JP2009232550A - Semiconductor integrated circuit for charging control - Google Patents
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Abstract
【課題】シャットダウンの設定温度や電流制御する温度範囲を変えたい場合に、回路内の一箇所を変更するだけで複数の設定値を所望の方向へ調整することができ、調整が容易であるとともにチップサイズの増加も少なくて済む充電制御用ICを提供する。
【解決手段】温度検知素子を有しチップ温度に応じた電圧を発生する温度検出回路(13)を備え、該温度検出回路の電圧に基いてシャットダウンの設定温度や電流制御する温度範囲の判定しきい値を設定して充電電流を制御する機能を備えた充電制御用ICにおいて、所定のバイアス電圧を発生するバイアス回路(BIAS)と温度検知素子(SNS)に電流を流す電流源(CS)との間に、ミラー比を変更可能なカレントミラー回路を設け、該カレントミラー回路のミラー比を変えることで温度検知素子に流す電流を変化させて、シャットダウンの設定温度や電流制御する温度範囲の上限、下限温度の判定しきい値を同時に調整可能に構成した。
【選択図】図1[PROBLEMS] To change a set temperature for shutdown or a temperature range for current control by simply changing one place in a circuit, a plurality of set values can be adjusted in a desired direction, and the adjustment is easy. Provide charge control ICs that require little increase in chip size.
A temperature detection circuit (13) having a temperature detection element and generating a voltage corresponding to a chip temperature is provided, and a set temperature for shutdown and a temperature range for current control are determined based on the voltage of the temperature detection circuit. In a charge control IC with a function to control the charging current by setting a threshold value, a bias circuit (BIAS) that generates a predetermined bias voltage and a current source (CS) that sends current to the temperature sensing element (SNS) A current mirror circuit capable of changing the mirror ratio is provided between the two, and the current flowing through the temperature detection element is changed by changing the mirror ratio of the current mirror circuit, so that the set temperature for shutdown and the upper limit of the temperature range for current control are changed. The determination threshold value for the lower limit temperature can be adjusted at the same time.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、二次電池の充電装置における温度上昇抑制技術に関し、例えば充電制御回路を搭載した充電制御用IC(半導体集積回路)Cに利用して有効な技術に関する。 The present invention relates to a technique for suppressing a temperature rise in a charging device for a secondary battery, and more particularly to a technique that is effective when used for a charge control IC (semiconductor integrated circuit) C equipped with a charge control circuit.
二次電池の充電装置には、電池や装置内部の異常な温度上昇を抑制するため充電電流を制御する充電制御回路を搭載したICが使用されている。このような充電装置に関する発明としては、例えば特許文献1に記載されている発明がある。この発明は、最も温度が上昇する発熱部品あるいは最も温度マージンが少ない部品の内部あるいは近傍に温度検知部を備え、前記温度検知部の出力が所定の温度を超えた場合は二次電池への充電電流を下げるあるいは停止制御するようにしたものである。
An IC equipped with a charging control circuit for controlling a charging current is used for a charging device for a secondary battery in order to suppress an abnormal temperature rise inside the battery or the device. As an invention related to such a charging device, there is an invention described in
また、充電装置においては、充電電流を制御する充電制御用IC自身の発熱による信頼性の低下さらには故障の発生を防止するため、チップ上に温度検知素子を設けて温度上昇を抑制する機能が設けられているものもある。
従来の充電制御用ICの温度上昇抑制技術は、チップ温度が例えば150℃のような所定の温度を超えた場合には、電流制御用トランジスタをオフして充電電流を遮断するという単純なものに過ぎなかった。この制御方法は、温度上昇−充電電流遮断−温度低下−充電電流再開−温度上昇というサイクルを繰り返すことで、チップ温度が設定温度を超えないようにすることができる。 The conventional technology for suppressing the temperature rise of the charge control IC is a simple one in which when the chip temperature exceeds a predetermined temperature such as 150 ° C., the current control transistor is turned off to cut off the charge current. It wasn't too much. In this control method, the chip temperature can be prevented from exceeding the set temperature by repeating a cycle of temperature increase-charge current cut-off-temperature decrease-charge current restart-temperature increase.
しかしながら、チップ温度が150℃のような所定温度を超えた場合に充電電流を完全に遮断するため、次に充電電流を再開する際に、フィードバック制御ループの応答遅れによって電流制御用トランジスタに急激に大きな電流が流され、電流遮断−電流再開−電流遮断−電流再開というチャタリング現象を起こすおそれがある。また、電流再開時に急激に大きな電流が二次電池に流れ込むことによって二次電池の特性劣化ひいては電池寿命を短くするおそれがある。 However, in order to completely cut off the charging current when the chip temperature exceeds a predetermined temperature such as 150 ° C., when the charging current is restarted next time, the current control transistor is abruptly caused by the response delay of the feedback control loop. A large current flows, and there is a possibility of causing a chattering phenomenon of current interruption-current resumption-current interruption-current resumption. Moreover, when a large current suddenly flows into the secondary battery when the current is resumed, there is a risk that the characteristics of the secondary battery will deteriorate, and the battery life will be shortened.
そこで、本発明者らは、チップ温度が所定の設定温度(例えば140℃)以上に上昇した場合には充電電流を遮断(シャットダウン)するとともに、チップ温度が前記電流遮断設定温度よりも低い所定の温度範囲(例えば90℃〜100℃)にあるときは温度が高くなるほど充電電流を減らすように充電制御回路を構成すると望ましい結果が得られると考え、具体的なチップ温度検出回路を検討した。 Therefore, the inventors cut off (shut down) the charging current when the chip temperature rises to a predetermined set temperature (for example, 140 ° C.) or higher, and at the predetermined temperature lower than the current cut-off set temperature. Considering that a desirable result can be obtained if the charge control circuit is configured to reduce the charging current as the temperature increases when the temperature is in the temperature range (for example, 90 ° C. to 100 ° C.), a specific chip temperature detection circuit was examined.
その結果、使用する半導体チップ等が決まっているシステムを想定して具体的なシャットダウンの設定温度や温度に応じて充電電流を制御する温度範囲を決定した場合に、所望の特性を有するチップ温度検出回路を容易に実現できる回路形式を考案するに至った。しかしながら、使用する半導体チップ等が変わるとシャットダウンの設定温度や電流制御する温度範囲を変えてやる必要があり、その場合、回路内の複数の箇所の電位(抵抗比)等を変えなければならず変更が面倒であるとともに、チップサイズの増加を招くという課題があることが明らかとなった。 As a result, assuming a system in which the semiconductor chip to be used is determined, when the temperature range for controlling the charging current is determined according to the specific set temperature and temperature for shutdown, chip temperature detection with desired characteristics It came to devise the circuit form which can realize a circuit easily. However, if the semiconductor chip to be used changes, it is necessary to change the set temperature for shutdown and the temperature range for current control. In that case, the potential (resistance ratio) etc. at multiple points in the circuit must be changed. It became clear that there was a problem that the change was troublesome and caused an increase in chip size.
なお、プロセスのばらつきで生じる検出温度の変動を温度検知用ダイオードに流す電流を、トリミング可能な抵抗で調整可能にした技術が特許文献2に開示されているが、この発明は複数の箇所の設定を同時に調整することまでは開示していない。
Note that a technique is disclosed in
この発明は上記のような課題に着目してなされたもので、その目的とするところは、使用する半導体チップや適用システムに応じてシャットダウンの設定温度や電流制御する温度範囲が異なる複数のシステムに使用することができる使用範囲の広い充電制御用ICを提供することにある。 The present invention has been made paying attention to the above-mentioned problems, and the object of the present invention is to a plurality of systems having different set temperatures for shutdown and temperature ranges for current control depending on semiconductor chips to be used and application systems. An object of the present invention is to provide a charge control IC that can be used and has a wide use range.
この発明の他の目的は、シャットダウンの設定温度や電流制御する温度範囲を変えたい場合に、回路内の一箇所を変更するだけで複数の設定値を所望の方向へ調整することができ、調整が容易であるとともにチップサイズの増加も少なくて済む充電制御用ICを提供することにある。 Another object of the present invention is to adjust a plurality of set values in a desired direction by changing only one place in a circuit when it is desired to change a set temperature for shutdown or a temperature range for current control. It is an object of the present invention to provide a charge control IC that is easy to implement and requires little increase in chip size.
上記目的を達成するため、この発明は、PN接合素子を温度検知素子として有しチップ温度に応じた電圧を発生する温度検出回路を備え、該温度検出回路の電圧に基いてシャットダウンの設定温度および電流制御する温度範囲の判定しきい値を設定して、二次電池に供給する充電電流を制御する機能を備えた充電制御用半導体集積回路において、前記温度検知素子に流す電流を変化させて、シャットダウンの設定温度の判定しきい値および電流制御する温度範囲の上限、下限温度の判定しきい値を同時に調整可能に構成したものである。ここで、温度検知素子に流す電流を変化させる方法としては、所定のバイアス電圧を発生するバイアス回路と温度検知素子に電流を流す電流源との間に、ミラー比を変更可能なカレントミラー回路を設け、該カレントミラー回路のミラー比を変えることで電流を変える方法が有効である。 In order to achieve the above object, the present invention comprises a temperature detection circuit having a PN junction element as a temperature detection element and generating a voltage corresponding to the chip temperature, and based on the voltage of the temperature detection circuit, In a semiconductor integrated circuit for charge control having a function of controlling a charging current supplied to a secondary battery by setting a determination threshold value of a temperature range for current control, by changing a current flowing through the temperature detection element, The shutdown set temperature judgment threshold value and the upper and lower limit temperature judgment threshold values of the current controlled temperature range can be adjusted simultaneously. Here, as a method of changing the current flowing through the temperature detection element, a current mirror circuit capable of changing the mirror ratio is provided between a bias circuit that generates a predetermined bias voltage and a current source that supplies current to the temperature detection element. A method of changing the current by changing the mirror ratio of the current mirror circuit is effective.
PN接合ダイオードは流れる電流が異なると順方向電圧VFが異なるため、上記のような構成によれば、シャットダウンの設定温度に対応する判定しきい値を変えると温度範囲の判定しきい値も変わるので、回路内の一箇所を変更するだけで複数の設定値を所望の方向へ調整することができる。 Since the forward voltage VF differs depending on the current flowing in the PN junction diode, according to the configuration as described above, the determination threshold value in the temperature range also changes when the determination threshold value corresponding to the shutdown set temperature is changed. A plurality of set values can be adjusted in a desired direction only by changing one place in the circuit.
より具体的には、PN接合を有する素子を温度検知素子として用いチップ温度に応じた電圧を発生する温度検出回路と、電圧入力端子と出力端子との間に設けられた電流制御用トランジスタと、前記温度検出回路の出力電圧に基いて前記電流制御用トランジスタを制御して二次電池に供給する充電電流を制御する制御回路と、を備えた充電制御用半導体集積回路であって、前記制御回路は、チップ温度が電流遮断設定温度よりも低い所定の温度範囲にあるときは温度が高くなるほど前記充電電流を減らし、チップ温度が前記温度範囲の下限温度より低い状態では所定の電流値の充電電流を流し、前記温度範囲の上限温度から前記電流遮断設定温度までは前記所定の電流値よりも小さな充電電流を流すように前記電流制御用トランジスタを制御し、前記温度検出回路は、所定のバイアス電圧を発生するバイアス回路と、シャットダウンの要否を判定する第1判定用比較回路と、前記温度検知素子に電流を流す電流源回路と、前記所定の温度範囲を判定する第2判定用比較回路と、を備え、前記バイアス回路と前記電流源回路との間にはミラー比を変更可能なカレントミラー回路が設けられ、該カレントミラー回路のミラー比を変えることで前記温度検知素子に流す電流を変化させて、電流遮断設定温度の判定しきい値および電流制御する温度範囲の上限または下限温度の判定しきい値を同時に調整可能に構成する。 More specifically, a temperature detection circuit that generates a voltage according to the chip temperature using an element having a PN junction as a temperature detection element, a current control transistor provided between the voltage input terminal and the output terminal, A control circuit for controlling a charging current supplied to a secondary battery by controlling the current control transistor based on an output voltage of the temperature detection circuit, wherein the control circuit includes the control circuit When the chip temperature is in a predetermined temperature range lower than the current cutoff set temperature, the charging current is reduced as the temperature increases, and when the chip temperature is lower than the lower limit temperature of the temperature range, the charging current having a predetermined current value is The current control transistor is controlled so that a charging current smaller than the predetermined current value flows from the upper limit temperature of the temperature range to the current cutoff set temperature. The temperature detection circuit includes: a bias circuit that generates a predetermined bias voltage; a first determination comparison circuit that determines whether shutdown is necessary; a current source circuit that supplies current to the temperature detection element; and the predetermined temperature A second determination comparison circuit for determining a range, a current mirror circuit capable of changing a mirror ratio is provided between the bias circuit and the current source circuit, and the mirror ratio of the current mirror circuit is changed. Thus, the current flowing through the temperature detection element is changed, and the determination threshold value for the current cutoff set temperature and the determination threshold value for the upper or lower temperature limit of the temperature range for current control can be adjusted simultaneously.
温度検知素子に流す電流を変化させる方法としては、特許文献2に記載されているように可変抵抗で変える方法や複数の抵抗を有する抵抗回路で接続する抵抗の数を変える方法もあるが、オンチップの抵抗はばらつきが大きいとともにトランジスタに比べて面積も大きいので、カレントミラー回路で温度検知素子に流す電流を変える方が、精度が高く面積も小さくできるという利点がある。
As a method of changing the current flowing through the temperature detection element, there are a method of changing by a variable resistor as described in
ここで、望ましくは、バイアス回路は、出力部に電流−電圧変換用トランジスタを有し、該電流−電圧変換用トランジスタと前記第1判定用比較回路の電流源トランジスタとがカレントミラー回路を構成するように接続されることにより前記第1判定用比較回路にバイアスを与える回路を兼ねるようにする。これにより、別々にバイアス回路を設ける場合に比べて回路規模の増加を抑制することができる。 Preferably, the bias circuit includes a current-voltage conversion transistor at an output unit, and the current-voltage conversion transistor and the current source transistor of the first determination comparison circuit constitute a current mirror circuit. By being connected in this manner, it also serves as a circuit for applying a bias to the first determination comparison circuit. As a result, an increase in circuit scale can be suppressed as compared with the case where separate bias circuits are provided.
また、望ましくは、前記バイアス回路の出力部と前記電流源回路に、サイズの異なる複数のトランジスタがそれぞれ設けられるとともに、前記複数のトランジスタと直列に例えばヒューズ素子のようなプログラム可能な素子が接続され、前記バイアス回路の出力部の複数のトランジスタと前記電流源回路の複数のトランジスタの対応するもの同士がカレントミラー回路を構成するように接続され、前記プログラム可能な素子への設定によりミラー比が決定されるように構成する。これにより、プロセスの最終工程でプログラム可能な素子を設定することで容易にシャットダウンする温度や電流制御する温度範囲を変更することができる。 Preferably, a plurality of transistors of different sizes are provided in the output section of the bias circuit and the current source circuit, respectively, and a programmable element such as a fuse element is connected in series with the plurality of transistors. The corresponding transistors of the output circuit of the bias circuit and the transistors of the current source circuit are connected to form a current mirror circuit, and the mirror ratio is determined by setting the programmable element. To be configured. Thus, by setting a programmable element in the final process, it is possible to change the temperature at which shutdown is easily performed and the temperature range in which current is controlled.
さらに、望ましくは、前記温度検出回路は、所定の電圧から前記温度検知素子により生じる電圧を減算する減算回路と、該減算回路の出力を反転増幅する反転増幅回路と、該反転増幅回路の出力と第1の電圧とを比較する第1コンパレータと、該第1コンパレータの出力によって制御され、前記反転増幅回路の出力が前記第1の電圧よりも低いときは前記反転増幅回路の出力を、また前記反転増幅回路の出力が前記第1の電圧よりも高いときは前記第1の電圧を選択的に後段に伝達する第1選択手段と、前記反転増幅回路の出力と前記第1の電圧よりも低い第2の電圧とを比較する第2コンパレータと、該第2コンパレータの出力によって制御され、前記反転増幅回路の出力が前記第2の電圧よりも高いときは前記反転増幅回路の出力を、また前記反転増幅回路の出力が前記第2の電圧よりも低いときは前記第2の電圧を選択的に後段に伝達する第2選択手段と、を備えるように構成する。これにより、チップ温度が所望の温度範囲で充電を行なうことができる充電電制御回路を比較的容易に設計することができる。 Further, preferably, the temperature detection circuit includes a subtraction circuit that subtracts a voltage generated by the temperature detection element from a predetermined voltage, an inverting amplification circuit that inverts and amplifies the output of the subtraction circuit, and an output of the inverting amplification circuit. A first comparator for comparing with a first voltage, and when the output of the inverting amplifier circuit is lower than the first voltage, the output of the inverting amplifier circuit is controlled by the output of the first comparator; When the output of the inverting amplifier circuit is higher than the first voltage, first selection means for selectively transmitting the first voltage to the subsequent stage, and the output of the inverting amplifier circuit and the first voltage are lower than the first voltage. A second comparator for comparing with the second voltage, and when the output of the inverting amplifier circuit is higher than the second voltage, the output of the inverting amplifier circuit is controlled by the output of the second comparator. When the output of the inverting amplifier circuit is lower than the second voltage is configured with a, a second selecting means for selectively transmitting to the subsequent stage of the second voltage. As a result, it is possible to relatively easily design a charging power control circuit that can charge the chip in a desired temperature range.
また、望ましくは、出力充電電流に応じた電圧がフィードバックされ前記電流制御用トランジスタに一定の電流が流れるように制御電圧を制御する定電流制御アンプを備え、前記温度検出回路の出力電圧が前記定電流制御アンプに参照側電圧として供給されるように構成に構成する。これにより、チップ温度が所定の温度を越えない範囲で所定の電流で二次電池を充電させることができる。 Preferably, a constant current control amplifier is provided for controlling a control voltage so that a voltage according to an output charging current is fed back and a constant current flows through the current control transistor, and the output voltage of the temperature detection circuit is the constant voltage. The current control amplifier is configured to be supplied as a reference side voltage. Thereby, the secondary battery can be charged with a predetermined current within a range where the chip temperature does not exceed the predetermined temperature.
さらに、望ましくは、前記出力端子の電圧を受けて所定の参照電圧との電位差に応じた電圧を生成し前記電流制御用トランジスタを定電圧制御する電圧を出力する定電圧制御アンプと、前記出力端子の電圧が所定の電圧に達したか否かを検出する電圧検出回路と、を備え、前記出力端子の電圧が所定の電圧に達する前は、前記定電流制御アンプの出力により前記電流制御用トランジスタを制御し、前記出力端子の電圧が所定の電圧に達した後は、前記定電圧制御アンプの出力により前記電流制御用トランジスタを制御するように構成しても良い。これにより、チップ温度が前記温度範囲よりも高いときは所定の低電圧で充電を行なうことができる。 Further preferably, a constant voltage control amplifier that receives the voltage of the output terminal and generates a voltage corresponding to a potential difference with a predetermined reference voltage and outputs a voltage for constant voltage control of the current control transistor; and the output terminal A voltage detection circuit that detects whether or not the voltage of the output terminal has reached a predetermined voltage, and before the voltage of the output terminal reaches the predetermined voltage, the current control transistor by the output of the constant current control amplifier After the voltage at the output terminal reaches a predetermined voltage, the current control transistor may be controlled by the output of the constant voltage control amplifier. Thus, when the chip temperature is higher than the temperature range, charging can be performed at a predetermined low voltage.
本発明によると、チップ温度に応じて充電電流を制御する機能を備えた制御用ICにおいて、チップ温度の上下動によって電流のオン/オフというチャタリング現象が引き起こされるのを回避できる。また、電流再開時に急激に大きな電流が二次電池に流れ込んで二次電池の特性が劣化するのを防止できるという効果がある。 According to the present invention, in a control IC having a function of controlling a charging current according to a chip temperature, it is possible to avoid a chattering phenomenon of current on / off due to a vertical movement of the chip temperature. Further, there is an effect that it is possible to prevent a large current from suddenly flowing into the secondary battery when the current is resumed and the characteristics of the secondary battery to deteriorate.
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明を適用して好適な二次電池の充電制御用ICの一実施形態の概略構成を示す。 FIG. 1 shows a schematic configuration of an embodiment of a charge control IC for a secondary battery suitable to which the present invention is applied.
図1に示されているように、この実施形態の充電制御用IC10には、外部のACアダプタのような直流電源20からの直流電圧が入力される電圧入力端子VINと、充電対象のリチウムイオン電池のような二次電池40が接続されるバッテリ端子BATと、前記電圧入力端子VINとバッテリ端子BATとの間に設けられた電流制御用トランジスタQ1と、定電圧制御を行うためバッテリ電圧Vbatと参照電圧Vref1とを比較してQ1のゲート制御電圧を生成する定電圧制御アンプAMP1とを備えている。
As shown in FIG. 1, the
また、前記トランジスタQ1に流される電流に比例した電流を検出して電流制御を行うため、Q1の1/Nの大きさを有しソース端子が前記電圧入力端子VINに接続されQ1と同一の電圧が制御端子(ゲート端子)に印加されたモニタ用トランジスタQ2と、Q2のドレイン端子が接続され外部には外付け抵抗Rpが接続可能な外部端子PROGと、定電流制御を行うため該端子PROGの電圧と参照電圧Vcrefとを比較してQ1のゲート制御電圧を生成する定電流制御アンプAMP2とを備えている。
Further, in order to perform current control by detecting a current proportional to the current flowing through the transistor Q1, the source terminal is connected to the voltage input terminal VIN and has a
さらに、この実施形態の充電制御用IC10には、外部から前記電圧入力端子VINに入力される直流電圧Vinからチップを保護するため、例えば5.8Vのような参照電圧Vref2とVinとを比較して異常電圧を検出するコンパレータCMP1と、バッテリ端子BATの電圧と参照電圧Vref3とを比較するコンパレータCMP2と、電池近傍の温度を検知するサーミスタなどの温度センサ50が接続される外部端子THの電圧と参照電圧Vref4とを比較するコンパレータCMP3と、これらのコンパレータCMP1〜CMP3の出力に基いて監視対象の電圧が異常な電圧になっているか否か判定し、異常な電圧の場合には電流制御用トランジスタQ1をオフ状態にすべくQ1のゲートにドレインが接続されたオープンコレクタのトランジスタQ3のゲートを制御する電圧を生成して出力する内部制御回路11を備える。
Further, the
また、温度依存性のない定電圧Vregを生成するレギュレータ12と、チップ温度を検知して異常な温度を検知した場合に前記スイッチ・トランジスタQ3をオフさせる信号を生成するとともに、検知温度に応じて前記定電流制御アンプAMP2に供給する参照電圧Vcrefを生成するチップ温度検出回路13とが設けられている。
In addition, a
上記参照電圧Vref4は、レギュレータ12により生成された定電圧Vregを抵抗R1,R2で分圧することで生成される。また、定電圧Vregは、温度センサ50と直列に接続される外付け抵抗Rtの他方の端子が接続される外部端子VREGに出力される。さらに、予備充電時間や急速充電時間等を管理するための時間を計時するカウンタなどからなるタイマー回路14と、例えば64kHzのような周波数の発振信号を生成する発振回路15とが設けられている。
The reference voltage Vref4 is generated by dividing the constant voltage Vreg generated by the
図3には、前記チップ温度検出回路13の具体的な回路構成例が示されている。
FIG. 3 shows a specific circuit configuration example of the chip
この実施例のチップ温度検出回路13は、チップ上に形成された負の温度特性を有する3個のダイオードD1〜D3が直列に接続されてなるチップ温度検知素子SNSと、該ダイオード列に電流を流す定電流源CSと、定電圧Vregを分圧する抵抗R3,R4と、R3,R4により分圧された電圧V1と定電流源CSと温度検知素子SNSとの接続ノードNaの電位Va(=3VF)とを比較するヒステリシス特性を有するコンパレータCMP0と、該コンパレータCMP0および上記定電流源CSに共通のバイアス回路BIASとからなるサーマルシャットダウン検出回路31を備える。
The chip
上記定電流源CSの電流I0と抵抗R3,R4の抵抗比は、チップ温度が140℃よりも高くなるとV1>3VFとなるように設定される。VFはダイオードの順方向電圧である。これにより、チップ温度が140℃よりも高くなると、コンパレータCMP0の出力TSがハイレベルに変化して、内部制御回路11がそれを検知してトランジスタQ3をオフさせる電圧を出力する。これによって、電流制御用トランジスタQ1がオフ状態にされて二次電池に供給される充電電流を遮断するように構成されている。なお、チップ温度検知素子SNSとしてのダイオードD1〜D3は、最も発熱量の多い電流制御用トランジスタQ1の近傍に形成しておくのが望ましい。
The resistance ratio between the current I0 of the constant current source CS and the resistors R3 and R4 is set such that V1> 3VF when the chip temperature is higher than 140 ° C. VF is the forward voltage of the diode. Thus, when the chip temperature becomes higher than 140 ° C., the output TS of the comparator CMP0 changes to a high level, and the
また、チップ温度検出回路13は、ノードNaの電位Vaをインピーダンス変換して出力するボルテージフォロワ32と、該ボルテージフォロワ32の出力電位と抵抗R11〜R14の抵抗回路で決まる電位とを入力とする引き算回路33と、該引き算回路33の出力電位Vbを反転増幅する反転アンプ34とを備える。
The chip
さらに、この反転アンプ34の後段には、反転アンプ34の出力Vcと定電圧Vregとを比較するコンパレータ35と該コンパレータ35の出力によって制御されて前記反転アンプ34の出力または定電圧Vreg(2.5V)のいずれかを後段へ伝えるセレクタ36と、前記反転アンプ34の出力Vcと定電圧Vregを抵抗R21,R22で分圧された電圧Vdとを比較するコンパレータ37と該コンパレータ37の出力によって制御されて前記セレクタ36の出力または電圧Vdのいずれかを参照電圧Vcrefとして出力するセレクタ38とが設けられている。電圧Vdは例えば0.5Vのような電位とされる。
Further, at the subsequent stage of the inverting
次に、上記のように構成されたチップ温度検出回路13の動作を、図4を用いて説明する。
Next, the operation of the chip
本実施例のチップ温度検出回路においては、温度検知素子としてのダイオードの順方向電圧VFは負の温度特性を有するため、ノードNaの電位Vaは、図4(a)に破線Aで示すように温度が高くなるほど低くなる直線に沿って変化する。Vaは、チップ温度が90℃のときに例えば2.27Vとなるように決定されている。一方、引き算回路33は抵抗R11〜R14の抵抗回路で決まる電位からVaを引いたような電位を出力するため、その出力Vbは、図4(a)に実線Bで示すように温度が高くなるほど高くなる直線に沿って変化する。抵抗R11〜R14の抵抗値は、これらの抵抗比で決まるVbが、チップ温度が90℃のときに2.5Vとなるように決定されている。
In the chip temperature detection circuit of this embodiment, since the forward voltage VF of the diode as the temperature detection element has a negative temperature characteristic, the potential Va of the node Na is as shown by a broken line A in FIG. It changes along a straight line that decreases as the temperature increases. Va is determined to be, for example, 2.27 V when the chip temperature is 90 ° C. On the other hand, since the
引き算回路33の出力電位Vbは反転アンプ34で反転増幅されるため、反転アンプ34の出力Vcは、図4(b)に一点鎖線Cで示すように、チップ温度が90℃のときに2.5Vとなる点を通り温度が高くなるほど低くなる直線に沿って変化するようになる。また、反転アンプ34の出力Vcはチップ温度が100℃のときに0.5Vとなるように入力抵抗R31と帰還抵抗R32との抵抗比が設定されている。
Since the output potential Vb of the subtracting
そして、後段のセレクタ36では、反転アンプ34の出力Vcが2.5Vよりも高いときは2.5VであるVregが、また反転アンプ34の出力Vcが2.5Vよりも低いときは反転アンプ34の出力Vcが選択され、さらにセレクタ38では、反転アンプ34の出力Vcが0.5Vよりも高いときは反転アンプ34の出力Vcが、またが0.5Vよりも低いときは0.5Vである電圧Vdが選択される。そのため、出力される参照電圧Vcrefは、図4(c)に示すように、90℃以下では2.5V一定、90℃〜100℃の範囲では温度が高くなるほど低くなる直線に沿って変化し、100℃以上では0.5V一定となるように変化する。
In the
さらに、温度が140℃を超えると、前述したように、サーマルシャットダウン検出回路31の出力に基いて電流制御用トランジスタQ1が遮断されるため、Q1によって二次電池40へ供給される充電電流IBATは、図2に示すように、90℃以下では0.8C一定、90℃〜100℃の範囲では温度が高くなるほど低くなる直線に沿って変化し、100℃〜140℃以上では0.2C一定、さらに140℃以上では0となるように制御される。
Further, when the temperature exceeds 140 ° C., as described above, the current control transistor Q1 is cut off based on the output of the thermal
なお、ここで、0.8C充電とは二次電池の特性によって決まる定格電流(1C)に対して80%の電流値で充電することを意味している。1Cでなく0.8Cとしたのは、充電の繰り返しに伴う電池の劣化を考慮したためである。また、充電電流が小さいと充電時間が長くなる。従って、充電時間との関係で、90℃以下では0.7C〜1Cの間の任意の定電流で充電するように制御するのが望ましい。また、制御を切り替えるタイミングを与える90℃や100℃の温度は、使用するICや充電対象の電池等の特性に応じて決定したものであり、このような温度に限定されるものでないことはいうまでもない。 Here, 0.8C charging means charging with a current value of 80% with respect to the rated current (1C) determined by the characteristics of the secondary battery. The reason why the temperature is set to 0.8 C instead of 1 C is because the deterioration of the battery due to repeated charging is taken into consideration. Further, when the charging current is small, the charging time becomes long. Therefore, in relation to the charging time, it is desirable to control to charge at an arbitrary constant current between 0.7 C and 1 C at 90 ° C. or less. Moreover, the temperature of 90 ° C. or 100 ° C. that gives the timing for switching the control is determined according to the characteristics of the IC to be used, the battery to be charged, etc., and is not limited to such a temperature. Not too long.
上記ように、本実施形態の充電制御用IC10による充電動作では、チップ温度が上昇し90℃を超えると、充電電流が減少されるためチップ温度の上昇が抑えられる。そのため、サーマルシャットダウン検出回路によるフェイルセーフの機能が働くことはほとんどなく、チップ温度上昇による充電電流の遮断−再開による急激なチップ温度上昇−充電電流の遮断というチャタリング現象の発生が回避されるようになる。そのため、電流再開時に急激に大きな電流が二次電池に流れ込んで二次電池の特性劣化が進むという事態も防止することができる。
As described above, in the charging operation by the charging
なお、前記実施例では、充電電流を変化させる温度範囲を90℃〜100℃としているが、これに限定されるものではない。望ましい温度範囲の下限温度は80℃〜100℃、上限温度は90℃〜120℃であり、前記温度範囲の温度差は5℃以上20℃以下、さらに望ましい温度差は8℃以上15℃以下である。さらに、前記実施例では、10℃変化する間に充電電流を0.8Cから0.2Cへ変化させているつまり電流変化率は0.06C/℃であるが、これに限定されるものではない。望ましい電流変化率は0.04C/℃〜0.08C/℃の範囲である。このような条件に設定することにより、充電中のチップ温度を所望の範囲に維持することができる。 In addition, in the said Example, although the temperature range which changes a charging current is 90 to 100 degreeC, it is not limited to this. The lower limit temperature of the desirable temperature range is 80 ° C to 100 ° C, the upper limit temperature is 90 ° C to 120 ° C, the temperature difference of the temperature range is 5 ° C to 20 ° C, and the more desirable temperature difference is 8 ° C to 15 ° C. is there. Further, in the above embodiment, the charging current is changed from 0.8 C to 0.2 C while changing by 10 ° C., that is, the current change rate is 0.06 C / ° C., but is not limited to this. . A desirable rate of current change is in the range of 0.04 C / ° C to 0.08 C / ° C. By setting such conditions, the chip temperature during charging can be maintained in a desired range.
ところで、前記チップ温度検出回路13においては、定電圧Vregを分圧する抵抗R3,R4の抵抗比を変えることで、コンパレータCMP0の参照電圧すなわちシャットダウン温度に対応した判定しきい値を変更できる。また、引き算回路33の一方の入力電位を与える抵抗R11,R12の抵抗比を変えることで、充電電流を変化させる温度範囲の下限温度(図4では90℃)に対応した判定しきい値を、さらにコンパレータ37の一方の入力電位を与える抵抗R21,R22の抵抗比を変えることで、充電電流を変化させる温度範囲の上限温度(図4では100℃)に対応した判定しきい値を変更できる。
By the way, in the chip
しかしながら、設定温度や温度範囲の下限温度および上限温度の判定しきい値を変えたい場合に、上記のように3箇所の抵抗比を変えるのは面倒であるとともに、プロセスの最終段階で変更できるようにそれぞれの箇所に複数の抵抗とヒューズなどからなる調整回路を設けると回路規模が大幅に増加してしまうという不具合がある。 However, it is troublesome to change the resistance ratio at the three locations as described above when changing the threshold values for the set temperature and the lower limit temperature and the upper limit temperature of the temperature range, and it can be changed at the final stage of the process. In addition, if an adjustment circuit including a plurality of resistors and fuses is provided at each location, there is a problem that the circuit scale greatly increases.
本実施形態の充電制御用IC10においては、前記チップ温度検出回路13内の定電流源CSによって温度検知用ダイオードD1〜D3に流す電流を変えることで、シャットダウン温度に対応した判定しきい値および充電電流を変化させる温度範囲の下限温度および上限温度に対応した判定しきい値を同時に調整できるように構成されている。
In the charging
図5には、前記サーマルシャットダウン検出回路31の具体的な回路例が示されている。
FIG. 5 shows a specific circuit example of the thermal
この実施例のサーマルシャットダウン検出回路31は、基準となる電流Irefが流されるNチャネル型のMOSFET(絶縁ゲート型電界効果トランジスタ;以下MOSトランジスタと称する)からなる電流―電圧変換用トランジスタQ11と、該トランジスタQ11とゲート共通接続されて折り返し電流を生成するカレントミラー回路を構成するMOSトランジスタQ12,Q13と、Q12と直列に接続されたPチャネル型の電流―電圧変換用MOSトランジスタQ14と、Q13と直列に接続されたPチャネル型の電流―電圧変換用MOSトランジスタQ15などからなるバイアス回路BIASを備える。
The thermal
コンパレータCMP0は、抵抗R3,R4で分圧された電圧V1と温度検知素子SNSが接続されるノードNaの電位Vaが入力されるソース共通接続の差動MOSトランジスタQ21,Q22と、該トランジスタQ21,Q22のドレイン端子と接地点との間に接続されたアクティブ負荷MOSトランジスタQ23,Q24および抵抗R41,R42;R43,R44と、トランジスタQ21,Q22の共通ソースと電源電圧VDDとの間に接続された定電流用トランジスタQ25と、バイアス回路BIASのトランジスタQ14とカレントミラー接続されたMOSトランジスタQ31およびQ31と直列に接続されたMOSトランジスタQ32を有する出力段などから構成されている。 The comparator CMP0 includes a source-commonly connected differential MOS transistors Q21 and Q22 to which a voltage V1 divided by the resistors R3 and R4 and a potential Va of a node Na to which the temperature detection element SNS is connected are input. Active load MOS transistors Q23, Q24 and resistors R41, R42; R43, R44 connected between the drain terminal of Q22 and the ground point, and a common source of the transistors Q21, Q22 and the power supply voltage VDD The output circuit includes a constant current transistor Q25, a MOS transistor Q31 connected to the transistor Q14 of the bias circuit BIAS, and a MOS transistor Q32 connected in series with the Q31.
そして、この定電流用トランジスタQ25と前記バイアス回路BIASのトランジスタQ14とがカレントミラーを構成するように接続されることにより、前記基準電流Irefに比例した所定の動作電流がコンパレータCMP0に流されるように構成されている。抵抗R41〜R44はコンパレータにヒステリシス特性を与えるためのもので、差動トランジスタQ22と抵抗R43との接続ノードにゲート端子が接続された出力段のMOSトランジスタQ32のソース端子が抵抗R43とR44の接続ノードに結合されることにより、ヒステリシス動作をする。コンパレータCMP0の出力電圧は、MOSトランジスタQ31とQ32との接続ノードに接続されたCMOSインバータINVを介して出力される。 The constant current transistor Q25 and the transistor Q14 of the bias circuit BIAS are connected to form a current mirror so that a predetermined operating current proportional to the reference current Iref flows to the comparator CMP0. It is configured. Resistors R41 to R44 are provided to provide hysteresis characteristics to the comparator. The source terminal of the output stage MOS transistor Q32 having the gate terminal connected to the connection node between the differential transistor Q22 and the resistor R43 is connected to the resistors R43 and R44. By being coupled to the node, it operates as a hysteresis. The output voltage of the comparator CMP0 is output via a CMOS inverter INV connected to a connection node between the MOS transistors Q31 and Q32.
温度検知素子SNSと直列に接続されてバイアス電流を流す定電流源CSは、この実施例では、前記バイアス回路BIASのトランジスタQ15とカレントミラーを構成するように接続されたPチャネル型のMOSトランジスタQ41と、該トランジスタQ41と並列に接続され、素子サイズがQ41の2倍に設定されたトランジスタQ42および4倍に設定されたトランジスタQ43と、トランジスタQ41〜Q43のドレイン側にそれぞれ直列形態に接続されたポリシリコンなどからなるヒューズ素子F21,F22,F23とから構成されている。 In this embodiment, the constant current source CS connected in series with the temperature detection element SNS and supplying a bias current is a P-channel type MOS transistor Q41 connected to form a current mirror with the transistor Q15 of the bias circuit BIAS. Connected in parallel to the transistor Q41, the transistor Q42 whose element size is set to double Q41, the transistor Q43 set to 4 times, and the drain side of the transistors Q41 to Q43, respectively, connected in series. It comprises fuse elements F21, F22, F23 made of polysilicon or the like.
上記ヒューズ素子F21,F22,F23の他端は互いに共通接続され、この接続ノードと接地点との間に温度検知素子SNSが接続されている。トランジスタQ42,Q43のゲート端子にはQ41のゲート電圧と同一の電圧が印加され、Q42,Q43にはQ41の2倍と4倍のドレイン電流が流れる重み電流源として動作可能に構成されている。 The other ends of the fuse elements F21, F22, and F23 are commonly connected to each other, and a temperature detection element SNS is connected between the connection node and a ground point. The same voltage as the gate voltage of Q41 is applied to the gate terminals of the transistors Q42 and Q43, and the transistors Q42 and Q43 are configured to operate as a weighted current source in which a drain current twice and four times that of Q41 flows.
さらに、この実施例のチップ温度検出回路13においては、上記バイアス回路BIASの電流―電圧変換用MOSトランジスタQ15と並列に、素子サイズがQ15の2倍のトランジスタQ16および4倍のトランジスタQ17とが設けられ、Q16,Q17のゲート端子にQ15のゲート電圧と同一の電圧が印加されるように接続されている。
Further, in the chip
また、トランジスタQ15〜Q17のドレイン側にそれぞれ直列形態にポリシリコンからなるヒューズ素子F11,F12,F13が接続されている。トランジスタQ16,Q17の素子サイズがQ15の2倍、4倍に設定され、同一の電圧がゲート端子に印加されることにより、Q16,Q17にはQ15の2倍と4倍のドレイン電流が流れるようになる。従って、トランジスタQ15に流れる電流をI1とすると、ヒューズ素子F11〜F13の設定状態に応じて、I1,2I1,3I1……7I1の7段階に電流を調整することが可能である。 Further, fuse elements F11, F12, and F13 made of polysilicon are connected in series to the drain sides of the transistors Q15 to Q17, respectively. The element sizes of the transistors Q16 and Q17 are set to be twice or four times that of Q15, and the same voltage is applied to the gate terminal, so that the drain current twice and four times that of Q15 flows through Q16 and Q17. become. Therefore, if the current flowing through the transistor Q15 is I1, it is possible to adjust the current in seven stages I1, I1, 3I1,..., 7I1 in accordance with the setting states of the fuse elements F11 to F13.
上記ヒューズ素子F11〜F13およびF21〜F23は、プロセスの最終工程でレーザビーム等により溶断可能にされており、溶断しないまま残すヒューズ素子の組合せによって、Q15〜Q17のトータルのドレイン電流とQ41〜Q43のトータルのドレイン電流との比を、全部で49通りのいずれかに設定することができるようになっている。 The fuse elements F11 to F13 and F21 to F23 can be blown by a laser beam or the like in the final step of the process, and the total drain current of Q15 to Q17 and the total drain current of Q15 to Q17 and Q41 to Q43 are determined depending on the combination of the fuse elements that remain without being blown. The total drain current ratio can be set to any one of 49 types.
図6に、温度検知用のダイオードの順方向電圧VFとチップ温度との関係が示されている。図6において、実線XはQ15〜Q17のトータルのドレイン電流とQ41〜Q43のトータルのドレイン電流との比を1:1に設定したときのVFの温度特性を示す。また、破線Yは電流比を1:1よりも大きく設定してQ41〜Q43側の電流を10%増加させたときのVFの温度特性を、さらに一点鎖線Zは電流比を1:1よりも小さく設定してQ41〜Q43側の電流を10%減少させたときのVFの温度特性を示す。 FIG. 6 shows the relationship between the forward voltage VF of the temperature detecting diode and the chip temperature. In FIG. 6, a solid line X indicates the temperature characteristics of VF when the ratio of the total drain current of Q15 to Q17 and the total drain current of Q41 to Q43 is set to 1: 1. The broken line Y shows the temperature characteristics of VF when the current ratio is set larger than 1: 1 and the current on the Q41 to Q43 side is increased by 10%, and the alternate long and short dash line Z shows the current ratio larger than 1: 1. The temperature characteristics of VF when the current on the Q41 to Q43 side is reduced by 10% with a small setting is shown.
図6より、チップ温度90℃の近傍ではT1のように電流を±10%変化させることによっておよそ80℃と100℃で90℃のときのVFと同一に、またチップ温度100℃の近傍ではT2のように電流を±10%変化させることによっておよそ90℃と110℃で100℃のときのVFと同一に、さらにチップ温度140℃の近傍ではT3のように電流を±10%変化させることによっておよそ130℃と150℃で140℃のときのVFと同一になるよう調整できることが分かる。 From FIG. 6, by changing the current by ± 10% as in T1 near the chip temperature of 90 ° C., it is the same as the VF at 90 ° C. at about 80 ° C. and 100 ° C., and T2 near the chip temperature of 100 ° C. By changing the current by ± 10%, the same as VF at 100 ° C at approximately 90 ° C and 110 ° C, and by changing the current by ± 10% as T3 near the chip temperature of 140 ° C. It turns out that it can adjust so that it may become the same as VF at about 130 degreeC and 150 degreeC at 140 degreeC.
そして、ダイオードに流す電流I0を変えて図6のようにVFの温度特性をシフトさせると、図4(b)の実線Bの減算回路出力Vbおよび一点鎖線Cの反転アンプ出力Vcを、それぞれ上下にシフトさせることができる。つまり、抵抗R3,R4の抵抗比、抵抗R11,R12の抵抗比、抵抗R21,R22の抵抗比により決まる判定しきい値電圧を変えずに、これらと比較される電圧を変えることによって判定しきい値を変えたのと同様な調整が行なえる。 Then, by changing the current I0 flowing through the diode and shifting the temperature characteristic of VF as shown in FIG. 6, the subtractor circuit output Vb of the solid line B and the inverting amplifier output Vc of the alternate long and short dash line C of FIG. Can be shifted. That is, the threshold is determined by changing the voltage compared with the resistance ratio without changing the threshold voltage determined by the resistance ratio of the resistors R3 and R4, the resistance ratio of the resistors R11 and R12, and the resistance ratio of the resistors R21 and R22. You can make the same adjustments as changing the value.
以上本発明の一実施形態について述べたが、本発明は上記実施形態に限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変更が可能である。例えば、前記実施形態では、チップ温度検知素子としてダイオードを使用しているが、バイポーラトランジスタのベース・エミッタ間PN接合をチップ温度検知素子として利用するものであっても良い。 Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made based on the technical idea of the present invention. For example, in the above embodiment, a diode is used as the chip temperature detection element, but a base-emitter PN junction of a bipolar transistor may be used as the chip temperature detection element.
また、前記実施形態においては、温度検知素子SNSとして3段積みのダイオードD1〜D3を使用しているが、直列に接続するダイオードの段数を、ヒューズ素子等を用いて変えられるように構成しても良い。ダイオードの段数を変えることによって図6におけるVFのチップ温度特性線の傾きひいては図3(B)の一点鎖線Cの傾きさらには図2の充電電流の変化率を変えることができる。従って、前記実施形態のダイオードに流す電流を変化させる手段と組み合わせることでさらに多彩な調整が可能となる。 In the embodiment, the three-stage diodes D1 to D3 are used as the temperature detection element SNS. However, the number of diodes connected in series can be changed using a fuse element or the like. Also good. By changing the number of diode stages, the slope of the VF chip temperature characteristic line in FIG. 6 and the slope of the alternate long and short dash line C in FIG. 3B and the rate of change of the charging current in FIG. 2 can be changed. Therefore, various adjustments can be made by combining with the means for changing the current passed through the diode of the embodiment.
以上の説明では、本発明を二次電池の充電制御用ICに適用した例を説明したが、本発明にそれに限定されるものではなく、二次電池の充電制御回路の他に、DC−DCコンバータやLDO(低飽和型シリーズレギュレータ)のような直流電源回路、WLED(ホワイト発光ダイオード)ドライバ回路等複数の電源系回路を搭載したパワーマネージメントICのような多機能電源制御用ICにも広く利用することができる。 In the above description, the example in which the present invention is applied to the secondary battery charge control IC has been described. However, the present invention is not limited thereto, and in addition to the secondary battery charge control circuit, the DC-DC Widely used in multi-function power supply control ICs such as power management ICs equipped with multiple power supply systems such as DC power supply circuits such as converters and LDOs (low-saturation series regulators) and WLED (white light-emitting diode) driver circuits can do.
10 充電制御用IC
11 内部制御回路
12 レギュレータ
13 チップ温度検出回路
14 タイマー回路
15 発振回路
31 サーマルシャットダウン検出回路
32 ボルテージフォロワ
33 引き算回路
34 反転アンプ
35,37 コンパレータ
36,38 セレクタ
20 直流電源
40 二次電池
50 電池温度センサ(サーミスタ)
SNS 温度検知素子
10 Charge control IC
11
SNS temperature sensing element
Claims (7)
前記温度検知素子に流す電流を変化させて、シャットダウンの設定温度の判定しきい値および電流制御する温度範囲の上限、下限温度の判定しきい値を同時に調整可能に構成したことを特徴とする充電制御用半導体集積回路。 A temperature detection circuit that generates a voltage according to the chip temperature using an element having a PN junction as a temperature detection element, and a threshold value for determining a set temperature for shutdown and a current range based on the voltage of the temperature detection circuit Is a semiconductor integrated circuit for charge control having a function of controlling the charging current supplied to the secondary battery,
The charging is characterized in that the current flowing through the temperature detection element is changed so that the judgment threshold value for the set temperature for shutdown and the judgment threshold values for the temperature range upper limit and lower limit temperature can be adjusted simultaneously. Control semiconductor integrated circuit.
前記制御回路は、チップ温度が電流遮断設定温度よりも低い所定の温度範囲にあるときは温度が高くなるほど前記充電電流を減らし、チップ温度が前記温度範囲の下限温度より低い状態では所定の電流値の充電電流を流し、前記温度範囲の上限温度から前記電流遮断設定温度までは前記所定の電流値よりも小さな充電電流を流すように前記電流制御用トランジスタを制御し、
前記温度検出回路は、所定のバイアス電圧を発生するバイアス回路と、シャットダウンの要否を判定する第1判定用比較回路と、前記温度検知素子に電流を流す電流源回路と、前記所定の温度範囲を判定する第2判定用比較回路と、を備え、
前記バイアス回路と前記電流源回路との間にはミラー比を変更可能なカレントミラー回路が設けられ、該カレントミラー回路のミラー比を変えることで前記温度検知素子に流す電流を変化させて、電流遮断設定温度の判定しきい値および電流制御する温度範囲の上限または下限温度の判定しきい値を同時に調整可能に構成されていることを特徴とする充電制御用半導体集積回路。 A temperature detection circuit that generates a voltage corresponding to a chip temperature using an element having a PN junction as a temperature detection element, a current control transistor provided between a voltage input terminal and an output terminal, and an output of the temperature detection circuit A control circuit for controlling a charging current supplied to a secondary battery by controlling the current control transistor based on a voltage, and a charge control semiconductor integrated circuit comprising:
The control circuit reduces the charging current as the temperature increases when the chip temperature is in a predetermined temperature range lower than the current cutoff set temperature, and the predetermined current value when the chip temperature is lower than the lower limit temperature of the temperature range. And the current control transistor is controlled to flow a charging current smaller than the predetermined current value from the upper limit temperature of the temperature range to the current cutoff set temperature,
The temperature detection circuit includes: a bias circuit that generates a predetermined bias voltage; a first determination comparison circuit that determines whether shutdown is necessary; a current source circuit that supplies current to the temperature detection element; and the predetermined temperature range A second determination comparison circuit for determining
A current mirror circuit capable of changing a mirror ratio is provided between the bias circuit and the current source circuit, and by changing a mirror ratio of the current mirror circuit, a current flowing through the temperature detection element is changed, thereby providing a current. A semiconductor integrated circuit for charge control, wherein a judgment threshold value for a cut-off set temperature and a judgment threshold value for an upper limit or a lower limit temperature of a temperature range for current control can be adjusted simultaneously.
所定の電圧から前記温度検知素子により生じる電圧を減算する減算回路と、
該減算回路の出力を反転増幅する反転増幅回路と、
該反転増幅回路の出力と第1の電圧とを比較する第1コンパレータと、
該第1コンパレータの出力によって制御され、前記反転増幅回路の出力が前記第1の電圧よりも低いときは前記反転増幅回路の出力を、また前記反転増幅回路の出力が前記第1の電圧よりも高いときは前記第1の電圧を選択的に後段に伝達する第1選択手段と、
前記反転増幅回路の出力と前記第1の電圧よりも低い第2の電圧とを比較する第2コンパレータと、
該第2コンパレータの出力によって制御され、前記反転増幅回路の出力が前記第2の電圧よりも高いときは前記反転増幅回路の出力を、また前記反転増幅回路の出力が前記第2の電圧よりも低いときは前記第2の電圧を選択的に後段に伝達する第2選択手段と、
を備えていることを特徴とする請求項3〜5のいずれかに記載の充電制御用半導体集積回路。 The temperature detection circuit includes:
A subtracting circuit for subtracting a voltage generated by the temperature sensing element from a predetermined voltage;
An inverting amplifier circuit for inverting and amplifying the output of the subtracting circuit;
A first comparator for comparing the output of the inverting amplifier circuit with a first voltage;
Controlled by the output of the first comparator, the output of the inverting amplifier circuit is lower when the output of the inverting amplifier circuit is lower than the first voltage, and the output of the inverting amplifier circuit is higher than the first voltage. First selection means for selectively transmitting the first voltage to a subsequent stage when it is high;
A second comparator for comparing the output of the inverting amplifier circuit with a second voltage lower than the first voltage;
Controlled by the output of the second comparator, the output of the inverting amplifier circuit is higher when the output of the inverting amplifier circuit is higher than the second voltage, and the output of the inverting amplifier circuit is higher than the second voltage. Second selection means for selectively transmitting the second voltage to a subsequent stage when the voltage is low;
The semiconductor integrated circuit for charge control according to claim 3, comprising:
前記温度検出回路の出力電圧が前記定電流制御アンプに参照側電圧として供給されるように構成されていることを特徴とする請求項3〜6のいずれかに記載の充電制御用半導体集積回路。 A constant current control amplifier that controls the control voltage so that a voltage according to the output charging current is fed back and a constant current flows through the current control transistor,
7. The semiconductor integrated circuit for charge control according to claim 3, wherein an output voltage of the temperature detection circuit is supplied as a reference voltage to the constant current control amplifier.
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