CN105390761B - 半导体装置、电池监视***以及半导体装置的起动方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够抑制待机状态下的消耗电流的半导体装置,电池监视***以及半导体装置的起动方法。IC(20)具备将本IC(20)的GND作为电路的GND、将本IC(20)的电源电压VDD作为电路电源进行动作的起动电路(40)。IC(20)具备将本IC(20)的电源电压VDD作为电路的GND、将从本IC(20)的升压电路(32)输出的升压电压HV作为电路电源动作的驱动电路(50)。IC(20)在待机状态下,仅起动电路为动作状态,在从待机状态恢复的情况下,起动电路(40)基于起动信号使本装置的内部电路移至动作状态。若全部内部电路移至动作状态,则驱动电路(50)将起动信号输出给上级的IC(20)的起动电路(40)。
Description
技术领域
本发明涉及半导体装置、电池监视***以及半导体装置的起动方法。
背景技术
以往已知一种由多个半导体装置串联连接来相互进行通信的所谓菊链连接而成的半导体装置。在使这样的多个半导体装置起动的情况下,特别是在从电源断开时的待机状态恢复的情况下,从最下级的半导体装置向上级的半导体装置依次进行起动。因此,在以往的半导体装置中,待机状态下,预先使调节器以及半导体装置间用于进行通信的通信电路成为动作状态,无论何时都能够进行半导体装置彼此的通信(例如,参照专利文献1以及专利文献2)。
专利文献1:日本特开2012-044768号公报
专利文献2:日本特开2010-146991号公报
然而,在以往的半导体装置中,待机状态下,预先使调节器以及半导体装置间动作,存在不能够充分抑制消耗电流的情况。
发明内容
本发明是为了解决上述的问题而提出的,其目的在于提供一种能够抑制待机状态下的消耗电流的半导体装置、电池监视***以及半导体装置的起动方法。
为了实现上述目的,本发明的半导体装置具备:起动电路,其被输入来自外部的起动信号,以所连接的外部蓄电池的接地电位以上且该蓄电池的电源电位以下的范围的动作电压进行动作,并输出基于该起动信号的内部起动信号;调节器,其被输入上述内部起动信号,根据上述电源电位来生成驱动电压并输出;升压电路,其生成上述驱动电压以上的升压电压并输出;驱动电路,其以上述电源电位以上且上述升压电压的电位以下的范围的动作电压进行动作,并根据上述内部起动信号向其它半导体装置输出起动信号;第1通信电路,其被输入来自外部的第1通信信号,以上述接地电位以上且上述驱动电压的电位以下的范围的动作电压进行动作,并输出基于该第1通信信号的内部通信信号;以及第2通信电路,其被输入上述内部通信信号,以上述电源电位以上且上述其它半导体装置的驱动电压的电位以下的范围的动作电压进行动作,并向该其它半导体装置输出基于上述内部通信信号的第2通信信号。
另外,本发明的电池监视***具备包括串联连接的多个电池单元的蓄电池;供给上述蓄电池的最高位的电位作为电源电位,供给上述蓄电池的最低位的电位作为接地电位的、在装置间连接第1通信电路和第2通信电路的技术方案1~8中的任意一项记载的多个半导体装置;以及与控制上述多个半导体装置的上述多个半导体装置中的任意一个连接的控制部。
另外,本发明的半导体装置的起动方法,是具备下述构成的半导体装置的的起动方法,即具备调节器,该调节器被输入内部起动信号,根据连接的外部蓄电池的电源电位生成驱动电压并输出;升压电路,该升压电路生成上述驱动电压以上的升压电压并输出;第1通信电路,该第1通信电路被输入来自外部的第1通信信号,以上述蓄电池的接地电位以上且上述驱动电压的电位以下的范围的动作电压进行动作,并输出基于该第1通信信号的内部通信信号;第2通信电路,其被输入上述内部通信信号,以上述电源电位以上且其它半导体装置的驱动电压的电位以下的范围的动作电压进行动作,并向该其它半导体装置输出基于上述内部通信信号的第2通信信号,本发明的半导体装置的起动方法为:通过被输入来自外部的起动信号,以连接的外部蓄电池的接地电位以上且该蓄电池的电源电位以下的范围的动作电压进行动作的起动电路,输出基于该起动信号的上述内部起动信号,通过以上述电源电位以上且上述升压电压的电位以下的范围的动作电压进行动作的驱动电路,根据上述内部起动信号向上述其它半导体装置输出起动信号。
起到能够抑制待机状态下的消耗电流这一效果。
附图说明
图1是表示第1实施方式的电池监视***的一个例子的概略结构的概略结构图。
图2是第1实施方式的驱动电路的具体例的构成图。
图3是表示第1实施方式的电池监视***的各IC的起动动作的一个例子的流程的流程图。
图4是驱动电路变形例的变形例1-1的一个例子的构成图。
图5是驱动电路变形例的变形例1-2的一个例子的构成图。
图6是驱动电路变形例的变形例1-3的一个例子的构成图。
图7是第1实施方式的驱动电路以及起动电路的一个例子的构成图。
图8是第2实施方式的驱动电路以及起动电路的一个例子的构成图。
图9是驱动电路以及起动电路的变形例的构成图。
符号说明
10…电池监视***;12…控制部;20…IC22…下位通信电路;24…上位通信电路;30…调节器;32…升压电路;40…起动电路;50…驱动电路
具体实施方式
以下,参照附图,对具备作为本发明的半导体装置的一个例子的电池监视用的IC(Integrated Circuit:集成电路)的电池监视***进行说明。
[第1实施方式]
首先,对本实施方式的电池监视***全体的概略结构进行说明。图1表示本实施方式的电池监视***的一个例子的概略结构图。
电池监视***10具备MCU(Micro Controller Unit:微控制单元)12、2个蓄电池18(181、182)、和2个IC20(IC201、IC202)。此外,以下,对于蓄电池181、182以及IC201、IC202,统称的情况下,分别表示为“蓄电池18”以及“IC20”,在区分各个的情况下,附加表示各个的符号来表示。
蓄电池18分别包括n(n为1以上的自然数)个的电池单元19(191~19n,以下统称的情况下,称为“电池单元19”)。各蓄电池18所包括的电池单元19的数量是任意的。作为具体例子,在本实施方式中,示出全部蓄电池18包括n个电池单元19的情况,但并不局限于此,例如,电池单元19的数量可以是在每个蓄电池18不同的数。各蓄电池18所包括的电池单元19串联连接。作为电池单元19的具体例子,例举了锂离子二次电池单元。
MCU12具有控制电池监视***10全体,通过各IC20来测量蓄电池18的电池单元19的电压(电池电压)的功能。如本实施方式的电池监视***10那样,将蓄电池18的电压VDD作为电源电压使用的被菊链连接的IC20的情况下,越是上级的IC20,电源电压越成为高电压,所以对一组IC20的访问由最下级的IC20进行。即,MCU12经由通信线与最下级的IC20(IC201)的下位通信电路221连接,与最下级的IC20(IC201)进行通信。
本实施方式的IC20具有对蓄电池18所包括的电池单元19的电压进行测量的功能。在本实施方式的电池监视***10中,如图1所示,在各IC20中,下级为IC201、以及上级为IC202它们被串联连接,作为具体例子,被菊链连接。此外,在本实施方式的电池监视***10中,作为具体例子,对具备2个IC20的情况进行说明,但IC20的数量是任意的,并不限于2个。
IC20被从蓄电池18的最高电位侧被供给电源电压VDD(VDD1、VDD2,统称的情况下,称为“VDD”)。另外,从蓄电池18的最低电位侧被供给GND(接地、GND1、GND2,统称的情况下,称为“GND”)。在本实施方式的蓄电池18中,n个电池单元19串联连接,所以若将每一个的电池单元19的电压设为V,则电源电压VDD1、VDD2利用以下的(1)、(2)式子表示。一般,电源电压VDD为数十[V]左右的高电压。
VDD1=(V×n)×(级数=1)···(1)
VDD2=(V×n)×(级数=2)···(2)
另外,在本实施方式的电池监视***10中,最下级IC201的GND1的电位与蓄电池181的最低电位相同。另一方面,下一级IC202的GND2的电位与蓄电池182的最低电位相同,并且成为下级的蓄电池181的最高电位。
本实施方式的IC20具备下位通信电路22(221、222)、上位通信电路24(241、242)、控制电路26(261、262)、电压测量电路28(281、282)、调节器30(301、302)、升压电路32(321、322)、起动电路40(401、402)、以及驱动电路50(501、502)。以下,与IC20同样地,在统称的情况下,表示为“下位通信电路22”、“上位通信电路24”、“控制电路26”、“电压测量电路28”、“调节器30”、“升压电路32”、“起动电路40”、以及“驱动电路50”,在区分各个的情况下,附加表示各个的符号来表示。
控制电路26具有控制IC20全体的功能。另外,本实施方式的控制电路26具有在规定的内部电路开启的情况下,将控制信号输出给驱动电路50的功能。作为规定的内部电路,例举控制电路26、调节器30、以及升压电路32,但并不限于这些,只要是与驱动电路50进行动作所需的电源的供给相关的内部电路即可。作为规定的内部电路的其它一个例子,例举IC20的全部内部电路。
蓄电池18经由滤波器16连接于电压测量电路28,该电压测量电路28具有对连接的蓄电池18所包括的各电池单元19的电压进行测量的功能。滤波器16包括电阻元件R以及电容元件C,并具有抑制噪声对在电源电压线中传输的信号带来的影响的功能。
作为电压测量电路28的例子,例举具备与蓄电池18所包括的电池单元19的数量对应的开关元件的电路。该情况下,电压测量电路28通过该开关元件来选择成为进行电压测量的对象的与电池单元19的高电位侧连接的电池电压线、和与低电位侧连接的电池电压线,并基于与高电位侧连接的电池电压线的电位和与低电位侧连接的电池电压线的电位,通过控制电路26的控制来测量测量对象的电池单元19的电压。电压测量电路28的测量结果被输出给MCU12。具体而言,IC202的测量结果经由IC201被输出给MCU12。
调节器30具有根据从蓄电池18供给的高电压的电源电压VDD来生成驱动电压VREG(VREG1或者VREG2,统称的情况下,称为“VREG”),并作为IC20内部电路的驱动电压来供给的功能。驱动电压VREG的大小小于电源电压VDD。
如上述,由于电源电压VDD为高电压,所以构成电路(IC的内部电路)的元件需要高耐压。然而,若使全部电路为高耐压元件,则有时产生面积变大等问题。因此,在本实施方式的IC20中,对电池单元19的电压(电源电压VDD)施加的电路区域(电路元件)使用高耐压元件(高电压电路),另一方面,其它内部电路使用通过从调节器30输出的驱动电压VREG进行驱动的低耐压元件(低电压电路)。在具体而言,在图1所示的IC20中,电压测量电路28、调节器30以及升压电路32为高电压电路,其它电路为通过从调节器30输出的驱动电压VREG而被驱动的低电压电路。
升压电路32具有根据从蓄电池18供给的电源电压VDD来生成升压电压HV(HV1或者HV2,统称的情况下,称为“HV”)来供给的功能。
作为第1通信电路的一个例子的下位通信电路22以及作为第2通信电路的一个例子的上位通信电路24具有用于在MCU12或者各IC20间进行通信的功能。
在IC201的下位通信电路221经由通信线连接MCU12,并与MCU12之间进行各种数据的收发。IC201的上位通信电路241和IC202的下位通信电路222经由通信线连接,并在IC201以及IC202之间进行各种数据的收发。此外,在IC202的上位通信电路242没有连接上级的IC,但在电池监视***10具有三个以上的IC20的情况下(3级以上的菊链连接的情况下),经由通信线与上级的IC的下位通信电路22连接。
下位通信电路22将本IC20的GND作为电路的GND、还将本IC20内部的调节器30的输出即驱动电压VREG作为电路电源(驱动电源)进行动作。因此,输入输出至下位通信电路22的信号是具有GND电位以上且VREG电位以下的范围的电位电平(振幅)的低电压信号。另一方面,上位通信电路24将本IC20的电源电压VDD作为电路的GND、还将上级的IC20的调节器30的输出即驱动电压VREG作为电路电源(驱动电源)进行动作。因此,输入输出至上位通信电路24的信号是具有VDD电位以上且VDD电位+上级的IC20的VREG电位以下的范围的电位电平的高电压信号。
具有输入输出至本IC20内的下位通信电路22的GND电位以上且VREG电位以下的范围的电位电平的低电压信号、和具有输入输出至上位通信电路24的VDD电位以上且VDD电位+VREG电位以下的范围的电位电平的高电压信号通过省略图示的电平转换器以振幅保持同等的方式被电平移位,由此能够在下位通信电路22与上位通信电路24之间输入输出。
具体而言,在本实施方式中,IC1的上位通信电路241将本IC201的电源电压VDD1作为电路的GND、还将上级IC202的驱动电压VREG2作为电路电源进行动作。驱动电压VREG2能够视为将本IC201的电源电压VDD1和驱动电压VREG1加在一起的电位。IC2的下位通信电路222将本IC202的GND2作为电路的GND、将本IC202内部的调节器302的输出即驱动电压VREG2作为电路电源(驱动电源)进行动作。本IC202的GND2能够视为与下级的IC201的电源电压VDD1同电位。因此,IC201的上位通信电路241以及IC202的下位通信电路222都将IC202的驱动电压VREG2作为电路电源、将IC202的GND作为电路的GND使用,所以相互能够进行通信。
本实施方式的起动电路40具有基于起动信号使本IC20的内部电路起动(例如,从待机状态恢复)的功能。本实施方式的起动电路40具有在H电平的起动信号,更具体而言,在起动信号从L电平上升到H电平的情况下检测出起动,并输出用于使本IC20内的内部电路起动的内部起动信号的一个例子的信号的功能。
起动电路40将本IC20的GND作为电路的GND、还将本IC20的电源电压VDD作为电路电源进行动作。本实施方式的起动电路40这样具有上述的功能,只要能够接收GND电位以上且VDD电位以下的范围的振幅的信号,则不特别限定。
另外,本实施方式的驱动电路50具有基于从控制电路26输入的控制信号,将用于使上级的IC20驱动的起动信号输出给上级的IC20的起动电路40的功能(详细后述)。驱动电路50将本IC20的电源电压VDD作为电路的GND、还将从本IC20的升压电路32输出的升压电压HV作为电路电源进行动作。
图2表示本实施方式的驱动电路50的具体例的构成图。图2(1)是驱动电路50的一个例子的示意结构图,(2)是表示节点(A)、(B)、以及输出端子的一个例子的输出端子OUT中的电位,更具体而言,在节点(A)中传输的信号、在节点(B)中传输的信号以及在输出OUT中传输的信号的时间变化的一个例子的时间图。此外,图2中,为了便于说明,示出IC201的驱动电路501。
如图2所示,本实施方式的驱动电路50具备缓存52、电平转换器54、PMOS晶体管56、以及NMOS晶体管58。
若本IC20的规定的内部电路开启,则控制电路26将控制信号输出给驱动电路50。驱动电路50的缓存52被输入控制信号。从缓存52输出的信号被输入给电平转换器54。电平转换器54A具有将具有输入的GND1电位以上且VDD1(VREG)电位以下的范围的电位电平的低电压信号变换为具有VDD1电位以上且HV1电位以下的范围的电位电平的高电压信号并输出的功能。电平转换器54的输出经由节点(A)输入给PMOS晶体管56,另外,经由节点(B)输入给NMOS晶体管58。
PMOS晶体管56的栅极端子经由节点(A)与电平转换器54连接。另外,PMOS晶体管56的源极端子与升压电压HV(具体而言,供给升压电压HV的信号线)连接。并且,PMOS晶体管56的漏极端子与输出OUT以及NMOS晶体管58的漏极端子连接。另一方面,NMOS晶体管58的栅极端子经由节点(B)与电平转换器54连接。另外,NMOS晶体管58的源极端子与电源电压VDD(具体而言,供给电压VDD的信号线)连接。另外,NMOS晶体管58的漏极端子与输出端子OUT以及PMOS晶体管56的漏极端子连接。从输出端子OUT输出的信号作为起动信号,被输出给上级的IC20的起动电路40。
对于本实施方式的电池监视***10中的IC20的起动动作,基于电池监视***10全体的动作的流程,详细地进行说明。图3表示表现电池监视***10全体的动作的一个例子的流程的流程图。在电池监视***10接通电源的情况下、从待机状态恢复的情况下进行图3所示的起动动作。此外,在本实施方式中,“待机状态”是指在满足规定的条件的情况下,为了抑制电流的消耗而成为非动作状态的状态,在本实施方式的IC20中,除了利用即使待机状态也未被切断的电源电压VDD进行动作的起动电路40之外的内部电路变为待机状态。因此,在本实施方式的IC20中,下位通信电路22、上位通信电路24、控制电路26、电压测量电路28、调节器30、升压电路32、以及驱动电路50变为待机状态。
首先,在步骤S100中,最下级的IC20接收起动信号。在本实施方式的电池监视***10中,IC201的起动电路401接收起动信号。在本实施方式的电池监视***10中,MCU12与最下级的IC20连接,所以从最下级的IC20开始按顺序起动上级的IC20。其,首先,最下级的IC20接收起动信号。此外,起动信号可以从MCU12输入,也可以从电池监视***10内的其它电路、外部的装置输入。
接下来的步骤S102~S108的处理是接收到起动信号的IC20中的处理。
在步骤S102中,接收到起动信号对IC20的起动电路40使本IC20内的内部电路起动。在本实施方式中,作为一个例子,若起动电路40通过起动信号检测出起动,则起动电路40将表示检测出起动的信号输出给调节器30,调节器30首先起动。在调节器30起动后,通过调节器30生成的驱动电压VREG进行动作的内部电路起动,从非动作状态移至动作状态。因此,通过调节器30的起动,控制电路26也起动。并且,控制电路26使升压电路32以及驱动电路50进行动作,由此驱动电路50能够对上级的IC20输出起动信号。
在下一个步骤S104中,IC20直至规定的内部电路起动为止,为待机状态,在起动的情况下,进入步骤S106。在本实施方式中,作为具体例子,IC20的控制电路26判断规定的内部电路是否起动。作为规定的内部电路,如上述,例举控制电路26、调节器30、以及升压电路32,但并不限于这些,只要是与驱动电路50进行动作所需的电源的供给相关的内部电路即可。作为本步骤中的规定的内部电路的其它一个例子,例举IC20的全部内部电路。
此外,内部电路的起动如上述那样,若调节器30起动,则控制电路26以及升压电路32至少起动。下位通信电路22、上位通信电路24、以及电压测量电路28此处可以不立即起动,可以在实际需要的情况下起动。
在规定的内部电路起动的情况下,在步骤S106中,控制电路26对驱动电路50输出表示规定的内部电路的起动完成的控制信号。
此外,即使IC20的上位通信电路24移至动作状态,在上级的IC20中,调节器30为非动作状态,下位通信电路22为非动作状态,所以上位通信电路24不进行通信。
在下一个步骤S108中,IC20的驱动电路50对上级的IC20输出用于使上级的IC20起动的起动信号。
如图2(2)所示,在IC20的驱动电路50的节点(A)的电位为HV1(H电平)时,PMOS晶体管56变为截止状态,在节点(B)的电位为HV1时,NMOS晶体管58变为导通状态,所以输出端子OUT的电位成为VDD1(L电平)。
并且,在IC20的驱动电路50的节点(A)的电位为VDD1时,PMOS晶体管56变为导通状态,在节点(B)的电位为VDD1时,NMOS晶体管58变为截止状态,所以输出OU端子的电位成为HV1。在本实施方式的IC20中,在从输出端子OUT输出的起动信号从L电平上升到H电平的情况下,上级的IC20的起动电路40检测出起动。
起动信号是振幅为本IC20的VDD电位以上且HV电位以下的范围的信号,上级的IC20的起动电路40能够接收本IC20的GND电位以上且VDD电位以下的范围,即,下级的IC20的VDD电位以上且VDD×2电位以下的范围的信号,所以能够接收起动信号。
此外,在本实施的IC20的驱动电路50中,对上级的IC20的起动电路40输出起动信号后,如图2(2)所示,通过使节点(A)的电位为HV1来使PMOS晶体管56成为截止状态、使节点(B)的电位为VDD1来使NMOS晶体管58成为截止状态,从而使输出OUT的电位成为Hi-Z(高阻抗)状态。
在下一个步骤S110中,在存在上级的IC20的情况下,返回到步骤S102,在不存在上级的IC20的情况下,进入步骤S112。在本实施方式的电池监视***10中,直至全部IC20起动为止,还未起动的IC20依次反复步骤S102~S108的动作。即,在本实施方式的电池监视***10中,若IC201起动,则接下来,紧上方的IC202进行步骤S102~S108的处理,由此IC202起动。因此,在步骤S110中,在存在上级的IC20的情况下,返回到步骤S102。
此外,本实施方式的IC20不进行是否存在上级的IC20的判断。因此,在本实施方式的电池监视***10中,作为具体例子,通过步骤S100的处理,最下级的IC20(IC201)接收到起动信号开始经过规定的时间的情况下,判断为不存在上级的IC20,进入步骤S112。
在下一个步骤S112中,电池监视***10的MCU12判断全部IC20是否都起动。在本实施方式中,作为MCU12判断全部IC20是否都起动的方法的具体例子,与IC20进行数据信号等的信号的通信,在发行无法访问的IC20的情况下,再次将起动信号输出给IC20。此外,已经起动的IC20再次被输入起动信号的情况下,在IC20中,驱动电路50已经通过调节器30的起动而起动,所以从起动电路40对控制电路26输出信号,从控制电路26对驱动电路50输出控制信号。
另一方面,在电池监视***10的MCU12判断为全部IC20都起动的情况下,结束本动作。
如以上说明那样,本实施方式的电池监视***10的各IC20具有下述的特征。IC20具备起动电路40,该起动电路40将本IC20的GND作为电路的GND、还将本IC20的电源电压VDD作为电路电源进行动作。另外,IC20具备驱动电路50,该驱动电路50将本IC20的电源电压VDD作为电路的GND、还将从本IC20的升压电路32输出的升压电压HV作为电路电源进行动作。IC20在待机状态下,仅使起动电路成为动作状态,而使其它内部电路成为非动作状态。在从待机状态恢复的情况下,起动电路40基于起动信号输出用于使本装置的内部电路移至动作状态的信号。若全部内部电路移至动作状态,则驱动电路50将用于使上级的IC20的内部电路起动的起动信号输出给上级的IC20的起动电路40。
这样,在本实施方式的电池监视***10的IC20中,通过在切断电源时成为待机状态,能够在待机状态下,仅使起动电路40进行动作,所以能够抑制消耗电流。
在以往的IC中,在从待机状态恢复的情况下,从下级的IC向上级的IC通信用于使各IC起动的起动信号,所以待机状态下,有时必须使调节器、下位通信电路、以及上位通信电路进行动作。特别是,调节器使用电源电压进行动作,消耗电流变大、使调节器进行动作妨碍低消耗电力化。
另外,在以往的IC中,为了抑制待机状态下的消耗电流,而具备用于供给进行通常动作的情况下的驱动电压的调节器、和用于供给待机状态下比通常动作时低的电压的驱动电压的调节器,在待机状态下,有时通过低电压的驱动电压,使下位通信电路以及上位通信电路进行动作。然而,即使调节器、下位通信电路、以及上位通信电路低消耗电流化,因是动作状态以后,电流也被消耗了。相对于这些以往的IC,在本实施方式的IC20中,如上述那样,在待机状态下,仅使起动电路40进行动作,所以与以往的IC相比,能够抑制待机状态(切断电源时)下的消耗电流。
另外,在本实施方式的电池监视***10中,如上述那样,能够利用电压电平(模式)来起动各IC20。
此外,驱动电路50的构成并不限于图2所示的构成,只要是将从本IC20的升压电路32输出的升压电压HV作为电路电源进行动作,并基于控制信号来输出起动信号的构成即可。对于驱动电路50的构成的其它例子,作为变形例,具体地进行说明。
(变形例1-1)
图4表示驱动电路50A的构成,作为驱动电路50的变形例的具体例子。图4(1)是驱动电路50A的示意结构图,(2)是表示节点(A)、(B)、以及输出端子OUT中的电位(信号的电位)的时间变化的一个例子的时间图。此外,图4中,为了便于说明,示出IC201的驱动电路50A1。
如图4所示,本实施方式的驱动电路50A具备缓存52A、电平转换器54A、电阻元件57A、以及NMOS晶体管58A。图2所示的驱动电路50对所谓的三态的3值输出缓存的情况进行了说明,但本变形例的驱动电路50A是使用了NMOS漏极开路的漏极开路缓存。
驱动电路50A的缓存52A被输入控制信号。从缓存52A输出的信号被输入给电平转换器54A。电平转换器54A具有将具有输入的GND1电位以上且VDD1(VREG)电位以下的范围的电位电平的低电压信号变换为具有VDD1电位以上且HV1电位以下的范围的电位电平的高电压信号并输出的功能。电平转换器54A的输出经由节点(C)输入给NMOS晶体管58A。
电阻元件57A的一端与升压电压HV(具体而言,供给升压电压HV的信号线)连接。另外,电阻元件57A的另一端与输出端子OUT以及NMOS晶体管58A的漏极端子连接。
NMOS晶体管58A的栅极端子经由节点(C)与电平转换器54A连接。NMOS晶体管58A的栅极端子经由节点(C)与电平转换器54A连接。另外,NMOS晶体管58A的源极端子与电源电压VDD(具体而言,供给电源电压VDD的信号线)连接。另外,NMOS晶体管58A的漏极端子与输出端子OUT以及电阻元件57A的另一端连接。从输出端子OUT输出的信号作为起动信号,被输出给上级的IC的起动电路40。
电池监视***10中的使用了起动电路40以及驱动电路50A的IC20的起动动作与上述相同(参照图3),所以省略详细的说明,。
如图4(2)所示,在驱动电路50A的节点(C)的电位为VDD1时,NMOS晶体管58A变为截止状态,所以输出端子OUT的电位成为HV1(H电平)。
并且,在驱动电路50A的节点(C)的电位为HV1时,NMOS晶体管58A变为导通状态,所以输出端子OUT中的电位成为VDD1。在本实施方式中,在从输出端子OUT输出的起动信号从L电平上升到H电平的情况下,上级的起动电路40检测出起动。
对上级IC20的起动信号是振幅为本IC20的VDD电位以上且HV电位以下的范围的信号,但上级的起动电路40能够接收本IC20的GND电位以上且VDD电位以下的范围,即,下级的IC20的VDD电位以上且VDD×2电位以下的范围的信号,所以能够接收起动信号。
此外,可以在驱动电路50A内不具备电阻元件57A,而使用外置的电阻元件。该情况下,起动信号为具有基于VDD1电位以上且外置的电阻元件的上拉电压以下的范围的振幅的信号。
(变形例1-2)
图5表示驱动电路50B的构成图,作为驱动电路50的变形例的具体例子。图5(1)是驱动电路50B的示意结构图,(2)表示节点(D)以及输出OUT中的电位(信号的电位)的时间变化的一个例子的时间图。此外,图5中,为了便于说明,示出IC201的驱动电路50B1
如图5所示,本实施方式的驱动电路50B具备缓存52B、电平转换器54B、电阻元件57B、以及PMOS晶体管56B。本变形例的驱动电路50B是使用PMOS漏极开路的所谓漏极开路缓存。
驱动电路50B的缓存52B被输入控制信号。从缓存52B输出的信号被输入电平转换器54B。电平转换器54B具有将具有输入的GND1电位以上且VDD1(VREG)电位以下的范围的电位电平的低电压信号变换为具有VDD1电位以上且HV1电位以下的范围的电位电平的高电压信号并输出的功能。电平转换器54B的输出经由节点(D)输入给PMOS晶体管56B。
PMOS晶体管56B的栅极端子经由节点(D)与电平转换器54B连接。PMOS晶体管56B的栅极端子经由节点(D)与电平转换器56B连接。另外,PMOS晶体管56B的源极端子与供给升压电压HV的信号线连接。另外,PMOS晶体管56B的漏极端子与输出端子OUT以及电阻元件57B的一端连接。电阻元件57B的一端与输出端子OUT以及PMOS晶体管56B的漏极端子连接。另外,电阻元件57B的另一端与供给电源电压VDD的信号线连接。从输出端子OUT输出的信号作为起动信号,被输出给上级的IC的起动电路40。
电池监视***10中的使用起动电路40以及驱动电路50B的IC20的起动动作与上述相同(参照图4),所以省略详细的说明。
如图5(2)所示,在驱动电路50B的节点(D)的电位为HV1时,PMOS晶体管56B变为截止状态,所以输出端子OUT中的电位成为VDD1(L电平)。
并且,在驱动电路50A的节点(C)的电位为VDD1时,PMOS晶体管56B变为导通状态,所以输出端子OUT中的电位成为HV1。在本实施方式中,在从输出端子OUT输出的起动信号从L电平上升到H电平的情况下,上级的起动电路40检测出起动。
对上级IC20的起动信号是振幅为本IC20的VDD电位以上且HV电位以下的范围的信号,但上级的起动电路40能够接收本IC20的GND电位以上且VDD电位以下的范围,即,下级的IC20的VDD电位以上且VDD×2电位以下的范围的信号,所以能够接收起动信号。
此外,可以在驱动电路50A内不具备电阻元件57B,而使用外置的电阻元件。该情况下,起动信号为具有基于外置的电阻元件的下拉电压以上且HV1电位以下的范围的振幅的信号。
(变形例1-3)
图6示出驱动电路50C的构成作为驱动电路50的变形例的具体例。图6(1)是驱动电路50C的示意结构图,(2)是表示节点(E)、节点(F)、以及输出OUT中的电位(信号的电位)的时间变化的一个例子的时间图。此外,图6中,为了便于说明,示出IC201的驱动电路50C1。
如图6所示,本实施方式的驱动电路50C具备缓存52C、电平转换器54C、PMOS晶体管56C1、以及PMOS晶体管56C2。
驱动电路50C的缓存52C被输入控制信号。从缓存52C输出的信号被输入给电平转换器54C。电平转换器54C具有将具有输入的GND1电位以上且VDD1(VREG)电位以下的范围的电位电平的低电压信号变换为具有GND1电位以上且HV1电位以下的范围的电位电平的高电压信号并输出的功能。电平转换器54C的输出经由节点(E)输入给PMOS晶体管56C1,另外,经由节点(F)输入给PMOS晶体管56C2。此外,在起动动作中,节点(E)的电位以及节点(F)的电位处于反转关系。
PMOS晶体管56C1的栅极端子经由节点(E)与电平转换器54C连接。另外,PMOS晶体管56C1的源极端子与供给升压电压HV的信号线连接。并且,PMOS晶体管56C1的漏极端子与输出端子OUT以及PMOS晶体管56C1的漏极端子连接。另一方面,CMOS晶体管56C2的栅极端子经由节点(F)与电平转换器54C连接。另外,PMOS晶体管56C2的源极端子与输出OUT以及PMOS晶体管56C1的漏极端子连接。另外,PMOS晶体管56C2的漏极端子与供给电压VDD的信号线连接。并且,PMOS晶体管56C2的背栅极与供给升压电压HV的信号线连接。从输出端子OUT输出的信号作为起动信号,被输出给上级的IC的起动电路40。
如图6(2)所示,在驱动电路50C的节点(E)的电位为HV1、以及节点(F)的电位为GND1的情况下,PMOS晶体管56C1为Vgs=HV1-VDD1,变为截止状态。另外,PMOS晶体管56C2为Vgs=GND1-VDD1,变为导通状态。
并且,在驱动电路50C的节点(E)的电位为iGND1、以及节点(F)的电位为HV1的情况下,PMOS晶体管56C1为Vgs=GND1-HV1,变为导通状态。另外,PMOS晶体管56C2为Vgs=HV1-HV1=0,变为截止状态。在本实施方式中,在从输出端子OUT输出的起动信号从L电平上升到H电平的情况下,上级的起动电路40检测出起动。
向上级IC20的起动信号是振幅为本IC20的VDD电位以上且HV电位以下的范围的信号,但上级的起动电路40能够接收本IC20的GND电位以上且VDD电位以下的范围,即,下级的IC20的VDD电位以上且VDD×2电位以下的范围的信号,所以能够接收起动信号。
此外,在本实施的驱动电路50C中,在对上级的起动电路40输出起动信号后,如图6(2)所示,通过使节点(E)以及节点(F)的电位为HV1,能够使输出端子OUT中的电位成为Hi-Z状态。
这样,在本变形例中,仅下一级(电平转换器54C的后级)包括PMOS晶体管,也可以包括NMOS晶体管。如上述的图2所示的驱动电路50那样,在下一级包括PMOS晶体管以及NMOS晶体管58的情况下,需要使体电位成为电源电压VDD(电路的L电平)。在想要利用不对NMOS进行阱分离的工序来实现驱动电路50的情况下,必须使体电位成为GND电位,但有时产生较大的基板偏置效应所导致的阈值Vt的变动。另外,由于在图5所示的驱动电路50B中不使用NMOS晶体管,所以即使利用不对NMOS进行阱分离的工序也能够实现,但电路的L电平(电源电压VDD)取决于电阻元件57B的电阻值。则增高电阻值的情况下,起动信号的电平的迁移变慢,信号占空比恶化。另一方面,在降低电阻值的情况下,在起动信号为H电平(升压电压HV)时,消耗电流变多。这样,电阻值有利益相反关系。
与此相对,在本变形例中,驱动电路50中的下一级不使用NMOS晶体管,而仅包括PMOS晶体管,所以即使利用不对NMOS进行阱分离的工序,也能够实现驱动电路50。
另外,可以不使用电阻元件等,起动信号的H电平(升压电压HV)以及L电平(电源电压VDD)都由PMOS晶体管驱动(决定),所以能够抑制起动信号的电平的迁移速度变慢,并能够抑制信号占空比恶化。
此外,在本变形例中,在节点(E)中传输的信号的振幅(节点(E)的电位)与在节点(F)中传输的信号的振幅(节点(F)的电位)同样地为GND(GND1)电位以上且HV(HV1)电位以下的范围,但也可以与节点(F)不同。可以是例如具有驱动电路50的输出的L电平以上且H电平以下的范围的振幅(VDD电位以上且HV电位以下的范围)的信号。另外,在节点(F)中传输的信号的L电平可以不是GND1电位,只要是比电源电压VDD1低PMOS56C2的阈值的电压电平即可。
[第2实施方式]
在本实施方式的IC20中,对起动电路与第1实施方式的起动电路40不同的情况进行说明。此外,本实施方式的IC20(电池监视***10)中的其它电路部分以及动作等与第1实施方式相同,所以省略详细的说明。
图7表示第1实施方式所使用的起动电路40的一个例子的构成图。此外,图7中,为了便于说明,示出IC201的驱动电路501和IC202的起动电路402。
起动电路40具备电阻元件71和NMOS晶体管72。电阻元件71的一端与本IC20的供给电源电压VDD的信号线连接,另一端与输出信号的信号线74连接。
NMOS晶体管72的控制端子与下级的IC20的驱动电路50连接,从下级的IC20的驱动电路50输入起动信号。另外,NMOS晶体管72的漏极端子与电阻元件71的另一端以及信号线74连接,源极端子与本IC20的供给GND电位(电压VC1)的信号线连接。
电池监视***10如图1所示,在蓄电池18与各IC20之间设置滤波器16。因此,在各IC20中,电源电压VDD经由滤波器16输入,所以难以受到噪声的影响。另外,在各IC20中,对于升压电路32生成的升压电压HV,以电源电压VDD为基准并根据作为调节器30的输出的驱动电压VREG进行升压,所以难以受到噪声的影响。与此相对,作为电路的GND电位的电压VC(VC1)不经由滤波器16,而直接被输入给IC20,所以容易受到电池单元19电压的波动、噪声的影响。
在从驱动电路50输出的起动信号为L电平(VDD1)的情况下,L电平(VDD1)的起动信号作为栅极电压被输入给起动电路40的NMOS晶体管72的控制端子。因此,NMOS晶体管72处于截止状态,该起动信号如上述那样,难以受到噪声的影响。另一方面,连接NMOS晶体管72的源极端子的信号线的电压VC1如上述那样,容易受到噪声的影响。一直以L电平保持NMOS晶体管72的栅极电压,电压VC1的电位受到由电池电压的波动等所引起的噪声的影响,在降低NMOS晶体管72的阈值Vt以上的情况下,NMOS晶体管72误移至导通状态,从起动电路40输出的信号的电平发生变化的结果误检测起动。
与此相对,在本实施方式的起动电路中,即使这样受到噪声的影响的情况下,也能够抑制起动的误检测。
图8表示本实施方式的驱动电路502以及起动电路402的一个例子的构成图。此外,图8中,为了便于说明,示出IC201的驱动电路501和IC202的起动电路402。
如图8所示,在本实施方式中,驱动电路502具备驱动电路50X1、50X2(以下,统称的情况下,称为“驱动电路50X”),将起动信号作为1对互补信号。此外,驱动电路502具备的2个驱动电路50X使用同种的即可,可以是第1实施方式的驱动电路50、50A、50B、50C的任意一个。
起动电路402具备差动放大器80。在差动放大器80的非反转输入端子连接输入端子IN1,经由输出端子OUT1从驱动电路50X1输入起动信号。另外,在差动放大器80的反转输入端子连接输入端子IN2,经由输出端子OUT2从驱动电路50X2输入起动信号。
在起动电路402中,输入至非反转输入端子的起动信号为H电平(电压HV1)、输入至反转输入端子的起动信号为L电平(电源电压VDD1)的情况下检测出起动。或者,在本实施方式的起动电路402中,在输入至非反转输入端子的起动信号为L电平(电源电压VDD1)、输入至反转输入端子的起动信号为H电平(电压HV1)的情况下检测出起动。
电源电压VDD1以及电压HV1难以受到如上述那样噪声的影响,起动电路402基于电源电压VDD1以及电压HV1的电平来检测起动,如上述,即使在电压VC1受到噪声的影响的情况下,也不会误检测起动。
此外,起动电路402的构成并不限于图8所示的构成,只要通过从前级的IC20输出的作为1对互补信号的起动信号进行动作即可。对于起动电路402的构成的其它例子,作为变形例,具体地进行说明。
(变形例2-1)
在本变形例中,对起动电路使用逻辑电路的情况进行了说明。
图9表示本变形例的驱动电路502A以及起动电路402A的一个例子。图9(1)表示本变形例的驱动电路502A以及起动电路402A的一个例子的构成图,(2)表示起动电路402A的逻辑电路96的真值表。此外,图9中,为了便于说明,示出IC201的驱动电路5021和IC202的起动电路402A2。
驱动电路502A与上述的驱动电路502相同,所以省略说明。另一方面,如图9所示,在本实施方式中,驱动电路402A具备电阻元件91、NMOS晶体管92、电阻元件93、NMOS晶体管94、以及逻辑电路96。
电阻元件91的一端与供给电源电压VDD2的信号线连接,另一端经由NMOS晶体管92的漏极端子以及节点(G)与逻辑电路96的反转输入端子连接。NMOS晶体管92的控制端子与输入端子IN1连接,并经由输出端子OUT1从驱动电路50X1输入起动信号。另外,NMOS晶体管92的漏极端子经由电阻元件91的另一端以及节点(G)与逻辑电路96的反转输入端子连接。并且,NMOS晶体管92的源极端子与供给电压GND2的信号线连接。
电阻元件93的一端与供给电源电压VDD2的信号线连接,另一端经由NMOS晶体管94的漏极端子以及节点(H)与逻辑电路96的非反转输入端子连接。NMOS晶体管94的控制端子与输入端子IN2连接,并经由输出端子OUT2从驱动电路50X2输入起动信号。另外,NMOS晶体管94的漏极端子经由电阻元件93的另一端以及节点(H)与逻辑电路96的非反转输入端子连接。并且,NMOS晶体管94的源极端子与供给电压GND2的信号线连接。
逻辑电路96的真值表如图9(2)所示,仅在节点(G)中传输的信号的电位为H电平、在节点(H)中传输的信号的电位为L电平的情况下,从逻辑电路96输出,在节点(I)传输的信号的电位为H电平。
在本变形例的起动电路402A中,经由输入端子IN1输入至NMOS晶体管92的控制端子的起动信号为L电平(电源电压VDD1)、经由输入端子IN2输入至NMOS晶体管94的控制端子的起动信号为H电平(电压HV1)的情况下,检测出起动。此外,也可以通过逻辑电路96的逻辑的重组,输入至NMOS晶体管92的控制端子的起动信号为H电平(电压HV1)、输入至NMOS晶体管94的控制端子的起动信号为L电平(电源电压VDD1)的情况下,检测出起动。
在起动电路402A为起动的非检测状态下,输入至NMOS晶体管92的控制端子的起动信号为H电平(电压HV1),是导通状态,输入至NMOS晶体管94的控制端子的起动信号为L电平(电源电压VDD1),是截止状态。该状态与图9(2)所示的真值表的(G)=0、(H)=1、(I)=0对应。
在该状态下,如上述那样,电压VC1降低NMOS晶体管92、94的阈值Vt以上的情况下,NMOS晶体管94与图7所示的起动电路40同样地误动作,变为导通状态。
另一方面,NMOS晶体管92依然为导通状态,所以与图9(2)所示的真值表的(G)=0、(H)=0对应,由于(I)=0,所以起动电路402A不会误检测起动。
这样,在本变形例的起动电路402A中,由于起动电路使用逻辑电路,所以即使在产生噪声的情况下,也能够抑制误检测起动。
另外,在上述的起动电路402(参照图8)中,需要用于使差动放大器80动作的恒流,但在本变形例中不需要该恒流,所以能够抑制更多的消耗电流。
此外,在本变形例的起动电路402A以及上述的图7所示的起动电路40中,对使用NMOS晶体管的情况进行了说明,但并不局限于此,可以代替NMOS晶体管而使用PMOS晶体管。该情况下,在输入端子IN1连接有控制端子的PMOS晶体管的控制端子被输入L电平的起动信号的情况下,检测出起动。
另外,最下级的IC20(IC201)的起动电路40、402、402A可以将差动输入电路的一方的电位设为固定电位,单相进行动作。最下级的IC20的GND电压难以受到噪声的影响,所以即使不使用差动输入电路,也很难误动作。
如以上说明那样,根据各实施方式的电池监视***10的IC20,IC20具备起动电路40、402或者402,该起动电路将本IC20的GND作为电路的GND、将本IC20的电源电压VDD作为电路电源进行动作。IC20具备驱动电路50或者502A,该驱动电路将本IC20的电源电压VDD作为电路的GND、将从本IC20的升压电路32输出的升压电压HV作为电路电源进行动作,所以在待机状态下,仅使通过即使待机状态也未切断供给的本IC20的电源电压VDD进行动作的起动电路40、402、402A进行动作即可,因此能够抑制待机状态下的消耗电流。
此外,上述各实施方式所示的IC的个数(菊链的级数)等是一个例子,并未特别限定。
另外,在上述各实施方式中,对将本发明的半导体装置应用于测量蓄电池18的电池单元的电压的电池监视用IC的情况进行了说明,但并不局限于此,只要是从连接的蓄电池18供给电源电压即可。
另外,上述各实施方式所说明的电池监视***10以及IC20等的构成、各动作等是一个例子,当然在不脱离本发明的主旨的范围内能够根据状况进行变更。另外,当然可以组合上述各实施方式。
Claims (13)
1.一种半导体装置,其特征在于,具备:
起动电路,其被输入来自外部的起动信号,以所连接的外部蓄电池的接地电位以上且该蓄电池的电源电位以下的范围的动作电压进行动作,并输出基于该起动信号的内部起动信号;
调节器,其被输入所述内部起动信号,根据所述电源电位生成驱动电压并输出;
升压电路,其生成所述驱动电压以上的升压电压并输出;
驱动电路,其以所述电源电位以上且所述升压电压的电位以下的范围的动作电压进行动作,并根据所述内部起动信号向其它半导体装置输出起动信号;
第1通信电路,其被输入来自外部的第1通信信号,以所述接地电位以上且所述驱动电压的电位以下的范围的动作电压进行动作,并输出基于该第1通信信号的内部通信信号;以及
第2通信电路,其被输入所述内部通信信号,以所述电源电位以上且所述其它半导体装置的驱动电压的电位以下的范围的动作电压进行动作,并向该其它半导体装置输出基于所述内部通信信号的第2通信信号,
所述驱动电路具备:
电平转换器,其对与所述起动信号对应的信号的电位进行转换;
PMOS晶体管,所述电平转换器的第1输出被输入给该PMOS晶体管的控制端子,被供给所述升压电压的信号线与该PMOS晶体管的一个端子连接,输出端子与该PMOS晶体管的另一个端子连接;以及
NMOS晶体管,所述电平转换器的第2输出被输入给该NMOS晶体管的控制端子,所述PMOS晶体管的另一个端子以及所述输出端子与该NMOS晶体管的一个端子连接,被供给所述电源电位的信号线与该NMOS晶体管的另一个端子连接。
2.根据权利要求1所述的半导体装置,其特征在于,
在所述第1通信电路中,接地的电位为所述接地电位,电源的电位为所述驱动电压,
在所述第2通信电路中,接地的电位为所述电源电位,电源的电位为所述其它半导体装置的驱动电压的驱动电位,
在所述起动电路中,接地的电位为所述接地电位,电源的电位为所述电源电位,
在驱动电路中,接地的电位为所述电源电位,电源的电位为所述升压电压的电位。
3.一种半导体装置,其特征在于,具备:
起动电路,其被输入来自外部的起动信号,以所连接的外部蓄电池的接地电位以上且该蓄电池的电源电位以下的范围的动作电压进行动作,并输出基于该起动信号的内部起动信号;
调节器,其被输入所述内部起动信号,根据所述电源电位生成驱动电压并输出;
升压电路,其生成所述驱动电压以上的升压电压并输出;
驱动电路,其以所述电源电位以上且所述升压电压的电位以下的范围的动作电压进行动作,并根据所述内部起动信号向其它半导体装置输出起动信号;
第1通信电路,其被输入来自外部的第1通信信号,以所述接地电位以上且所述驱动电压的电位以下的范围的动作电压进行动作,并输出基于该第1通信信号的内部通信信号;以及
第2通信电路,其被输入所述内部通信信号,以所述电源电位以上且所述其它半导体装置的驱动电压的电位以下的范围的动作电压进行动作,并向该其它半导体装置输出基于所述内部通信信号的第2通信信号,
所述驱动电路具备:
电平转换器,其对与所述起动信号对应的信号的电位进行转换;
电阻元件,其一端与被供给所述升压电压的信号线连接,另一端与输出端子连接;以及
NMOS晶体管,所述电平转换器的输出被输入给该NMOS晶体管的控制端子,所述电阻元件的另一端以及所述输出端子与该NMOS晶体管的一个端子连接,被供给所述电源电位的信号线与该NMOS晶体管的另一个端子连接。
4.一种半导体装置,其特征在于,具备:
起动电路,其被输入来自外部的起动信号,以所连接的外部蓄电池的接地电位以上且该蓄电池的电源电位以下的范围的动作电压进行动作,并输出基于该起动信号的内部起动信号;
调节器,其被输入所述内部起动信号,根据所述电源电位生成驱动电压并输出;
升压电路,其生成所述驱动电压以上的升压电压并输出;
驱动电路,其以所述电源电位以上且所述升压电压的电位以下的范围的动作电压进行动作,并根据所述内部起动信号向其它半导体装置输出起动信号;
第1通信电路,其被输入来自外部的第1通信信号,以所述接地电位以上且所述驱动电压的电位以下的范围的动作电压进行动作,并输出基于该第1通信信号的内部通信信号;以及
第2通信电路,其被输入所述内部通信信号,以所述电源电位以上且所述其它半导体装置的驱动电压的电位以下的范围的动作电压进行动作,并向该其它半导体装置输出基于所述内部通信信号的第2通信信号,
在所述第1通信电路中,接地的电位为所述接地电位,电源的电位为所述驱动电压,
在所述第2通信电路中,接地的电位为所述电源电位,电源的电位为所述其它半导体装置的驱动电压的驱动电位,
在所述起动电路中,接地的电位为所述接地电位,电源的电位为所述电源电位,
在驱动电路中,接地的电位为所述电源电位,电源的电位为所述升压电压的电位,
所述驱动电路具备:
电平转换器,其对与所述起动信号对应的信号的电位进行转换;
电阻元件,其一端与被供给所述升压电压的信号线连接,另一端与输出端子连接;以及
NMOS晶体管,所述电平转换器的输出被输入给该NMOS晶体管的控制端子,所述电阻元件的另一端以及所述输出端子与该NMOS晶体管的一个端子连接,被供给所述电源电位的信号线与该NMOS晶体管的另一个端子连接。
5.一种半导体装置,其特征在于,具备:
起动电路,其被输入来自外部的起动信号,以所连接的外部蓄电池的接地电位以上且该蓄电池的电源电位以下的范围的动作电压进行动作,并输出基于该起动信号的内部起动信号;
调节器,其被输入所述内部起动信号,根据所述电源电位生成驱动电压并输出;
升压电路,其生成所述驱动电压以上的升压电压并输出;
驱动电路,其以所述电源电位以上且所述升压电压的电位以下的范围的动作电压进行动作,并根据所述内部起动信号向其它半导体装置输出起动信号;
第1通信电路,其被输入来自外部的第1通信信号,以所述接地电位以上且所述驱动电压的电位以下的范围的动作电压进行动作,并输出基于该第1通信信号的内部通信信号;以及
第2通信电路,其被输入所述内部通信信号,以所述电源电位以上且所述其它半导体装置的驱动电压的电位以下的范围的动作电压进行动作,并向该其它半导体装置输出基于所述内部通信信号的第2通信信号,
所述驱动电路具备:
电平转换器,其对与所述起动信号对应的信号的电位进行转换;
PMOS晶体管,所述电平转换器的输出被输入给该PMOS晶体管的控制端子,被供给所述升压电压的信号线与该PMOS晶体管的一个端子连接,输出端子与该PMOS晶体管的另一个端子连接;以及
电阻元件,其一端与所述PMOS晶体管的另一个端子以及输出端子连接,另一端与被供给所述电源电位的信号线连接。
6.一种半导体装置,其特征在于,具备:
起动电路,其被输入来自外部的起动信号,以所连接的外部蓄电池的接地电位以上且该蓄电池的电源电位以下的范围的动作电压进行动作,并输出基于该起动信号的内部起动信号;
调节器,其被输入所述内部起动信号,根据所述电源电位生成驱动电压并输出;
升压电路,其生成所述驱动电压以上的升压电压并输出;
驱动电路,其以所述电源电位以上且所述升压电压的电位以下的范围的动作电压进行动作,并根据所述内部起动信号向其它半导体装置输出起动信号;
第1通信电路,其被输入来自外部的第1通信信号,以所述接地电位以上且所述驱动电压的电位以下的范围的动作电压进行动作,并输出基于该第1通信信号的内部通信信号;以及
第2通信电路,其被输入所述内部通信信号,以所述电源电位以上且所述其它半导体装置的驱动电压的电位以下的范围的动作电压进行动作,并向该其它半导体装置输出基于所述内部通信信号的第2通信信号,
在所述第1通信电路中,接地的电位为所述接地电位,电源的电位为所述驱动电压,
在所述第2通信电路中,接地的电位为所述电源电位,电源的电位为所述其它半导体装置的驱动电压的驱动电位,
在所述起动电路中,接地的电位为所述接地电位,电源的电位为所述电源电位,
在驱动电路中,接地的电位为所述电源电位,电源的电位为所述升压电压的电位,
所述驱动电路具备:
电平转换器,其对与所述起动信号对应的信号的电位进行转换;
PMOS晶体管,所述电平转换器的输出被输入给该PMOS晶体管的控制端子,被供给所述升压电压的信号线与该PMOS晶体管的一个端子连接,输出端子与该PMOS晶体管的另一个端子连接;以及
电阻元件,其一端与所述PMOS晶体管的另一个端子以及输出端子连接,另一端与被供给所述电源电位的信号线连接。
7.一种半导体装置,其特征在于,具备:
起动电路,其被输入来自外部的起动信号,以所连接的外部蓄电池的接地电位以上且该蓄电池的电源电位以下的范围的动作电压进行动作,并输出基于该起动信号的内部起动信号;
调节器,其被输入所述内部起动信号,根据所述电源电位生成驱动电压并输出;
升压电路,其生成所述驱动电压以上的升压电压并输出;
驱动电路,其以所述电源电位以上且所述升压电压的电位以下的范围的动作电压进行动作,并根据所述内部起动信号向其它半导体装置输出起动信号;
第1通信电路,其被输入来自外部的第1通信信号,以所述接地电位以上且所述驱动电压的电位以下的范围的动作电压进行动作,并输出基于该第1通信信号的内部通信信号;以及
第2通信电路,其被输入所述内部通信信号,以所述电源电位以上且所述其它半导体装置的驱动电压的电位以下的范围的动作电压进行动作,并向该其它半导体装置输出基于所述内部通信信号的第2通信信号,
所述驱动电路具备:
电平转换器,其对与所述起动信号对应的信号的电位进行转换;
第1PMOS晶体管,所述电平转换器的第1输出被输入给该PMOS晶体管的控制端子,被供给所述升压电压的信号线与该第1PMOS晶体管的一个端子连接,输出端子该第1PMOS晶体管的另一个端子连接;以及
第2PMOS晶体管,所述电平转换器的第2输出被输入给该第2PMOS晶体管的控制端子,所述第1PMOS晶体管的另一个端子以及所述输出端子与该第2PMOS晶体管的一个端子连接,被供给所述电源电位的信号线与该第2PMOS晶体管的另一个端子连接。
8.一种半导体装置,其特征在于,具备:
起动电路,其被输入来自外部的起动信号,以所连接的外部蓄电池的接地电位以上且该蓄电池的电源电位以下的范围的动作电压进行动作,并输出基于该起动信号的内部起动信号;
调节器,其被输入所述内部起动信号,根据所述电源电位生成驱动电压并输出;
升压电路,其生成所述驱动电压以上的升压电压并输出;
驱动电路,其以所述电源电位以上且所述升压电压的电位以下的范围的动作电压进行动作,并根据所述内部起动信号向其它半导体装置输出起动信号;
第1通信电路,其被输入来自外部的第1通信信号,以所述接地电位以上且所述驱动电压的电位以下的范围的动作电压进行动作,并输出基于该第1通信信号的内部通信信号;以及
第2通信电路,其被输入所述内部通信信号,以所述电源电位以上且所述其它半导体装置的驱动电压的电位以下的范围的动作电压进行动作,并向该其它半导体装置输出基于所述内部通信信号的第2通信信号,
在所述第1通信电路中,接地的电位为所述接地电位,电源的电位为所述驱动电压,
在所述第2通信电路中,接地的电位为所述电源电位,电源的电位为所述其它半导体装置的驱动电压的驱动电位,
在所述起动电路中,接地的电位为所述接地电位,电源的电位为所述电源电位,
在驱动电路中,接地的电位为所述电源电位,电源的电位为所述升压电压的电位,
所述驱动电路具备:
电平转换器,其对与所述起动信号对应的信号的电位进行转换;
第1PMOS晶体管,所述电平转换器的第1输出被输入给该PMOS晶体管的控制端子,被供给所述升压电压的信号线与该第1PMOS晶体管的一个端子连接,输出端子该第1PMOS晶体管的另一个端子连接;以及
第2PMOS晶体管,所述电平转换器的第2输出被输入给该第2PMOS晶体管的控制端子,所述第1PMOS晶体管的另一个端子以及所述输出端子与该第2PMOS晶体管的一个端子连接,被供给所述电源电位的信号线与该第2PMOS晶体管的另一个端子连接。
9.根据权利要求1~8中的任意一项所述的半导体装置,其特征在于,
所述驱动电路具备输出第1起动信号的第1驱动电路、和输出与所述第1起动信号的信号电平处于互补关系的第2起动信号的第2驱动电路,
所述起动电路基于所述第1起动信号和所述第2起动信号的电位差来输出所述内部起动信号。
10.根据权利要求1~8中的任意一项所述的半导体装置,其特征在于,
所述驱动电路具备输出第1起动信号的第1驱动电路、和输出与所述第1起动信号的信号电平处于互补关系的第2起动信号的第2驱动电路,
所述起动电路具备状态根据所述第1起动信号的电平而变化的第1MOS晶体管、状态根据所述第2起动信号的电平而变化的第2MOS晶体管、和基于根据所述第1MOS晶体管的状态而被供给的第1信号以及根据所述第2MOS晶体管的状态而被供给的第2信号来决定输出的信号的电平的逻辑电路。
11.一种电池监视***,其特征在于,具备:
包括串联连接的多个电池单元的蓄电池;
供给所述蓄电池的最高位的电位作为电源电位,供给所述蓄电池的最低位的电位作为接地电位的、在装置间连接第1通信电路和第2通信电路的权利要求1~10中的任意一项所述的多个半导体装置;以及
控制所述多个半导体装置的与所述多个半导体装置中的任意一个连接的控制部。
12.根据权利要求11所述的电池监视***,其特征在于,
所述多个半导体装置分别从与所述控制部连接的半导体装置起依次基于起动信号在本装置的内部电路起动后,从驱动电路将起动信号输出给下一级的半导体装置。
13.一种半导体装置的起动方法,该半导体装置具备:调节器,该调节器被输入内部起动信号,根据连接的外部蓄电池的电源电位生成驱动电压并输出;升压电路,该升压电路生成所述驱动电压以上的升压电压并输出;第1通信电路,该第1通信电路被输入来自外部的第1通信信号,以所述蓄电池的接地电位以上且所述驱动电压的电位以下的范围的动作电压进行动作,并输出基于该第1通信信号的内部通信信号;第2通信电路,其被输入所述内部通信信号,以所述电源电位以上且其它半导体装置的驱动电压的电位以下的范围的动作电压进行动作,并向该其它半导体装置输出基于所述内部通信信号的第2通信信号,其特征在于,
通过被输入来自外部的起动信号,以所连接的外部蓄电池的接地电位以上且该蓄电池的电源电位以下的范围的动作电压进行动作的起动电路,输出基于该起动信号的所述内部起动信号,
通过以所述电源电位以上且所述升压电压的电位以下的范围的动作电压进行动作的驱动电路,根据所述内部起动信号向所述其它半导体装置输出起动信号,
所述驱动电路具备:
电平转换器,其对与所述起动信号对应的信号的电位进行转换;
PMOS晶体管,所述电平转换器的第1输出被输入给该PMOS晶体管的控制端子,被供给所述升压电压的信号线与该PMOS晶体管的一个端子连接,输出端子与该PMOS晶体管的另一个端子连接;以及
NMOS晶体管,所述电平转换器的第2输出被输入给该NMOS晶体管的控制端子,所述PMOS晶体管的另一个端子以及所述输出端子与该NMOS晶体管的一个端子连接,被供给所述电源电位的信号线与该NMOS晶体管的另一个端子连接。
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