具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细、完整地说明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面通过几个具体的实施例对本发明提供的驱动电路及高压多路电池监测开关做详细说明。

如图2本发明高压多路复用器功能框图所示，高压多路复用器包括驱动模块11，偏置模块12和开关模块13；

驱动模块11用于控制高压多路复用器中开关模块的导通状态；

偏置模块12：为开关模块和驱动电路提供偏置电压或偏置电流；

开关模块13：通过驱动电路的控制，采集的多路电池的输入电压信号。当开关模块13处于导通状态时，开关模块13所连接的多路电池组的电压便会通过开关模块13被采集到，即多路电池组的电压通过开关模块13输入到后级处理电路(图中并未示意)。

下面对各模块分别进行介绍说明：

如图3本发明驱动模块功能框图；驱动模块11(也称之为驱动电路)用于控制高压多路复用器中开关模块的导通状态；包括：下拉电流生成模块113、输出驱动生成模块111和输出反馈模块112；

下拉电流生成模块113：将偏置电压信号转化为下拉电流；

输出驱动生成模块111：产生输出驱动信号，用于驱动控制高压多路复用器的开关模块的导通状态；

输出反馈模块112：对高压多路复用器开关模块的输出信号进行反馈，进而在输出驱动生成模块产生输出驱动信号。

如图4本发明偏置模块功能框图；偏置模块12包括上拉电流产生模块121和偏置电压产生模块122；

偏置电压产生模块122：将输入的偏置电流转化为偏置电压信号，并为所述上拉电流产生模块提供工作电流I4；

上拉电流产生模块121：通过电流镜结构将工作电流I4转化为上拉电流信号I5。

如图5本发明开关模块功能框图；开关模块13包括电压传输模块131、下拉控制模块132、稳压二极管D1和D2；

电压传输模块131：通过下拉控制模块132和所述驱动电路11的控制采集高压多路电池的输入电压信号；

下拉控制模块132：通过控制信号的不同状态和所述驱动电路11控制电压传输模块的导通状态；

所述稳压二极管D1的正向端连接所述上拉电流信号、反向端连接所述输出驱动信号；

所述稳压二极管D2的正向端连接所述输出信号；反向端连接所述输出驱动信号和D2。

下面对各模块的具体结构进行详细描述：

如图6本发明驱动模块的电路原理图所示；下拉电流生成模块113放大器将外部输入的偏置电压信号转化为下拉电流。放大器为共源极放大器。当然如果为双极型工艺时，放大器也可以为共射级的三极管结构放大器。这里放大器为共源极放大器包括NMOS管MN8和电阻R3；MN3的栅极接偏置电压信号、MN3的源极接地、MN3的漏极接所述电阻R3的一端；电阻R3的另一端接所述输出驱动生成模块，为所述输出驱动生成模块111提供下拉电流I3。

输出驱动生成模块111为共源共栅结构的电流镜；输出驱动生成模块111的输入接所述下拉电流生成模块113中所述电阻R3的另一端；输出驱动生成模块111的输出为输出驱动信号。输出驱动生成模块111的共源共栅结构的电流镜包括PMOS管MP8、MP9、MP4和MP5；PMOS管MP8、MP9、MP4和MP5的栅极和所述MP5的漏极接所述电阻R3的另一端；MP8和MP9的源极接电源电压；MP8的漏极和MP4的源极连接；MP9的漏极和MP5的源极连接；MP4的漏极连接所述输出驱动信号。特别的PMOS管MP4和MP5可以为双扩散PMOS管(图中以DMP4和DMP5示意)。

输出反馈模块112包括PMOS管MP3和电阻R2；PMOS管MP3的栅极接输出信号，源极接所述输出驱动信号、漏极接通过电阻R2接地。特别的PMOS管MP3可以为双扩散PMOS管(图中以DMP3示意)。

这里使用双扩散PMOS管的好处是能够承受更高的电压，以便满足如果电池串联个数很多时电压很大的情况下的使用。本发明上下文中提到的双扩散MOS管都是为了能够满足更高电压的使用。

如图7本发明偏置模块的电路原理图所示；所述偏置模块12包括上拉电流产生模块121和偏置电压产生模块122；所述上拉电流产生模块121通过电流镜结构将工作电流I4转化为上拉电流信号I5。电流镜结构为共源共栅结构的电流镜；共源共栅结构的电流镜；包括PMOS管MP10、MP11、MP6和MP7；PMOS管MP10、MP11、MP6和MP7的栅极和所述MP7的漏极以及所述偏置电压产生模块的工作电流信号I4连接；MP10和MP11的源极接电源电压；MP10的漏极和MP6的源极连接；MP11的漏极和MP7的源极连接；MP6的漏极连接所述上拉电流信号。PMOS管MP6和MP7为双扩散PMOS管。

偏置电压产生模块122包括NMOS管MN1、MN2和MN3；NMOS管MN1和MN2的源极接地；NMOS管MN1、MN2和MN3的栅极接输入偏置电流信号和偏置电压信号；NMOS管MN2的漏极和MN3的源极连接；NMOS管MN3的漏极输出工作电流信号I4。NMOS管MN3为双扩散NMOS管(图中以DMN3示意)。

如图8本发明开关模块的电路原理图所示，电压传输模块131包括电阻R1、双扩散PMOS管MP1和MP2；电阻R1的一端和MP1的源极接采集的高压多路电池的电压信号VIN；电阻R1的另一端和MP1的栅极连接第一电流信号I1；MP1的漏极和MP2的漏极连接；MP2的源极连接所述输出信号；MP2的栅极连接所述上拉电流信号和第二电流信号I2。

下拉控制模块132包括NMOS管MN4、MN5、MN6和MN7；MN4和MN5的源极接地、栅极接所述偏置电压信号；MN4和MN5的漏极分别接MN6和MN7的源极；MN6和MN7的栅极接控制信号；MN6的漏极接所述上拉电流信号和第二电流信号I2；NMOS管MN6和MN7可以为双扩散NMOS管(图中以DMN6和DMN7示意)。

作为一个优选实施例，如图9本发明电池监测开关的高压多路复用器的电路原理图所示；高压多路复用器的驱动模块11，偏置模块12和开关模块13中各个器件的连接关系。这里需要说明的是，开关模块13可以为并联多个，这样的目的是为了能够应用于多个电池串联的情况。

对于图9中开关的工作过程，这里进行简要分析说明。

当控制信号为低电平时，电压传输模块关闭。DMN7、DMN6管不导通，R1两端无压降，DMP1管不导通，DMP2管的栅极电压受上拉电流信号I5影响，被拉到高电平(电源电压)，此时开关管DMP2的VSG_DMP2＝V_outa-V_PP＜0，DMP2不会开启。该通道严格(电压传输模块)关闭。这保证了在选择某一开关时不会导致别的开关误开启。

当控制信号为高电平时，电压传输模块开启。DMN7、DMN6管导通，R1两端产生的电压降用来给DMP1管提供稳定的栅源电压，使之开启。此时R1两端产生压降:VSG_DMP1＝I_b1·R₁，使得DMP1管导通；DMP2管栅极电压被拉至低电平，VSG_DMP2＝V_D1-V_D2，稳压管D1、D2的稳压值之差使DMP2管导通，最后使得这一开关组的输出信号的电压≈VIN(即：电压传输模块的输出电压等于输入电压)。由于复用驱动模块11，其他严格关闭的通道并不影响该通道的开启。

如图10本发明电池监测开关的高压多路复用器的应用示意图，左边为多个电池(图中示意为n个)串联，多个开关模块13(图中示意为n+1个)一端分别连接串联电池组的一端，多个开关模块13的另一端共同连接驱动电路(驱动模块11)，多个开关模块13分别受控制信号控制，共同被驱动电路(驱动模块11)驱动；这样多个开关模块13就可以分别导通，用于采集电池组的不同端口的串联电压。采集的电压通过模数转换器就可以给后续电路进行处理了。说明图中未示意偏置模块。

与现有技术相比，本发明的驱动电路结构简单、可靠性高；而且可以在电池监测开关的高压多路复用器中进行复用，能够保证电压传输模块严格关闭，同时别的开关不会误开启，其他严格关闭的通道并不影响正常通道的开启。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。