CN105934885B - 负载驱动电路 - Google Patents

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Abstract

一种负载驱动电路，其接受来自电源的电力供给而驱动负载，该负载驱动电路具有：高端开关元件；低端开关元件；高端电流检测电路，其与所述高端开关元件并联连接，检测高端驱动电流；以及故障检测电路，其根据所述高端电流检测电路的输出结果，检测所述负载驱动电路的故障状态，所述高端电流检测电路具有高端感测用开关元件，该高端感测用开关元件根据与所述高端开关元件不同的栅极信号进行动作，由与所述高端开关元件相同种类的设备构成，所述故障检测电路将所述高端电流检测电路的输出结果、所述高端开关元件的栅极信号以及所述高端感测用开关元件的栅极信号作为输入，在所述负载驱动电路与所述负载的连接端子处于与所述电源的正极侧短路状态或者处于与所述电源的负极侧短路状态的情况下，区别地检测各个故障状态。

Description

负载驱动电路
技术领域
本发明涉及负载驱动电路。
背景技术
以往，随着搭载于车辆的各种设备的电子控制化推进，为了将电信号转换成机械性运动或油压，而广泛应用马达或螺线管等电动致动器。要想安全地控制这些电动致动器，需要检测对流过电动致动器的电流进行驱动的负载驱动电路的故障。
作为检测负载驱动电路的故障的一般的方法，存在有如下的方法：通过将电流检测电阻串联地插入作为检测对象的负载驱动电路与负载之间，测定该电流检测电阻的两端电压，而检测负载驱动电路的短路状态。但是，在这样的方法中，存在会产生因电流检测电阻导致的电力损失这样的问题。因此，公知有如下的方法：相对于驱动控制对象的电动致动器的驱动器用晶体管并联连接由小型的电流检测用晶体管等构成的电流检测电路，检测流过该电流检测电路的电流，由此来实现低损失的负载驱动电路的故障检测。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007-78427号公报
发明内容
发明要解决的问题
在专利文献1的过电流检测电路中，记载有在与直流电源的正极侧(以下，称为高端)连接的P沟道型MOS晶体管(以下，称为PMOS)的开关元件、与接地侧(以下，称为低端)连接的N沟道型MOS晶体管(以下，称为NMOS)的开关元件中对流过PMOS的开关电流成为过电流的情况进行检测的电路。但是，能够根据用于高端的PMOS的过电流进行检测的故障限定于作为负载的感应器、驱动负载的开关元件的连接端子在接地侧短路的故障(以下，称为接地短路故障)。作为接地故障以外的故障的一例，存在有感应器与开关元件的连接端子在直流电源的正极侧短路的故障(以下，称为电源短路故障)。但是，在电源提供故障中，虽然用于低端的NMOS中产生过电流，但用于高端的PMOS中未产生过电流，因此无法检测出故障。
这样，在以往的故障检测电路中能够检测单一的故障状态，但不认为能够检测多个故障状态。
鉴于上述课题，本发明的主要的目的在于，提供能够检测多个故障状态的故障检测电路。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题，采用例如权利要求的范围所记载的结构。本申请包含多个解决上述课题的手段，但仅列举其一例，
一种负载驱动电路，其接受来自电源的电力供给而驱动负载，其特征在于，所述负载驱动电路具有：
高端开关元件，其与所述电源的正极侧连接，输出高端驱动电流；
低端开关元件，其与所述电源的负极侧连接，输出低端驱动电流；
高端电流检测电路，其与所述高端开关元件并联连接，检测高端驱动电流；以及
故障检测电路，其根据所述高端电流检测电路的输出结果来检测所述负载驱动电路的故障状态，
所述高端电流检测电路具有高端感测用开关元件，该高端感测用开关元件根据与所述高端开关元件不同的栅极信号进行动作，由与所述高端开关元件相同种类的设备构成，
所述故障检测电路将所述高端电流检测电路的输出结果、所述高端开关元件的栅极信号、所述高端感测用开关元件的栅极信号作为输入，在所述负载驱动电路与所述负载的连接端子处于与所述电源的正极侧短路状态或者与所述电源的负极侧短路状态的情况下，区别地检测各个故障状态。
发明效果
根据本发明，能够提供能够检测多个故障状态的故障检测电路。根据以下的实施方式的说明可以明确得知上述的以外的课题、结构以及效果。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式的负载驱动电路的框图。
图2是表示本发明的第1实施方式的电流检测电路的结构的一例的框图。
图3是表示本发明的第1实施方式的故障检测电路的结构的一例的框图。
图4是表示本发明的第1实施方式的电路动作的一例的时序图。
图5是表示本发明的第2实施方式的负载驱动电路的结构的一例的框图。
图6是表示本发明的第2实施方式的电路动作的一例的时序图。
图7是表示本发明的第3实施方式的负载驱动电路的框图。
图8是表示本发明的第3实施方式的电流检测电路的结构的一例的框图。
图9是表示本发明的第3实施方式的故障检测电路的结构的一例的框图。
图10是表示本发明的第3实施方式的电路动作的一例的时序图。
图11是表示本发明的第4实施方式的负载驱动电路的结构的一例的框图。
图12是表示本发明的第4实施方式的电路动作的一例的时序图。
图13是表示本发明的第5实施方式的负载驱动电路的结构的一例的框图。
图14是表示本发明的第5实施方式的故障检测电路的结构的一例的框图。
图15是表示本发明的第5实施方式的高端驱动器结构的电路动作的一例的时序图。
图16是表示本发明的第5实施方式的低端驱动器结构的电路动作的一例的时序图。
图17是表示本发明的第6实施方式的负载驱动电路的结构的一例的框图。
图18是表示本发明的第6实施方式的高端驱动器结构的电路动作的一例的时序图。
图19是表示本发明的第6实施方式的低端驱动器结构的电路动作的一例的时序图。
图20是表示本发明的第7实施方式的负载驱动电路的结构的一例的框图。
图21是表示本发明的第7实施方式的高端电流检测电路的结构的一例的框图。
图22是表示本发明的第7实施方式的低端电流检测电路的结构的一例的框图。
图23是表示本发明的第7实施方式的故障检测电路的结构的一例的框图。
图24是表示本发明的第7实施方式的高端驱动器结构的电路动作的一例的时序图。
图25是表示本发明的第7实施方式的低端驱动器结构的电路动作的一例的时序图。
图26是表示本发明的第8实施方式的故障检测电路的结构的一例的框图。
图27是表示本发明的第8实施方式的高端驱动器结构的电路动作的一例的时序图。
图28是表示本发明的第8实施方式的低端驱动器结构的电路动作的一例的时序图。
具体实施方式
在以下的各实施方式中，对能够检测多个故障状态的故障检测电路的结构及动作进行说明。
(第1实施方式)
图1是表示本发明的第1实施方式的负载驱动电路1A和电磁负载2的结构的框图。图1所示的负载驱动电路1A具有：由NMOS构成的高端开关元件3，其利用端子OUT与电磁负载2连接，从直流电源的正极侧VH接受电力供给，利用栅极信号INH_M控制导通/截止(ON/OFF)；由NMOS构成的低端开关元件4，从直流电源的接地侧GND接受电力供给，利用栅极信号INL_M控制导通/截止；电流检测电路5H，与高端开关元件3并联连接，输出与高端开关元件3的漏极和源极间的电压成比例的感测电流IsH；以及故障检测电路6H，根据感测电流IsH检测负载驱动电路1A的故障状态。并且，采用电磁负载2的另一方的端子与GND连接的结构(以下，高端驱动器结构)。
图2是表示本发明的第1实施方式的电流检测电路5H的结构的一例的框图。图2所示的电流检测电路5H具有：与高端开关元件3相同的工艺的由NMOS构成的高端感测MOS5H1，其利用INH_S控制导通/截止；以及由运算放大器和PMOS构成的假想短路电路5H2，其用于使高端开关元件3的源极端子(OUT端子)与感测MOS5H1的源极端子的电压为相同电位。
图3是表示本发明的第1实施方式的故障检测电路6H的结构的一例的框图。图3所示的故障检测电路6H是对OUT端子与GND短路的状态(以下，接地短路)以及OUT端子与VH短路的状态(以下，电源短路)的故障状态进行检测的电路，具有比较电路6H1、检测期间Td的生成电路6H2和判定电路6H3，该比较电路6H1对电流检测电路5H所输出的感测电流IsH为阈值电流IrefH以上的情况进行检测，该判定电路6H3对电源短路状态、接地短路状态和正常状态进行判定。
比较检测电路6H1具有去除噪声等的影响并输出DET_H信号的时间常数D1的低通滤波器LPF1，检测期间Td的生成电路6H2具有时间常数D2的低通滤波器LPF2。
图4是说明本发明的第1实施方式的负载驱动电路1A的作用的时序图。图4所示的时序图通过图1至图3中定义的各接点的动作波形来表示能够利用本实施方式检测的电源短路故障、接地短路故障、无故障的状态(以下，正常)这3个状态的动作。
在高端开关元件3的栅极信号INH_M、低端开关元件4的栅极信号INL_M同时截止的死区时间(Dead time)期间Tdead以外的期间交替重复导通和截止。高端感测MOS5H的栅极信号INH_S在INH_M从导通转移到截止之后，延迟了延迟时间DH而从导通转移到截止。因此，检测期间Td成为从INH_M＝L且INH_S＝H的期间DH减去由低通滤波器LPF2产生的延迟D2而得到的期间的脉冲。
如果负载驱动电路1A处于无故障的正常状态，则在INH_M转移到截止，直到INL_M转移到导通为止的死区时间期间，OUT端子因流过低端开关元件的主体二极管的回流电流而成为比GND低的电位。当因检测期间Td使INH_S导通时，产生在阈值IrefH以上的感测电流IsH，产生低通滤波器LPF1的时间常数D1的延迟，成为DET_H＝H。
当负载驱动电路1A处于电源短路故障的状态时，即使在INH_M截止的期间，OUT端子也是VH附近的电位，即使因检测期间Td使INH_S导通，由于不会产生感测电流IsH，因此DET_H＝L。即，在检测期间Td中，在DET_H＝L时，成为VH_SHH＝H，能够检测出电源短路故障。
当负载驱动电路1A处于接地短路故障的状态时，即使在INH_M导通的期间，OUT端子也是GND附近的电位，在INH_M和INH_S从截止转移到导通的瞬间，产生在阈值IrefH以上的高端感测电流IsH，虽然不是检测期间Td，但产生低通滤波器LPF1的时间常数D1的延迟，成为DET_H＝H。即，在INH_M＝H且DET_H＝H时，成为GND_SHH＝H，能够检测出接地短路故障。
另外，本申请的时序图在一个时序图中记载了正常、电源短路、接地短路等各故障状态，但故障状态不存在时间性的连续性，在彼此独立的状态下，之前的故障状态的检测结果等不连续。
以上，像所说明的那样，在本实施方式的负载驱动电路1A中，通过将高端开关元件3的栅极信号INH_M和高端感测MOS5H1的栅极信号INH_S分离，使INH_S导通比INH_M长的期间，从而除了接地短路故障之外，还能够检测电源短路故障，有利于负载驱动电路的安全性的提高或高可靠性。
(第2实施方式)
图5是表示本发明的第2实施方式的负载驱动电路1B和电磁负载2的结构的框图。图5所示的负载驱动电路1B除了图1所示的负载驱动电路1A，还具有预驱动器电路7H，该预驱动器电路7H将故障检测电路6H的输出和负载驱动电路1B的控制信号IN作为输入，输出高端开关元件3的栅极信号INH_M、高端感测MOS5H1的栅极信号INH_S、以及低端开关元件4的栅极信号INL_M。如果不存在来自故障检测电路6H的输入信号，则预驱动器电路7H在IN信号从H转移到L时，使INH_M从导通转移到截止，在延迟时间DH之后使INH_S从导通转移到截止，在死区时间期间Tdead之后使INL_M从截止转移到导通。并且，在IN信号从L转移到H时，使INL_M从导通转移到截止，在死区时间期间Tdead之后使INH_M和INH_S从截止转移到导通。
图6是说明本发明的第2实施方式的负载驱动电路1B的作用的时序图。由于在图6所示的时序图中，正常、电源短路故障、接地短路故障时的故障检测电路6的输出信号(DET_H、VH_SHH、GND_SHH)的作用与图4的时序图相同，因此对于预驱动器7对负载驱动电路1B的作用和效果进行说明。
在负载驱动电路1B正常时、即如果在INH_M＝L且INH_S＝H时检测出DET_H＝H，并且VH_SHH＝L且GND_SHH＝L，则判定为正常状态，预驱动器7H使INH_S从导通转移到截止，使INL_M从截止转移到导通。由此，能够缩短以往的死区时间期间Tdead。由于在死区时间期间因电流流过低端开关元件4的主体二极管而使发热变大，因此死区时间期间的缩短有利于负载驱动电路的发热量降低。
在负载驱动电路1B处于电源短路故障时、即在根据VH_SHH＝H检测出电源短路故障时，预驱动器7H与IN信号无关地将INL_M固定为截止。由此，能够防止因低端开关元件导通而产生的过电流，因此有利于负载驱动电路1B的安全性的提高。
在负载驱动电路1B处于接地短路故障时、即在根据GND_SHH＝H检测出接地短路故障时，预驱动器7H与IN信号无关地使INH_M和INH_S转移到截止，从而能够防止因高端开关元件持续导通而产生的过电流，因此有利于负载驱动电路1B的安全性的提高。
(第3实施方式)
图7是表示本发明的第3实施方式的负载驱动电路1C和电磁负载2的结构的框图。图7所示的负载驱动电路1C具有：由NMOS构成的低端开关元件4，其利用端子OUT与电磁负载2连接，从直流电源的接地侧GND接受电力供给，利用栅极信号INL_M控制导通/截止；由NMOS构成的高端开关元件3，其从直流电源的正极侧VH接受电力供给，利用栅极信号INH_M控制导通/截止；电流检测电路5L，其与低端开关元件4并联连接，输出与低端开关元件4的漏极和源极间的电压成比例的感测电流IsL；以及故障检测电路6L，其根据感测电流IsL检测负载驱动电路1C的故障状态。并且，成为电磁负载2的另一方的端子与VH连接的结构(以下，低端驱动器结构)。
图8是表示本发明的第3实施方式的电流检测电路5L的结构的一例的框图。图8所示的电流检测电路5L具有：与低端开关元件4相同的工艺的由NMOS构成的低端感测MOS5L1，其利用INL_S控制导通/截止；由运算放大器和NMOS构成的假想短路电路5L2，其用于使低端开关元件4的漏极端子(OUT端子)与低端感测MOS5L1的漏极端子的电压成为相同电位；以及电流镜电路5L3，其使流过低端感测MOS5L1的电流折回而输出IsL。
图9是表示本发明的第3实施方式的故障检测电路6L的结构的一例的框图。图9所示的故障检测电路6L是对OUT端子与GND短路的状态(以下，接地短路)和OUT端子与VH短路的状态(以下，电源短路)的故障状态进行检测的电路，具有：比较电路6L1、检测期间Td的生成电路6L2和判定电路6L3，该比较电路6L1对电流检测电路5L所输出的感测电流IsL在阈值电流IrefL以上的情况进行检测，该判定电路6L3判定电源短路状态、接地短路状态以及正常状态。
比较检测电路6L1具有去除噪声等的影响并输出DET_L信号的时间常数D1的低通滤波器LPF1，检测期间Td的生成电路6L2具有时间常数D2的低通滤波器LPF2。
图10是说明本发明的第3实施方式的负载驱动电路1C的作用的时序图。图10所示的时序图通过图7至图9中定义的各接点的动作波形表示能够利用本实施方式检测的电源短路故障、接地短路故障、无故障的状态(以下，正常)这3个状态的动作。
在除了低端开关元件4的栅极信号INL_M、高端开关元件3的栅极信号INH_M同时截止的死区时间期间Tdead以外的期间交替重复导通和截止。低端感测MOS5L1的栅极信号INL_S在INL_M从导通转移到截止之后，延迟了延迟时间DL而从导通转移到截止。因此，检测期间Td成为从INL_M＝L且INL_S＝H的期间DL减去由低通滤波器LPF2产生的延迟D2而得到的期间的脉冲。
如果负载驱动电路1C处于无故障的正常状态，则在INL_M转移到截止而直到INH_M转移到导通的死区时间期间，由于OUT端子因流过高端开关元件的主体二极管的回流电流而成为比VH高的电位，因此当因检测期间Td使INL_S导通时，产生在阈值IrefL以上的感测电流IsL，产生低通滤波器LPF2的时间常数D2的延迟，DET_L＝H。
当负载驱动电路1C处于电源短路故障的状态时，即使在INL_M导通的期间，OUT端子也是VH附近的电位，在INL_M和INL_S从截止转移到导通的瞬间，产生在阈值IrefL以上的感测电流IsL，虽然不是检测期间Td，但产生低通滤波器LPF1的时间常数D1的延迟，而成为DET_L＝H。即，在INL_M＝H且DET_L＝H时，成为VH_SHL＝H，能够检测出电源短路故障。
在负载驱动电路1C处于接地短路故障的状态时，即使在INL_M截止的期间，OUT端子也是GND附近的相同电位，由于即使因检测期间Td使INL_S导通也不会产生感测电流IsL，因此DET_L＝L。即，在检测期间Td中，在DET_L＝L时，成为GND_SHL＝H，能够检测出接地短路故障。
以上，像说明的那样，在本实施方式的负载驱动电路1C中，通过将低端开关元件的栅极信号INL_M和低端感测MOS的栅极信号INL_S分离，使INL_S导通比INL_M长的期间，从而除了电源短路故障之外，还能够检测出接地短路故障，有利于负载驱动电路的安全性的提高和高可靠性。
(第4实施方式)
图11是表示本发明的第4实施方式的负载驱动电路1D和电磁负载2的结构的框图。图11所示的负载驱动电路1D除了图7所示的负载驱动电路1C之外，还具有预驱动器电路7L，该预驱动器电路7L将故障检测电路6L的输出和负载驱动电路1D的控制信号IN作为输入，输出低端开关元件4的栅极信号INL_M、低端感测MOS5L1的栅极信号INL_S以及高端开关元件3的栅极信号INH_M。如果不存在来自故障检测电路6L的输入信号，则预驱动器电路7L在IN信号从H转移到L时，使INL_M从导通转移到截止，在延迟时间DL之后使INL_S从导通转移到截止，在死区时间期间Tdead之后使INH_M从截止转移到导通。并且，在IN信号从L转移到H时，使INH_M从导通转移到截止，在死区时间期间Tdead之后使INL_M和INL_S从截止转移到导通。
图12是说明本发明的第4实施方式的负载驱动电路1D的作用的时序图。由于在图12所示的时序图中，正常、电源短路故障、接地短路故障时的故障检测电路6L的输出信号(DET_L，VH_SHL，GND_SHL)的作用与图10的时序图相同，因此对于预驱动器7L对负载驱动电路1D的作用和效果进行说明。
在负载驱动电路1D正常时、即如果在INL_M＝L且INL_S＝H时检测出DET_L＝H，并且GND_SHL＝L且VH_SHL＝L，则判定为正常状态，使INL_S从导通转移到截止，使INH_M从截止转移到导通。由此，能够缩短以往的死区时间期间Tdead。由于在死区时间期间因电流流过高端开关元件3的主体二极管而使发热变大，因此死区时间期间的缩短有利于负载驱动电路的发热量降低。
在负载驱动电路1D处于接地短路故障时、即在故障检测电路6L根据GND_SHL＝H检测出接地短路故障时，预驱动器7L与IN信号无关地将INH_M和INH_S固定为截止，从而能够防止因高端开关元件导通而产生的过电流。由此，有利于负载驱动电路1D的安全性的提高。
在负载驱动电路1D处于电源短路故障时、即在故障检测电路6L根据VH_SHL＝H检测出电源短路故障时，预驱动器7L与IN信号无关地使INL_M和INL_S转移到截止，从而能够防止因低端开关元件持续导通而产生的过电流。由此，有利于负载驱动电路1D的安全性的提高。
(第5实施方式)
图13是表示本发明的第5实施方式的负载驱动电路1E和电磁负载2的结构的框图。图13所示的负载驱动电路1E具有：由NMOS构成的高端开关元件3，其利用端子OUT与电磁负载2连接，从直流电源的正极侧VH接受电力供给，利用栅极信号INH_M控制导通/截止；由NMOS构成的低端开关元件4，其从直流电源的接地侧GND接受电力供给，利用栅极信号INL_M控制导通/截止；电流检测电路5H，其与高端开关元件3并联连接，输出与高端开关元件3的漏极和源极间的电压成比例的感测电流IsH；电流检测电路5L，其与低端开关元件4并联连接，输出与低端开关元件4的漏极和源极间的电压成比例的感测电流IsL；以及故障检测电路6，其根据高端感测电流IsH和低端感测电流IsL检测负载驱动电路1E的故障状态。
并且，采用能够根据CONFIG信号选择电磁负载2的另一方的端子与VH连接的低端驱动器结构以及电磁负载2的另一方的端子与GND连接的高端驱动器结构。
并且，图13的高端电流检测电路5H、低端电流检测电路5L的结构和作用与图2的高端电流检测电路5H和图8的低端电流检测电路5L相同。
图14是表示本发明的第5实施方式的故障检测电路6的结构的一例的框图。图14所示的故障检测电路6具有：图3的高端故障检测电路6H；图9的低端故障检测电路6L；选择器61，其根据CONFIG信号切换高端故障检测电路6H的检测期间Td生成电路6H2的输入；以及选择器62，其切换低端故障检测电路6L的检测期间Td生成电路6L2的输入。CONFIG信号利用控制负载驱动电路1E的装置，在高端驱动器结构的情况下设定CONFIG＝H，在低端驱动器结构的情况下设定CONFIG＝L，因此在CONGIF＝H时，选择选择器61和选择器62的H端子的信号，在CONFIG＝L时，选择选择器61和选择器62的L端子的信号。
图15是表示本发明的第5实施方式的高端驱动器结构的时序图的一例。由于是高端驱动器结构，因此设定CONFIG＝H。
由于负载驱动电路1E的故障检测电路6的高端故障检测电路6H的作用与第1实施方式的图4相同，因此对低端故障检测电路6L的作用进行说明。
如果负载驱动电路1E处于无故障的正常状态，则在高端驱动器结构中，在INL_M从导通转移到截止之后，在死区时间期间Tdead，INH_M和INH_S从截止转移到导通，在延迟时间DL后，INL_S从导通转移到截止。在INH_M导通且INL_M截止的低端故障检测电路6L的检测期间Td中，由于OUT端子成为VH附近的电位，因此虽然因INH_S导通而使高端感测电流IsH成为阈值电流IrefH以下，但因INL_S导通而使低端感测电流IsL成为阈值电流IrefL以上，产生LPF1的时间常数D1的延迟而成为DET_L＝H。
当负载驱动电路1E处于电源短路故障的状态时，OUT端子成为VH附近的电位，在低端故障检测电路6L的检测期间Td中，与正常状态同样虽然高端感测电流IsH成为阈值电流IrefH以下，但低端感测电流IsL成为阈值电流IrefL以上，由于产生LPF1的时间常数D1的延迟而成为DET_L＝H，因此无法检测故障。但是，在INH_M从导通转移到截止，而在死区时间期间Tdead之后INL_M和INL_S从截止转移到导通的瞬间，低端感测电流IsL产生在阈值IrefL以上的电流，在延迟了低通滤波器LPF1的时间常数D1之后，虽然不是检测期间Td，但成为DET_L＝H。即，在INL_M＝H且DET_L＝H时，成为VH_SHL＝H，能够检测出电源短路故障。
当负载驱动电路1E处于接地短路故障的状态时，OUT端子成为GND附近的电位，由于即使因检测期间Td使INL_S导通也不会产生感测电流IsL，因此成为DET_L＝L。即，在检测期间Td中，在DET_L＝L时，成为GND_SHL＝H，能够检测出接地短路故障。
图16是表示本发明的第5实施方式的低端驱动器结构的时序图的一例。由于是低端驱动器结构，因此设定CONFIG＝L。
由于负载驱动电路1E的故障检测电路6的低端故障检测电路6L的作用与第1实施方式的图10相同，因此对高端故障检测电路6H的作用进行说明。
如果负载驱动电路1E处于无故障的正常状态，则在低端驱动器结构中，在INH_M从导通转移到截止之后，在死区时间期间Tdead中INL_M和INL_S从截止转移到导通，在延迟时间DH中INH_S从导通转移到截止。在INH_M截止且INL_M导通的高端故障检测电路6H的检测期间Td中，由于OUT端子成为GND附近的电位，因此因INL_S导通而使低端感测电流IsL成为阈值电流IrefL以下，但因INH_S导通而使高端感测电流IsH成为阈值电流IrefH以上，产生LPF1的时间常数D1的延迟而成为DET_H＝H。
当负载驱动电路1E处于接地短路故障的状态时，OUT端子成为GND附近的电位，在高端故障检测电路6H的检测期间Td中，与正常状态同样低端感测电流IsL成为阈值电流IrefL以下，但由于高端感测电流IsH成为阈值电流IrefH以上，产生LPF1的时间常数D1的延迟而成为DET_H＝H，因此无法检测故障。但是，在INL＿M从导通转移到截止，而在死区时间期间Tdead之后INH_M和INH_S从截止转移到导通的瞬间，高端感测电流IsH产生在阈值IrefH以上的电流，在低通滤波器LPF1的时间常数D1的延迟之后，虽然不是检测期间Td，但成为DET_H＝H。即，在INH_M＝H且DET_H＝H时，成为GND_SHH＝H，能够检测出接地短路故障。
在负载驱动电路1E处于电源短路故障的状态时，OUT端子成为VH附近的电位，由于即使通过检测期间Td使INH_S导通也不会产生感测电流IsH，因此成为DET＿H＝L。即，在检测期间Td中，在DET_H＝L时，成为VH_SHH＝H，能够检测出接地短路故障。
以上，像说明的那样，在本实施方式的负载驱动电路1E中使用高端故障检测电路6H和低端故障检测电路6L，能够分别检测电源短路故障和接地短路故障。由此，通过检测出相互的故障检测结果，而能够检测出故障检测电路的异常，有利于负载驱动电路1E的更高可靠性。并且，通过利用CONFIG信号切换高端驱动器结构和低端驱动器结构而能够进行不依据电磁负载2的连接目的地的电源的故障检测，从而有利于负载驱动电路1E的灵活化。
(第6实施方式)
图17是表示本发明的第6实施方式的负载驱动电路1F和电磁负载2的结构的框图。图17所示的负载驱动电路1F除了图13所示的负载驱动电路1E之外，还具有预驱动器电路7，该预驱动器电路7将故障检测电路6的输出、负载驱动电路1F的控制信号IN和驱动器结构信号CONFIG作为输入，输出高端开关元件3的栅极信号INH_M、高端感测MOS5H1的栅极信号INH_S、低端开关元件4的栅极信号INL_M、以及低端感测MOS5L1的栅极信号INL_S。
在高端驱动器结构时，如果不存在来自故障检测电路6的输入信号，则预驱动器电路7在IN信号从H转移到L时，使INH_M从导通转移到截止，在延迟DH之后使INH_S从导通转移到截止，在死区时间期间Tdead之后使INL_M和INL_S从截止转移到导通。并且，在IN信号从L转移到H时，使INL_M从导通转移到截止，在死区时间期间Tdead之后使INH_M和INH_S从截止转移到导通，在延迟DL之后使INL_S从导通转移到截止。
在低端驱动器结构时，如果不存在来自故障检测电路6的输入信号，则在IN信号从H转移到L时，使INL_M从导通转移到截止，在延迟DL之后使INL_S从导通转移到截止，在死区时间期间Tdead之后使INH_M和INH_S从截止转移到导通。并且，在IN信号从L转移到H时，使INH_M从导通转移到截止，在死区时间期间Tdead之后使INL_M和INL_S从截止转移到导通，在延迟DH之后使INH_S从导通转移到截止。
图18是表示说明本发明的第6实施方式的高端驱动器结构的负载驱动电路1F的作用的时序图的一例。由于在图18所示的时序图中，正常、电源短路故障、接地短路故障时的故障检测电路6的作用与图15的时序图相同，因此对于预驱动器7对负载驱动电路1F的作用和效果进行说明。
在负载驱动电路1F处于正常状态时，如果输入信号IN从低转移到高，在检测期间Td时检测出DET_L＝H、并且GND_SHH＝L、且GND_SHL＝L、且VH_SHH＝L、且VH_SHL＝L，则判定为正常状态，使INL_S从导通转移到截止。如果输入信号IN从高转移到低，在检测期间Td时检测出DET_H＝H、并且GND_SHH＝L、且GND_SHL＝L、且VH_SHH＝L、且VH_SHL＝L，则判定为正常状态，通过使INH_S从导通转移到截止，使INL_M和INL_S从截止转移到导通而能够缩短以往的死区时间期间Tdead。由于在死区时间期间因电流流过低端开关元件4的主体二极管而使发热变大，因此死区时间期间的缩短有利于负载驱动电路的发热量降低。
在负载驱动电路1F处于电源短路故障的状态下，在故障检测电路6根据VH_SHH＝H检测出电源短路故障时，由于预驱动器7与IN信号无关地将INL_M和INL_S固定为截止，而能够防止因低端开关元件导通而产生的过电流，因此有利于负载驱动电路1F的安全性的提高。
在负载驱动电路1F处于接地短路故障的状态下，在故障检测电路6根据GND_SHH＝H检测出接地短路故障时，预驱动器7不论是否为IN信号，由于通过使INH_M和INH_S转移到截止而能够防止因高端开关元件持续导通而产生的过电流，因此有利于负载驱动电路1F的安全性的提高。
图19表示本发明的第6实施方式的低端驱动器结构的时序图的一例。由于在图19所示的时序图中，正常、电源短路故障、接地短路故障的故障检测电路6的作用与图16的时序图相同，因此对于预驱动器7对负载驱动电路1F的作用和效果进行说明。
在负载驱动电路1F处于正常状态时，如果输入信号IN从低转移到高，在检测期间Td时检测出DET_H＝H、并且GND_SHH＝L、且GND_SHL＝L、且VH_SHH＝L、且VH_SHL＝L，则判定为正常状态，使INH_S从导通转移到截止。如果输入信号IN从高转移到低，在检测期间Td时检测出DET_L＝H、并且GND_SHH＝L、且GND_SHL＝L、且VH_SHH＝L、且VH_SHL＝L，则判定为正常状态，通过使INL_S从导通转移到截止，使INH_M和INH_S从截止转移到导通而能够缩短以往的死区时间期间Tdead。由于在死区时间期间因电流流过高端开关元件3的主体二极管而使发热变大，因此死区时间期间的缩短有利于负载驱动电路的发热量降低。
在负载驱动电路1F处于接地短路故障的状态下，故障检测电路6在根据GND_SHL＝H检测出接地短路故障时，由于预驱动器7与IN信号无关地将INH_M和INH_S固定为截止，而能够防止因高端开关元件导通而产生的过电流，因此有利于负载驱动电路1F的安全性的提高。
在负载驱动电路1F处于电源短路故障的状态下，在故障检测电路6根据VH_SHL＝H检测出电源短路故障时，预驱动器7与IN信号无关地使INL_M和INL_S转移到截止，而能够防止因低端开关元件持续导通而产生的过电流，因此有利于负载驱动电路1F的安全性的提高。
(第7实施方式)
图20是表示本发明的第7实施方式的负载驱动电路1G和电磁负载2的结构的框图。
图20所示的负载驱动电路1G具有：由NMOS构成的高端开关元件3，其利用端子OUT与电磁负载2连接，从直流电源的正极侧VH接受电力供给，利用栅极信号INH_M控制导通/截止；由NMOS构成的低端开关元件4，其从直流电源的接地侧GND接受电力供给，利用栅极信号INL_M控制导通/截止；电流检测电路10H，其与高端开关元件3并联连接，输出与高端开关元件3的漏极和源极间的电压成比例的感测电流IsH；电流检测电路10L，其与低端开关元件4并联连接，输出与高端开关元件4的漏极和源极间的电压成比例的感测电流IsL；故障检测电路6A，其根据高端感测电流IsH和低端感测电流IsL检测负载驱动电路1G的故障状态；以及逻辑电路9，其在负载驱动电路1G未驱动负载的期间，接受在以任意的时机设定的诊断期间输出H的DIAG信号，将高端开关元件3的栅极信号INH_M和低端开关元件4的栅极信号INL_M固定为截止。
并且，采用能够利用CONFIG信号选择电磁负载2的另一方的端子与VH连接的低端驱动器结构和与GND连接的高端驱动器结构的结构。
图21是表示本发明的第7实施方式的高端电流检测电路10H的结构的一例的框图。
图21所示的高端电流检测电路10H具有：始终导通且与高端开关元件3相同的工艺的由NMOS构成的第一高端感测MOS10H1；与高端开关元件3相同的工艺的由NMOS构成的第二高端感测MOS10H2，其串联地插入第一高端感测MOS10H1与端子OUT之间，利用栅极信号INH_S控制导通/截止；始终导通且与高端开关元件3相同工艺的由NMOS构成的第三高端感测MOS10H3，其与第一高端感测MOS10H1并联连接；以及由运算放大器和PMOS构成的假想短路电路10H4，其使第一高端感测MOS10H1、第二高端感测MOS10H2的中点与第三高端感测MOS的源极端子成为相同电位。
图22是表示本发明的第7实施方式的低端电流检测电路10L的结构的一例的框图。
图22所示的高端电流检测电路10L具有：始终导通且与低端开关元件4相同工艺的由NMOS构成的第一低端感测MOS10L1；与低端开关元件4相同工艺的由NMOS构成的第二低端感测MOS10L2，其串联地插入第一低端感测MOS10L1与端子OUT之间，利用栅极信号INL_S控制导通/截止；始终导通且与低端开关元件4相同工艺的由NMOS构成的第三低端感测MOS10L3，其与第一低端感测MOS10L1并联连接；由运算放大器和NMOS构成的假想短路电路10L4，其用于使第一低端感测MOS10L1与第二低端感测MOS10L2的中点和第三低端感测MOS的漏极端子为相同电位。
图23是表示本发明的第7实施方式的故障检测电路6A的结构的一例的框图。
图23所示的故障检测电路6A具有作为负载驱动电路1G在通常的负载驱动中的故障检测电路的图14所示的故障检测电路6、以及在未驱动负载的期间在由系统请求的诊断期间中进行动作的截止时故障检测电路6A1。
截止时故障检测电路6A1具有：逻辑电路6A2，其在诊断期间中将故障检测电路6的输出(VH_SHH、VH_SHL、GND_SHH、GND_SHL)固定为L；锁存电路6A3，其对高端感测电流IsH和阈值电流IrefH进行比较，向检测出IsH为IrefH以上的上升边缘输出H，在DIAG＝L时输出L；锁存电路6A4，其对低端感测电流IsL和阈值电流IrefL进行比较，向检测出IsL为IrefL以上的上升边缘输出H，在DIAG＝L时输出L；以及判定电路6A5，其根据锁存电路6A3和锁存电路6A4的输出判定电源短路故障、接地短路故障、断线故障的故障。
图24是表示本发明的第7实施方式的高端驱动器结构的时序图的一例。在图24所示的时序图中对正常、电源短路故障、断线故障的作用和效果进行说明。
由于是高端驱动器结构，因此CONFIG信号输出H，由于在诊断期间中，DIAG信号为H，因此将高端开关元件3的栅极信号INH_M和低端开关元件4的栅极信号INL_M固定为截止，使高端感测MOS10H3的栅极信号INH_S和低端感测MOS10L3的栅极信号INL_S交替地导通/截止。
由于在负载驱动电路1G处于正常状态时，OUT端子为GND附近的电位，因此在INH_S导通时，高端感测电流IsH成为阈值电流IrefH以上，锁存电路6A3输出H。在INL_S导通时，低端感测电流IsL为阈值电流IrefL以下，锁存电路6A4输出L。此时，在判定电路6A5中，根据锁存电路6A3和锁存电路6A4的输出将负载驱动电路1G判定为正常状态。
在负载驱动电路1G处于电源短路状态时，由于OUT端子为VH附近的电位，因此在INH_S导通时，高端感测电流IsH成为阈值电流IrefH以下，锁存电路6A3输出L。在INL_导通时，低端感测电流IsL成为阈值电流IrefL以上，锁存电路6A4输出H。此时，在判定电路6A5中，根据锁存电路6A3和锁存电路6A4的输出，成为VH_SHD＝H，将负载驱动电路1G判定为电源短路状态。
在负载驱动电路1G处于断线状态时，由于OUT端子是高阻抗，因此在INH_S导通时成为VH附近的电位，在INL_S导通时成为GND附近的电位。在INH_S从导通转移到截止、INL_S从截止转移到导通时，由于OUT端子从VH附近的电位转移到GND附近的电位因此INL_S瞬间性地产生IrefL以上的电流，锁存电路6A4输出H。在INL_S从导通转移到截止、INH_S从截止转移到导通时，由于OUT端子从GND附近的电位转移到VH附近的电位，因此INH_S瞬间性地产生IrefH以上的电流，锁存电路6A3输出H。此时，在判定电路6A5中根据锁存电路6A3和锁存电路6A4的输出，成为OPEN＝H，将负载驱动电路1G判定为断线状态。
图25表示本发明的第7实施方式的低端驱动器结构的时序图的一例。图25所示的时序图对正常、接地短路故障、断线故障的作用和效果进行说明。
由于是低端驱动器结构，因此CONFIG信号输出L，在诊断期间中，由于DIAG信号输出H，因此将高端开关元件3的栅极信号INH_M、低端开关元件4的栅极信号INL_M固定为截止，使高端感测MOS10H3的栅极信号INH_S和低端感测MOS10L3的栅极信号INL_S相互地导通/截止。
在负载驱动电路1G处于正常状态时，由于OUT端子为VH附近的电位，因此在INL_S导通时，低端感测电流IsL成为阈值电流IrefL以上，锁存电路6A4输出H，在INH_S导通时，高端感测电流IsH成为阈值电流IrefH以下，锁存电路6A3输出L。此时，在判定电路6A5中，根据锁存电路6A3和锁存电路6A4的输出将负载驱动电路1G判定为正常状态。
在负载驱动电路1G处于接地短路状态时，由于OUT端子为GND附近的电位，因此在INL_S导通时，低端感测电流IsL成为阈值电流IrefL以下，锁存电路6A4输出L，在INH_导通时，高端感测电流IsH成为阈值电流IrefH以上，锁存电路6A3输出H。此时，在判定电路6A5中，根据锁存电路6A3和锁存电路6A4的输出，成为GND_SHD＝H，将负载驱动电路1G判定为接地短路状态。
在负载驱动电路1G处于断线状态时，由于OUT端子是高阻抗，因此在INH_S导通时成为VH附近的电位，在INL_S导通时成为GND附近的电位。在INH_S从导通转移到截止、INL_S从截止转移到导通时，由于OUT端子从VH附近的电位转移到GND附近的电位，因此INL_S瞬间性地产生IrefL以上的电流，锁存电路6A4输出H。在INL_S从导通转移到截止、INH_S从截止转移到导通时，由于OUT端子从GND附近的电位转移到VH附近的电位，因此INH_S瞬间性地产生IrefH以上的电流，锁存电路6A3输出H。此时，在判定电路6A5中根据锁存电路6A3和锁存电路6A4的输出，成为OPEN＝H，将负载驱动电路1G判定为断线状态。
以上，像说明的那样，在本实施方式的负载驱动电路1G中，由于除了通常的负载驱动动作中的故障检测之外，在负载驱动动作前，能够进行故障检测，因此能够在不产生大电流的情况下检测出故障，从而有利于更高的可靠性、安全性的提高。
并且，通过在负载驱动动作前与负载驱动动作中分别将阈值电流IrefH和IrefL设定为最佳值，而有利于故障检测结果的高可靠化。
并且，利用CONFIG信号切换高端驱动器结构和低端驱动器结构，而能够进行不电磁负载2的连接地的电源的故障检测，从而有利于负载驱动电路1G的灵活化。
另外，在本实施例中，负载驱动动作中的故障检测不是必须的要素。也可以仅通过检测负载驱动动作前的故障所需要的结构要素来实施负载驱动动作前的故障检测。
(第8实施方式)
图26是表示本发明的第8实施方式的负载驱动电路1G的故障检测电路6B的结构的框图。
图26所示的故障检测电路6B具有：作为负载驱动电路1G在通常的负载驱动动作中的故障检测电路的图14所示的故障检测电路6；截止时故障检测电路6B1，其在未驱动负载的期间在从系统请求的诊断期间中进行动作。
截止时故障检测电路6B1具有：逻辑电路6B2，其在诊断期间中将故障检测电路6的输出固定为L；锁存电路6B3，其对高端感测电流IsH和阈值电流IrefH进行比较，而向检测出高端感测电流IsH在阈值电流IrefH以上的上升边缘输出H；锁存电路6B6，其向在检测出IsH为IrefH以上之后结果通过了低通滤波器的输出的上升边缘输出H；锁存电路6B4，其向检测出低端感测电流IsL为阈值电流IrefL以上的上升边缘输出H；锁存电路6B7，其向在检测出IsL为IrefL以上之后结果通过了低通滤波器的输出的上升边缘输出H；以及判定电路6B5，其根据来自锁存电路6B3、锁存电路6B4、锁存电路6B6、锁存电路6B7的输出判定电源短路故障、接地短路故障、断线故障的故障。
图27表示本发明的第8实施方式的高端驱动器结构的时序图的一例。图27所示的时序图对正常、电源短路故障、接地短路故障、断线故障的作用和效果进行说明。由于是高端驱动器结构，因此CONFIG信号输出H。由于在诊断期间中，DIAG信号为H，因此将高端开关元件3的栅极信号INH_M、低端开关元件4的栅极信号INL_M固定为截止，使高端感测MOS10H3的栅极信号INH_S、低端感测MOS10L3的栅极信号INL_S同时导通/截止。
在负载驱动电路1G处于正常状态时，在INH_S和INL_S这双方都截止时，处于GND附近的电位。在使INH_S与INL_S同时导通的瞬间，由于电磁负载2妨碍电流的流动，OUT端子从GND附近的电位上升，因此IsL瞬间性地产生IrefL以上的电流，锁存电路6B4输出H。然后，由于OUT端子返回到GND附近的电位，因此IsH产生阈值电流IrefH以上的电流，锁存电路6B3输出H。并且，由于在滤波器时间经过后，OUT端子成为GND附近的电位，因此IsH产生IrefH以上的电流，由于IsL成为IrefL以下的电流，因此锁存电路6B6输出H，锁存电路6B7输出L。此时，判定电路6B5根据锁存电路6B3、锁存电路6B4、锁存电路6B6、锁存电路6B7的输出判定为正常状态。
在负载驱动电路1G处于电源短路状态时，由于OUT端子为VH附近的电位，因此在使INH_S和INL_S同时导通的瞬间，由于IsL产生IrefL以上的电流因此锁存电路6B4输出H，由于IsH成为IrefH以下的电流，因此锁存电路6B3输出L。在滤波器时间经过之后，由于IsL产生IrefL以上的电流，因此锁存电路6B7输出H，由于IsH成为IrefH以下的电流，因此锁存电路6B6输出L。此时，判定电路6B5根据锁存电路6B3、锁存电路6B4、锁存电路6B6和锁存电路6B7的输出而成为VH_SHD，判定为电源短路状态。
在负载驱动电路1G处于接地短路状态时，由于在使INH_S和INL_S同时导通的瞬间，OUT端子成为GND附近的电位，因此IsH产生IrefH以上的电流，锁存电路6B3输出H，由于ISL成为IrefL以下的电流，因此锁存电路6B4输出L。在滤波器时间经过之后，由于OUT端子也是GND附近的电位，因此IsH产生IrefH以上的电流，锁存电路6B6输出H，由于ISL成为IrefL以下的电流，因此锁存电路6B7输出L。此时，判定电路6B5根据锁存电路6B3、锁存电路6B4、锁存电路6B6、锁存电路6B7的输出，成为GND_SHD＝H，判定为接地短路状态。
在负载驱动电路1G处于断线状态时，在使INH_S和INL_S同时导通的瞬间，由于OUT端子成为GND与VH的中间电位，因此IsH产生IrefH以上的电流，锁存电路6B3输出H，IsL产生IrefL以上的电流，锁存电路6B4输出H。在滤波器时间经过之后，由于OUT端子成为GND与VH的中间电位，因此IsH产生IrefH以上的电流，锁存电路6B6输出H，IsL产生IrefL以上的电流，锁存电路6B7输出H。此时，判定电路6B5根据锁存电路6B3、锁存电路6B4、锁存电路6B6和锁存电路6B7的输出，成为OPEN＝H，判定为断线状态。
图28表示本发明的第8实施方式的低端驱动器结构的时序图的一例。图28所示的时序图对正常、电源短路故障、接地短路故障、断线故障的作用和效果进行说明。
由于低端驱动器结构，CONFIG信号输出L，由于在诊断期间中，DIAG信号为H，因此将高端开关元件3的栅极信号INH_M、低端开关元件4的栅极信号INL_M固定为截止，使高端感测MOS10H3的栅极信号INH_S、低端感测MOS10L3的栅极信号INL_S同时导通/截止。
在负载驱动电路1G处于正常状态时，在INH_S与INL_S这双方都截止时，成为VH附近的电位。在使INH_S和INL_S同时导通的瞬间，由于电磁负载2妨碍电流的流动，OUT端子从VH附近的电位下降，因此IsH瞬间性地产生IrefH以上的电流，锁存电路6B3输出H。然后，由于OUT端子返回VH附近的电位，因此IsL产生IrefL以上的电流，锁存电路6B4输出H。并且，在滤波器时间经过之后，由于OUT端子成为VH附近的电位，因此IsL产生IrefL以上的电流，因此锁存电路6B7输出H，IsH成为IrefH以下的电流，锁存电路6B6输出L。此时，判定电路6B5根据锁存电路6B3、锁存电路6B4、锁存电路6B6、锁存电路6B7的输出判定为正常状态。
在负载驱动电路1G处于电源短路状态时，由于OUT端子为VH附近的电位，因此在使INH_S与INL_S同时导通的瞬间，由于IsL产生IrefL以上的电流，因此锁存电路6B4输出H，由于IsH成为IrefH以下的电流，因此锁存电路6B3输出L。在滤波器时间经过后，由于IsL还产生IrefL以上的电流，因此锁存电路6B7输出H，由于IsH成为IrefH以下的电流，因此锁存电路6B6输出L。此时，判定电路6B5根据锁存电路6B3、锁存电路6B4、锁存电路6B6、锁存电路6B7的输出，成为VH_SHD＝H，判定为电源短路状态。
在负载驱动电路1G处于接地短路状态时，在使INH_S和INL_S同时导通的瞬间，由于OUT端子成为GND附近的电位，因此IsH产生IrefH以上的电流，锁存电路6B3输出H，由于ISL成为IrefL以下的电流，因此锁存电路6B4输出L。在滤波器时间经过后，由于OUT端子还成为GND附近的电位，因此IsH产生IrefH以上的电流，锁存电路6B6输出H，由于ISL成为IrefL以下的电流，因此锁存电路6B7输出L。此时，判定电路6B5根据锁存电路6B3、锁存电路6B4、锁存电路6B6、锁存电路6B7的输出，成为GND_SHD＝H，判定为接地短路状态。
在负载驱动电路1G处于断线状态时，在使INH_S和INL_S同时导通的瞬间，由于OUT端子成为GND与VH的中间电位，因此IsH产生IrefH以上的电流，锁存电路6B3输出H，IsL产生IrefL以上的电流，锁存电路6B4输出H。在滤波器时间经过后，由于OUT端子成为GND与VH的中间电位，因此IsH产生IrefH以上的电流，锁存电路6B6输出H，IsL产生IrefL以上的电流，锁存电路6B7输出H。此时，判定电路6B5根据锁存电路6B3、锁存电路6B4、锁存电路6B6、锁存电路6B7的输出，成为OPEN＝H，判定为断线状态。
以上，像说明的那样，在本实施方式的负载驱动电路1G中，除了负载驱动动作中的故障检测之外，在负载驱动动作前，能够区别地对电源短路故障、接地短路故障、断线故障进行故障检测，能够在不产生大电流的情况下检测故障，从而有利于更高可靠性和安全性的提高。
并且，在负载驱动动作前和负载驱动动作中分别将阈值电流IrefH和IrefL设定为最佳值，从而有利于故障检测结果的更高可靠性。
并且，通过利用CONFIG信号切换高端驱动器结构和低端驱动器结构，而能够不按照电磁负载2的连接地的电源进行故障检测，从而有利于负载驱动电路1G的灵活化。
另外，在本实施例中，负载驱动动作中的故障检测并不是必须的要素。也可以仅通过检测负载驱动动作前的故障所需要的结构要素来实施负载驱动动作前的故障检测。
另外，本发明不限于上述的实施例，包含各种变形例。例如，上述的实施例是为了便于理解地说明本发明而详细说明的，并不一定限定于具备所说明的所有的结构。并且，能够将某实施例的结果的一部分置换为其他实施例的结构，或者，也能够在某个实施例的结构中增加其他的实施例的结构。并且，对各实施例的结构的一部分，都能够进行其他的结构的追加、删除、置换。并且，控制线和信息线表示出在说明上认为需要的情况，在产品方面则未必表示出全部的控制线和信息线。例如，在本发明中，示出由NMOS构成高端开关元件3、低端开关元件4、高端感测MOS5H、低端感测MOS5L的例子，但在由PMOS构成的情况下，只要使用于控制导通/截止的栅极信号的高电平和低电平的极性反转，也能够得到与由NMOS构成的情况相同的效果。
并且，也可以将实施例7至实施例8中说明的高端电流检测电路10H和高端电流检测电路10L应用于实施例1至实施例6中说明的高端电流检测电路5H和低端电流检测电路6L。
并且，也可以通过将实施例1至实施例6中说明的高端电流检测电路5H和低端电流检测电路10L应用于实施例7至实施例8中说明的高端电流检测电路10H和低端电流检测电路10L，而能够在负载驱动前检测断线故障以外的故障。
符号说明
1 负载驱动电路
2 电磁负载
3 高端开关元件
4 低端开关元件
5H 高端电流检测电路
5L 低端电流检测电路
6 故障检测电路
6H 高端故障检测电路
6L 低端故障检测电路
7 预驱动器
8 检测结果比较电路
10H 高端电流检测电路
10L 低端电流检测电路。

Claims (15)

1.一种负载驱动电路，其接受来自电源的电力供给而驱动负载，其特征在于，所述负载驱动电路具有：
高端开关元件，其与所述电源的正极侧连接，输出高端驱动电流；
低端开关元件，其与所述电源的负极侧连接，输出低端驱动电流；
高端电流检测电路，其与所述高端开关元件并联连接，检测高端驱动电流；以及
故障检测电路，其根据所述高端电流检测电路的输出结果来检测所述负载驱动电路的故障状态，
所述高端电流检测电路具有高端感测用开关元件，该高端感测用开关元件根据与所述高端开关元件不同的栅极信号进行动作，由与所述高端开关元件相同种类的设备构成，
所述故障检测电路将所述高端电流检测电路的输出结果、所述高端开关元件的栅极信号、所述高端感测用开关元件的栅极信号作为输入，在所述负载驱动电路与所述负载的连接端子处于与所述电源的正极侧短路状态或者与所述电源的负极侧短路状态的情况下，区别地检测各个故障状态。
2.根据权利要求1所述的负载驱动电路，其特征在于，
与所述高端开关元件的栅极信号处于导通状态的期间相比，所述高端感测用开关元件的栅极信号处于导通状态的期间较长。
3.根据权利要求1所述的负载驱动电路，其特征在于，
所述负载驱动电路具有预驱动器电路，该预驱动器电路根据所述负载驱动电路的控制信号和所述故障检测电路的输出结果，输出所述高端开关元件的栅极信号、所述低端开关元件的栅极信号以及所述高端感测用开关元件的栅极信号。
4.一种负载驱动电路，其接受来自电源的电力供给而驱动负载，其特征在于，所述负载驱动电路具有：
高端开关元件，其与所述电源的正极侧连接，输出高端驱动电流；
低端开关元件，其与所述电源的负极侧连接，输出低端驱动电流；
低端电流检测电路，其与所述低端开关元件并联连接，检测低端驱动电流；以及
故障检测电路，其根据所述低端电流检测电路的输出结果来检测所述负载驱动电路的故障状态，
所述低端电流检测电路具有低端感测用开关元件，该低端感测用开关元件根据与所述低端开关元件不同的栅极信号进行动作，由与所述低端开关元件相同种类的设备构成，
所述故障检测电路将所述低端电流检测电路的输出结果作为输入，根据所述低端开关元件的栅极信号和所述低端感测用开关元件的栅极信号，在所述负载驱动电路与所述负载的连接端子处于与所述电源的正极侧短路状态或者与所述电源的负极侧短路状态的情况下，区别地检测各个故障状态。
5.根据权利要求4所述的负载驱动电路，其特征在于，
与所述低端开关元件的栅极信号处于导通状态的期间相比，所述低端感测用开关元件的栅极信号处于导通状态的期间较长。
6.根据权利要求4所述的负载驱动电路，其特征在于，
该负载驱动电路具有预驱动器电路，该预驱动器电路根据所述负载驱动电路的控制信号和所述故障检测电路的输出结果，输出所述低端开关元件的栅极信号、所述高端开关元件的栅极信号以及所述低端感测用开关元件的栅极信号。
7.一种负载驱动电路，其接受来自电源的电力供给而驱动负载，其特征在于，所述负载驱动电路具有：
高端开关元件，其与所述电源的正极侧连接，输出高端驱动电流；
低端开关元件，其与所述电源的负极侧连接，输出低端驱动电流；
高端电流检测电路，其与所述高端开关元件并联连接，检测高端驱动电流；以及
低端电流检测电路，其与所述低端开关元件并联连接，检测低端驱动电流，
所述高端电流检测电路具有高端感测用开关元件，该高端感测用开关元件根据与所述高端开关元件不同的栅极信号进行动作，由与所述高端开关元件相同种类的设备构成，
所述低端电流检测电路具有低端感测用开关元件，该低端感测用开关元件根据与所述低端开关元件不同的栅极信号进行动作，由与所述低端开关元件相同种类的设备构成，
故障检测电路将所述高端电流检测电路的输出结果、所述低端电流检测电路的输出结果作为输入，根据所述高端开关元件的栅极信号、所述高端感测用开关元件的栅极信号、所述低端开关元件的栅极信号、所述低端感测用开关元件的栅极信号，在所述负载驱动电路与所述负载的连接端子处于与所述电源的正极侧短路状态或者处于与所述电源的负极侧短路状态的情况下，区别地检测各个故障状态。
8.根据权利要求7所述的负载驱动电路，其特征在于，
与所述高端开关元件的栅极信号处于导通状态的期间相比，所述高端感测用开关元件的栅极信号处于导通状态的期间较长，
与所述低端开关元件的栅极信号处于导通状态的期间相比，所述低端感测用开关元件的栅极信号处于导通状态的期间较长。
9.根据权利要求7所述的负载驱动电路，其特征在于，
该负载驱动电路具有预驱动器电路，该预驱动器电路根据所述负载驱动电路的控制信号和所述故障检测电路的输出结果，输出所述低端开关元件的栅极信号、所述高端开关元件的栅极信号、所述低端感测用开关元件的栅极信号以及所述高端感测用开关元件的栅极信号。
10.根据权利要求7所述的负载驱动电路，其特征在于，
该负载驱动电路具有检测结果比较电路，该检测结果比较电路通过比较基于所述高端电流检测电路的输出结果的所述故障检测电路的输出结果与基于所述低端电流检测电路的输出结果的所述故障检测电路的输出结果在所述负载驱动电路的每个控制周期是否一致，来相互诊断所述高端电流检测电路和所述低端电流检测电路的输出结果是否正常。
11.根据权利要求7所述的负载驱动电路，其特征在于，
所述负载驱动电路在未驱动所述负载的待机状态下，设定所述负载驱动电路的故障检测期间，
所述负载驱动电路具有逻辑电路，该逻辑电路用于在所述故障检测期间中，将所述高端开关元件的栅极信号和所述低端开关元件的栅极信号固定为截止，
所述负载驱动电路通过使所述高端感测用开关元件的栅极信号、所述低端感测用开关元件的栅极信号导通、截止，来检测所述负载驱动电路的故障状态。
12.根据权利要求11所述的负载驱动电路，其特征在于，
该负载驱动电路使所述高端感测用开关元件的栅极信号和所述低端感测用开关元件的栅极信号交替地导通、截止，来检测故障状态。
13.根据权利要求11所述的负载驱动电路，其特征在于，
该负载驱动电路使所述高端感测用开关元件的栅极信号和所述低端感测用开关元件的栅极信号同时导通、截止，来检测故障状态。
14.根据权利要求13所述的负载驱动电路，其特征在于，
根据在所述高端感测用开关元件的栅极信号和所述低端感测用开关元件的栅极信号导通的瞬间的所述高端电流检测电路的输出结果、所述低端电流检测电路的输出结果、导通且经过一定时间之后的所述高端电流检测电路的输出结果以及所述低端电流检测电路的输出结果，来检测所述负载驱动电路的故障状态。
15.根据权利要求7所述的负载驱动电路，其特征在于，
相对于所述负载的与所述负载驱动电路连接的端子和相反侧的端子的连接目的地为所述电源的正极侧的结构以及为所述电源的负极侧的结构，
该负载驱动电路具有故障检测电路，该故障检测电路具有针对各个结构的用于切换所述负载驱动电路的故障检测的控制端子。
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