JP5673507B2 - Detection circuit - Google Patents
Detection circuit Download PDFInfo
- Publication number
- JP5673507B2 JP5673507B2 JP2011253466A JP2011253466A JP5673507B2 JP 5673507 B2 JP5673507 B2 JP 5673507B2 JP 2011253466 A JP2011253466 A JP 2011253466A JP 2011253466 A JP2011253466 A JP 2011253466A JP 5673507 B2 JP5673507 B2 JP 5673507B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- unit
- input
- level
- comparison
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
Description
本発明は、電源と基準電圧部との間で生じた天絡、地絡および断線をそれぞれ判別して検出する検出回路に関するものである。 The present invention relates to a detection circuit that discriminates and detects a power fault, a ground fault, and a disconnection that occur between a power source and a reference voltage unit.
従来の検出回路として、例えば特許文献1に開示されたものが知られている。この検出回路は、負荷を駆動するためのプリドライバ回路に接続されており、このプリドライバ回路は、制御回路と、制御回路によって制御されるCMOS回路を有している。制御回路は、制御回路への入力電圧をCMOS回路のトランジスタに供給してトランジスタをオン/オフすることによって、CMOS回路に入力された入力電圧を負荷に出力電圧として出力端子から出力する。
As a conventional detection circuit, for example, one disclosed in
検出回路は、閾値電圧生成回路およびコンパレータを有しており、プリドライバ回路から出力される出力電圧と閾値電圧生成回路によって生成される一定の閾値電圧とをコンパレータで比較し、その比較結果と、制御回路に入力される入力電圧との排他的論理和を論理回路で求める。プリドライバ回路の出力端子に天絡または地絡が生じた場合、コンパレータに入力される出力電圧が、一定の閾値電圧に対して正常動作時から変化し、コンパレータによる比較結果もまた、天絡異常時および地絡異常時には、正常動作時から変化するので、天絡および地絡が確実に検出される。 The detection circuit includes a threshold voltage generation circuit and a comparator, and compares the output voltage output from the pre-driver circuit with a constant threshold voltage generated by the threshold voltage generation circuit, and the comparison result, An exclusive OR with the input voltage input to the control circuit is obtained by the logic circuit. When a ground fault or ground fault occurs at the output terminal of the pre-driver circuit, the output voltage input to the comparator changes from normal operation with respect to a certain threshold voltage. Since the time and ground fault change from normal operation, the sky and ground faults are reliably detected.
図23もまた、従来の検出回路を示している。この検出回路110は、例えば車両に搭載されており、電源電圧VBを供給する電源102と、負荷104を介して電源102に接続された基準電圧部103との間に設けられている。負荷104と基準電圧部103の間にはスイッチ素子Trが設けられており、駆動信号INによってスイッチ素子Trがオン/オフされるのに伴って、負荷104が駆動される。
FIG. 23 also shows a conventional detection circuit. The
また、検出回路110は、いずれもコンパレータで構成された第1および第2の比較部112、115を有しており、この検出回路110では、各比較部の反転入力端子には、負荷104とスイッチ素子Trの間の電圧が入力される。また、比較用電圧Vcが、比較用電圧生成部120によって生成され、各比較部の反転入力端子に入力される。この比較用電圧Vcの大きさは、電源電圧VBと、電源電圧VBよりも電圧の低い基準電圧部103の基準電圧GNDとの中間に設定されている。
The
また、抵抗R30〜R50によって電源部113の電圧を分割して生成された第1および第2の閾値電圧が、第1および第2の比較部112、115にそれぞれ入力される。第1の閾値電圧は、電源電圧VBよりも低く、且つ比較用電圧Vcよりも高い電圧に設定され、第2の閾値電圧は、基準電圧GNDよりも高く、且つ比較用電圧Vcよりも低い電圧に設定されている。
Further, the first and second threshold voltages generated by dividing the voltage of the
第1の比較部112による比較結果を表す第1の出力電圧Vout1は、第1のAND回路142に電圧レベルを反転させて入力され、反転された第1の出力電圧Vout1と駆動信号INとの論理積が、第1時間フィルタ143を介して、天絡信号DGVBとして判定回路114に入力される。また、第1の出力電圧Vout1と、反転された第2の出力電圧Vout2との論理積が、第2のAND回路147から出力され、第2時間フィルタ148を介して断線判定信号DGOGとして判定回路114に入力される。また、第2の出力電圧Vout2と、反転された駆動信号INとの論理積が、第3のAND回路152から出力され、第3時間フィルタ155を介して地絡判定信号DGGNDとして判定回路114に入力される。各時間フィルタは、ノイズによる誤判定が生じないように、入力時間が所定の時間以下の信号を遮断するように構成されている。
The first output voltage Vout1 representing the comparison result by the
以上のような構成により、例えば電源102とECU101の接続端子105の間に天絡が生じたときには、スイッチ素子Trのオン/オフにかかわらず、各比較部の反転入力端子に入力される電圧が電源電圧VBに固定されるので、そのことが第1の比較部112から出力される第1の出力電圧Vout1に、ひいては天絡信号DGVBに反映される。すなわち、第1AND回路142から電圧レベルの高い信号が出力されることによって、判定回路114は天絡が発生したものと判定する。
With the configuration as described above, for example, when a power fault occurs between the
また、例えば接続端子105に地絡が発生した場合、スイッチ素子Trのオン/オフにかかわらず、各比較部の反転入力端子に入力される電圧が基準電圧GNDに固定されるので、そのことが第2の比較部115から出力される第2の出力電圧Vout2に、ひいては地絡信号DGGNDに反映される。すなわち、第3AND回路152から電圧レベルの高い信号が出力されることによって、判定回路114は地絡が発生したものと判定する。
For example, when a ground fault occurs in the
また、例えば電源102と接続端子105の間に断線が発生した場合、各比較部の反転入力端子には、スイッチ素子Trがオフのときには比較用電圧Vcが入力され、そのことが第1および第2の出力電圧Vout1、Vout2に、ひいては断線信号DGOGに反映される。すなわち、第2のAND回路147から電圧レベルの高い信号が出力されることによって、判定回路114は断線が発生したものと判定する。
For example, when a disconnection occurs between the
しかし、上述した特許文献に係る検出回路では、天絡または地絡をそれぞれ判別して検出することは可能であるものの、回路の断線を検出することはできない。また、上述した従来の検出回路110では、天絡、地絡および断線をそれぞれ判別して検出することが可能であるものの、そのために2つのコンパレータが用いられ、検出回路全体の構成が複雑で規模の大きなものになっており、製造コストを低減することが困難である。
However, although the detection circuit according to the above-described patent document can detect and detect a power fault or a ground fault, it cannot detect a disconnection of the circuit. In addition, although the
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、より簡素な回路構成で、天絡、地絡および断線をそれぞれ判別して検出することができる検出回路を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a detection circuit capable of discriminating and detecting a power fault, a ground fault, and a disconnection with a simpler circuit configuration. It is an object.
上記の目的を達成するために、特許請求の範囲に記載の請求項1に係る検出回路は、電源2および電源2よりも電圧の低い基準電圧部3の間に設けられ、電源2および基準電圧部3の間における天絡、地絡および断線を検出する検出回路10、10a〜10cであって、第1および第2の入力端子を有し、第1および第2の入力端子にそれぞれ入力された電圧を比較した比較結果(実施形態における(以下、本項において同じ)出力電圧Vout)を出力する比較部12と、電源2の電源電圧VB/Vccよりも低く且つ基準電圧部3の基準電圧GNDよりも高い比較用電圧Vcを生成し、生成した比較用電圧Vcを第2の入力端子に入力する比較用電圧生成部20と、電源2と基準電圧部3の間の電圧を検出用電圧として第2の入力端子に入力するための検出用電圧入力部(第1スイッチ素子Tr1)と、電源電圧VB/Vccよりも低く且つ比較用電圧Vcよりも高い第1の閾値電圧Vth1と、基準電圧GNDよりも高く且つ比較用電圧Vcよりも低い第2の閾値電圧Vth2とを生成し、生成した複数の閾値電圧のいずれかに切り換えて第1の入力端子に入力する閾値電圧生成部30、30a、30bと、比較部12による比較結果に応じて、電源2および基準電圧部3の間における天絡、地絡および断線の発生をそれぞれ判定する判定部40、40a、40bと、を備え、検出用電圧入力部は、電源2と基準電圧部3の間に設けられたスイッチ素子(第1スイッチ素子Tr1)を有し、電源2とスイッチ素子の間の電圧を第2の入力端子に入力し、閾値電圧生成部30、30bは、第1の入力端子に入力する閾値電圧を、スイッチ素子がオンされたときには第1および第2の閾値電圧Vth1、Vth2のいずれかに固定し、スイッチ素子がオフされたときには第1および第2の閾値電圧のいずれか一方に変わるように変動させることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a detection circuit according to
この検出回路によれば、比較部の第2の入力端子には、比較用電圧生成部によって生成された比較用電圧が入力される。また、第2の入力端子には、電源と基準電圧部の間の電圧もまた、検出用電圧として検出用電圧入力部によって入力される。電源および基準電圧部の間に天絡および地絡のいずれかが発生したときには、検出用電圧には、それらによる影響が反映され、断線が発生したときには、比較用電圧生成部によって生成された比較用電圧が第2の入力端子に入力される。すなわち、天絡などが発生していない正常動作時の検出用電圧に対して第2の入力端子に実際に入力される電圧が変化する。 According to this detection circuit, the comparison voltage generated by the comparison voltage generation unit is input to the second input terminal of the comparison unit. Further, the voltage between the power source and the reference voltage unit is also input to the second input terminal by the detection voltage input unit as a detection voltage. When either a power fault or a ground fault occurs between the power supply and the reference voltage unit, the detection voltage reflects the effect of those, and when a disconnection occurs, the comparison generated by the comparison voltage generation unit A working voltage is input to the second input terminal. That is, the voltage that is actually input to the second input terminal changes with respect to the detection voltage during normal operation in which no power fault or the like has occurred.
また、閾値電圧生成部により、第2の入力端子に入力される電圧に応じて複数の閾値電圧が生成され、生成された複数の閾値電圧は、それらのいずれかに切り換えて第1の入力端子に入力される。入力された閾値電圧および第2の入力端子に入力された電圧は、比較部によって比較され、その比較結果に応じて、判定部により、天絡、地絡および断線のいずれが発生したかが判定される。 Further, the threshold voltage generation unit generates a plurality of threshold voltages according to the voltage input to the second input terminal, and the generated plurality of threshold voltages are switched to any one of the first input terminals. Is input. The input threshold voltage and the voltage input to the second input terminal are compared by the comparison unit, and according to the comparison result, the determination unit determines whether a power fault, ground fault, or disconnection has occurred. Is done.
以上のように、天絡、地絡および断線のいずれかが発生した場合には、第2の入力端子に入力される電圧が正常動作時に対して変化し、このような天絡などの影響が反映された電圧に応じて、互いに異なる複数の閾値電圧を適切に設定することによって、天絡などのいずれが発生したかを、単一の比較部による比較結果に反映させることができる。したがって、比較結果に応じて、天絡、地絡および断線のいずれが発生したかを、判定部によって適切に判定して検出することができる。 As described above, when any of the power fault, ground fault, and disconnection occurs, the voltage input to the second input terminal changes with respect to the normal operation, and the influence of such a power fault is caused. By appropriately setting a plurality of different threshold voltages according to the reflected voltage, it is possible to reflect which of the power faults has occurred in the comparison result by the single comparison unit. Therefore, according to the comparison result, it can be appropriately determined and detected by the determination unit whether any of the power fault, the ground fault, or the disconnection has occurred.
特に、電源電圧よりも低く且つ比較用電圧よりも高い第1の閾値電圧と、基準電圧よりも高く且つ比較用電圧よりも低い第2の閾値電圧が、閾値電圧生成部によって生成され、第1および第2の閾値電圧のいずれかが、第2の入力端子に入力される電圧と比較される。このように、比較用電圧が第1および第2の閾値電圧の中間の電圧になるように両閾値電圧を設定することによって、第1および第2の閾値電圧のいずれかと、天絡などの影響により正常動作時から変化した、第2の入力端子に入力される電圧との比較結果に、天絡などの影響を適切に反映させることができ、比較結果に応じた天絡などの判定を適切に実行することができる。 In particular , a first threshold voltage lower than the power supply voltage and higher than the comparison voltage and a second threshold voltage higher than the reference voltage and lower than the comparison voltage are generated by the threshold voltage generation unit, and the first threshold voltage is generated. And the second threshold voltage are compared with the voltage input to the second input terminal. In this way, by setting both threshold voltages so that the comparison voltage is an intermediate voltage between the first and second threshold voltages, one of the first and second threshold voltages and the influence of a power fault, etc. It is possible to appropriately reflect the effect of a power fault, etc., in the comparison result with the voltage input to the second input terminal, which has changed since normal operation, and to determine the power fault, etc. according to the comparison result. Can be executed.
特に、検出用電圧入力部のスイッチ素子がオンされているときには、第1の入力端子に入力される電圧が、第1および第2の閾値電圧のいずれかに固定され、オフされているときには、第1および第2の閾値電圧のいずれか一方に変わるように変動する。天絡または地絡の発生時には、第2の入力端子には、比較用電圧との関係から電源電圧または基準電圧が実際に入力される。第1および第2の閾値電圧は、いずれも電源電圧および基準電圧の中間に設定されているので、閾値電圧を第1および第2の閾値電圧のいずれかに固定しても、比較部は適切な比較結果を出力することができる。また、断線の発生時には、比較用電圧が第2の入力端子に実際に入力され、閾値電圧の変動に伴って比較結果も変動するので、それにより断線の発生を適切に検出することができる。 In particular , when the switch element of the detection voltage input unit is turned on, the voltage input to the first input terminal is fixed to one of the first and second threshold voltages, and when it is turned off, It fluctuates so as to change to one of the first and second threshold voltages. When a power fault or a ground fault occurs, a power supply voltage or a reference voltage is actually input to the second input terminal from the relationship with the comparison voltage. Since both the first and second threshold voltages are set between the power supply voltage and the reference voltage, the comparator is appropriate even if the threshold voltage is fixed to either the first or second threshold voltage. Can be output. In addition, when disconnection occurs, the comparison voltage is actually input to the second input terminal, and the comparison result also varies as the threshold voltage varies, so that the occurrence of disconnection can be detected appropriately.
請求項2に係る発明は、検出用電圧入力部は、電源2と基準電圧部3の間に設けられたスイッチ素子(第1スイッチ素子Tr1)を有し、電源2とスイッチ素子の間の電圧を第2の入力端子に入力し、閾値電圧生成部30aは、第1の入力端子に入力する閾値電圧を、スイッチ素子がオンされたときおよびオフされたときのいずれも第1および第2の閾値電圧Vth1、Vth2のいずれか一方に変わるように変動させることを特徴とする。
The invention according to
この検出回路によれば、検出用電圧入力部のスイッチ素子がオンされているとき、およびオフされているときのいずれも、第1の入力端子に入力される電圧が第1および第2の閾値電圧のいずれか一方に変わるように変動する。前述したように、天絡または地絡が発生しているときには、第2の入力端子には電源電圧または基準電圧が実際に入力されるので、電源電圧と基準電圧の中間電圧である第1および第2の閾値電圧のいずれか一方に変わるように閾値電圧を変動させても、比較部は適切な比較結果を出力することができる。また、上述した請求項1に係る発明と同様、断線の発生時にも、断線の発生を適切に検出することができる。
According to this detection circuit, the voltage input to the first input terminal is the first and second threshold values when the switch element of the detection voltage input unit is turned on and off. It fluctuates to change to one of the voltages. As described above, the power supply voltage or the reference voltage is actually input to the second input terminal when a power supply fault or a ground fault occurs, so that the first and the intermediate voltages between the power supply voltage and the reference voltage are input. Even if the threshold voltage is changed so as to change to one of the second threshold voltages, the comparison unit can output an appropriate comparison result. Further, similarly to the invention according to
請求項3に係る発明は、検出用電圧入力部は、電源2と基準電圧部3の間に設けられたスイッチ素子(第1スイッチ素子Tr1)を有し、電源2とスイッチ素子の間の電圧を第2の入力端子に入力し、閾値電圧生成部30bは、第1の入力端子に入力する閾値電圧を、スイッチ素子がオンされたときには第1および第2の閾値電圧Vth1、Vth2のいずれかに固定し、スイッチ素子がオフされたときに、第1および第2の閾値電圧Vth1、Vth2のいずれか一方に変わるように変動させるための順序回路33を有していることを特徴とする。
The invention according to
この検出回路によれば、上述した請求項1に係る発明と同様、スイッチ素子がオンされているときには、閾値電圧を第1および第2の閾値電圧のいずれに固定しても、比較部は適切な比較結果を出力することができる。また、スイッチ素子がオフされているときには、第1の入力端子に入力される閾値電圧は、順序回路によって第1および第2の閾値電圧のいずれか一方に変わるように切り換えられる。したがって、前述した請求項1に係る発明と同様、断線の発生を適切に検出することができる。 According to this detection circuit, as in the first aspect of the present invention, when the switch element is turned on, the comparison unit is appropriate regardless of whether the threshold voltage is fixed to the first threshold voltage or the second threshold voltage. Can be output. Further, when the switch element is turned off, the threshold voltage input to the first input terminal is switched by the sequential circuit so as to change to one of the first and second threshold voltages. Therefore, the occurrence of disconnection can be appropriately detected as in the first aspect of the invention.
請求項4に係る発明は、請求項1または2に記載の検出回路において、判定部40は、比較部12による比較結果(出力電圧Vout)と、スイッチ素子のオン/オフを切り換えるための信号(駆動信号IN)と、第1および第2の閾値電圧Vth1、Vth2を切り換えるための信号(クロック信号CLK)とに応じて、天絡、地絡および断線の判定をそれぞれ行うことを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the detection circuit according to the first or second aspect , the
この検出回路によれば、検出用電圧または比較用電圧と閾値電圧とを比較した比較結果と、スイッチ素子のオン/オフを切り換えることで比較部に入力される検出用電圧を切り換えるための信号と、比較部の第2の入力端子に入力される電圧に応じて設定された閾値電圧を切り換えるための信号とに応じて、判定部により天絡、地絡および断線の判定が行われる。それにより、判定部は、天絡、地絡および断線が発生した場合のそれぞれについて、判定部に入力される互いに異なる比較結果や各種の信号に基づき、判定を行うことができる。その結果、天絡、地絡および断線のうちのいずれが発生した場合でも適切な判定結果を得ることができ、それらを確実に判別して検出することができる。 According to this detection circuit, a comparison result obtained by comparing the detection voltage or the comparison voltage and the threshold voltage, and a signal for switching the detection voltage input to the comparison unit by switching on / off of the switch element, In accordance with the signal for switching the threshold voltage set according to the voltage input to the second input terminal of the comparison unit, the determination unit determines whether there is a power fault, a ground fault, or a disconnection. Thereby, the determination unit can perform determination for each of cases where a power fault, a ground fault, and a disconnection occur based on different comparison results and various signals input to the determination unit. As a result, an appropriate determination result can be obtained even when any of a power fault, a ground fault, and a disconnection occurs, and these can be reliably determined and detected.
請求項5に係る発明は、請求項3に記載の検出回路において、判定部40aは、比較部12による比較結果(出力電圧Vout)と、スイッチ素子のオン/オフを切り換えるための信号(駆動信号IN)とに応じて天絡の判定を行い、比較部12による比較結果と、順序回路33から出力された信号とに応じて、地絡および断線の判定をそれぞれ行うことを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the detection circuit according to the third aspect , the
この検出回路によれば、検出用電圧または比較用電圧と閾値電圧とを比較した比較結果と、スイッチ素子のオン/オフを切り換えることで比較部に入力される検出用電圧を切り換えるための信号とに応じて、判定部により天絡の判定が行われる。また、比較結果と、スイッチ素子がオフされたときに、閾値電圧を第1および第2の閾値電圧のいずれか一方に変わるように変動させるための順序回路から出力された信号とに応じ、判定部によって地絡および断線の判定が行われる。 According to this detection circuit, a comparison result obtained by comparing the detection voltage or the comparison voltage and the threshold voltage, and a signal for switching the detection voltage input to the comparison unit by switching on / off of the switch element, Accordingly, the determination of the power fault is performed by the determination unit. Further, the determination is made according to the comparison result and the signal output from the sequential circuit for changing the threshold voltage to change to one of the first and second threshold voltages when the switch element is turned off. The part determines the ground fault and the disconnection.
それにより、上述した請求項4に係る発明と同様、判定部は、天絡、地絡および断線が発生した場合のそれぞれについて、判定部に入力される互いに異なる比較結果や各種の信号に基づき、判定を行うことができ、天絡、地絡および断線を確実に判別して検出することができる。
請求項6に係る発明は、請求項1ないし5のいずれか1項に記載の検出回路において、電源2と基準電圧部3の間には、電源電圧VB/Vccを供給されることにより駆動される負荷4が設けられ、検出用電圧入力部は、基準電圧部3と負荷4の間の電圧を、検出用電圧として第2の入力端子に入力することを特徴とする。
この検出回路によれば、電源から基準電圧部に供給される電源電圧によって、両者の間に設けられた負荷が駆動される。また、検出用電圧として基準電圧部と負荷の間の電圧が、第2の入力端子に入力されるので、基準電圧部と負荷の間において天絡などが生じたときに、それらを適切に検出することができる。
請求項7に係る発明は、請求項1ないし5のいずれか1項に記載の検出回路において、電源2と基準電圧部3の間には、電源電圧VB/Vccを供給されることにより駆動される負荷4が設けられ、検出用電圧入力部は、電源2と負荷4の間の電圧を、検出用電圧として第2の入力端子に入力することを特徴とする。
この検出回路によれば、電源から基準電圧部に供給される電源電圧によって、両者の間に設けられた負荷が駆動される。また、検出用電圧として電源と負荷の間の電圧が、第2の入力端子に入力されるので、電源と負荷の間において天絡などが生じたときに、それらを適切に検出することができる。
Thereby, as in the invention according to
The invention according to
According to this detection circuit, the load provided between the two is driven by the power supply voltage supplied from the power supply to the reference voltage unit. In addition, since the voltage between the reference voltage unit and the load is input to the second input terminal as a detection voltage, when a power fault occurs between the reference voltage unit and the load, they are properly detected. can do.
According to a seventh aspect of the present invention, in the detection circuit according to any one of the first to fifth aspects, the power supply voltage VB / Vcc is supplied between the
According to this detection circuit, the load provided between the two is driven by the power supply voltage supplied from the power supply to the reference voltage unit. In addition, since the voltage between the power source and the load is input to the second input terminal as the detection voltage, when a power fault or the like occurs between the power source and the load, they can be detected appropriately. .
以下、本発明の第1実施形態に係る検出回路について、図面を参照しながら説明する。図1に示すように、この検出回路10は、例えば、車両(図示せず)に搭載された電子制御装置(以下「ECU」という)1に設けられている。車両には、バッテリー(図示せず)からの電圧を供給する電源2と、電源2から供給される電源電圧VB/Vcc(以下、「電源電圧VB」を用いて説明する。)よりも電圧の低い基準電圧部3と、両者2、3の間に設けられ、電源電圧VBを供給されることにより駆動される負荷4を備えており、ECU1は、車両の運転状態に応じて負荷4の駆動を制御する。
The detection circuit according to the first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the
負荷4は、例えばエンジンのインジェクタやリレーであり、負荷4と基準電圧部3の間には、第1スイッチ素子Tr1(検出用電圧入力部)が設けられていて、この第1スイッチ素子Tr1は、例えばNチャンネル型のMOSFETで構成されている。この第1スイッチ素子Tr1のドレインには、ECU1の接続端子5を介して負荷4が、ソースには基準電圧部3がそれぞれ接続されており、ゲートには、バッファ6を介して制御回路(図示せず)が接続されている。
The
第1スイッチ素子Tr1は、制御回路から供給された駆動信号INによって駆動される。駆動信号INは例えばPWM信号で構成され、そのデューティ比に応じた駆動信号INの電圧レベルが高いとき(以下「Hのとき」という)に、第1スイッチ素子Tr1がオンされる一方、低いとき(以下「Lのとき」という)にはオフされる。第1スイッチ素子Tr1がオンされているときには、電源2から基準電圧部3への導通が確保され、負荷4に電源電圧VBが供給されることによって負荷4が駆動され、燃料の噴射などが実行される一方、オフされているときには、負荷4が停止状態に制御される。
The first switch element Tr1 is driven by the drive signal IN supplied from the control circuit. The drive signal IN is composed of, for example, a PWM signal, and when the voltage level of the drive signal IN corresponding to the duty ratio is high (hereinafter referred to as “when H”), the first switch element Tr1 is turned on while it is low (Hereinafter referred to as “when L”). When the first switch element Tr1 is turned on, conduction from the
検出回路10は、電源2と基準電圧部3の間の回路で天絡、地絡および断線が発生した場合に、それらのいずれが発生したかを判定して検出するものであり、コンパレータで構成された比較部12と、この比較部12の非反転入力端子(第1の入力端子)に接続された閾値電圧生成部30と、比較部12の反転入力端子(第2の入力端子)に接続された比較用電圧生成部20を備えている。
The
比較用電圧生成部20は、変圧されたバッテリーの電圧を供給する電源部13と、この電源部13と基準電圧部3との間に、直列に接続された第1抵抗R1および第2抵抗R2を有している。また、比較用電圧生成部20は、第1および第2抵抗R1、R2の間の中間端子21に接続されたオペアンプOAを有している。中間端子21は、オペアンプOAの非反転入力端子に接続されており、この非反転入力端子には、第1および第2抵抗R1、R2の抵抗値に応じて分割された電源部13の電圧が入力される。また、オペアンプOAからの出力は、その反転入力端子にフィードバックされている。
The comparison
また、オペアンプOAから出力された電圧は、比較部12に反転入力端子から比較用電圧Vcとして入力される。比較用電圧Vcは、電源2から出力される電源電圧VBと基準電圧部3の基準電圧GNDの中間の電圧に設定されている。また、反転入力端子からは、電源2と第1スイッチ素子Tr1の間の電圧もまた、検出用電圧として入力される。したがって、第1スイッチ素子Tr1がオンされているときには基準電圧部3の基準電圧GNDが、オフされているときには電源電圧VBが、それぞれ実際に反転入力端子から比較部12に入力されている。
The voltage output from the operational amplifier OA is input to the
閾値電圧生成部30は、電源部13および基準電圧部3の間に直列に接続された第3抵抗R3および第4抵抗R4を有しており、両者R3、R4の間の中間端子31が、比較部12の非反転入力端子に接続されている。また、この中間端子31と基準電圧部3との間には、互いに直列に接続された第5抵抗R5および第2スイッチ素子Tr2が、第4抵抗R4と並列に接続されている。第2スイッチ素子Tr2は、例えばnpn型のバイポーラトランジスタで構成されており、そのコレクタが第5抵抗R5に接続され、エミッタが基準電圧部3に接続されている。
The threshold
また、閾値電圧生成部30はOR回路32を有しており、このOR回路32には、駆動信号INと、所定の周期で電圧レベルがHとLの間で変動するクロック信号CLKとが、制御回路からそれぞれ入力される。OR回路32は、入力されたこれらの信号の論理和を出力し、この出力信号は、第6抵抗R6を介して、第2スイッチ素子Tr2のベースに入力される。
The threshold
第2スイッチ素子Tr2は、OR回路32からの電流の大きさに応じ、OR回路32から出力された信号がHのときにはオンされ、Lのときにはオフされる。第2スイッチ素子Tr2がオフされているときには、上述した第3および第4抵抗R3、R4の抵抗値に応じて分割された電源部13からの電圧が、第1の閾値電圧Vth1として比較部12に入力される。第2スイッチ素子Tr2がオンされているときには、中間端子31と第2トランジスタTr2を介した基準電圧部3との間の導通が確保されることによって、オフされているときよりも低い電圧が、第2の閾値電圧Vth2として比較部12に入力される。第1の閾値電圧Vth1は、前述した電源電圧VBと比較用電圧Vcの中間の電圧に設定されており、第2の閾値電圧Vth2は、比較用電圧Vcと基準電圧GNDの中間の電圧に設定されている。
The second switch element Tr2 is turned on when the signal output from the
比較部12は、非反転入力端子に入力された電圧と、反転入力端子に入力された電圧との比較を実行し、その比較結果を表す出力電圧Voutを出力する。すなわち、非反転入力端子に入力された電圧が反転入力端子に入力された電圧よりも大きいときには、電圧レベルがHの出力電圧Voutを出力し、小さいときには、電圧レベルがLの出力電圧Voutを出力する。比較部12から出力された出力電圧Voutは、判定部40に入力される。
The
判定部40は、天絡判定部41、地絡判定部46、断線判定部51および判定回路14を有している。天絡判定部41は、電源2および基準電圧部3の間における天絡の発生を検出するためのものであり、第1AND回路42と、この第1AND回路42からの出力信号が入力される第1フィルタ回路43を有しており、第1AND回路42には、比較部12から出力された出力電圧Voutの電圧レベルが反転されて入力される。すなわち、出力電圧VoutがHのときにはLに、LのときにはHに、それぞれ反転して入力される。また、第1AND回路42には、前述した駆動信号INおよびクロック信号CLKと同じ信号が、制御回路からそれぞれ入力される。
The
第1AND回路42は、入力された3つの信号の論理積を出力し、第1AND回路42から出力された信号は第1フィルタ回路43に入力される。第1フィルタ回路43は時間フィルタであり、ノイズによる誤判定が生じないように、例えば、入力時間が所定の時間以下の信号を遮断する一方、所定の時間を上回る信号をそのまま通過させるように構成されている。第1フィルタ回路43から出力された信号は、天絡判定信号DGVBとして判定回路14に入力され、判定回路14は、入力された天絡判定信号DGVBに基づいて、天絡が発生しているか否かを判定する。
The first AND
また、地絡判定部46は、第2AND回路47および第2フィルタ回路48を有しており、第2AND回路47には、比較部12からの出力電圧Voutがそのまま入力され、制御回路からの駆動信号INおよびクロック信号CLKは、いずれも電圧レベルを反転して入力される。また、この第2AND回路47からの出力信号は、第2フィルタ回路48に入力される。この第2フィルタ回路48は、天絡判定部41の第1フィルタ回路43と同様、入力時間が所定の時間以下の信号を遮断する一方、所定の時間を上回る信号を通過させるように構成されており、地絡判定信号DGGNDを判定回路14に出力する。判定回路14は、入力された地絡判定信号DGGNDに基づいて、地絡が発生しているか否かを判定する。
The ground
断線判定部51は、第3AND回路52と、第3フィルタ回路53を有しており、第3AND回路52には、比較部12からの出力電圧Voutおよび駆動信号INがそれぞれ反転されて入力される。また、第3AND回路52には、クロック信号CLKがそのまま入力される。また、この第3AND回路52からの出力信号は、第3フィルタ回路53に入力される。この第3フィルタ回路53は、天絡判定部41および地絡判定部46の第1および第2フィルタ回路43、48と同様、入力時間が所定の時間以下の信号を遮断する一方、所定の時間を上回る信号を通過させるように構成されている。また、断線判定部51は、第1および第2ラッチ回路54、55と、第4AND回路56をさらに有している。
The
第1ラッチ回路54は、入力された電圧の立上がりに応じて出力が変化する立上がりラッチであり、この第1ラッチ回路54では、地絡判定部46の第2フィルタ回路48から出力された信号が入力され、入力された信号の電圧レベルがLからHに変化したときに、出力する判定信号A2がLからHに変化し、その後は、Hレベルの判定信号A2を出力し続ける。第2ラッチ回路55もまた、第1ラッチ回路54と同様に構成されており、第3フィルタ回路53から出力された信号がHレベルに変化した後は、Hレベルの判定信号A1を出力し続ける。なお、第1および第2のラッチ回路54、55は、天絡などの検出を開始した時から所定の期間が経過した後、エンジンの始動時、およびECU1の電源投入時などにリセットされ、初期状態に戻される。
The
第1および第2ラッチ回路54、55からそれぞれ出力された判定信号A2、A1は、第4AND回路56および判定回路14に入力される。第4AND回路56は、入力された判定信号A2、A1の論理積を、断線判定信号DGOGとして判定回路14に出力する。判定回路14は、入力された判定信号A2、A1および断線判定信号DGOGに基づいて、断線が発生しているか否かを判定する。
Determination signals A2 and A1 output from the first and
次いで、比較部12の反転入力端子および非反転入力端子に入力される電圧と、比較部12から出力される出力電圧Voutの電圧レベルとの関係について説明する。天絡や地絡などが発生しておらず、第1スイッチ素子Tr1のオン/オフに応じて電源電圧VBが負荷4に正常に供給されている場合(以下、「正常動作時」という)においては、第1スイッチ素子Tr1がオンのとき(以下、「出力オンのとき」という)には基準電圧GNDが、また、オフのとき(以下、「出力オフのとき」という)には電源電圧VBが、比較部12の反転入力端子にそれぞれ入力される。前述したように、第1および第2の閾値電圧Vth1、Vth2はいずれも、電源電圧VBよりも低く、且つ基準電圧GNDより高いので、正常動作時においては、出力オンのときにはHレベルの出力電圧Voutが、また、出力オフのときにはLレベルの出力電圧Voutが、それぞれ出力される。
Next, the relationship between the voltage input to the inverting input terminal and the non-inverting input terminal of the
一方、図4(C)に示すように、例えばECU1の接続端子5および電源2の間がショートし、天絡が発生した場合、図2(A)に示すように、出力オンのときには正常動作時と異なり、電源電圧VBが反転入力端子に入力されることによって、比較部12からはLレベルの出力電圧Voutが出力される。一方、出力オフのときには、正常動作時と同じく電源電圧VBが反転入力端子から入力され、比較部12からはLレベルの信号が出力される。
On the other hand, as shown in FIG. 4C, for example, when the
また、図5(C)に示すように、例えばECU1の接続端子5で地絡が発生した場合、図2(B)に示すように、出力オンのときには正常動作時と同じく基準電圧GNDが入力され、比較部12からはHレベルの出力電圧Voutが出力される一方、出力オフのときには正常動作時と異なり、基準電圧GNDが入力され、Hレベルの信号が出力される。
Further, as shown in FIG. 5C, for example, when a ground fault occurs at the
また、図6(C)に示すように、例えば負荷4とECU1の接続端子5の間で断線が発生した場合、図2(C)に示すように、出力オンのときには正常動作時と同じく基準電圧GNDが反転入力端子から入力され、比較部12からはHレベルの出力電圧Voutが出力される一方、出力オフのときには正常動作時と異なり、比較用電圧生成部20から出力された比較用電圧Vcが入力される。その際、比較部12から出力される出力電圧Voutの電圧レベルは、非反転入力端子に入力される第1または第2の閾値電圧Vth1、Vth2によって変化する。すなわち、前述した第1および第2の閾値電圧Vth1、Vth2と比較用電圧Vcとの関係から、比較用電圧Vcよりも高圧の第1の閾値電圧Vth1が入力されているときにはHレベルの出力電圧Voutが出力され、比較用電圧Vcよりも低圧の第2の閾値電圧Vth2が入力されているときにはLレベルの出力電圧Voutが出力される。
Also, as shown in FIG. 6C, for example, when a disconnection occurs between the
したがって、比較部12からの出力電圧Vout、駆動信号INおよびクロック信号CLKの電圧レベルが、それぞれL、HおよびHのときに、天絡判定部41は、Hレベルの天絡判定信号DGVBを出力し、それ以外のときにはLレベルの天絡判定信号DGVBを出力する。また、出力電圧Vout、駆動信号INおよびクロック信号CLKの電圧レベルが、それぞれH、LおよびLのときに、地絡判定部46は、Hレベルの地絡判定信号DGGNDを出力し、それ以外のときにはLレベルの地絡判定信号DGGNDを出力する。
Therefore, when the output voltage Vout, the drive signal IN, and the clock signal CLK from the
また、出力電圧Vout、駆動信号INおよびクロック信号CLKの電圧レベルが、それぞれL、LおよびHのときに、第3AND回路52は、Hレベルの信号を出力し、それ以外のときにはLレベルの信号を出力する。そして、第2および第3AND回路47、52の双方から少なくとも1回、Hレベルの信号が出力されたとき以降、断線判定部51は、第4AND回路56からHレベルの断線判定信号DGOGを出力し、それよりも前のときにはLレベルの断線判定信号DGOGを出力する。
The third AND
判定回路14によって、電源2および基準電圧部3の間に天絡、地絡および断線のいずれかが発生していると判定された場合には、判定回路14は、天絡などが発生した時刻や場所を表すデータを、例えばECU1の記憶装置(図示せず)に記憶させる。そして、これらのデータは、例えば車両の整備を行う際にECU1に接続された整備用の端末(図示せず)に転送され、整備用端末に表示されるなどして、車両の整備に用いられる。
When the
次いで、上述した検出回路10の動作を、図3〜図6を参照しながら説明する。図3(A)は、正常動作時における検出回路10の動作の一例を示すタイミングチャートである。同図に示すように、検出開始時において、制御回路から第1スイッチ素子Tr1およびOR回路32にそれぞれ入力される駆動信号IN、およびクロック信号CLKの電圧レベルがいずれもLで、第1の閾値電圧Vth1が比較部12に入力されている状態においては、Lレベルの出力電圧Voutが出力され、天絡判定部41、地絡判定部46、および断線判定部51からは、いずれもLレベルの天絡判定信号DGVB、地絡判定信号DGGNDおよび断線判定信号DGOGがそれぞれ出力される。
Next, the operation of the
この状態からタイミングt1において、クロック信号CLKがHレベルに切り換えられると、OR回路32から出力される信号がHレベルに切り換えられるのに伴って、閾値電圧が、第1の閾値電圧Vth1から第2の閾値電圧Vth2に切り換えられるが、駆動信号INはLレベルのままであるので、比較部12からの出力電圧VoutもLレベルに維持される。したがって、この状態においても、各判定部からは、いずれもLレベルの判定信号が出力される。
When the clock signal CLK is switched to the H level from this state at the timing t1, the threshold voltage is changed from the first threshold voltage Vth1 to the second as the signal output from the
クロック信号CLKの変動周期に従い、タイミングt2においてクロック信号CLKがLレベルに戻されるとともに、閾値電圧が第1の閾値電圧Vth1に切り換えられた後、負荷4の駆動要求に応じ、タイミングt3において、駆動信号INがHレベルに切り換えられる。これにより、閾値電圧が再度、第2の閾値電圧Vth2に切り換えられるのに伴い、出力電圧VoutがHに切り換えられるものの、各判定部からは、いずれもLレベルの信号が出力される。また、タイミングt4においてクロック信号CLKがHレベルに切り換えられ、駆動信号IN、クロック信号CLKおよび出力電圧VoutがいずれもHレベルの場合においても、各判定部からはいずれもLレベルの信号が出力される。
According to the fluctuation cycle of the clock signal CLK, the clock signal CLK is returned to the L level at the timing t2, and after the threshold voltage is switched to the first threshold voltage Vth1, the driving is performed at the timing t3 according to the driving request of the
また、タイミングt4以降、クロック信号CLKが変動しても、出力電圧VoutはHレベルに維持され、タイミングt5において駆動信号INがLレベルに切り換えられると、出力電圧VoutはLレベルに切り換えられ、この間も、各判定部からの判定信号はLレベルに維持される。タイミングt5以降、駆動信号INおよびクロック信号CLKが切り換えられ、これらの信号の電圧レベルの組合わせが変化しても、各判定部からはいずれもLレベルの信号が出力される。それにより、電源2および基準電圧部3の間には天絡などが発生しておらず、負荷4が正常に駆動されているものと判定回路14によって判定される。
Further, after the timing t4, even if the clock signal CLK fluctuates, the output voltage Vout is maintained at the H level. When the drive signal IN is switched to the L level at the timing t5, the output voltage Vout is switched to the L level. In addition, the determination signal from each determination unit is maintained at the L level. After timing t5, the drive signal IN and the clock signal CLK are switched, and even if the combination of the voltage levels of these signals changes, each determination unit outputs an L level signal. As a result, no determination is made between the
以上のように、正常動作時においては、図3(B)に示すように、駆動信号INの電圧レベルにかかわらず、天絡判定部41、地絡判定部46および断線判定部51からは、いずれもLレベルの天絡判定信号DGVB、地絡判定信号DGGNDおよび断線判定信号DGOGがそれぞれ出力される。したがって、検出回路10は、電源2および基準電圧部3の間において、天絡、地絡および断線のいずれも検出しない。
As described above, during normal operation, as shown in FIG. 3 (B), regardless of the voltage level of the drive signal IN, the power
図4(A)は、天絡が発生した場合に、上述した正常動作時と同様に駆動信号INおよびクロック信号CLKが変動したときの検出回路10の動作を示すタイミングチャートである。天絡が発生しているときには、前述したように、反転入力端子から電源電圧VBが比較部12に常時、入力されるので、比較部12からの出力電圧Voutは、常時、Lレベルに維持される。また、上述した正常動作時と同様、駆動信号INおよびクロック信号CLKがいずれもLレベルのときには、第1の閾値電圧Vth1が非反転入力端子から比較部12に入力される。
FIG. 4A is a timing chart showing the operation of the
この状態からタイミングt21においてクロック信号CLKがHレベルに切り換えられると、それに応じて閾値電圧が第2の閾値電圧Vth2に切り換えられる。この状態では、各判定部からはいずれもLレベルの信号が出力される。タイミングt22において、クロック信号CLKがLレベルに戻されるのに伴い、閾値電圧が第1の閾値電圧Vth1に切り換えられ、タイミングt23において、駆動信号INがHレベルに切り換えられると、閾値電圧が再度、第2の閾値電圧Vth2に切り換えられる。この状態においても、各判定部からはLレベルの信号が出力される。 When the clock signal CLK is switched to the H level at timing t21 from this state, the threshold voltage is switched to the second threshold voltage Vth2 accordingly. In this state, an L level signal is output from each determination unit. As the clock signal CLK is returned to the L level at the timing t22, the threshold voltage is switched to the first threshold voltage Vth1, and when the drive signal IN is switched to the H level at the timing t23, the threshold voltage is again It is switched to the second threshold voltage Vth2. Even in this state, an L level signal is output from each determination unit.
そして、タイミングt24において、クロック信号CLKがHレベルに切り換えられると、閾値電圧は第2の閾値電圧Vth2に維持され、地絡判定部46および断線判定部51からの出力信号はLレベルに維持される一方、天絡判定部41からはHレベルの天絡判定信号DGVBが出力され、このHレベルの天絡判定信号DGVBが判定回路14に入力される。タイミングt25において、クロック信号CLKがLレベルに戻されるのに伴い、天絡判定信号DGVBもまた、Lレベルに戻る。
At timing t24, when the clock signal CLK is switched to the H level, the threshold voltage is maintained at the second threshold voltage Vth2, and the output signals from the ground
また、タイミングt25以降、駆動信号INおよびクロック信号CLKが切り換えられ、これらの信号の電圧レベルの組合わせがいずれもHのときに、天絡判定部41からHレベルの天絡判定信号DGVBが出力される一方、地絡判定部46および断線判定部51からは常時、Lレベルの信号が出力される。従って、判定回路14は、天絡判定部41からのHレベルの天絡判定信号DGVBの入力と、地絡判定部46および断線判定部51からのLレベルのみの信号の入力に基づいて、天絡が発生したものと判定する。
Further, after timing t25, when the drive signal IN and the clock signal CLK are switched, and the combination of the voltage levels of these signals is H, the
以上のように、天絡発生時においては、図4(B)に示すように、駆動信号INがHのとき、すなわち負荷4を駆動するときに、天絡判定信号DGVBのみがHになる。検出回路10は、それに基づいて、電源2および基準電圧部3の間において、天絡が発生したことを検出する。
As described above, when a power fault occurs, only the power fault determination signal DGVB becomes H when the drive signal IN is H, that is, when the
図5は、地絡発生時における検出回路10の動作を示している。地絡が発生しているときには、前述したように、反転入力端子から基準電圧GNDが比較部12に常時、入力されるので、出力電圧Voutは常時、Hレベルに維持される。また、上述した正常動作時と同様、駆動信号INおよびクロック信号CLKがLレベルのときには、第1の閾値電圧Vth1が非反転入力端子から比較部12に入力される。したがって、駆動信号INおよびクロック信号CLKがいずれもLレベルのときには、天絡判定部41および断線判定部51からはLレベルの信号が出力される一方、地絡判定部46からはHレベルの信号が出力される。
FIG. 5 shows the operation of the
この状態から、タイミングt31においてクロック信号CLKがHレベルに切り換えられると、それに応じて閾値電圧が第2の閾値電圧Vth2に切り換えられる。この状態では、各判定部からはいずれもLレベルの信号が出力される。タイミングt32において、クロック信号CLKがLレベルに戻されるのに伴い、閾値電圧が第1の閾値電圧Vth1に切り換えられることによって、地絡判定信号DGGNDがHレベルに切り換えられる。 From this state, when the clock signal CLK is switched to H level at timing t31, the threshold voltage is switched to the second threshold voltage Vth2 accordingly. In this state, an L level signal is output from each determination unit. At timing t32, as the clock signal CLK is returned to the L level, the threshold voltage is switched to the first threshold voltage Vth1, whereby the ground fault determination signal DGGND is switched to the H level.
また、タイミングt33において、駆動信号INがHレベルに切り換えられると、閾値電圧が再度、第2の閾値電圧Vth2に切り換えられ、各AND回路に入力される駆動信号INの電圧レベルが切り換えられることによって、各判定部からは、いずれもLレベルの信号が出力される。 Further, when the drive signal IN is switched to the H level at the timing t33, the threshold voltage is switched again to the second threshold voltage Vth2, and the voltage level of the drive signal IN input to each AND circuit is switched. Each determination unit outputs an L level signal.
このように駆動信号INがHレベルのときに、タイミングt34〜t37において、クロック信号CLKがHレベルとLレベルの間で変動しても、各判定部からの判定信号はLレベルに維持される。そして、タイミングt38において、駆動信号INがLレベルに切り換えられると、地絡判定信号DGGNDがHレベルに切り換えられる。 As described above, when the drive signal IN is at the H level, even when the clock signal CLK varies between the H level and the L level at the timings t34 to t37, the determination signal from each determination unit is maintained at the L level. . At time t38, when the drive signal IN is switched to the L level, the ground fault determination signal DGGND is switched to the H level.
また、タイミングt38以降、駆動信号INおよびクロック信号CLKが切り換えられ、これらの信号の電圧レベルの組合わせがいずれもLレベルのときに、地絡判定部46からHレベルの地絡信号DGGNDが出力される一方、天絡判定部41および断線判定部51からは常時、Lレベルの信号が出力される。従って、判定回路14は、地絡判定部46からHレベルの地絡信号DGGNDが入力され、天絡判定部41および断線判定部51からはLレベルの信号のみが入力されることに基づいて、地絡が発生したものと判定する。
In addition, after timing t38, the drive signal IN and the clock signal CLK are switched, and when the combination of the voltage levels of these signals is L level, the ground
以上のように、地絡発生時においては、図5(B)に示すように、駆動信号INがLレベルのときに、地絡判定信号DGGNDのみがHレベルになる。検出回路10は、それに基づいて、電源2および基準電圧部3の間において、地絡が発生したことを検出する。
As described above, when a ground fault occurs, only the ground fault determination signal DGGND is at the H level when the drive signal IN is at the L level as shown in FIG. Based on this, the
図6(A)は、断線発生時における検出回路10の動作を示している。断線が発生している場合、前述したように、出力オンのときには正常動作時と同様に基準電圧GNDが、出力オフのときには第1および第2の閾値電圧Vth1、Vth2の中間の比較用電圧Vcが、反転入力端子から比較部12にそれぞれ入力される。
FIG. 6A shows the operation of the
同図に示すように、断線判定の開始時において、駆動信号INおよびクロック信号CLKがいずれもLレベルで、第1の閾値電圧Vth1が比較部12に入力されているときには、出力電圧VoutはHになり、それにより、第2AND回路47からはHレベルの信号が出力され、第3AND回路52からはLレベルの信号が出力される。この第2AND回路47から出力されたHレベルの信号は、第1ラッチ回路54に記憶され、したがって、第1ラッチ回路54からはHレベルの判定信号A2が出力される。また、第3AND回路52からはLレベルの信号が出力され、したがって、第2ラッチ回路55からはLレベルの判定信号A1が出力されるので、第4AND回路56からはLレベルの断線判定信号DGOGが出力される。
As shown in the figure, at the start of the disconnection determination, when both the drive signal IN and the clock signal CLK are at the L level and the first threshold voltage Vth1 is input to the
この状態から、タイミングt41においてクロック信号CLKがHレベルに切り換えられると、それに応じて閾値電圧が第2の閾値電圧Vth2に切り換えられるのに伴い、出力電圧VoutがLレベルに切り換えられる。これにより、第3AND回路52からはHレベルの信号が出力され、この信号は、第2ラッチ回路55に記憶されるので、第2ラッチ回路55からの判定信号A1はLレベルからHレベルに切り換えられる。上述したように、判定の開始時において、第1ラッチ回路54にはHレベルの信号がすでに記憶されているので、タイミングt41以降、第4AND回路56からはHレベルの断線信号DGOGが常時、出力される。
From this state, when the clock signal CLK is switched to H level at timing t41, the output voltage Vout is switched to L level as the threshold voltage is switched to the second threshold voltage Vth2 accordingly. As a result, an H level signal is output from the third AND
タイミングt42において、クロック信号CLKがLレベルに切り換えられると、それに応じて、第2AND回路47および第3AND回路52からの出力信号が、HレベルおよびLレベルにそれぞれ切り換えられる。また、タイミングt43において、負荷4の駆動要求に応じて駆動信号INがHレベルに切り換えられ、閾値電圧が第1の閾値電圧Vth1に切り換えられると、第3AND回路52からの出力信号はLレベルに維持されるとともに、第2AND信号47からの出力信号はLレベルに切り換えられる。また、断線判定信号DGOGはHレベルに維持される。
When the clock signal CLK is switched to the L level at timing t42, the output signals from the second AND
また、タイミングt44以降、駆動信号INおよびクロック信号CLKが変動し、それに伴って出力電圧Voutが変動しても、断線信号DGOGはHレベルに維持される。このように、駆動信号INおよびクロック信号CLKの組合せが変動しても、断線判定信号DGOGは、第1および第2ラッチ回路54、55によって、タイミングt41以降、Hレベルに維持されることに基づいて、判定回路14は断線が発生したものと判定する。
Further, after timing t44, even if the drive signal IN and the clock signal CLK change and the output voltage Vout changes accordingly, the disconnection signal DGOG is maintained at the H level. Thus, even if the combination of the drive signal IN and the clock signal CLK varies, the disconnection determination signal DGOG is maintained at the H level after the timing t41 by the first and
以上のように、断線発生時においては、図6(B)に示すように、駆動信号INがLのときに、第1ラッチ回路54および第2ラッチ回路55から、いずれもHレベルの判定信号A2およびA1が出力される結果、断線判定信号DGOGがHになる。検出回路10は、断線判定信号DGOGがHになったことに基づいて、電源2および基準電圧部3の間において、断線が発生したことを検出する。
As described above, when the disconnection occurs, as shown in FIG. 6B, when the drive signal IN is L, both the
以上のように、第1実施形態に係る検出回路10によれば、第1スイッチ素子Tr1がオンされているときには、比較部12に入力される閾値電圧が第2の閾値電圧Vth2に固定され、オフされているときには、第1および第2の閾値電圧Vth1、Vth2のいずれか一方に変わるように変動する。前述したように、天絡発生時には、電源電圧VBが比較部12に入力されるので、閾値電圧との関係から、Lレベルの出力電圧Voutが比較部12から出力され、この出力電圧Vout、駆動信号INおよびクロック信号CLKに基づいて、Hレベルの天絡判定信号DGVBが天絡判定部41から出力される。
As described above, according to the
また、地絡発生時には、基準電圧GNDが比較部12に入力されるので、Hレベルの出力電圧Voutが出力され、この出力電圧Vout、駆動信号INおよびクロック信号CLKに基づいて、Hレベルの地絡判定信号DGGNDが地絡判定部46から出力される。また、断線発生時には、比較用電圧Vcおよび基準電圧GNDが変動して比較部12に入力されるので、出力電圧VoutもまたHレベルとLレベルの間で変動し、変動する出力電圧Vout、駆動信号INおよびクロック信号CLKに基づいて、Hレベルの断線判定信号DGOGが断線判定部51から出力される。
In addition, when a ground fault occurs, the reference voltage GND is input to the
したがって、判定部40は、天絡、地絡または断線が発生した場合に、これらの影響を反映した互いに異なる出力電圧Vout、駆動信号INおよびクロック信号CLKに基づいて、適切な天絡判定信号DGVB、地絡判定信号DGGNDおよび断線判定信号DGOGを得ることができ、これらの判定信号に基づいて、適切な判定を行うことができる。それにより、検出回路10は、天絡、地絡および断線のいずれが発生したかを、確実に判別して検出することができる。
Therefore, when a power fault, ground fault, or disconnection occurs, the
また、検出回路10は、単一のコンパレータで構成された比較部12や第1および第2ラッチ回路54、55などによって、全体としてより簡素な回路構成を有しているので、検出回路10の製造コストを削減することができる。
In addition, the
図7は、第2実施形態に係る検出回路10aを示している。この検出回路10aは、上述した第1実施形態の検出回路10と比較して、閾値電圧生成部の構成が異なっている。以下、第1実施形態と同じ構成については同じ符号を用いて、第1実施形態との差異を中心として説明する。
FIG. 7 shows a
前述した第1実施形態の閾値電圧生成部30では、第2スイッチ素子Tr2のベースには、OR回路32から出力された、駆動信号INおよびクロック信号CLKの論理和に基づく信号が入力されるのに対し、本実施形態の閾値電圧生成部30aでは、第1実施形態の閾値電圧生成部30と異なり、クロック信号CLKが制御回路から入力される。したがって、クロック信号CLKがLレベルのときには、第2スイッチ素子Tr2がオフされ、第1の閾値電圧Vth1が比較部12に入力される。また、クロック信号CLKがHレベルのときには第2スイッチ素子Tr2がオンされ、第2の閾値電圧Vth2が比較部12に入力される。すなわち、閾値電圧生成部30aは、クロック信号CLKの電圧レベルの変動に同期して、閾値電圧を、第1の閾値電圧Vth1と第2の閾値電圧Vth2のいずれか一方に変わるように周期的に切り換えて比較部12に入力する。他の構成は、前述した検出回路10と同様である。
In the threshold
図8(A)は、正常動作時において、駆動信号INおよびクロック信号CLKが前述した第1実施形態と同様に変動した場合における、第2実施形態に係る検出回路10aの動作を示すタイミングチャートである。本実施形態においては、上述したように、第1および第2の閾値電圧Vth1、Vth2の間の切換えが、クロック信号CLKに同期して行われることが、前述した第1実施形態と異なっている。
FIG. 8A is a timing chart showing the operation of the
同図に示すように、検出開始時において、駆動信号INおよびクロック信号CLKがいずれもLレベルのときには、第1の閾値電圧が比較部12に入力され、Lレベルの出力電圧Voutが出力される。それにより、いずれもLレベルの天絡判定信号DGVB、地絡判定信号DGGNDおよび断線判定信号DGOGが、判定回路14に入力される。
As shown in the figure, when both the drive signal IN and the clock signal CLK are at the L level at the start of detection, the first threshold voltage is input to the
この状態から、タイミングt51において、クロック信号CLKがHレベルに切り換えられると、それに伴い、閾値電圧が第2の閾値電圧Vth2に切り換えられるが、各判定部から出力される信号は、いずれもLレベルに維持される。また、タイミングt52においてクロック信号CLKがLレベルに戻され、さらに、タイミングt53において、駆動信号INがHレベルに切り換えられると、出力電圧VoutがHに切り換えられるものの、各判定部から出力される信号はLレベルに維持される。 From this state, when the clock signal CLK is switched to the H level at the timing t51, the threshold voltage is switched to the second threshold voltage Vth2 accordingly. However, the signals output from the determination units are all at the L level. Maintained. Further, when the clock signal CLK is returned to the L level at the timing t52, and when the drive signal IN is switched to the H level at the timing t53, the output voltage Vout is switched to H, but the signal output from each determination unit. Is maintained at the L level.
また、駆動信号INがHレベルの状態で、クロック信号CLKが、タイミングt54においてHレベルに切り換えられ、タイミングt55においてLレベルに戻されても、各判定部から出力される信号は、いずれもLレベルに維持される。また、タイミングt55以以降において、駆動信号INおよびクロック信号CLKの電圧レベルの組合わせが変化しても、各判定部から出力される信号は、常時、Lレベルに維持される。 Further, even when the clock signal CLK is switched to the H level at the timing t54 and returned to the L level at the timing t55 in a state where the drive signal IN is at the H level, the signals output from the determination units are all L Maintained at level. Further, after timing t55, even if the combination of the voltage levels of the drive signal IN and the clock signal CLK changes, the signal output from each determination unit is always maintained at the L level.
以上のように、正常動作時においては、図8(B)に示すように、駆動信号INの電圧レベルにかかわらず、地絡判定部41、天絡判定部46および断線判定部51からは、いずれもLレベルの天絡判定信号DGVB、地絡判定信号DGGNDおよび断線判定信号DGOGがそれぞれ出力される。したがって、検出回路10は、電源2および基準電圧部3の間において、天絡、地絡および断線のいずれも検出しない。
As described above, during normal operation, as shown in FIG. 8B, regardless of the voltage level of the drive signal IN, the ground
図9(A)は、検出回路10aの天絡発生時における動作の一例を示すタイミングチャートである。同図に示すように、検出開始時において、駆動信号INおよびクロック信号CLKがいずれもLレベルのときには、第1の閾値電圧Vth1が比較部12に入力され、各判定部からはLレベルの信号が出力される。
FIG. 9A is a timing chart illustrating an example of the operation of the
この状態から、タイミングt61においてクロック信号CLKがHレベルに切り換えられると、閾値電圧が第2の閾値電圧Vth2に切り換えられ、タイミングt62においてクロック信号CLKがLレベルに戻されると、閾値電圧も第1の閾値電圧Vth1に戻される。この間、各判定部から出力される信号は、いずれもLレベルに維持される。 From this state, when the clock signal CLK is switched to the H level at timing t61, the threshold voltage is switched to the second threshold voltage Vth2, and when the clock signal CLK is returned to the L level at timing t62, the threshold voltage is also changed to the first threshold voltage. To the threshold voltage Vth1. During this time, any signal output from each determination unit is maintained at the L level.
また、タイミングt63において、駆動信号INがHレベルに切り換えられても、各判定部からの出力信号はいずれもLレベルに維持され、駆動信号INがHレベルの状態で、クロック信号CLKが、タイミングt64においてHレベルに切り換えられると、天絡判定信号DGVBがHレベルに切り換えられる一方、地絡判定信号DGGNDおよび断線判定信号DGOGは、いずれもLレベルに維持される。 Further, even when the drive signal IN is switched to the H level at the timing t63, all the output signals from the respective determination units are maintained at the L level, and the clock signal CLK is in the timing with the drive signal IN being at the H level. When switched to the H level at t64, the power fault determination signal DGVB is switched to the H level, while the ground fault determination signal DGGND and the disconnection determination signal DGOG are both maintained at the L level.
タイミングt65において、クロック信号CLKがLレベルに戻されると、それに伴って天絡判定信号DGVBもLレベルに戻り、地絡判定信号DGGNDおよび断線判定信号DGOGは、いずれもLレベルに維持される。また、タイミングt65以降、駆動信号INおよびクロック信号CLKの電圧レベルの組合わせがいずれもHレベルのときに、Hレベルの天絡判定信号DGVBが出力され、他の組合わせのときにはLレベルの天絡判定信号DGVBが出力される。地絡判定信号DGGNDおよび断線判定信号DGOGは、いずれもLレベルに維持される。 At time t65, when the clock signal CLK is returned to the L level, the power fault determination signal DGVB also returns to the L level, and the ground fault determination signal DGGND and the disconnection determination signal DGOG are both maintained at the L level. Further, after timing t65, when the combination of the voltage levels of the drive signal IN and the clock signal CLK is both H level, the H level sky fault determination signal DGVB is output, and when other combinations, the L level sky signal is output. An envelope determination signal DGVB is output. Both ground fault determination signal DGGND and disconnection determination signal DGOG are maintained at the L level.
以上のように、天絡発生時においては、図9(B)に示すように、駆動信号INの電圧レベルがHのときに、天絡判定信号DGVBのみがHになることに基づいて、検出回路10は、電源2および基準電圧部3の間において、天絡が発生したことを検出する。
As described above, when a power fault occurs, detection is performed based on the fact that only the power fault determination signal DGVB becomes H when the voltage level of the drive signal IN is H as shown in FIG. 9B. The
図10は、検出回路10aの地絡発生時における動作の一例を示すタイミングチャートである。同図に示すように、駆動信号INおよびクロック信号CLKがいずれもLレベルの状態では、第1の閾値電圧Vth1が比較部12に入力され、Hレベルの地絡判定信号DGGNDが出力されるとともに、Lレベルの天絡判定信号DGVBおよび断線判定信号DGOGが出力される。
FIG. 10 is a timing chart showing an example of the operation of the
この状態から、タイミングt71において、クロック信号CLKがHレベルに切り換えられると、閾値電圧が第2の閾値電圧Vth2に切り換えられ、それに伴い、地絡判定信号DGGNDがLレベルに切り換えられる一方、天絡判定信号DGVBおよび断線判定信号DGOGはLレベルに維持される。また、タイミングt72において、クロック信号CLKがLレベルに戻されると、閾値電圧が第1の閾値電圧Vth1に戻されるとともに、地絡判定信号DGGNDもHレベルに戻り、天絡判定信号DGVBおよび断線判定信号DGOGはLレベルに維持される。 From this state, when the clock signal CLK is switched to the H level at the timing t71, the threshold voltage is switched to the second threshold voltage Vth2, and accordingly, the ground fault determination signal DGGND is switched to the L level. Determination signal DGVB and disconnection determination signal DGOG are maintained at the L level. At time t72, when the clock signal CLK is returned to the L level, the threshold voltage is returned to the first threshold voltage Vth1, and the ground fault determination signal DGGND is also returned to the H level, and the power fault determination signal DGVB and the disconnection determination are performed. Signal DGOG is maintained at the L level.
タイミングt73において、駆動信号INがHレベルに切り換えられると、第2AND回路47からの出力が変化し、地絡判定信号DGGNDがLレベルに切り換えられる一方、天絡判定信号DGVBおよび断線判定信号DGOGはLレベルに維持される。また、駆動信号INがHレベルの状態において、タイミングt74でクロック信号CLKがHレベルに切り換えられ、タイミングt75でLレベルに戻されても、各判定信号は、いずれもLレベルに維持される。
At timing t73, when the drive signal IN is switched to the H level, the output from the second AND
タイミングt76において、クロック信号CLKがLレベルのときに、駆動信号INがLレベルに切り換えられると、地絡判定信号DGGNDがHレベルに切り換えられる一方、天絡判定信号DGVBおよび断線判定信号DGOGはLレベルに維持される。また、タイミングt76以降、駆動信号INおよびクロック信号CLKの電圧レベルの組合わせが、いずれもLレベルのときに、Hレベルの地絡判定信号DGGNDが出力され、他の組合わせのときには、Lレベルの地絡判定信号DGGNDが出力される。天絡判定信号DGVBおよび断線判定信号DGOGは、駆動信号INおよびクロック信号CLKの組合わせに関わらず、常時、Lレベルに維持される。 At timing t76, when the clock signal CLK is at L level and the drive signal IN is switched to L level, the ground fault determination signal DGGND is switched to H level, while the power fault determination signal DGVB and the disconnection determination signal DGOG are L Maintained at level. Further, after timing t76, when the combination of the voltage levels of the drive signal IN and the clock signal CLK is both at the L level, the ground fault determination signal DGGND at the H level is output, and at the other combinations, the combination is at the L level. The ground fault determination signal DGGND is output. The power supply determination signal DGVB and the disconnection determination signal DGOG are always maintained at the L level regardless of the combination of the drive signal IN and the clock signal CLK.
以上のように、地絡発生時においては、図10(B)に示すように、駆動信号INの電圧レベルがLのときに、地絡判定信号DGGNDのみがHになることに基づいて、検出回路10は、電源2および基準電圧部3の間において、地絡が発生したことを検出する。
As described above, when a ground fault occurs, detection is based on the fact that only the ground fault determination signal DGGND becomes H when the voltage level of the drive signal IN is L, as shown in FIG. The
図11は、検出回路10aの断線発生時における動作の一例を示すタイミングチャートである。同図に示すように、検出の開始時において、駆動信号INおよびクロック信号CLKがいずれもLレベルのときには、第1の閾値電圧Vth1が比較部12に入力され、第2AND回路47からはHレベルの信号が出力されるとともに、第3AND回路52からはLレベルの信号が出力される。それにより、第1および第2ラッチ回路54、55からはHレベルの判定信号A2およびLレベルの判定信号A1がそれぞれ出力され、両判定信号A1、A2は、第4AND回路56および判定回路14にそれぞれ入力される。したがって、Lレベルの断線判定信号DGOGが出力される。
FIG. 11 is a timing chart showing an example of the operation when the disconnection of the
この状態から、タイミングt81において、クロック信号CLKがHレベルに切り換えられ、閾値電圧が第2の閾値電圧Vth2に切り換えられると、第3AND回路52からの出力信号がHレベルに、第2AND回路47からの出力信号がLレベルに、それぞれ切り換えられる。また、第3AND回路52からの信号が、Hレベルになることにより第2ラッチ回路55に記憶され、第2ラッチ回路55からの判定信号A1がHレベルに切り換えられることによって、断線判定信号DGOGもまた、Hレベルに切り換えられる。また、タイミングt82において、クロック信号CLKがLレベルに切り換えられるのに伴い、第3AND回路52からの出力信号がLレベルに、第2AND回路47からの出力信号がHレベルに、それぞれ切り換えられる。また、断線判定信号DGOGは、第1および第2ラッチ回路54、55によって、Hレベルに維持される。
From this state, when the clock signal CLK is switched to the H level and the threshold voltage is switched to the second threshold voltage Vth2 at the timing t81, the output signal from the third AND
また、タイミングt83において、駆動信号INがHレベルに切り換えられると、第2AND回路47からの出力が変化し、Lレベルに切り換られる。また、駆動信号INがHレベルの状態で、クロック信号CLKが、タイミングt84においてHレベルに、また、タイミングt85においてLレベルに切り換えられても、各判定信号はいずれも変化せず、第3AND回路52からの出力信号および第2AND回路47からの出力信号はいずれもLレベルに、断線判定信号DGOGはHレベルに、それぞれ維持される。
Further, when the drive signal IN is switched to the H level at timing t83, the output from the second AND
タイミングt86において、駆動信号INがLレベルに戻されると、それに伴い、第2AND回路47からの出力信号がHレベルに切り換えられる一方、第3AND回路52からの出力信号はLレベルに、断線判定信号DGOGはHレベルに、それぞれ維持される。また、タイミングt86以降、駆動信号INおよびクロック信号CLKの変動に伴い、地絡判定信号DGGNDもまた変動する一方、断線判定信号DGOGは、駆動信号INおよびクロック信号CLKにかかわらず、Hレベルに維持される。
When the drive signal IN is returned to the L level at the timing t86, the output signal from the second AND
以上のように、断線発生時においては、図11(B)に示すように、駆動信号INの電圧レベルがHのときに、第1ラッチ回路54および第2ラッチ回路55から、いずれもHレベルの判定信号A2およびA1が出力される結果、断線判定信号DGOGがHになり、検出回路10は、断線判定信号DGOGがHになったことに基づいて、電源2および基準電圧部3の間において、断線が発生したことを検出する。
As described above, when disconnection occurs, as shown in FIG. 11B, when the voltage level of the drive signal IN is H, both the
以上のように、第2実施形態に係る検出回路10aによれば、第1スイッチ素子Tr1がオンされているとき、およびオフされているときのいずれも、比較部12に入力される閾値電圧が、第1および第2の閾値電圧Vth1、Vth2のいずれか一方に変わるように変動する。前述したように、天絡発生時には、電源電圧VBが比較部12に入力され、地絡発生時には、基準電圧GNDが比較部12に入力され、また、断線発生時には、比較用電圧Vcおよび基準電圧GNDが変動して比較部12に入力される。したがって、閾値電圧が第1スイッチ素子Tr1のオン/オフにかかわらず変動しても、前述した第1実施形態と同様、天絡などの影響が反映された出力電圧Voutが出力されるので、判定部40は、出力電圧Vout、駆動信号INおよびクロック信号CLKに基づいて、適切な判定を行うことができ、検出回路10aは、天絡、地絡および断線のいずれが発生したかを、確実に判別して検出することができる。
As described above, according to the
図12は、第3実施形態に係る検出回路10bを示している。この検出回路10bは、前述した第1実施形態の検出回路10と比較して、閾値電圧生成部および判定部の構成が主に異なっている。以下、第1実施形態と同じ構成については同じ符号を用いて、第1実施形態との差異を中心として説明する。
FIG. 12 shows a
前述した第1実施形態の閾値電圧生成部30では、OR回路32には、駆動信号INおよびクロック信号CLKが制御回路から入力されるのに対し、本実施形態の閾値電圧生成部30bでは、第1実施形態と異なり、駆動信号INおよび順序回路33から出力された信号が入力される。この順序回路33では、駆動信号INがHのときには入力された信号をそのまま出力し、駆動信号INがLのときには、駆動信号INがLに切り換わる直前に入力された信号を維持して出力する。順序回路33には、順序回路33から出力された信号が、インバータ34を介して入力される。
In the threshold
また、本実施形態の判定部40aは、天絡判定部41a、地絡判定部46aおよび断線判定部51aを有している。天絡判定部41aの第5AND回路42aには、電圧レベルを反転させた出力電圧Vout、および駆動信号INが入力される。これにより、出力電圧Voutおよび駆動信号INの電圧レベルがそれぞれLおよびHのときに、Hレベルの天絡判定信号DGVBが判定回路14に入力される。また、地絡判定部46aの第6AND回路47aには、出力電圧Voutと、電圧レベルが反転された駆動信号INと、OR回路32から出力され、電圧レベルが反転された信号とが入力される。これにより、出力電圧Vout、駆動信号IN、およびOR回路32からの信号がそれぞれH、LおよびLのときに、Hレベルの地絡判定信号DGGNDが判定回路14に入力される。
Moreover, the
また、断線判定部51aの第7AND回路52aには、電圧レベルが反転された出力電圧Voutと、電圧レベルが反転された駆動信号INと、OR回路32から出力された信号とが入力される。これにより、出力電圧Vout、駆動信号IN、およびOR回路32からの信号がそれぞれL、LおよびHのときに、第7AND回路52aは、Hレベルの信号を出力する。そして、第6および第7AND回路47a、52aからそれぞれ出力された信号の双方の電圧レベルが、少なくとも1回、Hになった時以降、第4AND回路56は、第1および第2ラッチ回路54、55によってHレベルの信号を出力し、それよりも前のときにはLレベルの信号を出力する。他の構成は、前述した第1実施形態と同様である。
Further, the output voltage Vout whose voltage level is inverted, the drive signal IN whose voltage level is inverted, and the signal output from the
図13は、正常動作時における検出回路10bの動作の一例を示すタイミングチャートである。検出の開始時において、同図に示すように、駆動信号INがLで、順序回路33からはLレベルの信号が出力され、OR回路32からLレベルの信号が出力される結果、第1の閾値電圧Vth1が比較部12に入力され、Lレベルの出力電圧Voutが出力される。それにより、いずれもLレベルの天絡判定信号DGVBおよび地絡判定信号DGGNDが出力される。また、第7AND回路52aおよび第6AND回路47aからはいずれもLレベルの信号が出力されることから、Lレベルの断線判定信号DGOGが出力される。
FIG. 13 is a timing chart showing an example of the operation of the
この状態から、タイミングt91において、負荷4の駆動要求に応じて駆動信号INがHレベルに切り換えられると、OR回路32からの出力がHレベルに切り換えられる。それにより、閾値電圧が第2の閾値電圧Vth2に切り換えられるが、比較部12の反転入力端子には基準電圧GNDが入力されるので、出力電圧VoutはHレベルに切り換えられる。この状態においても、各判定部から出力される信号は、いずれもLレベルに維持される。
From this state, when the drive signal IN is switched to H level in response to a drive request for the
また、タイミングt92において、駆動信号INがLレベルに戻されると、順序回路33からの出力がHレベルに切り換えられ、OR回路32からの出力信号がHレベルに維持されることによって、閾値電圧もまた、第2の閾値電圧Vth2に維持される。また、電源電圧VBが比較部12に入力されるので、出力電圧VoutはLレベルに切り換えられ、その結果、各判定部からの判定信号も、Lレベルに維持される。
Further, when the drive signal IN is returned to the L level at the timing t92, the output from the
また、タイミング93において、駆動信号INが再度、Hレベルに切り換えられると、閾値電圧は、順序回路33によって第2の閾値電圧Vth2に維持され、出力電圧VoutがHレベルに切り換えられる結果、各判定部からの判定信号もLレベルに維持される。
At
また、タイミングt94において、駆動信号INがLレベルに戻されると、順序回路33からの出力がLレベルに切り換えられ、それにより、閾値電圧が第1の閾値電圧Vth1に切り換えられる。その際、各判定部から出力される判定信号はLレベルに維持される。
At timing t94, when the drive signal IN is returned to the L level, the output from the
以上のように、正常動作時においては、図13(B)に示すように、駆動信号INの電圧レベルにかかわらず、天絡判定部41a、地絡判定部46aおよび断線判定部51aからは、いずれもLレベルの天絡判定信号DGVB、地絡判定信号DGGNDおよび断線判定信号DGOGがそれぞれ出力される。したがって、検出回路10は、電源2および基準電圧部3の間において、天絡、地絡および断線のいずれも検出しない。
As described above, during normal operation, as shown in FIG. 13B, regardless of the voltage level of the drive signal IN, the power
図14は、検出回路10bの天絡発生時における動作の一例を示すタイミングチャートである。同図に示すように、検出の開始時において、駆動信号INがLレベルのときには、正常動作時と同様に、OR回路32からLレベルの信号が出力され、第1の閾値電圧Vth1が比較部12に入力される。また、天絡の発生時には、電源電圧VBが反転入力端子から比較部12に入力されるので、Lレベルの出力電圧Voutが比較部12から出力される。したがって、いずれもLレベルの天絡判定信号DGVB、断線判定信号DGOGおよび地絡判定信号DGGNDが出力される。
FIG. 14 is a timing chart showing an example of the operation of the
この状態から、タイミングt101において、駆動信号INがHレベルに切り換えられると、OR回路32からHレベルの信号が出力され、閾値電圧が第2の閾値電圧Vth2に切り換えられるが、比較部12には、電源電圧VBが入力されていることから、出力電圧VoutはLレベルに維持される。その結果、天絡判定信号DGVBがHレベルに切り換えられる一方、地絡判定信号DGGNDおよび断線判定信号DGOGはLレベルに維持される。
From this state, when the drive signal IN is switched to the H level at the timing t101, an H level signal is output from the
タイミングt102において、駆動信号INがLレベルに戻されると、順序回路32によってOR回路32からの出力信号がHレベルに維持されるので、閾値電圧もまた、第2の閾値電圧Vth2に維持される。それにより、天絡判定信号DGVBはLレベルに切り換えられ、地絡判定信号DGGNDおよび断線判定信号DGOGは、いずれもLレベルに維持される。また、タイミングt103において、駆動信号INが再度、Hレベルに切り換えられると、閾値電圧は第2の閾値電圧Vth2に維持されるとともに、上記のタイミングt101のときと同様、Hレベルの天絡判定信号DGVBが出力される一方、地絡判定信号DGGNDおよび断線判定信号DGOGはLレベルに維持される。
When the drive signal IN is returned to the L level at the timing t102, the output signal from the
そして、タイミングt104において、駆動信号INがLレベルに戻されるとともに、順序回路33によってOR回路32からの出力信号もLレベルに切り換えられるのに応じて、閾値電圧が第1の閾値電圧Vth1に切り換えられる。また、天絡判定信号DGVBがLレベルに切り換えられるとともに、地絡判定信号DGGNDおよび断線判定信号DGOGがLレベルに維持される。また、タイミングt104以降も、駆動信号INがHレベルのときに、天絡判定信号DGVBもHレベルになる一方、地絡判定信号DGGNDおよび断線判定信号DGOGは、Lレベルに維持される。
At timing t104, the drive signal IN is returned to the L level, and the threshold voltage is switched to the first threshold voltage Vth1 in response to the
以上のように、天絡発生時においては、図14(B)に示すように、駆動信号INの電圧レベルがHのときに、天絡判定信号DGVBのみがHになることに基づいて、検出回路10bは、電源2および基準電圧部3の間において、天絡が発生したことを検出する。
As described above, when a power fault occurs, detection is performed based on the fact that only the power fault determination signal DGVB becomes H when the voltage level of the drive signal IN is H as shown in FIG. The
図15は、検出回路10bの地絡発生時における動作の一例を示すタイミングチャートである。同図に示すように、検出の開始時において、駆動信号INがLレベルのときには、正常動作時などと同様、OR回路32からLレベルの信号が出力され、第1の閾値電圧Vth1が非反転入力端子から比較部12に入力されており、反転入力端子には基準電圧GNDが入力されていることから、Hレベルの出力電圧Voutが出力される。したがって、Hレベルの地絡判定信号DGGNDが出力される一方、いずれもLレベルの天絡判定信号DGVBおよび断線判定信号DGOGが出力される。
FIG. 15 is a timing chart showing an example of the operation of the
この状態から、タイミングt111において、駆動信号INがHレベルに切り換えられると、正常動作時および天絡発生時と同様、閾値電圧が第2の閾値電圧Vth2に切り換えられる。また、天絡判定信号DGVBおよび断線判定信号DGOGがLレベルに維持されるとともに、地絡判定信号DGGNDがLレベルに切り換えられる。 From this state, when the drive signal IN is switched to the H level at the timing t111, the threshold voltage is switched to the second threshold voltage Vth2 as in the normal operation and the occurrence of a power fault. Further, the power fault determination signal DGVB and the disconnection determination signal DGOG are maintained at the L level, and the ground fault determination signal DGGND is switched to the L level.
また、正常動作時および天絡発生時と同様、タイミングt112において、駆動信号INがLレベルに戻され、タイミングt113において、駆動信号INがHレベルに再度、切り換えられても、閾値電圧は第2の閾値電圧Vth2に維持される。したがって、各判定部からの信号もまた、Lレベルに維持される。また、タイミングt114において、駆動信号INがLレベルに切り換えられ、OR回路32からの出力信号がLレベルに切り換えられると、それに伴い、閾値電圧が第1の閾値電圧Vth1に切り換えられるとともに、地絡判定信号DGGNDがHレベルに切り換えられる一方、天絡判定信号DGVBおよび断線判定信号DGOGはLレベルに維持される。
Similarly to the normal operation and the occurrence of a power fault, the threshold voltage remains the second even when the drive signal IN is returned to the L level at the timing t112 and the drive signal IN is switched to the H level again at the timing t113. Is maintained at the threshold voltage Vth2. Therefore, the signal from each determination unit is also maintained at the L level. At timing t114, when the drive signal IN is switched to the L level and the output signal from the
また、タイミングt114以降、駆動信号INの変動に伴って第1の閾値電圧Vth1が比較部12に入力されているときに、Hレベルの地絡判定信号DGGNDが出力され、天絡判定信号DGVBおよび断線判定信号DGOGがLレベルに常時、維持される。判定回路14は、このことに基づいて、地絡が発生したものと判定する。
In addition, after timing t114, when the first threshold voltage Vth1 is input to the
以上のように、地絡発生時においては、図15(B)に示すように、駆動信号INがLレベルのときに、地絡判定信号DGGNDのみがHレベルになる。検出回路10は、それに基づいて、電源2および基準電圧部3の間において、地絡が発生したことを検出する。
As described above, when a ground fault occurs, as shown in FIG. 15B, when the drive signal IN is at the L level, only the ground fault determination signal DGGND is at the H level. Based on this, the
図16は、検出回路10bの断線発生時における動作の一例を示すタイミングチャートである。同図に示すように、駆動信号INがLレベルのときには、第1の閾値電圧Vth1および比較用電圧Vcが比較部12に入力され、地絡発生時と同様、Lレベルの天絡判定信号DGVBおよびHレベルの地絡判定信号DGGNDが出力される。また、このHレベルの信号が第1ラッチ回路54に記憶され、第1ラッチ回路54からHレベルの判定信号A2が出力される一方、断線判定部51aの第7AND回路52aからはLレベルの信号が出力され、第2ラッチ回路55からLレベルの判定信号A1が出力されることから、第4AND回路56からはLレベルの断線判定信号DGOGが出力される。
FIG. 16 is a timing chart showing an example of the operation when the
タイミングt121において、駆動信号INがHレベルに切り換えられ、OR回路32からの出力信号がHレベルに切り換えられると、それに伴い、閾値電圧が第2の閾値電圧Vth2に切り換えられる。その際、反転入力端子から比較部12に入力される電圧が、比較用電圧Vcから基準電圧GNDに切り換えられることから、出力電圧VoutはHレベルに維持される。それにより、地絡判定信号DGGNDがLレベルに切り換えられるとともに、天絡判定信号DGVBおよび断線判定信号DGOGはLレベルに維持される。
At timing t121, when the drive signal IN is switched to H level and the output signal from the
また、タイミングt122において、駆動信号INがLレベルに戻されると、閾値電圧は第2の閾値電圧Vth2に維持される一方、比較部12には第2の閾値電圧Vth2よりも高圧の比較用電圧Vcが入力されることから、出力電圧VoutがLレベルに切り換えられる。それにより、第7AND回路52aから出力される信号がHレベルに切り換えられることによって、第2ラッチ回路55から出力される判定信号A1もまた、Hレベルに切り換えられる。その結果、断線判定信号DGOGがHレベルに切り換えられる。一方、天絡判定信号DGVBおよび地絡判定信号DGGNDはLレベルに維持される。
Further, when the drive signal IN is returned to the L level at the timing t122, the threshold voltage is maintained at the second threshold voltage Vth2, while the
タイミングt123において、駆動信号INがHレベルに再度、切り換えられると、第2の閾値電圧Vth2が維持される一方、比較部12には基準電圧GNDが入力されることから、出力電圧VoutがHレベルに切り換えられる。それにより、Lレベルの地絡判定信号DGGNDおよび天絡判定信号DGVBと、Hレベルの断線判定信号DGOGとが維持される。
When the drive signal IN is switched to the H level again at the timing t123, the second threshold voltage Vth2 is maintained, while the reference voltage GND is input to the
そして、タイミングt124において、駆動信号INがLレベルに再度、戻されると、閾値電圧が第1の閾値電圧Vth1に切り換えられるとともに、地絡判定信号DGGNDがHレベルに切り換えられる。また、天絡判定信号DGVBおよび断線判定信号DGOGは、LレベルおよびHレベルにそれぞれ維持される。タイミングt124以降、地絡判定信号DGGNDは、駆動信号INに応じて変動し、天絡判定信号DGVBおよび断線判定信号DGOGは、LレベルおよびHレベルにそれぞれ維持される。したがって、判定回路14は、Hレベルの断線判定信号DGOGに基づいて、断線が発生したものと判定する。
At time t124, when the drive signal IN is returned to the L level again, the threshold voltage is switched to the first threshold voltage Vth1, and the ground fault determination signal DGGND is switched to the H level. Further, the power fault determination signal DGVB and the disconnection determination signal DGOG are maintained at the L level and the H level, respectively. After timing t124, the ground fault determination signal DGGND varies according to the drive signal IN, and the power fault determination signal DGVB and the disconnection determination signal DGOG are maintained at the L level and the H level, respectively. Therefore, the
以上のように、断線発生時においては、図16(B)に示すように、駆動信号INの電圧レベルがLのときに、第1ラッチ回路54および第2ラッチ回路55から、いずれもHレベルの判定信号A2およびA1が出力される結果、断線判定信号DGOGがHになり、検出回路10bは、断線判定信号DGOGがHになったことに基づいて、電源2および基準電圧部3の間において、断線が発生したことを検出する。
As described above, when disconnection occurs, as shown in FIG. 16B, when the voltage level of the drive signal IN is L, both the
以上のように、第3実施形態に係る検出回路10bによれば、比較部12に入力される閾値電圧は、順序回路33からの出力信号に応じて、第1および第2の閾値電圧Vth1、Vth2のいずれか一方に変わるように変動する。したがって、前述した第1および第2実施形態と同様、天絡などの影響が反映された出力電圧Voutが出力されるので、判定部40aは、出力電圧Vout、駆動信号INおよびクロック信号CLKに基づいて、適切な判定を行うことができ、検出回路10bは、天絡、地絡および断線のいずれが発生したかを、確実に判別して検出することができる。
As described above, according to the
図17は、第4実施形態に係る検出回路10cを示している。この検出回路10cは、第1〜第3実施形態に係る検出回路10、10aおよび10bと異なり、電源2とこれによって駆動される負荷4の間に設けられている。また、閾値電圧生成部および判定部の構成もまた、第1実施形態と異なっている。以下、第1実施形態と同じ構成については同じ符号を用いて、第1実施形態との差異を中心として説明する。
FIG. 17 shows a
本実施形態では、電源2と負荷4の間に第3スイッチ素子Tr3(検出用電圧入力部)が設けられている。この第3スイッチ素子Tr3は、例えばPチャンネル型のMOSFETで構成されており、そのドレインに電源2が接続され、ソースに負荷4が接続されている。
In the present embodiment, a third switch element Tr3 (detection voltage input unit) is provided between the
したがって、正常動作時の場合、Lレベルの駆動信号INが第3スイッチ素子Tr3のゲートに入力され、第3スイッチ素子Tr3がオンされたときに、反転入力端子から比較部12に電源電圧VBが入力される。また、Hレベルの駆動信号INが第3スイッチ素子Tr3のゲートに入力され、第3スイッチ素子Tr3がオフされたときに、反転入力端子から基準電圧GNDが入力される。
Therefore, in the normal operation, when the L-level drive signal IN is input to the gate of the third switch element Tr3 and the third switch element Tr3 is turned on, the power supply voltage VB is applied from the inverting input terminal to the
また、例えばECU1の接続端子5に天絡が発生した場合、図18(A)に示すように、比較部12の反転入力端子には、第3スイッチ素子Tr3がオンされたときには電源電圧VBが入力される一方、正常動作時と異なり、オフされたときにも電源電圧VBが入力される。
Further, for example, when a power supply fault occurs at the
また、例えば接続端子5に地絡が発生した場合、同図(B)に示すように、反転入力端子には、第3スイッチ素子Tr3がオンされたときには正常動作時と異なり、基準電圧GNDが入力される一方、オフされたときにも基準電圧GNDが入力される。また、例えば接続端子5と負荷4の間に断線が発生した場合、同図(C)に示すように、反転入力端子には、第3スイッチ素子Tr3がオンされたときには電源電圧VBが入力される一方、出力オフされたときには正常時と異なり、第1および第2の閾値電圧Vth1、Vth2の中間の比較用電圧Vcが入力される。
Further, for example, when a ground fault occurs in the
また、閾値電圧生成部は、第2実施形態の閾値電圧生成部30aと同様に構成されており、比較部12は、クロック信号CLKに応じて切り換えられ、非反転入力端子から入力される第1または第2の閾値電圧Vth1、Vth2と、第3スイッチ素子Tr3がオンまたはオフされたときに反転入力端子に入力される電圧とを比較し、その比較結果を出力電圧Voutとして出力する。
The threshold voltage generation unit is configured in the same manner as the threshold
また、判定部40bの断線判定部51bは、第3AND回路52に代えて第8AND回路52bを有しており、この第8AND回路52bには、出力電圧Voutおよび駆動信号INがそのまま入力されるとともに、クロック信号CLKが反転して入力される。また、第1実施形態では地絡判定部46の第2時間フィルタ48からの信号が、第1ラッチ回路54に入力されるのに対し、本実施形態の断線判定部51bでは、天絡判定部41の第1時間フィルタ43からの信号が、第1ラッチ回路54に入力される。
The
したがって、前述した第1実施形態と同様に、出力電圧Vout、駆動信号INおよびクロック信号CLKがそれぞれL、HおよびHのときに、Hレベルの天絡判定信号DGVBが、天絡判定部41から出力され、出力電圧Vout、駆動信号INおよびクロック信号CLKがそれぞれH、LおよびLのときに、Hレベルの地絡判定信号DGGNDが、地絡判定部第46から出力される。
Therefore, as in the first embodiment described above, when the output voltage Vout, the drive signal IN, and the clock signal CLK are L, H, and H, respectively, the H level power supply determination signal DGVB is output from the power
また、第1実施形態と異なり、天絡判定部41から出力されたHレベルの信号が、第1ラッチ回路54に記憶される。また、出力電圧Vout、駆動信号INおよびクロック信号CLKがそれぞれL、LおよびHのときに、Hレベルの信号が第8AND回路52bから出力され、この信号が、第2ラッチ回路55に記憶される。比較用電圧生成部20および閾値電圧生成部30などの他の構成は、前述した第2実施形態と同様である。
Further, unlike the first embodiment, the H level signal output from the power
判定回路14には、前述した第1〜第3実施形態と同様、ノイズによる誤判定が生じないように、第1〜第3フィルタ回路43、48、53への入力時間が所定の時間よりも長い信号が、各フィルタ回路を通過して入力される。そして、Hレベルの天絡判定信号DGVBが判定回路14に入力され、地絡判定信号DGGNDおよび断線判定信号DGOGがいずれもLレベルに維持されたときに、判定回路14は、電源2および基準電圧部3の間において天絡が発生したものと判定する。また、Hレベルの地絡判定信号DGGNDが入力され、天絡判定信号DGVBおよび断線判定信号DGOGがいずれもLレベルに維持されたときに、判定回路14は地絡が発生したものと判定する。また、Hレベルの断線判定信号DGOGが入力されたときには、天絡判定信号DGVBおよび地絡判定信号DGGNDの電圧レベルにかかわらず、判定回路14は断線が発生したものと判定する。
As in the first to third embodiments described above, the
以上のように、第4実施形態に係る検出回路10cによれば、前述した各実施形態と同様、天絡などの影響が反映された出力電圧Voutが出力されるので、判定部40bは、出力電圧Vout、駆動信号INおよびクロック信号CLKに基づいて、適切な判定を行うことができる。その結果、負荷4よりも電源2側の電圧を検出用電圧として比較部12に入力する場合でも、検出回路10cは、天絡、地絡および断線のいずれが発生したかを、確実に判別して検出することができる。
As described above, according to the
なお、本実施形態では、比較部12に入力する閾値電圧を、クロック信号CLKに同期するように変動させているが、前述した第1実施形態のように、第3スイッチ素子Trがオンされているときには閾値電圧を固定し、オフされているときには変動するようにしてもよい。また、前述した第3実施形態のように、比較部12に入力する閾値電圧を、順序回路33を用いて、その出力信号に応じて変動させてもよい。
In this embodiment, the threshold voltage input to the
図19(A)は、第5実施形態に係る検出回路10dを示している。この検出回路10dは、前述した第1〜第3実施形態に係る検出回路10、10a、10bと同様、負荷4と基準電圧部3の間に設けられており、比較用電圧生成部に代えて、一方の端子が基準電圧部3に接続され、他方の端子が比較部12の反転入力端子に接続された第7抵抗R7を有している。また、閾値電圧生成部30cは、抵抗R3および抵抗R4によって分割された電圧を第3の閾値電圧Vth3として出力する。この第3の閾値電圧Vth3は、電源電圧VBおよび基準電圧GNDの中間の電圧に設定されている。
FIG. 19A shows a
また、図19(B)に示すように、正常動作時の場合、出力オンのときには基準電圧GNDが、出力オフのときには電源電圧VBが、比較部12の反転入力端子にそれぞれ入力される。また、天絡発生時の場合、出力オンのときには、正常動作時と異なり電源電圧VBが、また、出力オフのときには電源電圧VBが、反転入力端子にそれぞれ入力される。比較部12は、非反転入力端子から入力される第3の閾値電圧Vth3と反転入力端子から入力される電圧との比較結果を、出力電圧Voutとして出力する。
Further, as shown in FIG. 19B, in normal operation, the reference voltage GND is input to the inverting input terminal of the
また、本実施形態の判定部41dは、第9AND回路57および判定回路14で構成されており、この第9AND回路57には、比較部12からの出力電圧Voutが反転して入力されるとともに、駆動信号INがそのまま入力される。第9AND回路57は、これらの論理積に基づく信号を、天絡判定信号DGVBとしてから判定回路14に入力する。具体的には、出力電圧VoutがLで、駆動信号INがHのときに、Hレベルの天絡判定信号DGVBが判定回路14に対して出力され、それ以外のときにLレベルの天絡判定信号DGVBが出力される。
The
したがって、第9AND回路57は、天絡の発生時において出力オンのときに、Hレベルの天絡判定信号DGVBを出力する一方、それ以外のときにはLレベルの天絡判定信号DGVBを出力する。判定回路14は、出力オンのときにおけるHレベルの天絡判定信号DGVBに基づいて、天絡が発生しているものと判定する。
Accordingly, the ninth AND
以上のように、第5実施形態に係る検出回路10dによれば、単一のコンパレータによる比較部12を用いたより簡素な回路構成で、天絡の発生を確実に検出することができる。
As described above, according to the
図20(A)は、第6実施形態に係る検出回路10eを示している。この検出回路10eは、前述した第5実施形態とほぼ同じ構成を有しており、判定部41eの第10AND回路57aに、比較部12から出力電圧Voutがそのまま入力されるとともに、駆動信号INが反転して入されることが、第5実施形態と異なっている。
FIG. 20A shows a
図20(B)に示すように、正常動作時の場合、比較部12の反転入力端子には、出力オフのときには電源電圧VBが入力される一方、出力オンのときには基準電圧GNDが入力される。地絡または断線発生時の場合、反転入力端子には、出力オフのときには正常動作時と異なり基準電圧GNDが入力される一方、出力オンのときには基準電圧GNDが入力される。比較部12は、非反転入力端子から入力される第3の閾値電圧Vth3と反転入力端子から入力される電圧との比較結果を、出力電圧Voutとして出力する。
As shown in FIG. 20B, during normal operation, the power supply voltage VB is input to the inverting input terminal of the
第10AND回路57aは、比較部12から入力された出力電圧Voutと、反転して入力された駆動信号INの論理積を、断線または地絡判定信号として出力する。すなわち、第10AND回路57aは、地絡または断線の発生時には、出力オフのときにHレベルの信号を出力する一方、それ以外のときにはLレベルの信号を出力する。判定回路14は、出力オフのときにおけるHレベルの信号に基づいて、断線または地絡が発生しているものと判定する。
The tenth AND
以上のように、第6実施形態に係る検出回路10eによれば、上述した第5実施形態と同様、単一のコンパレータによる比較部12を用いたより簡素な回路構成で、断線および地絡の発生を確実に検出することができる。
As described above, according to the
図21(A)は、第7実施形態に係る検出回路10fを示している。この検出回路10fは、前述した第5実施形態とほぼ同じ構成を有しており、閾値電圧生成部の構成のみが異なっている。本実施形態の閾値電圧生成部30dは、前述した第1実施形態の閾値電圧生成部30のように、第3抵抗R3と第4抵抗の間の中間端子31に接続された第5抵抗R5および第2スイッチ素子Tr2を有しており、第2スイッチ素子Tr2のベースには、抵抗R6を介して駆動信号INが入力される。したがって、閾値電圧生成部30dは、出力オフのときには第1の閾値電圧Vth1を出力する一方、出力オンのときには第2の閾値電圧Vth2を出力する。
FIG. 21A shows a
また、図21(B)に示すように、比較部12の反転入力端子には、正常動作時および天絡発生時の双方において、前述した第5実施形態に係る検出回路10dと同様の電圧が入力される。他の構成は、第5実施形態に係る検出回路10dと同様である。
Further, as shown in FIG. 21B, the inverting input terminal of the
以上のように、第7実施形態に係る検出回路10fによれば、上述した第5および第6実施形態と同様、単一のコンパレータによる比較部12を用いたより簡素な回路構成で、天絡の発生を確実に検出することができる。
As described above, according to the
また、反転入力端子から比較部12に入力される電圧が閾値電圧を上回っているときに、Lレベルの出力電圧Voutが出力されるので、閾値電圧を基準電圧GNDにより近い第2の閾値電圧Vth2に切り換えることによって、検出用電圧がより低い場合でも、天絡の発生を出力電圧Voutに反映させて検出することができる。具体的には、ショートした電源2と接続端子5の間の抵抗が比較的、大きく、比較部12に入力される検出用電圧が電源電圧VBから降下していた場合でも、第2の閾値電圧Vth2を上回っていれば、天絡の発生を検出することができる。
Further, when the voltage input from the inverting input terminal to the
図22(A)は、第8実施形態に係る検出回路10gを示している。この検出回路10gは、前述した第7実施形態とほぼ同じ構成を有しており、判定部41eの第10AND回路57aに、比較部12から出力電圧Voutがそのまま入力されるとともに、駆動信号INが反転して入されることが、第7実施形態と異なっている。
FIG. 22A shows a
また、図22(B)に示すように、比較部12の反転入力端子には、正常動作時と、地絡または断線発生時との双方において、前述した第6実施形態に係る検出回路10eと同様の電圧が入力される。他の構成は、第7実施形態に係る検出回路10fと同様である。
Further, as shown in FIG. 22B, the inverting input terminal of the
以上のように、第8実施形態に係る検出回路10eによれば、上述した第5〜第7実施形態と同様、単一のコンパレータによる比較部12を用いたより簡素な回路構成で、断線および地絡の発生を確実に検出することができる。
As described above, according to the
また、反転入力端子から比較部12に入力される電圧が、閾値電圧を下回っているときに、Hレベルの出力電圧Voutが出力されるので、閾値電圧を電源電圧VBにより近い第1の閾値電圧Vth1に切り換えることによって、検出用電圧がより高い場合でも、地絡の発生を出力電圧Voutに反映させ、検出することができる。具体的には、ショートした接続端子5と基準電圧部との間の抵抗が比較的、大きく、比較部12に入力される検出用電圧が基準電圧GNDよりも高い場合でも、第1の閾値電圧Vth1を下回っていれば、地絡の発生を検出することができる。
In addition, when the voltage input to the
なお、前述した第1実施形態では、駆動信号INがHレベルで第1スイッチ素子Tr1がオンされているときに、比較部12に入力する閾値電圧を第2の閾値電圧に固定する例を説明したが、これに限定されることなく、例えば、第1の閾値電圧Vth1に固定するように、閾値電圧生成部30を構成してもよい。
In the first embodiment described above, an example in which the threshold voltage input to the
また、第1〜第4実施形態の比較用電圧生成部20では、オペアンプOAで増幅した電圧を比較用電圧Vcとして比較部12に出力しているが、第1および第2の閾値電圧Vth1、Vth2の中間の電圧を確保できるときには、第1および第2抵抗R1、R2で単純に分割した電圧を、比較用電圧Vcとしてそのまま比較部12に出力してもよい。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。
Further, in the comparison
2 電源
4 負荷
3 基準電圧部
10、10a〜10c 検出回路
12 比較部
20 比較用電圧生成部
30、30a、30b 閾値電圧生成部
33 順序回路
40、40a、40b 判定部
VB、Vcc 電源電圧
Vc 比較用電圧
GND 基準電圧
Vout 出力電圧(比較結果)
Tr1 第1スイッチ素子Tr1(検出用電圧入力部)
Vth1 第1の閾値電圧
Vth2 第2の閾値電圧
IN 駆動信号
CLK クロック信号
2 Power supply
4 Load
3
12 Comparison part
20 Voltage generator for
33
Tr1 First switch element Tr1 (detection voltage input unit)
Vth1 first threshold voltage Vth2 second threshold voltage IN drive signal CLK clock signal
Claims (7)
第1および第2の入力端子を有し、当該第1および第2の入力端子にそれぞれ入力された電圧を比較した比較結果を出力する比較部と、
前記電源の電源電圧よりも低く且つ前記基準電圧部の基準電圧よりも高い比較用電圧を生成し、当該生成した比較用電圧を前記第2の入力端子に入力する比較用電圧生成部と、
前記電源と前記基準電圧部の間の電圧を検出用電圧として前記第2の入力端子に入力するための検出用電圧入力部と、
前記電源電圧よりも低く且つ前記比較用電圧よりも高い第1の閾値電圧と、前記基準電圧よりも高く且つ前記比較用電圧よりも低い第2の閾値電圧とを生成し、当該生成した複数の閾値電圧のいずれかに切り換えて前記第1の入力端子に入力する閾値電圧生成部と、
前記比較部による比較結果に応じて、前記電源および前記基準電圧部の間における天絡、地絡および断線の発生をそれぞれ判定する判定部と、
を備え、
前記検出用電圧入力部は、前記電源と前記基準電圧部の間に設けられたスイッチ素子を有し、前記電源と前記スイッチ素子の間の電圧を前記第2の入力端子に入力し、
前記閾値電圧生成部は、前記第1の入力端子に入力する閾値電圧を、前記スイッチ素子がオンされたときには前記第1および第2の閾値電圧のいずれかに固定し、前記スイッチ素子がオフされたときには前記第1および第2の閾値電圧のいずれか一方に変わるように変動させることを特徴とする記載の検出回路。 A detection circuit that is provided between a power source and a reference voltage unit having a voltage lower than that of the power source, and detects a power fault, a ground fault, and a disconnection between the power source and the reference voltage unit;
A comparison unit having first and second input terminals and outputting a comparison result obtained by comparing voltages input to the first and second input terminals;
A comparison voltage generation unit that generates a comparison voltage that is lower than the power supply voltage of the power supply and higher than the reference voltage of the reference voltage unit, and inputs the generated comparison voltage to the second input terminal;
A detection voltage input unit for inputting a voltage between the power source and the reference voltage unit to the second input terminal as a detection voltage;
Generating a first threshold voltage lower than the power supply voltage and higher than the comparison voltage, and a second threshold voltage higher than the reference voltage and lower than the comparison voltage , A threshold voltage generator that switches to any one of the threshold voltages and inputs the threshold voltage to the first input terminal;
In accordance with the comparison result by the comparison unit, a determination unit that determines the occurrence of a power fault, a ground fault, and a disconnection between the power source and the reference voltage unit, and
Equipped with a,
The detection voltage input unit includes a switch element provided between the power source and the reference voltage unit, and inputs a voltage between the power source and the switch element to the second input terminal,
The threshold voltage generation unit fixes a threshold voltage input to the first input terminal to one of the first and second threshold voltages when the switch element is turned on, and the switch element is turned off. The detection circuit according to claim 1, wherein the detection circuit is changed so as to change to one of the first and second threshold voltages .
第1および第2の入力端子を有し、当該第1および第2の入力端子にそれぞれ入力された電圧を比較した比較結果を出力する比較部と、
前記電源の電源電圧よりも低く且つ前記基準電圧部の基準電圧よりも高い比較用電圧を生成し、当該生成した比較用電圧を前記第2の入力端子に入力する比較用電圧生成部と、
前記電源と前記基準電圧部の間の電圧を検出用電圧として前記第2の入力端子に入力するための検出用電圧入力部と、
前記電源電圧よりも低く且つ前記比較用電圧よりも高い第1の閾値電圧と、前記基準電圧よりも高く且つ前記比較用電圧よりも低い第2の閾値電圧とを生成し、当該生成した複数の閾値電圧のいずれかに切り換えて前記第1の入力端子に入力する閾値電圧生成部と、
前記比較部による比較結果に応じて、前記電源および前記基準電圧部の間における天絡、地絡および断線の発生をそれぞれ判定する判定部と、
を備え、
前記検出用電圧入力部は、前記電源と前記基準電圧部の間に設けられたスイッチ素子を有し、前記電源と前記スイッチ素子の間の電圧を前記第2の入力端子に入力し、
前記閾値電圧生成部は、前記第1の入力端子に入力する閾値電圧を、前記スイッチ素子がオンされたときおよびオフされたときのいずれも前記第1および第2の閾値電圧のいずれか一方に変わるように変動させることを特徴とする検出回路。 A detection circuit that is provided between a power source and a reference voltage unit having a voltage lower than that of the power source, and detects a power fault, a ground fault, and a disconnection between the power source and the reference voltage unit;
A comparison unit having first and second input terminals and outputting a comparison result obtained by comparing voltages input to the first and second input terminals;
A comparison voltage generation unit that generates a comparison voltage that is lower than the power supply voltage of the power supply and higher than the reference voltage of the reference voltage unit, and inputs the generated comparison voltage to the second input terminal;
A detection voltage input unit for inputting a voltage between the power source and the reference voltage unit to the second input terminal as a detection voltage;
Generating a first threshold voltage lower than the power supply voltage and higher than the comparison voltage, and a second threshold voltage higher than the reference voltage and lower than the comparison voltage, A threshold voltage generator that switches to any one of the threshold voltages and inputs the threshold voltage to the first input terminal;
In accordance with the comparison result by the comparison unit, a determination unit that determines the occurrence of a power fault, a ground fault, and a disconnection between the power source and the reference voltage unit, and
With
The detection voltage input unit includes a switch element provided between the power source and the reference voltage unit, and inputs a voltage between the power source and the switch element to the second input terminal,
The threshold voltage generation unit sets the threshold voltage input to the first input terminal to either the first threshold voltage or the second threshold voltage when the switch element is turned on or off. detection circuit shall be the feature of the Rukoto varied to vary.
第1および第2の入力端子を有し、当該第1および第2の入力端子にそれぞれ入力された電圧を比較した比較結果を出力する比較部と、
前記電源の電源電圧よりも低く且つ前記基準電圧部の基準電圧よりも高い比較用電圧を生成し、当該生成した比較用電圧を前記第2の入力端子に入力する比較用電圧生成部と、
前記電源と前記基準電圧部の間の電圧を検出用電圧として前記第2の入力端子に入力するための検出用電圧入力部と、
前記電源電圧よりも低く且つ前記比較用電圧よりも高い第1の閾値電圧と、前記基準電圧よりも高く且つ前記比較用電圧よりも低い第2の閾値電圧とを生成し、当該生成した複数の閾値電圧のいずれかに切り換えて前記第1の入力端子に入力する閾値電圧生成部と、
前記比較部による比較結果に応じて、前記電源および前記基準電圧部の間における天絡、地絡および断線の発生をそれぞれ判定する判定部と、
を備え、
前記検出用電圧入力部は、前記電源と前記基準電圧部の間に設けられたスイッチ素子を有し、前記電源と前記スイッチ素子の間の電圧を前記第2の入力端子に入力し、
前記閾値電圧生成部は、前記第1の入力端子に入力する閾値電圧を、前記スイッチ素子がオンされたときには前記第1および第2の閾値電圧のいずれかに固定し、前記スイッチ素子がオフされたときに、前記第1および第2の閾値電圧のいずれか一方に変わるように変動させるための順序回路を有していることを特徴とする検出回路。 A detection circuit that is provided between a power source and a reference voltage unit having a voltage lower than that of the power source, and detects a power fault, a ground fault, and a disconnection between the power source and the reference voltage unit;
A comparison unit having first and second input terminals and outputting a comparison result obtained by comparing voltages input to the first and second input terminals;
A comparison voltage generation unit that generates a comparison voltage that is lower than the power supply voltage of the power supply and higher than the reference voltage of the reference voltage unit, and inputs the generated comparison voltage to the second input terminal;
A detection voltage input unit for inputting a voltage between the power source and the reference voltage unit to the second input terminal as a detection voltage;
Generating a first threshold voltage lower than the power supply voltage and higher than the comparison voltage, and a second threshold voltage higher than the reference voltage and lower than the comparison voltage, A threshold voltage generator that switches to any one of the threshold voltages and inputs the threshold voltage to the first input terminal;
In accordance with the comparison result by the comparison unit, a determination unit that determines the occurrence of a power fault, a ground fault, and a disconnection between the power source and the reference voltage unit, and
With
The detection voltage input unit includes a switch element provided between the power source and the reference voltage unit, and inputs a voltage between the power source and the switch element to the second input terminal,
The threshold voltage generation unit fixes a threshold voltage input to the first input terminal to one of the first and second threshold voltages when the switch element is turned on, and the switch element is turned off. when the said first and second detection circuits have a sequential circuit characterized Rukoto for varying either to vary one of the threshold voltage.
前記検出用電圧入力部は、前記基準電圧部と前記負荷の間の電圧を、前記検出用電圧として前記第2の入力端子に入力することを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の検出回路。 Between the power supply and the reference voltage unit, a load that is driven by being supplied with the power supply voltage is provided,
The detection voltage input section, a voltage between the load and the reference voltage unit, any one of claims 1 to 5, characterized that you input as the detection voltage to the second input terminal 1 The detection circuit according to the item .
前記検出用電圧入力部は、前記電源と前記負荷の間の電圧を、前記検出用電圧として前記第2の入力端子に入力することを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の検出回路。 Between the power supply and the reference voltage unit, a load that is driven by being supplied with the power supply voltage is provided,
The detection voltage input section, a voltage between the power source and the load, to any one of claims 1 to 5, characterized that you input to the second input terminal as the detection voltage The detection circuit described.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011253466A JP5673507B2 (en) | 2011-11-21 | 2011-11-21 | Detection circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011253466A JP5673507B2 (en) | 2011-11-21 | 2011-11-21 | Detection circuit |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013108819A JP2013108819A (en) | 2013-06-06 |
JP5673507B2 true JP5673507B2 (en) | 2015-02-18 |
Family
ID=48705722
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011253466A Expired - Fee Related JP5673507B2 (en) | 2011-11-21 | 2011-11-21 | Detection circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5673507B2 (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6552296B2 (en) * | 2015-06-24 | 2019-07-31 | 株式会社デンソーテン | Abnormality detection circuit and abnormality detection method |
JP7050565B2 (en) * | 2018-04-27 | 2022-04-08 | ローム株式会社 | Semiconductor integrated circuit equipment |
CN110221158B (en) * | 2019-06-28 | 2024-04-23 | 韶关市嘉诺点火***有限公司 | Flat cable detection circuit, system and method |
JP7363657B2 (en) * | 2020-04-21 | 2023-10-18 | 株式会社デンソー | Overvoltage judgment circuit |
CN114347790B (en) * | 2021-02-26 | 2023-10-20 | 华为数字能源技术有限公司 | High-voltage interlocking detection circuit and electronic equipment |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5111123A (en) * | 1990-11-16 | 1992-05-05 | Delco Electronics Corporation | Motor driver interface fault detection apparatus using initial turn-on and noise timers |
JP4720548B2 (en) * | 2006-03-07 | 2011-07-13 | 住友電装株式会社 | Load abnormality detection system |
JP5020307B2 (en) * | 2009-12-07 | 2012-09-05 | 三菱電機株式会社 | Electric load drive control device |
-
2011
- 2011-11-21 JP JP2011253466A patent/JP5673507B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2013108819A (en) | 2013-06-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5673507B2 (en) | Detection circuit | |
US8581627B2 (en) | High-speed level shifter between low-side logic and high-side logic | |
WO2012102232A1 (en) | Drive circuit for stepping motor, integrated circuit for same and electronic device comprising same, and control method for stepping motor drive circuit | |
JP5081238B2 (en) | Fast recovery circuit | |
JP6368111B2 (en) | Signal transmission device | |
JP2010166108A (en) | Delay circuit | |
US9793839B2 (en) | Motor control circuit | |
CN103378857A (en) | Oscillator, oscillating method, image sensor, and imaging apparatus | |
JP2015177347A (en) | level shift circuit | |
CN104142702A (en) | Output circuit and voltage signal output method | |
KR101820970B1 (en) | Voltage regulator | |
US9143090B2 (en) | Output voltage stabilization circuit of display device driving circuit | |
JP3888464B2 (en) | Semiconductor integrated circuit | |
JP6245063B2 (en) | Comparator system | |
US7915921B1 (en) | Circuits and methods for level shifting a signal | |
JP2007235462A (en) | Data receiving device | |
JP2007240698A (en) | Current drive circuit | |
JPWO2018055666A1 (en) | Interface circuit | |
JP5941268B2 (en) | Light emitting element driving circuit, optical encoder, camera, and light emitting element driving circuit control method | |
US8803557B2 (en) | Comparator circuit and signal comparison method | |
JP2014033425A (en) | Oscillator | |
JP2008092271A (en) | Delay circuit | |
US7573318B2 (en) | Internal voltage generating circuit | |
US20070097587A1 (en) | Inductive load drive device and drive method | |
JP5650476B2 (en) | Motor drive circuit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140207 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140912 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140930 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20141110 |
|
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: 20141202 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20141215 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5673507 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
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 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |