JP2003158187A - バッテリー電圧検出回路 - Google Patents
バッテリー電圧検出回路Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 構造上多結晶シリコン膜抵抗体と半導体基板
間に構成される寄生容量を無くし、電池電圧の確実な検
出を可能なバッテリー電圧検出回路を提供する。 【解決手段】 多結晶シリコン膜抵抗体１直下の半導体
基板３に、ウエル６の様な半導体基板に対し絶縁する層
を設け、その電位を多結晶シリコン膜抵抗体１上の電位
や電池の検出動作に影響しない安定した電位とする。こ
れにより、構造上構成される寄生容量８をなくし、電池
電圧の確実な検出を可能とする。
間に構成される寄生容量を無くし、電池電圧の確実な検
出を可能なバッテリー電圧検出回路を提供する。 【解決手段】 多結晶シリコン膜抵抗体１直下の半導体
基板３に、ウエル６の様な半導体基板に対し絶縁する層
を設け、その電位を多結晶シリコン膜抵抗体１上の電位
や電池の検出動作に影響しない安定した電位とする。こ
れにより、構造上構成される寄生容量８をなくし、電池
電圧の確実な検出を可能とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、直列に２個以上
接続された電池の各電池の電圧を監視するバッテリー電
圧検出回路に関する。
接続された電池の各電池の電圧を監視するバッテリー電
圧検出回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】直列に少なくとも２個以上接続された電
池の各電池の電圧を監視する従来のバッテリー電圧検出
回路としては、図２に示す回路ブロック図のように、分
圧回路，電圧検出回路，制御回路で構成されるバッテリ
ー電圧検出回路が知られている。バッテリー電圧検出回
路に使う分圧回路としては、低コストで低消費電流を実
現するために、シート抵抗値の高い多結晶シリコン膜抵
抗体を用いるのが一般的である。
池の各電池の電圧を監視する従来のバッテリー電圧検出
回路としては、図２に示す回路ブロック図のように、分
圧回路，電圧検出回路，制御回路で構成されるバッテリ
ー電圧検出回路が知られている。バッテリー電圧検出回
路に使う分圧回路としては、低コストで低消費電流を実
現するために、シート抵抗値の高い多結晶シリコン膜抵
抗体を用いるのが一般的である。
【０００３】従来の多結晶シリコン膜抵抗体は、図３の
構造断面図に示すように、半導体基板３の表面に絶縁膜
２を形成した上に多結晶シリコン膜抵抗体１を形成する
構成とすることで実現している。
構造断面図に示すように、半導体基板３の表面に絶縁膜
２を形成した上に多結晶シリコン膜抵抗体１を形成する
構成とすることで実現している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図３に示すような従来
の多結晶シリコン膜抵抗体は、半導体基板３がN型の場
合には半導体基板３を最高の電位に、半導体基板３がP
型の場合には半導体基板３を最低の電位にする必要があ
る。従って、図２に示すバッテリー電圧検出回路におい
ては、それぞれバッテリー電圧検出回路の電源であるＶ
ＤＤ端子電圧、バッテリー電圧検出回路のコモンである
ＶＳＳ端子電圧を基板電圧供給端子４に印加する。
の多結晶シリコン膜抵抗体は、半導体基板３がN型の場
合には半導体基板３を最高の電位に、半導体基板３がP
型の場合には半導体基板３を最低の電位にする必要があ
る。従って、図２に示すバッテリー電圧検出回路におい
ては、それぞれバッテリー電圧検出回路の電源であるＶ
ＤＤ端子電圧、バッテリー電圧検出回路のコモンである
ＶＳＳ端子電圧を基板電圧供給端子４に印加する。
【０００５】しかし、図３に示す多結晶シリコン膜抵抗
体では、構造上絶縁膜２を介し多結晶シリコン膜抵抗体
１と半導体基板３との間に、寄生容量８が付加してしま
うため、図２に示すバッテリー電圧検出回路において、
電池２１,２２の電圧が一定でも、電源であるＶＤＤ端
子あるいはコモンであるＶＳＳ端子の電圧変動がある
と、寄生容量８により多結晶シリコン膜抵抗体で構成さ
れる分圧回路２３，２４の出力電圧を変動させ、これに
電圧検出回路２５，２６が反応し、誤検出や誤解除を出
力してしまうという問題があった。
体では、構造上絶縁膜２を介し多結晶シリコン膜抵抗体
１と半導体基板３との間に、寄生容量８が付加してしま
うため、図２に示すバッテリー電圧検出回路において、
電池２１,２２の電圧が一定でも、電源であるＶＤＤ端
子あるいはコモンであるＶＳＳ端子の電圧変動がある
と、寄生容量８により多結晶シリコン膜抵抗体で構成さ
れる分圧回路２３，２４の出力電圧を変動させ、これに
電圧検出回路２５，２６が反応し、誤検出や誤解除を出
力してしまうという問題があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明は従来の
このような問題を解決するため、バッテリー電圧検出回
路の分圧回路に使用される多結晶シリコン膜抵抗体にお
いて、絶縁膜をはさんで多結晶シリコン膜抵抗体と反対
側の半導体基板上に、半導体基板に対し絶縁される層で
あるウエルを設ける。更に、ウエルの電位を多結晶シリ
コン膜抵抗体上と同じ電位あるいは安定した電位とす
る。これにより、半導体基板と多結晶シリコン膜抵抗体
の間の寄生容量を無くし、電源であるＶＤＤ端子あるい
はコモンであるＶＳＳ端子の電圧変動により、誤検出や
誤解除をしてしまう問題を解決するものである。
このような問題を解決するため、バッテリー電圧検出回
路の分圧回路に使用される多結晶シリコン膜抵抗体にお
いて、絶縁膜をはさんで多結晶シリコン膜抵抗体と反対
側の半導体基板上に、半導体基板に対し絶縁される層で
あるウエルを設ける。更に、ウエルの電位を多結晶シリ
コン膜抵抗体上と同じ電位あるいは安定した電位とす
る。これにより、半導体基板と多結晶シリコン膜抵抗体
の間の寄生容量を無くし、電源であるＶＤＤ端子あるい
はコモンであるＶＳＳ端子の電圧変動により、誤検出や
誤解除をしてしまう問題を解決するものである。
【０００７】
【０００８】
【実施例１】図１は本発明での実施例の多結晶シリコン
膜抵抗体の構造断面図である。図２は本発明での実施例
のバッテリー電圧検出回路の回路ブロック図である。以
下にこの発明の実施例を図１，２に基づいて説明する。
膜抵抗体の構造断面図である。図２は本発明での実施例
のバッテリー電圧検出回路の回路ブロック図である。以
下にこの発明の実施例を図１，２に基づいて説明する。
【０００９】まず本実施例のバッテリー電圧検出回路の
構成を、図２を使って説明する。直列に接続された電池
２１，２２のそれぞれに分圧回路２３，２４が接続さ
れ、それぞれ分圧された電圧を電圧検出回路２５，２６
で監視し、それぞれの電圧検出結果を、制御回路２７を
介して出力することで、電池の電圧が所定の電圧でなく
なったことを検出している。
構成を、図２を使って説明する。直列に接続された電池
２１，２２のそれぞれに分圧回路２３，２４が接続さ
れ、それぞれ分圧された電圧を電圧検出回路２５，２６
で監視し、それぞれの電圧検出結果を、制御回路２７を
介して出力することで、電池の電圧が所定の電圧でなく
なったことを検出している。
【００１０】次に、バッテリー電圧検出回路の分圧回路
２３，２４に使われる多結晶シリコン膜抵抗体の構成を
図１により説明する。半導体基板３は一般にN型またはP
型があり、それぞれ回路で使われる最高の電位または最
低の電位とする必要がある。そのため、半導体基板３の
電位から絶縁するために薄い絶縁膜２を形成し、その上
に多結晶シリコン膜抵抗体１を形成する構成としてい
る。半導体基板３の最高の電位および最低の電位は、図
２のバッテリー電圧検出回路の場合、電源ＶＤＤ端子お
よびコモンＶＳＳ端子となる。
２３，２４に使われる多結晶シリコン膜抵抗体の構成を
図１により説明する。半導体基板３は一般にN型またはP
型があり、それぞれ回路で使われる最高の電位または最
低の電位とする必要がある。そのため、半導体基板３の
電位から絶縁するために薄い絶縁膜２を形成し、その上
に多結晶シリコン膜抵抗体１を形成する構成としてい
る。半導体基板３の最高の電位および最低の電位は、図
２のバッテリー電圧検出回路の場合、電源ＶＤＤ端子お
よびコモンＶＳＳ端子となる。
【００１１】次に、本発明の実施例について、具体的に
説明する。バッテリー電圧検出回路である図２に使われ
ている分圧回路２３，２４および電圧検出回路２５，２
６は、それぞれの電池２１，２２の負側電極を基準とす
る。これにより、それぞれ検出する電池の変化以外の影
響をキャンセルしている。しかし、一般に分圧回路２
３，２４に使われる多結晶シリコン膜抵抗体は、抵抗値
を高くし消費電流を小さくするために大きな面積を要す
る。また、絶縁膜２はコストアップを考えるとあまり厚
くできない。従って、半導体基板３と多結晶シリコン膜
抵抗体１の間に問題となる寄生容量が構成されてしま
う。そのため、電源ＶＤＤ電圧またはコモンＶＳＳ電圧
が変動すると、寄生容量により多結晶シリコン膜抵抗体
で構成される分圧回路２３，２４の電圧を変動させるた
め、電源ＶＤＤまたはコモンＶＳＳの電圧変動が影響し
てしまう。本発明は多結晶シリコン膜抵抗体の構成断面
図１に示すように、半導体基板３がN型の場合はP型の不
純物層であるウエル６、半導体基板３がP型の場合はN型
の不純物層であるウエル６を、絶縁膜２をはさんで多結
晶シリコン膜抵抗体１と反対側の半導体基板３上に形成
する。更に、分圧回路２３の多結晶シリコン膜抵抗体の
場合はウエル電圧供給端子７を電池２１の負側電極に接
続、分圧回路２４の多結晶シリコン膜抵抗体の場合はウ
エル電圧供給端子７を電池２２の負側電極に接続する。
これにより、半導体基板３と多結晶シリコン膜抵抗体１
の間に構成される寄生容量を殆ど無くし、バッテリー電
圧検出回路においてそれぞれ検出する電池の変化以外の
影響をキャンセルすることが可能となる。
説明する。バッテリー電圧検出回路である図２に使われ
ている分圧回路２３，２４および電圧検出回路２５，２
６は、それぞれの電池２１，２２の負側電極を基準とす
る。これにより、それぞれ検出する電池の変化以外の影
響をキャンセルしている。しかし、一般に分圧回路２
３，２４に使われる多結晶シリコン膜抵抗体は、抵抗値
を高くし消費電流を小さくするために大きな面積を要す
る。また、絶縁膜２はコストアップを考えるとあまり厚
くできない。従って、半導体基板３と多結晶シリコン膜
抵抗体１の間に問題となる寄生容量が構成されてしま
う。そのため、電源ＶＤＤ電圧またはコモンＶＳＳ電圧
が変動すると、寄生容量により多結晶シリコン膜抵抗体
で構成される分圧回路２３，２４の電圧を変動させるた
め、電源ＶＤＤまたはコモンＶＳＳの電圧変動が影響し
てしまう。本発明は多結晶シリコン膜抵抗体の構成断面
図１に示すように、半導体基板３がN型の場合はP型の不
純物層であるウエル６、半導体基板３がP型の場合はN型
の不純物層であるウエル６を、絶縁膜２をはさんで多結
晶シリコン膜抵抗体１と反対側の半導体基板３上に形成
する。更に、分圧回路２３の多結晶シリコン膜抵抗体の
場合はウエル電圧供給端子７を電池２１の負側電極に接
続、分圧回路２４の多結晶シリコン膜抵抗体の場合はウ
エル電圧供給端子７を電池２２の負側電極に接続する。
これにより、半導体基板３と多結晶シリコン膜抵抗体１
の間に構成される寄生容量を殆ど無くし、バッテリー電
圧検出回路においてそれぞれ検出する電池の変化以外の
影響をキャンセルすることが可能となる。
【００１２】尚、バッテリー電圧検出回路図２の分圧回
路２３，２４で使用している抵抗数の制限はなく、また
各抵抗にそれぞれウエルを設けなければならない制限も
ない。又、複数の抵抗に対して１つのウエルを設けても
同様の効果があることは明白である。更に、抵抗の種類
は多結晶シリコン膜抵抗体以外のものを用いても本発明
にかかる効果を奏する事ができる。
路２３，２４で使用している抵抗数の制限はなく、また
各抵抗にそれぞれウエルを設けなければならない制限も
ない。又、複数の抵抗に対して１つのウエルを設けても
同様の効果があることは明白である。更に、抵抗の種類
は多結晶シリコン膜抵抗体以外のものを用いても本発明
にかかる効果を奏する事ができる。
【００１３】又、多結晶シリコン膜抵抗体の構成断面図
１のウエル６の電位は、各電池の負側電極に接続してい
るが、各電池の正側電極に接続しても同様に適応でき
る。
１のウエル６の電位は、各電池の負側電極に接続してい
るが、各電池の正側電極に接続しても同様に適応でき
る。
【００１４】又、多結晶シリコン膜抵抗体の構成断面図
１のウエル６の電位を、多結晶シリコン膜抵抗体の取出
し端子に接続しても同様に適応できる。
１のウエル６の電位を、多結晶シリコン膜抵抗体の取出
し端子に接続しても同様に適応できる。
【００１５】又、多結晶シリコン膜抵抗体の構成断面図
１のウエル６の電位を、電池の検出動作に影響しないよ
うな電圧源に接続しても同様に適応できる。
１のウエル６の電位を、電池の検出動作に影響しないよ
うな電圧源に接続しても同様に適応できる。
【００１６】又、バッテリー電圧検出回路図２に使われ
ている電圧検出回路２５は、電池２１の負電極側である
Ｓｅｎｓｅ２端子を基準としているが、電池２１の正電
極側であるＳｅｎｓｅ1端子を基準としても同様であ
り、電圧検出回路２６は、電池２２の負電極側であるＳ
ｅｎｓｅ３端子を基準としているが、電池２２の正電極
側であるＳｅｎｓｅ２端子を基準としても同様に適応で
きる。
ている電圧検出回路２５は、電池２１の負電極側である
Ｓｅｎｓｅ２端子を基準としているが、電池２１の正電
極側であるＳｅｎｓｅ1端子を基準としても同様であ
り、電圧検出回路２６は、電池２２の負電極側であるＳ
ｅｎｓｅ３端子を基準としているが、電池２２の正電極
側であるＳｅｎｓｅ２端子を基準としても同様に適応で
きる。
【００１７】又、バッテリー電圧検出回路図２で検出し
ている電池の数は、電池２１と電池２２の２個である
が、３個以上の構成であっても同様に適応できる。
ている電池の数は、電池２１と電池２２の２個である
が、３個以上の構成であっても同様に適応できる。
【００１８】
【発明の効果】本発明は以上に説明した様に、バッテリ
ー電圧検出において、バッテリー電圧検出回路の電源で
あるＶＤＤ端子電圧あるいはコモンであるＶＳＳ端子電
圧の変動などの影響を無くし、電池電圧の確実な検出が
可能となるという効果がある。
ー電圧検出において、バッテリー電圧検出回路の電源で
あるＶＤＤ端子電圧あるいはコモンであるＶＳＳ端子電
圧の変動などの影響を無くし、電池電圧の確実な検出が
可能となるという効果がある。
【図１】本発明に係る多結晶シリコン膜抵抗体の構造断
面を示した図である。
面を示した図である。
【図２】本発明で適応されるバッテリー電圧検出回路の
ブロックを示した図である。
ブロックを示した図である。
【図３】従来の多結晶シリコン膜抵抗体の構造断面を示
した図である。
した図である。
１ 多結晶シリコン膜抵抗体
２ 絶縁膜
３ 半導体基板
４ 基板電圧供給端子
５ 多結晶シリコン膜抵抗体取出し端子
６ ウエル
７ ウエル電圧供給端子
８ 寄生容量
２１，２２ 電池
２３，３４ 分圧回路
２５，２６ 電圧検出回路
２７ 制御回路
Claims (3)
- 【請求項１】 直列に２個以上接続された電池の電圧を
監視するバッテリー電圧検出回路において、 前記電池の電圧を所定の比率で分割する分圧回路と、 前記分圧回路で分圧された電圧を監視する電圧検出回路
と、 前記電圧検出回路から出力された電圧検出結果を出力す
る制御回路と、を備えており、 前記分圧回路は、半導体基板上の絶縁層上に載置された
抵抗体を有し、前記抵抗体の下層の半導体基板中には、
前記半導体基板とは異なる型の不純物層が設けられてお
り、前記不純物層の電位が、安定した電源の電位に接続
されていることを特徴とするバッテリー電圧検出回路。 - 【請求項２】 前記分圧回路の前記抵抗体の下層の前記
半導体基板上に設けられた前記不純物層の電位が、前記
抵抗体の一部の電位に接続されていることを特徴とする
請求項１に記載のバッテリー電圧検出回路。 - 【請求項３】 前記抵抗体が、多結晶シリコン膜抵抗体
から成ることを特徴とする請求項１又は２に記載のバッ
テリー電圧検出回路。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001355997A JP2003158187A (ja) | 2001-11-21 | 2001-11-21 | バッテリー電圧検出回路 |
| US10/253,831 US6828793B2 (en) | 2001-11-21 | 2002-09-24 | Battery voltage detecting circuit |
| TW091121892A TW569027B (en) | 2001-11-21 | 2002-09-24 | Battery voltage detecting circuit |
| SG200206982A SG110000A1 (en) | 2001-11-21 | 2002-11-20 | Battery voltage detecting circuit |
| KR1020020072767A KR20030041849A (ko) | 2001-11-21 | 2002-11-21 | 배터리 전압 검출회로 |
| CN02150586A CN1420362A (zh) | 2001-11-21 | 2002-11-21 | 电池电压检测电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001355997A JP2003158187A (ja) | 2001-11-21 | 2001-11-21 | バッテリー電圧検出回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003158187A true JP2003158187A (ja) | 2003-05-30 |
Family
ID=19167599
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001355997A Pending JP2003158187A (ja) | 2001-11-21 | 2001-11-21 | バッテリー電圧検出回路 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6828793B2 (ja) |
| JP (1) | JP2003158187A (ja) |
| KR (1) | KR20030041849A (ja) |
| CN (1) | CN1420362A (ja) |
| SG (1) | SG110000A1 (ja) |
| TW (1) | TW569027B (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008132583A (ja) * | 2006-10-24 | 2008-06-12 | Seiko Epson Corp | Ｍｅｍｓデバイス |
| JP2010214588A (ja) * | 2006-10-24 | 2010-09-30 | Seiko Epson Corp | Ｍｅｍｓデバイス |
| KR101426913B1 (ko) | 2012-11-27 | 2014-08-07 | 아이쓰리시스템 주식회사 | 배터리 셀전압 센서 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3806011B2 (ja) * | 2001-10-05 | 2006-08-09 | セイコーインスツル株式会社 | 電圧検出回路 |
| US6906593B2 (en) * | 2003-10-07 | 2005-06-14 | Exar Corporation | Frequency compensation of wide-band resistive gain amplifier |
| JP4241787B2 (ja) * | 2006-09-06 | 2009-03-18 | 日立ビークルエナジー株式会社 | 組電池総電圧検出およびリーク検出装置 |
| JP4649489B2 (ja) * | 2008-03-27 | 2011-03-09 | 株式会社日立製作所 | 組電池の総電圧検出回路 |
| CN101545954B (zh) * | 2008-03-28 | 2011-06-08 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 电路检测装置 |
| KR102227844B1 (ko) * | 2014-09-02 | 2021-03-15 | 현대모비스 주식회사 | 배터리 센서 및 배터리 모니터링 시스템 |
| JP7242124B2 (ja) * | 2018-07-26 | 2023-03-20 | エイブリック株式会社 | 電圧検出回路、半導体装置及び製造方法 |
| CN112013982A (zh) * | 2020-09-08 | 2020-12-01 | 济南南知信息科技有限公司 | 一种嵌入式铂电偶传感器 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2584195B1 (fr) * | 1985-06-28 | 1987-12-18 | Chauvin Arnoux Sa | Pince amperemetrique a effet hall |
| JPH01143252A (ja) * | 1987-11-27 | 1989-06-05 | Nec Corp | 半導体装置 |
| US5742148A (en) * | 1992-11-24 | 1998-04-21 | Seiko Instruments Inc. | Charge/discharge control circuit and chargeable electric power source apparatus |
| JP3916279B2 (ja) * | 1997-01-10 | 2007-05-16 | ローム株式会社 | 電源監視ｉｃ |
| JP2000113869A (ja) * | 1998-10-06 | 2000-04-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電池パック |
| EP1275969B1 (en) * | 2000-02-22 | 2006-04-12 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Circuit for detecting leakage in power supply |
-
2001
- 2001-11-21 JP JP2001355997A patent/JP2003158187A/ja active Pending
-
2002
- 2002-09-24 US US10/253,831 patent/US6828793B2/en not_active Expired - Lifetime
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