CN102403757A

CN102403757A - 充放电控制电路和电池装置

Info

Publication number: CN102403757A
Application number: CN2011102637364A
Authority: CN
Inventors: 樱井敦司; 小池智幸; 佐野和亮; 前谷文彦
Original assignee: Seiko Instruments Inc
Current assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Priority date: 2010-09-08
Filing date: 2011-09-07
Publication date: 2012-04-04
Anticipated expiration: 2031-09-07
Also published as: KR101791697B1; TWI530050B; JP2012060764A; US20120056592A1; US9065281B2; TW201244323A; JP5706649B2; KR20120025981A; CN102403757B

Abstract

本发明提供充放电控制电路和电池装置，在用1个双向导通型场效应晶体管来控制二次电池充放电的充放电保护电路中，降低双向导通型场效应晶体管的漏电流，使其稳定地工作。该充放电控制电路具有开关电路，其利用控制二次电池充放电的控制电路的输出来控制双向导通型场效应晶体管的栅极；以及防止充电电流和放电电流的逆流的2个MOS晶体管。并且，第1MOS晶体管的漏极与背栅极连接，源极与双向导通型场效应晶体管的漏极连接。第2MOS晶体管的漏极与背栅极连接，源极与双向导通型场效应晶体管的源极连接。

Description

充放电控制电路和电池装置

技术领域

本发明涉及对二次电池的电压、异常进行检测的充放电控制电路和电池装置，尤其涉及能够用1个充放电控制MOSFET来进行控制的充放电控制电路和电池装置。

背景技术

图5示出具有以往的充放电控制电路的电池装置的电路图。具有以往的充放电控制电路的电池装置在2次电池101的负极侧串联连接可双向通断电的增强型N沟道MOSFET 306。端子120以及121与充电电路或负载连接，充放电电流通过该端子被供给到2次电池101、或从2次电池101流出。控制电路102检测2次电池101和增强型N沟道MOSFET 306的电压，根据其值来控制开关301、304、305的导通、断开。增强型N沟道MOSFET 306在栅极端子的电位为正的阈值电压以上时，漏极端子与源极端子间可双向通电，在栅极端子的电位小于阈值电压时，漏极端子与源极端子间为截止状态。

说明充电禁止状态。将充电器连接在端子120、121间时，增强型N沟道MOSFET306的漏极端子-源极端子间的电压Vds为正值。控制电路102检测出Vds为正，使开关301导通，使开关305、304断开。由此，增强型N沟道MOSFET 306的栅极端子比源极端子的电位高出2次电池101的电压量，增强型N沟道MOSFET 306成为通电状态。

当2次电池101被充电、电池电压达到设定上限值时，控制电路102使开关301断开、使开关305、304接通。于是，增强型N沟道MOSFET 306的栅极端子与源极端子电位相同，增强型N沟道MOSFET306成为截止状态。结果，充电电流被阻断，防止2次电池101被过充电。另外，此时，二极管302反向偏置，防止了经由开关304和开关305流过电流。

阻断充电电流后，内部电阻导致的电压降消失，因此2次电池101的电压降低。为了防止由于该电压降低而开始再次充电，在成为充电禁止状态后可以在2次电池101进行某种程度的放电而电压达到设定的值以下之前的期间内保持充电禁止状态。在充电禁止状态下、端子120、121间连接负载时，Vds从正切换为负。控制电路102以使得在Vds为负时放电、在Vds为正时阻断充电电流的方式控制开关301、304、305即可。

在以上说明中，充电停止时开关304、305都导通。但是，即使开关304断开，也同样能停止充电。与开关304的导通、断开无关，由于开关305已导通，因此栅极端子与源极端子电位相同，增强型N沟道MOSFET306为截止状态。另外，这是由于利用二极管302也阻断了经由开关304、305流过的电流。

在前面说明的充电时和后述的放电时，开关304、305都断开。因此，如果充电停止时开关304、305都导通，并且如后所述在放电停止时开关304、305也都导通，则2个开关始终同时导通或断开。因此，不需要独立地控制开关304、305，从而能够简化控制电路的结构。

接着，说明放电禁止状态。将负载连接在端子120、121间时，增强型N沟道MOSFET306的漏极端子-源极端子间的电压Vds为负值。控制电路102检测出Vds为负，使开关301导通，使开关304、305断开。由此，增强型N沟道MOSFET306的栅极端子的电位比漏极端子高出2次电池101的电压量，增强型N沟道MOSFET306成为通电状态。

当进行2次电池101的放电、电池电压达到设定下限值时，控制电路102使开关301断开，使开关304、305导通。于是，增强型N沟道MOSFET306的栅极端子与漏极端子电位相同，增强型N沟道MOSFET306成为截止状态。结果，放电电流被阻断，防止2次电池101被过放电。另外，此时二极管303为反向偏置，防止了经由开关304和开关305流过电流。

阻断放电电流后，内部电阻导致的电压降消失，2次电池101的电压上升。为了防止由于该电压上升而开始再次放电，在成为放电禁止状态后可以在2次电池101进行某种程度的充电而电压达到设定的值以上之前的期间内保持放电禁止状态。在放电禁止状态下、端子120、121间连接充电电路时，Vds从负切换为正。控制电路102以使得在Vds为正时充电、在Vds为负时阻断放电电流的方式控制开关301、304、305即可。

在以上说明中，放电停止时开关304、305都导通。但是，即使开关305断开也同样能停止放电。与开关305的导通、断开无关，由于开关304已接通，因此栅极端子与漏极端子电位相同，增强型N沟道MOSFET306成为截止状态。另外，这是由于利用二极管302也阻断了经由开关305、304流过的电流。

但是，如果放电停止时开关304、305都导通，则如前所述，2个开关始终同时导通或断开。因此，不需要独立地控制开关304、305，从而简化控制电路102的结构。

增强型N沟道MOSFET306中形成有内置的二极管321、322。但是，它们被反向串联连接，不会导通，不会影响前面说明的保护动作。

增强型N沟道MOSFET306可以是横型结构，也可以是纵型结构。如果是横型结构，则容易用1个IC来构成增强型N沟道MOSFET306和控制电路102。从而能够用1个IC来构成以往用1个IC和2个开关构成的过充电/过放电保护电路，因此能够实现小型化、低成本化。另一方面，如果是纵型结构，则与横型结构相比能够实现低损耗化。

【专利文献1】日本特开2000-102182号公报(图9)

但是，现有技术中存在如下课题：增强型N沟道MOSFET306的栅极电压仅下降到源极或漏极电压+VF(约0.6V)，增强型N沟道MOSFET306截止时漏电流较大。还存在如下课题：增强型N沟道MOSFET306的背栅极浮置，具备充放电控制电路的电池装置的工作不稳定。

发明内容

本发明是为了解决以上那样的课题而研究的，本发明提供一种充放电控制电路和电池装置，能够在充放电控制电路断开时降低漏电流，能够稳定地进行工作。

为了解决以往的课题，具备本发明的充放电控制电路的电池装置为以下结构。

充放电控制电路通过一个双向导通型场效应晶体管来控制二次电池的充放电，其特征在于，该充放电控制电路具有：控制电路，其与所述二次电池的两端连接，监视所述二次电池的电压；开关电路，其具有第一端子和第二端子，通过所述控制电路的输出来控制所述双向导通型场效应晶体管的栅极；第一晶体管，该第一晶体管的漏极与所述双向导通型场效应晶体管的漏极连接，该第一晶体管的源极以及背栅极与所述开关电路的第一端子连接；以及第二晶体管，该第二晶体管的漏极与所述双向导通型场效应晶体管的源极连接，该第二晶体管的源极以及背栅极与所述开关电路的第一端子连接。

根据具备本发明的充放电控制电路的电池装置，能够通过将双向导通型场效应晶体管的栅极控制为源极电压或漏极电压来降低漏电流。另外，具有以下效果：通过控制双向导通型场效应晶体管的背栅极能够稳定地工作。

附图说明

图1是具备第一实施方式的充放电控制电路的电池装置的电路图。

图2是具备第二实施方式的充放电控制电路的电池装置的电路图。

图3是具备第三实施方式的充放电控制电路的电池装置的电路图。

图4是具备第四实施方式的充放电控制电路的电池装置的电路图。

图5是具备以往的充放电控制电路的电池装置的电路图。

图6是具备第五实施方式的充放电控制电路的电池装置的电路图。

图7是具备第六实施方式的充放电控制电路的电池装置的电路图。

标号说明

101二次电池

102控制电路

151、251充放电控制电路

152、252开关电路

126、127、128控制电路输出端子

131负载

132充电器

具体实施方式

参照附图说明用于实施本发明的方式。

【实施例1】

图1是具备第一实施方式的充放电控制电路151的电池装置的电路图。

具备本实施方式的充放电控制电路151的电池装置包括：二次电池101、控制电路102、N沟道双向导通型场效应晶体管114、连接充电器132或负载131的外部端子120和121、PMOS晶体管110、NMOS晶体管111、161、162。由PMOS晶体管110、NMOS晶体管111、端子124(第二端子)、端子125(第一端子)构成开关电路152。

二次电池101的两端与正极电源端子122及负极电源端子123连接。控制电路102的正极电源与正极电源端子122连接，负极电源与端子125连接，输出端子126与PMOS晶体管110的栅极及NMOS晶体管111的栅极连接，输出端子127与NMOS晶体管162的栅极连接，输出端子128与NMOS晶体管161的栅极连接。PMOS晶体管110的源极经由端子124与正极电源端子122及外部端子120连接，漏极与NMOS晶体管111的漏极连接。NMOS晶体管111的源极及背栅极经由端子125与NMOS晶体管161的源极及背栅极、NMOS晶体管162的源极及背栅极连接，NMOS晶体管111的漏极与N沟道双向导通型场效应晶体管114的栅极连接。NMOS晶体管161的漏极与负极电源端子123连接，NMOS晶体管162的漏极与外部端子121连接。N沟道双向导通型场效应晶体管114的漏极与负极电源端子123连接，源极与外部端子121连接，背栅极与端子125连接。

接着，说明具备本实施方式的充放电控制电路151的电池装置的工作。

当外部端子120、121与充电器132连接、控制电路102检测到二次电池101为可充放电状态时，控制电路102的输出端子126输出低电平，输出端子127、128输出高电平。从而使PMOS晶体管110导通，使NMOS晶体管111截止，使NMOS晶体管161导通，使NMOS晶体管162导通。于是，N沟道双向导通型场效应晶体管114的栅极电极与正极电源端子122连接，成为导通状态。这样，进行充放电。这里，控制电路102的输出也可以是：输出端子126、128为低电平、输出端子127为高电平，或者输出端子126、127为低电平、输出端子128为高电平，或者输出端子126、127、128为低电平。控制电路102的负极电源与端子125连接，因此，能够将负极电源端子123和外部端子121中较低一方的电压作为低电平输出。

当外部端子120、121与充电器132连接、控制电路102检测出二次电池101为充电禁止状态时，控制电路102的输出端子126、127输出高电平，输出端子128输出低电平。从而使PMOS晶体管110截止，使NMOS晶体管111导通，使NMOS晶体管161截止，使NMOS晶体管162导通。于是，N沟道双向导通型场效应晶体管114的栅极经由NMOS晶体管162、端子125、NMOS晶体管111与外部端子121连接，成为截止状态。这样，充电电流被阻断，防止二次电池101过充电。这里，寄生二极管171为反向偏置，防止从负极电源端子123向外部端子121流过电流。N沟道双向导通型场效应晶体管114的栅极电压与外部端子121连接，下降到N沟道双向导通型场效应晶体管114的源极电压，因此能够使漏电流降低。N沟道双向导通型场效应晶体管114的背栅极端子经由端子125、NMOS晶体管162与外部端子121连接，因此不会浮置，能够使充放电控制电路151稳定地工作。控制电路102的负极电源与端子125连接，因此，能够将外部端子121的电压作为低电平输出。

当外部端子120、121与负载131连接、控制电路102检测出二次电池101为放电禁止状态时，控制电路102的输出端子126、128输出高电平，输出端子127输出低电平。从而使PMOS晶体管110截止，使NMOS晶体管111导通，使NMOS晶体管161导通，使NMOS晶体管162截止。于是，N沟道双向导通型场效应晶体管114的栅极经由NMOS晶体管161、端子125、NMOS晶体管111与负极电源端子123连接，成为截止状态。这样，放电电流被阻断，防止二次电池101过放电。这里，寄生二极管172为反向偏置，防止从外部端子121向负极电源端子123流过电流。N沟道双向导通型场效应晶体管114的栅极电压与负极电源端子123连接，下降到N沟道双向导通型场效应晶体管114的漏极电压，因此能够使漏电流降低。N沟道双向导通型场效应晶体管114的背栅极端子经由端子125、NMOS晶体管161与负极电源端子123连接，因此不会浮置，能够使充放电控制电路151稳定地工作。控制电路102的负极电源与端子125连接，因此能够将负极电源端子123的电压作为低电平输出。

N沟道双向导通型场效应晶体管114也可以外置而与充放电控制电路151连接。

如上所述，根据具备本实施方式的充放电控制电路151的电池装置，在二次电池101为充电禁止状态时、为放电禁止状态时，都能降低流过N沟道双向导通型场效应晶体管114的漏电流。并且，通过将N沟道双向导通型场效应晶体管114的背栅极与外部端子121或负极电源端子123连接，能够使充放电控制电路151稳定地工作。

【实施例2】

图2是具备第二实施方式的充放电控制电路251的电池装置的电路图。

具备第二实施方式的充放电控制电路251的电池装置包括：二次电池101、控制电路102、P沟道双向导通型场效应晶体管214、连接充电器132或负载131的外部端子120和121、PMOS晶体管210、261、262、NMOS晶体管211。由PMOS晶体管210、NMOS晶体管211、端子124(第二端子)、端子125(第一端子)构成开关电路252。

二次电池101的两端与正极电源端子122及负极电源端子123连接。控制电路102的正极电源与端子125连接，负极电源与负极电源端子123连接，输出端子126与PMOS晶体管210的栅极及NMOS晶体管211的栅极连接，输出端子127与PMOS晶体管262的栅极连接，输出端子128与PMOS晶体管261的栅极连接。PMOS晶体管210的源极及背栅极经由端子125与PMOS晶体管261的源极及背栅极、PMOS晶体管262的源极及背栅极连接，PMOS晶体管210的漏极与NMOS晶体管211的漏极连接。NMOS晶体管211的源极经由端子124与负极电源端子123及外部端子121连接，NMOS晶体管211的漏极与P沟道双向导通型场效应晶体管214的栅极连接。PMOS晶体管261的漏极与正极电源端子122连接，PMOS晶体管262的漏极与外部端子120连接。P沟道双向导通型场效应晶体管214的漏极与正极电源端子122连接，源极与外部端子120连接，背栅极与端子125连接。

接着，说明具备第二实施方式的充放电控制电路251的电池装置的工作。

当外部端子120、121与充电器132连接、控制电路102检测到二次电池101为可充放电状态时，控制电路102的输出端子126输出高电平，输出端子127、128输出低电平。从而使PMOS晶体管210截止，使NMOS晶体管211导通，使PMOS晶体管261导通，使PMOS晶体管262导通。于是，P沟道双向导通型场效应晶体管214的栅极电极与负极电源端子123连接，成为导通状态。这样，进行充放电。这里，控制电路102的输出也可以是：输出端子126、128为高电平、输出端子127为低电平，或者输出端子126、127为高电平、输出端子128为低电平，或者输出端子126、127、128为高电平。控制电路102的正极电源与端子125连接，因此能够将正极电源端子122和外部端子120中较高一方的电压作为高电平输出。

当外部端子120、121与充电器132连接、控制电路102检测出二次电池101为充电禁止状态时，控制电路102的输出端子126、127输出低电平，输出端子128输出高电平。从而使PMOS晶体管210导通，使NMOS晶体管211截止，使PMOS晶体管261截止，使PMOS晶体管262导通。于是，P沟道双向导通型场效应晶体管214的栅极电极经由PMOS晶体管262、端子125、PMOS晶体管210与外部端子120连接，成为截止状态。这样，充电电流被阻断，防止二次电池101过充电。这里，寄生二极管271为反向偏置，防止从外部端子120向正极电源端子122流过电流。P沟道双向导通型场效应晶体管214的栅极电压与外部端子120连接，上升到P沟道双向导通型场效应晶体管214的源极电压，因此能够降低漏电流。P沟道双向导通型场效应晶体管214的背栅极端子经由端子125、PMOS晶体管262与外部端子120连接，因此不会浮置，能够使充放电控制电路251稳定地工作。控制电路102的正极电源与端子125连接，因此，能够将外部端子120的电压作为高电平输出。

当外部端子120、121与负载131连接、控制电路102检测出二次电池101为放电禁止状态时，控制电路102的输出端子126、128输出低电平，输出端子127输出高电平。从而使PMOS晶体管210导通，使NMOS晶体管211截止，使PMOS晶体管261导通，使PMOS晶体管262截止。于是，P沟道双向导通型场效应晶体管214的栅极电极经由PMOS晶体管261、端子125、PMOS晶体管210与正极电源端子122连接，成为截止状态。这样，放电电流被阻断，防止二次电池101过放电。这里，寄生二极管272为反向偏置，防止从正极电源端子122向外部端子120流过电流。P沟道双向导通型场效应晶体管214的栅极电压与正极电源端子122连接，上升到P沟道双向导通型场效应晶体管214的源极电压，因此能够降低漏电流。P沟道双向导通型场效应晶体管214的背栅极端子经由端子125、PMOS晶体管261与正极电源端子122连接，因此不会浮置，能够使充放电控制电路251稳定地工作。控制电路102的正极电源与端子125连接，因此能够将正极电源端子122的电压作为高电平输出。

P沟道双向导通型场效应晶体管214也可以外置而与充放电控制电路251连接。

如上所述，根据具备第二实施方式的充放电控制电路251的电池装置，在二次电池101为充电禁止状态时、为放电禁止状态时，都能够降低流过P沟道双向导通型场效应晶体管214的漏电流。并且，通过将P沟道双向导通型场效应晶体管214的背栅极与外部端子120或正极电源端子122连接，能够使充放电控制电路251稳定地工作。

【实施例3】

图3是具备第三实施方式的充放电控制电路351的电池装置的电路图。

与图1的不同之处在于除去了端子125与N沟道双向导通型场效应晶体管114的背栅极间的连接。

接着，说明具备第三实施方式的充放电控制电路351的电池装置的工作。

当外部端子120、121与充电器132连接、控制电路102检测出二次电池101为可充放电状态时，控制电路102的输出端子126输出低电平，输出端子127、128输出高电平。从而使PMOS晶体管110导通，使NMOS晶体管111截止，使NMOS晶体管161导通，使NMOS晶体管162导通。于是，N沟道双向导通型场效应晶体管114的栅极电极与正极电源端子122连接，成为导通状态。这样，进行充放电。控制电路102的负极电源与端子125连接，因此能够将负极电源端子123和外部端子121中较低一方的电压作为低电平输出。这里，控制电路102的输出也可以是：输出端子126、128为低电平、输出端子127为高电平，或者输出端子126、127为低电平、输出端子128为高电平。

当外部端子120、121与充电器132连接、控制电路102检测出二次电池101为充电禁止状态时，控制电路102的输出端子126、127输出高电平，输出端子128输出低电平。从而使PMOS晶体管110截止，使NMOS晶体管111导通，使NMOS晶体管161截止，使NMOS晶体管162导通。于是，N沟道双向导通型场效应晶体管114的栅极电极经由NMOS晶体管162、端子125、NMOS晶体管111与外部端子121连接，成为截止状态。这样，充电电流被阻断，防止二次电池101过充电。这里，寄生二极管171为反向偏置，防止从负极电源端子123向外部端子121流过电流。N沟道双向导通型场效应晶体管114的栅极电压与外部端子121连接，下降到N沟道双向导通型场效应晶体管114的源极电压，因此能够降低漏电流。控制电路102的负极电源与端子125连接，因此能够将外部端子121的电压作为低电平输出。

当外部端子120、121与负载131连接、控制电路102检测出二次电池101为放电禁止状态时，控制电路102的输出端子126、128输出高电平，输出端子127输出低电平。从而使PMOS晶体管110截止，使NMOS晶体管111导通，使NMOS晶体管161导通，使NMOS晶体管162截止。于是，N沟道双向导通型场效应晶体管114的栅极电极经由NMOS晶体管161、端子125、NMOS晶体管111与负极电源端子123连接，成为截止状态。这样，放电电流被阻断，防止二次电池101过放电。这里，寄生二极管172为反向偏置，防止从外部端子121向负极电源端子123流过电流。N沟道双向导通型场效应晶体管114的栅极电压与负极电源端子123连接，下降到N沟道双向导通型场效应晶体管114的漏极电压，因此能够降低漏电流。控制电路102的负极电源与端子125连接，因此能够将负极电源端子123的电压作为低电平输出。

N沟道双向导通型场效应晶体管114也可以外置而与充放电控制电路351。

如上所述，根据具备第三实施方式的充放电控制电路351的电池装置，在二次电池101为充电禁止状态时、为放电禁止状态时，都能降低流过N沟道双向导通型场效应晶体管114的漏电流。

【实施例4】

图4是具备第四实施方式的充放电控制电路451的电池装置的电路图。

与图2的不同之处在于除去了端子125与P沟道双向导通型场效应晶体管214的背栅极间的连接。

接着，说明具备第四实施方式的充放电控制电路451的电池装置的工作。

当外部端子120、121与充电器132连接、控制电路102检测出二次电池101为可充放电状态时，控制电路102的输出端子126输出高电平，输出端子127、128输出低电平。从而使PMOS晶体管210截止，使NMOS晶体管211导通，使PMOS晶体管261导通，使PMOS晶体管262导通。于是，P沟道双向导通型场效应晶体管214的栅极电极与负极电源端子123连接，成为导通状态。这样，进行充放电。控制电路102的正极电源与端子125连接，因此能够将正极电源端子122和外部端子120中较高一方的电压作为高电平输出。这里，控制电路102的输出也可以是：输出端子126、128为高电平、输出端子127为低电平，或者输出端子126、127为高电平、输出端子128为低电平。

当外部端子120、121与充电器132连接、控制电路102检测出二次电池101为充电禁止状态时，控制电路102的输出端子126、127输出低电平，输出端子128输出高电平。从而使PMOS晶体管210导通，使NMOS晶体管211截止，使PMOS晶体管261截止，使PMOS晶体管262导通。于是，P沟道双向导通型场效应晶体管214的栅极电极经由PMOS晶体管262、端子125、PMOS晶体管210与外部端子120连接，成为截止状态。这样，充电电流被阻断，防止二次电池101过充电。这里，寄生二极管271为反向偏置，防止从外部端子120向正极电源端子122流过电流。P沟道双向导通型场效应晶体管214的栅极电压与外部端子120连接，上升到P沟道双向导通型场效应晶体管214的源极电压，因此能够降低漏电流。控制电路102的正极电源与端子125连接，因此能够将外部端子120的电压作为高电平输出。

当外部端子120、121与负载131连接、控制电路102检测出二次电池101为放电禁止状态时，控制电路102的输出端子126、128输出低电平，输出端子127输出高电平。从而使PMOS晶体管210导通，使NMOS晶体管211截止，使PMOS晶体管261导通，使PMOS晶体管262截止。于是，P沟道双向导通型场效应晶体管214的栅极电极经由PMOS晶体管261、端子125、PMOS晶体管210与正极电源端子连接，成为截止状态。这样，放电电流被阻断，防止二次电池101过放电。这里，寄生二极管272为反向偏置，防止从正极电源端子122向外部端子120流过电流。P沟道双向导通型场效应晶体管214的栅极电压与正极电源端子122连接，上升到P沟道双向导通型场效应晶体管214的源极电压，因此能够降低漏电流。控制电路102的正极电源与端子125连接，因此能够将正极电源端子122的电压作为高电平输出。

P沟道双向导通型场效应晶体管214也可以外置而与充放电控制电路451连接。

如上所述，根据具备第四实施方式充放电控制电路451的电池装置，在二次电池101为充电禁止状态时、为放电禁止状态时，都能降低流过P沟道双向导通型场效应晶体管214的漏电流。

【实施例5】

图6是具备第五实施方式的充放电控制电路651的电池装置的电路图。

与图1的不同之处在于追加了肖特基势垒二极管601和602。肖特基势垒二极管601的阳极与NMOS晶体管161的源极连接，阴极与NMOS晶体管161的漏极连接。肖特基势垒二极管602的阳极与NMOS晶体管162的源极连接，阴极与NMOS晶体管162的漏极连接。

接着，说明具备第五实施方式的充放电控制电路651的电池装置的工作。

当外部端子120、121与充电器132连接、控制电路102检测出二次电池101为可充放电状态时，控制电路102的输出端子126输出低电平，输出端子127、128输出高电平。并且，使PMOS晶体管110导通，使NMOS晶体管111截止，使NMOS晶体管161导通，使NMOS晶体管162导通。于是，N沟道双向导通型场效应晶体管114的栅极电极与正极电源端子122连接，成为导通状态。这样，进行充放电。这里，控制电路102的输出也可以是：输出端子126、128为低电平、输出端子127为高电平，或者输出端子126、127为低电平、输出端子128为高电平，或者输出端子126、127、128为低电平。控制电路102的负极电源与端子125连接，因此能够将负极电源端子123和外部端子121中较低一方的电压作为低电平输出。

当外部端子120、121与充电器132连接、控制电路102检测出二次电池101为充电禁止状态时，控制电路102的输出端子126、127输出高电平，输出端子128输出低电平。从而使PMOS晶体管110截止，使NMOS晶体管111导通，使NMOS晶体管161截止，使NMOS晶体管162导通。于是，N沟道双向导通型场效应晶体管114的栅极经由NMOS晶体管162、端子125、NMOS晶体管111与外部端子121连接，成为截止状态。这样，充电电流被阻断，防止二次电池101过充电。这里，寄生二极管171为反向偏置，防止从负极电源端子123向外部端子121流过电流。N沟道双向导通型场效应晶体管114的栅极电压与外部端子121连接，下降到N沟道双向导通型场效应晶体管114的源极电压，因此能够降低漏电流。N沟道双向导通型场效应晶体管114的背栅极端子经由端子125、NMOS晶体管162与外部端子121连接，因此不会浮置，能够使充放电控制电路651稳定地工作。控制电路102的负极电源与端子125连接，因此能够将外部端子121的电压作为低电平输出。当NMOS晶体管162从截止变为导通时，即使瞬间地NMOS晶体管161截止且NMOS晶体管162截止，肖特基势垒二极管602也能够防止端子125浮置。

当外部端子120、121与负载131连接、控制电路102检测出二次电池101为放电禁止状态时，控制电路102的输出端子126、128输出高电平，输出端子127输出低电平。并且，使PMOS晶体管110截止，使NMOS晶体管111导通，使NMOS晶体管161导通，使NMOS晶体管162截止。于是，N沟道双向导通型场效应晶体管114的栅极经由NMOS晶体管161、端子125、NMOS晶体管111与负极电源端子123连接，成为截止状态。这样，放电电流被阻断，防止二次电池101过放电。这里，寄生二极管172为反向偏置，防止从外部端子121向负极电源端子123流过电流。N沟道双向导通型场效应晶体管114的栅极电压与负极电源端子123连接，下降到N沟道双向导通型场效应晶体管114的漏极电压，因此能够降低漏电流。N沟道双向导通型场效应晶体管114的背栅极端子经由端子125、NMOS晶体管161与负极电源端子123连接，因此不会浮置，能够使充放电控制电路651稳定地工作。控制电路102的负极电源与端子125连接，因此能够将负极电源端子123的电压作为低电平输出。当NMOS晶体管161从截止变为导通时，即使瞬间地NMOS晶体管161截止且NMOS晶体管162截止，肖特基势垒二极管601也能防止端子125浮置。

如上所述，根据具备第五实施方式的充放电控制电路651的电池装置，二次电池101为充电禁止状态时、为放电禁止状态时，都能降低流过N沟道双向导通型场效应晶体管114的漏电流。并且，通过将N沟道双向导通型场效应晶体管114的背栅极与外部端子121或负极电源端子123连接，能够使充放电控制电路651稳定地工作。

N沟道双向导通型场效应晶体管114也可以外置而与充放电控制电路651连接。另外，即使不将N沟道双向导通型场效应晶体管114的背栅极与端子125连接，也能降低漏电流。

【实施例6】

图7是具备第六实施方式的充放电控制电路751的电池装置的电路图。

与图2的不同之处在于追加了肖特基势垒二极管701和702。肖特基势垒二极管701的阳极与PMOS晶体管261的源极连接，阴极与PMOS晶体管261的漏极连接。肖特基势垒二极管702的阳极与PMOS晶体管262的源极连接，阴极与PMOS晶体管262的漏极连接。

接着，说明具备第六实施方式的充放电控制电路751的电池装置的工作。

当外部端子120、121与充电器132连接、控制电路102检测出二次电池101为可充放电状态时，控制电路102的输出端子126输出高电平，输出端子127、128输出低电平。从而使PMOS晶体管210截止，使NMOS晶体管211导通，使PMOS晶体管261导通，使PMOS晶体管262导通。于是，P沟道双向导通型场效应晶体管214的栅极电极与负极电源端子123连接，成为导通状态。这样，进行充放电。这里，控制电路102的输出可以是：输出端子126、128为高电平，输出端子127为低电平，或者输出端子126、127为高电平，输出端子128为低电平，或者输出端子126、127、128为高电平。控制电路102的正极电源与端子125连接，因此，能够将正极电源端子122和外部端子120中较高一方的电压作为高电平输出。

当外部端子120、121与充电器132连接、控制电路102检测出二次电池101为充电禁止状态时，控制电路102的输出端子126、127输出低电平，输出端子128输出高电平。从而使PMOS晶体管210导通，使NMOS晶体管211截止，使PMOS晶体管261截止，使PMOS晶体管262导通。于是，P沟道双向导通型场效应晶体管214的栅极电极经由PMOS晶体管262、端子125、PMOS晶体管210与外部端子120连接，成为截止状态。这样，充电电流被阻断，防止二次电池101过充电。这里，寄生二极管271为反向偏置，防止从外部端子120向正极电源端子122流过电流。P沟道双向导通型场效应晶体管214的栅极电压与外部端子120连接，上升到P沟道双向导通型场效应晶体管214的源极电压，因此能够降低漏电流。P沟道双向导通型场效应晶体管214的背栅极端子经由端子125、PMOS晶体管262与外部端子120连接，因此不会浮置，能够使充放电控制电路751稳定地工作。控制电路102的正极电源与端子125连接，因此能够将外部端子120的电压作为高电平输出。当PMOS晶体管262从截止变为导通时，即使瞬间地PMOS晶体管261截止且PMOS晶体管262截止，肖特基势垒二极管702也能防止端子125浮置。

当外部端子120、121与负载131连接、控制电路102检测出二次电池101为放电禁止状态时，控制电路102的输出端子126、128输出低电平，输出端子127输出高电平。从而使PMOS晶体管210导通，使NMOS晶体管211截止，使PMOS晶体管261导通，使PMOS晶体管262截止。于是，P沟道双向导通型场效应晶体管214的栅极电极经由PMOS晶体管261、端子125、PMOS晶体管210与正极电源端子连接，成为截止状态。这样，放电电流被阻断，防止二次电池101过放电。这里，寄生二极管272为反向偏置，防止从正极电源端子122向外部端子120流过电流。P沟道双向导通型场效应晶体管214的栅极电压与正极电源端子连接，上升到P沟道双向导通型场效应晶体管214的源极电压，因此能够降低漏电流。P沟道双向导通型场效应晶体管214的背栅极端子经由端子125、PMOS晶体管261与正极电源端子122连接，因此不会浮置，能够使充放电控制电路751稳定地工作。控制电路102的正极电源与端子125连接，因此能够将正极电源端子122的电压作为高电平输出。当PMOS晶体管261从截止变为导通时，即使瞬间地PMOS晶体管261截止且PMOS晶体管262截止，肖特基势垒二极管701也能够防止端子125浮置。

如上所述，根据具备第六实施方式充放电控制电路751的电池装置，二次电池101为充电禁止状态时、为放电禁止状态时，都能降低流过P沟道双向导通型场效应晶体管214的漏电流。并且，通过将P沟道双向导通型场效应晶体管214的背栅极与外部端子120或正极电源端子122连接，能够使充放电控制电路751稳定地工作。

P沟道双向导通型场效应晶体管214也可以外置而与充放电控制电路751连接。另外，即使不将P沟道双向导通型场效应晶体管214的背栅极与端子125连接，也能降低漏电流。

Claims

1.一种充放电控制电路，其通过一个双向导通型场效应晶体管来控制二次电池的充放电，其特征在于，该充放电控制电路具有：

控制电路，其与所述二次电池的两端连接，监视所述二次电池的电压；

开关电路，其具有第一端子和第二端子，通过所述控制电路的输出来控制所述双向导通型场效应晶体管的栅极；

第一晶体管，该第一晶体管的漏极与所述双向导通型场效应晶体管的漏极连接，该第一晶体管的源极以及背栅极与所述开关电路的第一端子连接；以及

第二晶体管，该第二晶体管的漏极与所述双向导通型场效应晶体管的源极连接，该第二晶体管的源极以及背栅极与所述开关电路的第一端子连接。

2.根据权利要求1所述的充放电控制电路，其特征在于，

所述双向导通型场效应晶体管的背栅极与所述开关电路的第一端子连接。

3.根据权利要求1所述的充放电控制电路，其特征在于，

所述第一晶体管的漏极源极间连接有第一PN结元件，

所述第二晶体管的漏极源极间连接有第二PN结元件。

4.根据权利要求1所述的充放电控制电路，其特征在于，

所述开关电路由P沟道MOS晶体管和N沟道MOS晶体管构成，

所述P沟道MOS晶体管的栅极与所述控制电路的第一输出端子连接，所述P沟道MOS晶体管的漏极与所述双向导通型场效应晶体管的栅极连接，所述P沟道MOS晶体管的源极与所述第二端子连接，

所述N沟道MOS晶体管的栅极与所述控制电路的第一输出端子连接，所述N沟道MOS晶体管的漏极与所述双向导通型场效应晶体管的栅极连接，所述N沟道MOS晶体管的源极与所述第一端子连接。

5.根据权利要求4所述的充放电控制电路，其特征在于，

所述第一晶体管由栅极与所述控制电路的第二输出端子连接的N沟道MOS晶体管构成，

所述第二晶体管由栅极与所述控制电路的第三输出端子连接的N沟道MOS晶体管构成。

6.根据权利要求4所述的充放电控制电路，其特征在于，

所述控制电路的负极电源端子与所述开关电路的第一端子连接。

7.根据权利要求1所述的充放电控制电路，其特征在于，

所述开关电路由P沟道MOS晶体管和N沟道MOS晶体管构成，

所述P沟道MOS晶体管的栅极与所述控制电路的第一输出端子连接，所述P沟道MOS晶体管的漏极与所述双向导通型场效应晶体管的栅极连接，所述P沟道MOS晶体管的源极与所述开关电路的第一端子连接，

所述N沟道MOS晶体管的栅极与所述控制电路的所述第一输出端子连接，所述N沟道MOS晶体管的漏极与所述双向导通型场效应晶体管的栅极连接，所述N沟道MOS晶体管的源极与所述开关电路的第二端子连接。

8.根据权利要求7所述的充放电控制电路，其特征在于，

所述第一晶体管由栅极与所述控制电路的第二输出端子连接的P沟道MOS晶体管构成，

所述第二晶体管由栅极与所述控制电路的第三输出端子连接的P沟道MOS晶体管构成。

9.根据权利要求7所述的充放电控制电路，其特征在于，

所述控制电路的正极电源端子与所述开关电路的第一端子连接。

10.一种电池装置，其具有：

能够进行充放电的二次电池；

一个双向导通型场效应晶体管，其设置在所述二次电池的充放电路径上，作为充放电控制开关；以及

权利要求1至9的任意一项所述的充放电控制电路，其监视所述二次电池的电压，对所述充放电控制开关进行开闭，由此控制所述二次电池的充放电。