[发明专利]半导体装置

说明书

提供了一种半导体装置，其能够在保持安全性的同时更快地关断放电控制晶体管。在放电停止处理中，控制单元导通开关元件，并且执行第一放电停止模式，在第一放电停止模式中，经由负载撤消放电控制晶体管的栅极电压，并且在预定的放电停止模式切换定时处，控制单元切换至第二放电停止模式，在第二放电停止模式中，直接将放电控制晶体管的栅极电压撤消到低电压电源。

相关申请的交叉引用

于2017年12月22日提交的日本专利申请第2017-246715号的包括说明书、附图和摘要的公开内容通过引用全部并入本文。

技术领域

本发明涉及一种半导体装置。

背景技术

具有可充电/不可充电的电池单元的电池组安装在各种装置(负载)中，例如，智能电话、PC、电动工具以及服务器的备用电源。电池单元的性能根据其中安装有电池单元的装置而变化，并且例如，电池单元所使用的用于向负载供电的电压的范围为从几伏到诸如几十伏的非常高的电压。

电池组包括控制充电控制晶体管和放电控制晶体管的导通/关断的电池单元控制电路。例如，当充电控制晶体管处于导通时，向充电控制晶体管的栅极施加由升压电路生成的电压。

在日本未经审查的专利申请公开2015-186293号中，公开了一种可以减少功耗的驱动电路。根据上述专利文献，驱动电路(1)包括输出电路(10)并且输出电路(10)包括输出节点(A)和(B)，通过输出节点(A)和(B)，用于驱动充电泵电路(30)的驱动时钟信号(CP1)和(CP2)被输出到充电泵电路(30)。输出电路(10)基于第一时钟信号(CK1)和第二时钟信号(CK2)生成驱动时钟信号(CP1)和驱动时钟信号(CP2)，第二时钟信号(CK2)的电压电平在第一时钟信号(CK1)的电压电平变化的时段期间不变。此外，在驱动时钟信号(CP1)和(CP2)的电压电平变化之前的时段中，输出电路(10)基于第二时钟信号(CK2)将用于驱动时钟信号(CP1)和(CP2)的输出节点(A)和(B)保持在高阻抗状态。

上面括号中所示的符号代表表示上述专利文献所附的图1所示的构成元件的符号。上面所提到的驱动电路和充电泵电路是在前述电池单元控制电路中包括的电路，并且充电泵电路是对应于前述升压电路的电路。

发明内容

使用时，电池组生成热量并且可能会点燃，从而要求电池组安全性的改善。电池组中的热量生成的主要来源是包括电池单元、充电控制晶体管以及放电控制晶体管的充电/放电路径。

具体地，当放电控制晶体管关断时，导通电阻增加并且晶体管中的热量生成增加。这使得放电控制晶体管经受可能会击穿元件的大负载。

当放电控制晶体管关断时，电池组的正侧端用作放电控制晶体管的源极，并且当停止放电时，在电池组的正侧端处的电压也下降，从而放电控制晶体管的源极电压和栅极电压之差在短时间内不会减小。这减慢了放电控制晶体管的关断。

本发明的其它目的和新颖特征将从以下说明和附图中变得明显。

在根据本说明书中所描述的本发明的多个实施例的半导体装置中，一个实施例的半导体装置被描述如下。该半导体装置控制在电池组中包括的电池单元的放电和充电。该半导体装置包括：升压电路，该升压电路具有经由第一节点耦合至电池组的正侧端的输入端和经由第二节点耦合至放电控制晶体管的栅极的输出端；具有耦合至第一节点的一端和耦合至第二节点的另一端的开关元件；具有耦合至第二节点的一端和耦合至低电压电源的另一端的用于电压撤消(withdrawal)的第一开关元件；以及控制单元，该控制单元耦合至开关元件的栅极和用于电压撤消的第一开关元件的栅极，并且该控制单元控制开关元件的栅极电压和用于电压撤消的第一开关元件的栅极电压。第一节点耦合至放电控制晶体管的源极。