JP2008141612A - Fault detection apparatus for load driving device, and load driving ic - Google Patents

Fault detection apparatus for load driving device, and load driving ic Download PDF

Info

Publication number
JP2008141612A
JP2008141612A JP2006327402A JP2006327402A JP2008141612A JP 2008141612 A JP2008141612 A JP 2008141612A JP 2006327402 A JP2006327402 A JP 2006327402A JP 2006327402 A JP2006327402 A JP 2006327402A JP 2008141612 A JP2008141612 A JP 2008141612A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
driving
signal
failure
detection
mos transistor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2006327402A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4882710B2 (en
Inventor
Masaki Saijo
将樹 西條
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2006327402A priority Critical patent/JP4882710B2/en
Publication of JP2008141612A publication Critical patent/JP2008141612A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4882710B2 publication Critical patent/JP4882710B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Power Conversion In General (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To detect the ON fault of a MOS transistor for driving inside even in a semiconductor integrated circuit which incorporates a current detection function by the MOS transistor for driving and a MOS transistor for sensing. <P>SOLUTION: The drain voltage of the MOS transistor 11 for driving is taken into an ON state detection comparator 21 to detect whether the MOS transistor for driving is in an ON state. In the case the MOS transistor 11 for driving is in the ON state, an output from the ON state detection comparator 21 becomes a low level and a high-level signal is input to an ON fault detection AND gate 27 via a filter 26. At such a time, when a gate driving signal is at a low level (level for turning off each MOS), a high-level signal is input to the ON fault detection AND gate 27 via a NOT gate 28. Therefore, the output of the ON fault detection AND gate 27 becomes a high level, and the ON fault is detected. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、電源から負荷への通電経路に設けられた駆動用ＭＯＳトランジスタをＯＮ／ＯＦＦ制御することにより負荷を駆動する負荷駆動装置における、駆動用ＭＯＳトランジスタのＯＮ故障を検出する故障検出装置と、その故障検出装置が内蔵された負荷駆動用ＩＣに関する。   The present invention relates to a failure detection device for detecting an ON failure of a driving MOS transistor in a load driving device that drives a load by ON / OFF control of a driving MOS transistor provided in a current-carrying path from a power source to a load. The present invention also relates to a load driving IC in which the failure detection device is built.

従来より、電源から負荷への通電経路に駆動用のＭＯＳトランジスタ（以下単に「駆動ＭＯＳ」ともいう）を設け、この駆動ＭＯＳをＯＮ／ＯＦＦ制御することにより負荷への通電を制御して負荷を駆動する負荷駆動装置が知られており、種々の負荷を駆動する回路として広く用いられている。   Conventionally, a MOS transistor for driving (hereinafter also simply referred to as “driving MOS”) is provided in the energization path from the power source to the load, and the load is controlled by controlling the energization to the load by ON / OFF control of the driving MOS. A load driving device for driving is known and widely used as a circuit for driving various loads.

このように駆動ＭＯＳを用いた負荷駆動装置では、種々の原因によって駆動ＭＯＳがＯＮ故障するおそれがある。ＯＮ故障とは、駆動ＭＯＳへのゲート信号に関係なく駆動ＭＯＳのドレイン−ソース間が常時ＯＮ（短絡）した状態となることをいう。ＯＮ故障が生じると、当然ながら負荷には電流が流れ続け、負荷やその通電経路に悪影響を及ぼすおそれがあるため、ＯＮ故障が生じたらそれを検出できるようにする必要がある。ＯＮ故障を検出する方法として、駆動ＭＯＳに流れる電流を検出し、その検出結果に基づいてＯＮ故障を検出する方法が知られている。   As described above, in the load driving device using the driving MOS, there is a possibility that the driving MOS may cause an ON failure due to various causes. The ON failure means that the drain and source of the driving MOS are always ON (short-circuited) regardless of the gate signal to the driving MOS. When an ON failure occurs, naturally, current continues to flow through the load, which may adversely affect the load and its energization path. Therefore, it is necessary to be able to detect the ON failure when it occurs. As a method for detecting an ON failure, a method is known in which a current flowing through a driving MOS is detected and an ON failure is detected based on the detection result.

具体的な例を、図５に示す。図５は、シャント抵抗により通電電流を検出する機能が備えられた負荷駆動装置の概略構成を示す説明図である。図５の負荷駆動回路は、電源（電源電圧ＶＢ）から負荷２への通電経路における負荷２の通電方向下流側に駆動ＭＯＳ１１０が設けられている。この駆動ＭＯＳ１１０はｎチャネルＭＯＳＦＥＴであり、ドレインが負荷２の一端に、ソースがシャント抵抗Ｒ６１の一端に接続されている。シャント抵抗Ｒ６１の他端は接地されている。駆動ＭＯＳ１１０は、ゲートに入力されるゲート駆動信号によりＯＮ／ＯＦＦされる。   A specific example is shown in FIG. FIG. 5 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a load driving device provided with a function of detecting an energization current using a shunt resistor. In the load drive circuit of FIG. 5, the drive MOS 110 is provided on the downstream side in the energization direction of the load 2 in the energization path from the power supply (power supply voltage VB) to the load 2. The driving MOS 110 is an n-channel MOSFET, and has a drain connected to one end of the load 2 and a source connected to one end of the shunt resistor R61. The other end of the shunt resistor R61 is grounded. The driving MOS 110 is turned on / off by a gate driving signal input to the gate.

そして、シャント抵抗Ｒ６１の両端の電圧は電流検出回路１１２に入力され、この電流検出回路１１２から駆動ＭＯＳ１１０の電流値（詳しくはその値に応じた電圧値）が電流検出出力として出力される。即ち、シャント抵抗Ｒ６１の一端の電圧が電流検出回路１１２内において入力抵抗Ｒ６２を介してオペアンプ１１３の反転入力端子に入力され、オペアンプ１１３にて所定の増幅率にて増幅される。その増幅後の電圧が電流検出出力（負荷電流に応じた電圧値）として出力される。なお、オペアンプ１１３の非反転入力端子には制御電源の電圧Ｖｃｃが抵抗Ｒ６３と抵抗Ｒ６５とで分圧された値が入力される。また、抵抗Ｒ６４は帰還抵抗である。   The voltage across the shunt resistor R61 is input to the current detection circuit 112, and the current value of the driving MOS 110 (specifically, the voltage value corresponding to the value) is output from the current detection circuit 112 as a current detection output. That is, the voltage at one end of the shunt resistor R61 is input to the inverting input terminal of the operational amplifier 113 via the input resistor R62 in the current detection circuit 112, and is amplified by the operational amplifier 113 at a predetermined amplification factor. The amplified voltage is output as a current detection output (voltage value corresponding to the load current). Note that a value obtained by dividing the voltage Vcc of the control power supply by the resistor R63 and the resistor R65 is input to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 113. The resistor R64 is a feedback resistor.

この図５の負荷駆動装置は、負荷２を駆動するための駆動ＭＯＳ１１０やシャント抵抗Ｒ６１がいずれもディスクリート素子にて構成されている。このように構成された負荷駆動装置では、ゲート駆動信号がローレベルのときは駆動ＭＯＳ１１０がＯＦＦされてシャント抵抗Ｒ６１には電流が流れず、ゲート駆動信号がハイレベルのときに駆動ＭＯＳ１１０がＯＮされてシャント抵抗Ｒ６１に電流が流れるため、ゲート駆動信号がハイレベル・ローレベルいずれの場合にも駆動ＭＯＳ１１０に流れる電流を検出できる。そのため、ゲート駆動信号がローレベルのときの電流検出出力をみることで、駆動ＭＯＳ１１０のＯＮ故障を検出することが可能である。   In the load driving device shown in FIG. 5, the driving MOS 110 and the shunt resistor R61 for driving the load 2 are both composed of discrete elements. In the load driving device configured as described above, when the gate drive signal is at a low level, the drive MOS 110 is turned off and no current flows through the shunt resistor R61, and when the gate drive signal is at a high level, the drive MOS 110 is turned on. Since the current flows through the shunt resistor R61, the current flowing through the drive MOS 110 can be detected regardless of whether the gate drive signal is at a high level or a low level. Therefore, it is possible to detect an ON failure of the drive MOS 110 by looking at the current detection output when the gate drive signal is at a low level.

具体的には、図６に示すように、駆動ＭＯＳ１１０が正常ならば、ゲート駆動信号がローレベルのときは駆動ＭＯＳ１１０はＯＦＦされて駆動ＭＯＳ１１０には電流は流れないため、シャント抵抗Ｒ６１にも電流は流れず、電流検出回路１１２からはその電流値（０Ａ）相当の電流検出出力（初期電圧）がなされる。なおこのとき、駆動ＭＯＳ１１０のドレイン電圧は電源電圧ＶＢにほぼ等しいレベルである。ゲート駆動信号がハイレベルになって駆動ＭＯＳ１１０がＯＮされると、駆動ＭＯＳ１１０及びシャント抵抗Ｒ６１には電流が流れるため、その通電電流値に応じた電流検出出力が電流検出回路１１２から出力される。このとき、駆動ＭＯＳのドレイン電圧は接地電圧よりもわずかに高い値（接地電圧とほぼ同等）となる。なお、図５の電流検出回路１１２は、駆動ＭＯＳ１１０の通電電流が大きいほど電流検出出力（オペアンプ１１３の出力電圧）は小さくなるよう構成されている。   Specifically, as shown in FIG. 6, if the driving MOS 110 is normal, the driving MOS 110 is turned off and no current flows through the driving MOS 110 when the gate driving signal is at a low level. The current detection circuit 112 outputs a current detection output (initial voltage) corresponding to the current value (0 A). At this time, the drain voltage of the drive MOS 110 is at a level substantially equal to the power supply voltage VB. When the gate drive signal becomes high level and the drive MOS 110 is turned on, a current flows through the drive MOS 110 and the shunt resistor R61, so that a current detection output corresponding to the energization current value is output from the current detection circuit 112. At this time, the drain voltage of the driving MOS is slightly higher than the ground voltage (approximately equal to the ground voltage). Note that the current detection circuit 112 in FIG. 5 is configured such that the current detection output (the output voltage of the operational amplifier 113) decreases as the energization current of the drive MOS 110 increases.

一方、ゲート駆動信号がローレベルであって駆動ＭＯＳ１１０がＯＦＦされているときに駆動ＭＯＳ１１０がＯＮ故障すると、ゲート駆動信号に関係なく駆動ＭＯＳ１１０は常時ＯＮ状態となる。そのため、駆動ＭＯＳ１１０及びシャント抵抗Ｒ６１には常時電流が流れ、電流検出回路１１２からはその電流に応じた電流検出出力がなされる。そのため、ゲート駆動信号がローレベルのときの電流検出出力をみることで、ＯＮ故障を検出することができるのである。   On the other hand, if the driving MOS 110 fails when the gate driving signal is at the low level and the driving MOS 110 is turned off, the driving MOS 110 is always turned on regardless of the gate driving signal. Therefore, a current always flows through the driving MOS 110 and the shunt resistor R61, and a current detection output corresponding to the current is output from the current detection circuit 112. Therefore, an ON failure can be detected by looking at the current detection output when the gate drive signal is at a low level.

ところで、近年、負荷駆動装置の小型化が進められており、図５に示したディスクリート素子による装置構成とは異なり、駆動ＭＯＳやこれを駆動する回路、さらには駆動ＭＯＳの電流を検出する電流検出回路等がまとめて内蔵されたＩＣ（負荷駆動用ＩＣ）が各種提供されるようになっている。   By the way, in recent years, downsizing of the load driving device has been promoted, and unlike the device configuration using the discrete element shown in FIG. 5, the current detection for detecting the current of the driving MOS, the circuit for driving the driving MOS, and further the driving MOS. Various ICs (load driving ICs) in which circuits and the like are integrated are provided.

このように駆動ＭＯＳや電流検出回路を一つのＩＣに内蔵する場合、駆動ＭＯＳの電流検出方式として図５，図６に示した負荷駆動装置と同じようなシャント抵抗による電流検出方式を用いようとすると、シャント抵抗もＩＣに内蔵化することになる。しかし、シャント抵抗は基本的に抵抗値が小さく発熱が大きいため、このシャント抵抗をＩＣにそのまま内蔵することは困難である。そこで、駆動ＭＯＳや電流検出回路を一つのＩＣに内蔵する場合は、電流検出回路として、センスＭＯＳによる電流検出方式を採用するのが一般的である。このようなセンスＭＯＳを用いた電流検出方式は、例えば駆動ＭＯＳの過電流を検出する際にも用いられる（例えば、特許文献１参照）。   When the drive MOS and the current detection circuit are incorporated in one IC as described above, the current detection method using the shunt resistance similar to the load driving device shown in FIGS. Then, the shunt resistor is also built in the IC. However, since the shunt resistor basically has a small resistance value and large heat generation, it is difficult to incorporate the shunt resistor as it is in the IC. Therefore, when a driving MOS and a current detection circuit are built in one IC, a current detection method using a sense MOS is generally adopted as the current detection circuit. Such a current detection method using a sense MOS is also used, for example, when detecting an overcurrent of a driving MOS (see, for example, Patent Document 1).

図７に、センスＭＯＳによる電流検出回路や駆動ＭＯＳが内蔵された負荷駆動用ＩＣの概略構成を示す。図７に示すように、負荷駆動用ＩＣ１００は、負荷２を駆動する駆動ＭＯＳ１１に加えて、この駆動ＭＯＳ１１と並列に、この駆動ＭＯＳ１１と同じゲート駆動信号によりＯＮ／ＯＦＦされることで駆動ＭＯＳ１１に流れる電流に比例（１／ｍ倍。ｍは１より大きい任意の実数）した電流が流れるよう構成されたセンス用ＭＯＳトランジスタ（以下単に「センスＭＯＳ」ともいう）１２が設けられている。各ＭＯＳトランジスタ１１，１２はいずれもｎチャネルＭＯＳＦＥＴである。   FIG. 7 shows a schematic configuration of a load driving IC including a current detection circuit using a sense MOS and a driving MOS. As shown in FIG. 7, in addition to the driving MOS 11 that drives the load 2, the load driving IC 100 is turned on / off in parallel with the driving MOS 11 by the same gate driving signal as the driving MOS 11. A sense MOS transistor (hereinafter also simply referred to as “sense MOS”) 12 configured to flow a current proportional to the flowing current (1 / m times, where m is an arbitrary real number greater than 1) is provided. Each of the MOS transistors 11 and 12 is an n-channel MOSFET.

駆動ＭＯＳ１１及びセンスＭＯＳ１２のゲートには、制御回路１３からのゲート駆動信号がバッファ１４を介して入力される。そのため、ゲート駆動信号がハイレベルであれば各ＭＯＳ１１，１２は共にＯＮされ、ゲート駆動信号がローレベルであれば各ＭＯＳ１１，１２は共にＯＦＦされる。駆動ＭＯＳ１１のドレインは負荷接続端子８を介して負荷２に接続され、ソースは接地端子９を介して接地される。   A gate drive signal from the control circuit 13 is input to the gates of the drive MOS 11 and the sense MOS 12 via the buffer 14. Therefore, both the MOSs 11 and 12 are turned on when the gate drive signal is at a high level, and both the MOSs 11 and 12 are turned off when the gate drive signal is at a low level. The drain of the driving MOS 11 is connected to the load 2 via the load connection terminal 8, and the source is grounded via the ground terminal 9.

なお、制御回路１３には、マイコン１０２からの駆動制御信号が駆動制御信号入力ポート１６を介して入力される。マイコン１０２は、駆動ＭＯＳ１１をＯＮさせる際はその旨の駆動制御信号（例えばハイレベル信号）を、駆動ＭＯＳ１１をＯＦＦさせる際はその旨の駆動制御信号（例えばローレベル）を出力する。制御回路１３は、このマイコン１０２からの駆動制御信号に基づいて、各ＭＯＳ１１，１２へ駆動信号を出力する。但し、後述するように、マイコン１０２から駆動ＭＯＳ１１をＯＮすべき旨の駆動制御信号が入力されていても、過電流検出回路１０４にて過電流が検出された場合は、制御回路１３は、駆動制御信号にかかわらずローレベルのゲート駆動信号を出力して駆動ＭＯＳ１１を強制的にＯＦＦさせる。   Note that a drive control signal from the microcomputer 102 is input to the control circuit 13 via the drive control signal input port 16. The microcomputer 102 outputs a drive control signal (for example, a high level signal) to that effect when the drive MOS 11 is turned on, and outputs a drive control signal (for example, a low level) to that effect when the drive MOS 11 is turned off. The control circuit 13 outputs a drive signal to each of the MOSs 11 and 12 based on the drive control signal from the microcomputer 102. However, as will be described later, even if a drive control signal indicating that the drive MOS 11 should be turned on is input from the microcomputer 102, if the overcurrent is detected by the overcurrent detection circuit 104, the control circuit 13 Regardless of the control signal, a low level gate drive signal is output to forcibly turn off the drive MOS 11.

また、センスＭＯＳを用いて駆動ＭＯＳに流れる電流を検出すること自体は従来から知られている技術であり、そのごく基本的な回路としては、図４（詳細は後述）に示すように、各ＭＯＳ１１，１２のドレイン同士も接続されて負荷２からの通電電流がそのまま各ＭＯＳ１１，１２に分流するような回路が知られている。これに対し、図７に示した負荷駆動用ＩＣ１００においては、図４のような基本的な構成ではなく、各ＭＯＳ１１，１２のドレイン電圧が等しくなるように制御し、ひいては高精度な電流検出を実現するためのオペアンプ６１が備えられている。   In addition, detection of the current flowing through the drive MOS using the sense MOS itself is a conventionally known technique. As a very basic circuit, as shown in FIG. 4 (details will be described later), There is known a circuit in which the drains of the MOSs 11 and 12 are connected to each other so that the current supplied from the load 2 is shunted to the MOSs 11 and 12 as they are. On the other hand, the load driving IC 100 shown in FIG. 7 is not based on the basic configuration as shown in FIG. 4, but is controlled so that the drain voltages of the respective MOSs 11 and 12 are equal, and as a result, highly accurate current detection is performed. An operational amplifier 61 for realizing this is provided.

即ち、駆動ＭＯＳ１１のドレイン電圧とセンスＭＯＳ１２のドレイン電圧との差がオペアンプ６１にて検出され、その差に応じた出力がセンス出力第１トランジスタ６２及びセンス出力第２トランジスタ６３を介してセンスＭＯＳ１２のドレインに入力される。これにより、センスＭＯＳ１２には駆動ＭＯＳ１１の電流に比例した電流が流れると共にドレイン電圧が駆動ＭＯＳ１１のドレイン電圧と等しくなるように制御され、高精度な電流検出が可能となる。但し、オペアンプ６１にはＮＯＴゲート８５を介してゲート駆動信号が入力されており、ゲート駆動信号がローレベルのときはオペアンプ６１が動作しないようにされている。   That is, a difference between the drain voltage of the driving MOS 11 and the drain voltage of the sense MOS 12 is detected by the operational amplifier 61, and an output corresponding to the difference is output to the sense MOS 12 via the sense output first transistor 62 and the sense output second transistor 63. Input to the drain. As a result, a current proportional to the current of the drive MOS 11 flows in the sense MOS 12 and the drain voltage is controlled to be equal to the drain voltage of the drive MOS 11, thereby enabling highly accurate current detection. However, a gate drive signal is input to the operational amplifier 61 via the NOT gate 85, and the operational amplifier 61 is prevented from operating when the gate drive signal is at a low level.

また、オペアンプ６１の出力は、電流検出用出力トランジスタ６５のエミッタ及び過電流検出用出力トランジスタ６４のエミッタにも接続され、これら各トランジスタ６５，６４のベースはセンス出力第１トランジスタ６２のベースと共通に接続されている。つまり、これら三つのトランジスタ６２，６４，６５はカレントミラー回路をなしており、センスＭＯＳ１２に流れる電流に応じた（比例した）値の電流、ひいては駆動ＭＯＳ１１の電流に比例した値の電流が、電流検出用出力トランジスタ６５及び過電流検出用出力トランジスタ６４に流れることになる。   The output of the operational amplifier 61 is also connected to the emitter of the current detection output transistor 65 and the emitter of the overcurrent detection output transistor 64, and the bases of these transistors 65 and 64 are the same as the base of the sense output first transistor 62. It is connected to the. That is, these three transistors 62, 64, 65 form a current mirror circuit, and a current having a value proportional to the current flowing through the sense MOS 12 and a current proportional to the current of the driving MOS 11 are The current flows through the detection output transistor 65 and the overcurrent detection output transistor 64.

このうち電流検出用出力トランジスタ６５の出力が電流検出用入力トランジスタ６６に入力されることにより、この電流検出用入力トランジスタ６６と共にカレントミラー回路をなす電流検出用ミラートランジスタ６７に、駆動ＭＯＳ１１に流れる電流に応じた（比例した）値の電流が流れることとなる。この電流は、基準入力電圧ｒｅｆ２から抵抗Ｒ３１を介して電流検出用ミラートランジスタ６７に流れる。そして、電流検出用ミラートランジスタ６７のコレクタ電圧がオペアンプ７１にて増幅されることにより、その増幅後の電圧値が、駆動ＭＯＳ１１の電流を示す電流検出出力として電流検出出力端子１７からマイコン１０２へ出力される。なお、抵抗Ｒ３２はオペアンプ７１の反転入力抵抗であり、抵抗Ｒ３３は帰還抵抗である。   Among these, when the output of the current detection output transistor 65 is input to the current detection input transistor 66, the current flowing through the drive MOS 11 to the current detection mirror transistor 67 that forms a current mirror circuit together with the current detection input transistor 66. A current of a value corresponding to (proportional) will flow. This current flows from the reference input voltage ref2 to the current detection mirror transistor 67 via the resistor R31. Then, the collector voltage of the current detection mirror transistor 67 is amplified by the operational amplifier 71, and the amplified voltage value is output from the current detection output terminal 17 to the microcomputer 102 as a current detection output indicating the current of the driving MOS 11. Is done. The resistor R32 is an inverting input resistor of the operational amplifier 71, and the resistor R33 is a feedback resistor.

また、センスＭＯＳ１２と共にカレントミラー回路をなす過電流検出用出力トランジスタ６４のコレクタは過電流検出回路１０４の抵抗Ｒ４１に接続されると共に過電流検出コンパレータの入力端子（正極側）にも入力されている。この過電流検出コンパレータの他方の入力端子（負極側）には、過電流検出用の電圧閾値ｒｅｆ１が入力されている。これにより、過電流検出回路１０４では、何らかの異常が生じて駆動ＭＯＳ１１に過電流が流れると、この過電流に応じた電流が過電流検出用出力トランジスタ６４に流れ、過電流検出コンパレータ８１への入力電圧（電流値に応じた電圧）は過電流検出用の電圧閾値ｒｅｆ１を超え、過電流検出コンパレータ８１の出力はハイレベルに転じる。このハイレベル信号は、フィルタ８２にてノイズ成分が除去された上で、過電流検出信号として制御回路１３へ入力されると共に過電流検出出力端子１８からマイコン１０２へも出力される。制御回路１３は、マイコン６からの駆動制御信号がハイレベル（各ＭＯＳ１１，１２をＯＮさせるレベル）であってもそれにかかわらずローレベルのゲート駆動信号を出力して各ＭＯＳ１１，１２を強制的にＯＦＦさせる。
特開平２−２２６４０７号公報 The collector of the overcurrent detection output transistor 64 that forms a current mirror circuit together with the sense MOS 12 is connected to the resistor R41 of the overcurrent detection circuit 104 and also input to the input terminal (positive side) of the overcurrent detection comparator. . A voltage threshold value ref1 for detecting overcurrent is input to the other input terminal (negative electrode side) of the overcurrent detection comparator. As a result, in the overcurrent detection circuit 104, when some abnormality occurs and an overcurrent flows through the drive MOS 11, a current corresponding to the overcurrent flows through the overcurrent detection output transistor 64 and is input to the overcurrent detection comparator 81. The voltage (voltage corresponding to the current value) exceeds the overcurrent detection voltage threshold value ref1, and the output of the overcurrent detection comparator 81 turns to high level. The high level signal is input to the control circuit 13 as an overcurrent detection signal after the noise component is removed by the filter 82 and also output from the overcurrent detection output terminal 18 to the microcomputer 102. Even if the drive control signal from the microcomputer 6 is at a high level (a level at which the MOSs 11 and 12 are turned on), the control circuit 13 outputs a low-level gate drive signal to forcibly turn on the MOSs 11 and 12. Turn it off.
JP-A-2-226407

しかしながら、上記のように構成された負荷駆動用ＩＣ１００において、センスＭＯＳ１２によって駆動ＭＯＳ１２に流れる電流を正しく検出するためには、駆動ＭＯＳ１１及びセンスＭＯＳ１２のゲート電圧が等しい状態であって、且つ、各ＭＯＳ１１，１２が共に正常である必要がある。加えて、ゲート駆動信号がハイレベルでセンスＭＯＳ１２がＯＮされている状態でなければ電流検出は行えない。そのため、センスＭＯＳ１２の電流に基づく電流検出出力（オペアンプ７１からの出力）を用いて駆動ＭＯＳ１１のＯＮ故障を検出することはできない。   However, in the load driving IC 100 configured as described above, in order to correctly detect the current flowing through the driving MOS 12 by the sense MOS 12, the gate voltages of the driving MOS 11 and the sense MOS 12 are equal and each MOS 11 , 12 must be normal. In addition, current detection cannot be performed unless the gate drive signal is at a high level and the sense MOS 12 is ON. Therefore, it is impossible to detect an ON failure of the drive MOS 11 using a current detection output (output from the operational amplifier 71) based on the current of the sense MOS 12.

駆動ＭＯＳ１１のＯＮ故障の検出は、そもそも、ゲート駆動信号がローレベルのときの駆動ＭＯＳ１１の電流をみて行うものであり、ゲート駆動信号がハイレベルのときはＯＮ故障検出はできない。つまり、ＯＮ故障を検出すべく、ゲート駆動信号をローレベルにして駆動ＭＯＳ１１をオフさせ、そのときの駆動ＭＯＳの電流を検出しようとしても、ゲート駆動信号がローレベルだと必然的にセンスＭＯＳ１２にも電流が流れなくなる。そのため、電流検出自体ができない状態となり、「ゲート駆動信号がローレベルのときの駆動ＭＯＳ１１の電流」というのを検出することはできない。そのため、センスＭＯＳ１２を用いた電流検出回路が内蔵された負荷駆動用ＩＣ１００においては、センスＭＯＳ１２による電流検出出力を用いてＯＮ故障を検出することはできないのである。   The detection of the ON failure of the driving MOS 11 is performed by looking at the current of the driving MOS 11 when the gate driving signal is at a low level, and the ON failure cannot be detected when the gate driving signal is at a high level. That is, in order to detect an ON failure, the drive MOS 11 is turned off by setting the gate drive signal to a low level, and an attempt is made to detect the current of the drive MOS at that time. No current flows. For this reason, the current detection itself cannot be performed, and it is impossible to detect “the current of the driving MOS 11 when the gate driving signal is at a low level”. Therefore, in the load driving IC 100 in which the current detection circuit using the sense MOS 12 is built in, it is not possible to detect the ON failure using the current detection output from the sense MOS 12.

図８は、センスＭＯＳによる電流検出方式を用いた負荷駆動用ＩＣ１００の動作例を示すタイムチャートである。図８において、駆動ＭＯＳ１１の故障状態が「正常」である場合の動作は図６における同じく「正常」である場合の動作と全く同じである。しかし、駆動ＭＯＳ１１がＯＮ故障した場合、図６に示したシャント抵抗による電流検出方式の場合はＯＮ故障を検出できたのに対し、センスＭＯＳによる電流検出方式の場合は、図８に示すように、駆動ＭＯＳ１１がＯＮ故障しても、ゲート駆動信号がローレベルのときは上記のようにセンスＭＯＳ１２に電流が流れず電流検出ができないため、必然的にＯＮ故障が検出できない。   FIG. 8 is a time chart showing an operation example of the load driving IC 100 using the current detection method by the sense MOS. In FIG. 8, the operation when the failure state of the driving MOS 11 is “normal” is exactly the same as the operation when “normal” in FIG. However, when the drive MOS 11 has an ON failure, the ON failure can be detected in the current detection method using the shunt resistor shown in FIG. 6, whereas in the current detection method using the sense MOS, as shown in FIG. Even if the drive MOS 11 is in an ON failure, when the gate drive signal is at a low level, a current does not flow through the sense MOS 12 as described above, so that the current cannot be detected.

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、駆動ＭＯＳ及びセンスＭＯＳによる電流検出機能が内蔵された半導体集積回路においても、その内部で駆動ＭＯＳのＯＮ故障を検出できるようにすることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to enable detection of an ON failure of a driving MOS in a semiconductor integrated circuit incorporating a current detection function using a driving MOS and a sense MOS. To do.

上記課題を解決するためになされた請求項１記載の発明は、電源から負荷への通電経路に設けられ、ゲートに入力される駆動信号に応じてＯＮ／ＯＦＦすることにより通電経路を導通／遮断する駆動用ＭＯＳトランジスタと、この駆動用ＭＯＳトランジスタと並列に設けられ、駆動回路からの駆動信号がゲートに入力されることにより駆動用ＭＯＳトランジスタに流れる電流に比例した電流が流れるセンス用ＭＯＳトランジスタと、駆動信号として各ＭＯＳトランジスタをＯＮさせるＯＮ信号又は各ＭＯＳトランジスタをＯＦＦさせるＯＦＦ信号を生成して各ＭＯＳトランジスタのゲートへ供給することにより該各ＭＯＳトランジスタをＯＮ／ＯＦＦさせる駆動手段とを備えた負荷駆動装置において、駆動用ＭＯＳトランジスタが駆動信号に関係なくＯＮ状態となるＯＮ故障を検出するための故障検出装置である。この負荷駆動装置は、駆動用ＭＯＳトランジスタ、センス用ＭＯＳトランジスタ、及び駆動手段が同一の半導体集積回路内に形成されており、駆動手段は、この半導体集積回路の外部から入力される制御指令に従って駆動信号を生成する。   In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is provided in the energization path from the power source to the load, and is turned on / off according to the drive signal input to the gate to conduct / cut off the energization path. A driving MOS transistor, and a sense MOS transistor provided in parallel with the driving MOS transistor, and a current proportional to a current flowing through the driving MOS transistor when a driving signal from the driving circuit is input to the gate. Drive means for turning on / off each MOS transistor by generating an ON signal for turning on each MOS transistor or an OFF signal for turning off each MOS transistor as a drive signal and supplying the generated signal to the gate of each MOS transistor. In the load driving device, the driving MOS transistor is used as the driving signal. A failure detection device for detecting the ON failure of the engagement without ON state. In this load driving device, the driving MOS transistor, the sense MOS transistor, and the driving means are formed in the same semiconductor integrated circuit, and the driving means is driven in accordance with a control command input from the outside of the semiconductor integrated circuit. Generate a signal.

そして、本発明の故障検出装置は、負荷駆動装置が形成された半導体集積回路内に形成され、ＯＮ検出手段と、ＯＮ故障検出手段とを備えている。ＯＮ検出手段は、駆動用ＭＯＳトランジスタのドレインの電圧と、該駆動用ＭＯＳトランジスタがＯＮしていることを検出するために予め設定されたＯＮ検出閾値とを比較することにより、駆動用ＭＯＳトランジスタがＯＮしているか否かを検出する。ＯＮ故障検出手段は、駆動手段からＯＦＦ信号が出力されているときにＯＮ検出手段により駆動用ＭＯＳトランジスタがＯＮしていると検出された場合に、駆動用ＭＯＳトランジスタのＯＮ故障を検出する。   The failure detection apparatus according to the present invention is formed in a semiconductor integrated circuit in which a load driving device is formed, and includes an ON detection means and an ON failure detection means. The ON detection means compares the voltage of the drain of the driving MOS transistor with an ON detection threshold value that is set in advance to detect that the driving MOS transistor is ON. It is detected whether or not it is ON. The ON failure detecting means detects an ON failure of the driving MOS transistor when the ON detecting means detects that the driving MOS transistor is ON when the OFF signal is output from the driving means.

各ＭＯＳトランジスタは、駆動回路からの同じ駆動信号によりＯＮ／ＯＦＦされる。そのため、各ＭＯＳトランジスタが共に正常であれば、駆動回路からのＯＮ信号により各ＭＯＳトランジスタがＯＮされると双方に電流が流れ、センス用ＭＯＳトランジスタには駆動用ＭＯＳトランジスタに比例した電流（例えば駆動用ＭＯＳトランジスタの１／ｍ倍）が流れる。また、駆動回路からの駆動信号がＯＦＦ信号になると、各ＭＯＳトランジスタはＯＦＦされる。そのため、駆動用ＭＯＳトランジスタのドレイン電圧は、ＯＮしているときとオフしているときとでは異なる値となる。ＯＮ検出手段は、ＯＮ時とＯＦＦ時とで異なるドレイン電圧に基づいて、駆動用ＭＯＳトランジスタがＯＮしているか否かを検出する。   Each MOS transistor is turned on / off by the same drive signal from the drive circuit. For this reason, if both MOS transistors are normal, when each MOS transistor is turned on by an ON signal from the drive circuit, a current flows to both, and the sense MOS transistor has a current proportional to the drive MOS transistor (for example, drive 1 / m times that of the MOS transistor for use) flows. Further, when the drive signal from the drive circuit becomes an OFF signal, each MOS transistor is turned off. For this reason, the drain voltage of the driving MOS transistor has a different value when it is ON and when it is OFF. The ON detection means detects whether or not the driving MOS transistor is ON based on different drain voltages when ON and OFF.

そして、ＯＮ故障検出手段は、駆動手段から駆動信号としてＯＦＦ信号が出力されているとき、本来なら（正常なら）駆動用ＭＯＳトランジスタはオフしているはずであるにもかかわらずＯＮ検出手段によってＯＮしていると検出された場合に、駆動用ＭＯＳトランジスタがＯＮ故障したことを検出するのである。   When the OFF signal is output as the drive signal from the drive means, the ON failure detection means is turned on by the ON detection means even though the drive MOS transistor should have been turned off (if normal). When it is detected that the driving MOS transistor is ON, it is detected that the driving MOS transistor has failed ON.

従って、請求項１記載の故障検出装置によれば、駆動信号がＯＦＦ信号であるときの駆動用ＭＯＳトランジスタのドレイン電圧に基づいてＯＮ故障を検出するようにしているため、駆動ＭＯＳ及びセンスＭＯＳによる電流検出機能が内蔵された半導体集積回路においても、その内部で駆動ＭＯＳのＯＮ故障を検出することが可能となる。   Therefore, according to the failure detection apparatus of the first aspect, the ON failure is detected based on the drain voltage of the driving MOS transistor when the driving signal is the OFF signal. Even in a semiconductor integrated circuit with a built-in current detection function, it is possible to detect an ON failure of the drive MOS inside the semiconductor integrated circuit.

なお、ＯＮ検出手段が用いるＯＮ検出閾値は、駆動用ＭＯＳトランジスタのＯＮ時のドレイン電圧とＯＦＦ時のドレイン電圧に基づいて、ＯＮしていることが検出できるような値を適宜決めればよい。例えば、電源から負荷を介して電源電圧より低い基準電圧（例えば接地電位）に至る通電経路における負荷の下流側に駆動用ＭＯＳトランジスタを設ける場合（いわゆるローサイド駆動）、ＯＮ時のドレイン電圧は接地電位とほぼ同等となり、ＯＦＦ時のドレイン電圧は電源電圧とほぼ同等となる。従って、ＯＮ検出閾値はこのＯＮ時及びＯＦＦ時のドレイン電圧に基づいて適宜決めればよい。また例えば、電源から負荷を介して電源電圧より低い基準電圧（例えば接地電位）に至る通電経路における負荷の上流側に駆動用ＭＯＳトランジスタを設ける場合（いわゆるハイサイド駆動）、ＯＮ時のドレイン電圧は電源電圧とほぼ同等となり、ＯＦＦ時のドレイン電圧は接地電位とほぼ同等となる。従って、ＯＮ検出閾値はこのＯＮ時及びＯＦＦ時のドレイン電圧に基づいて適宜決めればよい。   The ON detection threshold used by the ON detection means may be determined as appropriate so that it can be detected as ON based on the drain voltage when the driving MOS transistor is ON and the drain voltage when OFF. For example, when a driving MOS transistor is provided on the downstream side of a load in a current-carrying path from a power supply through a load to a reference voltage lower than the power supply voltage (for example, ground potential) (so-called low-side drive), And the drain voltage at the OFF time is almost equal to the power supply voltage. Accordingly, the ON detection threshold value may be appropriately determined based on the drain voltage at the ON time and at the OFF time. Also, for example, when a driving MOS transistor is provided on the upstream side of the load in the energization path from the power source through the load to a reference voltage lower than the power source voltage (for example, ground potential) (so-called high side driving), the drain voltage when ON is The drain voltage when OFF is almost equal to the ground potential. Accordingly, the ON detection threshold value may be appropriately determined based on the drain voltage at the ON time and at the OFF time.

ＯＮ故障検出手段による検出結果を半導体集積回路の外部へ出力する場合、例えば、専用の出力ポート（端子）を設けてそこから検出結果を示す信号を直接出力するようにしてもよいが、例えば請求項２に記載のようにすることができる。   When outputting the detection result by the ON failure detection means to the outside of the semiconductor integrated circuit, for example, a dedicated output port (terminal) may be provided and a signal indicating the detection result may be directly output therefrom. Item 2 can be used.

即ち、請求項２記載の発明は、請求項１記載の負荷駆動装置の故障検出装置であって、センス用ＭＯＳトランジスタに流れる電流に基づいて駆動用ＭＯＳトランジスタに流れる電流を検出し、その検出した電流値に応じた電流検出信号を半導体集積回路の外部へ出力する電流検出手段と、ＯＮ故障検出手段により駆動用ＭＯＳトランジスタのＯＮ故障が検出されたとき、電流検出手段に対し、電流検出信号に代えてそのＯＮ故障が生じた旨を示すＯＮ故障検出信号を出力させる故障時電流検出信号変換手段とを備えたことを特徴とする。   That is, the invention according to claim 2 is the failure detection device for the load driving device according to claim 1, wherein the current flowing through the driving MOS transistor is detected based on the current flowing through the sensing MOS transistor, and the detection is performed. Current detection means for outputting a current detection signal corresponding to the current value to the outside of the semiconductor integrated circuit, and when an ON failure of the driving MOS transistor is detected by the ON failure detection means, the current detection means Instead, a failure current detection signal conversion means for outputting an ON failure detection signal indicating that the ON failure has occurred is provided.

つまり、センス用ＭＯＳトランジスタを用いて駆動用ＭＯＳトランジスタの電流を検出する電流検出手段を備えた構成においては、駆動信号がＯＦＦ信号であって各ＭＯＳトランジスタが共にＯＦＦされている場合、電流検出手段からの電流検出信号はそのときの電流値である０Ａ相当を示すものとなる。一方、駆動信号がＯＦＦ信号である間はＯＮ故障検出手段によるＯＮ故障検出が実行される。そこで、駆動信号がＯＦＦ信号である間にＯＮ故障が検出されたときは、その旨を示す信号を電流検出信号とは別に出力するのではなく、電流検出手段に対して、本来出力すべき電流検出信号（０Ａ相当の信号）に代えて、ＯＮ故障が生じた旨を示すＯＮ故障検出信号（例えば所定レベルの電流相当の信号）を出力させるのである。   In other words, in the configuration including the current detection means for detecting the current of the driving MOS transistor using the sense MOS transistor, when the driving signal is an OFF signal and both MOS transistors are OFF, the current detection means The current detection signal from 1 indicates the current value corresponding to 0A. On the other hand, while the drive signal is an OFF signal, ON failure detection by the ON failure detection means is executed. Therefore, when an ON failure is detected while the drive signal is an OFF signal, a signal indicating that is not output separately from the current detection signal, but the current to be output to the current detection means. Instead of the detection signal (signal corresponding to 0A), an ON failure detection signal (for example, a signal corresponding to a predetermined level of current) indicating that an ON failure has occurred is output.

このように構成された請求項２記載の故障検出装置によれば、電流検出手段による検出結果とＯＮ故障検出手段による検出結果とを個々独立の信号として出力するのではなく、実質的に一つの信号を用いて出力することができるため、半導体集積回路において電流検出結果とＯＮ故障検出結果を外部へ出力するための出力ポートを共通化でき、出力ポートを削減することができる。これにより、半導体集積回路の小型化・簡素化が可能となる。   According to the failure detection apparatus of claim 2 configured in this way, the detection result by the current detection means and the detection result by the ON failure detection means are not output as individual independent signals, but substantially one. Since the signal can be used for output, the output port for outputting the current detection result and the ON failure detection result to the outside in the semiconductor integrated circuit can be shared, and the number of output ports can be reduced. As a result, the semiconductor integrated circuit can be reduced in size and simplified.

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の負荷駆動装置の故障検出装置であって、センス用ＭＯＳトランジスタに流れる電流に基づいて駆動用ＭＯＳトランジスタに予め設定した過電流閾値を超える過電流が流れているか否かを判定し、その判定結果に応じた過電流検出信号を半導体集積回路の外部へ出力する過電流検出手段と、ＯＮ故障検出手段により駆動用ＭＯＳトランジスタのＯＮ故障が検出されたとき、過電流検出手段に対し、過電流検出信号に代えてＯＮ故障が生じた旨を示すＯＮ故障検出信号を出力させる故障時過電流検出信号変換手段とを備えていることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a failure detection device for a load driving device according to the first or second aspect, wherein an overcurrent threshold exceeding a preset overcurrent threshold is set in the driving MOS transistor based on a current flowing through the sense MOS transistor. An overcurrent detection means that determines whether or not current is flowing and outputs an overcurrent detection signal according to the determination result to the outside of the semiconductor integrated circuit, and an ON failure detection means detects an ON failure of the driving MOS transistor. A fault overcurrent detection signal converting means for outputting an ON fault detection signal indicating that an ON fault has occurred in place of the overcurrent detection signal to the overcurrent detection means. To do.

つまり、センス用ＭＯＳトランジスタを用いて駆動用ＭＯＳトランジスタに過電流が流れていか否かを判定し、判定結果（過電流検出信号）を出力する過電流検出手段を備えた構成においては、駆動信号がＯＦＦ信号であって各ＭＯＳトランジスタが共にＯＦＦされている場合、過電流検出手段からの過電流検出信号は過電流ではない旨の信号（例えばローレベル信号）となる。一方、駆動信号がＯＦＦ信号である間はＯＮ故障検出手段によるＯＮ故障検出が実行される。そこで、駆動信号がＯＦＦ信号である間にＯＮ故障が検出されたときは、その旨を示す信号を過電流検出信号とは別に出力するのではなく、過電流検出手段に対して、本来出力すべき過電流検出信号（ローレベル信号）に代えて、ＯＮ故障が生じた旨を示すＯＮ故障検出信号（例えばハイレベル信号）を出力させるのである。   That is, in the configuration including the overcurrent detection unit that determines whether or not an overcurrent flows through the drive MOS transistor using the sense MOS transistor and outputs the determination result (overcurrent detection signal), the drive signal Is an OFF signal and both MOS transistors are OFF, the overcurrent detection signal from the overcurrent detection means is a signal indicating that it is not an overcurrent (for example, a low level signal). On the other hand, while the drive signal is an OFF signal, ON failure detection by the ON failure detection means is executed. Therefore, when an ON failure is detected while the drive signal is an OFF signal, a signal to that effect is not output separately from the overcurrent detection signal, but is output to the overcurrent detection means. Instead of the power overcurrent detection signal (low level signal), an ON failure detection signal (for example, a high level signal) indicating that an ON failure has occurred is output.

このように構成された請求項３記載の故障検出装置によれば、過電流検出手段による検出結果とＯＮ故障検出手段による検出結果とを個々独立の信号として出力するのではなく、実質的に一つの信号を用いて出力することができるため、半導体集積回路において過電流検出結果とＯＮ故障検出結果を外部へ出力するための出力ポートを共通化でき、出力ポートを削減することができる。これにより、半導体集積回路の小型化・簡素化が可能となる。   According to the failure detection apparatus of the third aspect configured as described above, the detection result by the overcurrent detection means and the detection result by the ON failure detection means are not output as individual independent signals, but substantially one. Since the signals can be output using two signals, the output ports for outputting the overcurrent detection result and the ON failure detection result to the outside in the semiconductor integrated circuit can be shared, and the output ports can be reduced. As a result, the semiconductor integrated circuit can be reduced in size and simplified.

なお、故障時電流検出信号変換手段（請求項２）と故障時過電流検出信号変換手段（請求項３）の双方を備えた構成の場合、ＯＮ故障発生時にはＯＮ故障検出信号が電流検出手段と過電流検出手段の双方から出力されることになるため、半導体集積回路の外部においてＯＮ故障の発生を確実に知ることができる。   In the case of a configuration including both a failure current detection signal conversion means (Claim 2) and a failure overcurrent detection signal conversion means (Claim 3), the ON failure detection signal is connected to the current detection means when an ON failure occurs. Since it is output from both of the overcurrent detection means, it is possible to reliably know the occurrence of an ON failure outside the semiconductor integrated circuit.

そして、請求項１〜３いずれかに記載の負荷駆動装置の故障検出装置が同一の半導体集積回路内に形成されてなる負荷駆動用ＩＣは、駆動用ＭＯＳトランジスタのＯＮ故障を検出する機能を内蔵していることから、ＯＮ故障を検出する必要性があって且つ負荷駆動装置の小型化が要求されるような用途に広く用いることができ、その場合、上述した各効果が得られる。   A load driving IC in which the load detection device failure detection device according to any one of claims 1 to 3 is formed in the same semiconductor integrated circuit has a built-in function of detecting an ON failure of the driving MOS transistor. Therefore, it can be widely used in applications where there is a need to detect an ON failure and a reduction in the size of the load driving device is required, and in this case, the above-described effects can be obtained.

以下に、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態の負荷駆動用ＩＣの概略構成を示す説明図である。図１に示す如く、本実施形態の負荷駆動用ＩＣ４は、図７に示した従来の負荷駆動用ＩＣ１００と同様、駆動ＭＯＳ１１とセンスＭＯＳ１２を備え、駆動ＭＯＳ１１のドレインが負荷接続端子８を介して負荷２に接続され、駆動ＭＯＳ１１のソースが接地端子９を介して接地されている。そして、図７に示した従来の負荷駆動用ＩＣ１００が備える各種素子・回路・機能等は本実施形態の負荷駆動用ＩＣ４も基本的に備えている。 Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a load driving IC according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the load driving IC 4 of this embodiment includes a driving MOS 11 and a sense MOS 12, similar to the conventional load driving IC 100 shown in FIG. 7, and the drain of the driving MOS 11 is connected via the load connection terminal 8. Connected to the load 2, the source of the drive MOS 11 is grounded via the ground terminal 9. The various elements, circuits, functions, etc. provided in the conventional load driving IC 100 shown in FIG. 7 are basically provided in the load driving IC 4 of this embodiment.

そして、本実施形態の負荷駆動用ＩＣ４が図７の負荷駆動用ＩＣ１００と異なるのは、主として、図７の負荷駆動用ＩＣ１００に対して図１に二点差線で囲んだ回路が追加されたことである。そこで、図１において図７と同じ構成要素には同じ符号を付し、その説明を省略する。そして、図７とは異なる部分（即ち二点鎖線で囲んだ部分）について、以下詳細に説明する。   The load driving IC 4 of the present embodiment is different from the load driving IC 100 of FIG. 7 mainly in that a circuit surrounded by a two-dot chain line in FIG. 1 is added to the load driving IC 100 of FIG. It is. Therefore, in FIG. 1, the same components as those in FIG. A portion different from FIG. 7 (that is, a portion surrounded by a two-dot chain line) will be described in detail below.

図１に示す如く、本実施形態の負荷駆動用ＩＣ４では、駆動ＭＯＳ１１のドレイン電圧に基づいて駆動ＭＯＳ１１がＯＮしているか否かを検出するための、ＯＮ状態検出コンパレータ２１を中心とする回路が設けられている。   As shown in FIG. 1, in the load driving IC 4 of this embodiment, a circuit centering on an ON state detection comparator 21 for detecting whether or not the driving MOS 11 is ON based on the drain voltage of the driving MOS 11 is provided. Is provided.

具体的には、駆動ＭＯＳ１１のドレイン電圧が入力抵抗Ｒ１１を介してＯＮ状態検出コンパレータの入力端子（正極側）に入力される。ＯＮ状態検出コンパレータの他方の入力端子（負極側）には、制御電圧Ｖｃｃが三つの分圧抵抗Ｒ１３，Ｒ１４，Ｒ１５で分圧されることにより生成されるＯＮ検出閾値（分圧抵抗Ｒ１３と分圧抵抗Ｒ１４の接続点の電圧）が入力される。このＯＮ検出閾値は、駆動ＭＯＳ１１がＯＮされているときの駆動ＭＯＳ１１のドレイン電圧（接地電位とほぼ同等）よりは大きく、駆動ＭＯＳ１１がＯＦＦされているときの駆動ＭＯＳのドレイン電圧（電源電圧ＶＢとほぼ同等）よりは小さい値の範囲内で適宜設定されるものである。なお、制御電圧Ｖｃｃは負荷駆動用ＩＣ４の外部から供給される。   Specifically, the drain voltage of the driving MOS 11 is input to the input terminal (positive electrode side) of the ON state detection comparator via the input resistor R11. The other input terminal (negative electrode side) of the ON state detection comparator has an ON detection threshold (divided with the voltage dividing resistor R13 and the voltage dividing resistor R13) generated by dividing the control voltage Vcc by the three voltage dividing resistors R13, R14, and R15. Voltage of the connection point of the resistor R14). This ON detection threshold is larger than the drain voltage of the driving MOS 11 when the driving MOS 11 is turned on (approximately the same as the ground potential), and the drain voltage of the driving MOS when the driving MOS 11 is turned off (with the power supply voltage VB). It is appropriately set within a range of values smaller than (substantially equivalent). The control voltage Vcc is supplied from the outside of the load driving IC 4.

このような構成により、ゲート駆動信号がローレベルであって駆動ＭＯＳ１１がＯＦＦされているときは、ＯＮ状態検出コンパレータ２１からの出力（ＯＮ状態検出信号）はハイレベルとなる。つまり、ＯＮ状態検出コンパレータ２１からのＯＮ状態検出信号がハイレベルのときは駆動ＭＯＳ１１がＯＦＦされていることを示している。このとき、ＯＮ状態検出コンパレータ２１からのハイレベルのＯＮ状態検出信号は、ＮＯＴゲート２５により反転されてローレベルとなり、フィルタ２６でノイズ成分がカットされて、ＯＮ故障検出ＡＮＤゲート２７へ入力される。つまり、駆動ＭＯＳ１１がＯＦＦされているときは、ＯＮ故障検出ＡＮＤゲート２７にはローレベルのＯＮ状態検出信号が入力される。   With this configuration, when the gate drive signal is at a low level and the drive MOS 11 is turned off, the output from the ON state detection comparator 21 (ON state detection signal) is at a high level. That is, when the ON state detection signal from the ON state detection comparator 21 is at a high level, it indicates that the drive MOS 11 is turned off. At this time, the high level ON state detection signal from the ON state detection comparator 21 is inverted by the NOT gate 25 to become a low level, and the noise component is cut by the filter 26 and input to the ON failure detection AND gate 27. . That is, when the driving MOS 11 is turned off, the ON failure detection AND gate 27 receives a low level ON state detection signal.

これに対し、ゲート駆動信号がハイレベルであって駆動ＭＯＳ１１がＯＮされているときは、ＯＮ状態検出コンパレータ２１からのＯＮ状態検出信号はローレベルとなる。つまり、ＯＮ状態検出コンパレータ２１からのＯＮ状態検出信号がローレベルのときは駆動ＭＯＳ１１がＯＮされていることを示している。このとき、ＯＮ状態検出コンパレータ２１からのローレベルのＯＮ状態検出信号は、ＮＯＴゲート２５により反転されてハイレベルとなり、フィルタ２６でノイズ成分がカットされて、ＯＮ故障検出ＡＮＤゲート２７へ入力される。つまり、駆動ＭＯＳ１１がＯＮされているときは、ＯＮ故障検出ＡＮＤゲート２７にはハイレベルのＯＮ状態検出信号が入力される。   On the other hand, when the gate drive signal is at a high level and the drive MOS 11 is ON, the ON state detection signal from the ON state detection comparator 21 is at a low level. That is, when the ON state detection signal from the ON state detection comparator 21 is at a low level, it indicates that the drive MOS 11 is ON. At this time, the low-level ON-state detection signal from the ON-state detection comparator 21 is inverted by the NOT gate 25 to become a high level, and the noise component is cut by the filter 26 and input to the ON failure detection AND gate 27. . That is, when the drive MOS 11 is turned on, a high level ON state detection signal is input to the ON failure detection AND gate 27.

なお、ＯＮ状態検出コンパレータ２１の出力は抵抗Ｒ１６を介してトランジスタ２３のベースにも入力されている。このトランジスタ２３は、コレクタが分圧抵抗Ｒ１４と分圧抵抗Ｒ１５との接続点に接続されることによって、ＯＮ状態検出コンパレータ２１にいわゆるヒステリシスコンパレータとしての機能を持たせるためのものである。   The output of the ON state detection comparator 21 is also input to the base of the transistor 23 via the resistor R16. The transistor 23 has a collector connected to a connection point between the voltage dividing resistor R14 and the voltage dividing resistor R15 so that the ON state detection comparator 21 has a function as a so-called hysteresis comparator.

ＯＮ故障検出ＡＮＤゲート２７には、フィルタ２６からの信号と、ＮＯＴゲート２８からの信号とが入力され、両者の論理積が出力される。ＮＯＴゲート２８は、制御回路１３からのゲート駆動信号の論理を反転させるものであり、制御回路１３から駆動ＭＯＳ１１をＯＦＦさせるためのローレベルのゲート駆動信号が出力されているときはＮＯＴゲート２８からハイレベルの信号がＯＮ故障検出ＡＮＤゲートに入力される。制御回路１３から駆動ＭＯＳ１１をＯＮさせるためのハイレベルのゲート駆動信号が出力されているときはＮＯＴゲート２８からローレベルの信号がＯＮ故障検出ＡＮＤゲートに入力される。   A signal from the filter 26 and a signal from the NOT gate 28 are input to the ON failure detection AND gate 27, and a logical product of both is output. The NOT gate 28 inverts the logic of the gate drive signal from the control circuit 13. When the low level gate drive signal for turning off the drive MOS 11 is output from the control circuit 13, the NOT gate 28 A high level signal is input to the ON failure detection AND gate. When a high level gate drive signal for turning on the drive MOS 11 is output from the control circuit 13, a low level signal is input from the NOT gate 28 to the ON failure detection AND gate.

そのため、駆動ＭＯＳ１１がＯＮされていてフィルタ２６からＯＮ故障検出ＡＮＤゲート２７へハイレベルの信号が入力されていても、ＮＯＴゲート２８からの出力がローレベル（即ち、ゲート駆動信号がハイレベル）ならば、ＯＮ故障検出ＡＮＤゲート２７の出力はローレベルのままである。   Therefore, even if the driving MOS 11 is ON and a high level signal is input from the filter 26 to the ON failure detection AND gate 27, if the output from the NOT gate 28 is low level (that is, the gate driving signal is high level). In this case, the output of the ON failure detection AND gate 27 remains at a low level.

また、駆動ＭＯＳ１１をオフさせるべくゲート駆動信号をローレベルにしたにもかかわらず、駆動ＭＯＳ１１がＯＮ状態のままであってフィルタ２６からＯＮ故障検出ＡＮＤゲート２７へハイレベルの信号が入力されたならば、ＯＮ故障検出ＡＮＤゲート２７の２つの入力はともにハイレベルとなる。そのため、ＯＮ故障検出ＡＮＤゲート２７の出力はハイレベルとなる。この、ＯＮ故障検出ＡＮＤゲート２７からのハイレベルの信号が、駆動ＭＯＳ１１のＯＮ故障を示す信号となる。   Further, if a high level signal is input from the filter 26 to the ON failure detection AND gate 27 even though the gate drive signal is set to the low level to turn off the drive MOS 11, the drive MOS 11 remains in the ON state. For example, the two inputs of the ON failure detection AND gate 27 are both at a high level. Therefore, the output of the ON failure detection AND gate 27 becomes high level. The high level signal from the ON failure detection AND gate 27 is a signal indicating ON failure of the drive MOS 11.

ＯＮ故障検出ＡＮＤゲート２７からの出力信号は、バイアス抵抗Ｒ２１，Ｒ２２及びトランジスタ２９からなるＯＮ故障検出出力生成回路３０と、過電流・ＯＮ故障検出出力ＯＲゲート４１に入力される。   An output signal from the ON failure detection AND gate 27 is input to an ON failure detection output generation circuit 30 including bias resistors R21 and R22 and a transistor 29, and an overcurrent / ON failure detection output OR gate 41.

まずＯＮ故障検出出力生成回路３０では、駆動ＭＯＳ１１がＯＮ故障することによってＯＮ故障検出ＡＮＤゲート２７からハイレベルの信号が入力されると、各バイアス抵抗Ｒ２１，Ｒ２２により分圧されて、分圧後の電圧がトランジスタ２９のベースに入力される。これによりトランジスタ２９はＯＮし、電流検出出力用のオペアンプ７１への入力は接地電位付近にまで低下する。つまり、駆動ＭＯＳ１１が正常であれば、ゲート駆動信号がローレベルの間はトランジスタ２９はＯＦＦされていてオペアンプ７１への入力は基準入力電圧ｒｅｆ２にほぼ近い値となるのであるが、駆動ＭＯＳ１１がＯＮ故障すると、ゲート駆動信号がローレベルのとき、トランジスタ２９がＯＮして電流検出出力用のオペアンプ７１への入力は接地電位付近にまで低下し、このオペアンプ７１からの出力（電流検出出力）も接地電位付近の値となるのである。そして、その接地電位付近の値が、電流検出出力に代わってＯＮ故障検出信号として、マイコン６へ出力される。   First, in the ON failure detection output generation circuit 30, when a high level signal is input from the ON failure detection AND gate 27 due to the ON failure of the driving MOS 11, the voltage is divided by the bias resistors R 21 and R 22, and after the voltage division. Is input to the base of the transistor 29. As a result, the transistor 29 is turned on, and the input to the current detection output operational amplifier 71 is lowered to near the ground potential. In other words, if the drive MOS 11 is normal, the transistor 29 is OFF while the gate drive signal is at a low level, and the input to the operational amplifier 71 has a value almost close to the reference input voltage ref2, but the drive MOS 11 is ON. When a failure occurs, when the gate drive signal is at a low level, the transistor 29 is turned on and the input to the operational amplifier 71 for current detection output is lowered to near the ground potential, and the output from this operational amplifier 71 (current detection output) is also grounded. This is a value near the potential. Then, a value near the ground potential is output to the microcomputer 6 as an ON failure detection signal instead of the current detection output.

マイコン６は、負荷駆動用ＩＣ４の電流検出出力端子１７から出力された信号に基づき、その信号の値が接地電位付近の値である場合に、ＯＮ故障検出信号であると判断し、駆動ＭＯＳ１１のＯＮ故障が発生したものと判断する。なお、マイコン６にはＡ／Ｄ変換器６ａが内蔵されており、負荷駆動用ＩＣ４からのアナログの電流検出出力はこのＡ／Ｄ変換器６ａによってデジタルデータに変換される。そして、マイコン６ではその変換後のデジタルデータに基づいて、各種判断（上述したＯＮ故障の判断や駆動ＭＯＳ１１の電流値の検出など）がなされる。   Based on the signal output from the current detection output terminal 17 of the load driving IC 4, the microcomputer 6 determines that the signal is a value near the ground potential, and determines that the signal is an ON failure detection signal. It is determined that an ON failure has occurred. The microcomputer 6 includes an A / D converter 6a, and an analog current detection output from the load driving IC 4 is converted into digital data by the A / D converter 6a. The microcomputer 6 makes various determinations (such as the above-described ON failure determination and detection of the current value of the driving MOS 11) based on the converted digital data.

一方、過電流・ＯＮ故障検出出力ＯＲゲート４１には、ＯＮ故障検出ＡＮＤゲート２７からの信号と過電流検出回路４０からの検出信号が入力され、両者の論理和が制御回路１３及びマイコン６へ出力される。そのため、過電流が検出されない限り過電流検出回路４０からの出力はローレベルであるのだが、過電流が検出されなくても、駆動ＭＯＳ１１のＯＮ故障が検出されてＯＮ故障検出ＡＮＤゲート２７からハイレベル信号が入力されると、過電流・ＯＮ故障検出出力ＯＲゲート４１からは、ハイレベルのＯＮ故障検出信号が出力される。このＯＮ故障検出信号は、過電流検出出力端子１８から過電流検出信号に代わって出力される。マイコン６では、出力している駆動制御信号の内容と入力されるＯＮ故障検出信号とに基づいて、ＯＮ故障が判断されることとなる。   On the other hand, the overcurrent / ON failure detection output OR gate 41 receives the signal from the ON failure detection AND gate 27 and the detection signal from the overcurrent detection circuit 40, and the logical sum of these signals is input to the control circuit 13 and the microcomputer 6. Is output. Therefore, the output from the overcurrent detection circuit 40 is at a low level unless an overcurrent is detected. However, even if no overcurrent is detected, an ON failure of the drive MOS 11 is detected and the ON failure detection AND gate 27 outputs a high level. When the level signal is input, a high level ON failure detection signal is output from the overcurrent / ON failure detection output OR gate 41. This ON failure detection signal is output from the overcurrent detection output terminal 18 instead of the overcurrent detection signal. In the microcomputer 6, the ON failure is determined based on the content of the output drive control signal and the input ON failure detection signal.

図２は、本実施形態の負荷駆動用ＩＣ４の動作例を示すタイムチャートである。図２に示すように、駆動ＭＯＳ１１が正常ならば、ゲート駆動信号がローレベルのときは、駆動ＭＯＳ１１はＯＦＦされて、駆動ＭＯＳ１１のドレイン電圧は電源電圧ＶＢにほぼ等しい値となり、ＯＮ状態検出コンパレータ２１からの出力はハイレベルとなる。そのため、ＯＮ故障検出ＡＮＤゲート２７には、フィルタ２６を介してローレベルの信号が入力され、ＯＮ故障検出ＡＮＤゲート２７の出力もローレベルとなる。またこのとき、電流検出出力は０Ａ相当の初期電圧となる。   FIG. 2 is a time chart showing an operation example of the load driving IC 4 of this embodiment. As shown in FIG. 2, if the driving MOS 11 is normal and the gate driving signal is at a low level, the driving MOS 11 is turned off, and the drain voltage of the driving MOS 11 becomes substantially equal to the power supply voltage VB. The output from 21 is at a high level. Therefore, a low level signal is input to the ON failure detection AND gate 27 via the filter 26, and the output of the ON failure detection AND gate 27 is also at a low level. At this time, the current detection output is an initial voltage equivalent to 0A.

ゲート駆動信号がハイレベルになって駆動ＭＯＳ１１がＯＮされると、駆動ＭＯＳ１１のドレイン電圧は接地電位にほぼ等しい値となり、ＯＮ状態検出コンパレータ２１からの出力はローレベルとなる。そのため、ＯＮ故障検出ＡＮＤゲート２７には、フィルタ２６を介してハイレベルの信号が入力される。但しこの場合、ゲート駆動信号はハイレベルである（つまり駆動ＭＯＳ１１をＯＮさせるべきゲート駆動信号が各ＭＯＳ１１，１２に入力されている）ため、ＯＮ故障検出ＡＮＤゲート２７にはＮＯＴゲート２８を介してローレベルの信号が入力される。そのため、ＯＮ故障検出ＡＮＤゲート２７の出力はローレベルのままであり、誤ってＯＮ故障と検出されることはない。   When the gate drive signal becomes high level and the drive MOS 11 is turned on, the drain voltage of the drive MOS 11 becomes substantially equal to the ground potential, and the output from the ON state detection comparator 21 becomes low level. Therefore, a high level signal is input to the ON failure detection AND gate 27 via the filter 26. However, in this case, since the gate drive signal is at a high level (that is, the gate drive signal for turning on the drive MOS 11 is input to each of the MOSs 11 and 12), the ON failure detection AND gate 27 is connected via the NOT gate 28. A low level signal is input. For this reason, the output of the ON failure detection AND gate 27 remains at a low level and is not erroneously detected as an ON failure.

一方、ゲート駆動信号がローレベルであって駆動ＭＯＳ１１がＯＦＦされているときに駆動ＭＯＳ１１がＯＮ故障すると、駆動ＭＯＳ１１は常時ＯＮ状態となり、駆動ＭＯＳ１１のドレイン電圧は常時接地電位と同等のレベルとなる。そのため、
ＯＮ状態検出コンパレータ２１からの出力はローレベルとなり、ＯＮ故障検出ＡＮＤゲート２７には、フィルタ２６を介してハイレベルの信号が入力される。このとき、ゲート駆動信号はローレベルであることから、ＯＮ故障検出ＡＮＤゲート２７の他方の入力端子には、ＮＯＴゲート２８からハイレベルの信号が入力される。従って、ＯＮ故障検出ＡＮＤゲート２７からはＯＮ故障検出を示すハイレベル信号が出力される。 On the other hand, if the driving MOS 11 is in an ON failure when the gate driving signal is at a low level and the driving MOS 11 is OFF, the driving MOS 11 is always in the ON state, and the drain voltage of the driving MOS 11 is always at the same level as the ground potential. . for that reason,
The output from the ON state detection comparator 21 becomes low level, and a high level signal is input to the ON failure detection AND gate 27 via the filter 26. At this time, since the gate drive signal is at a low level, a high level signal is input from the NOT gate 28 to the other input terminal of the ON failure detection AND gate 27. Accordingly, the ON failure detection AND gate 27 outputs a high level signal indicating ON failure detection.

すると、ＯＮ故障検出出力生成回路３０のトランジスタ２９がＯＮし、オペアンプ７１からの電流検出出力は、マイコンにて予め設定されているオン故障判定閾値よりも小さな値となる。このＯＮ故障判定閾値よりも小さい電流検出出力は、既述のＯＮ故障検出信号としてマイコン６へ入力され、マイコンではこのＯＮ故障検出信号とＯＮ故障判定閾値との比較によってＯＮ故障発生を認識する。   Then, the transistor 29 of the ON failure detection output generation circuit 30 is turned ON, and the current detection output from the operational amplifier 71 becomes a value smaller than the ON failure determination threshold set in advance by the microcomputer. The current detection output smaller than the ON failure determination threshold is input to the microcomputer 6 as the above-described ON failure detection signal, and the microcomputer recognizes the ON failure occurrence by comparing the ON failure detection signal with the ON failure determination threshold.

以上説明した本実施形態の負荷駆動用ＩＣ４によれば、ゲート駆動信号がローレベルのときの駆動ＭＯＳ１１のドレイン電圧に基づいてＯＮ故障を検出するようにしているため、駆動ＭＯＳ１１及びセンスＭＯＳ１２による電流検出機能が内蔵された負荷駆動用ＩＣ４においてもその内部で駆動ＭＯＳ１１のＯＮ故障を検出することができる。   According to the load driving IC 4 of the present embodiment described above, the ON failure is detected based on the drain voltage of the driving MOS 11 when the gate driving signal is at a low level. Even in the load driving IC 4 with a built-in detection function, it is possible to detect an ON failure of the driving MOS 11 therein.

また、ＯＮ故障が検出されたとき、電流検出出力端子１７からＯＮ故障検出信号を出力すると共に、過電流検出出力端子１８からＯＮ故障検出信号を出力するようにしているため、ＯＮ故障検出信号を出力するための端子を別途設ける場合に比べ、ＩＣの出力端子削減が実現される。これにより、負荷駆動用ＩＣ４の小型化・簡素化も実現可能となる。   When an ON failure is detected, an ON failure detection signal is output from the current detection output terminal 17 and an ON failure detection signal is output from the overcurrent detection output terminal 18. Compared with the case where a terminal for outputting is separately provided, the output terminal of the IC can be reduced. As a result, the load driving IC 4 can be reduced in size and simplified.

しかも、ＯＮ故障検出信号を上記のように２つの出力端子１７，１８から出力するよう構成しているため、マイコン６はＯＮ故障発生を確実に知ることができる。
尚、本発明の実施の形態は、上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採り得ることはいうまでもない。 In addition, since the ON failure detection signal is output from the two output terminals 17 and 18 as described above, the microcomputer 6 can surely know the occurrence of the ON failure.
The embodiment of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various forms can be adopted as long as it belongs to the technical scope of the present invention.

例えば、上記実施形態では、ＯＮ故障が検出された場合のＯＮ故障検出信号を電流検出出力端子１７および過電流検出出力端子１８から出力するようにしたが、図３に示す負荷駆動用ＩＣのように、ＯＮ故障検出信号出力用の専用の端子であるＯＮ故障検出出力端子９３を設け、ＯＮ故障検出ＡＮＤゲート２７からのハイレベル信号をそのままＯＮ故障検出信号としてマイコン９２へ出力するようにしてもよい。   For example, in the above-described embodiment, the ON failure detection signal when the ON failure is detected is output from the current detection output terminal 17 and the overcurrent detection output terminal 18, but as in the load driving IC shown in FIG. In addition, an ON failure detection output terminal 93 which is a dedicated terminal for outputting an ON failure detection signal is provided so that the high level signal from the ON failure detection AND gate 27 is directly output to the microcomputer 92 as the ON failure detection signal. Good.

ただし当然ながら、このような構成では、上述したように負荷駆動用ＩＣ９１の出力端子が増えることになる。そのため、端子数の低減、ＩＣの小型化という観点では、上記実施形態のように電流検出出力端子１７あるいは過電流検出出力端子１８を用いるのがよい。   However, as a matter of course, such a configuration increases the output terminals of the load driving IC 91 as described above. Therefore, from the viewpoint of reducing the number of terminals and reducing the size of the IC, it is preferable to use the current detection output terminal 17 or the overcurrent detection output terminal 18 as in the above embodiment.

また、上記実施形態では、センスＭＯＳ１２を用いて駆動ＭＯＳ１１の電流を検出するにあたり、検出精度が良くなるよう、駆動ＭＯＳ１１のドレイン電圧とセンスＭＯＳ１２のドレイン電圧との差に応じた出力をセンスＭＯＳ１２のドレインにフィードバックする構成の回路（オペアンプ６１を主とする回路）を用いたが、例えば図４に示すように、各ＭＯＳ１１，１２のドレイン同士が接続されたごく基本的な回路に対しても、本発明を適用できる。   Further, in the above embodiment, when detecting the current of the drive MOS 11 using the sense MOS 12, an output corresponding to the difference between the drain voltage of the drive MOS 11 and the drain voltage of the sense MOS 12 is output so as to improve detection accuracy. Although a circuit configured to feed back to the drain (a circuit mainly including the operational amplifier 61) is used, for example, as shown in FIG. 4, even for a very basic circuit in which the drains of the MOSs 11 and 12 are connected to each other, The present invention can be applied.

図４の負荷駆動用ＩＣ９６は、駆動ＭＯＳ１１のドレインとセンスＭＯＳ１２のドレインが接続されて共に負荷２に接続された構成であり、各ＭＯＳ１１，１２を同じゲート駆動信号で駆動する。そして、駆動ＭＯＳ１１に流れる電流の１／ｍ倍の電流をセンスＭＯＳ１２にて検出し、最終的に抵抗Ｒ５１と抵抗Ｒ５２の接続点の電圧（検出電流値に比例して変化）が電流検出出力として出力される。このように構成されたごく基本的な構成の負荷駆動用回路に対しても、上記実施形態と同様、ＯＮ故障検出出力生成回路３０を設けることで、ＯＮ故障が発生したときに抵抗Ｒ５２の一端（通電方向下流側）が接地電位レベルに低下する。そのため、そのときの抵抗Ｒ５１と抵抗Ｒ５２の接続点の電圧をＯＮ故障検出信号として出力すればよい。   4 has a configuration in which the drain of the drive MOS 11 and the drain of the sense MOS 12 are connected to each other and are connected to the load 2, and the MOSs 11 and 12 are driven by the same gate drive signal. Then, the sense MOS 12 detects a current that is 1 / m times the current flowing through the drive MOS 11, and finally the voltage at the connection point between the resistor R51 and the resistor R52 (changes in proportion to the detected current value) is the current detection output. Is output. Similarly to the above embodiment, the ON failure detection output generation circuit 30 is provided for the load driving circuit having such a basic configuration as described above, so that one end of the resistor R52 is provided when an ON failure occurs. (On the downstream side in the energization direction) drops to the ground potential level. Therefore, what is necessary is just to output the voltage of the connection point of resistance R51 and resistance R52 at that time as an ON failure detection signal.

また、上記実施形態では、負荷２の通電方向下流側に駆動ＭＯＳ１１を接続するいわゆるローサイド駆動方式の場合について説明したが、負荷２の通電方向上流側に駆動ＭＯＳを接続するハイサイド駆動方式の場合であっても、同様に本発明を適用できる。なお、ハイサイド駆動の場合、駆動ＭＯＳのＯＮ時のドレイン電圧は電源電圧とほぼ同等となり、ＯＦＦ時のドレイン電圧は接地電位とほぼ同等となるため、駆動ＭＯＳがＯＮされているか否かを検出するためのＯＮ検出閾値は、このＯＮ時及びＯＦＦ時のドレイン電圧に基づいて適宜決めればよい。   In the above-described embodiment, the case of the so-called low-side drive method in which the drive MOS 11 is connected to the downstream side in the energization direction of the load 2 has been described. Even so, the present invention can be similarly applied. In the case of high-side drive, the drain voltage when the drive MOS is ON is almost equal to the power supply voltage, and the drain voltage when OFF is almost equal to the ground potential, so it is detected whether the drive MOS is ON. The ON detection threshold value for this may be determined as appropriate based on the drain voltage at the time of ON and OFF.

本実施形態の負荷駆動用ＩＣの概略構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows schematic structure of load drive IC of this embodiment. 本実施形態の負荷駆動用ＩＣの動作例を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the operation example of IC for load drive of this embodiment. 負荷駆動用ＩＣの他の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the other example of IC for load drive. 負荷駆動用ＩＣの他の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the other example of IC for load drive. シャント抵抗による電流検出方式を用いた従来の負荷駆動装置の概略構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows schematic structure of the conventional load drive device using the electric current detection system by shunt resistance. シャント抵抗による電流検出方式を用いた従来の負荷駆動装置の動作例を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the operation example of the conventional load drive device using the electric current detection system by shunt resistance. センスＭＯＳによる電流検出方式を用いた従来の負荷駆動用ＩＣの概略構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows schematic structure of the conventional load drive IC using the current detection system by sense MOS. センスＭＯＳによる電流検出方式を用いた従来の負荷駆動用ＩＣの動作例を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the operation example of the conventional load drive IC using the current detection system by sense MOS.

符号の説明Explanation of symbols

２…負荷、４，９１，９６…負荷駆動用ＩＣ、６，９２…マイコン、６ａ…Ａ／Ｄ変換器、８…負荷接続端子、９…接地端子、１１…駆動ＭＯＳ、１２…センスＭＯＳ、１３…制御回路、１４…バッファ、１６…駆動制御信号入力ポート、１７…電流検出出力端子、１８…過電流検出出力端子、２１…ＯＮ状態検出コンパレータ、２５，２８，８５…ＮＯＴゲート、２６，８２…フィルタ、２７…ＯＮ故障検出ＡＮＤゲート、２９…トランジスタ、３０…ＯＮ故障検出出力生成回路、４０…過電流検出回路、４１…過電流・ＯＮ故障検出出力ＯＲゲート、６１，７１…オペアンプ、６２…センス出力第１トランジスタ、６３…センス出力第２トランジスタ、６４…過電流検出用出力トランジスタ、６５…電流検出用出力トランジスタ、６６…電流検出用入力トランジスタ、６７…電流検出用ミラートランジスタ、８１…過電流検出コンパレータ、９３…ＯＮ故障検出出力端子、Ｒ１１…入力抵抗、Ｒ１３，Ｒ１４，Ｒ１５…分圧抵抗、Ｒ１２，Ｒ１６Ｒ３１，Ｒ３２，Ｒ３３…抵抗、Ｒ２１，Ｒ２２…バイアス抵抗 2 ... load, 4, 91, 96 ... load drive IC, 6, 92 ... microcomputer, 6a ... A / D converter, 8 ... load connection terminal, 9 ... ground terminal, 11 ... drive MOS, 12 ... sense MOS, DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 ... Control circuit, 14 ... Buffer, 16 ... Drive control signal input port, 17 ... Current detection output terminal, 18 ... Overcurrent detection output terminal, 21 ... ON state detection comparator, 25, 28, 85 ... NOT gate, 26, 82 ... Filter, 27 ... ON failure detection AND gate, 29 ... Transistor, 30 ... ON failure detection output generation circuit, 40 ... Overcurrent detection circuit, 41 ... Overcurrent / ON failure detection output OR gate, 61, 71 ... Operational amplifier, 62 ... sense output first transistor, 63 ... sense output second transistor, 64 ... overcurrent detection output transistor, 65 ... current detection output transistor, 66 ... Current detection input transistor, 67 ... Current detection mirror transistor, 81 ... Overcurrent detection comparator, 93 ... ON failure detection output terminal, R11 ... Input resistance, R13, R14, R15 ... Voltage division resistance, R12, R16R31, R32, R33 ... resistor, R21, R22 ... bias resistor

Claims (4)

電源から負荷への通電経路に設けられ、ゲートに入力される駆動信号に応じてＯＮ／ＯＦＦすることにより前記通電経路を導通／遮断する駆動用ＭＯＳトランジスタと、
前記駆動用ＭＯＳトランジスタと並列に設けられ、前記駆動回路からの前記駆動信号がゲートに入力されることにより前記駆動用ＭＯＳトランジスタに流れる電流に比例した電流が流れるセンス用ＭＯＳトランジスタと、
前記駆動信号として前記各ＭＯＳトランジスタをＯＮさせるＯＮ信号又は前記各ＭＯＳトランジスタをＯＦＦさせるＯＦＦ信号を生成して前記各ＭＯＳトランジスタのゲートへ供給することにより該各ＭＯＳトランジスタをＯＮ／ＯＦＦさせる駆動手段と、
が同一の半導体集積回路内に形成され、該半導体集積回路の外部から入力される制御指令に従って前記駆動手段が前記駆動信号を生成するよう構成された負荷駆動装置において、前記半導体集積回路内に設けられ、前記駆動用ＭＯＳトランジスタが前記駆動信号に関係なくＯＮ状態となるＯＮ故障を検出するための故障検出装置であって、
前記駆動用ＭＯＳトランジスタのドレインの電圧と、該駆動用ＭＯＳトランジスタがＯＮしていることを検出するために予め設定されたＯＮ検出閾値とを比較することにより、前記駆動用ＭＯＳトランジスタがＯＮしているか否かを検出するＯＮ検出手段と、
前記駆動手段から前記ＯＦＦ信号が出力されているときに前記ＯＮ検出手段により前記駆動用ＭＯＳトランジスタがＯＮしていると検出された場合に、前記駆動用ＭＯＳトランジスタのＯＮ故障を検出するＯＮ故障検出手段と、
を備えていることを特徴とする負荷駆動装置の故障検出装置。 A driving MOS transistor that is provided in an energization path from a power source to a load, and is turned on / off according to a drive signal input to a gate to conduct / cut off the energization path;
A sense MOS transistor that is provided in parallel with the drive MOS transistor, and a current proportional to a current flowing through the drive MOS transistor flows when the drive signal from the drive circuit is input to a gate;
Driving means for generating an ON signal for turning on each MOS transistor or an OFF signal for turning off each MOS transistor as the driving signal and supplying the generated ON signal to the gate of each MOS transistor; ,
Are formed in the same semiconductor integrated circuit, and the drive means is configured to generate the drive signal in accordance with a control command input from the outside of the semiconductor integrated circuit. A failure detection device for detecting an ON failure in which the driving MOS transistor is turned on regardless of the driving signal,
By comparing the voltage of the drain of the driving MOS transistor with an ON detection threshold set in advance to detect that the driving MOS transistor is turned on, the driving MOS transistor is turned on. ON detection means for detecting whether or not,
ON failure detection for detecting an ON failure of the driving MOS transistor when the ON detection unit detects that the driving MOS transistor is ON when the OFF signal is output from the driving unit. Means,
A failure detection device for a load driving device comprising: 請求項１記載の負荷駆動装置の故障検出装置であって、
前記センス用ＭＯＳトランジスタに流れる電流に基づいて前記駆動用ＭＯＳトランジスタに流れる電流を検出し、その検出した電流値に応じた電流検出信号を前記半導体集積回路の外部へ出力する電流検出手段と、
前記ＯＮ故障検出手段により前記駆動用ＭＯＳトランジスタのＯＮ故障が検出されたとき、前記電流検出手段に対し、前記電流検出信号に代えて前記ＯＮ故障が生じた旨を示すＯＮ故障検出信号を出力させる故障時電流検出信号変換手段と、
を備えていることを特徴とする負荷駆動装置の故障検出装置。 A failure detection device for a load driving device according to claim 1,
Current detection means for detecting a current flowing in the driving MOS transistor based on a current flowing in the sense MOS transistor and outputting a current detection signal corresponding to the detected current value to the outside of the semiconductor integrated circuit;
When the ON failure detection means detects an ON failure of the driving MOS transistor, the current detection means outputs an ON failure detection signal indicating that the ON failure has occurred instead of the current detection signal. A fault current detection signal conversion means;
A failure detection device for a load driving device comprising: 請求項１又は２記載の負荷駆動装置の故障検出装置であって、
前記センス用ＭＯＳトランジスタに流れる電流に基づいて前記駆動用ＭＯＳトランジスタに予め設定した過電流閾値を超える過電流が流れているか否かを判定し、その判定結果に応じた過電流検出信号を前記半導体集積回路の外部へ出力する過電流検出手段と、
前記ＯＮ故障検出手段により前記駆動用ＭＯＳトランジスタのＯＮ故障が検出されたとき、前記過電流検出手段に対し、前記過電流検出信号に代えて前記ＯＮ故障が生じた旨を示すＯＮ故障検出信号を出力させる故障時過電流検出信号変換手段と、
を備えていることを特徴とする負荷駆動装置の故障検出装置。 A failure detection device for a load driving device according to claim 1 or 2,
Based on the current flowing in the sense MOS transistor, it is determined whether or not an overcurrent exceeding a preset overcurrent threshold value is flowing in the driving MOS transistor, and an overcurrent detection signal corresponding to the determination result is sent to the semiconductor Overcurrent detection means for outputting to the outside of the integrated circuit;
When an ON failure of the driving MOS transistor is detected by the ON failure detection means, an ON failure detection signal indicating that the ON failure has occurred instead of the overcurrent detection signal is sent to the overcurrent detection means. A fault overcurrent detection signal converting means for outputting;
A failure detection device for a load driving device comprising: 請求項１〜３いずれかに記載の負荷駆動装置の故障検出装置が同一の半導体集積回路内に形成されてなることを特徴とする負荷駆動用ＩＣ。   4. A load driving IC, wherein the failure detection device for a load driving device according to claim 1 is formed in the same semiconductor integrated circuit.
JP2006327402A 2006-12-04 2006-12-04 Load drive device failure detection device and load drive IC Active JP4882710B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006327402A JP4882710B2 (en) 2006-12-04 2006-12-04 Load drive device failure detection device and load drive IC

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006327402A JP4882710B2 (en) 2006-12-04 2006-12-04 Load drive device failure detection device and load drive IC

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008141612A true JP2008141612A (en) 2008-06-19
JP4882710B2 JP4882710B2 (en) 2012-02-22

Family

ID=39602595

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006327402A Active JP4882710B2 (en) 2006-12-04 2006-12-04 Load drive device failure detection device and load drive IC

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4882710B2 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010081739A (en) * 2008-09-26 2010-04-08 Omron Corp Multiphase motor drive
JP2012070263A (en) * 2010-09-24 2012-04-05 Denso Corp Electronic device
JP2012070262A (en) * 2010-09-24 2012-04-05 Denso Corp Electronic device
EP2502803A1 (en) 2011-02-23 2012-09-26 JTEKT Corporation Controller for electrical power steering apparatus
JP2013102694A (en) * 2013-03-05 2013-05-23 Denso Corp Electronic apparatus
EP2731243A1 (en) * 2012-11-09 2014-05-14 Samsung Electronics Co., Ltd Power supply apparatus and power supply method
US10840903B2 (en) 2018-09-14 2020-11-17 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor module

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63167277A (en) * 1986-12-17 1988-07-11 エス・ジー・エス　ミクロエレトロニカ　エス・ピー・エー Linear type measuring circuit
JP2000312142A (en) * 1999-02-26 2000-11-07 Yazaki Corp Intelligent power switch
JP2003158447A (en) * 2001-11-22 2003-05-30 Denso Corp Abnormality detecting device of device for driving electrical load and ic for driving electrical load

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63167277A (en) * 1986-12-17 1988-07-11 エス・ジー・エス　ミクロエレトロニカ　エス・ピー・エー Linear type measuring circuit
JP2000312142A (en) * 1999-02-26 2000-11-07 Yazaki Corp Intelligent power switch
JP2003158447A (en) * 2001-11-22 2003-05-30 Denso Corp Abnormality detecting device of device for driving electrical load and ic for driving electrical load

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010081739A (en) * 2008-09-26 2010-04-08 Omron Corp Multiphase motor drive
JP2012070263A (en) * 2010-09-24 2012-04-05 Denso Corp Electronic device
JP2012070262A (en) * 2010-09-24 2012-04-05 Denso Corp Electronic device
US8842405B2 (en) 2010-09-24 2014-09-23 Denso Corporation Electronic device
EP2502803A1 (en) 2011-02-23 2012-09-26 JTEKT Corporation Controller for electrical power steering apparatus
US8786228B2 (en) 2011-02-23 2014-07-22 Jtekt Corporation Controller for electrical power steering apparatus
EP2731243A1 (en) * 2012-11-09 2014-05-14 Samsung Electronics Co., Ltd Power supply apparatus and power supply method
US9825456B2 (en) 2012-11-09 2017-11-21 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic apparatus, power supply apparatus, and power supply method
JP2013102694A (en) * 2013-03-05 2013-05-23 Denso Corp Electronic apparatus
US10840903B2 (en) 2018-09-14 2020-11-17 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor module

Also Published As

Publication number Publication date
JP4882710B2 (en) 2012-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4882710B2 (en) Load drive device failure detection device and load drive IC
JP4836694B2 (en) Power supply control device
JP4781732B2 (en) Power supply system apparatus and control method thereof
JP4865504B2 (en) Current detection circuit and voltage regulator having current detection circuit
US7525271B2 (en) Motor driving circuit having low current consumption under a standby mode
JP2007049888A (en) Motor driving device and electric equipment using same
US10734955B2 (en) Audio amplifier, audio output device including the same, and electronic apparatus
US20090180231A1 (en) Overcurrent protection circuit and voltage regulator incorporating same
JP2007121088A (en) Low voltage detection circuit
US20100156507A1 (en) Temperature detection circuit
US20130076401A1 (en) Input buffer circuit of semiconductor apparatus
US20130063121A1 (en) Short-circuit protection circuit and dc-dc converter
JP6612583B2 (en) Open / Circuit detection circuit
US8159800B2 (en) Semiconductor device
JP2000308253A (en) Controller and method for power supply
US7633318B2 (en) Data receiver of semiconductor integrated circuit and method for controlling the same
JP2000308250A (en) Controller and method for power supplying
JP5429439B2 (en) Current limiting device
JP4148243B2 (en) Abnormality detection circuit
JP2005050055A (en) Power source supply device
US20070201612A1 (en) Fan system and detector thereof
EP2092639A1 (en) True current limiting (tcl)
JP2019187050A (en) Opening/ground fault detection circuit
US11777438B2 (en) Motor drive device
JP2006261143A (en) Thermal protection circuit and semiconductor integrated circuit device provided therewith

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090407

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110808

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110816

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20111011

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20111108

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20111121

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141216

Year of fee payment: 3

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4882710

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141216

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250