CN112074749A - 负载驱动装置 - Google Patents

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Abstract

以往的方法至少需要1周期的诊断时间以实现脉冲检测,存在诊断时间长的问题。本发明的负载驱动装置具备:同步整流电路,其具有驱动侧开关元件和回流侧开关元件;驱动控制电路,其控制所述同步整流电路;以及电压监视电路,其监视所述同步整流电路的输出端子的电压是否处于规定的电压范围,当所述驱动控制电路收到诊断指令时,以在所述驱动侧开关元件从ON切换至OFF时所述回流侧开关元件也一起变为OFF的方式进行控制,所述电压监视电路在所述驱动侧开关元件和所述回流侧开关元件均变为OFF的期间内所述监视的电压为正常电平的情况下检测到正常状态。

Description

负载驱动装置
技术领域
本发明涉及具备同步整流电路的负载驱动装置。
背景技术
作为负载驱动装置中的异常检测,有时需要进行接电源故障、接地故障、断路的检测,尤其是在面向汽车的检测中,由于燃油效率和安全上的问题,要求在大范围的驱动条件下实现异常的检测。另外,作为驱动负载的电路的一方式的同步整流电路中的断路检测,有检测流至同步整流电路的电流、在未流通有电流的情况下判定为断路的方法。然而,在以低占空比或低电源电压等进行驱动时,流至同步整流电路的电流有时达不到电流检测的精度,在该情况下,有误检测为断路之虞。
作为能在这种低电流条件下实现断路检测的现有技术,有使回流侧开关元件保持OFF状态而使驱动侧开关元件ON/OFF来检测有无输出电压的脉冲、从而判定断路的方法。例如,专利文献1中记载有如下内容:每隔一定周期便将同步整流动作停止一定时间,在该停止期间内通过驱动用开关元件以固定占空比进行脉冲驱动,根据脉冲状的电压信号是否输出至驱动用开关元件的输出端子来判定断路。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2012-143048号公报
发明内容
发明要解决的问题
以往的方法至少需要1周期的诊断时间以实现脉冲检测,存在诊断时间长的问题。
解决问题的技术手段
本发明的负载驱动装置具备:同步整流电路,其具有驱动侧开关元件及回流侧开关元件;驱动控制电路,其控制所述同步整流电路;以及电压监视电路,其监视所述同步整流电路的输出端子的电压,当所述驱动控制电路收到诊断指令时,以在所述驱动侧开关元件从ON切换至OFF时所述回流侧开关元件也一起变为OFF的方式进行控制,所述电压监视电路在所述驱动侧开关元件及所述回流侧开关元件均变为OFF的期间内监视的所述电压处于规定的电压范围的情况下检测到正常状态。
发明的效果
根据本发明,在低负载电流下的驱动中,能在短时间内检测出同步整流电路的输出侧是断路状态还是正常状态。
附图说明
图1为第1实施例中的电路构成图。
图2为表示第1实施例中的占空比较高的情况下的动作的一例的时间图。
图3为表示第1实施例中的占空比较低的情况下的动作的一例的时间图。
图4为第2实施例中的电路构成图。
图5为表示第2实施例的动作的一例的时间图。
图6为第3实施例中的电路构成图。
图7为表示第3实施例的动作的一例的时间图。
图8为第4实施例中的电路构成图。
图9为诊断电流生成电路的电路构成图。
图10为表示第4实施例的动作的一例的时间图。
图11为第5实施例中的电路构成图。
具体实施方式
[第1实施例]
图1展示了本实施例中的电路构成图。
负载驱动装置101具备由高侧FET102和低侧FET103构成的同步整流电路104。同步整流电路104的同步整流电路输出端子105上连接有感性负载106和端子电容器107。在本实施例中,同步整流电路104为负载106连接至电源电压VB的低侧构成,因此,高侧FET102作为回流侧开关元件进行动作,低侧FET103作为驱动侧开关元件进行动作。端子电容器107具有保护同步整流电路104不受来自外部的电涌的影响的作用。
驱动控制电路108按照输入的PWM指令来控制高侧FET102和低侧FET103各自的栅极电压而进行ON/OFF。
电流检测电路109检测流至同步整流电路104的电流,并将检测结果输入至诊断需要与否判定电路110。
诊断需要与否判定电路110将从微电脑等输入的PWM控制的占空比和电流检测电路109的电流检测结果分别与阈值进行比较,根据比较得到的结果将断路诊断结果A输出至或门112、将诊断指令输出至驱动控制电路108。
当驱动控制电路108检测到诊断指令变成H(High)时,转移至后文叙述的诊断模式,在诊断模式中将诊断中信号设为H而输出至电压监视电路111。
电压监视电路111监视诊断模式中的同步整流电路输出端子105的电压,根据与设定于电源电压VB与GND电压之间的电压阈值的比较结果将断路诊断结果B输出至或门112及驱动控制电路108。
在断路诊断结果A和断路诊断结果B中的任一方为表示断路的H信号的情况下,或门112将同步整流电路输出端子105的状态视为断路状态而对断路诊断结果C作H输出。
图2为表示本实施例中的占空比较高的情况下的动作的一例的时间图。具体而言,是占空比高于占空比阈值的情况下的例子。
在平常控制中,驱动控制电路108按照PWM指令使高侧FET102和低侧FET103交替ON/OFF来进行PWM控制。在图2的(a)所示的PWM指令为H的情况下,像图2的(b)所示那样高侧FET102被控制为OFF、像图2的(c)所示那样低侧FET103被控制为ON。在图2的(a)所示的PWM指令为L的情况下,高侧FET102被控制为ON、低侧FET103被控制为OFF。
如图2的(f)所示,在占空比高于占空比阈值的情况下,同步整流电路输出端子105的状态由诊断需要与否判定电路110仅根据图2的(d)所示的电流检测电路109的电流检测结果来加以判定。因此,诊断需要与否判定电路110始终将图2的(g)所示的诊断指令设为L输出。
在电流检测电路109的电流检测结果大于电流阈值的情况下,诊断需要与否判定电路110像图2的(i)所示那样将断路诊断结果A视为正常状态而作L输出。另一方面,在时刻t1,电流检测电路109的电流检测结果小于电流阈值,在该情况下,将图2的(i)所示的断路诊断结果A视为断路状态而作H输出。结果,如图2的(k)所示,或门112将断路诊断结果C视为断路状态而作H输出。
此时,通过将占空比阈值设定为在同步整流电路输出端子105为正常的连接状态、正以占空比阈值以上的占空比加以驱动的情况下流至同步整流电路104的电流必定高于电流阈值这样的值,可以仅靠电流阈值来可靠地判定负载106的状态。
如此,通过在占空比较高的情况下仅使用电流检测电路109的电流检测结果来进行断路诊断,仅靠平常控制就能进行断路诊断而无须将同步整流电路104的控制转移至断路诊断模式。
图3为表示本实施例中的占空比较低的情况下的动作的一例的时间图。具体而言,是占空比为占空比阈值以下的情况下的例子。
在图3的(d)所示的电流检测电路109的电流检测结果为电流阈值以下而且图3的(f)所示的占空比为占空比阈值以下的情况下,诊断需要与否判定电路110像图3的(g)所示那样将诊断指令设为H。在这之外的情况下,诊断需要与否判定电路110像图3的(g)所示那样将诊断指令设为L而输出至驱动控制电路108。
驱动控制电路108收到图3的(g)所示的诊断指令H,在图3的(a)所示的PWM指令的Fall edge(下降沿)t2转移至诊断模式,将高侧FET102和低侧FET103均设为OFF。并且,驱动控制电路108将图3的(h)所示的诊断中信号H输出至电压监视电路111。
在同步整流电路输出端子105的连接状态正常的情况下,诊断模式中的同步整流电路输出端子105的电压会上升至连接有负载106的目标即电源电压VB为止。电压监视电路111将诊断模式中的同步整流电路输出端子105的电压与电压阈值进行比较。于是,如图3的(e)所示,当电压监视电路111检测到规定的滤波时间T内持续同步整流电路输出端子105的电压高于电压阈值的状态这一情况也就是同步整流电路输出端子105的电压处于规定的电压范围这一情况时,将同步整流电路输出端子105的状态判定为正常,像图3的(i)所示那样对断路诊断结果B作L输出。驱动控制电路108在电压监视电路111判定同步整流电路输出端子105的状态为正常的同时结束诊断模式而恢复到平常控制。即,电压监视电路111在检测到正常状态的情况下,向驱动控制电路108发送表示正常状态的信号(断路诊断结果B的L),驱动控制电路108在收到表示正常动作的信号(断路诊断结果B的L)的情况下恢复回流侧开关元件即高侧FET102和驱动侧开关元件即低侧FET103的ON/OFF动作。
在驱动侧开关元件即低侧FET103从ON切换至OFF的时刻转移至诊断模式,诊断模式中高侧FET102、低侧FET103均变为OFF状态,因此,这期间内来自感性负载106的回流电流经由高侧FET102的体二极管流通。此时,在回流中,与高侧FET102被设为ON的平常驱动相比电阻增大,因此,回流电流经由该二极管流通的时间越长,发热就越是增大,有对负载106的行为也产生影响之虞。针对该问题,通过相较于PWM的L期间而言足够短地设定滤波时间T,可以像图3所示那样在1周期以内的短时间内检测到正常状态而恢复至平常控制、将高侧FET102设为ON,因此能减少发热的增大、对负载106的行为的影响。
设定滤波时间T是为了防止噪声等造成的误诊断而更可靠地实施诊断,但也可以不设置滤波时间T而在输出电压超过电压阈值的时间点由电压监视电路111检测到正常状态。在该情况下,正常状态的检测在极短期间内完成,能使发热的增大、对负载106的行为的影响处于最小限度。
对同步整流电路输出端子105在时刻t3为断路状态的情况进行说明。驱动控制电路108收到图3的(g)所示的诊断指令H而在图3的(a)所示的PWM指令的Fall edge t4转移至诊断模式,将高侧FET102和低侧FET103均设为OFF。在该时刻t4,诊断模式中的同步整流电路输出端子105的电压保持即将转移至诊断模式之前的低侧FET103还处于ON时的电压值,因此像图3的(e)所示那样成为GND电位。电压监视电路111在诊断模式中检测到滤波时间内持续同步整流电路输出端子105的电压处于电压阈值以下的状态这一情况,将同步整流电路输出端子105的状态判定为断路,将图3的(j)所示的断路诊断结果B设为H而输出。结果,如图3的(k)所示,或门112将断路诊断结果C视为断路状态而作H输出。
如上所述,在本实施例中,在驱动侧开关元件即低侧FET103从ON切换至OFF的时刻转移至诊断模式。其原因在于,若是在高侧FET102从ON切换到OFF时的时刻将两侧FET设为OFF来进行诊断的情况下,同步整流电路输出端子105的电压在正常状态时和断路状态时都接近电源电压VB,导致正常与断路的区分变得困难。为了避免这种情况,在本实施例中是在低侧FET103从ON切换到OFF时实施诊断,由此,在正常时能成为电源电压VB、断路时能成为GND电压的时刻实施诊断,使得断路与正常的区分变得容易。
根据本实施例,将高侧FET102和低侧FET103两方设为OFF来实施的诊断模式中的断路诊断是根据同步整流电路输出端子105的电压值来判定同步整流电路输出端子105的断路状态和正常状态,因此不依赖于流至同步整流电路104的电流的大小。因此,即便在流至同步整流电路104的电流达不到电流检测电路109的精度、仅靠电流检测结果会有误检测断路之虞这样的以低占空比或低电源电压等进行驱动时,也能可靠地实现断路检测。
图3中,是在电压监视电路111检测到断路后也继续诊断模式,但也可在刚检测到断路后、PWM指令的Rise edge(上升沿)t5等检测到断路后的任意时刻恢复至平常控制。
此外,也可为检测正常状态或断路,在从诊断模式恢复至平常控制的同时将诊断指令设为L,其后在一定周期内持续电流检测结果为电流阈值以下而且占空比为占空比阈值以下的状态的情况下,再次将诊断指令设为H而转移至诊断模式。由此,还可以视需要调整诊断频次而进一步减少发热的增大、对负载106的行为的影响。
图1中,诊断需要与否判定电路110的输入采用的是占空比和电流检测结果,但限于流至同步整流电路104的电流变小这一条件,是为了转移至诊断模式。作为其他例子,诊断需要与否判定电路110也能以同步整流电路104的电源电压VB为输入来代替占空比作为用于判断应流至同步整流电路104的电流的大小的基准,在输入的同步整流电路104的电源电压VB为规定的电压阈值以下的情况下输出诊断指令。进而,作为其他例子,诊断需要与否判定电路110也能以同步整流电路104的电源电压VB为输入来代替占空比作为用于判断应流至同步整流电路104的电流的大小的基准,在来自电流检测电路109的电流检测结果为规定电流以下而且输入的同步整流电路104的电源电压VB为规定电压以下的情况下输出诊断指令。进而,作为其他例子,诊断需要与否判定电路110也能以占空比与同步整流电路104的电源电压VB的积为输入来代替占空比作为用于判断应流至同步整流电路104的电流的大小的基准,在来自电流检测电路109的电流检测结果为规定电流以下而且输入的同步整流电路104的占空比与输入的同步整流电路104的电源电压VB的积为规定积以下的情况下输出诊断指令。进而,诊断需要与否判定电路110也可将诊断指令输出的判定基准仅设为电流检测结果、占空比、电源电压VB、或者占空比与电源电压VB的积中的任1个。或者,也可以不设置前文所述那样的与流至同步整流电路104的电流值相关的判定基准而是每隔PWM指令的一定周期或者每隔一定时间将诊断指令设为H而输出。
[第2实施例]
图4为第2实施例中的电路构成图。本实施例中,负载401的构成与第1实施例不一样。再者,关于与第1实施例共通的构成,标注同一符号并省略说明。
在本实施例中,同步整流电路104为负载401连接至GND、高侧FET102作为驱动侧开关元件进行动作、低侧FET103作为回流侧开关元件进行动作的高侧构成。其他构成与第1实施例相同,在以下的说明中,以不同于第1实施例的部分为中心来进行说明。
图5为表示本实施例的动作的一例的时间图。由于同步整流电路104为高侧构成,因此在平常控制中图5的(a)所示的PWM指令为H时,图5的(b)所示的高侧FET102变为ON、图5的(c)所示的低侧FET103变为OFF。此外,在图5的(a)所示的PWM指令为L时,图5的(b)所示的高侧FET102变为OFF、图5的(c)所示的低侧FET103变为ON。
在本实施例中,电压监视电路111判定同步整流电路输出端子105的正常状态、断路状态用的同步整流电路输出端子105的电压相关的条件与第1实施例不一样。
在同步整流电路输出端子105的状态正常的情况下,从时刻t2开始的滤波时间T内的诊断模式中的同步整流电路输出端子105的电压像图5的(e)所示那样降低到连接有负载401的目标即GND电位为止。因而,电压监视电路111在诊断模式中的同步整流电路输出端子105的电压低于电压阈值的情况下将同步整流电路输出端子105的状态判定为正常,对图5的(j)所示的断路诊断结果B作L输出。
对同步整流电路输出端子105在时刻t3为断路状态的情况进行说明。驱动控制电路108收到图5的(g)所示的诊断指令H而在图5的(a)所示的PWM指令的Fall edge t4转移至诊断模式,将高侧FET102和低侧FET103均设为OFF。在该时刻t4,诊断模式中的同步整流电路输出端子105的电压保持即将转移至诊断模式之前的高侧FET102还处于ON时的电压值,因此像图5的(e)所示那样成为电源电压VB。因而,电压监视电路111在同步整流电路输出端子105的电压为电压阈值以上的情况下将同步整流电路输出端子105的状态判定为断路,将图5的(j)所示的断路诊断结果B设为H而输出。结果,如图5的(k)所示,或门112将断路诊断结果C视为断路状态而作H输出。
像第1实施例及第2实施例中说明过的那样,在低侧构成下,在诊断模式中的同步整流电路输出端子105的电压高于阈值电压时判断为正常,在高侧构成下,在诊断模式中的同步整流电路输出端子105的电压低于阈值电压时判断为正常,通过像这样改变监视电路21的判定条件,不论同步整流电路104是低侧构成还是高侧构成,都能判定同步整流电路输出端子105的正常、断路状态。
[第3实施例]
图6为第3实施例中的电路构成图。本实施例中,PWM指令生成电路601和电流检测电路109的输入输出信号的构成与第1实施例不一样。再者,关于与第1实施例共通的构成,标注同一符号并省略说明。
电流检测电路109输入来自驱动控制电路108的诊断中信号,并将电流检测结果和表示电流检测结果不正确的错误信号输出至PWM指令生成电路601。
PWM指令生成电路601输入电流检测结果、错误信号以及电流指令值,以流至同步整流电路104的电流变得与电流指令值相等的方式生成PWM指令。即,在错误信号为L(表示电流检测结果正确)的情况下,PWM指令生成电路601根据来自电流检测电路109的电流检测结果、以变得与电流指令值相等的方式生成PWM指令。此外,在错误信号为H(表示电流检测结果不正确)的情况下,PWM指令生成电路601忽略来自电流检测电路109的电流检测结果,根据错误信号变为H之前的电流值、以变得与电流指令值相等的方式生成PWM指令。
图7为表示本实施例的动作的一例的时间图。电流检测电路109算出PWM指令的Rise edge起到下一Rise edge为止的相当于1周期的流至同步整流电路104的图7的(d)所示的电流(同步整流电路电流)的平均值,并在其下一周期内将算出结果作为图7的(e)所示的电流检测结果输出。因而,图7中的第1周期的平均电流值是在第2周期的期间内输出,第2周期的平均电流值是在第3周期的期间内输出,以如此方式使各周期的平均电流值延迟1周期来输出。
另外,作为检测同步整流电路104的电流的方法,有根据高侧FET102和低侧FET103的源极-漏极间的电压以及各自的ON电阻来求电流的方法,但在该情况下,在高侧FET102和低侧FET103中的任一方不处于ON时,无法正确检测电流。因此,将高侧FET102和低侧FET103两方设为OFF的诊断模式期间内检测到的电流检测结果不正确。
因此,电流检测电路109根据图7的(j)所示的诊断中信号来检测包含诊断模式期间的周期,在输出其间的平均电流的期间内,将图7的(f)所示的错误信号设为H而输出,由此,将电流检测结果不正确这一情况通知PWM指令生成电路601。具体而言,如图7的(d)所示,包含诊断模式期间的是第2周期、第3周期、第5周期、第6周期,在输出各自的平均电流值的延迟1周期的期间内,图7的(f)所示的错误信号为H。再者,输出第6周期平均的期间未显示在图7中,但该期间内错误信号也是H。
诊断需要与否判定电路110对图7的(e)所示的电流检测结果与电流阈值进行比较,将图7的(i)所示的诊断指令输出至驱动控制电路108。驱动控制电路108收到该诊断指令,将图7的(j)所示的诊断中信号输出至电压监视电路111及电流检测电路109。在从时刻t6开始的滤波时间T内,图7的(f)所示的错误信号为L。另一方面,图7的(g)所示的电压监视电路111得到的输出电压的检测值为H,因此图7的(l)所示的断路诊断结果B为L。
接着,在从时刻t7开始的滤波时间T内,图7的(f)所示的错误信号为H,因此将电流检测结果不正确这一情况通知PWM指令生成电路601。图7的(g)所示的电压监视电路111得到的输出电压的检测值为H,因此图7的(l)所示的断路诊断结果B为L。
在从时刻t8开始的滤波时间T内,图7的(f)所示的错误信号为L。另一方面,电压监视电路111得到的输出电压的检测值为L,因此图7的(l)所示的断路诊断结果B为H,检测到断路。
如此,通过诊断模式中的断路检测将电流检测结果已不正确这一情况通知PWM指令生成电路601,由此,可以避免根据错误的电流检测结果来生成PWM指令这一情况。
在本实施例中,电流检测结果采用的是前一PWM周期的平均值,但在像第1实施例及第2实施例那样实时输出同步整流电路104的电流作为电流检测结果的情况下,也可以将诊断中信号视为错误信号。
[第4实施例]
图8为第4实施例中的电路构成图。本实施例中,诊断电流生成电路801的构成与第1实施例不一样。再者,关于与第1实施例共通的构成,标注同一符号并省略说明。
如图8所示,从驱动控制电路108向诊断电流生成电路801输入诊断中信号。诊断电流生成电路801连接至同步整流电路输出端子105。
图9为诊断电流生成电路801的电路构成图。在诊断中信号为H也就是诊断模式中,诊断电流生成电路801通过开关C901与同步整流电路输出端子105连接而生效。同步整流电路输出端子105经由开关A902、开关B903各方连接到电流源A904、电流源B905。比较器906将同步整流电路输出端子105的电压与电压Vbias进行比较,在同步整流电路输出端子105高于Vbias的情况下输出H,在同步整流电路输出端子105低于Vbias的情况下输出L。比较器906的输出经由反相器907输入至开关A902,并且直接输入至开关B903。在比较器906的输出为H也就是同步整流电路输出端子105高于Vbias的情况下,将开关A902设为OFF、将开关B903设为ON,在比较器906的输出为L也就是同步整流电路输出端子105低于Vbias的情况下,将开关A902设为ON、将开关B903设为OFF。
在开关A902为ON而且开关C901为ON的期间内,电流源A904朝同步整流电路输出端子105流出诊断电流,对端子电容器107进行充电。此外,在开关B903为ON而且开关C901为ON的期间内,电流源B905从同步整流电路输出端子105导入诊断电流,抽取端子电容器107的电荷。由此,诊断电流生成电路801在诊断模式中通过诊断电流对端子电容器107进行充放电,将同步整流电路输出端子105的电压控制为Vbias。
此时,为了避免影响负载106的动作,诊断电流相较于负载106的驱动电流而言设定得足够小。此外,由此,即便在负载106正常连接的情况下,也能充分减小诊断电流所引起的负载106内的电压降,在同步整流电路输出端子105的状态正常的情况下,诊断模式中的同步整流电路输出端子105的电压不会变为Vbias而是上升至电源电压VB附近。另一方面,在同步整流电路输出端子105断路的情况下,同步整流电路输出端子105的电压通过诊断电流被提升至Vbias。再者,此时,Vbias须设定在电压阈值与GND电位之间。
图10为表示本实施例的动作的一例的时间图。在同步整流电路输出端子105的连接状态正常时,在时刻t10、t11,如前文所述,在诊断电流设定得足够小的情况下,诊断模式中的同步整流电路输出端子105的电压像图10的(f)所示那样高于Vbias,从同步整流电路输出端子105导入图10的(e)所示的诊断电流,图10的(f)所示的同步整流电路输出端子105的电压上升至电源电压VB附近。
在同步整流电路输出端子105为断路状态的情况下,在刚转移至诊断模式之后的时刻t12,同步整流电路输出端子105的电压像图10的(f)所示那样为GND,因此,图10的(e)所示的诊断电流流入至同步整流电路输出端子105,同步整流电路输出端子105的电压像图10的(f)所示那样提升至Vbias。当同步整流电路输出端子105的电压达到Vbias时,图10的(e)所示的诊断电流的流出侧与导入侧达到平衡状态,所以在总计上变为0A。
电压监视电路111在诊断模式中检测到滤波时间内持续同步整流电路输出端子105的电压处于电压阈值以下的状态这一情况,将同步整流电路输出端子105的状态判定为断路,将图10的(k)所示的断路诊断结果B设为H而输出。结果,如图10的(l)所示,或门112将断路诊断结果C视为断路状态而作H输出。
如上所述,通过诊断电流生成电路801来控制诊断模式中的同步整流电路输出端子105的电压,由此,能够实现更稳定的诊断。例如,在尽管是断路状态却因为干扰噪声而导致同步整流电路输出端子105的电压变成电压阈值以上的情况下,只要导入诊断电流、在滤波时间内下拉同步整流电路输出端子105的电压,就能防止错误的正常状态判定。
此外,若利用本实施例,则在同步整流电路输出端子105为断路结构的状态下,能将同步整流电路输出端子105与负载106的电源电压VB之间变成了高电阻这一情况检测为断路状态。具体而言,若将希望检测为断路状态的同步整流电路输出端子105与负载106的电源之间的电阻值设为R、将导入的诊断电流设为I,则同步整流电路输出端子105的电压为VB-I×R。通过以该电压值变得低于电压阈值的方式设定诊断电流I的值,能将电阻值R检测为断路状态。
在图8至图10中展示的第4实施例中,以负载106连接到电源电压VB的低侧构成为例进行了说明,但也可为高侧构成。在高侧构成的情况下也一样,能够实现稳定的诊断和断路结构的状态的检测。但此时的Vbias的值须设定在电压阈值与电源电压VB之间。
[第5实施例]
图11为第5实施例中的电路构成图。本实施例中,发动机的气门正时控制系统(以下记作VTC:Valve Timing Control System)1101、故障判定电路1102、以及警告灯1103的构成与第1实施例不一样。再者,关于与第1实施例共通的构成,标注同一符号并省略说明。
在本实施例中,负载驱动装置101搭载于汽车上,通过对装在VTC1101中的螺线管阀进行驱动来控制VTC1101。
VTC1101起到根据发动机的转速、温度、负荷等运转状况来连续改变发动机的气门正时的作用,由此,在整个运转区域内获得最佳气门正时,因此减少从发动机排出的废气中的大气污染物质,而且改善燃料消耗和发动机功率、性能。
故障判定电路1102在断路诊断结果C为H的情况下点亮警告灯1103,将VTC1101的断路通知用户。此时,故障判定电路1102例如也可以仅在一定期间内连续检测到断路诊断结果C的H的情况下判断VTC1101一定发生了断路而点亮警告灯1103等来实施更可靠的警告。
通过像本实施例这样将在诊断模式中使高侧FET102和低侧FET103两个FET变为OFF来实施的断路诊断运用于VTC1101,可以在高占空比到低占空比的整个运转区域内实现断路诊断,进而,即便在VTC1101的驱动电流较小这样的运转区域内,也能在抑制对VTC1101的动作的影响的情况下可靠地实施断路诊断,因此能减少断路诊断造成的废气中的大气污染物质的增加和燃料消耗、发动机功率、性能的劣化。
根据以上说明过的实施方式,获得以下作用效果。
(1)负载驱动装置101具备:同步整流电路104,其具有驱动侧开关元件(高侧FET102或低侧FET103)及回流侧开关元件(低侧FET103或高侧FET102);驱动控制电路108,其控制同步整流电路104;以及电压监视电路111,其监视同步整流电路104的输出端子的电压,当驱动控制电路108收到诊断指令时,以在驱动侧开关元件从ON切换至OFF时回流侧开关元件也一起变为OFF的方式进行控制,电压监视电路111在驱动侧开关元件及回流侧开关元件均变为OFF的期间内监视的电压处于规定的电压范围的情况下检测到正常状态。由此,在低负载电流下的驱动中,能在短时间内检测出同步整流电路的输出侧是断路状态还是正常状态。
本发明不限定于上述实施例,只要无损本发明的特征,则在本发明的技术思想的范围内思索的其他形态也包含在本发明的范围内。此外,也可采用上述实施例组合得到的构成。
符号说明
101…负载驱动装置
102…高侧FET
103…低侧FET
104…同步整流电路
105…同步整流电路输出端子
106…负载
107…端子电容器
108…驱动控制电路
109…电流检测电路
110…诊断需要与否判定电路
111…电压监视电路
112…或门
401…负载
601…PWM指令生成电路
801…诊断电流生成电路
901…开关C
902…开关A
903…开关B
904…电流源A
905…电流源B
906…比较器
907…反相器
1101…VTC(Valve Timing Control System)
1102…故障判定电路
1103…警告灯。

Claims (13)

1.一种负载驱动装置,其特征在于,具备:同步整流电路,其具有驱动侧开关元件及回流侧开关元件;驱动控制电路,其控制所述同步整流电路;以及电压监视电路,其监视所述同步整流电路的输出端子的电压,当所述驱动控制电路接收到诊断指令时,以在所述驱动侧开关元件从ON切换至OFF时所述回流侧开关元件也一起变为OFF的方式进行控制,所述电压监视电路在所述驱动侧开关元件及所述回流侧开关元件均变为OFF的期间内监视的所述电压处于规定的电压范围的情况下检测到正常状态。
2.根据权利要求1所述的负载驱动装置,其特征在于,
所述电压监视电路在检测到正常状态的情况下向所述驱动控制电路发送表示正常状态的信号,所述驱动控制电路在收到表示所述正常状态的信号的情况下恢复所述回流侧开关元件和所述驱动侧开关元件的ON/OFF动作。
3.根据权利要求2所述的负载驱动装置,其特征在于,
所述电压监视电路在所述输出端子的电压于规定的滤波时间内处于所述规定的电压范围的情况下判定为正常状态。
4.根据权利要求3所述的负载驱动装置,其特征在于,具备:电流检测电路,其检测流至所述同步整流电路的电流;以及诊断需要与否判定电路,其在来自所述电流检测电路的电流检测结果为规定值以下的情况下将所述诊断指令输出至所述驱动控制电路。
5.根据权利要求3所述的负载驱动装置,其特征在于,
具备诊断需要与否判定电路,所述诊断需要与否判定电路在输入的所述同步整流电路的占空比为规定占空比以下的情况下将所述诊断指令输出至所述驱动控制电路。
6.根据权利要求3所述的负载驱动装置,其特征在于,
具备诊断需要与否判定电路,若输入的所述同步整流电路的电源电压为规定的电源电压阈值以下,则所述诊断需要与否判定电路输出所述诊断指令。
7.根据权利要求4所述的负载驱动装置,其特征在于,
所述诊断需要与否判定电路在来自所述电流检测电路的电流检测结果为规定电流以下而且输入的所述同步整流电路的占空比为规定占空比以下的情况下输出所述诊断指令。
8.根据权利要求4所述的负载驱动装置,其特征在于,
所述诊断需要与否判定电路在来自所述电流检测电路的电流检测结果为规定电流以下而且输入的所述同步整流电路的电源电压为规定电压以下的情况下输出所述诊断指令。
9.根据权利要求4所述的负载驱动装置,其特征在于,
所述诊断需要与否判定电路在来自所述电流检测电路的电流检测结果为规定电流以下而且输入的所述同步整流电路的占空比与输入的所述同步整流电路的电源电压的积为规定积以下的情况下输出所述诊断指令。
10.根据权利要求4所述的负载驱动装置,其特征在于,
具备PWM指令生成电路,所述PWM指令生成电路根据所述电流检测结果和表示所述电流检测结果不正确这一情况的错误信号,以所述同步整流电路的电流变得与输入的电流指令值相等的方式生成PWM指令,并将生成的所述PWM指令输出至所述驱动控制电路,所述电流检测电路在输出下述期间内检测到的电流值时,将所述错误信号输出至所述PWM指令生成电路,该期间包含所述驱动侧开关元件和所述回流侧开关元件收到所述诊断指令而一同处于OFF的期间。
11.根据权利要求1所述的负载驱动装置,其特征在于,
所述输出端子连接至诊断电流生成电路,所述诊断电流生成电路在断路诊断中根据所述输出端子的电压来流通电流,由此将所述输出端子的电压调整为规定电压。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的负载驱动装置,其特征在于,
所述负载驱动装置对作为负载而装在气门正时控制系统中的螺线管阀进行驱动。
13.根据权利要求12所述的负载驱动装置,其特征在于,
具备警告装置,所述警告装置在所述电压监视电路未检测到所述正常状态的情况下警告所述螺线管阀的故障。
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