DE112007001293T5 - Energieversorgungssteuerung - Google Patents

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Abstract

Eine Energieversorgungssteuerung zur Steuerung der Energiezufuhr an eine Last durch EIN-AUS-Schalten eines Halbleiterschaltelements, das in einer Stromversorgungsleitung angeordnet ist, die zwischen einer Energiequelle und der Last verläuft, wobei:
ein Bruchanomaliesignal ausgegeben wird, wenn ein Laststrom, der durch das Halbleiterschaltelement fließt, niedriger als ein Bruchanomalieschwellenwert ist; und
der Bruchanomalieschwellenwert gemäß einer ausgangsseitigen Spannung des Halbleiterschaltelements geändert wird.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Energieversorgungssteuerung und betrifft insbesondere die Erkennung einer Drahtbruchanomalie.
  • STAND DER TECHNIK
  • Es ist eine Energieversorgungssteuerung bekannt, bei der ein Hochleistungs-Halbleiterschaltelement wie ein Leistungs-MOSFET in einer Stromversorgungsleitung angeordnet ist, die zwischen einer Energiequelle und einer Last verläuft und welche so konfiguriert ist, dass die Energieversorgung an die Last durch Schalten des Halbleiterschaltelements zwischen EIN und AUS gesteuert wird. Bei einer solchen Energieversorgungssteuerung ist es bekannt, dass eine Selbstschutzfunktion zum Schutz ihres eigenen Halbleiterschaltelements vorgesehen ist. Die Selbstschutzfunktion schaltet das Halbleiterschaltelement durch Steuern des Potentials am Steueranschluss (zum Beispiel im Fall eines MOSFET des Gates) des Halbleiterschaltelements aus, wenn ein Überstrom (zum Beispiel ein anormaler Strom) auf der Stromversorgungsleitung aufgrund beispielsweise eines Kurzschlusses in der Last aufgetreten ist. Insbesondere ist gemäß der JP-A-2001-217696 ein Stromerkennungswiderstand (Shunt-Widerstand) seriell mit dem Lastanschluss (zum Beispiel Source oder Drain im Falle eines MOSFET) des Halbleiterschaltelements verbunden und ein Laststrom, der durch das Halbleiterschaltelement fließt, wird basierend auf der Zwischenanschlussspannung des Widerstands erkannt. Wenn der Laststrom größer als ein bestimmter Schwellenwert ist, wird das Auftreten einer Überstromanomalie bestimmt, um das Halbleiterschaltelement abzuschalten, was zu einem Abschaltzustand führt.
  • BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • (Von der Erfindung zu lösendes Problem)
  • Aufgrund bestimmter Umstände kann beispielsweise ein Drahtbruch in einer Energieversorgungsleitung auftreten, die zwischen dem Lastanschluss des Halbleiterschaltelements und der Last verläuft. Die Drahtbruchanomalie sollte in manchen Fällen erkannt werden. Beispielsweise in dem Fall, dass die obige Energieversorgungssteuerung verwendet wird, die Energieversorgung an eine Fahrzeuglampe zu steuern, um Tagbeleuchtung (oder Tagfahrlicht) zu liefern, ist es für einen Fahrzeugfahrer schwierig, bei Tageslicht herauszufinden, dass die Fahrzeuglampe aufgrund eines Drahtbruchs nicht in der Lage ist, normal einzuschalten. In diesem Fall ist es besonders wichtig, dass die Drahtbruchanomalie erkannt wird. Wenn beispielsweise ein Drahtbruch am gesamten oder einem Teil der obigen Stromversorgungsleitung aufgetreten ist, nimmt der Lastwiderstand zu. Wenn somit der Lastwiderstand einen bestimmten Wert übersteigt, kann auf der Grundlage hiervon eine Drahtbruchanomalie bestimmt werden. Ein Aufbau für diese Bestimmung kann beispielsweise ein Aufbau sein, bei dem eine Drahtbruchanomalie bestimmt wird, wenn ein Laststrom unter einen bestimmten Schwellenwert fällt. Bei diesem Aufbau ändert sich jedoch ein Lastwiderstandswert, auf dessen Grundlage eine Drahtbruchanomalie bestimmt wird, mit Schwankungen der Energieversorgungsspannung. Dies führt zu dem Problem, dass die Erkennung einer Drahtbruchanomalie nicht in der Lage sein kann, ein genaues Erkennungsergebnis zu liefern. Angesichts hiervon werden üblicherweise die Energieversorungsspannung und der Laststrom gemessen und die Drahtbruchanomalie wird bestimmt, indem unter Verwendung eines Mikrocomputers die Messungen verarbeitet werden.
  • (Aufgabe) Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der voranstehenden Umstände gemacht und es ist Aufgabe hiervon, eine Energieversorgungssteuerung zu schaffen, die in der Lage ist, eine Drahtbruchanomalie ohne Verwendung eines Mikrocomputers zu erkennen.
  • (Mittel zur Lösung der Aufgabe)
  • Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird bei einer Energieversorgungssteuerung zur Steuerung der Energieversorgung an der Last durch das EIN/AUS-Schalten eines Halbleiterschaltelements in einer Energieversorgungsleitung zwischen einer Energiequelle und der Last ein Bruchanomaliesignal ausgegeben, wenn ein durch das Halbleiterschaltelement fließender Laststrom niedriger als ein Bruchanomalie schwellenwert ist. Der Bruch wird gemäß der ausgangsseitigen Spannung des Halbleiterschaltelements geändert.
  • Es sei festzuhalten, dass „die ausgangsseitige Spannung des Halbleiterschaltelements" bei der vorliegenden Erfindung der Source-Spannung entspricht, wenn ein Leistungs-MOSFET ein Beispiel des Halbleiterschaltelements vom N-Kanal-Typ ist und der Drain-Spannung entspricht, wenn er vom P-Kanal-Typ ist.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung enthält eine Energieversorgungssteuerung ein Halbleiterschaltelement, angeordnet in einer Stromversorgungsleitung von einer Energiequelle zu einer Last, ein Stromerkennungselement, das einen Laststrom zu erkennen vermag, der durch das Halbleiterschaltelement fließt, und einem Bruchanomalieerkennungsschaltkreis, der ein Bruchanomaliesignal auszugeben vermag, wenn basierend auf einem Erkennungssignal von dem Stromerkennungselement bestimmt wird, das ein durch das Halbleiterschaltelement fließender Laststrom niedriger als ein Bruchanomalieschwellenwert ist, während sich das Halbleiterschaltelement in dem EIN-Zustand befindet. Weiterhin enthaltend ist ein Schwellenwerteinstellschaltkreis, der den Bruchanomalieschwellenwert gemäß der ausgangsseitigen Spannung des Halbleiterschaltelements zu ändern vermag.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Bruchanomaliesignal ausgegeben, wenn ein durch das Halbleiterschaltelement fließender Laststrom niedriger als der Bruchanomalieschwellenwert ist. Weiterhin wird der Bruchanomalieschwellenwert gemäß der ausgangsseitigen Spannung des Halbleiterschaltelements geändert. Wenn der Bruchanomalieschwellenwert angenommener Weise auf einen festen Wert gesetzt wird, ändert sich ein Lastwiderstandswert, auf dessen Grundlage eine Drahtbruchanomalie bestimmt wird, mit einer Änderung der Energieversorgungsspannung, um ein Beispiel zu nennen. Im Gegensatz hierzu wird bei der vorliegenden Erfindung der Bruchanomalieschwellenwert gemäß der ausgangsseitigen Spannung des Halbleiterschaltelements geändert. Damit kann ein Drahtbruch durchgehend basierend auf dem gleichen Lastwiderstandswert erkannt werden, ungeachtet von Schwankungen der Energieversorgungsspannung. Weiterhin ist ein Mikrocomputer oder dergleichen nicht notwendig.
  • Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung ist in einer Energieversorgungssteuerung gemäß dem zweiten Aspekt der Schwellenwerteinstellschaltkreis als ein Spannungsteilerschaltkreis vorgesehen, der die ausgangsseitige Spannung des Halbleiterschaltelements zu teilen vermag. Ein Laststrom entsprechend der geteilten Spannung hiervon wird als Bruchanomalieschwellenwert verwendet.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Schaltkreisaufbau vereinfacht, da der Schwellenwerteinstellschaltkreis alleine unter Verwendung von Widerständen gebildet werden kann. Weiterhin ist im Falle eines Aufbaues, bei dem ein Erkennungswiderstand, durch welchen ein Strom entsprechend eines Laststroms fließt, so vorgesehen ist, dass eine Drahtbruchanomalie basierend auf einem Vergleich der Anschlussspannung des Erkennungswiderstandes mit der geteilten Spannung des Spannungsteilerschaltkreises erkannt werden kann, der Spannungsteilerschaltkreis bevorzugt auf einem einzelnen Chip oder in einer Packung angeordnet, während der Erkennungswiderstand als ein externes Element vorgesehen ist. Mit diesem Aufbau können sich die Widerstandswerte der Spannungsteilerwiderstände, die den Spannungsteilerschaltkreis bilden, sich in gleiche Richtung ändern (d. h. in Erhöhungsrichtung oder Verringerungsrichtung des Widerstandswertes), und zwar aufgrund von Herstellungsgründen des Chips oder dergleichen und damit unterliegt das Widerstandsverhältnis zwischen ihnen keinen Schwankungen. Folglich kann eine Anomalie genau erkannt werden, wobei Unempfindlichkeit gegenüber Herstellungsschwankungen vorliegt, wenn ein externes Element mit einem geeigneten Widerstandswert als Erkennungswiderstand gewählt wird, gemäß dem zu erkennenden anomalen Stromwert, nach Vervollständigung des Chips oder dergleichen.
  • Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung enthält eine Energieversorgungssteuerung gemäß dem zweiten oder dritten Aspekt weiterhin einen Schaltsteuerschaltkreis, der das Halbleiterschaltelement basierend auf einem Eingang eines N-Signals einschalten kann. Der Bruchanomalieerkennungsschaltkreis enthält einen ersten Filterschaltkreis, der einen Ausgang des Bruchanomaliesignals unterdrücken kann, bis die verstrichene Zeit seit einer Eingabe des EIN-Signals zumindest eine erste Zeit erreicht hat.
  • Wenn das EIN-Signal zum Beginn der Energieversorgung eingegeben wird, kann der Laststrom anfänglich niedriger als der Bruchanomalieschwellenwert sein, auch wenn eine Drahtbruchanomalie nicht aufgetreten ist. Angesichts hiervon wird gemäß der vorliegenden Erfindung die Ausgabe eines Bruchanomaliesignals zumindest eine erste Zeit lang beginnend mit einer Eingabe des EIN-Signals unterdrückt.
  • Gemäß einem fünften Aspekt der Erfindung enthält bei einer Energieversorgungssteuerung gemäß einem der zweiten bis vierten Aspekte der Bruchanomalieerkennungsschaltkreis einen Bestimmungsschaltkreis, der ein Anzeigesignal auszugeben vermag gemäß der Größenbeziehung zwischen dem Laststrom und dem Bruchanomalieschwellenwert und enthält weiterhin einen zweiten Filterschaltkreis, der das Bruchanomaliesignal auszugeben vermag, wenn der Bestimmungsschaltkreis ein Anomalieanzeigesignal ausgibt, das anzeigt, dass der Laststrom niedriger als der Bruchanomalieschwellenwert ist, und zwar durchgängig während wenigstens einer zweiten Zeit.
  • Gemäß einem sechsten Aspekt der Erfindung gibt bei einer Energieversorgungssteuerung gemäß dem fünften Aspekt der zweite Filterschaltkreis ein normales Signal aus, wenn der Bestimmungsschaltkreis ein Normalanzeigesignal ausgibt, das anzeigt, dass der Laststrom gleich oder höher als der Bruchanomalieschwellenwert ist.
  • Gemäß einem siebten Aspekt der Erfindung enthält bei einer Energieversorgungssteuerung gemäß dem sechsten Aspekt der zweite Filterschaltkreis einen Timerschaltkreis, der wiederholt die zweite Zeit zu messen vermag und ein Löschsignal am Ende einer jeden Messung der zweiten Zeit ausgibt. Der zweite Filterschaltkreis enthält weiterhin einen Zählerschaltkreis, der die Anzahl von Ausgängen des Löschsignals vom Timerschaltkreis zu zählen vermag, während der Bestimmungsschaltkreis das Anomalieanzeigesignal ausgibt. Der Zählerschaltkreis gibt das Bruchanomaliesignal aus, wenn die gezählte Anzahl eine Mehrzahl erreicht. Die gezählte Anzahl wird zurückgesetzt, wenn der Bestimmungsschaltkreis als Normalanzeigesignal ausgibt.
  • Bei der Erfindung gemäß obiger Beschreibung wird das Bruchanomaliesignal ausgegeben, wenn der Laststrom niedriger als der Bruchanomalieschwellenwert durchgängig für wenigstens die zweite Zeit lang bleibt. Damit können Auswirkungen von Rauschen oder dergleichen unterdrückt werden, was zu einer genauen Erkennung einer Drahtbruchanomalie führt. Bevorzugt wird ein Normalsignal ausgegeben (d. h. das Bruchanomaliesignal wird unterbrochen), wenn der Laststrom gleich oder höher als der Bruchanomalieschwellenwert wird, wie beim sechsen Aspekt. Weiterhin ist der Aufbau gemäß dem siebten Aspekt als bestimmte Struktur hierfür bevorzugt.
  • (Effekt der Erfindung)
  • Der Bruchanomalieschwellenwert wird gemäß der ausgangsseitigen Spannung des Halbleiterschaltelements geändert und damit kann ein Drahtbruch durchgängig basierend auf dem gleichen Lastwiderstandswert ungeachtet von Änderungen der Energieversorgungsspannung erkannt werden. Weiterhin ist ein Mikrocomputer oder dergleichen nicht notwendig.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • [1] ist ein Blockdiagramm, das den allgemeinen Aufbau einer Energieversorgungssteuerung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • [2] ist ein Schaltkreisdiagramm eines internen Massegenerators;
  • [3] ist ein Schaltdiagramm einer Source-Potentialsteuerung, eines Schwellenwertspannungsgenerators und eines Stromanomaliedetektors;
  • [4] ist eine Grafik zur Erläuterung von Einstellwerten eines ersten Anomalieschwellenwertstroms und eines zweiten Anomalieschwellenwertstroms;
  • [5] ist ein Schaltkreisdiagramm eines Steuerlogikabschnitts;
  • [6] ist eine Tabelle, die eine entsprechende Beziehung zwischen Zählwerten eines Schmelzzählers und eines FR-Zählers und eines Schwellenwertwahlsignals zeigt;
  • [7] ist ein Zeitdiagramm verschiedener Signale zur Erläuterung der Arbeitsweise der Energieversorgungssteuerung (im normalen Zustand);
  • [8] ist ein Zeitdiagramm verschiedener Signale zur Erläuterung der Arbeitsweise der Energieversorgungssteuerung (während eines Überstroms); und
  • [9] ist ein Zeitdiagramm verschiedener Signale zur Darstellung der Arbeitsweise der Energieversorgungssteuerung (während eines Schmelzstroms).
  • BESTE WEISE ZUR DURCHFÜHRUNG DER ERFINDUNG
  • Eine Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 9 beschrieben. In der Zeichnung ist ein Überstrich an einem Symbol die Anzeige, dass bei jedem der verschiedenen Signale ein Signal dargestellt ist, das ein niedriges aktives Signal ist.
  • 1. Aufbau der Energieversorgungssteuerung
  • 1 ist ein Blockdiagramm, das den allgemeinen Aufbau einer Energieversorgungssteuerung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Die Energieversorgungssteuerung 10 kann in ein nicht gezeigtes Fahrzeug eingebaut werden und dient zur Steuerung der Energieversorgung von einer Energieversorgungsquelle (nachfolgend als „Energiequelle 12" bezeichnet) zu einer Last 11. Die Last 11 kann ein Heizer zur Scheibenenteisung (als lineare resistive Last), eine Fahrzeuglampe oder ein Motor (als L-Last (oder induktive Last)) für ein Kühlgebläse oder einen Scheibenwischer sein, um Beispiele zu nennen. Nachfolgend bedeutet „Last" eine von der Energieversorgungssteuerung 10 zu steuernde Vorrichtung und enthält nicht einen elektrischen Draht 30, der zwischen die Energieversorgungssteuerung 10 und die gesteuerte Vorrichtung gesetzt ist. Die Last 11 und der elektrische Draht 30 werden gemeinsam als „externer Schaltkreis" bezeichnet.
  • Genauer gesagt, die Energieversorgungssteuerung 10 enthält einen Leistungs-MOSFET 14 (d. h. ein Beispiel für ein „Halbleiterschaltelement") als einen Leistungs-FET auf einer Stromversorgungsleitung 13, die zwischen der Energiequelle 12 und der Last 11 verläuft. In der Energieversorgungssteuerung 10 wird ein Steuersignal On, beispielsweise ein Konstantspannungssignal oder ein PWM-Steuersignal (pulsbreitenmoduliertes Signal) dem Gate des Leistungs-MOSFET 14 angelegt, um den Leistungs-MOSFET zwischen EIN und AUS zu schalten. Damit wird die Energiezufuhr an die Last 11, die mit der Ausgangsseite des Leistungs-MOSFET 14 verbunden ist, gesteuert. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist ein Eingangsanschluss P1 der Energieversorgungssteuerung 10 mit einem externen Betätigungsschalter 15 verbunden und die Energieversorgungssteuerung arbeitet, wenn der Betätigungsschalter 15 EIN ist. Genauer gesagt, der Eingangsanschluss P1 ist über einen Widerstand 15a mit dem Betätigungsschalter 15 verbunden und der Verbindungspunkt zwischen dem Betätigungsschalter 15 und dem Widerstand 15a ist über einen Widerstand 15b mit der Energiequelle 12 verbunden. Somit wird der Eingangsanschluss P1 auf die Seite der Energieversorgungsspannung Vcc hochgezogen, wenn der Betätigungsschalter 15 AUS ist.
  • Wie in 1 gezeigt, ist die Energieversorgungssteuerung 10 als eine Halbleitervorrichtung 17 (Halbleitervorrichtung) ausgebildet, auf der der Eingangsanschluss P1, ein Energieversorgungsanschluss P2 (Vcc) und ein Abgriffanschluss P3 zur Verwendung mit der Energiequelle 12, ein Lastverbindungsanschluss P4 zur Verbindung mit der Last 11, ein externen Anschluss P5 zur Verbindung mit Masse (GND) über einen externen Widerstand 16 als Strom-Spannungs-Wandlerschaltkreis, ein Masseanschluss P6 zur Direktverbindung mit Masse (GND) und ein Diagnoseausgangsanschluss P7 vorhanden sind. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind der Leistungs-MOSFET 14, ein Erfassungs-MOSFET 18 (als ein Beispiel eines „Stromerkennungselements"), der ein Erfassungs-FET gemäß nachfolgender Beschreibung ist und ein Temperatursensor 19 (beispielsweise eine Diode in der vorliegenden Ausführungsform) als Temperaturerkennungselement auf einem einzelnen Chip als Leistungschip 20 konfiguriert, der auf einem Steuerchip 21 angeordnet ist.
  • Eine Mehrzahl von N-Kanal-MOSFETs ist auf dem Leistungschip 20 angeordnet. Die Drains der MOSFETs sind gemeinsam miteinander verbunden und sind weiterhin mit dem Abgriffanschluss P3 verbunden. Die Sources der meisten MOSFETs sind gemeinsam mit einem Leistungs-FET-Eingang 51a einer später zu beschreibenden Sourcepotentialsteuerung 51 und dem Lastverbindungsanschluss P4 verbunden, so dass die MOSFETs den Leistungs-MOSFET 14 gemäß 3 bilden. Die Sources der restlichen MOSFETs sind gemeinsam mit einem Erfassungs-FET-Eingang 51b der Sorcepotentialsteuerung 51 verbunden, so dass die MOSFETs den Erfassungs-MOSFET 18 bilden. Das Verhältnis der Anzahl von MOSFETs, die den Erfassungs-MOSFET 18 bilden, zur Anzahl der MOSFETs, die den Leistungs-MOSFET 14 bilden, entspricht annähernd einem Erfassungsverhältnis k.
  • Der Steuerchip 21 weist im Wesentlichen eine Eingangsschnittstelle 22, einen internen Massegenerator 23, einen Stromdetektor 24, einen Überhitzungsdetektor 25, einen Diagnoseausgangsabschnitt 26, einen Steuerlogikabschnitt 27 und einen Gatter-Treiber 28 auf. Eine Diode 36, deren Kathodenseite mit der Seite höheren Potentials verbunden ist und ein Widerstand 37 sind seriell zwischen den Energieversorgungsanschluss P2 und dem Masseanschluss P6 geschaltet, wie in 1 gezeigt. Der Verbindungspunkt dazwischen ist als interne Masse GND1 vorgesehen. Wenn bei diesem Aufbau fälschlicherweise die Seite des Masseanschluss P6 mit der Seite der Energieversorgungsspannung Vcc verbunden wird, wird ein durch die Schaltkreise der Energieversorgungssteuerung 10 fließender Strom aufgrund der Diode 36 auf gleich oder kleiner als einen bestimmten Wert unterdrückt.
  • (Eingangsschnittstelle)
  • Die Eingangsseite der Eingangsschnittstelle 22 ist mit dem Eingansanschluss P1 verbunden. Damit wird ein hochpegeliges Steuersignal On eingegeben, wenn der Betätigungsschalter 15 AUS ist, während ein niedrigpegeliges (aktiv niedriges) Steuersignal On eingegeben wird, wenn der Betätigungsschalter EIN ist. Das Steuersignal On wird dann dem internen Massegenerator 23 und dem Steuerlogikabschnitt 27 zugeführt. In einem normalen Zustand, d. h., wenn weder eine Stromanomalie noch eine Temperaturanomalie vorliegen, wie noch beschrieben wird, schaltet die Energieversorgungssteuerung 10 den Leistungs-MOSFET 14 EIN (resultierend in einem leitfähigen Zustand), was durch den Gatter-Treiber 28 in Antwort auf das obige aktive (niedrigpegelige) Steuersignal On erfolgt. Andererseits schaltet in Antwort auf ein nicht aktives (hochpegeliges) Steuersignal On die Energieversorgungssteuerung den Leistungs-MOSFET 14 durch den Gatter-Treiber 28 AUS, was zu einem Abschaltzustand führt. In der vorliegenden Ausführungsform entspricht ein niedrigpegeliges Steuersignal On dem EIN-Signal (Last-EIN-Signal) während ein nicht aktives Steuersignal On einem AUS-Signal entspricht. Der Gatter-Treiber 28 arbeitet als „Schaltsteuerschaltkreis".
  • (Interner Massegenerator)
  • Der interne Massegenerator 23 als interner Leistungsschaltkreis arbeitet, wenn er ein aktives Steuersignal On (EIN-Signal) von der Eingangsschnittstelle 22 oder ein niedrigpegeliges Ausgangssignal Off (was anzeigt, dass ein Löschzähler 72 nicht im Overflow ist) vom Steuerlogikabschnitt 27 gemäß nachfolgender Beschreibung empfängt, um eine interne Masse GND2 zu erzeugen, die um eine bestimmte Konstantspannung Vb niedriger als die Energieversorgungsspannung Vcc ist. D. h., der interne Massegenerator 23 wird im Betriebszustand gehalten, um die Erzeugung der internen Masse GND2 aufrechtzuerhalten, solange ein niedrigpegeliges Ausgangssignal Off vom Steuerlogikabschnitt 27 empfangen wird (oder so lange nicht und bis der Löschzähler 72 überläuft), auch wenn ein nicht aktives Steuersignal On (AUS-Signal) nach dem Einschalten von der Eingangsschnittstelle 22 empfangen wird. Somit wird die Konstantspannung Vb entsprechend der Differenz, die bestimmt wird durch Subtraktion der internen Masse GND2 von der Energieversorgungsspannung Vcc für den Steuerlogikabschnitt 27 vorgesehen, so dass der Steuerlogikabschnitt 27 arbeiten kann.
  • Genauer gesagt, gemäß 2 enthält der interne Massegenerator 23 einen FET 41 als Schaltelement, das in Antwort auf ein niedrigpegeliges Steuersignal On (EIN-Signal) einzuschalten ist, und einen FET 42 als ein Schaltelement, das in Antwort auf ein niedrigpegeliges Ausgangssignal Off einzuschalten ist. Die Ausgangsseiten der FETs 41, 42 sind beide mit dem Steueranschluss eines FET 43 als Schaltelement verbunden. Die Eingangsseite (d. h. die Drain-Seite) des FET 43 ist über eine Zener-Diode 44 mit dem Energieversorgungsanschluss P2 verbunden, während die Ausgangsseite (d. h. die Source-Seite) hiervon über den Widerstand 37 mit dem Masseanschluss P6 verbunden ist.
  • Im internen Massegenerator 23 wird der FET 43 in Antwort auf ein aktives Steuersignal On oder ein niedrigpegeliges Ausgangssignal Off eingeschaltet. Damit arbeitet der interne Massegenerator, um die interne Masse GND2 zu erzeugen, die niedriger als die Energieversorgungsspannung Vcc um eine Spannung ist, die der Zener-Spannung der Zener-Diode 44 entspricht. Die erzeugte interne Masse wird über einen Operationsverstärker 45 als Spannungsfolger dem Steuerlogikabschnitt 27 bereitgestellt. In der vorliegenden Ausführungsform ist ein FET 46, in welchem eine Kurzschlussverbindung zwischen Source und Gate (d. h. eine Diodenverbindung) ausgebil det ist, auf einer Stromversorgungsleitung angeordnet, die zwischen der Zener-Diode und dem FET 43 verläuft. Somit läuft ein Konstantstrom durch die Zener-Diode 44, wenn der FET 43 eingeschaltet ist, und folglich kann eine stabilere interne Masse GND2 erzeugt werden.
  • (Stromdetektor)
  • Der Stromdetektor 24 enthält eine Source-Potentialsteuerung 51, einen Schwellenwertspannungsgenerator 52 und einen Überstromanomaliedetektor 53, wie in 1 gezeigt. 3 ist ein Schaltkreisdiagramm, das im Wesentlichen die Source-Potentialsteuerung 51, den Schwellenwertspannungsgenerator 52 und den Überstromanomaliedetektor 53 zeigt, wobei der Rest des Schaltungsaufbaus teilweise weggelassen ist.
  • a. Source-Potentialsteuerung
  • Die Source-Potentialsteuerung 51 dient zur Aufrechterhaltung der ausgangsseitigen Potentiale (d. h. des Source-Potentials) des Leistungs-MOSFET 14 und des Erfassungs-MOSFET 18 auf gleichen Werten.
  • Die Source-Potentialsteuerung 51 enthält einen Operationsverstärker 56 und einen FET 57 als ein Schaltelement. Das Paar von Eingangsanschlüssen des Operationsverstärkers 56 ist mit dem Leistungs-FET-Eingang 51a (d. h. der Source des Leistungs-MOSFET 14) und dem Erfassungs-MOSFET-Eingang 51b (d. h. der Source des Erfassungs-MOSFET 18) entsprechend verbunden. Der FET 57 ist zwischen den Erfassungs-FET-Eingang 51b und dem externen Anschluss P5 geschaltet, und der Ausgang des Operationsverstärkers 56 wird an den Steueranschluss hiervon angelegt. Genauer gesagt, der negative Eingang des Operationsverstärkers 56 ist mit dem Leistungs-FET-Eingang 51a verbunden, während der positive Eingang des Operationsverstärkers 56 mit dem Erfassungs-FET-Eingang 51b verbunden ist. Der Differentialausgang des Operationsverstärkers 56 ist durch Gate und Drain des FET 57 auf den positiven Eingang zurückgekoppelt.
  • Der Operationsverstärker 56 wird aufgrund der Rückkoppelung des Differentialausgangs vom Operationsverstärker 56 in einem imaginären Kurzschlusszustand gehalten, d. h. die Potentiale vom positiven Eingang und negativem Eingang sind annä hernd gleich zueinander gehalten. Damit sind die Potentiale der Drains von Leistungs-MOSFET 14 und Erfassungs-MOSFET 18 gleich zueinander gehalten und die Potentiale der Sources hiervon sind ebenfalls gleich zu einander gehalten. Folglich kann ein Erfassungsstrom Is (d. h. ein Beispiel eines „Erkennungssignals von einem Stromerkennungselement"), der durch den Erfassungs-MOSFET 18 fließt, stabil auf einem konstanten Verhältnis (d. h. im obigen Erfassungsverhältnis k) zu einem Laststrom IL gehalten werden, der durch den Leistungs-MOSFET 14 fließt. Der Erfassungsstrom Is von der Source-Potentialsteuerung 51 läuft über den externen Anschluss P5 in den externen Widerstand 16 und damit ändert sich die Anschlussspannung Vo des externen Anschlusses P5 mit dem Erfassungsstrom Is.
  • b. Stromanomaliedetektor
  • Der Stromanomaliedetektor 53 enthält einen Komparator oder eine Mehrzahl (zum Beispiel bei der vorliegenden Ausführungsform drei) von Komparatoren 54, 58, 59 (zum Beispiel Hysteresekomparatoren bei der vorliegenden Ausführungsform). Die Anschlussspannung Vo des externen Anschlusses P5 wird an einem Eingang eines jeden Komparators 54, 55, 58, 59 angelegt.
  • Der Komparator 58 empfängt eine erste Anomalieschwellenwertspannung Voc am anderen Eingang hiervon, von dem Schwellenwertspannungsgenerator 52 und gibt ein Überstromsignal OC von niedrigem Pegel (aktiv niedrig) an den Steuerlogikabschnitt 27 aus, wenn die Anschlussspannung Vo die erste Anomalieschwellenwertspannung Voc übersteigt. Nachfolgend wird ein Laststrom IL, der durch den Leistungs-MOSFET 14 fließt, wenn die Anschlussspannung Vo die erste Anomalieschwellenwertspannung Voc erreicht (d. h. während einer Stromanomalie) „erster Anomalieschwellenwertstrom ILoc" genannt und diese Stromanomalie wird „Überstrom" genannt.
  • Der Komparator 59 (d. h. ein Beispiel eines „Anormalstromerkennungsschaltkreises") empfängt eine zweite Anomalieschwellenwertspannung Vfc (< Voc) am anderen Eingang hiervon von dem Schwellenwertspannungsgenerator 52 und gibt ein Schmelzstromsignal FC von niedrigem Pegel (d. h. ein niedriges aktives Signal und ein Beispiel eines „Stromanomaliesignals") an den Steuerlogikabschnitt 27 aus, wenn die Anschlussspannung Vo die zweite Anomalieschwellenwertspannung Vfc übersteigt.
  • Nachfolgend wird ein Lastrom IL, der durch den Leistungs-MOSFET 14 fließt, wenn die Anschlussspannung Vo die zweite Anomalieschwellenwertspannung Vfc erreicht, d. h. während einer Stromanomalie „zweiter Anomalieschwellenwertstrom ILfc" gelangt (d. h. ein Beispiel eines „Stromanomalieschwellenwerts") und diese Stromanomalie wird „Schmelzstrom" genannt.
  • Der Komparator 54 (d. h. ein Beispiel eines „Bestimmungsschaltkreises" und eines „Bruchanomalieerkennungsschaltkreises") empfängt eine dritte Anomalieschwellenwertspannung Vop am anderen Eingang hiervon vom Schwellenwertspannungsgenerator 52 und gibt ein Bruchanzeigesignal OP von niedrigem Pegel (d. h. ein niedriges aktives Signal und ein Beispiel eines „Anomalieanzeigesignals") an den Steuerlogikabschnitt 27 aus, wenn die Anschlussspannung Vo niedriger als die dritte Anomalieschwellenwertspannung Vop ist. Nachfolgend wird ein Laststrom IL, der durch den Leistungs-MOSFET 14 fließt, wenn die Anschlussspannung Vo die dritte Anomalieschwellenwertspannung Vop erreicht, „dritter Anomalieschwellenwertstrom ILop" genannt (d. h. ein Beispiel eines „Bruchanomalieschwellenwerts") und diese Anomalie wird „Drahtbruchanomalie" genannt.
  • c. Schwellenwertspannungsgenerator
  • Gemäß 3 enthält der Schwellenwertspannungsgenerator 52 (d. h. ein Beispiel eines „Schwellenwerteinstellschaltkreises") im Wesentlichen einen Stromausgabeschaltkreis 110, der einen Strom Ic ausgibt, der die Differenz anzeigt, die bestimmt wird durch Subtraktion eines Stroms Ids (< Ib) entsprechend der Drain-zu-Source-Spannung Vds des Leistungs-MOSFET 14 (d. h. einer Eingangs-zu-Ausgangs-Spannung eines Halbleiterschaltelements) von einem Strom Ib entsprechend einer bestimmten Konstantspannung und enthält weiterhin einen Schwellenwertsetzwiderstand 60, durch welchen der Ausgangsstrom Ic vom Stromausgabeschaltkreis 110 fließt.
  • Insbesondere ist der Stromausgabeschaltkreis 110 zwischen Drain und Source des Leistungs-MOSFET 14 geschaltet, und bewirkt damit, dass ein Strom Ids entsprechend der Drain-zu-Source-Spannung Vds hiervon in den Masseanschluss P6 fließt. Weiterhin sind ein FET 62, der sich in Antwort auf ein Vorspannungssignal Bias gemäß nachfolgender Beschreibung einschaltet und ein Konstantstromschaltkreis 65, der den Strom Ib veranlasst, zwischen dem Eingangsanschluss am Stromausgabeschaltkreis 110 zum Empfang des Stroms Ids und den Energieversorgungsanschluss P2 geschaltet. Eine Mehrzahl von Schwellenwertsetzwiderständen (zum Beispiel sieben Schwellenwertsetzwiderstände 60a–60g bei der vorliegenden Ausführungsform) sind seriell zwischen den Verbindungspunkt X zwischen dem obigen Eingabeanschluss und dem Konstantstromschaltkreis 65 und dem Masseanschluss P6 geschaltet, so dass der dritte Strom Ic durch die Schwellenwertsetzwiderstände 60a–60g fließen kann. Abgeteilte Spannungen an den jeweiligen Verbindungspunkten A–F zwischen den Schwellenwertsetzwiderständen 60a bis 60g ändern sich proportional zu dem dritten Strom Ic (= Ib – Ids), d. h. proportional zu einer Spannung entsprechend der Differenz, bestimmt durch Subtraktion der Drain-zu-Source-Spannung Vds des Leistungs-MOSFET 14 von der Konstantspannung. Bei diesem Aufbau nimmt der erste Anomalieschwellenwertstrom ILoc bei einem Anstieg der Drain-zu-Source-Spannung Vds des Leistungs-MOSFET 14 ab und nimmt bei einer Abnahme zu.
  • Wenn daher ein Kurzschluss in der Last 11 unmittelbar nach Einschaltung des Leistungs-MOSFET 14 auftritt, wird der erste Anomalieschwellenwertstrom ILoc dann auf einen relativ niedrigen Wert gesetzt, da die Drain-zu-Source-Spannung Vds relativ hoch ist. Folglich kann der Laststrom IL den ersten Anomalieschwellenwertstrom ILoc früh ohne Erreichung eines hohen Wertes erreichen, d. h. wenn er auf relativ niedrigem Wert ist und damit kann der Stromdetektor 24 ein aktives Signal OC früh ausgeben. Wenn weiterhin beispielsweise die Energieversorgungsspannung Vcc abnimmt, bleibt der erste Anomalieschwellenwertstrom ILoc im Wesentlichen gleich auf dem Wert vor der Abnahme der Energieversorgungsspannung Vcc. Dies deshalb, da, selbst wenn die Energieversorgungsspannung Vcc abnimmt, die Drain-zu-Source-Spannung Vds annähernd aufrechterhalten wird, solange der Leistungs-MOSFET 14 EIN ist. Somit kann der Energieversorgungsvorgang durch den Leistungs-MOSFET 14 in diesem Fall ausreichend erhalten werden.
  • Der Schwellenwertspannungsgenerator 52 enthält weiterhin eine Mehrzahl von FETs 61a–61f als Schaltelemente zur Verbindung des anderen Eingangsanschlusses des Komparators 58 selektiv mit dem Verbindungspunkten A–F zwischen den Widerständen 60a–60g. Damit kann die erste Anomalieschwellenwertspannung Voc stufenweise durch selektives und sequentielles Einschalten der FETs 61a–61f verringert werden. Das EIN-AUS-Schalten der FETs 61a–61f wird durch den Steuerlogikabschnitt 27 gesteuert, wie nachfolgend beschrieben.
  • Andererseits ändern sich die zweiten und dritten Anomalieschwellenwertspannungen Vfc und Vop mit der Source-Spannung Vs des Leistungs-MOSFET 14 (d. h. als ein Beispiel von „ausgangsseitige Spannung eines Halbleiterschaltelements"). Insbesondere ist eine Mehrzahl von spannungsteilenden Widerständen (zum Beispiel drei Schwellenwertsetzwiderstände 64a–64c bei der vorliegenden Ausführungsform) seriell zwischen die Source des Leistungs-MOSFET 14 und dem Masseanschluss P6 geschaltet. Die geteilte Spannung am Verbindungspunkt Y zwischen den Schwellenwertsetzwiderständen 64a und 64b wird als dritte Anomalieschwellenwertspannung Vop ausgegeben, während die geteilte Spannung am Verbindungspunkt Z zwischen den Schwellenwertsetzwiderständen 64b und 64c als zweite Anomalieschwellenwertspannung Vfc ausgegeben wird.
  • In dem Fall, in dem ein Schmelzstrom unmittelbar nach Einschalten des Leistungs-MOSFET 14 auftritt, wird daher der zweite Anomalieschwellenwertstrom ILfc auf relativ niedrigen Pegel gesetzt, da die Drain-zu-Source-Spannung Vds relativ hoch ist. Folglich kann der Laststrom IL den zweiten Anomalieschwellenwertstrom ILfc früh ohne Erreichung des hohen Pegels erreichen (d. h. wenn er auf relativ niedrigem Pegel ist) und damit kann der Stromdetektor 24 früh ein aktives Signal FC ausgeben.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform sind der FET 62, der ein Schaltelement ist, das in Antwort auf niedrigpegeliges Vorspannungssignal Bias vom Steuerlogikabschnitt 27 einschaltet und ein Widerstand 63 zwischen dem Energieversorgungsanschluss P2 und dem Verbindungspunkt Z vorgesehen und damit werden die zweiten und dritten Anomalieschwellenwertströme ILfc und ILop so vorgespannt, dass sie nicht bei einer Änderung des Lastwiderstands der Last 11 auf einen Negativwert absinken. Wenn der FET 62 einschaltet, fließt ein Strom durch den Widerstand 63 und damit werden die zweiten und dritten Anomalieschwellenwertspannungen Vfc und Vop zur Seite der Energieversorgungsspannung Vcc durch eine Spannung entsprechend einem Spannungsabfall am Widerstand 63 hochgezogen. Das niedrigpegelige Vorspannungs signal Bias wird vom Steuerlogikabschnitt 27 zum Einschalten des FET 62 ausgegeben, wenn das Steuersignal On Aktiv ist oder das Löschsignal CLR aktiv ist. Insbesondere ist, wie nachfolgend beschrieben wird, ein NICHT-ODER-Schaltkreis 69, dem ein pegelinvertiertes Signal vom Steuersignal On und ein Löschsignal CLR vom Löschzähler 72 eingegeben werden, im Steuerlogikabschnitt 27 angeordnet, wie in 5 gezeigt und der NICHT-ODER-Schaltkreis 69 kann ein niedrigpegeliges (niedrig aktives) Vorspannungssignal Bias ausgeben. Andererseits kann der erste Anomalieschwellenwertstrom ILoc vorgespannt werden, indem die Auslegung so gemacht wird, dass 'Ib – Ids > 0' erfüllt ist. Damit kann der zweite Strom Ib als eine Vorspannung dienen.
  • 4 ist eine Grafik zur Erläuterung von Konfigurationswerten des ersten, zweiten und dritten Anomalieschwellenwertstromes ILoc, ILfc und ILop. Die Grafik bezieht sich auf die Rauchemissionscharakteristik eines elektrischen Drahtes 30 (zum Beispiel eines Überzugmaterials des elektrischen Drahts), der mit der Energieversorgungssteuerung 10 verbindbar ist, wobei die Rauchemissionscharakteristikkurve L1 die Beziehung zwischen einem ersten Konstantstromwert und einer Stromanlegezeit (d. h. eine Zeit nötig zum Durchschmelzen) zeigt. D. h. die Rauchemissionscharakteristikkurve L1 stellt die Beziehung zwischen einem beliebigem Konstantstrom (Stoßstrom) und einer Zeit dar, die das Überzugsmaterial des elektrischen Drahtes 30 benötigt, um zu brennen zu beginnen, während der Konstantstrom an den elektrischen Draht 30 angelegt wird. In der Grafik ist auch eine Selbstzerstörungscharakteristikkurve 12 gezeigt, welche die Beziehung zwischen einem beliebigen konstanten Strom (Stoßstrom) und einer Zeit darstellt, die der Leistungs-MOSFET 14 benötigt, durchzubrechen, während der Konstantstrom am MOSFET 14 anliegt. Der zweite Anomalieschwellenwertstrom ILfc wird auf einen Wert innerhalb des Bereiches gesetzt, wo ein Stromwert niedriger als die Rauchemissionscharakteristikkurve L1 und die Selbstzerstörungscharakteristikkurve 12 ist. Der erste Anomalieschwellenwertstrom ILoc wird auf einen Wert innerhalb des Bereichs gesetzt, wo ein Stromwert niedriger als die Rauchemissionscharakteristikkurve L1 und die Selbstzerstörungscharakteristikkurve 12 ist, und zwar für ein Zeitfenster entsprechend einer Referenz-Ansprech-Zeit gemäß nachfolgender Beschreibung, beginnend mit dem Start einer Zählung vom Ausgangswert durch einen FUSE-Zeitzähler 73.
  • Es sei festzuhalten, dass die Rauchemissionscharakteristik, die in der Grafik gezeigt ist, auf einen elektrischen Draht 30 zutrifft, der aus elektrischen Drähten 30 gewählt wurde, die auf ähnliche Weise mit der Energieversorgungssteuerung 10 verbunden sind. Die Rauchemissionscharakteristik hängt vom externen Schaltkreis (zum Beispiel einem Verdrahtungsteil, wie einem elektrischen Draht oder einer Last) ab, der mit der Energieversorgungssteuerung 10 zu verbinden ist. Daher sollten Werte des Laststroms IL und des Erfassungsstrom Is, auf der Basis die obigen niedrigpegeligen Ausgangssignale FC, OC ausgegeben werden, und auch in Abhängigkeit hiervon geändert werden. Dies kann jedoch problemlos erreicht werden, indem der Widerstandswert des oben beschriebenen externen Widerstands 16 eingestellt wird.
  • In der Grafik bezeichnet ILmax den Nennstrom der Last 11 (d. h. einen Stromwert entsprechend der Gebrauchsgrenze der Vorrichtung, bis zu der der die Ausführung garantiert ist). Io stellt den kritischen Gleichgewichtsstrom dar, der angelegt werden kann, während ein thermischer Gleichgewichtszustand beibehalten wird, bei dem Wärmeerzeugung und Abstrahlung im elektrischen Draht 30 sich die Waage halten. Wenn ein Strom eines höheren Wertes als der kritische Gleichgewichtsstrom Io angelegt wird, betrifft dieser einen überthermischen Widerstandsbereich, in welchem ein Stromwert und eine Zeit zum Durchbrennen im Wesentlichen umgekehrt proportional zueinander sind. Der zweite Anomalieschwellenwertstrom ILfc wird auf einen Wert etwas höher als der Grenzstrom ILmax der Last 11 gesetzt, wie in 4 gezeigt. Der Komparator 59 erkennt einen Schmelzstrom, bei dem der Laststrom IL den zweiten Anomalieschwellenwertstrom ILfc erreicht und gibt ein niedrigpegeliges Ausgangssignal FC aus. Wenn der Laststrom IL um den zweiten Anomalieschwellenwertstrom ILfc herum liegt, muss der Leistungs-MOSFET 14 nicht sofort ausgeschaltet werden. Er sollte nur dann ausgeschaltet werden, wenn der Schmelzstromzustand über eine längere Zeit hinweg andauert, wie nachfolgend beschrieben.
  • Der dritte Anomalieschwellenwertstrom ILop wird auf einen weiter niedrigeren Pegel als der Nennstrom ILmax gesetzt. Der Komparator 54 erkennt eine Drahtbruchanomalie, wenn der Laststrom IL den dritten Anomalieschwellenwertstrom ILop erreicht und gibt ein aktives Bruchanzeigesignal OP aus.
  • Im Gegensatz hierzu wird der erste Anomalieschwellenwertstrom ILoc auf einen höheren Wert als der zweite Anomalieschwellenwertstrom ILfc gesetzt. Der Komparator 58 erkennt einen Überstrom, wenn der Laststrom IL den ersten Anomalieschwellenwert ILoc erreicht und gibt ein niedrigpegeliges Ausgangssignal OC aus. Wenn der Laststrom IL einen derart hohen Wert hat, dass der erste Anomalieschwellenwerstrom ILoc überstiegen wird, sollte der Leistungs-MOSFET 14 sofort ausgeschaltet werden, wie nachfolgend beschrieben wird. In Vorbereitung des Einschaltstoßstroms setzt der Schwellenwertgenerator 52 zuerst den ersten Anomalieschwellenwertstrom ILoc auf einen Anfangswert, der höher als der Einschaltstoßstrom ist, wie in 4 gezeigt. Wenn danach ein Schmelzstrom erkannt wird, wie nachfolgend beschrieben wird, wird der erste Anomalieschwellenwertstrom stufenweise über die Zeit hinweg verringert.
  • (Überhitzungsdetektor)
  • Der Überhitzungsdetektor 25 empfängt ein Temperatursignal S4 entsprechend einer Temperatur des Leistungschips 20 von dem Temperatursensor 19, der an dem Leistungschip 20 angebracht ist. Der Überhitzungsdetektor 25 erkennt eine Temperaturanomalie, wenn das empfangene Temperatursignal S4 eine bestimmte Schwellenwerttemperatur übersteigt und liefert ein niedrigpegeliges (niedrig aktives) Temperaturanomaliesignal OT an den Steuerlogikabschnitt 27.
  • (Steuerlogikabschnitt)
  • 5 ist ein Schaltkreisdiagramm des Steuerlogikabschnitts 27. Der Steuerlogikabschnitt 27 enthält im Wesentlichen einen FR-Zähler (Freilaufzähler) 71, den Löschzähler 72, den Schmelzzähler (FC-Zähler) 73, einen Oszillator 74, einen Reset-Signalgenerator 75 etc. Der Steuerlogikabschnitt 27 empfängt das Steuersignal On von der Eingabeschnittstelle 22, die Signale OC, FR, OP vom Stromdetektor 24 und das Temperaturanomaliesignal OT vom Überhitzungsdetektor 25, wie oben beschrieben.
  • a. Oszillator und Reset-Signalgenerator
  • Der Oszillator 74 erzeugt ein Taktsignal CLK und gibt dieses aus (mit einer Dauer von beispielsweise 25 Mikrosekunden). Der Reset-Signalgenerator 75 erzeugt eine Konstantspannung ausreichend für den internen Massegenerator 23 und den vorhandenen Steuerlogikabschnitt 27, damit diese arbeiten können. Weiterhin gibt er ein Reset-Signal RST von niedrigem Pegel (aktiv niedrig) aus, solange nicht und bis die Taktzeugung vom Oszillator 74 stabilisiert ist. Nachdem die Takterzeugung stabilisiert ist, wird ein Reset-Signal RST von hohem Pegel ausgegeben.
  • b. Überstromschutzschaltkreis
  • Wenn wenigstens entweder das aktive Überstromsignal OC vom Stromdetektor 24 oder ein aktives Temperaturanomaliesignal OT vom Überhitzungsdetektor 25 empfangen wird, führt der Überstromschutzschaltkreis im Wesentlichen einen Zwangsabschaltvorgang des Leistungs-MOSFET 14 während einer bestimmten Referenz-AUS-Dauer durch und gibt danach den Zwangsabschaltzustand wieder frei. Genauer gesagt, der Überstromschutzschaltkreis enthält den FR-Zähler 71, einen OC-Speicher 76, einen FRC-Reset-Generator 77, einen FC-Speicher 78 etc. In der vorliegenden Ausführungsform bedeutet „Zwangsabschaltung", dass der Leistungs-MOSFET 14 zwangsweise ausgeschaltet wird, obgleich die Energieversorgungssteuerung 10 ein aktives Steuersignal On empfängt (EIN-Signal).
  • Der Steuerlogikabschnitt 27 enthält einen NICHT-ODER-Schaltkreis 79, der die pegelinvertierten Signale der Signale OC, OT empfängt und enthält weiterhin einen NICHT-UND-Schaltkreis 80, der das pegelinvertierte Signal eines Eingangssignals vom NICHT-ODER-Schaltkreis 79 empfängt. Das pegelinvertierte Signal eines Setzsignals OC1 vom NICHT-UND-Schaltkreis 80 wird dem Setzanschluss des OC-Speichers 76 (d. h. einem RS-Flip-Flop) eingegeben. Das pegelinvertierte Signal eines Ausgangssignals vom NICHT-UND-Schaltkreis 81 wird ebenfalls dem NICHT-UND-Schaltkreis 80 eingegeben. Das pegelinvertierte Signal eines Steuersignals On und ein Zwangsabschaltesignal Inhibit (das von niedrigem Pegel ist, wenn die Zwangsabschaltung des Leistungs-MOSFET 14 durchgeführt werden sollte), was nachfolgend beschrieben wird, werden dem NICHT-UND-Schaltkreis 81 eingegeben.
  • Wenn bei diesem Aufbau ein aktives Steuersignal On eingegeben wird, gibt der NICHT-UND-Schaltkreis 80 ein Setzsignal OC1 mit niedrigem Pegel (aktiv niedrig) aus, wenn wenigstens entweder ein aktives Überstromsignal OC vom Stromdetektor 24 oder ein aktives Temperaturanomaliesignal OT vom Überhitzungsdetektor 25 dem Steuerlogikabschnitt 27 eingegeben wird und das Zwangsabschaltesignal Inhibit hohen Pegel hat. D. h., während ein EIN-Signal eingegeben wird, gibt der NICHT-UND-Schaltkreis 80 ein aktives Setzsignal OC1 aus, so dass der OC-Speicher 76 in den Setzzustand versetzt wird, wenn ein Überstrom oder eine Temperaturanomalie erkannt wird und der Leistungs-MOSFET 14 nicht im Zwangsabschaltzustand ist.
  • Der Steuerlogikabschnitt 27 enthält weiterhin einen NICHT-UND-Schaltkreis 82, dem das pegelinvertierte Signal eines Ausgangssignal vom NICHT-UND-Schaltkreis 81 und das pegelinvertierte Signal eines Schmelzstromsignals FC eingegeben werden. Das pegelinvertierte Signal eines (aktiv niedrigen) Setzsignals FC1 vom NICHT-UND-Schaltkreis 82 wird dem Setzanschluss vom FC-Speicher 78 (d. h. einem RS-Flip-Flop) eingegeben. Wenn bei diesem Aufbau ein niedrigpegeliges Steuersignal On eingegeben wird, gibt der NICHT-UND-Schaltkreis 82 ein Setzsignal FC1 von niedrigem Pegel (aktiv niedrig) aus, wenn ein aktives Schmelzstromsignal FC vom Stromdetektor 24 dem Steuerlogikabschnitt 27 eingegeben wird und das Zwangsabschaltesignal Inhibit auf hohem Pegel ist. D. h., während ein EIN-Signal eingegeben wird, gibt der NICHT-UND-Schaltkreis ein aktives Setzsignal FC1 aus, so dass der FC-Speicher 78 in den Setzzustand versetzt wird, wenn ein Schmelzstrom erkannt wird und der Leistungs-MOSFET 14 nicht im Zwangsabschaltezustand ist.
  • Der FR-Zähler 71 zählt normalerweise wiederholt eine bestimmte Zeit und wird auf „1" zurückgesetzt (d. h. das Bit mit geringstem Stellenwert wird auf „1" und die anderen Bits werden auf „0" gesetzt), wenn eine der nachfolgenden Reset-Bedingungen 1–3 erfüllt sind. In der vorliegenden Ausführungsform ist der FR-Zähler 71 ein 8-Bit-Freilaufzähler, um ein Beispiel zu nennen, und inkrementiert seinen Zählwert zu Zeiten entsprechend den fallenden Flanken des Taktsignals CLK vom Oszillator 74 (d. h. in Perioden von 125 Mikrosekunden) um eins. Der FR-Zähler hat alle 32 Millisekunden Overflow, bis er zurückgesetzt wird.
    • Reset-Bedingung 1: Der Reset-Signalgenerator 75 gibt ein aktives Reset-Signal RST aus;
    • Reset-Bedingung 2: Der NICHT-UND-Schaltkreis 80 gibt ein aktives Setzsignal OC1 aus (d. h., eine Überstrom- oder eine Temperaturanomalie werden entdeckt und der Leistungs-MOSFET 14 ist nicht im Zwangsabschaltezustand); und
    • Reset-Bedingung 3: Das Ausgangssignal FCM vom FC-Speicher 78 geht von hohem Pegel auf niedrigen Pegel (d. h. der FRC-Reset-Generator 77 erkennt eine fallende Flanke vom Ausgangssignal FCM).
  • Wenn eine der obigen Reset-Bedingungen erfüllt ist, gibt der FRC-Reset-Generator 77 ein Reset-Signal Res von niedrigem Pegel (aktiv niedrig) aus, so dass der FR-Zähler 71 vorübergehend in den Reset-Zustand versetzt wird. Der FR-Zähler 71 gibt ein Zählsignal OvF7 von niedrigem Pegel (aktiv niedrig) aus, wenn die sieben unteren Bits des Zählers überfließen (d. h. alle Bits sind „1"). Weiterhin gibt er ein Abschaltfreigabesignal MCL von niedrigem Pegel (aktiv niedrig) aus, wenn alle sieben unteren Bits des Zählers „0" sind. D. h., der FR-Zähler 71 gibt ein aktives Zählsignal OvF7 in einem bestimmten Zeitintervall (z. B. in einem Intervall von 60 Millisekunden) aus, bis er zurückgesetzt wird. Weiterhin gibt er ein aktives Abschaltfreigabesignal MCL bei dem obigen vorbestimmten Zeitintervall aus oder genauer gesagt zu einer bestimmten Zeit (einem Zählwert bei der vorliegenden Ausführungsform) später als der Ausgang vom Zählsignal OvF7.
  • Das pegelinvertierte Signal eines Ausgangssignals vom NICHT-ODER-Schaltkreis 83 wird dem Reset-Anschluss des OC-Speichers 76 eingegeben. Das pegelinvertierte Signal eines Reset-Signals RST vom Reset-Signalgenerator 75 und das pegelinvertierte Signal eines Abschaltfreigabesignals MCL vom FR-Zähler 71 werden dem NICHT-ODER-Schaltkreis 83 eingegeben. Mit diesem Aufbau geht der OC-Speicher 76 in den Setzzustand in Antwort auf ein aktives Setzsignal OC1, wie oben beschrieben, um eine erstes Zwangsabschaltesignal OCM von niedrigem Pegel (aktiv niedrig) auszugeben. Er gibt ein erstes Zwangsabschaltesignal OCM von hohem Pegel aus, wenn das Reset-Signal RST und das Abschaltfreigabesignal MCL aktiv sind.
  • Ein NICHT-ODER-Schaltkreis 84 empfängt das pegelinvertierte Signal vom ersten Zwangsabschaltesignal OCM und das pegelinvertierte Signal eines zweiten Zwangsabschaltesignals Fuse vom Schmelzzähler 73 gemäß nachfolgender Beschreibung und gibt ein Zwangsabschaltesignal Inhibit von niedrigem Pegel (aktiv niedrig) aus, wenn das erste Zwangsabschaltesignal OCM oder zweite Zwangsabschaltesignal Fuse aktiv sind.
  • Bei diesem Aufbau gibt der Überstromschutzschaltkreis ein aktives erstes Zwangsabschaltesignal OCM vom OC-Speicher 76 aus, wenn das Überstromsignal OC oder das Temperaturanomaliesignal OT aktiv ist, so dass die Zwangsabschaltung des Leistungs-MOSFET 14 sofort durchgeführt wird. Gleichzeitig wird der FR-Zähler 71 zurückgesetzt, um das Zählen neu zu beginnen, und danach (zum Beispiel 16 Millisekunden später) gibt er ein aktives Abschaltfreigabesignal MCL aus, so dass der OC-Speicher 76 ein hochpegeliges erstes Zwangsabschaltesignal OCM ausgibt und damit der Zwangsabschaltzustand (erste Zwangsabschaltung) des Leistungs-MOSFET 14 aufgehoben wird. Der Leistungs-MOSFET 14 kann somit in den leitfähigen Zustand zurückversetzt werden, solange die Energieversorgungssteuerung 10 ein aktives Steuersignal On empfängt. Eine solche Zwangsabschaltung, die am Leistungs-MOSFET 14 durch den Überstromschutzschaltkreis unmittelbar durchgeführt wird und bei der der leitfähige Zustand nach einer bestimmten Referenz-AUS-Dauer später wiederhergestellt wird, wird als „erste Zwangsabschaltung" bezeichnet.
  • Das pegelinvertierte Signal eines Ausgangssignals vom NICHT-ODER-Schaltkreis 85 wird dem Reset-Anschluss des FC-Speichers 78 eingegeben. Das pegelinvertierte Signal eines Reset-Signals RST vom Reset-Signalgenerator 75 und das pegelinvertierte Signal eines Abschaltfreigabesignals MCL vom FR-Zähler 71 werden dem NICHT-ODER-Schaltkreis 85 eingegeben. Bei diesem Aufbau geht der FC-Speicher 78 in den Setzwiderstand in Antwort auf ein aktives Setzsignal FC1, wie oben beschrieben, um ein Ausgangssignal FCM von niedrigem Pegel (aktiv niedrig) auszugeben. Weiterhin gibt er ein Ausgangssignal FCM von hohem Pegel aus, wenn das Reset-Signal RST oder das Abschaltfreigabesignal MCL aktiv sind. Der FC-Speicher 78 fährt fort, ein aktives Ausgangssignal FCM auszugeben, solange das Setzsignal FC1 aktiv ist, auch wenn das Reset-Signal RST aktiv ist.
  • c. Schmelzanomalieschutzschaltkreis
  • Ein Schmelzanomalieschutzschaltkreis sammelt im Wesentlichen eine Anomaliezeit (nachfolgend als „FUSE-Zeit" bezeichnet), während ein aktives Schmelzstromsignal FC vom Stromdetektor 24 empfangen wird oder ein erster Zwangsabschaltvorgang des Leistungs-MOSFET 14 vom Überstromschutzschaltkreis durchgeführt wird. Der Schmelzanomalieschutzschaltkreis verursacht einen Zwangsabschaltevorgang am Leistungs-MOSFET 14, wenn die gesammelte Zeit eine bestimmte Referenz-FUSE-Zeit erreicht (länger als die obige Referenz-AUS-Dauer). Nachfolgend wird die Zwangsabschaltung aufgrund des Schmelzanomalieschutzschaltkreises als „zweite Zwangsabschaltung" bezeichnet. Insbesondere enthält der Schmelzanomalieschutzschaltkreis den Schmelzzähler 73, einen FCC-Reset-Generator 86 etc.
  • Der Schmelzzähler 73 ist beispielsweise ein 6-Bit-Zähler und inkrementiert seinen Zählwert um 1 zu Zeiten entsprechend den fallenden Flanken des Zählsignals OvF7 vom FR-Zähler 71 (Beispiel). Solange der Schmelzzähler nicht zurückgesetzt ist, fließt er über, wenn 1024 Millisekunden erreicht sind und gibt ein zweites Zwangsabschaltesignal Fuse mit niedrigem Pegel (aktiv niedrig) aus. Genauer gesagt, das pegelinvertierte Signal eines Ausgangssignals von einem UND-Schaltkreis 89 wird dem Takteingangsanschluss des Schmelzzählers 73 eingegeben. Das zweite Zwangsabschaltsignal Fuse vom Schmelzzähler 73 und ein Ausgangssignal von einem NICHT-UND-Schaltkreis 90 werden dem UND-Schaltkreis 89 eingegeben. Das pegelinvertierte Signal eines Zählersignals OvF7 vom FR-Zähler 71 und das pegelinvertierte Signal eines Anomaliemitteilungssignals Fail von einem NICHT-ODER-Schaltkreis 91 werden dem NICHT-UND-Schaltkreis 90 eingegeben.
  • Das pegelinvertierte Signal eines ersten Zwangsabschaltesignals OCM und das pegelinvertierte Signal eines Ausgangssignal FCM werden dem NICHT-ODER-Schaltkreis 91 eingegeben, das ein Anomaliemitteilungssignal Fail von niedrigem Pegel (aktiv niedrig) ausgibt, wenn das erste Zwangsabschaltesignal OCM oder das Ausgangssignal FCM aktiv sind. D. h., der NICHT-ODER-Schaltkreis 91 ist vorgesehen, dem Schmelzzähler 73 oder einem CLC-Reset-Generator 92 gemäß nachfolgender Beschreibung mitzuteilen, dass die erste Zwangsabschaltung aufgrund eines Überstroms oder einer Temperaturanomalie durchgeführt wurde, oder dass ein Schmelzstrom aufgetreten ist (d. h. die zweite Zwangsabschaltung könnte später durchgeführt werden).
  • Wenn das Anomaliemitteilungssignal Fail aktiv ist, inkrementiert der Schmelzzähler 73 seinen Zählwert um 1 zu Zeiten entsprechend den fallenden Flanken des Zählsignals OvF7, solange das zweite Zwangsabschaltesignal Fuse nicht aktiv ist (d. h. solange nicht und bis es überfließt). Wenn der Zähler überfließt, gibt er ein aktives zweites Zwangsabschaltesignal Fuse aus, so dass ein Zwangsabschaltevorgang für den Leistungs-MOSFET 14 durchgeführt wird. Gleichzeitig endet der Zählvorgang gemäß dem Zählsignal OvF7 und der Zwangsabschaltezustand wird aufrechterhalten (dies ist die zweite Zwangsabschaltung).
  • Andererseits setzt der FCC-Reset-Generator 86 den Zählwert des Schmelzzählers 73 auf „0" zurück, wenn die folgende Reset-Bedingung 4 oder 5 erfüllt ist.
    • Reset-Bedingung 4: Der Reset-Signalgenerator 75 gibt ein aktives Reset-Signal RST aus; und
    • Reset-Bedingung 5: Das zweite Zwangsabschaltesignal Fuse ist nicht aktiv (hochpegelig) oder das Löschsignal CLR ist aktiv (d. h. der Löschzähler 72 hat Overflow).
  • Ein OC-Schwellenwertwahlgenerator 93 erhält den Zählwert vom Schmelzzähler 73 und vom FR-Zähler 71 und gibt aufeinanderfolgend Schwellenwertwahlsignale OCL0–OCL5 von niedrigem Pegel (aktiv niedrig) basierend auf dem Zählwert der höheren 6 Bits des FR-Zählers 71 aus (d. h. der Zeit, die vom FR-Zähler gezählt wurde), wie in 6 gezeigt. Damit werden die FETs 61a–61f des Schwellenwertspannungsgenerators 52 selektiv und sequentiell eingeschaltet, so dass die erste Anomalieschwellenwertspannung Voc (und auch der erste Anomalieschwellenwerstrom ILoc) stufenweise über die Zeit hinweg verändert werden (d. h. gemäß der gezählten Zeit). Wenn der Zählwert des Schmelzzählers 73 gleich oder größer als acht ist, gibt der OC-Schwellenwertwahlgenerator 93 unvariabel ein aktives Schwellenwertwahlsignal OCL5 aus, so dass die erste Anomalieschwellenwertspannung Voc (und auch der erste Anomalieschwellenwertstrom ILoc) auf niedrigstem Pegel gehalten werden.
  • d. Löschzähler
  • In einem normalen Zustand, in dem weder eine Stromanomalie noch eine Temperaturanomalie erkannt werden (d. h. der Laststrom IL ist auf einem normalen Wert unter dem zweiten Anomalieschwellenwertstrom ILfc und dem ersten Anomalieschwellenwertstrom ILoc), und dies eine bestimmte Referenz-NORMAL-Dauer andauert, ohne dass Overflow erreicht wird, nachdem der Schmelzzähler 73 mit dem Zählen begonnen hat, gibt der Löschzähler 72 als Normaldauersammlerschaltkreis im Wesentlichen ein Löschsignal CLR von niedrigem Pegel (aktiv niedrig) aus, so dass die FUSE-Zeit (d. h. der Zählwert) des Schmelzzählers 73 auf den Anfangswert „0" zurückgesetzt wird. Die Referenz-NORMAL-Dauer wird basierend auf der Zeit bestimmt, die zur Beseitigung des Überhitzungszustandes der Last oder dergleichen nach Entfernen eines Schmelzstrom- oder Überstromzustandes, um Beispiele zu nennen, benötigt wird.
  • Genauer gesagt, der Löschzähler 72 ist beispielsweise ein 5-Bit-Zähler und inkrementiert seinen Zählwert um eins zu Zeiten entsprechend den fallenden Flanken beispielsweise des Löschsignals OvF7 vom FR-Zähler 71. Solange der Löschzähler zurückgesetzt ist, fließt er über und gibt ein aktives Löschsignal CLR aus, wenn 512 Millisekunden (d. h. ein Beispiel der Referenz-NORMAL-Dauer, einer ersten Zeit und einer zweiten Zeit) erreicht sind. Der CLC-Reset-Generator 92 setzt den Zählwert des Löschzählers 72 auf „0" zurück, wenn eine der folgenden Reset-Bedingungen 6 bis 8 erfüllt ist.
    • Reset-Bedingung 6: Der Reset-Signalgenerator 75 gibt ein aktives Reset-Signal RST aus;
    • Reset-Bedingung 7: Das zweite Zwangsabschaltesignal Fuse ist nicht aktiv (d. h. eine zweite Zwangsabschaltung wurde noch nicht durchgeführt) und das Anomaliemitteilungssignal Fail ist aktiv; und
    • Reset-Bedingung 8: Das zweite Zwangsabschaltesignal Fuse ist aktiv (d. h. eine zweite Zwangsabschaltung wurde durchgeführt) und das Steuersignal On ist aktiv.
  • Der Steuerlogikabschnitt 27 enthält weiterhin einen ODER-Schaltkreis 87 zur Ausgabe des Ausgangssignals Off, dem das invertierte Signal eines Löschsignals CLR und das invertierte Signal eines Reset-Signals RST eingegeben werden. Der ODER-Schaltkreis 87 gibt ein Ausgangssignal Off von hohem Pegel aus, so dass der interne Massegenerator 23 mit seinem Betrieb stoppt, wenn das Löschsignal CLR oder das Reset-Signal RST aktiv sind.
  • f. Ungültigkeitsschaltkreis
  • Wie oben beschrieben empfängt der NICHT-UND-Schaltkreis 81 das pegelinvertierte Signal eines Steuersignals On und das oben beschrieben Zwangsabschaltesignal Inhibit (das auf niedrigem Pegel ist), wenn die Zwangsabschaltung des Leistungs-MOSFET 14 durchgeführt werden sollte. Das Ausgangssignal hiervon wird pegelinvertiert und den NICHT-UND-Schaltkreisen 80 und 82 eingegeben. Bei diesem Aufbau gibt der NICHT-UND-Schaltkreis 81 ein hochpegeliges Ausgangssignal aus, wenn ein nicht aktives Steuersignal On (AUS-Signal) empfangen wird. Damit werden die Ausgänge der NICHT-UND-Schaltkreise 80, 82 auf hohem Pegel gehalten, so dass der OC-Speicher 76 oder FC-Speicher nicht in den Setzzustand einschalten, selbst wenn der Stromanomaliedetektor 53 ein aktives Überstromsignal OC oder ein aktives Schwellstromsignal FC ausgibt oder der Überhitzungsdetektor 25 ein aktives Temperaturanomaliesignal OT ausgibt. D. h., das aktive Überstromsignal OC, das Schmelzstromsignal FC und das Temperaturanomaliesignal OT werden ungültig gemacht (oder maskiert).
  • Für den Fall, dass die Last 11 beispielsweise eine L-Last ist, kann die Source-Spannung des Leistungs-MOSFET 14 aufgrund er Stoßspannung der Last 11 zur negativen Seite gezogen werden, wenn der Leistungs-MOSFET 14 in Antwort auf ein nicht aktives Steuersignal On (AUS-Signal) ausgeschaltet wird. Daher können die zweiten und dritten Anomalieschwellenwertspannungen Vfc und Vop, die basierend auf der Source-Spannung erzeugt werden, ebenfalls negativ werden. Dann kann ein aktives Schmelzstromsignal FC oder ein Bruchanzeigesignal OP als Anomaliesignal vom Stromanomaliedetektor 53 ausgegeben werden, selbst wenn ein Schmelzstrom oder eine Drahtbruchanomalie nicht aufgetreten sind. In der vorliegenden Ausführungsform macht jedoch der Ungültigkeitsschaltkreis ein aktives Schmelzstromsignal FC ungültig, wenn ein nicht aktives Steuersignal On eingegeben wird. Somit wird der Schmelzzähler 73 gehindert, den Zählwert zu inkrementieren und somit kann ein zweiter Zwangsabschaltevorgang an der Durchführung gehindert werden.
  • g. Filterschaltkreis
  • Ein Filterschaltkreis enthält einen Zählerschaltkreis, aufweisend eine Mehrzahl von Speicherschaltkreisen (zum Beispiel bei der vorliegenden Ausführungsform zwei Speicherschaltkreise 100, 101 (zum Beispiel ein D-Flip-Flops)), die seriell miteinander verbunden sind. Die interne Masse GND2 wird an dem D-Anschluss des Speicherschalt kreises 100 angeschlossen und der Q-Anschluss hiervon ist mit dem D-Anschluss des nächsten Speicherschaltkreises 101 verbunden. Das Löschsignal CLR wird den Set-Anschlüssen beider Schaltkreise 100, 101 eingegeben und ein Ausgangssignal von einem NICHT-ODER-Schaltkreis 102 wird den Reset-Anschlüssen eingegeben. Das pegelinvertierte Signal eines Reset-Signals RST vom Reset-Signalgenerator 75 und das Bruchanzeigesignal OP werden dem NICHT-ODER-Schaltkreis 102 eingegeben.
  • Während bei diesem Aufbau das Reset-Signal RST nicht aktiv ist und das Anzeigesignal OP aktiv ist, gibt der Filterschaltkreis ein Bruchanomaliesignal OPF von niedrigem Pegel (aktiv niedrig) vom Q-Anschluss des Speicherschaltkreises 101 aus, wenn er ein aktives Löschsignal CLR zwei- oder mehrmals (d. h. zweimal bei der vorliegenden Ausführungsform) empfangen hat. Andererseits wird der Filterschaltkreis zurückgesetzt, wenn die folgenden Reset-Bedingungen 9 oder 10 erfüllt sind.
    • Reset-Bedingung 9: Der Reset-Generator 75 gibt ein aktives Reset-Signal RST aus; und
    • Reset-Bedingung 10: Das Bruchanomaliesignal OPF ist nicht aktiv (oder hochpegelig).
  • D. h., das Bruchanomaliesignal OPF wird nicht unmittelbar auf aktiv gebracht, wenn der Stromdetektor 24 ein aktives Bruchanzeigesignal OP erkennt. Es wird aktiv gemacht, wenn ein aktives Löschsignal CLR zweimal vom Löschzähler 72 empfangen wurde (d. h., wenn wenigstens die Referenz-NORMAL-Dauer seit der Ausgabe des aktiven Bruchanzeigesignals OP verstrichen ist). Somit arbeiten der Löschzähler 72, die Speicherschaltkreise 100, 101 (etc.) als „erste und zweite Filterschaltkreise".
  • Das Bruchanomaliesignal OPF, das vom Q-Anschluss des Speicherschaltkreises 101 ausgegeben wird, wird pegelinvertiert und einem NICHT-UND-Schaltkreis 103 eingegeben. Ein Bit-Signal entsprechend einem Bit des FR-Zählers 71 wird dem NICHT-UND-Schaltkreis 103 eingegeben, so dass der NICHT-UND-Schaltkreis 103 ein gepulstes Bruchanomaliesignal OPF ausgibt, das gemäß dem invertierten Pegel des Bit-Signals gepulst ist, wenn das Bruchanomaliesignal OPF aktiv ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird das Bit-Signal FRC7 entsprechend dem Bit mit höchstem Stellenwert dem NICHT-UND-Schaltkreis 103 eingegeben und damit wird das gepulste Bruchanomaliesignal OPFP in einer Periode von 32 Millisekunden mit einem Schaltzyklus von 50% ausgegeben.
  • Wenn andererseits das Bruchanomaliesignal OPFP nicht aktiv geht, gibt der Filterschaltkreis unmittelbar ein nicht aktives (hochpegeliges) Bruchanomaliesignal OPFP (als normales Signal) aus, das einen normalen Zustand anzeigt. Das pegelinvertierte Signal des Bruchanomaliesignals OPFP und das pegelinvertierte Signal eines Zwangsabschaltesignals Inhibit vom NICHT-ODER-Schaltkreis 84 werden als Diagnosesignal Diag über einen NICHT-ODER-Schaltkreis 104 für den Diagnoseausgabeabschnitt 26 bereitgestellt. Der Diagnoseausgabeabschnitt 26 liefert einen gepulsten Diagnoseausgang am Diagnoseausgangsanschluss P7, wenn das Bruchanomaliesignal OPF aktiv ist. Er liefert einen gestuften Diagnoseausgang, wenn das Zwangsabschaltesignal Inhibit aktiv ist. Mit diesem Aufbau kann eine Bruchanomalie von anderen Anomalien (zum Beispiel Überstrom, Schmelzstrom und Temperaturanomalie) mit dem Diagnoseausgang unterschieden werden.
  • (Gattertreiber)
  • Das Steuersignal On, das Ausgangssignal FCM und das Zwangsabschaltesignal Inhibit werden vom Steuerlogikabschnitt 27 an den Gatter-Treiber 28 ausgegeben. Der Gatter-Treiber 28 enthält eine Ladungspumpe (nicht gezeigt), die zwischen dem Energieversorgungsanschluss P2 und die Gates des Leistungs-MOSFET 14 und des Erfassungs-MOSFET 18 geschaltet sind und enthält weiterhin einen Entladungs-FET (nicht gezeigt), der zwischen die Gates und Sources des Leistungs-MOSFET 14 und des Erfassungs-MOSFET 18 geschaltet ist.
  • Wenn der Gatter-Treiber 28 ein aktives Steuersignal On (EIN-Signal) vom Steuerlogikabschnitt 27 empfängt, arbeitet die Ladungspumpe 90 ausschließlich so, dass eine höhere Spannung, erzeugt aus der Energieversorgungsspannung Vcc zwischen Gate und Source eines jeden von Leistungs-MOSFET 14 und Erfassungs-MOSFET 18 angelegt wird. Somit erfolgt ein Ladungsvorgang, um den Leistungs-MOSFET und den Erfassungs-MOSFET einzuschalten, was zu einem leitfähigen Zustand führt. Wenn andererseits der Gatter-Treiber 28 ein hochpegeliges Steuersignal On (AUS-Signal) vom Steuerlogikabschnitt 27 empfängt oder wenn er ein aktives Zwangsabschaltsignal Inhibit empfängt (das anzeigt, dass der erste oder der zweite Zwangsabschaltvorgang durchzuführen sind), unterbricht die Ladungspumpe 90 die Erzeugung einer höheren Spannung, während alleine der Entladungs-FET eingeschaltet wird, so dass die Ladung zwischen Gate und Source sowohl vom Leistungs-MOSFET 14 als auch vom Erfassungs-MOSFET 18 aufgehoben wird. Somit wird ein Entladungsvorgang oder Abschaltvorgang durchgeführt.
  • 2. Arbeitsweise gemäß der vorliegenden Ausführungsform
  • Die 7 bis 9 sind Zeitdiagramme verschiedener Signale zur Erläuterung der Arbeitsweise der Energieversorgungssteuerung 10. 7 betrifft die Arbeitsweise in einem normalen Zustand. 8 betrifft die Arbeitsweise während eines auftretenden Überstroms. 9 betrifft die Arbeitsweise während des Auftretens eines Schmelzstroms. In den Zeichnungen bezeichnet [FRC] den Zählwert der höheren 5 Bits des FR-Zählers 71. [FCC] bezeichnet den Steuerwert des Schmelzzählers 73 [CLC] bezeichnet den Zählwert des Löschzählers 72. Die Zählwerte sind hexadezimal dargestellt (zum Beispiel A = 10, B = 11, C = 12 etc.). Weiterhin bezeichnet FRC7 das Bit mit höchstem Stellenwert des FR-Zählers 71 und es ist gezeigt, wie sich dieses Bit mit höchstem Stellenwert zwischen hohen und niedrigen Pegeln ändert. FRC6 bezeichnet das zweitwichtigste Bit vom FR-Zähler 71 und wie sich das zweitwichtigste Bit zwischen hohen und niedrigen Pegeln ändert. „R" in der Zeichnung bedeutet „Reset".
  • (Normale Arbeitsweise)
  • Wenn die Energieversorgungssteuerung 10 ein aktives Steuersignal On empfängt, erzeugt der interne Massegenerator 23 eine interne Masse GND2. Wenn die interne Masse GND2 stabilisiert ist, schaltet das vom Reset-Signalgenerator 75 ausgegebene Reset-Signal RST von aktiv auf nicht aktiv, so dass die Reset-Zustände der Zähler 71 bis 73 aufgehoben werden.
  • Das aktive Steuersignal On ist für den Gatter-Treiber 28 über den Steuerlogikabschnitt 27 vorgesehen. Dann gehen der Leistungs-MOSFET 14 etc. in den Zustand EIN, was zu einem leitfähigen Zustand führt. Der FR-Zähler 71 beginnt gemäß dem Taktsignal CLK vom Oszillator 74 zu zählen. Während des normalen Betriebs wird ein aktives Setzsignal OC1 vom NICHT-UND-Schaltkreis 80 nicht ausgegeben (d. h. die Reset-Bedingung 2 ist nicht erfüllt) und das Ausgangssignal FCM vom FC-Speicher 78 wird nicht vom hohen nach den niedrigen Pegel invertiert (d. h., die Reset-Bedingung 3 ist nicht erfüllt). Daher zählt der FR-Zähler 71 wiederholt auf 32 Millisekunden, ohne in der Mitte des Zählvorgangs zurückgesetzt zu werden (siehe [FRC] in 7). Gleichzeitig gibt der OC-Schwellenwertwahlgenerator 93 sequentiell aktive Schwellenwertwahlsignale OCL0–OCL5 abhängig vom Zählwert der höheren 5 Bits des FR-Zählers 71 aus. Damit wird eine Arbeitsweise, welche den ersten Anomalieschwellenwertstrom ILoc stufenweise über die Zeit beginnend mit einem Anfangswert höher als ein Einschaltstoßstrom verringert, in Perioden von 32 Millisekunden wiederholt.
  • Wenn ein aktives Steuersignal On eingegeben wird, kann ein Einschaltstoßstrom höher als der zweite Anomalieschwellenwertstrom ILfc in dem Leistungs-MOSFET 14 laufen. Jedoch wird der erste Anomalieschwellenwertstrom ILoc dann auf einen Anfangswert höher als der Einschaltstoßstrom gesetzt und damit kann ein erster Zwangsabschaltevorgang aufgrund des Einschaltstoßstroms daran gehindert werden, am Leistungs-MOSFET 14 etc. durchgeführt zu werden.
  • Während des normalen Betriebs ist das Anomaliemitteilungssignal Fail nicht aktiv und damit beginnt der Schmelzzähler 73 nicht mit dem Zählen (siehe [FCC] in 7). Andererseits inkrementiert der Löschzähler 72 seinen Zählwert um eins zu Zeiten der Eingabe des Zählsignals OvF7 vom FR-Zähler 71. Er wird in der Mitte des Zählverlaufs nicht zurückgesetzt, da das Anomaliemitteilungssignal Fail nicht aktiv gehalten bleibt. Wenn 512 Millisekunden (d. h. die Referenz-NORMAL-Dauer) erreicht sind, hat der Zähler Overflow und gibt ein aktives Löschsignal CLR aus (siehe [CLC] und [CLR] in 7).
  • Wenn das Steuersignal On von aktiv auf nicht aktiv geht, wartet der interne Massegenerator 23 auf Overflow des Löschzählers 72 wie oben beschrieben, wenn zu diesem Zeitpunkt der Zähler noch kein Overflow hat. Dann wird die Erzeugung der internen Masse GND2 beendet.
  • (Arbeitsweise während Überstrom oder Schmelzstrom)
  • Wenn in der Last 11 ein Kurzschluss auftritt, kann der Laststrom IL den zweiten Anomalieschwellenwerstrom ILfc übersteigen, wie in 8 gezeigt. Zu dieser Zeit geht das Schmelzstromsignal FC nach aktiv, so dass das Ausgangssignal FCM vom FC-Speicher 78 vom hohen nach dem niedrigen Pegel pegelinvertiert wird und der Zählwert des FR-Zählers 71 zurückgesetzt wird. Damit wird der erste Anomalieschwellenwertstrom ILoc auf den Anfangswert zurückgestellt und wird danach stufenweise wieder über die Zeit hinweg gemäß dem Zählwert des FR-Zählers 71 verringert, der nach dem Reset mit dem Zählen begonnen hat.
  • Wenn der Laststrom IL danach den ersten Anomalieschwellenwertstrom ILoc übersteigt, geht das Überstromsignal OC nach aktiv und das Setzsignal OC1 vom NICHT-UND-Schaltkreis 80 geht nach aktiv. Damit geht das erste Zwangsabschaltesignal OCM vom OC-Speicher 76 nach aktiv. Dann wird ein erster Zwangsabschaltvorgang des Leistungs-MOSFET 14 in Antwort auf das aktive Zwangsabschaltesignal Inhibit durchgeführt. Weiterhin wird der Zählwert vom FR-Zähler 71 in Antwort auf das aktive Setzsignal OC1 zurückgesetzt. Danach wird ein aktives Zählsignal OvF7 ausgegeben, wenn eine Zeit etwas weniger als 16 Millisekunden verstrichen ist. In Antwort hierauf inkrementiert der Schmelzzähler 73 seinen Zählwert um eins (siehe [FCC] in 8). Ein aktives Abschaltefreigabesignal MCL wird ausgegeben, wenn der FR-Zähler 71 16 Millisekunden gezählt hat. Dann gibt der OC-Speicher 76 ein nicht aktives erstes Zwangsabschaltesignal OCM aus, so dass der Leistungs-MOSFET 14 EIN-geschaltet wird und der Zwangsabschaltezustand aufgehoben wird.
  • Wenn der Kurzschlusszustand in der Last 11 danach nicht beseitigt worden ist, beginnt der Löschzähler 72 nicht mit dem Zählen und die erste Zwangsabschaltung wird wiederholt durchgeführt. Während dieser Zeit inkrementiert der Schmelzzähler 73 seinen Zählwert nach und nach jeweils um eins. Wenn der Zählwert [FCC] sieben erreicht (d. h. wenn die erste Zwangsabschaltung siebenmal durchgeführt wurde) hält der OC-Schwellenwertwahlgenerator 93 danach die Ausgabe eines aktiven Schwellenwertwahlsignals OCL5 aufrecht, so dass der erste Anomalieschwellenwertstrom ILoc auf dem niedrigsten Wert gehalten wird.
  • Wenn der Schmelzzähler 73 Overflow hat, gibt er ein aktives zweites Zwangsabschaltesignal Fuse aus, so dass die Zwangsabschaltung für den Leistungs-MOSFET 14 durchgeführt wird. Hierbei wird der Zählvorgang gemäß dem Zählsignal OvF7 unterbrochen, so dass der Zwangsabschaltzustand (aufgrund der zweiten Zwangsabschaltung) beibehalten wird. Es sei festzuhalten, dass der zweite Anomalieschwellenwertstrom ILfc auf einen Wert etwas höher als der Nennstrom ILmax der Last 11 gemacht wird. Die Referenz-FUSE-Zeit wird auf eine Zeit kürzer als die Zeit gesetzt, die der elektrische Draht 30 benötigt, Rauch abzugeben, wenn ein Schmelzstrom (d. h. ein Strom höher als der zweite Anomalieschwellenwertstrom ILfc) intermittierend in Intervallen kürzer als die Referenz-NORMAL-Dauer erkannt wird. Somit kann ein Streukurzschluss (d. h. ein anormaler Strom, der in einem Teil der verlitzten Drähte des elektrischen Drahts 30 in Intervallen kürzer als die Referenz-NORMAL-Dauer aufgrund eines Kurzschlusses in einem Teil der verlitzten Drähte auftritt) erkannt werden, ohne dass der elektrische Draht 30 die Rauchemission erreicht, so dass die zweite Zwangsabschaltung für den Leistungs-MOSFET 14 durchgeführt werden kann.
  • Wenn dann noch das Steuersignal On von aktiv nach nicht aktiv geht, wie in 9 gezeigt, wird der Reset-Zustand des Löschzählers 72 aufgehoben. Dieser Löschzähler unterbindet die Ausgabe des nicht aktiven Löschsignals CLR bis Overflow, so dass die Erzeugung der internen Masse GND2 aufrechterhalten wird. Wenn der Löschzähler einen Overflow hat, wird die Erzeugung der internen Masse GND2 beendet. Damit wird der zweite Zwangsabschaltezustand beibehalten, auch wenn das Steuersignal On nach aktiv zurückkehrt, bevor der Löschzähler 72 Overflow hat.
  • (Arbeitsweise während einer Drahtbruchanomalie)
  • Wenn der dritte Anomalieschwellenwertstrom ILop angenommener Weise auf einen festen Wert gesetzt wird, ändert sich ein Lastwiderstandswert (d. h. ein Widerstandswert des externen Schaltkreises), auf dessen Grundlage ein aktives Bruchanzeigesignal OP ausgegeben wird, mit einer Änderung in der Energieversorgungsspannung Vcc. Jedoch sollte eine Drahtbruchanomalie durchgängig basierend auf den gleichem Lastwiderstandswert bestimmt werden, ungeachtet von Änderungen der Energieversorgungsspannung Vcc, um die Drahtbruchanomalie korrekt erkennen zu können.
  • Daher sind bei der vorliegenden Ausführungsform der dritte Anomalieschwellenwertstrom ILop (und die dritte Anomalieschwellenwertspannung Vop) so gesetzt, dass es sich proportional zur Source-Spannung Vs (oder der Energieversorgungsspannung Vcc) des Leistungs-MOSFET 14 in den EIN-Zustand wie oben beschrieben verändert. Mit diesem Aufbau verringert sich der dritte Anomalieschwellenwertstrom ILop um die Hälfte, wenn sich die Energieversorgungsspannung Vcc um die Hälfte verringert, um ein Beispiel zu nennen. D. h., der Lastwiderstandswert, basierend auf dem eine Drahtbruchanomalie erkannt wird (und der gleich einen Wert bestimmt durch Division der Energieversorgungsspannung Vcc durch den dritten Anomalieschwellenwertstrom ILop ist), ist ungeachtet von Änderungen der Energieversorgungsspannung Vcc gleich. Damit kann eine Drahtbruchanomalie mit Genauigkeit erkannt werden. Weiterhin ist ein Mikrocomputer oder dergleichen nicht nötig.
  • <Andere Ausführungsformen>
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Ausführungsformen begrenzt, die in der obigen Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert wurden. Die nachfolgenden Ausführungsformen können im technischen Umfang der vorliegenden Erfindung als Beispiele aufgenommen werden.
    • (1) In den obigen Ausführungsformen ist der Leistungs-MOSFET 14 als Halbleiterschaltelement enthalten. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diesen Aufbau beschränkt. Ein unipolarer Transistor, anders als der obige oder Alternativ ein bipolarer Transistor können anstelle hiervon enthalten sein.
    • (2) In den obigen Ausführungsformen wird als Stromerkennungselement der Erfassungs-MOSFET 18 verwendet. D. h., eine Stromerkennung erfolgt durch ein Erfassungsverfahren. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diesen Aufbau beschränkt. Die Stromerkennung kann durch ein Shunt-Verfahren durchgeführt werden. Beispielsweise ist ein Shunt-Widerstand in einer Stromversorgungsleitung angeordnet, so dass er Laststrom basierend auf dem Spannungsabfall hieran erkannt werden kann.
    • (3) In der obigen Ausführungsform werden verschiedene Stromanomalien mittels Spannungsvergleich erkannt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diesen Aufbau beschränkt. Die Stromanomalien können auch Stromvergleich erkannt werden. Beispielsweise wird ein FET so vorgesehen, dass das Ausgangsende des Erfassungsstroms Is (d. h. die Ausgangsseite der Source-Potentialsteuerung 51) mit der Eingangsseite (zum Beispiel Drain im Falle eines N-Kanal-Typs) des FET verbunden wird. Die Schwellenwertspannung Voc (oder Vfc oder Vop) wird an das Gate des FET angelegt, so dass ein Strom (Schwellenwertstrom) entsprechend der Schwellenwertspannung Voc (oder Vfc oder Vop) hindurchfließen kann. Mit diesem Aufbau wird ein Strom als ein Anomaliesignal vom Verbindungspunkt zwischen der Eingangsseite des FET und dem Ausgangsende des Erfassungsstroms Is ausgegeben, wenn der Erfassungsstrom Is den Schwellenwertstrom übersteigt oder darunter fällt.
    • (4) In der obigen Ausführungsform wird ein Spannungsteilerschaltkreis mit den Schwellenwertsetzwiderständen 64a–64c als Schwellenwerteinstellschaltkreis verwendet. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diesen Aufbau beschränkt, sondern kann vielmehr jeglichen Aufbau haben, bei dem die Schwellenwerte abhängig von der ausgangsseitigen Spannung des Halbleiterschaltelements geändert werden. Beispielsweise werden Schaltelemente vorgesehen und die ausgangsseitige Spannung des Halbleiterschaltelements wird an die Steueranschlüsse der Schaltelemente angelegt, so dass ein Strom entsprechend der ausgangsseitigen Spannung durch jedes Schaltelement fließen kann. Dieser Strom kann als ein Schwellenwertstrom verwendet werden. Weiterhin können zusätzlich Widerstände vorgesehen werden, so dass die Ströme von den obigen Schaltelementen durch die Widerstände fließen. Die Anschlussspannung eines jeden Widerstands kann dann als Schwellenwertspannung verwendet werden.
    • (5) In der obigen Ausführungsform verwenden die ersten und zweiten Filterschaltkreise die vom Löschzähler 72 gezählte Zeit. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diesen Aufbau beschränkt. Zusätzliche Zählerschaltkreise können separat vorgesehen werden, um die erste und zweite Zeit zu zählen, so dass die gezählte Zeit hiervon anstelle hiervon verwendet werden kann.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Ein Komparator (54) empfängt an seinem zweiten Eingangsanschluss eine dritte Anomalieschwellenwertspannung Vop von einem Schwellenwertgenerator (52) und gibt ein niedrigpegeliges Bruchanzeigesignal OP an einen Steuerlogikabschnitt (27) aus, wenn eine Anschlussspannung Vo unter die dritte Anomalieschwellenwertspannung Vop fällt. Drei Schwellenwertsetzwiderstände (64a–64c) sind in Serie in Verbindung zwischen der Source eines Leistungs-MOSFET 14 und einem Masseanschluss P6. Eine geteilte Spannung an dem Verbindungspunkt Y zwischen den Schwellenwertsetzwiderständen (64a und 64b) wird als dritte Anomalieschwellenwertspannung Vop ausgegeben.
    • 10
    Energieversorgungssteuerung
    11
    Last
    12
    Energiequelle
    13
    Stromversorgungsleitung
    14
    Leistungs-MOSFET (Halbleiterschaltelement)
    18
    Erfassungs-MOSFET (Stromerkennungselement)
    28
    Gattertreiber (Schaltsteuerschaltkreis)
    52
    Schwellenwertspannungsgenerator (Schwellenwerteinstellschaltkreis)
    54
    Komparator (Bestimmungsschaltkreis)
    59
    Komparator (Anomaliestromerkennungsschaltkreis)
    64a–64c
    Schwellenwertsetzwiderstand (Spannungsteilerschaltkreis)
    72
    Löschzähler (Timer-Schaltkreis, Normaldauersammelschaltkreis)
    73
    Schmelzzähler (Anomaliezeitsammelschaltkreis)
    100, 101
    Speicherschaltkreis (Zählerschaltkreis)
    CLR
    Niedrigpegeliges Löschsignal (Löschsignal)
    FR
    Niedrigpegeliges Schmelzstromsignal (Stromanomaliesignal)
    IL
    Laststrom
    ILfc
    Zweiter Anomalieschwellenwertstrom (Stromanomalieschwellenwert)
    ILop
    Dritter Anomalieschwellenwertstrom (Bruchanomalieschwellenwert)
    Is
    Erfassungsstrom (Erkennungssignal)
    OP
    Niedrigpegeliges Bruchanzeigesignal (Anomalieanzeigesignal)
    OP
    Hochpegeliges Anzeigesignal (Normalanzeigesignal)
    OPF
    Niedrigpegeliges Bruchanomaliesignal (Bruchanomaliesignal)
    OPF
    Hochpegeliges Bruchanomaliesignal (Normalsignal)
    On
    Niedrigpegeliges Steuersignal (EIN-Signal)
    Vop
    Dritte Anomalieschwellenwertspannung (geteilte Spannung)
    Vs
    Source-Spannung (ausgangsseitige Spannung)
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - JP 2001-217696 A [0002]

Claims (7)

  1. Eine Energieversorgungssteuerung zur Steuerung der Energiezufuhr an eine Last durch EIN-AUS-Schalten eines Halbleiterschaltelements, das in einer Stromversorgungsleitung angeordnet ist, die zwischen einer Energiequelle und der Last verläuft, wobei: ein Bruchanomaliesignal ausgegeben wird, wenn ein Laststrom, der durch das Halbleiterschaltelement fließt, niedriger als ein Bruchanomalieschwellenwert ist; und der Bruchanomalieschwellenwert gemäß einer ausgangsseitigen Spannung des Halbleiterschaltelements geändert wird.
  2. Eine Energieversorgungssteuerung, aufweisend: ein Halbleiterschaltelement, das in einer Stromversorgungsleitung von einer Energiequelle zu einer Last angeordnet ist; ein Stromerkennungselement, das einen Laststrom zu erkennen vermag, der durch das Halbleiterschaltelement fließt; einen Bruchanomalieerkennungsschaltkreis, der ein Bruchanomaliesignal auszugeben vermag, wenn basierend auf dem Erkennungssignal von dem Stromerkennungselement bestimmt wird, das ein durch das Halbleiterschaltelement fließender Laststrom niedriger als ein Bruchanomalieschwellenwert ist, während das Halbleiterschaltelement in einem EIN-Zustand ist; und einen Schwellenwerteinstellschaltkreis, der den Bruchanomalieschwellenwert gemäß einer ausgangsseitigen Spannung des Halbleiterschaltelements zu ändern vermag.
  3. Eine Energieversorgungssteuerung nach Anspruch 2, wobei der Schwellenwerteinstellschaltkreis als ein Spannungsteilerschaltkreis vorgesehen ist, der die ausgangsseitige Spannung des Halbleiterschaltelements zu teilen vermag und wobei ein Laststrom entsprechend einer geteilten Spannung hiervon als der Bruchanomalieschwellenwert verwendet wird.
  4. Eine Energieversorgungssteuerung nach Anspruch 2 oder 3 weiterhin mit: einem Schaltsteuerschaltkreis, der das Halbleiterschaltelement basierend auf der Eingabe eines EIN-Signals einzuschalten vermag, wobei der Bruchanomalieerkennungsschaltkreis einen ersten Filterschaltkreis aufweist, der einen Ausgang des Bruchanomaliesignals bis zu einer verstrichenen Zeit unterdrücken kann, bis ein Eingang des EIN-Signals wenigstens eine erste Zeit erreicht.
  5. Eine Energieversorgungssteuerung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei der Bruchanomalieerkennungsschaltkreis einen Bestimmungsschaltkreis aufweist, der ein Anzeigesignal gemäß einer Größenbeziehung zwischen dem Laststrom und dem Bruchanomalieschwellenwert auszugeben vermag und weiterhin einen zweiten Filterschaltkreis aufweist, der das Bruchanomaliesignal auszugeben vermag, wenn der Bestimmungsschaltkreis ein Anomalieanzeigesignal ausgibt, das anzeigt, dass der Laststrom durchgängig für wenigstens eine zweite Zeit niedriger als der Bruchanomalieschwellenwert ist.
  6. Eine Energieversorgungssteuerung nach Anspruch 5, wobei der zweite Filterschaltkreis ein normales Signal ausgibt, wenn der Bestimmungsschaltkreis ein Normalanzeigesignal ausgibt, das anzeigt, dass der Laststrom gleich oder höher als der Bruchanomalieschwellenwert ist.
  7. Eine Energieversorgungssteuerung nach Anspruch 6, wobei der zweite Filterschaltkreis aufweist: einen Timer-Schaltkreis, der wiederholt die zweite Zeit zu messen vermag und ein Löschsignal an einem Ende einer jeden Messung der zweiten Zeit ausgibt; und einen Zählerschaltkreis, der eine Anzahl von Ausgängen des Löschsignals vom Timer-Schalkreis zu zählen vermag, während der Bestimmungsschaltkreis das Anomalieanzeigesignal ausgibt, und der das Bruchanomaliesignal ausgibt, wenn der gezählte Wert eine Mehrzahl erreicht, wobei der gezählte Wert zurückgesetzt wird, wenn der Bestimmungsschaltkreis das Normalanzeigesignal ausgibt.
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