Ｒ１３の
抵抗値設定によって決定される。
【００２４】過充電検出用コンパレータ１１の検出出力
は、遅延回路１６で所定時間だけ遅延され、レベルシフ
ト回路１７でレベルシフトされてＣｏｕｔ端子を介して
外部へ出力され、図３のＦＥＴ１０５のゲートに与えら
れる。一方、過放電検出用コンパレータ１２の検出出力
は、ＮＯＲゲート１８の一方の入力となり、このＮＯＲ
ゲート１８を通過し、遅延回路１９で所定時間だけ遅延
され、さらにＡＮＤゲート２０を通過した後、Ｄｏｕｔ
端子を介して外部へ出力され、図３のＦＥＴ１０４のゲ
ートに与えられる。
は、遅延回路１６で所定時間だけ遅延され、レベルシフ
ト回路１７でレベルシフトされてＣｏｕｔ端子を介して
外部へ出力され、図３のＦＥＴ１０５のゲートに与えら
れる。一方、過放電検出用コンパレータ１２の検出出力
は、ＮＯＲゲート１８の一方の入力となり、このＮＯＲ
ゲート１８を通過し、遅延回路１９で所定時間だけ遅延
され、さらにＡＮＤゲート２０を通過した後、Ｄｏｕｔ
端子を介して外部へ出力され、図３のＦＥＴ１０４のゲ
ートに与えられる。
【００２５】次いで、過電流検出用コンパレータ１３お
よび負荷ショート検出用コンパレータ１４の周辺回路の
構成について説明する。過電流検出用コンパレータ１３
の非反転入力端子は抵抗Ｒ１５〜Ｒ１７による分圧点Ｃ
に接続され、負荷ショート検出用コンパレータ１４の非
反転入力端子は抵抗Ｒ１５〜Ｒ１７による分圧点Ｄに接
続されている。抵抗Ｒ１５〜Ｒ１７は、バンドギャップ
リファレンス１５の基準電圧Ｖｒｅｆを出力する出力端
とＶｓｓ端子との間に互いに直列に接続されている。抵
抗Ｒ１５〜Ｒ１７の抵抗比は、分圧点Ｃの電圧、即ち過
電流検出電圧および分圧点Ｄの電圧、即ち負荷ショート
検出電圧として所定の電圧が得られるように、抵抗Ｒ１
７の抵抗値設定によって決定される。
よび負荷ショート検出用コンパレータ１４の周辺回路の
構成について説明する。過電流検出用コンパレータ１３
の非反転入力端子は抵抗Ｒ１５〜Ｒ１７による分圧点Ｃ
に接続され、負荷ショート検出用コンパレータ１４の非
反転入力端子は抵抗Ｒ１５〜Ｒ１７による分圧点Ｄに接
続されている。抵抗Ｒ１５〜Ｒ１７は、バンドギャップ
リファレンス１５の基準電圧Ｖｒｅｆを出力する出力端
とＶｓｓ端子との間に互いに直列に接続されている。抵
抗Ｒ１５〜Ｒ１７の抵抗比は、分圧点Ｃの電圧、即ち過
電流検出電圧および分圧点Ｄの電圧、即ち負荷ショート
検出電圧として所定の電圧が得られるように、抵抗Ｒ１
７の抵抗値設定によって決定される。
【００２６】過電流検出用コンパレータ１３および負荷
ショート検出用コンパレータ１４の各反転入力端子は、
Ｖ−端子に直接に接続されるとともに、Ｖｓｓ端子に抵
抗Ｒ１８を介して接続されている。過電流検出用コンパ
レータ１３は、Ｖ−端子の電圧が分圧点Ｃの電圧以上に
なったときに負荷が過電流状態にあると判定する。負荷
ショート検出用コンパレータ１４は、Ｖ−端子の電圧が
分圧点Ｄの電圧以上になったときに負荷がショート状態
にあると判定する。
ショート検出用コンパレータ１４の各反転入力端子は、
Ｖ−端子に直接に接続されるとともに、Ｖｓｓ端子に抵
抗Ｒ１８を介して接続されている。過電流検出用コンパ
レータ１３は、Ｖ−端子の電圧が分圧点Ｃの電圧以上に
なったときに負荷が過電流状態にあると判定する。負荷
ショート検出用コンパレータ１４は、Ｖ−端子の電圧が
分圧点Ｄの電圧以上になったときに負荷がショート状態
にあると判定する。
【００２７】過電流検出用コンパレータ１３の検出出力
は、ＮＯＲゲート１８の他方の入力となる。ＮＯＲゲー
ト１８の出力は、遅延回路１９で所定時間だけ遅延され
てＡＮＤゲート２０の一方の入力となる。負荷ショート
検出用コンパレータ１４の検出出力は、ＡＮＤゲート２
０の他方の入力となる。ＡＮＤゲート２０の出力は、Ｄ
ｏｕｔ端子を介して外部へ出力され、図３のＦＥＴ１０
４のゲートに与えられる。
は、ＮＯＲゲート１８の他方の入力となる。ＮＯＲゲー
ト１８の出力は、遅延回路１９で所定時間だけ遅延され
てＡＮＤゲート２０の一方の入力となる。負荷ショート
検出用コンパレータ１４の検出出力は、ＡＮＤゲート２
０の他方の入力となる。ＡＮＤゲート２０の出力は、Ｄ
ｏｕｔ端子を介して外部へ出力され、図３のＦＥＴ１０
４のゲートに与えられる。
【００２８】過充電検出電圧（分圧点Ａの電圧）を決め
る抵抗Ｒ１１および過放電検出電圧（分圧点Ｂの電圧）
を決める抵抗Ｒ１３、ならびに過電流検出電圧（分圧点
Ｃの電圧）および負荷ショート検出電圧（分圧点Ｄの電
圧）を決める抵抗Ｒ１７の抵抗値を設定するために、ラ
ッチ＆Ｄ／Ａコンバータ２１，２２，２３が設けられて
いる。これらラッチ＆Ｄ／Ａコンバータ２１，２２，２
３は、スイッチＳＷ３がオンすることで動作可能状態と
なる。
る抵抗Ｒ１１および過放電検出電圧（分圧点Ｂの電圧）
を決める抵抗Ｒ１３、ならびに過電流検出電圧（分圧点
Ｃの電圧）および負荷ショート検出電圧（分圧点Ｄの電
圧）を決める抵抗Ｒ１７の抵抗値を設定するために、ラ
ッチ＆Ｄ／Ａコンバータ２１，２２，２３が設けられて
いる。これらラッチ＆Ｄ／Ａコンバータ２１，２２，２
３は、スイッチＳＷ３がオンすることで動作可能状態と
なる。
【００２９】Ｃｏｎｔ端子には、ラッチ＆Ｄ／Ａコンバ
ータ２１，２２，２３のいずれか１つを選択するための
セレクト信号が与えられる。制御回路２４は、Ｃｏｎｔ
端子に与えられるセレクト信号に応じてラッチ＆Ｄ／Ａ
コンバータ２１，２２，２３のいずれか１つを選択して
動作状態とする。ｃｌｏｃｋ端子には、所定周波数のク
ロックが与えられる。このクロックはカウンタ２５によ
ってカウントされる。カウンタ２５のカウント値はデコ
ーダ２６でデコードされ、ラッチ＆Ｄ／Ａコンバータ２
１，２２，２３に与えられる。
ータ２１，２２，２３のいずれか１つを選択するための
セレクト信号が与えられる。制御回路２４は、Ｃｏｎｔ
端子に与えられるセレクト信号に応じてラッチ＆Ｄ／Ａ
コンバータ２１，２２，２３のいずれか１つを選択して
動作状態とする。ｃｌｏｃｋ端子には、所定周波数のク
ロックが与えられる。このクロックはカウンタ２５によ
ってカウントされる。カウンタ２５のカウント値はデコ
ーダ２６でデコードされ、ラッチ＆Ｄ／Ａコンバータ２
１，２２，２３に与えられる。
【００３０】スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３をオン
（閉）／オフ（開）制御するために、Ｖｄｄ端子の電圧
を監視する電圧監視用コンパレータ（オフセット付き）
２７が設けられている。この電圧監視用コンパレータ２
７は、その非反転入力端子がＶｄｄ端子に接続されると
ともに、その反転入力端子が例えばＶｄｄ端子とグラン
ドとの間に直列に接続された抵抗Ｒ１９，Ｒ２０の分圧
点に接続され、非反転入力端子と反転入力端子との間の
電圧差がある値以上のときにスイッチＳＷ１，ＳＷ２，
ＳＷ３をオン状態とする。
（閉）／オフ（開）制御するために、Ｖｄｄ端子の電圧
を監視する電圧監視用コンパレータ（オフセット付き）
２７が設けられている。この電圧監視用コンパレータ２
７は、その非反転入力端子がＶｄｄ端子に接続されると
ともに、その反転入力端子が例えばＶｄｄ端子とグラン
ドとの間に直列に接続された抵抗Ｒ１９，Ｒ２０の分圧
点に接続され、非反転入力端子と反転入力端子との間の
電圧差がある値以上のときにスイッチＳＷ１，ＳＷ２，
ＳＷ３をオン状態とする。
【００３１】図２に、リチウムイオン電池の動作領域を
示す。本例に係るリチウムイオン電池では、２．４Ｖ〜
４．３Ｖを使用領域としている。このとき、下側の使用
限界電圧２．４Ｖに対して僅かに低い例えば２．２Ｖ〜
４．３Ｖが保護ＩＣの動作領域となる。そして、最低動
作電圧を例えば１．５Ｖとすると、１．５Ｖ〜２．２Ｖ
が保護ＩＣのスタンバイ動作領域となる。以上から、
１．５Ｖ〜４．３Ｖがリチウムイオン電池の充電可能領
域となり、１．５Ｖ未満が保護ＩＣの動作不能領域、即
ちリチウムイオン電池の充電不能領域となる。
示す。本例に係るリチウムイオン電池では、２．４Ｖ〜
４．３Ｖを使用領域としている。このとき、下側の使用
限界電圧２．４Ｖに対して僅かに低い例えば２．２Ｖ〜
４．３Ｖが保護ＩＣの動作領域となる。そして、最低動
作電圧を例えば１．５Ｖとすると、１．５Ｖ〜２．２Ｖ
が保護ＩＣのスタンバイ動作領域となる。以上から、
１．５Ｖ〜４．３Ｖがリチウムイオン電池の充電可能領
域となり、１．５Ｖ未満が保護ＩＣの動作不能領域、即
ちリチウムイオン電池の充電不能領域となる。
【００３２】また、１．５Ｖ〜２．２Ｖのスタンバイ動
作領域では、内部回路での消費電力を極力少なくするた
めに、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３がオフ状態とな
る。これらスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３のオン／オ
フ制御が電圧監視用コンパレータ２７によって行われ
る。スイッチＳＷ１がオフすることで、抵抗Ｒ１１〜Ｒ
１４での電力消費が抑えられる。スイッチＳＷ２がオフ
することで、バンドギャップリファレンス１５での電力
消費が抑えられる。スイッチＳＷ３がオフすることで、
ラッチ＆Ｄ／Ａコンバータ２１〜２３での電力消費が抑
えられる。
作領域では、内部回路での消費電力を極力少なくするた
めに、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３がオフ状態とな
る。これらスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３のオン／オ
フ制御が電圧監視用コンパレータ２７によって行われ
る。スイッチＳＷ１がオフすることで、抵抗Ｒ１１〜Ｒ
１４での電力消費が抑えられる。スイッチＳＷ２がオフ
することで、バンドギャップリファレンス１５での電力
消費が抑えられる。スイッチＳＷ３がオフすることで、
ラッチ＆Ｄ／Ａコンバータ２１〜２３での電力消費が抑
えられる。
【００３３】次に、上記構成の保護ＩＣにおける過充電
検出電圧、過放電検出電圧、過電流検出電圧および負荷
ショート検出電圧を設定する際の抵抗Ｒ１１，Ｒ１３，
Ｒ１７の抵抗値設定について説明する。抵抗Ｒ１１，Ｒ
１３，Ｒ１７は、ラッチ＆Ｄ／Ａコンバータ２１〜２３
の電流値によって各抵抗値が設定される構成となってい
る。なお、これら抵抗値の設定の際は、スイッチＳＷ
１，ＳＷ２，ＳＷ３は全てオン状態にある。
検出電圧、過放電検出電圧、過電流検出電圧および負荷
ショート検出電圧を設定する際の抵抗Ｒ１１，Ｒ１３，
Ｒ１７の抵抗値設定について説明する。抵抗Ｒ１１，Ｒ
１３，Ｒ１７は、ラッチ＆Ｄ／Ａコンバータ２１〜２３
の電流値によって各抵抗値が設定される構成となってい
る。なお、これら抵抗値の設定の際は、スイッチＳＷ
１，ＳＷ２，ＳＷ３は全てオン状態にある。
【００３４】先ず、過充電検出電圧および過放電検出電
圧を設定する際の抵抗Ｒ１１および抵抗Ｒ１３の抵抗値
設定について述べる。これら検出電圧の設定時にはＶｄ
ｄ端子に対して外部電源として例えば可変直流電源２を
接続する。そして、この可変直流電源２から出力される
直流電圧を例えば４．３Ｖに設定するとともに、Ｃｏｎ
ｔ端子にラッチ＆Ｄ／Ａコンバータ２１を選択するため
のセレクト信号を与える。このセレクト信号に応じて、
制御回路２４はラッチ＆Ｄ／Ａコンバータ２１を動作状
態とする。
圧を設定する際の抵抗Ｒ１１および抵抗Ｒ１３の抵抗値
設定について述べる。これら検出電圧の設定時にはＶｄ
ｄ端子に対して外部電源として例えば可変直流電源２を
接続する。そして、この可変直流電源２から出力される
直流電圧を例えば４．３Ｖに設定するとともに、Ｃｏｎ
ｔ端子にラッチ＆Ｄ／Ａコンバータ２１を選択するため
のセレクト信号を与える。このセレクト信号に応じて、
制御回路２４はラッチ＆Ｄ／Ａコンバータ２１を動作状
態とする。
【００３５】この状態において、ｃｌｏｃｋ端子からク
ロックを入力すると、カウンタ２５はこのクロックに同
期してカウント動作を開始し、そのカウント値はデコー
ダ２６でデコードされてラッチ＆Ｄ／Ａコンバータ２１
に与えられる。すると、ラッチ＆Ｄ／Ａコンバータ２１
は、デコーダ２６のデコード値をアナログ信号に変換す
ることで、デコーダ２６のデコード値（カウンタ２５の
カウント値）に応じた電流値を設定する。
ロックを入力すると、カウンタ２５はこのクロックに同
期してカウント動作を開始し、そのカウント値はデコー
ダ２６でデコードされてラッチ＆Ｄ／Ａコンバータ２１
に与えられる。すると、ラッチ＆Ｄ／Ａコンバータ２１
は、デコーダ２６のデコード値をアナログ信号に変換す
ることで、デコーダ２６のデコード値（カウンタ２５の
カウント値）に応じた電流値を設定する。
【００３６】ラッチ＆Ｄ／Ａコンバータ２１で設定され
た電流値は抵抗Ｒ１１の抵抗値を決める作用をなす。し
たがって、カウンタ２５がカウント動作を進めるに連れ
て、抵抗Ｒ１１の抵抗値が大きくなっていく。これに伴
って、抵抗Ｒ１１，Ｒ１２による分圧点Ａの電圧は徐々
に低下し、バンドギャップリファレンス１５で設定され
た基準電圧Ｖｒｅｆ以下になったときに、過充電検出用
コンパレータ１１の出力が“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベ
ルに反転する。
た電流値は抵抗Ｒ１１の抵抗値を決める作用をなす。し
たがって、カウンタ２５がカウント動作を進めるに連れ
て、抵抗Ｒ１１の抵抗値が大きくなっていく。これに伴
って、抵抗Ｒ１１，Ｒ１２による分圧点Ａの電圧は徐々
に低下し、バンドギャップリファレンス１５で設定され
た基準電圧Ｖｒｅｆ以下になったときに、過充電検出用
コンパレータ１１の出力が“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベ
ルに反転する。
【００３７】この過充電検出用コンパレータ１１の出力
が反転するのをＣｏｕｔ端子の極性反転をもって確認
し、Ｃｏｕｔ端子の極性が反転するところで、その時点
のデコーダ２６のデコード値をラッチ＆Ｄ／Ａコンバー
タ２１でラッチする。このラッチされた値は、リチウム
イオン電池１に対して本保護ＩＣが接続されている間は
保持され、そのＤ／Ａ変換電流値によって抵抗Ｒ１１の
抵抗値を決める。この抵抗Ｒ１１の抵抗値設定により、
過充電検出のための検出電圧、本例では４．３Ｖが決定
される。
が反転するのをＣｏｕｔ端子の極性反転をもって確認
し、Ｃｏｕｔ端子の極性が反転するところで、その時点
のデコーダ２６のデコード値をラッチ＆Ｄ／Ａコンバー
タ２１でラッチする。このラッチされた値は、リチウム
イオン電池１に対して本保護ＩＣが接続されている間は
保持され、そのＤ／Ａ変換電流値によって抵抗Ｒ１１の
抵抗値を決める。この抵抗Ｒ１１の抵抗値設定により、
過充電検出のための検出電圧、本例では４．３Ｖが決定
される。
【００３８】次に、可変直流電源２の出力電圧を例えば
２．４Ｖに設定するとともに、Ｃｏｎｔ端子にラッチ＆
Ｄ／Ａコンバータ２２を選択するためのセレクト信号を
与える。なお、このとき、負荷ショート検出用コンパレ
ータ１４の出力は“Ｈ”レベルの状態にあるものとす
る。制御回路２４は、Ｃｏｎｔ端子に与えられるセレク
ト信号に応じて、ラッチ＆Ｄ／Ａコンバータ２２を動作
状態とする。この状態において、ｃｌｏｃｋ端子からク
ロックを入力する。
２．４Ｖに設定するとともに、Ｃｏｎｔ端子にラッチ＆
Ｄ／Ａコンバータ２２を選択するためのセレクト信号を
与える。なお、このとき、負荷ショート検出用コンパレ
ータ１４の出力は“Ｈ”レベルの状態にあるものとす
る。制御回路２４は、Ｃｏｎｔ端子に与えられるセレク
ト信号に応じて、ラッチ＆Ｄ／Ａコンバータ２２を動作
状態とする。この状態において、ｃｌｏｃｋ端子からク
ロックを入力する。
【００３９】すると、カウンタ２５がカウント動作を開
始し、そのカウント値がデコーダ２６でデコードされて
ラッチ＆Ｄ／Ａコンバータ２２に与えられる。これによ
り、ラッチ＆Ｄ／Ａコンバータ２２では、デコーダ２６
のデコード値に応じた電流値の設定が行われ、その電流
値によって抵抗Ｒ１３の抵抗値が変化する。そして、カ
ウンタ２５がカウント動作を進めるに連れて、抵抗Ｒ１
３，Ｒ１４による分圧点Ｂの電圧は徐々に低下し、バン
ドギャップリファレンス１５による基準電圧Ｖｒｅｆ以
下になったときに、過放電検出用コンパレータ１２の出
力が“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベルに反転する。
始し、そのカウント値がデコーダ２６でデコードされて
ラッチ＆Ｄ／Ａコンバータ２２に与えられる。これによ
り、ラッチ＆Ｄ／Ａコンバータ２２では、デコーダ２６
のデコード値に応じた電流値の設定が行われ、その電流
値によって抵抗Ｒ１３の抵抗値が変化する。そして、カ
ウンタ２５がカウント動作を進めるに連れて、抵抗Ｒ１
３，Ｒ１４による分圧点Ｂの電圧は徐々に低下し、バン
ドギャップリファレンス１５による基準電圧Ｖｒｅｆ以
下になったときに、過放電検出用コンパレータ１２の出
力が“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベルに反転する。
【００４０】この過放電検出用コンパレータ１２の出力
が反転するのをＤｏｕｔ端子の極性反転をもって確認
し、Ｄｏｕｔ端子の極性が反転するところで、その時点
のデコーダ２６のデコード値をラッチ＆Ｄ／Ａコンバー
タ２２でラッチする。このラッチされた値は、リチウム
イオン電池１に対して本保護ＩＣが接続されている間は
保持され、そのＤ／Ａ変換電流値によって抵抗Ｒ１３の
抵抗値を決める。この抵抗Ｒ１３の抵抗値設定により、
過放電検出のための検出電圧、本例では２．４Ｖが決定
される。
が反転するのをＤｏｕｔ端子の極性反転をもって確認
し、Ｄｏｕｔ端子の極性が反転するところで、その時点
のデコーダ２６のデコード値をラッチ＆Ｄ／Ａコンバー
タ２２でラッチする。このラッチされた値は、リチウム
イオン電池１に対して本保護ＩＣが接続されている間は
保持され、そのＤ／Ａ変換電流値によって抵抗Ｒ１３の
抵抗値を決める。この抵抗Ｒ１３の抵抗値設定により、
過放電検出のための検出電圧、本例では２．４Ｖが決定
される。
【００４１】続いて、過電流検出電圧および負荷ショー
ト検出電圧を設定する際の抵抗Ｒ１７の抵抗値設定につ
いて述べる。これら検出電圧の設定時にはＶ−端子に対
して外部電流源として例えば可変電流源３を接続する。
そして、この可変電流源３の電流値を所望の過電流値に
設定するとともに、Ｃｏｎｔ端子にラッチ＆Ｄ／Ａコン
バータ２３を選択するためのセレクト信号を与える。こ
のセレクト信号に応じて、制御回路２４は、ラッチ＆Ｄ
／Ａコンバータ２２を動作状態とする。
ト検出電圧を設定する際の抵抗Ｒ１７の抵抗値設定につ
いて述べる。これら検出電圧の設定時にはＶ−端子に対
して外部電流源として例えば可変電流源３を接続する。
そして、この可変電流源３の電流値を所望の過電流値に
設定するとともに、Ｃｏｎｔ端子にラッチ＆Ｄ／Ａコン
バータ２３を選択するためのセレクト信号を与える。こ
のセレクト信号に応じて、制御回路２４は、ラッチ＆Ｄ
／Ａコンバータ２２を動作状態とする。
【００４２】この状態において、ｃｌｏｃｋ端子からク
ロックを入力すると、カウンタ２５がカウント動作を開
始し、そのカウント値がデコーダ２６でデコードされて
ラッチ＆Ｄ／Ａコンバータ２３に与えられる。これによ
り、ラッチ＆Ｄ／Ａコンバータ２３では、デコーダ２６
のデコード値に応じた電流値の設定が行われ、その電流
値によって抵抗Ｒ１７の抵抗値が変化する。そして、カ
ウンタ２５がカウント動作を進めるに連れて、抵抗Ｒ１
５〜Ｒ１７による分圧点Ｃの電圧は徐々に上昇し、外部
の可変電流源３によって設定された過電流値に対応した
電圧以上になったとき、過電流検出用コンパレータ１３
の出力が“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベルに反転する。
ロックを入力すると、カウンタ２５がカウント動作を開
始し、そのカウント値がデコーダ２６でデコードされて
ラッチ＆Ｄ／Ａコンバータ２３に与えられる。これによ
り、ラッチ＆Ｄ／Ａコンバータ２３では、デコーダ２６
のデコード値に応じた電流値の設定が行われ、その電流
値によって抵抗Ｒ１７の抵抗値が変化する。そして、カ
ウンタ２５がカウント動作を進めるに連れて、抵抗Ｒ１
５〜Ｒ１７による分圧点Ｃの電圧は徐々に上昇し、外部
の可変電流源３によって設定された過電流値に対応した
電圧以上になったとき、過電流検出用コンパレータ１３
の出力が“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベルに反転する。
【００４３】この過電流検出用コンパレータ１３の出力
が反転するのをＤｏｕｔ端子の極性反転をもって確認
し、Ｄｏｕｔ端子の極性が反転するところで、その時点
のデコーダ２６のデコード値をラッチ＆Ｄ／Ａコンバー
タ２３でラッチする。このラッチされた値は、リチウム
イオン電池１に対して本保護ＩＣが接続されている間は
保持され、そのＤ／Ａ変換電流値によって抵抗Ｒ１７の
抵抗値を決める。この抵抗Ｒ１７の抵抗値設定により、
過電流を検出するための検出電圧が決定される。また、
抵抗Ｒ１７の抵抗値によって分圧点Ｄの電圧も決まるこ
とから、負荷ショートを検出するための検出電圧も同時
に決定されることになる。
が反転するのをＤｏｕｔ端子の極性反転をもって確認
し、Ｄｏｕｔ端子の極性が反転するところで、その時点
のデコーダ２６のデコード値をラッチ＆Ｄ／Ａコンバー
タ２３でラッチする。このラッチされた値は、リチウム
イオン電池１に対して本保護ＩＣが接続されている間は
保持され、そのＤ／Ａ変換電流値によって抵抗Ｒ１７の
抵抗値を決める。この抵抗Ｒ１７の抵抗値設定により、
過電流を検出するための検出電圧が決定される。また、
抵抗Ｒ１７の抵抗値によって分圧点Ｄの電圧も決まるこ
とから、負荷ショートを検出するための検出電圧も同時
に決定されることになる。
【００４４】上述したように、リチウムイオン電池１の
保護ＩＣにおいて、外部から与えられるデジタルデー
タ、本例の場合には、外部から入力されるクロックをカ
ウンタ２５でカウントし、そのカウント値をデコーダ２
６でデコードして得られるデータに基づいて、過充電検
出電圧、過放電検出電圧、過電流検出電圧および負荷シ
ョート検出電圧を決める抵抗Ｒ１１，Ｒ１３，Ｒ１７の
各抵抗値を設定することで、ツェナー・ザッピングやレ
ーザトリミング等の特殊な工程を設けなくても、保護Ｉ
Ｃを商品化できる。
保護ＩＣにおいて、外部から与えられるデジタルデー
タ、本例の場合には、外部から入力されるクロックをカ
ウンタ２５でカウントし、そのカウント値をデコーダ２
６でデコードして得られるデータに基づいて、過充電検
出電圧、過放電検出電圧、過電流検出電圧および負荷シ
ョート検出電圧を決める抵抗Ｒ１１，Ｒ１３，Ｒ１７の
各抵抗値を設定することで、ツェナー・ザッピングやレ
ーザトリミング等の特殊な工程を設けなくても、保護Ｉ
Ｃを商品化できる。
【００４５】また、設定電圧を細かく設定したラインア
ップを準備することも不要になる。さらに、過電流検出
および負荷ショート検出の設定について言えば、過放
電、過充電時電流をオフさせるＦＥＴ、ヒューズ、基板
の配線抵抗の部品ばらつきも吸収できる精度の高い抵抗
値の設定が可能となる。
ップを準備することも不要になる。さらに、過電流検出
および負荷ショート検出の設定について言えば、過放
電、過充電時電流をオフさせるＦＥＴ、ヒューズ、基板
の配線抵抗の部品ばらつきも吸収できる精度の高い抵抗
値の設定が可能となる。
【００４６】なお、上記実施形態では、リチウムイオン
電池の保護ＩＣに適用した場合を例に採って説明した
が、これに限られるものではなく、リチウムイオン・ポ
リマー電池などの二次電池全般の保護ＩＣに対しても同
様に適用可能である。
電池の保護ＩＣに適用した場合を例に採って説明した
が、これに限られるものではなく、リチウムイオン・ポ
リマー電池などの二次電池全般の保護ＩＣに対しても同
様に適用可能である。
【００４７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ツェナー・ザッピングやレーザトリミング等の特殊な工
程を必要とすることなく保護回路を構成でき、しかも検
出電圧について精度の高い設定が可能となる。
ツェナー・ザッピングやレーザトリミング等の特殊な工
程を必要とすることなく保護回路を構成でき、しかも検
出電圧について精度の高い設定が可能となる。
【図１】本発明の一実施形態に係る二次電池の保護回路
の回路構成例を示すブロック図である。
の回路構成例を示すブロック図である。
【図２】リチウムイオン電池の動作領域を示す図であ
る。
る。
【図３】電池パック内部の構成例を示す回路図である。
【図４】従来例に係る保護ＩＣの回路構成例を示すブロ
ック図である。
ック図である。
１…リチウムイオン電池、２…可変直流電源、３…可変
電流源、１１…過充電検出用コンパレータ、１２…過放
電検出用コンパレータ、１３…過電流検出用コンパレー
タ、１４…負荷ショート検出用コンパレータ、２１〜２
３…ラッチ＆Ｄ／Ａコンバータ、２５…カウンタ、２６
…デコーダ
電流源、１１…過充電検出用コンパレータ、１２…過放
電検出用コンパレータ、１３…過電流検出用コンパレー
タ、１４…負荷ショート検出用コンパレータ、２１〜２
３…ラッチ＆Ｄ／Ａコンバータ、２５…カウンタ、２６
…デコーダ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桑原 忠雄 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 5H030 AA03 AA04 AA06 AA08 AS20 FF43 FF44 FF52
Claims (8)
- 【請求項１】 抵抗値が可変な第１の抵抗を有し、その
抵抗値によって過充電を検出するための第１の検出電圧
を決める第１の抵抗回路と、 抵抗値が可変な第２の抵抗を有し、その抵抗値によって
過放電を検出するための第２の検出電圧を決める第２の
抵抗回路と、 基準電圧を発生する基準電圧発生手段と、 前記第１，第２の検出電圧と前記基準電圧とをそれぞれ
比較して各比較結果を出力する第１の比較手段と、 外部から与えられるデジタルデータに基づいて前記第
１，第２の抵抗の各抵抗値を設定する設定手段とを備え
ることを特徴とする二次電池の保護回路。 - 【請求項２】 前記設定手段は、外部から与えられるデ
ジタルデータをラッチするとともに、そのラッチデータ
に応じた電流値によって前記第１，第２の抵抗の各抵抗
値を設定することを特徴とする請求項１記載の二次電池
の保護回路。 - 【請求項３】 前記設定手段は、外部から入力されるク
ロックに同期してカウント動作を行うカウンタと、この
カウンタのカウント値をデコードして前記デジタルデー
タとするデコーダとを有することを特徴とする請求項２
記載の二次電池の保護回路。 - 【請求項４】 抵抗値が可変な第３の抵抗を有し、その
抵抗値によって過電流および負荷ショートを検出するた
めの第３，第４の検出電圧を前記基準電圧に基づいて設
定する第３の抵抗回路と、 負荷の状態を監視する監視端子の端子電圧と前記第３，
第４の検出電圧とをそれぞれ比較して各比較結果を出力
する第２の比較手段とをさらに備え、 前記設定手段は、外部から与えられるデジタルデータに
基づいて前記第３の抵抗の抵抗値を設定することを特徴
とする請求項１記載の二次電池の保護回路。 - 【請求項５】 前記設定手段は、外部から与えられるデ
ジタルデータをラッチするとともに、そのラッチデータ
に応じた電流値によって前記第３の抵抗の各抵抗値を設
定することを特徴とする請求項４記載の二次電池の保護
回路。 - 【請求項６】 電源端子の端子電圧を監視し、この端子
電圧が所定電圧を下回ったときに、前記第１，第２の抵
抗回路、前記基準電圧発生手段および前記設定手段で電
力消費を禁止する電圧監視手段をさらに備えることを特
徴とする請求項１記載の二次電池の保護回路。 - 【請求項７】 抵抗値が可変な第１の抵抗を有し、その
抵抗値によって過充電を検出するための第１の検出電圧
を決める第１の抵抗回路と、抵抗値が可変な第２の抵抗
を有し、その抵抗値によって過放電を検出するための第
２の検出電圧を決める第２の抵抗回路と、前記第１，第
２の検出電圧と所定の基準電圧とをそれぞれ比較して各
比較結果を出力する第１の比較手段とを備える二次電池
の保護回路において、 二次電池が接続される電源端子に対して外部電源を接続
して当該電源端子に第１の直流電圧を与えるとともに、
外部からクロックを入力する工程と、 前記クロックをカウントしてそのカウント値に基づいて
前記第１または第２の抵抗の抵抗値を変化させる工程
と、 前記第１の比較手段の比較結果を監視してその比較結果
が反転したときに前記クロックのカウント値をラッチす
る工程とを順に実行することを特徴とする二次電池の保
護回路の調整方法。 - 【請求項８】 抵抗値が可変な第３の抵抗を有し、その
抵抗値によって過電流および負荷ショートを検出するた
めの第３，第４の検出電圧を前記基準電圧に基づいて設
定する第３の抵抗回路と、負荷の状態を監視する監視端
子の端子電圧と前記第３，第４の検出電圧とをそれぞれ
比較して各比較結果を出力する第２の比較手段とをさら
に備える請求項７記載の二次電池の保護回路において、 前記監視端子に対して外部電流源を接続して当該監視端
子に所定の過電流値を供給するとともに、外部からクロ
ックを入力する工程と、 前記クロックをカウントしてそのカウント値に基づいて
前記第３の抵抗値を変化させる工程と、 前記第２の比較手段の比較結果を監視してその比較結果
が反転したときに前記クロックのカウント値をラッチす
る工程とを順に実行することを特徴とする二次電池の保
護回路の調整方法。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2001145788A JP2002343441A (ja) | 2001-05-16 | 2001-05-16 | 二次電池の保護回路およびその調整方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001145788A JP2002343441A (ja) | 2001-05-16 | 2001-05-16 | 二次電池の保護回路およびその調整方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002343441A true JP2002343441A (ja) | 2002-11-29 |
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ID=18991540
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|---|---|---|---|
| JP2001145788A Pending JP2002343441A (ja) | 2001-05-16 | 2001-05-16 | 二次電池の保護回路およびその調整方法 |
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|---|---|
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