DE102017108101A1

DE102017108101A1 - Detektion offener Lastkreise in Ausgangsstufen

Info

Publication number: DE102017108101A1
Application number: DE102017108101.1A
Authority: DE
Inventors: Martin Kaltenegger; Dr. Novak Heinz
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2016-04-15
Filing date: 2017-04-13
Publication date: 2017-10-19

Abstract

Offenbart werden Systeme, Vorrichtungen, Verfahren und Techniken für die Detektion von offenen Lastkreisen in von Ausgangsstufen elektrischer Systeme kommenden Verbindungen.

Description

FACHGEBIET
Diese Anmeldung betrifft allgemein Verfahren, Vorrichtungen und Systeme zur Detektion von offenen Lastkreisen in von Ausgangsstufen elektrischer Systeme kommenden Verbindungen.
HINTERGRUND
In verschiedenen elektrischen Systemen, zum Beispiel in Automobilanwendungen, ist eine zentrale Steuereinheit mit verschiedenen Sensoren gekoppelt, um Eingaben zu empfangen, und mit einer oder mehreren Lasten oder sonstigen Steuereinheiten gekoppelt, um Steuerfunktionen in Bezug auf diese Lasten oder sonstigen Steuereinheiten bereitzustellen. In verschiedenen Systemen ist die zentrale Steuereinheit ansteuerbar, um Lasten oder sonstige Steuereinheiten in einen „EIN“- oder „AUS“-Zustand zu versetzen, indem ein EIN/AUS-Signal für die Last oder sonstige Steuereinheit bereitgestellt wird. In einer Automobilanwendung wird die zentrale Steuereinheit oft als Motorsteuermodul (ECM) bezeichnet. Zusätzlich zur Bereitstellung der Steuerung und Verwaltung von Funktionen in Verbindung mit dem Automobilmotorsystem, ist das ECM oft mit weiteren Steuereinheiten gekoppelt, wie einer Getriebesteuereinheit, einer Antiblockier-Bremssystem-(ABS-)Steuereinheit, einem Körpersteuermodul, einem Klimasteuermodul, einem Zündmodul und einem Antidiebstahlmodul für das Fahrzeug, in dem sich das ECM befindet.
In verschiedenen Beispielen ist das ECM mit einer/einem dieser sonstigen Steuereinheiten oder -modulen über einen Leiter verbunden, der eine Ausgangsstufe (Schaltung) des ECM mit einem Eingang der Steuereinheit oder des Steuermoduls koppelt. Für verschiedene Automobilanwendungen umfasst das ECM eine oder mehrere Ausgangsstufen, die betreibbar sind, um EIN/AUS-Steuersignale für Lasten oder sonstige Steuereinheiten, die vom ECM getrennt sind, bereitzustellen. Zur Veranschaulichung kann das ECM eine Ausgangsstufe (Schaltung) umfassen, die mit einem Eingang eines intelligenten Zündmoduls verbunden ist, wobei das ECM betreibbar ist, um ein EIN/AUS-Steuersignal für das Zündmodul bereitzustellen, das einen EIN- und AUS-Zustand für das intelligente Zündmodul steuert.
Es ist eine Aufgabe, Schaltungen und Verfahren zur Detektion von offenen Lastzuständen bereitzustellen.
ZUSAMMENFASSUNG
Es werden eine Schaltung nach Anspruch 1 sowie ein Verfahren nach Anspruch 21 bereitgestellt. Die Unteransprüche definieren weitere Ausführungsformen.
In einem Beispiel richtet sich die Anmeldung auf eine Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises, die Folgendes umfasst: einen Schaltungsausgang, der konfiguriert ist, eine Ausgangsspannung an einer Last bereitzustellen, einen ersten Schalter, der mit dem Schaltungsausgang gekoppelt ist und der an eine erste Versorgungsspannung gekoppelt ist, der konfiguriert ist, die Last zu schalten, zumindest eine Delta-Spannungsschaltung, die mit dem Schaltungsausgang gekoppelt ist, die konfiguriert ist, eine Delta-Spannung bereitzustellen, worin die Delta-Spannungsschaltung mit dem ersten Schalter gekoppelt ist, um eine Reduktion der Spannungsgröße der ersten Versorgungsspannung auf eine Schaltspannung des ersten Schalters zu erzeugen, die an dem Schaltungsausgang bereitgestellt wird, zumindest eine Stromquelle, die mit dem Schaltungsausgang gekoppelt ist, um einen Strom an dem Schaltungsausgang bereitzustellen, wobei die Stromquelle konfiguriert ist, die Schaltungsspannung, die an dem Schaltungsausgang bereitgestellt ist, im Fall eines offenen Lastkreiszustands zu überwinden, und zumindest einen Komparator, der konfiguriert ist, ein Störungssignal im Fall eines offenen Lastkreiszustands bereitzustellen.
In einem weiteren Beispiel richtet sich die Anmeldung auf ein Verfahren, das Folgendes umfasst: Koppeln eines Schaltungsausgangs einer Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises an eine erste Versorgungsspannung über einen ersten Schalter, um eine Last zu schalten, Erzeugen einer Schaltspannung an dem Schaltungsausgang über zumindest eine Delta-Spannungsschaltung, wenn keine offenen Lastzustände an dem Schaltungsausgang existieren, Erzeugen eines Spannungspegels an dem Schaltungsausgang über zumindest eine Stromquelle, die die Schaltspannung überwindet und eine zweite Ausgangsspannung bereitstellt, die sich von der Schaltspannung unterscheidet, wenn ein offener Lastkreiszustand an dem Schaltungsausgang existiert, und Erzeugen eines Störungssignals durch zumindest einen Komparator, wenn ein offener Lastkreiszustand an dem Schaltungsausgang existiert.
Die Details eines oder mehrerer Beispiele dieser Anmeldung sind in den beigefügten Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung dargelegt. Andere Elemente, Ziele und Vorteile dieser Anmeldung gehen aus der Beschreibung und den Zeichnungen sowie aus den Patentansprüchen hervor.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt ein Blockschaltbild einer beispielhaften Steuereinheit umfassend eine oder mehrere Detektionsschaltungen für offene Lastkreise gemäß einem oder mehreren beispielhaften Verfahren, Vorrichtungen und Systemen, die in der vorliegenden Anmeldung beschrieben sind.
2 zeigt grafische Diagramme verschiedener Signale, die mit konventionellen Detektionstechniken für offene Lastkreise assoziiert werden.
3 zeigt ein schematisches Diagramm einer Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises gemäß einer oder mehreren Techniken, die in der vorliegenden Anmeldung beschrieben sind.
4A und 4B zeigen grafische Darstellungen verschiedener Signale gemäß einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Anmeldung.
5 zeigt ein schematisches Diagramm umfassend eine Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises gemäß einer oder mehreren beispielhaften Techniken, die in der vorliegenden Anmeldung beschrieben sind.
6 zeigt ein schematisches Diagramm umfassend eine Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises gemäß einer oder mehreren beispielhaften Techniken, die in der vorliegenden Anmeldung beschrieben sind.
7 zeigt ein schematisches Diagramm umfassend eine Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises gemäß einer oder mehreren beispielhaften Techniken, die in der vorliegenden Anmeldung beschrieben sind.
8 zeigt ein schematisches Diagramm umfassend eine Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises gemäß einer oder mehreren beispielhaften Techniken, die in der vorliegenden Anmeldung beschrieben sind.
9A zeigt ein schematisches Diagramm umfassend eine Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises gemäß einer oder mehreren beispielhaften Techniken, die in der vorliegenden Anmeldung beschrieben sind.
9B zeigt ein schematisches Diagramm umfassend eine Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises gemäß einer oder mehreren beispielhaften Techniken, die in der vorliegenden Anmeldung beschrieben sind.
10 ist ein Flussdiagramm, das verschiedene Verfahren gemäß den verschiedenen Techniken, die in der vorliegenden Anmeldung beschrieben sind, zeigt.
11 ist ein Flussidagramm, das verschiedene Verfahren gemäß den verschiedenen Techniken, die in der vorliegenden Anmeldung beschrieben sind, zeigt.
Die hierin bereitgestellten Zeichnungen und die Beschreibung zeigen und beschreiben verschiedene Beispiele für die erfindungsgemäßen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme der vorliegenden Anmeldung. Allerdings sind die Verfahren, Vorrichtungen und Systeme der vorliegenden Anmeldung nicht auf die speziellen Beispiele, wie hierin dargestellt und beschrieben, beschränkt, und andere Beispiele und Variationen der Verfahren, Vorrichtungen und Systeme der vorliegenden Anmeldung werden als in den Schutzumfang der vorliegenden Anmeldung fallend betrachtet, wie von einem Fachmann verstanden werden würde.
In verschiedenen hierin bereitgestellten Darstellungen und Beschreibungen wird auf “Masse” oder auf einen Spannungspegel als “Masse” Bezug genommen. Allerdings ist ein Verweis auf „Masse“ oder auf einen Spannungspegel als „Masse“ nicht auf einen beliebigen Spannungspegel oder auf die spezielle Bedeutung von „geerdet“ beschränkt, und soll als ein Verweis auf einen gemeinsamen Spannungspegel zwischen Punkten betrachtet werden, die als gekoppelt mit „Masse“ oder als „an Masse gelegt“ bezeichnet werden. Zusätzlich dazu ist „Masse“ in verschiedenen hierin dargestellten und beschriebenen Beispielen für eine Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises dargestellt oder beschrieben und für eine Last, ein Modul oder eine andere Vorrichtung, die mit der Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises gekoppelt oder die damit zu koppeln ist. In manchen Fällen ist „Masse“ ein gleicher Referenzspannungspegel. Allerdings ist der Massespannungspegel der Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises in verschiedenen Beispielen ein anderer Referenzspannungspegel als der Referenzspannungspegel, der für „Masse“ dargestellt und beschrieben wurde, der an der Last, dem Modul oder einer anderen Vorrichtung bereitgestellt ist, die/das mit der Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises gekoppelt oder damit zu koppeln ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Wie oben angemerkt umfassen verschiedene elektrische Systeme eine zentrale Steuereinheit, die betreibbar ist, um elektrisch mit einer oder mehreren anderen Vorrichtungen wie Sensoren, Lasten oder einem oder mehreren anderen Steuermodulen gekoppelt zu sein. In verschiedenen Beispielen umfassen Ausgangsstufen (elektrische Schaltungen) der zentralen Steuereinheit Schaltungsausgänge, die betreibbar sind, um mit einem Eingang einer Last, einem Eingang eines Moduls oder einem Eingang einer anderen Vorrichtung (jedes davon wird hierin nachfolgend einfach als eine/die „Last“ bezeichnet) über einen Leiter wie einem Draht gekoppelt zu sein. Da dieser Leiter versehentlich getrennt werden kann oder ein Bruch im Leiter auftreten kann, kann ein offener Lastkreiszustand eintreten. In verschiedenen Beispielen liegt ein offener Lastkreiszustand immer dann vor, wenn die elektrische Verbindung zwischen einer Ausgangsstufe wie der Ausgangsstufe der zentralen Steuereinheit und dem Eingang einer Last elektrisch unterbrochen ist, so dass ein Strompfad von der Ausgangsstufe zum Eingang der Last nicht länger existiert. In anderen Beispielen liegt ein offener Lastkreiszustand auch dann vor, wenn die Kopplung zwischen der Ausgangsstufe der zentralen Steuereinheit und dem Eingang der Last, mit der die Ausgangsstufe elektrisch zu koppeln ist, einen hochohmigen Zustand im Vergleich zur Ausgangsstufe darstellt. Ein solcher hochohmiger Zustand liegt dann vor, wenn ein Strompfad für einen Stromfluss von der Ausgangsschaltung der Ausgangsstufe existiert, wenn der Pfad jedoch einen Pfad darstellt, der einen um Vieles höheren ohmschen Widerstand aufweist, als jener, der bereitgestellt werden würde, wenn eine angemessene Kopplung zwischen der Ausgangsstufe und dem Eingang der Last bestehen würde. Ein Beispiel für einen hochohmigen Pfad ist ein Fall, bei dem der Leiter zwischen der Ausgangsstufe und dem Eingang der Last, mit der die Ausgangsstufe zu koppeln ist, tatsächlich unterbrochen ist, jedoch ein Leckstrompfad aus dem Leiter existiert, der einen gewissen Pegel eines Stromflusses von der Ausgangsstufe ermöglicht. Allerdings sind Fälle von hochohmigen Pfadzuständen an der Ausgangsstufe nicht auf kleine Stromflüsse beschränkt, die von Leckströmen hervorgerufen werden, und ein beliebiger Zustand, der auslöst, das ein hochohmiger Pfad an der Ausgangsstufe auftritt, kann als ein „offener Lastkreiszustand“ betrachtet werden. In verschiedenen Beispielen kann ein „offener Lastkreiszustand“ dann als eingetreten definiert werden, wenn nur ein Prozentsatz des Stromflusses zu oder von dem Ausgang der Ausgangsstufe im Vergleich mit einem Nominalwert eines Stromflusses vorliegt, der als ein Ausgangsstromfluss zu oder von der Ausgangsstufe erwartet werden würde, wenn die beabsichtigte Last angemessen mit der Ausgangsstufe gekoppelt ist. Anders ausgedrückt kann ein offener Lastkreiszustand in verschiedenen Beispielen durch einen Prozentsatz des erwarteten Pegels des Stromfluss-(Nominal)Ausgangs zu oder von der Ausgangsstufe definiert werden, wobei der Nominalausgang der Stromfluss ist, der auftreten würde, wenn eine Last, die mit der Ausgangsstufe zu koppeln ist, tatsächlich angemessen elektrisch mit der Ausgangsstufe verbunden ist. Somit hängt eine Definition für einen „offenen Lastkreiszustand“ in verschiedenen Beispielen von der Last ab, die mit der Ausgangsstufe gekoppelt werden soll.
Falls beispielsweise die beabsichtigte Last, die mit einer Ausgangsschaltung einer Ausgangsstufe zu koppeln ist, normalerweise einen Strompfad an der Ausgangsstufe für einen Stromfluss von 100 Milliampere bereitstellt (wenn der Ausgang einen bestimmten Ausgangszustand wie einen „EIN“- oder „AUS“-Zustand bereitstellt), kann ein „offener Lastkreiszustand“ für diese Ausgangsstufe, wenn dieser Ausgangszustand bereitgestellt wird, als ein Stromfluss von 1 % oder weniger (1 Milliampere oder weniger) im Vergleich zu dem erwarteten Ausgangsstromfluss von 100 Milliampere definiert werden. Deshalb kann dieser Stromfluss, falls ein Stromfluss von 1 Milliampere oder weniger von der Ausgangsstufe bereitgestellt wird, wenn das EIN-Zustandssignal ausgegeben wird, als ein hochohmiger Zustand und somit ein „offener Lastkreiszustand“ für diese Ausgangsstufe und diese spezielle Last während dieses speziellen Zustands definiert werden. Von einem Fachmann auf dem Gebiet würde verstanden werden, dass diese „offenen Lastzustände“ basierend auf hochohmigen Zuständen für verschiedene Pegel von Stromflüssen für verschiedene Ausgangsstufen und/oder für verschiedene Lasten definiert werden können und auf unterschiedliche Prozentsätze des Nominalwerts für einen Stromfluss als Schwellenpegel zum Vornehmen der Bestimmung, dass ein hochohmiger Zustand und somit ein „offener Lastkreiszustand“ an der Ausgangsstufe einer gegebenen Ausgangsschaltung vorliegt, eingestellt werden. Deshalb ist ein Verweis auf einen „offenen Lastkreiszustand“, wie in der gesamten Anmeldung verwendet, ein beliebiger Zustand, der von der Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises, die der betreffenden Ausgangsstufe zugeordnet ist, als ein offener Lastkreiszustand detektiert, einschließlich beider tatsächlicher Schaltungen für offene Lastkreise und beliebigen hochohmigen Lastzuständen in Bezug auf die Ausgangsstufe, die eine Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises wie hierin beschrieben oder ein Äquivalent davon verwendet.
Wenn ein offener Lastkreiszustand in einer bestimmten Leiterkopplung einer Ausgangsstufe der zentralen Steuereinheit mit einem Eingang einer Last oder eines anderen Moduls auftritt, kann es sein, dass die zentrale Steuereinheit nicht länger dazu in der Lage ist, die Last oder das Modul wie beabsichtigt zu steuern. In verschiedenen Beispielen ist die Fähigkeit zur Detektion des Auftretens eines offenen Lastkreiszustands wünschenswert. In verschiedenen Anwendungen ist die Detektion des Auftretens eines offenen Lastkreiszustands aufgrund verschiedener Sicherheitsstandards oder rechtlicher Vorschriften erforderlich. Beispielsweise haben verschiedene Regierungsbehörden wie der Bundesstaat Kalifornien sowie die US-Behörde für Umweltschutz (EPA) in Fahrzeuganwendungen On-Board-Diagnoserichtlinien (OBD-2) für Fahrzeuganwendungen angeordnet, wobei die Vorschriften ein Überwachen der Funktionalität einer ECM für Emissions-relevante Funktionen fordern. In solchen Anwendungen müssen Gegentakt-Ansteuerungen, die verwendet werden, um die Zündung von Bipolartransistoren mit isolierter Gate-Elektrode (IGBTs) anzusteuern, die OBD-2-Anforderungen erfüllen und deshalb ist in diesen Anwendungen die Verwendung einer Detektion von offenen Lastkreisen Vorschrift.
In manchen konventionellen Detektionsschaltungen für offene Lastkreise wird die Lastspannung über einen zugehörigen Rückkopplungsanschlussstift, der die Last oder das Modul an einen Ausgang der Steuereinheit koppelt, überwacht. Die Nachteile dieses Ansatzes umfassen die Anforderung für einen zusätzlichen Rückkopplungsanschlussstift und einen zusätzlichen Stecker, der die Steuereinheit und die Last oder das Modul koppelt, wodurch ein zusätzlicher Anschluss auf jeder Vorrichtung zusammen mit dem zusätzlichen Leiter erforderlich ist, sowie die Anforderung für eine Schaltungsanordnung mit einer guter Hochspannungswiderstandsfähigkeit. In verschiedenen Beispielen kann ein Rückkopplungsanschlussstift aufgrund von räumlichen oder anderen Gegebenheiten nicht möglich sein oder ist technisch nicht umsetzbar, z.B. bei der Steuerung eines Smart-Ignition-Moduls in einer Fahrzeuganwendung, wobei die Detektion des offenen Lastkreises am Ausgangsanschlussstift der Ausgangsstufe selbst durchgeführt werden muss. In dem Beispiel für das Smart-Ignition-Modul müsste der Ausgangsanschlussstift der Steuereinheit, die den Eingang des Smart-Ignition-Moduls ansteuert, für die Detektion in einem Drei-Zustands-Modus sein, worin der Steuereingang der Schaltvorrichtung, die an dem Eingang des Smart-Ignition-Moduls verwendet wird, ungesteuert wäre, was aufgrund von Sicherheitssystemen in Fahrzeuganwendungen wie Smart-Ignition-Modulen nicht erlaubt ist. Somit muss in diesen Fällen ein Hochspannungs-Rückkopplungsanschlussstift in konventionellen Systemen die Anforderungen für die Detektion offener Lastkreise mit Gegentakt-Ausgangsstufen erfüllen. Für Eingangsstufen, die über ein Signal von einer Ausgangsstufe einer zentralen Steuereinheit zu steuern sind, kann die Eingangsstufe ein passives Pull-down umfassen, und die Detektion eines offenen Lastkreises ist auch ohne den Rückkopplungsanschlussstift möglich, jedoch auf Kosten der Ausschaltzeit oder mit höherem Leistungsverbrauch aufgrund des niederohmigen externen Widerstands, der verwendet wird, um ein passives Pull-down am Eingang des zu steuernden Moduls bereitzustellen.
2 zeigt grafische Diagramme 210 und 250 verschiedener Signale, die mit konventionellen Detektionsverfahren für offene Lastkreise assoziiert werden. Diagramm 210 zeigt Spannungssignale in Bezug auf die Zeit, und Diagramm 250 zeigt einen Pull-up-Strom in Bezug auf die Zeit. Für die Detektion offener Lastkreise in Fällen, in denen ein passives Pull-down am Eingang verwendet wird, wird ein schwacher Pull-up-Strom während der Zeit, in der der Eingang von einem „AUS“-Zustand durch das Signal, das von einer Ausgangsstufe der zentralen Steuereinheit bereitgestellt wird, in einen „EIN“-Zustand versetzt wird, zu Beginn der Einschaltphase für eine definierte (kurze) Detektionszeit beaufschlagt. Dieser Zeitraum ist in 2 als Zeitraum 202 dargestellt. die Detektion eines offenen Lastkreiszustands wird nach Ablauf der Detektionszeit durchgeführt, die in 2 zu Zeitpunkt 204 dargestellt ist. Ein offener Lastkreiszustand wird detektiert, falls die Ausgangsspannung 210 nach Ablauf der Detektionszeit über der Schwellenspannung 212 für den offenen Lastkreis liegt, wie durch Spannungspegel 204 in 2 dargestellt. Der schwache Pull-up-Strom muss auf eine solche Art und Weise ausgewählt werden, dass die Ausgangsspannung I_OL·RLast unter der Schwellenspannung für den offenen Lastkreis liegt (I_OL maximaler Strom des offenen Lastkreises, RLast ist der maximale Pull-down-Widerstand am Eingangsanschlussstift). Die Nachteile für diese Technik für die Detektion offener Lastkreise umfassen, dass der „EIN“-Pegel während der Detektion offener Lastkreise von dem Pull-up-Strom und dem externen Widerstand abhängt, was zu einem schwachen Einschalten des Eingangs oder zu keinem Einschalten der IGBT-Vorrichtung am Eingang führen kann. Zusätzlich dazu wird die Detektion offener Lastkreise während der gesamten Einschaltzeit nicht durchgeführt, sondern nur nach Ablauf der Detektionszeit.
1 zeigt ein Blockschaltbild 100 einer beispielhaften Steuereinheit (CU) 110 einschließlich einer oder mehrerer Detektionsschaltungen für offene Lastkreise gemäß einem/einer oder mehreren beispielhaften Verfahren, Vorrichtungen und Systemen, die in der vorliegenden Anmeldung beschrieben sind. In verschiedenen Beispielen ist CU 110 ein Motorsteuermodul (ECM), das in einer Fahrzeuganwendung verwendet wird, obwohl Beispiele für Steuereinheit 110 nicht auf einen beliebigen Typ einer Steuereinheit beschränkt sind und nicht auf eine beliebige Anwendung einer Steuereinheit beschränkt sind. Wie in 1 dargestellt, umfasst CU 110 eine oder mehrere Vorrichtungen oder Schaltungen einschließlich eines Prozessors 112, eines Arbeitsspeichers 114, einer Eingabeverarbeitungsschaltung 116, einer Schnittstelle 118 und einer Ausgangssteuerschaltung 120. Wie dargestellt, sind Prozessor 112, Arbeitsspeicher 114, Eingabeverarbeitungsschaltung 116, Schnittstelle 118 und Ausgangssteuerschaltung 120 kommunikativ über Bus 115 gekoppelt, worin Bus 115 ermöglicht, dass beliebige aus Prozessor 112, Arbeitsspeicher 114, Eingabeverarbeitungsschaltung 116, Schnittstelle 118 und Ausgangssteuerschaltung 120 miteinander kommunizieren, einschließlich der Eingabe und Ausgabe von Daten und anderer Kommunikationssignale zwischen diesen Vorrichtungen und Schaltungen unter Verwendung von Bus 115. Zusätzlich dazu ist Schnittstelle 118 kommunikativ mit Bus 119 gekoppelt, worin Bus 119 mit einer oder mehreren Vorrichtungen gekoppelt ist (nicht in 1 dargestellt), die extern zu CU 110 sind, und worin Schnittstelle 118 konfiguriert ist, es CU 110 zu ermöglichen, mit der einen oder mehreren der Vorrichtungen, die extern zu CU 110 sind, durch Bus 119 zu kommunizieren. In verschiedenen Beispielen ist Bus 119 ein Standardbus wie ein Controller Area Networking (CAN) Bus oder ein Hochgeschwindigkeits-CAN-(H-S-CAN)Bus, jedoch sind Beispiele für Bus 119 nicht auf einen beliebigen speziellen Typ Bus beschränkt, und Schnittstelle 118 ist nicht auf einen beliebigen bestimmten Typ Protokoll zur Verwendung beim Bereitstellen und Empfangen von Kommunikation über Bus 119 beschränkt.
Wie dargestellt umfasst Blockschaltbild 100 eine oder mehrere Eingabevorrichtungen 130, einschließlich Sensor 132 und Modul 134. Sensor 132 ist nicht auf einen beliebigen bestimmten Typ Sensor beschränkt und ein Beispiel für einen beliebigen Typ Sensor, der konfigurierbar ist, durch Eingabeverarbeitungsschaltung 116 mit CU 110 gekoppelt zu werden, und Eingangssignale an CU 110 bereitzustellen. Beispiele für Sensoren umfassen Temperatursensoren, Drucksensoren, Beschleunigungsmesser, Lichtsensoren und Verschlüsseler, die mit Motoren gekoppelt sind, aber wiederum ist der Sensor 132 nicht auf einen beliebigen bestimmten Typ Sensor beschränkt. Ähnlich dazu ist Modul 134 nicht auf einen beliebigen bestimmten Typ Modul beschränkt und ist ein Beispiel für einen beliebigen Typ Modul, der konfigurierbar ist, um durch Eingabeverarbeitungsschaltung 116 mit CU 110 gekoppelt zu werden und Eingangssignale an CU 110 bereitzustellen.
Wie dargestellt umfasst Blockschaltbild 110 eine oder mehrere Ausgabevorrichtungen 140, einschließlich Vorrichtung 142, Modul 144 und Last 146. Vorrichtung 142 ist nicht auf einen beliebigen bestimmten Typ Vorrichtung beschränkt und ist ein Beispiel für einen beliebigen Typ Vorrichtung, der konfigurierbar ist um mit Ausgangssteuerschaltung 120 von CU 110 gekoppelt zu werden und ein Ausgangssignal von Schaltungsausgang 122 der Ausgangssteuerschaltung 120 zu empfangen. In verschiedenen Beispielen ist Schaltungsausgang 122 betreibbar, um ein EIN/AUS-Signal an Vorrichtung 142 bereitzustellen, um Vorrichtung 142 entweder in einen „EIN“-Zustand zu versetzen oder die Vorrichtung 142 in einen „AUS“-Zustand zu versetzen. In verschiedenen Beispielen ist Vorrichtung 142 eine Halbleitervorrichtung wie ein Bipolartransistor oder eine Metalloxid-Feldeffekttransistor(MOSFET-)Vorrichtung, die betreibbar ist, um durch das Ausgangssignal, das von Schaltungsausgang 122 bereitgestellt wird, ein- oder ausgeschalten zu werden. Modul 144 ist nicht auf einen beliebigen bestimmten Typ Modul beschränkt und ist ein Beispiel für einen beliebigen Typ Modul, der konfigurierbar ist, um mit Ausgangssteuerschaltung 120 von CU 110 gekoppelt zu werden und ein Ausgangssignal von Schaltungsausgang 124 der Ausgangssteuerschaltung 120 zu empfangen. In verschiedenen Beispielen ist Modul 144 ein Smart-Ignition-Modul, das in einer Fahrzeuganwendung verwendet wird, aber Modul 144 ist nicht auf einen beliebigen bestimmten Typ Modul beschränkt. In verschiedenen Beispielen ist Schaltungsausgang 124 betreibbar, um ein EIN/AUS-Signal an Modul 144 bereitzustellen, um das Modul 144 entweder in einen „EIN“-Zustand zu versetzen oder um Modul 144 in einen „AUS“-Zustand zu versetzen. In verschiedenen Beispielen erzeugt Modul 144 auch ein Eingangssignal, das zurück an CU 110 geleitet wird, wie z.B. durch Modul 134 dargestellt wird.
Last 146 ist nicht auf einen beliebigen bestimmten Typ Last beschränkt und ist ein Beispiel für einen beliebigen Typ Last, der konfigurierbar ist, um mit Ausgangssteuerschaltung 120 von CU 110 gekoppelt zu werden und ein Ausgangssignal von Schaltungsausgang 126 der Ausgangssteuerschaltung 120 zu empfangen. In verschiedenen Beispielen umfasst beispielhafte Last 146 eine Widerstandslast. In verschiedenen Beispielen umfasst beispielhafte Last 146 eine ohmsche-kapazitive Last. In verschiedenen Beispielen umfasst beispielhafte Last 146 eine induktive Last, die in verschiedenen Beispielen ein zugeordnetes kapazitives Lastelement umfasst. Beispiele für Lasten umfassen Anzeigelämpchen und Motoren, obwohl Last 146 nicht auf ein Anzeigelämpchen oder einen Motor beschränkt ist. In verschiedenen Beispielen ist Schaltungsausgang 126 betreibbar, um ein EIN/AUS-Signal an Last 146 bereitzustellen, um Last 146 entweder in einen „EIN“-Zustand zu versetzen oder um Last 146 in einen „AUS“-Zustand zu versetzen. In verschiedenen Beispielen ist Schaltungsausgang 126 konfiguriert, die elektrische Leistung, die benötigt wird, um Last 146 anzusteuern, von Schaltungsausgang 126 bereitzustellen, und kann somit Last 146 durch Bereitstellen der Ansteuerungsleistung oder durch Nichtbereitstellen der Ansteuerungsleistung an Last 146 Last 146 ein- bzw. ausschalten. In verschiedenen Beispielen stellt Last 146 auch ein Eingangssignal zurück an CU 110 bereit, wie z.B. durch Sensor 132 dargestellt wird, worin Sensor 132 ein Teil der Last 146 oder damit gekoppelt ist, z.B. optisch gekoppelt, elektrisch gekoppelt oder mechanisch gekoppelt und stellt eine Rückkoppelung an die CU110 in Bezug auf den Betrieb von Last 146 bereit. Beispielsweise kann Last 146 einen Motor, z.B. einen Schrittmotor, umfassen und worin Last 146 auch einen Verschlüsseler umfasst, der betreibbar ist, um eine Rückkoppelung (Sensor 132) an CU110 in Bezug auf den Drehzustand des Schrittmotors bereitzustellen, wie von Fachleuten auf dem Gebiet verstanden wird. In verschiedenen Beispielen sind einer oder mehrere der Schaltungsausgänge 122, 124, 126 konfiguriert, eine Detektion eines offenen Lastkreises in Bezug auf einen beliebigen offenen-Lastkreis-Zustand/Zustände, die in Bezug auf die Verbindungen zwischen Schaltungsausgängen 122, 124 und 126 und Vorrichtung 142, Modul 144 bzw. Last 146 existieren, gemäß den hierin offenbarten Verfahren, Vorrichtungen und Systemen bereitzustellen.
In verschiedenen Beispielen umfasst Prozessor 112 einen oder mehrere Mikroprozessoren und ist konfiguiert, Programme zu speichern, Signale und Daten zu empfangen, diese empfangenen Signale und Daten zu verarbeiten und Ausgangssignale bereitzustellen und Daten basierend auf den gespeicherten Programmen auszugeben. In verschiedenen Beispielen ruft der Prozessor Daten aus einem Arbeitsspeicher 114 ab und speichert sie dort. In verschiedenen Beispielen werden verschiedene Signale, einschließlich Programme, durch Schnittstelle 118 über Bus 119 abgerufen und in Arbeitsspeicher 114 gespeichert oder durch Prozessor 112 verarbeitet oder von Prozessor 112 verarbeitet sowie in Arbeitsspeicher 114 gespeichert. In verschiedenen Beispielen werden Eingangssignale von einer oder mehreren Eingabevorrichtungen 130 durch Eingabeverarbeitungsschaltung 116 empfangen und werden von Prozessor 112 verarbeitet. In verschiedenen Beispielen werden Eingangssignale, die durch Eingabeverarbeitungsschaltung 116 empfangen werden, in Verbindung mit einem oder mehreren Programmen von Prozessor 112 verwendet, um Ausgangssignale zu erzeugen, die an Ausgangssteuerschaltung 120 bereitgestellt werden. Diese Ausgangssignale, die an Ausgangssteuerschaltung 120 bereitgestellt werden, sind konfiguriert, den Betrieb einer oder mehrerer aus Vorrichtungen 142, Modul 144 und Last 146 zu steuern.
In verschiedenen Beispielen ist Ausgangssteuerschaltung 120 betreibbar, Ausgangssignale an einer oder mehreren Ausgangsvorrichtungen 140 basierend auf den Ausgangssignalen bereitzustellen, die von Prozessor 112 an der Ausgangssteuerschaltung 120 bereitgestellt wurden. In verschiedenen Beispielen umfasst die Ausgangssteuerschaltung 120 eine Detektionsschaltungsanordnung für offene Lastkreise für einen oder mehrere Schaltungsausgänge 122, 124 und 126. In verschiedenen Beispielen ist Ausgangssteuerschaltung 120 konfiguriert, ein Alarmsignal bereitzustellen, wenn ein offener Lastkreiszustand von Ausgangssteuerschaltung 120 detektiert wird. In verschiedenen Beispielen umfasst die Detektion eines offenen Lastkreiszustands das Erzeugen eines Alarmsignals und Bereitstellen des Alarmsignals als eine Ausgabe aus Ausgangssteuerschaltung 120. In verschiedenen Beispielen wird das Alarmsignal zum weiteren Verarbeiten an Prozessor 112 bereitgestellt, was in verschiedenen Beispielen das Bereitstellen zusätzlicher Signale an Ausgangssteuerschaltung 120 in Bezug auf Befehle umfasst, die Veränderungen an einem oder mehreren Ausgangssignalen betreffen, die an Schaltungsausgängen 122, 124 und 126 bereitgestellt werden. In verschiedenen Beispielen, als Antwort auf ein Alarmsignal, das die Detektion eines offenen Lastkreiszustands an einer oder mehreren der Schaltungsausgänge 122, 124 und 126 angibt, ist Prozessor 112 konfiguriert, Steuersignale an Ausgangssteuerschaltung 120 bereitzustellen, die verursachen, dass Ausgangssteuerschaltung 120 ein Ausgangssignal modifiziert, das an einem oder mehreren der Schaltungsausgängen 122, 124 und 126 bereitgestellt ist. In verschiedenen Beispielen umfasst das Steuersignal, das von Prozessor 112 als Antwort auf ein Alarmsignal an einem oder mehreren der Schaltungsausgänge 122, 124 und 126 bereitgestellt wird, ein Steuersignal, um zu verursachen, dass Ausgangssteuerschaltung 120 ein Signal bereitstellt, das einen oder mehrere der Schaltungsausgänge 122, 124, 126 ausschalten würde, an denen der Schaltungsausgang 122, 124 oder 126 einen offenen Lastkreiszustand auf der Verbindung zwischen dem Schaltungsausgang 122, 124 und 126 und der Vorrichtung 142, dem Modul 144 bzw. der Last 146 in Bezug auf einen oder mehrere dieser Schaltungsausgänge detektiert hat. In verschiedenen Beispielen wird der spezielle Ausgang der Schaltungsausgänge 122, 124 und 126, an dem der offene Lastkreiszustand detektiert wurde, zusammen mit einem oder mehreren anderen Ausgängen der Schaltungsausgänge 122, 124 und 126 als Antwort auf das Steuersignal ausgeschaltet, das von Prozessor 112 als Antwort auf das Alarmsignal gesendet wurde, das angibt, dass ein offener Lastkreiszustand detektiert wurde.
In verschiedenen Beispielen ist CU 110 konfiguriert, ein Ausgangssignal über Bus 119 durch Schnittstelle 118 an anderen Vorrichtungen, die extern zur CU 110 sind, bereitzustellen, wenn ein offener Schaltungszustand detektiert wird. In verschiedenen Beispielen ist Arbeitsspeicher 114 konfiguriert, Informationen in Bezug auf das Auftreten der Detektion eines offenen Lastkreiszustands zu speichern, einschließlich, aber nicht beschränkt auf das Speichern von Informationen in Bezug darauf, welcher der Schaltungsausgänge der Ausgangssteuerschaltung 120 einen offenen Lastkreiszustand aufgewiesen hat, der detektiert wurde. In verschiedenen Beispielen können Informationen über Datum und Zeitpunkt in Bezug auf die Detektion des offenen Lastkreiszustands in Arbeitsspeicher 114 gespeichert werden. In verschiedenen Beispielen können Informationen in Bezug auf den Zustand, in dem sich ein Schaltungsausgang zum Zeitpunkt des Detektierens eines offenen Lastkreiszustands befunden hat, in Arbeitsspeicher 114 gespeichert werden. Beispielsweise kann der offene Lastkreiszustand während einer Übergangsphase von einem „AUS“-Zustand in einen „EIN“-Zustand oder während einer Phase nach dem Übergang vom „AUS“-Zustand in den „EIN“-Zustand detektiert werden, während der Schaltungsausgang einen Signalpegel aufrechterhalten hat, der auf den „AUS“-Zustand der Vorrichtung, des Moduls oder Last hinweist, die/das mit dem Schaltungsausgang zu koppeln wäre, als der offene Lastkreiszustand auftrat. Zusätzlich dazu kann der offene Lastkreiszustand während einer Übergangsphase von dem „EIN“-Zustand zum „AUS“-Zustand oder während einer Phase nach dem Übergang vom „EIN“-Zustand in den „AUS“-Zustand detektiert werden, während der Schaltungsausgang einen Signalpegel aufrechterhalten hat, der den „AUS“-Zustand für die Vorrichtung, das Modul oder die Last angibt, die/das mit dem Schaltungsausgang zu koppeln wäre, wenn der offene Lastkreiszustand auftrat.
3 zeigt ein schematisches Diagramm 300, das eine Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise gemäß einem oder mehreren beispielhaften Verfahren umfasst, die in der vorliegenden Anmeldung beschrieben sind. Zu den grundlegenden Prinzipien der Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise zählen ein Schaltungsausgang, der niederohmig auf einen definierten Ausgangsspannungspegel Vaus,O eingeschaltet ist, der gleich groß ist wie ein Versorgungsspannungspegel Vs_aus minus einem Spannungsabfall ΔV. Ein Pull-up-Strom I_OL für die Detektion von offenen Lastkreisen wird während der gesamten Einschaltzeit, in der der Schaltungsausgang vom Bereitstellen eines „AUS“-Zustandsausgangssignals zum Bereitstellen eines „EIN“-Zustandsausgangssignals umgeschaltet wird und während der gesamten Zeit im „EIN“-Zustand beaufschlagt. Falls ein offener Lastkreiszustand in Bezug auf den Schaltungsausgang während dieser Übergangszeit oder während der „EIN“-Zeit auftritt, zieht der Pull-up-Strom I_OL den Schaltungsausgang auf einen Spannungspegel über dem Spannungspegel von Vaus,O und ferner über einen Schwellenspannungspegel für die Detektion offener Lastkreise. Die Versorgungsspannung Vs_aus ist ausgelegt, zu ermöglichen, dass der Schaltungsausgang auf einen Spannungspegel über Vaus,O gezogen wird. Ein Komparator detektiert Ausgangsspannungen über Vaus,O, die ebenfalls über dem Detektionsschwellenspannungspegel liegen. Nach einem sehr kurzen anfänglichen Ladezeitraum wird die Detektion eines offenen Lastkreiszustands während der restlichen Übergangsphase und während des gesamten „EIN“-Zustands durchgeführt. In verschiedenen Beispielen ist der Detektionsschwellenspannungspegel definiert als ein Spannungspegel zwischen der Vs_aus und Vs_aus minus ΔV, z.B. Vs_aus minus ΔV/2, worin Vs_aus die Ausgangsspannung ist, die von der Spannungsversorgung bereitgestellt wird, die mit der Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise gekoppelt ist, und ΔV ist der Spannungsabfallpegel, der von Vs_aus subtrahiert wird, um die Ausgangsspannung Vaus,O am Schaltungsausgang bereitzustellen, wobei Vaus,O am Ende des Übergangs vom „AUS“-Zustand in den „EIN“-Zustand bereitgestellt wird und wenn keine offenen Lastzustände am Schaltungsausgang vorliegen. In verschiedenen Beispielen wird der Pull-up-Strom I_OL für die Detektion offener Lastkreise auch während der Zeit nach der Übergangsphase von dem „AUS“-in den „EIN“-Zustand beaufschlagt und bleibt beaufschlagt, während die Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise das „EIN“-Zustandsausgangssignal weiterhin bereitstellt. Somit stellt die Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise in verschiedenen Beispielen nach dem sehr kurzen anfänglichen Ladezeitraum, wenn vom „AUS“- in den „EIN“-Zustand gewechselt wird, die Detektion von offenen Lastkreiszuständen für den verbleibenden Übergangszeitraum bereit und führt die Detektion der offenen Lastkreiszustände während der gesamten Zeit fort, in der sich die Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise im „EIN“-Zustand befindet.
In verschiedenen Beispielen umfasst die Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise eine Delta-Spannungsschaltung (ΔV) 320 und eine Stromquelle 350, die mit einem Schaltungsausgang 360 gekoppelt ist. Wie dargestellt, ist ein erster Knoten 313 der Delta-Spannungsschaltung 320 durch einen ersten Schalter 312 mit einer Spannungsversorgung (Vs_aus) gekoppelt, und ein zweiter Knoten 315 der Delta-Spannungsschaltung 320 ist durch einen zweiten Schalter 330 an Masse 317 gelegt. Wie dargestellt, ist der erste Schalter 312 mit Steuereinheit 314 gekoppelt, worin Steuereinheit 314 betreibbar ist, um Schalter 312 so zu steuern, dass Schalter 312 den ersten Knoten 313 mit der Spannungsversorgung 310 verbindet oder davon trennt. Der erste Schalter 312 ist nicht auf einen beliebigen bestimmten Typ Schalter beschränkt und in verschiedenen Beispielen ist er eine Halbleitervorrichtung wie ein Festzustandrelais (SSR), ein Bipolartransistor, ein Metalloxid-Feldeffekttransistor (MOSFET), eine komplementäre Metalloxid-Halbleiter(CMOS-)Vorrichtung, ist jedoch auf keine dieser Vorrichtungen oder auf keinen bestimmten Typ Vorrichtung beschränkt und kann jeder andere Typ Vorrichtung sein, der als eine Schaltvorrichtung wie hierin beschrieben und dargestellt in der Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise verwendet werden kann. Steuerschaltung 314 kann eine beliebige Vorrichtung sein, die betreibbar ist, um von der Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise gesteuert werden kann, um ein Steuersignal bereitzustellen, das betreibbar ist, um den Zustand von Schalter 312 zu steuern. Ähnlich dazu ist ein zweiter Schalter 330 mit Steuereinheit 332 gekoppelt, worin Steuereinheit 332 betreibbar ist, um Schalter 330 zu steuern, so dass Schalter 330 den zweiten Knoten 315 mit Masse 317 verbindet oder ihn davon trennt. Der zweite Schalter 330 ist nicht auf einen beliebigen bestimmten Typ Schalter beschränkt und ist in verschiedenen Beispielen eine Halbleitervorrichtung wie ein SSR, ein Bipolartransistor, eine MOSFET-Vorrichtung, eine CMOS-Vorrichtung, ist jedoch auf keine dieser Vorrichtungen oder auf keinen bestimmten Typ Vorrichtung beschränkt und kann jeder andere Typ Vorrichtung sein, der als eine Schaltvorrichtung wie hierin beschrieben und dargestellt in der Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise verwendet werden kann. Steuerschaltung 332 kann eine beliebige Schaltung sein, die betreibbar ist, um von der Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise gesteuert zu werden, um ein Steuersignal bereitzustellen, das betreibbar ist, um den Zustand des zweiten Schalters 330 zu steuern. Ferner sind der erste Schalter 312 und der zweite Schalter 313 in verschiedenen Beispielen derselbe Typ Vorrichtung, obwohl Beispiele für die Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise nicht auf jene umfassend einen ersten Schalter 312 und einen zweiten Schalter 330 umfassend denselben Typ Vorrichtung beschränkt sind.
In verschiedenen Beispielen umfasst Delta-Spannungsschaltung 320 eine in Serie verbundene Kette aus Vorrichtungen, die wie folgt verbunden sind. Eine ohmsche Last 322 umfasst eine erste Zuleitung, die mit dem ersten Knoten 313 der Delta-Spannungsschaltung 320 gekoppelt ist, und eine zweite Zuleitung, die mit einer ersten Zuleitung der Spannungsquelle 324 gekoppelt ist. Spannungsquelle 324 umfasst einen zweiten Anschluss, der mit einer Anode von Diode 326 gekoppelt ist. Diode 326 umfasst eine Kathode, die mit dem zweiten Knoten 315 der Delta-Spannungsschaltung 320 gekoppelt ist. Beispiele für die Delta-Spannungsschaltung 320 sind nicht auf jene, die eine ohmsche Last 322, eine Spannungsquelle 324 und Diode 326 aufweisen, beschränkt und umfassen in verschiedenen Beispielen einen anderen Satz aus Vorrichtungen oder eine andere Anordnung aus Vorrichtungen oder einen anderen Satz aus Vorrichtungen sowie eine andere Anordnung aus Vorrichtungen, als jene, die in 3 dargestellt sind. Beispielsweise umfasst Delta-Spannungsschaltung 320 in verschiedenen Beispielen nur Diode 326, worin die Anode von Diode 326 direkt mit dem ersten Knoten 313 von Delta-Spannungsschaltung 320 gekoppelt ist, und die Kathode von Diode 326 direkt mit dem zweiten Knoten 315 von Delta-Spannungsschaltung 320 gekoppelt ist, wie durch die gestrichelte Linie 319 in 3 verdeutlicht wird. In verschiedenen Beispielen kann eine beliebige Vorrichtung oder eine Kombination aus Vorrichtungen in der Delta-Spannungsschaltung 320 aufgenommen sein, die betreibbar sind, um eine Spannungsdifferenz bereitzustellen, die durch Spannungsabfall (ΔV) 321 zwischen dem ersten Knoten 313 und dem zweiten Knoten 315 der Delta-Spannungsschaltung 320 dargestellt wird, wenn ein Strom durch die Delta-Spannungsschaltung 320 fließt.
In verschiedenen Beispielen umfasst Stromquelle 350 einen ersten Eingang 351, der mit Spannungsversorgung 310 an Knoten 311 gekoppelt ist und umfasst einen Stromausgang 353, der durch Knoten 355 mit Schaltungsausgang 360 gekoppelt ist. Knoten 355 ist ebenfalls mit dem zweiten Knoten 315 der Delta-Spannungsschaltung 320 gekoppelt. In verschiedenen Beispielen ist Stromquelle 350 eine Stromquelle mit geringem Abfall. Eine Stromquelle mit geringem Abfall ist in verschiedenen Beispielen eine Stromquelle, die betrieben werden kann, um einen Stromausgang ohne einen großen Spannungsabfall am Eingangs- und am Ausgangsanschluss der Stromquelle bereitzustellen und kann betrieben werden, um den Spannungspegel des Ausgangs der Stromquelle auf einen Spannungspegel bei oder nahe dem Spannungspegel hochzuziehen, der am Eingang zur Stromquelle bereitgestellt ist und der ein minimaler Pegel über dem Schwellenpegel für die Detektion eines offenen Lastkreiszustands ist, während die Spannung am Ausgang der Stromquelle nicht hochgezogen wird, wenn der Nominalstrom aus der Stromquelle 350 zugeführt wird. In verschiedenen Beispielen ist Stromquelle 350 eine Stromquelle mit geringem Abfall, die betrieben werden kann, um einen Strom (I_OL) 357 aus Stromausgang 353 an Knoten 355 zuzuführen, wenn Knoten 355 einen Pfad zum Abziehen des Nominalpegels eines Stroms aus der Stromquelle 350 bereitstellt, und worin die Stromquelle 350 betrieben werden kann, um den Spannungspegel, der am Stromausgang 353 vorhanden ist, auf einen Spannungspegel auf gleicher Höhe oder nahe an dem Spannungspegel hochzuziehen, der am ersten Eingang 351 der Stromquelle 350 vorhanden ist, oder in Fällen, in denen nur ein kleiner Strompegel wie ein Leckstrom von einem Strompfad abgezogen wird, der von Knoten 355 bereitgestellt wird. In verschiedenen Beispielen stellt Knoten 355 einen Pfad bereit, um Strom aus der Stromquelle 350 abzuziehen, wenn der zweite Schalter 330 geschlossen ist, wodurch Knoten 355 an Masse gelegt wird. In verschiedenen Beispielen stellt Knoten 355 einen Pfad bereit, um Strom aus Stromquelle 350 abzuziehen, wenn eine Last wie Last 390 aus 3 mit Ausgang 360 gekoppelt ist und Last 390 betreibbar ist, um Strom, der an Ausgang 360 bereitgestellt ist, abzuziehen. In verschiedenen Beispielen ist Delta-Spannungsschaltung 320 aufgrund dessen, dass eine oder mehrere Vorrichtungen, die in die Delta-Spannungsschaltung 320 aufgenommen wurden, als eine Stromblockade agieren, damit Strom den zweiten Knoten 315 der Delta-Spannungsschaltung 320 nicht erreichen kann, nicht betreibbar, um Strom abzuziehen, der an Knoten 355 bereitgestellt ist. Beispielsweise ist Diode 326 betreibbar, um Strom zu blockieren, damit dieser die Delta-Spannungsschaltung 320 durch zweiten Knoten 315 nicht erreichen kann, aber Beispiele für Vorrichtungen, die betreibbar sind, um Strom zu blockieren, damit er die zweite Zuleitung 315 nicht erreicht, sind nicht auf eine Diode beschränkt.
In verschiedenen Beispielen ist Stromquelle 350 betreibbar, wenn Knoten 355 keinen Pfad bereitstellt, um Strom aus Stromquelle 350 abzuziehen oder wenn er nur einen Strompfad bereitstellt, der betreibbar ist, um weniger als den Nominalstromflusspegel für Stromquelle 350 abzuziehen, den Spannungspegel, der am Stromausgang 353 der Stromquelle 350 bereitgestellt wird, auf einen Spannungspegel zu ziehen, der auf derselben Höhe oder nahe an einem Spannungspegel liegt, der an dem ersten Eingang 351 der Stromquelle 350 bereitgestellt ist, aber das liegt über dem minimalen Pegel der Schwelle für die Detektion eines offenen Lastkreiszustands. In verschiedenen Beispielen, wenn Knoten 355 keinen Pfad bereitstellt, um Strom, der aus Stromausgang 353 von Stromquelle 350 bereitgestellt werden könnte, abzuziehen, oder wenn er nur den Strompfad bereitstellt, der betreibbar ist, um weniger als den Nominalstromflusspegel für Stromquelle 350 abzuziehen, ist die Stromquelle 350 betreibbar, den Spannungspegel des Stromausgangs 353 auf dieselbe Höhe oder fast bis auf einen Spannungspegel hochzuziehen, der von Spannungsversorgung 310 an der ersten Zuleitung 351 bereitgestellt wird, und somit den Spannungspegel von Knoten 355 bis auf dieselbe Höhe oder fast auf den Spannungspegel für die Detektion eines offenen Lastkreiszustands zu ziehen.
In verschiedenen Beispielen umfasst eine Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise einen Komparator 340 mit einem ersten Eingang 342, der an Knoten 311 mit Spannungsquelle 310 gekoppelt ist, einen zweiten Eingang 344, der an Knoten 355 gekoppelt ist, und einen Ausgang 346 für die Detektion offener Lastkreise. In verschiedenen Beispielen ist Komparator 340 konfiguriert, einen Spannungsdifferenzpegel, der an Knoten 355 und somit auch an Schaltungsausgang 360 bereitgestellt ist, mit einem Spannungspegel, der durch Spannungsversorgung 310 bereitgestellt wird, zu bestimmen, den Spannungsdifferenzpegel mit einem Schwellenspannungspegel zu vergleichen und ein Ausgangssignal zu erzeugen, das für die Detektion eines offenen Lastkreiszustands steht, wie hierin genauer beschrieben wird. In verschiedenen Beispielen ist Komparator 340 betreibbar, einen Spannungspegel am zweiten Eingang 344 zu empfangen, der für den Spannungspegel steht, der an Schaltungsausgang 360 bereitgestellt wird, den empfangenen Spannungspegel mit einem absoluten Schwellenspannungspegel zu vergleichen, und, falls der empfangene Spannungspegel den absoluten Schwellenspannungspegel überschreitet, ein Ausgangssignal zu erzeugen, das für die Detektion eines offenen Lastkreiszustands, wie hierin genauer beschrieben, steht. In verschiedenen Beispielen stellt der Komparator ein Signal an die Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise bereit, das angibt, dass ein offener Schaltungszustand in Bezug auf Schaltungsausgang 360 detektiert wurde. In verschiedenen Beispielen ist Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise betreibbar, Komparator 340 während bestimmter Zeiten auszuschalten und Komparator 340 während bestimmter Zeiten einzuschalten. In verschiedenen Beispielen ist Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise betreibbar, Komparator 340 auszuschalten, wenn die Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise ein Signal bereitstellt, das einen „AUS“-Zustand an Schaltungsausgang 360 anzeigt, und die Detektion eines offenen Lastkreises während der „AUS“-Zustandsangabe nicht erforderlich ist. In verschiedenen Beispielen ist die Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise betreibbar, Komparator 340 auszuschalten, so dass der Komparator 340 unabhängig von der Spannungsdifferenz, die zwischen dem ersten Eingang 342 und dem zweiten Eingang 344 des Komparators 344 bereitgestellt wird, kein Signal für die Detektion offener Lastkreise an Ausgang 346 für die Detektion offener Lastkreise bereitstellt. In verschiedenen Beispielen ist Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise betreibbar, um Komparator 340 zu einem Zeitpunkt vor einem Zeitpunkt zu aktivieren, wenn die Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise den Schaltungsausgang 360 aus einem „AUS“-Zustand in einen Zustand schaltet, der einen „EIN“-Zustand für eine Last angibt, die betrieben werden kann, um mit Schaltungsausgang 360 gekoppelt zu werden.
Wie dargestellt, ist Schaltungsausgang 360 der Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise betreibbar, um durch Kopplung 303 mit Last 305 gekoppelt zu werden. Last 305 ist nicht auf einen beliebigen bestimmten Typ Last beschränkt und, wie in 3 dargestellt, ist Last 305 ein Beispiel für eine Last, mit der Schaltungsausgang 360 ausgelegt ist, durch Kopplung 303 gekoppelt zu werden. In verschiedenen Beispielen kann beispielhafte Last 390 eine beliebige der Lasten wie Lasten 142, 144 oder 146 sein, die in Bezug auf Ausgabevorrichtungen 140 aus 1 beschrieben und dargestellt sind. Wie in 3 dargestellt, umfasst Last 305 eine Vorrichtung 390 mit einem Eingang 391, der mit einem Leiter 380 gekoppelt ist, eine erste ohmsche Last 392, die eine Schaltvorrichtung 394 mit einer Versorgungsspannung, Vversorgung_Last, koppelt und eine zweite ohmsche Last 396, die Eingang 391 an Masse legt. Wie dargestellt, ist Schaltvorrichtung 394 eine Halbleitervorrichtung mit einem Gate, das mit Eingang 391 gekoppelt ist, und einem Emitter (oder einer Source in einem Beispiel, in dem ein Halbleiter vom MOSFET-Typ für Schaltvorrichtung 394 verwendet wird), der an Masse gelegt ist. Der Kollektor (oder ein Drain in einem Beispiel, in dem ein Halbleiter vom MOSFET-Typ für die Schaltvorrichtung 394 verwendet wird) ist mit einem geschalteten Ausgang 393 gekoppelt. In verschiedenen Beispielen ist die Schaltvorrichtung 394 ein Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode (IGBT).
Wie von einem Fachmann auf dem Gebiet verstanden werden würde, kann geschalteter Ausgang 393 von Schaltvorrichtung 394 gesteuert werden, die durch Bereitstellen eines Spannungsausgangs, der einen „EIN”- oder „AUS”-Zustand basierend auf einem Spannungspegel, der an Eingang 391 empfangen wird, angibt, als Schalter agieren. Wenn beispielsweise ein Spannungspegel gleich oder nahe am Massepegel an Eingang 391 von Vorrichtung 390 durch Ausgang 360 bereitgestellt wird, oder wenn Ausgang 360 in einen Dreifach-Zustandsmodus geschaltet ist, ist die ohmsche Last 396 dazu in der Lage, den Spannungspegel, der an dem Gate der Schaltvorrichtung 394 bereitgestellt ist, auf Masse zu ziehen, wodurch die Schaltvorrichtung 394 auf einen Ausschaltzustand geschaltet wird. Als solcher wird der geschaltete Ausgang 393 durch ohmsche Last 392 auf den Spannungspegel hochgezogen, der durch Versorgungsspannung Vversorgung_Last bereitgestellt wird, die für einen ersten Zustand, z.B. „AUS“, des geschalteten Ausgangs 393 steht. Diese Anordnung wird manchmal als „passives Pull-down“ bezeichnet, da ohmsche Last 396 betrieben werden kann, um den Spannungspegel an Eingang 391 auf Masse zu ziehen, sofern Eingang 391 nicht mit Spannung aus einer anderen Quelle beaufschlagt wird, wie Schaltungsausgang 360. Falls ein Spannungspegel, der an Eingang 391 von Vorrichtung 390 nun auf einen Spannungspegel erhöht wird, der geeignet ist, um, wenn er an jenem Gate der Schaltvorrichtung 394 bereitgestellt wird, die Schaltvorrichtung 394 auf einen Sättigungspunkt vorspannt, wobei die Schaltvorrichtung 394 tatsächlich als geschlossener Schalter agiert, wodurch geschalteter Ausgang 393 mit Masse gekoppelt wird und wodurch ein Spannungspegel bereitgestellt wird, der für einen zweiten Zustand, z.B. einen „EIN“-Zustand, an geschaltetem Ausgang 393 steht, der sich vom ersten Zustand unterscheidet. Deshalb kann Vorrichtung 390 durch Bereitstellen unterschiedlicher Spannungspegel an Eingang 391 der Vorrichtung 390 zwischen einem „AUS“-Zustand und einem „EIN“-Zustand durch die Steuerung des Spannungspegels, der an Eingang 391 bereitgestellt wird, umgeschaltet werden.
Wie in 3 dargestellt ist, kann Schaltungsausgang 360 einer Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise betrieben werden, um mit Eingang 391 von Vorrichtung 390 durch Leiter 380 gekoppelt zu werden. Leiter 380 ist nicht auf einen beliebigen bestimmten Typ Leiter beschränkt und ist in verschiedenen Beispielen ein Draht umfassend Metall oder ein beliebiges anderes leitfähiges Material. In verschiedenen Beispielen ist Leiter 380 ein einzelner Leiter, der in einer Mehrfachleitervorrichtung wie einem Kabel aufgenommen ist. Wie dargestellt koppelt Leiter 380 unter den vorgesehenen Bedingungen Schaltungsausgang 360 der Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise mit Eingang 391 von Vorrichtung 390 und die Spannungspegel, die an Schaltungsausgang 360 bereitgestellt werden, werden von Leiter 380 an Eingang 391 übertragen, wodurch der Zustand der Vorrichtung 390 in Bezug auf einen „AUS“- oder „EIN“-Zustand für Vorrichtung 390 gesteuert wird. In verschiedenen Beispielen agiert Schaltvorrichtung 394 als ein offener Schalter zwischen geschaltetem Ausgang 393 und Masse, falls ein Spannungspegel nahe null an Schaltungsausgang 360 bereitgestellt ist, der für einen „AUS“-Zustand der Vorrichtung 390 steht oder falls sich der Ausgang 360 in einem Dreifachzustandsmodus befindet und somit der Spannungspegel an Eingang 391 von ohmscher Last 396 auf Masse gezogen wird, wodurch ermöglicht wird, dass geschalteter Ausgang 393 auf den Spannungspegel von Spannungsversorgung Vversorgung_Last hochgezogen wird. In verschiedenen Beispielen wird ein geeigneter positiver Spannungspegel an Eingang 391 bereitgestellt, wenn der Spannungspegel, der von Schaltungsausgang 360 und somit an Eingang 391 der Vorrichtung 390 bereitgestellt wird, hoch genug ist, um das Gate der Schaltvorrichtung 394 vorzuspannen, damit die Schaltvorrichtung 394 gesättigt wird, wie von einem Fachmann auf dem Gebiet verstanden werden würde. Unter diesen Bedingungen kann Vorrichtung 390 mit Pulldown-Widerstand 396 ebenfalls betrieben werden, Strom, der von Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise an Schaltungsausgang 360 bereitgestellt wird, abzuziehen.
Wie dargestellt kann ein offener Lastkreiszustand, der durch offenen Lastkreiszustand “X” 382 angegeben wird, in Leiter 380 auftreten und die Verbindung zwischen Schaltungsausgang 360 und Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise und dem Eingang 391 der Vorrichtung 390 unterbrechen. Wie oben angemerkt wurde, kann ein „offener Lastkreiszustand“ auch ein hochohmiger Zustand an Schaltungsausgang 360 sein. Wenn ein Leerlaufzustand auftritt, der durch Leerlaufzustand 382 dargestellt ist, ist der Spannungspegel, der an Ausgang 360 bereitgestellt wird, nicht länger betreibbar sein, um den Zustand der Vorrichtung 390 zu steuern. In verschiedenen Beispielen ist die Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise betreibbar, um das Auftreten des offenen Lastkreiszustands zu detektieren und ein Ausgangssignal an Ausgang 346 für die Detektion von offenen Lastkreisen von Komparator 340 an der Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise bereitzustellen, das angibt, dass der offene Lastenschaltungszustand gerade auftritt. In verschiedenen Beispielen ist der Ausgang 346 für die Detektion offener Lastkreise betreibbar, um ein Ausgangssignal (Störungssignal) bereitzustellen, das angibt, dass ein offener Lastkreiszustand während der gesamten Zeit aufgetreten ist, in der Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise vom Ausgeben einer „AUS“-Zustandsangabe an Schaltungsausgang 360, bis der Ausgangssignalpegel, der den „EIN“-Zustand angibt, an Schaltungsausgang 360 vollständig etabliert wurde. In verschiedenen Beispielen ist der Ausgang 346 für die Detektion offener Lastkreise betreibbar, ein Ausgangssignal bereitzustellen, das angibt, dass ein offener Lastkreiszustand während einer Zeit aufgetreten ist, nachdem das Ausgangssignal, das den „EIN“-Zustand angibt, vollständig an Schaltungsausgang 360 eingestellt wurde, und der Ausgangssignalpegel, der den „EIN“-Zustand angibt, weiterhin von Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise an Schaltungsausgang 360 bestehen bleibt. Beispiele für offene Lastzustände umfassen, sind jedoch nicht beschränkt auf, einen Bruch des Leiters 380. Andere offene Lastzustände können ein Trennen der Kopplung umfassen, die verwendet wird, um Leiter 380 mit Schaltungsausgang 360 zu verbinden. Andere offene Lastzustände können ein Trennen der Kopplung umfassen, die zum Verbinden von Leiter 380 und Eingang 391 von Vorrichtung 390 verwendet wird. Beispiele für offene Lastzustände sind nicht auf diese Beispiele beschränkt und andere Zustände, die verursachen können, dass Schaltungsausgang 360 von Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise von Eingang 391 der Vorrichtung 390 getrennt werden, werden als solche erwogen, die einen offenen Lastkreiszustand umfassen.
Im Betrieb ist eine Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise betreibbar, einen ersten Ausgangszustand bereitzustellen, der für einen “AUS”-Zustand an Schaltungsausgang 360 in verschiedenen Beispielen wie folgt steht. Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise steuert Steuereinheit 314 an, den ersten Schalter 312 zu öffnen oder offen zu lassen und steuert Steuereinheit 332 an, den zweiten Schalter 330 zu schließen oder geschlossen zu lassen. Wenn ein erster Schalter 312 offen ist, wird Delta-Spannungsschaltung 320 von Spannungsversorgung 310 getrennt und kein Strom wird von Delta-Spannungsschaltung 320 am zweiten Knoten 315 bereitgestellt. Zusätzlich dazu ist Schaltungsausgang 360 durch Knoten 355 an Masse 317 gelegt, da der zweite Schalter 330 geschlossen ist, und stellt einen Massepegelspannungsausgang an Schaltungsausgang 360 bereit. Angenommen, dass keine offenen Lastzustände existieren, wird dieser Massepegelspannungsausgang als eine Schaltspannung durch Leiter 380 an Eingang 391 von Vorrichtung 390 bereitgestellt, was verursacht, dass sich Vorrichtung 390 wie oben beschrieben in einem „AUS“-Zustand befindet. Wenn die Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise in dem „AUS“-Zustand konfiguriert ist, kann Stromquelle 350 in verschiedenen Beispielen ausgeschaltet werden, um keinen Einfluss auf den Spannungspegel zu haben, der an Knoten 355 und Schaltungsausgang 360 bereitgestellt ist. In der Alternative kann Stromquelle 350 während des „AUS“-Zustands eingeschaltet gelassen werden, aber da Knoten 355 durch den zweiten Schalter 330 an Masse gelegt ist, fließt der kleine Strom aus Stromquelle 350 von Stromquelle 350 zur Masse, wodurch verhindert wird, dass die Stromquelle 350 den Spannungspegel, der an Knoten 355 bereitgestellt wird, wie oben beschrieben von der Massepegelspannung nach oben zieht. Wie ebenfalls oben beschrieben ist, kann Stromquelle 350 betrieben werden, den Stromfluss, der an Stromausgang 353 bereitgestellt ist, unter diesen Bedingungen an Masse zu regulieren, so dass nur ein kleiner Stromfluss von Stromausgang 353 bereitgestellt wird. In verschiedenen Beispielen ist der Stromausgang, der von Stromquelle 350 bereitgestellt wird, ein Nominalstrom, wenn er während dem „AUS“-Zustand für Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise aktiviert wird. In verschiedenen Beispielen ist dieser Nominalstromfluss in einem einstelligen Prozentsatzbereich des Laststroms, aber liegt über einem Leckstrompegel. In verschiedenen Beispielen liegt der Strom, der von Stromquelle 350 bereitgestellt wird, wenn diese während des „AUS“-Zustands aktiviert ist, falls ein Laststrom 10 Milliampere beträgt, im Bereich von 100 µAmpere, was in etwa 1 % des Laststroms mit 10 Milliampere entspricht. In verschiedenen Beispielen, wenn die Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise den „AUS“-Zustand bereitstellt, wird Komparator 340 ausgeschaltet. In der Alternative bleibt Komparator 340 aktiv, wenn die Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise in dem „AUS“-Zustand ist. Da der Eingang 344 von Komparator 342 allerdings durch den zweiten Schalter 310 an Masse gelegt ist, und Eingang 342 des Komparators 340 mit der Spannung gekoppelt ist, die an Spannungsquelle 310 bereitgestellt ist, ist die Spannungsdifferenz in verschiedenen Beispielen zwischen Eingang 343 und Eingang 344 von Komparator 340 konfiguriert, größer zu sein als der Differenzschwellenwert, der von Komparator 340 verwendet wird, um einen offenen Lastkreiszustand zu detektieren, wie in Bezug auf 4A und 4B näher erläutert wird, und somit stellt Ausgang 346 für die Detektion offener Lastkreise einen Signalpegel bereit, der angibt, dass an Schaltungsausgang 360 kein offener Lastkreiszustand vorliegt. In Beispielen, worin Komparator 340 einen absoluten Schwellenspannungspegel verwendet, um zu bestimmen, ob ein offener Lastkreiszustand an Schaltungsausgang 360 vorliegt, verursacht ein Massepegelspannungseingang an Eingang 344 von Komparator 340, dass der Komparator einen Ausgang an Ausgang 346 für die Detektion offener Lastkreise bereitstellt, der angibt, dass kein offener Lastkreiszustand an Schaltungsausgang 360 vorliegt.
In verschiedenen Beispielen kann Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise wie folgt betrieben werden, um vom Bereitstellen einer „AUS”-Zustandsangabe an Schaltungsausgang 360 zum Bereitstellen eines „EIN”-Zustandsangabe an Schaltungsausgang 360 überzugehen. Vor Beginn des Übergangs von der „AUS“-Zustandsangabe zur „EIN“-Statusangabe kann die Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise betrieben werden, Stromquelle 350 einzuschalten, falls Stromquelle 350 nicht bereits aktiviert wurde und Komparator 340 einzuschalten, falls Komparator 340 nicht bereits aktiviert wurde. Wurden Stromquelle 350 sowie Komparator 340 aktiviert, steuert Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise die zweite Steuereinheit 332 an, um Schalter 330 zu öffnen und wenn Schalter 330 offen ist, steuert sie die erste Steuereinheit 314 an, um den Schalter 312 zu schließen. Das Öffnen des zweiten Schalters 332 trennt Knoten 355 und Schaltungsausgang 360 von Masse. Das Schließen des ersten Schalters 312 koppelt den ersten Knoten 313 der Delta-Spannungsschaltung 320 mit der Spannungsversorgung 310. Angenommen, dass keine offenen Lastzustände an Schaltungsausgang 360 vorliegen, stellen Knoten 355 und Schaltungsausgang 360 einen Pfad für einen Stromfluss aus Spannungsquelle 210 durch Delta-Spannungsschaltung 320 zu Schaltungsausgang 360 bereit, wobei der Stromfluss durch Leiter 380 an die Vorrichtung 390 gelenkt wird, worin der Strom von Vorrichtung 390 abgezogen wird. Der Stromfluss (I_DV) durch Delta-Spannungsschaltung 320 agiert als eine Spannungsquelle, die Vorrichtung 390 mit einem Stromfluss versorgt. Der Stromfluss (I_DV) durch Delta-Spannungsschaltung 320 verursacht, dass eine Spannungsdifferenz, die durch Spannungsabfall (ΔV) 321 angegeben ist, zwischen erstem Knoten 313 und zweitem Knoten 315 von Delta-Spannungsschaltung 320 bereitgestellt wird. Somit geht der Spannungspegel, der am zweiten Knoten 315 und somit auch an Knoten 355 und Schaltungsausgang 360 bereitgestellt wird, von einer Massepegelspannung zu einem Spannungspegel, der geringer ist als der Spannungspegel, der von der Spannungsversorgung 310 bereitgestellt wird, aber auf einen Spannungspegel über, der hoch genug ist, um Schaltvorrichtung 394 von Vorrichtung 390 sättigt, wodurch an Schaltungsausgang 360 ein „EIN“-Spannungspegel bereitgestellt wird, der einen „EIN“-Zustand für Vorrichtung 390 angibt.
Während dieses Übergangs vom Bereitstellen einer „AUS”-Zustandsangabe zum Bereitstellen einer „EIN”-Zustandsangabe und unter der Annahme, dass keine offenen Lastzustände in Bezug auf Schaltungsausgang 360 vorliegen, beginnt Stromquelle 350 mit der Bereitstellung eines Stromflusses (I_OL) von Stromausgang 353 zum Knoten 355, wobei der Stromfluss, der von Stromausgang 353 bereitgestellt wird, an Schaltungsausgang 360 bereitgestellt wird und von Vorrichtung 390, wie oben in Bezug auf den Strom, der von der zweiten Zuleitung 315 der Delta-Spannungsschaltung 320 bereitgestellt wird, beschrieben, abgezogen wird. Wenn jedoch die Stromquelle 350 so konfiguriert ist, dass sie einen Nominalausgangsstrom I_OL aufweist, ist der Pegel des Stromflusses, der von Stromquelle 350 während dieses Übergangs von einem „AUS“-Zustand in einen „EIN“-Zustand bereitgestellt wird, ein Pegel, der verhindert, dass die Stromquelle 350 den Spannungspegel, der an Knoten 355 bereitgestellt wird, nach oben in Richtung des Spannungspegels zieht, der an Stromquelle 350 an einem ersten Eingang 351 bereitgestellt ist. Infolgedessen wird der Spannungspegel, der an Knoten 355 und somit an Schaltungsausgang 360 bereitgestellt wird, von dem Spannungspegel vorgegeben, der am zweiten Knoten 315 der Delta-Spannungsschaltung 320 bereitgestellt wird, wobei die Delta-Spannungsschaltung 320 dazu in der Lage ist, den Strom, der erforderlich ist, um diese Spannung über dem Lastwiderstand 396 zu etablieren, zuzuführen.
In verschiedenen Beispielen überwacht Komparator 340 während dieses Übergangs vom Bereitstellen einer „AUS”-Zustandsangabe zum Bereitstellen einer „EIN”-Zustandsangabe, die Spannungsdifferenz, die zwischen Eingang 342 und 344 von Komparator 340 bereitgestellt wird. Unter diesen Bedingungen wird ein Eingangsspannungspegel an Eingang 342, wie durch Spannungsquelle 310 bereitgestellt, bereitgestellt. Eingang 344, der mit Knoten 355 gekoppelt ist, macht einen Übergang von Spannungspegeln von einer Massepegelspannung bis hin zu einem Spannungspegel durch, der für einen Spannungspegel steht, der an dem zweiten Knoten 315 von Delta-Spannungsschaltung 320 bereitgestellt wird. Nach Abschluss des Übergangs wird ein maximaler Spannungspegel Vaus,O an Knoten 355 bereitgestellt, worin Vaus,O für einen Spannungspegel steht, der unter Verwendung der folgenden Formel berechnet wurde: Vaus,O = Vversorgung_Spannung – ∆V, worin Vversorgung_Spannung für den Spannungspegel steht, der von Spannungsversorgung 310 bereitgestellt wird, und ΔV für den Spannungsabfall ΔV 321 steht, der zwischen dem ersten Knoten 313 und dem zweiten Knoten 315 der Delta-Spannungsschaltung 320 am Ende des Übergangszeitraums von der „AUS“-Zustandsangabe zur „EIN“-Zustandsangabe für die Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise bereitgestellt wird. Für diese Berechnung wird der Einfachheit halber angenommen, dass Schalter 314 ideal ist und keinen Spannungsabfall aufweist. Wenn das Ende des Übergangszustands erreicht wurde, und keine offenen Lastzustände in Bezug auf den Schaltungsausgang 360 aufgetreten sind, wird der maximale Spannungspegel für Vaus,O an Knoten 355 und an Schaltungsausgang 360 bereitgestellt. Am Ende dieser Übergangsphase erreicht der Spannungspegel, der an Schaltungsausgang 360 bereitgestellt wurde, den maximalen Spannungspegel für Vaus,O. Der Strom I_AUS, der aus Ausgang 360 fließt, ist die Summe des Stroms I_OL, der von der Stromquelle 350 bereitgestellt wird, und des Stromflusses I_DV durch die Delta-Spannungsschaltung 320. In verschiedenen Beispielen ist die Differenzspannung, die an Eingang 342 und Eingang 344 des Komparators 340 unter diesen Bedingungen bereitgestellt wird, größer als ein Minimalwert, der als der Schwellendifferenzspannungswert festgelegt wurde, der von Komparator 340 verwendet wird, um einen offenen Lastkreiszustand zu detektieren, und somit ist Komparator 340 betreibbar, ein Signal am Ausgang 346 für die Detektion offener Lastkreise bereitzustellen, das angibt, dass keine offenen Lastzustände an Schaltungsausgang 360 vorliegen.
Wurde das Ende des Übergangs von der „AUS”- zur „EIN”-Zustandsangabe erreicht, erreicht der Stromfluss durch die Delta-Spannungsschaltung 320 einen im Wesentlichen stabilen und maximalen Wert, wodurch verursacht wird, dass die Spannung Vaus,O an Knoten 355 und an Schaltungsausgang 360 bereitgestellt wird. Unter diesen Bedingungen und angenommen, dass keine offenen Lastzustände aufgetreten sind, sollte Vorrichtung 390 vollständig eingeschaltet sein und Komparator 340 stellt keine Angabe bereit, dass ein offener Lastkreiszustand detektiert wurde. Außerdem bleibt Stromquelle 350 aktiviert, wodurch ein Nominalstromfluss I_OL von Stromausgang 353 zu Knoten 355 bereitgestellt wird, aber in einer Konfiguration bleibt, die den Spannungspegel, der an Knoten 355 bereitgestellt wird, nicht über den Spannungspegel Vaus,O zieht, der von Delta-Spannungsschaltung 320 bereitgestellt wird. In verschiedenen Beispielen bleiben Stromquelle 350 und Komparator 340 durchgehend während der „EIN“-Zustandsangabe und nach dem Ende des Übergangs vom Bereitstellen der „AUS“-Zustandsangabe zum Bereitstellen der „EIN“-Zustandsangabe aktiv, und überwachen somit weiterhin den Schaltungsausgang 360 auf jegliches Auftreten von offenen Lastzuständen an Schaltungsausgang 360 während der Zeit, in der die EIN-Zustandsangabe an Schaltungsausgang 360 bereitgestellt wird. Die Spannungspegel in Bezug auf Schaltungsausgang 360 während des „AUS“-Zustands, während des Übergangs vom „AUS“- zum „EIN“-Zustand und nach dem Übergangszustand während des Ruhezustands „EIN“-Zustand, in dem keine offenen Lastkreiszustände existieren, sind in 4A und 4B, Verlauf 422 dargestellt und werden nachstehend genauer beschrieben.
Unter erneuter Bezugnahme auf 3 kann Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise in verschiedenen Beispielen betrieben werden, um vom Bereitstellen einer „AUS“-Zustandsangabe an Schaltungsausgang 360 zum Bereitstellen einer „EIN“-Zustandsangabe am Schaltungsausgang 360 wie folgt umgeschaltet werden. Wie oben beschrieben wurde, kann Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise vor Beginn des Übergangs von der „AUS“-Zustandsangabe zur „EIN“-Zustandsangabe betrieben werden, Stromquelle 350 einzuschalten, falls Stromquelle 350 nicht bereits eingeschaltet ist, und Komparator 340 einzuschalten, falls Komparator 340 nicht bereits eingeschaltet ist. Wurden die Stromquelle 350 sowie der Komparator 340 aktiviert, steuert Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise die zweite Steuereinheit 332 an, um den zweiten Schalter 330 zu öffnen, und nachdem zweiter Schalter 330 geöffnet wurde, steuert sie erste Steuereinheit 314 an, um den ersten Schalter zu schließen. Das Öffnen des zweiten Schalters 332 trennt Knoten 355 und Schaltungsausgang 360 von Masse. Das Schließen des ersten Schalters 312 koppelt die erste Leitung 313 der Delta-Spannungsschaltung 320 mit Spannungsquelle 310. Wurde der Übergang von der „AUS“-Zustandsangabe zur „EIN“-Zustandsangabe eingeleitet und liegt ein offener Lastkreiszustand vor, kann Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise betrieben werden, folgende Aktionen durchzuführen. Wenn der erste Schalter 312 geschlossen und der zweite Schalter 330 offen ist, ist Delta-Spannungsschaltung 320 durch ersten Knoten 313 mit Spannungsquelle 310 gekoppelt und zweiter Knoten 315 ist von Masse getrennt. Die Delta-Spannungsschaltung 320 agiert als eine Spannungsquelle, die als Folge der Spannung, die an Knoten 315 bereitgestellt wird, einen beliebigen Stromfluss an Vorrichtung 390 liefert. Zuerst wird Ausgang 360 auf Vaus,O hochgezogen, wobei 350 Strom I_OL bereitstellt und 320 Strom I_DV bereitstellt, wobei I_DV um Vieles größer ist als I_OL. Bei einem offenen Lastkreiszustand am Ausgang steigt die Spannung über Vaus,O an. Am Pegel von Vaus,O stoppt die Delta-Spannungsschaltung 320 das Zuführen von Strom und nur der Strom I_OL führt Strom zu, der Ausgang 360 weiter über Vaus,O und auch über den Schwellenspannungspegel für offene Lastkreise hochzieht. Wenn die Stromquelle 350 den Spannungspegel, der an Knoten 355 bereitgestellt ist, auf einen Spannungspegel hochzieht, der, basierend auf der Differenz zwischen dem Spannungspegel an Knoten 342 und dem Spannungspegel, der von Spannungsquelle 350 bereitgestellt wird, kleiner ist als der Schwellendifferenzspannungspegel oder einen Schwellenspannungspegel für offene Lastkreise überschreitet, kann Komparator 340 betrieben werden, einen Ausgang an Ausgang 346 für die Detektion offener Lastkreise bereitzustellen, der einen offenen Lastkreiszustand am Schaltungsausgang 360 angibt.
Auf diese Art kann Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise betrieben werden, eine Angabe zu einem offenen Lastkreiszustand während der gesamten Zeit des Übergangs der Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise vom Bereitstellen einer „AUS”-Zustandsangabe zum Bereitstellen einer „EIN”-Zustandsangabe am Schaltungsausgang 360 bereitzustellen. Falls keine offenen Lastzustände während dieser Übergangsphase auftreten, können Stromquelle 350 und Komparator 340 in verschiedenen Beispielen aktiviert bleiben und stellen eine Angabe zu einem offenen Lastkreiszustand bereit, falls ein offener Lastkreiszustand während der Zeit auftritt, in der die Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise die „EIN“-Zustandsangabe weiterhin an Schaltungsausgang 360 bereitstellt. Die Spannungspegel in Bezug auf den Schaltungsausgang 360 während des „AUS“-Zustands, während des Übergangs vom „AUS“-Zustand in den „EIN“-Zustand und nach dem Übergangszustand während des Ruhezustands „EIN“-Zustand, wenn ein offener Lastkreiszustand vorliegt, sind in 4A und 4B dargestellt, wie nachstehend genauer besprochen wird. In verschiedenen Beispielen kann Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise betrieben werden, ein Alarmsignal zu erzeugen, wenn ein Detektionssignal von offenen Lastkreisen, das einen offenen Lastkreiszustand angibt, an Ausgang 346 für die Detektion von offenen Lastkreisen von Komparator 340 erzeugt wird. In verschiedenen Beispielen kann Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise betrieben werden, vom Bereitstellen einer „EIN“-Zustandsangabe zum Bereitstellen einer „AUS“-Zustandsangabe, wie oben beschrieben, überzugehen, wenn ein offener Lastkreiszustand an Schaltungsausgang 360 detektiert wird.
Angenommen, dass kein offener Lastkreiszustand während dieser Übergangsphase vorliegt, stellen Knoten 355 und Schaltungsausgang 360 einen Pfad für einen Stromfluss von Spannungsquelle 310 durch Stromquelle 350 und Delta-Spannungsschaltung 320 zu Schaltungsausgang 360 bereit, wobei der Stromfluss (I_AUS) durch Leiter 380 an Vorrichtung 390 zugeführt wird und von Vorrichtung 390 abgezogen wird. Wie beschrieben kann Delta-Spannungsschaltung 320 betrieben werden, einen Spannungsabfall ΔV 321 zwischen dem ersten Knoten 313 und dem zweiten Knoten 315 von Delta-Spannungsschaltung 320 bereitzustellen. Als Folge geht der Spannungspegel, der am zweiten Knoten 315 und somit auch an Knoten 355 und Schaltungsausgang 360 bereitgestellt ist, von einer Massepegelspannung zu einem Spannungspegel, der kleiner ist als der Spannungspegel, der von Spannungsquelle 310 bereitgestellt wird, aber zu einem Spannungspegel über, der groß genug ist, um Schaltvorrichtung 394 von Vorrichtung 390 zu sättigen, wodurch ein „EIN“-Spannungspegel an Schaltungsausgang 360 bereitgestellt wird, der einen „EIN“-Zustand für Vorrichtung 390 angibt. In verschiedenen Beispielen kann ein Kurzschlusszustand, der durch „Masse“ 384 dargestellt wird, entlang von Leiter 380 auftreten, oder kann einfach durch einen Kurzschluss an Schaltungsausgang 360 auftreten. In verschiedenen Beispielen können Spannungsversorgung 310 sowie Stromquelle 350 betrieben werden, den Stromfluss im Fall eines Kurzschlusszustands, der in Bezug auf den Schaltungsausgang 360 auftritt, zu begrenzen oder den Stromfluss vollständig zu stoppen.
Vorteile der Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise umfassen, dass die Detektion offener Lastkreise während der gesamten Übergangszeit zwischen der „AUS”-Zustandsangabe und der „EIN”-Zustandsangabe für den Schaltungsausgang durchgeführt wird. Ferner kann die Detektion des offenen Lastkreises während der „EIN“-Zustandsangabe fortgesetzt werden, nachdem der Übergang zur „EIN“-Zustandsangabe abgeschlossen wurde. Die Detektion von offenen Lastkreisen beeinflusst das Schaltverhalten des Schaltungsausgangs während des Übergangs nicht, worin die Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises z.B. die Dauer der Übergangszeit nicht verlängert oder die Zeit, die benötigt wird, damit der Schaltungsausgang den Spannungspegel im Ruhezustand (Vaus,O) am Schaltungsausgang bereitstellt, nicht verzögert. Die Detektionszeit bei Auftreten eines offenen Lastkreiszustands ist aufgrund der kleinen Spannungsdifferenz zwischen Vs_aus minus ΔV kurz und die Detektionsschwellenspannung beträgt in verschiedenen Beispielen 10 Millivolt bis 1 Volt und kann in verschiedenen Beispielen kleiner sein als 10 Millivolt, worin konventionelle Detektionsverfahren für offene Lastkreise einen Dreifachzustandsbereich von Spannungen erfordern. Parameter für die Detektion offener Lastkreise wie der maximale offene Lastwiderstand, der minimale offene Lastwiderstand und der maximale Leckstrom sind einfach definierbar. Beispielsweise können die Lastwiderstände in einem Bereich von sehr niedrig, z.B. einstelliger Ohm-Bereich, bis hin zu 20 KOhm liegen. Beispiele für Widerstände, die kennzeichnend für einen „offenen Lastkreiszustand“ wären und einschließlich Widerstände, die einen Wert haben, der doppelt so hoch ist wie der erwartete Widerstandswert der Last, die an den Ausgang einer Lastdetektionsschaltung, wie Schaltungsausgang 260 der Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise. Beispiele für Leckströme, die kennzeichnend für einen „offenen Lastkreiszustand“ wären, könnten im Bereich von µAmpere und in anderen Beispielen in einem Bereich von Milliampere liegen. Zusätzlich dazu müssen keine zusätzlichen Schaltphasen erzeugt werden und von dem Prozessor oder der Mikrosteuereinheit gesteuert werden, die das Detektionsmodul für offene Lastkreise steuert, um eine Detektion eines offenen Lastkreises bereitzustellen, wodurch die Arbeitsbelastung des Prozessors oder der Mikrosteuereinheit verringert wird. Zusätzlich dazu ist/sind keine externe(n) Vorrichtung(en) erforderlich, einschließlich eines Rückkopplungsanschlussstifts oder von Rückkoppelungsleitern, um eine Detektion von offenen Lastkreisen in Bezug auf den Schaltungsausgang 360 der Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise bereitzustellen. Ferner ist keine Dreifachzustandsphase erforderlich, während der die Last ungesteuert wäre, um die Detektion eines offenen Lastkreises unter Verwendung der Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise bereitzustellen, und somit kann die Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise in Anwendungen verwendet werden, in denen die Dreifachzustandsphase nicht erlaubt ist.
4A zeigt eine grafische Darstellung 400 verschiedener Signalpegel gemäß einem oder mehreren Aspekten der vorliegenden Anmeldung. Grafische Darstellung 400 umfasst Diagramm 410 mit einer Spannungsachse 401 und einer Zeitachse 412. Diagramm 410 umfasst eine grafische Darstellung verschiedener Spannungspegel 414, 416, 418, 420 und 440 und verschiedene Zeiträume 402, 404 und 406. Wie in 4A dargestellt ist, umfasst Diagramm 410 verschiedene Spannungsverläufe 422, 424A und 424B, die für verschiedene Spannungspegel stehen, die in verschiedenen Beispielen von Schaltungsausgang 360 der Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise bereitgestellt werden könnten. In verschiedenen Beispielen stellt Spannungspegel 414 den Spannungspegel von Spannungsversorgung 310 dar, Spannungspegel 416 stellt einen Schwellenspannungspegel dar, der verwendet wird, um zu bestimmen, ob ein offener Lastkreiszustand an Schaltungsausgang 360 vorliegt, Spannungspegel 418 steht für einen typischen Spannungspegel Vaus,O, der bereitgestellt wird, wenn die Detektionsschaltung 360 für offene Lastkreise eine „EIN“-Zustandsspannungspegelangabe an Schaltungsausgang 360 bereitstellt, wenn keine offenen Lastkreiszustände vorliegen, und Spannungspegel 420 steht für einen minimalen Spannungspegel, der an Schaltungsausgang 360 bereitgestellt werden muss, damit ein geeignetes „EIN“-Signal zum Einschalten von Vorrichtung 390, gekoppelt an Schaltungsausgang 360, bereitgestellt wird. Wie in 4A dargestellt ist, umfasst Diagramm 450 eine Stromachse 451 und eine Zeitachse 452. Ein Satz aus Strompegeln 452, 454 und 456, die für Strom I_AUS stehen, der von Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise an Ausgang 360 in 3 bereitgestellt wird, ist über Zeiträume 402, 404 und 406 durch Stromverlauf 455 hinweg dargestellt. Wie in 4A dargestellt ist, umfasst Diagramm 450 verschiedene Stromverläufe 455, 455A und 455B, die für verschiedene Strompegel stehen, die in verschiedenen Beispielen von Schaltungsausgang 460 der Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise bereitgestellt werden könnten. In verschiedenen Beispielen steht der Strompegel 454 für den Strompegel von Strom I_AUS am Ausgang 360, der die Summe von I_DV und I_OL ist, wenn kein offener Lastkreiszustand vorliegt. Strompegel 456 steht für den Strompegel von Strom I_OL, der von Stromquelle 356 bereitgestellt wird.
Während Zeitraum 402 stellt die Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise eine “AUS”-Zustandsangabe an Schaltungsausgang 360 bereit, die von Spannungsverlauf 422 dargestellt wird, die einen Strompegel 440 aufweist, der für eine Null-(Masse)Pegelspannung steht. Während Zeitraum 404, der so angegeben ist, dass er an Zeitpunkt 403 beginnt und an Zeitpunkt 405 endet, geht die Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise vom Bereitstellen einer „AUS“-Pegelspannungsangabe an Schaltungsausgang 360 über zum Bereitstellen einer „AN“-Pegelspannungsangabe an Schaltungsausgang 360. Zu Beginn des Zeitraums 404 können Stromquelle 350 und Delta-Spannungsschaltung 320 betrieben werden, einen Strom über I_AUS an Schaltungsausgang 360 bereitzustellen, wie durch Diagramm 450 ausgedrückt, wie durch den Übergang von keinem Stromausgang hin zum Stromausgang dargestellt wird, der für Stromverlauf 455 steht, der in Diagramm 450 von einem Nullpegel 452 auf Pegel 454 ansteigt. Angenommen, dass keine offenen Lastkreiszustände in Bezug auf Schaltungsausgang 360 vorliegen, steigt Spannungsverlauf 422 zu Zeitpunkt 424 auf einen maximalen Spannungspegel 418 an und bleibt auf diesem Spannungspegel, solange keine offenen Lastbedingungen in Bezug auf den Schaltungsausgang 360 auftreten. Zusätzlich dazu bleibt Stromfluss I_AUS, falls keine offenen Lastkreiszustände in Bezug auf Schaltungsausgang 360 vorliegen, auf dem Strompegel 454, wie durch die durchgehende Linie 455A dargestellt wird. Solange keine offenen Lastkreiszustände während Zeitraum 406 auftreten, worin Zeitraum 406 für eine Zeit steht, in der Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise in der „EIN“-Zustandsangabephase bleibt, bleibt Spannungsverlauf 422 auf Spannungspegel 418. Wie in 4A dargestellt ist, liegt Spannungsverlauf 422 während der Zeiträume 402, 404 und 406 unter dem Spannungspegel 416, der für einen Schwellenspannungspegel steht, der verwendet wird, um zu bestimmen, ob ein offener Lastkreiszustand vorliegt. In verschiedenen Beispielen verwendet Komparator 340 unter solchen Bedingungen Spannungspegel 416 als einen absoluten Schwellenspannungspegel zum Bestimmen, ob ein offener Lastkreiszustand vorliegt, und wenn Komparator 340 Spannungspegel 422 an Eingang 344 empfängt, da dieser Spannungspegel geringer ist als die Schwelle, Spannungspegel 416, bestimmt Komparator 340, dass keine offenen Lastzustände in Bezug auf Schaltungsausgang 360 vorliegen. In der Alternative kann der Komparator 340 in verschiedenen Beispielen betrieben werden, eine Spannungsdifferenz 428 von Spannungsverlauf 422 in Bezug auf den Spannungsversorgungspegel 414 zu vergleichen und zu bestimmen, ob die Spannungsdifferenz 428 größer ist als eine Schwellenspannungsdifferenz 426 (die für die Spannungsdifferenz zwischen Spannungspegel 414 und Schwellenspannungspegel 416 steht). Falls Spannungsdifferenz 428 größer ist als Spannungsdifferenz 426, kann der Komparator betrieben werden, um wiederum zu bestimmen, dass keine offenen Lastkreiszustände in Bezug auf Schaltungsausgang 360 vorliegen.
In der Alternative steigt die Ausgangsspannung, die an Schaltungsausgang 360 bereitgestellt wird, zu Zeitpunkt 403, wenn die Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises die Übergangsphase beginnt, die von Zeitraum 404 dargestellt wird, falls ein offener Lastkreiszustand in Bezug auf Schaltungsausgang 360 vorliegt, anfänglich wie durch Spannungsverlauf 455 dargestellt, auf einen Pegel auf Spannungspegel 418 an. Während dieser Anfangszeit folgt auch der Strom I_AUS dem Pfad, der von Verlauf 455 dargestellt wird, und steigt anfangs auf den Strompegel 454. Allerdings wurde der Ausgangsknoten 360 zu Zeitpunkt 424 auf den Spannungspegel 418 hochgezogen, und kein Strompfad oder nur ein extrem kleiner Strompfad besteht für Strom, der von Stromquelle 350 oder von Knoten 355 bereitgestellt wird. Als Folge fällt der Stromfluss I_AUS auf den Pegel von I_OL ab, wie durch (gestrichelte Linie) 455B dargestellt. Gestrichelte Linie 455B steht für den Stromfluss I_OL, der von Stromquelle 350 bereitgestellt und von Knoten 355 übrig bleibt, wie wenn ein hochohmiger Zustand an Ausgang 360 besteht. Da ein offener Lastkreiszustand an Ausgang 360 vorliegt, zieht die Stromquelle 350 den Spannungspegel an Ausgang 360, wie durch Spannungsverlauf (gestrichelte Linie) 424A dargestellt wird, auf einen Spannungspegel über dem Schwellenspannungspegel 416, der jedoch geringer ist als Spannungspegel 414 für Spannungsversorgung 310, wie durch Spannungsverlauf (gestrichelte Linie) 424B dargestellt wird.
Wenn der Spannungspegel 424A über den Schwellenspannungspegel 416 zu Zeitpunkt 424C ansteigt, hat der Komparator 340 in verschiedenen Beispielen Spannungspegel 424-(A-B) an Eingang 344 empfangen, der die absolute Schwellenspannung 416 übersteigt und der basierend darauf, dass Verlauf 424A und 424B diesen Schwellenspannungspegel 416 überstiegen haben, bestimmt, dass Spannungsverlauf 424 einen offenen Lastkreiszustand angibt, der an Schaltungsausgang 360 vorliegt. In der Alternative kann der Komparator 340 in verschiedenen Beispielen betrieben werden, eine Spannungsdifferenz 430 von Spannungsverlauf 424 in Bezug auf den Spannungsversorgungspegel 414 zu vergleichen, und falls die Spannungsdifferenz 430 geringer ist als eine Schwellenspannungsdifferenz 426 (die für die Spannungsdifferenz zwischen Spannungspegel 414 und Schwellenspannungspegel 416 steht), kann der Komparator betrieben werden, wiederum zu bestimmen, dass ein offener Lastkreiszustand in Bezug auf den Schaltungsausgang 360 vorliegt.
Wie in 4B ferner dargestellt wird, müssen keine offenen Lastkreiszustände in Bezug auf den Spannungsausgang 360 für Spannungsverlauf 422 während der Übergangsperiode vorliegen, die von Zeitraum 404 dargestellt wird, aber an einem gewissen Zeitpunkt während des Zeitraums 406, der von Zeitpunkt 407 dargestellt wird, tritt ein offener Lastkreiszustand in Bezug auf Schaltungsausgang 360 auf. Wie oben angeführt ist, setzt die Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise die Überwachung auf offene Lastkreiszustände in Bezug auf den Schaltungsausgang 360 während der „EIN“-Zustandsangabe fort, die von Zeitraum 406 dargestellt wird, auch wenn keine offenen Lastkreiszustände während des Übergangszeitraums 404 detektiert wurden. Wie in 4B dargestellt ist, stellt der Strompfad, der von Ausgang 360 bereitgestellt wird, keinen Pfad für einen Stromfluss bereit, falls ein offener Lastkreiszustand zuerst während Zeitraum 406 auftritt, oder stellt nur einen extrem kleinen Pfad für den Stromfluss bereit, wobei der Stromverlauf 455 auf den Stromflusspegel 456 des Stromflusses (gestrichelte Linie 455B), wie oben in Bezug auf 4A beschrieben, abfällt. Wenn Stromfluss 455 auf den Pegel des Stromflusses 456 abfällt, wie durch gestrichelte Linie 455B dargestellt, kann Stromquelle 350 betrieben werden, zu verursachen, dass der Spannungspegel, der an Schaltung 360 bereitgestellt ist, wie durch Spannungsverlauf (gestrichelte Linie) 442A dargestellt, auf einen Pegel über dem Schwellenspannungspegel 416 ansteigt, wie durch Spannungspegel (gestrichelte Linie) 442B dargestellt. Wie in 4B dargestellt, zeigen Spannungsverlauf 442A und 442B einen Spannungspegel an dem Schaltungsausgang, der bei Auftreten des offenen Lastkreiszustands in Bezug auf Schaltungsausgang 360 auf einen Pegel über dem Schwellenspannungspegel 416 ansteigt. Wie oben in Bezug auf Spannungsverlauf 424A und 424B dargestellt ist, kann Komparator 340 betrieben werden, ein Ausgangssignal bereitzustellen, das angibt, dass ein offener Lastkreiszustand an Schaltungsausgang 360 detektiert wurde, wenn Spannungsverlauf 442A–B auf einen Spannungspegel über Schwellenspannungspegel 416 zu Zeitpunkt 442C ansteigt. Während diese Darstellungen und Detektionsverfahren für offene Lastkreise, wie sie in 4A und 4B dargestellt sind, in Bezug auf die Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise beschrieben wurden, sind diese Techniken nicht auf die Anwendung durch die Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise, die in Bezug auf 3 beschrieben wurde, beschränkt, und es gilt zu verstehen, dass diese Verfahren oder Variationen dieser Verfahren auch von den zusätzlichen beispielhaften Detektionsschaltungen für offene Lastkreise oder Variationen davon, wie in der vorliegenden Anmeldung beschrieben, angewendet werden können.
5 zeigt ein schematisches Diagramm 500 umfassend eine Detektionsschaltung 501 für offene Lastkreise gemäß einem oder mehreren beispielhaften Verfahren, die in der vorliegenden Anmeldung beschrieben sind. In verschiedenen Beispielen umfasst die Detektionsschaltung 501 für offene Lastkreise eine Delta-Spannungsschaltung (ΔV) 520 und eine Stromquelle 550, die mit einem Schaltungsausgang 560 gekoppelt ist. Wie dargestellt, ist ein erster Knoten 511 der Delta-Spannungsschaltung 520 mit einer Spannungsversorgung (Vs_aus) 510 gekoppelt, und ein zweiter Knoten 513 von Delta-Spannungsschaltung 520 ist mit einer ersten Zuleitung von Halbleitervorrichtung 514 gekoppelt. Eine zweite Leitung von Halbleitervorrichtung 514 ist mit Masse 516 gekoppelt, und ein Gate von Halbleiter 514 ist mit Steuereinheit 526 gekoppelt. In verschiedenen Beispielen ist Steuereinheit 526 konfiguriert, ein Steuersignal am Gate von Halbleitervorrichtung 514 bereitzustellen, um Halbleiter 514 zu steuern, damit sie als Schalter zum Verbinden und Trennen des zweiten Knotens 513 der Delta-Spannungsschaltung 520 und Masse 516 agiert.
In verschiedenen Beispielen umfasst Delta-Spannungsschaltung 520 Halbleitervorrichtung 512 und einen Verstärker 524. Wie dargestellt umfasst Halbleitervorrichtung 512 eine erste Leitung, die mit dem ersten Knoten 511 von Delta-Spannungsschaltung 520 gekoppelt ist und eine zweite Leitung, die mit dem zweiten Knoten 513 von Delta-Spannungsschaltung 520 gekoppelt ist. Verstärker 524 umfasst einen ersten Eingang 521, der mit Steuereinheit 522 gekoppelt ist, einen zweiten Eingang 523, der mit zweitem Knoten 513 von Delta-Spannungsschaltung 520 gekoppelt ist, und einen Ausgang 525, der mit einem Gate der Halbleitervorrichtung 512 gekoppelt ist. In verschiedenen Beispielen kann Steuereinheit 522 betrieben werden, eine Referenzspannung (Vref) am ersten Eingang 521 von Verstärker 524 bereitzustellen, und der Ausgangsspannungspegel, der am zweiten Knoten 513 vorhanden ist, wird als Rückkoppelung am zweiten Eingang 523 von Verstärker 524 bereitgestellt. Verstärker 524 ist konfiguriert, eine Ausgangsspannung an Ausgang 525 bereitzustellen, die, wenn Halbleitervorrichtung 512 damit beaufschlagt wird, ermöglicht, dass Halbleitervorrichtung 512 die Spannung, die von Spannungsversorgung 510 an Knoten 511 zugeführt wird, auf einen Spannungspegel am zweiten Knoten 513 reguliert, der derselbe oder im Wesentlichen derselbe ist wie der Spannungspegel, der als Vref am Eingang 521 des Verstärkers 524 bereitgestellt wird.
Auf diese Weise wird die Spannung, die an Knoten 555 bereitgestellt wird, präzise von Halbleitervorrichtung 512 und Verstärker 524 gesteuert, damit sie im Wesentlichen gleich wie die Vref-Spannung ist, die am Eingang 521 des Verstärkers 524 bereitgestellt wird, wenn die Delta-Spannungsschaltung 520 aktiviert ist und eine geeignete Last mit Schaltung 560 gekoppelt ist. In verschiedenen Beispielen ist die Vref-Spannung und somit der Spannungspegel, der an Schaltungsausgang 560 bereitgestellt wird, wenn Delta-Spannungsschaltung 520 aktiviert ist und eine geeignete Last mit Schaltung 560 verbunden ist, so eingestellt, dass sie geringer ist als der Spannungspegel, der von Spannungsversorgung 510 bereitgestellt wird, und geringer ist als die Schwellenspannung für die Detektion eines offenen Lastkreiszustands, jedoch groß genug ist, um einen angemessenen Spannungspegel bereitzustellen, um ein „EIN“-Zustandssignal für Vorrichtung 590 bereitzustellen, die mit Schaltungsausgang 560 gekoppelt ist. In verschiedenen Beispielen wird der „EIN“-Spannungspegel, der am zweiten Knoten 513 der Delta-Spannungsschaltung 520 bereitgestellt ist, wenn eine geeignete Last mit Schaltungsausgang 560 gekoppelt ist, als Vaus,O bezeichnet und wird als Vaus,O = Vversorgung_aus – ΔD berechnet, worin Vversorgung_aus der Spannungspegel ist, der von Spannungsversorgung 510 bereitgestellt wird und ΔV für den Spannungsabfall ΔV (529) zwischen erstem Knoten 511 und zweitem Knoten 513 von Delta-Spannungsschaltung 520 als Folge der Regulation von Halbleitervorrichtung 512 durch Verstärker 524 steht, der an Schaltungsausgang 560 und Last 590 bereitgestellt ist.
Halbleitervorrichtungen 512 und 514 sind nicht auf einen beliebigen bestimmten Typ Halbleitervorrichtung beschränkt und sind in verschiedenen Beispielen ein Bipolartransistor, ein Metalloxid-Feldeffekttransistor (MOSFET), eine komplementäre Metalloxid-Halbleiter(CMOS-)Vorrichtung, sind jedoch nicht auf eine bestimmte dieser Vorrichtungen oder einen bestimmten Typ Vorrichtung beschränkt und können ein beliebiger anderer Typ Vorrichtung sein, die als ein variable Widerstand, wie hierin beschrieben und dargestellt, in der Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise verwendet werden kann. In verschiedenen Beispielen sind die Halbleitervorrichtungen 512 und 514 nicht dieselbe Art Vorrichtung. In verschiedenen Beispielen ist Halbleitervorrichtung 514 ein Festzustandsrelais (SSR). Steuereinheit 522 ist nicht auf einen bestimmten Typ Steuereinheit beschränkt und kann eine beliebige Vorrichtung oder Schaltung sein, die betrieben werden kann, von einer Detektionsschaltung 501 für offene Lastkreise gesteuert zu werden, um eine Referenzspannung an Eingang 521 des Verstärkers 524 bereitzustellen. Ferner ist Steuereinheit 526 nicht auf einen bestimmten Typ Steuereinheit beschränkt und kann jede Vorrichtung oder Schaltung sein, die betrieben werden kann, um von Detektionsschaltung 501 für offene Lastkreise gesteuert zu werden, um ein Steuersignal bereitzustellen, das betreibbar ist, um den Zustand der Halbleitervorrichtung 514 zu steuern.
In verschiedenen Beispielen ist Stromquelle 550 die Stromquelle 350, wie in 3 dargestellt und stellt dieselben Funktionen und Leistungseigenschaften wie oben in Bezug auf Stromquelle 350 beschrieben bereit. Wie in 5 dargestellt ist, weist Stromquelle 550 einen Eingang 551, der mit Spannungsversorgung 510 gekoppelt ist, und einen Stromausgang 553 auf, der mit Knoten 555 gekoppelt ist. In verschiedenen Beispielen ist Stromquelle 550 eine Stromquelle mit geringem Abfall, die betrieben werden kann, um einen Stromausgang (I_OL) 557 von Stromausgang 553 bereitzustellen, wenn ein Strompfad an Knoten 555 existiert, um Strom abzuziehen, der jedoch über dem minimalen Pegel der Schwelle zur Detektion eines offenen Lastkreiszustands liegt. Wenn ein Strompfad von Knoten 555 existiert, um mehr als den minimalen Strom I_OL, der von Stromquelle 550 bereitgestellt wird, abzuziehen, kann Stromquelle 550 betrieben werden, Strom I_OL an Knoten 555 bereitzustellen, während dies keine Auswirkungen auf den Spannungspegel an Knoten 555 hat. Wenn Stromquelle 550 jedoch aktiviert ist und kein Strompfad, oder ein Strompfad (hochohmig) existiert, der einen minimalen Pegel (mehr als ein Schwellenpegel) von Strom aus der Stromquelle 550 nicht abziehen kann, kann Stromquelle 550 betrieben werden, um den Spannungspegel, der an Knoten 555 bereitgestellt wird, auf einen Spannungspegel hochzuziehen, der über einem Schwellenspannungspegel zum Detektieren eines offenen Lastkreiszustands an Schaltungsausgang 560 liegt, und dies würde verursachen, dass Komparator 540 bestimmt, dass ein offener Lastkreiszustand in Bezug auf Schaltungsausgang 560 vorliegt. In verschiedenen Beispielen kann Stromquelle 550 betrieben werden, den Spannungspegel, der an Knoten 555 bereitgestellt wird, auf einen Spannungspegel hochzuziehen, der im Wesentlichen gleich hoch wie der Spannungspegel ist, der von Spannungsversorgung 510 bereitgestellt wird, wenn Stromquelle 550 aktiviert ist und kein Strompfad an Knoten 555 oder nur ein sehr kleiner Strompfad für einen Stromfluss von Stromquelle 550 existiert.
In verschiedenen Beispielen ist Komparator 540 der Komparator 340, wie in 3 dargestellt, und stellt dieselben Funktionen bereit und führt Vorgänge auf ähnliche Weise, wie oben in Bezug auf Komparator 340 beschrieben, unter Verwendung eines oder mehrerer Verfahren aus, die in Bezug auf 4A und 4B beschrieben wurden. Wie in 5 dargestellt ist, umfasst Komparator 540 einen ersten Eingang 541, der mit Schaltungsausgang 560 gekoppelt ist, einen zweiten Eingang, der mit Spannungsversorgung 510 gekoppelt ist, und einen Ausgang 545 für die Detektion offener Lastkreise. In verschiedenen Beispielen kann Komparator 540 betrieben werden, die Spannungsdifferenz zwischen Spannungsversorgung 510 und dem Spannungspegel zu vergleichen, der an Schaltungsausgang 560 bereitgestellt wird, und ein Ausgangssignal an Ausgang 545 für die Detektion von offenen Lastkreisen bereitzustellen, wenn die Spannungsdifferenz zwischen der Spannungsversorgung 510 und dem Spannungspegel an Spannungsausgang 560 kleiner ist als ein Schwellenspannungsdifferenzpegel. In verschiedenen Beispielen kann Komparator 560 betrieben werden, einen Spannungspegel am ersten Eingang 541 zu empfangen, den Spannungspegel an Eingang 541 mit einem absoluten Schwellenspannungswert zu vergleichen und ein Ausgangssignal an Ausgang 545 bereitzustellen, das einen offenen Lastkreiszustand an Schaltungsausgang 560 angibt, falls der Spannungspegel an Eingang 541 den absoluten Schwellenspannungswert überschreitet. Der absolute Schwellenspannungswert ist auf einen bestimmten Wert eingestellt, der höher ist als der Vaus,O, dem Spannungspegel, der von der Delta-Spannungsschaltung 520 bereitgestellt wird, wenn eine geeignete Last an Schaltungsausgang 560 gekoppelt ist, aber kleiner ist als der Spannungspegel, der von Spannungsversorgung 510 bereitgestellt wird.
Wie in 5 dargestellt ist, kann die Detektionsschaltung 501 für offene Lastkreise betrieben werden, mit einer Last 505, die von beispielhafter Vorrichtung 590 dargestellt wird, durch Kopplung 503 gekoppelt zu werden, worin die Kopplung 503 einen Leiter 580 umfasst, der betreibbar ist, Schaltungsausgang 560 von Detektionsschaltung 501 für offene Lastkreise mit Eingang 591 von Vorrichtung 590 zu koppeln. Wie dargestellt kann ein offener Lastkreiszustand, der durch „X“ 582 dargestellt wird, in Bezug auf die Verbindung bestehen, die von Leiter 580, wie oben in Bezug auf Stecker 380 beschrieben, und durch den offenen Lastkreiszustand 382, wie in Bezug auf 3 beschrieben, bereitgestellt sein kann, und worin die Beschreibungen der Verbindung 380 und des offenen Lastkreiszustands 382 auch auf Stecker 580 und offenen Lastkreiszustand 582, wie in 5 dargestellt, anwendbar sind. Zusätzlich dazu umfasst Last 590 in verschiedenen Beispielen ohmsche Lasten 592 und 596, Schaltvorrichtung 594 und geschalteten Ausgang 593, die jeweils den ohmschen Lasten 392 und 396, Schaltvorrichtung 394 bzw. dem geschalteten Ausgang 393 von Vorrichtung 390 entsprechen, wie in 3 dargestellt. Als solche sind die Elemente und Funktionen von Last 305 und Verbindung 303 in diesen Beispielen auch auf Last 505 und Verbindung 503 anwendbar und deshalb werden die vollständige Beschreibung der Verbindung 503 und Last 505 hier nicht wiederholt. Allerdings sind Beispiele für Last 505 nicht auf einen bestimmten Typ Last beschränkt und sie kann in verschiedenen Beispielen ein beliebiger Typ Last sein, die betrieben werden kann, um von dem Schaltungsausgang 560 gesteuert zu werden, der von Detektionsschaltung 501 für offene Lastkreise bereitgestellt wird.
Detektionsschaltung 501 für offene Lastkreise arbeitet auf ähnliche Weise wie jene, die oben in Bezug auf die Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise in 3 beschrieben ist, aber unter Verwendung der Delta-Spannungsschaltung 520 anstelle der Delta-Spannungsschaltung 320, wie sie von Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise verwendet wird. Wenn beispielsweise Detektionsschaltung 501 für offene Lastkreise eine „AUS“-Zustandsangabe für Vorrichtung 590 an Schaltungsausgang 560 bereitstellt, arbeitet Steuereinheit 522, um Verstärker 524 und Halbleitervorrichtung 512 zu steuern, so dass Halbleitervorrichtung 512 als offener Schalter agiert und Steuereinheit 526 arbeitet, um Halbleitervorrichtung 514 zu steuern, damit diese als ein geschlossener Schalter agiert. Wenn er in dieser Konfiguration vorliegt, ist Schaltungsausgang 560 durch Halbleitervorrichtung 514 mit Masse 516 gekoppelt, und kein Strom fließt durch Delta-Spannungsschaltung 520. In verschiedenen Beispielen umfasst Vorrichtung 590 eine Schaltvorrichtung 594 und eine ohmsche Last 596, die ein passives Pull-down für Eingang 591 bereitstellt. Als solche stellt die Kopplung von Eingang 591 an Masse, die durch Schaltungsausgang 560 bereitgestellt wird, einen „AUS“-Zustandssignalpegel an Vorrichtung 590 bereit, was verursacht, dass Last 590 in dem „AUS“-Zustand ist.
Während des “AUS”-Zustands können Stromquelle 550 und Komparator 540 inaktiv sein. Falls Stromquelle 550 jedoch während des „AUS“-Zustands aktiv ist, kann Stromquelle 550 betrieben werden, um einen kleinen Strom an Stromausgang 553 durch Halbleitervorrichtung 514 an Masse bereitzustellen und beeinträchtigt den Spannungspegel, der an Knoten 555 bereitgestellt wird, nicht. Während des „AUS“-Zustands ist Eingang 541 von Komparator 540 durch Halbleitervorrichtung 514 mit Masse gekoppelt, falls Komparator 540 aktiviert ist, und detektiert somit keinen offenen Lastkreiszustand aufgrund des geringen Spannungspegels, der an Eingang 541 bereitgestellt wird.
Wenn vom Bereitstellen der “AUS”-Zustandsangabe zur “EIN”-Zustandsangabe an Schaltungsausgang 560 übergegangen wird, steuert Detektionsschaltung 501 für offene Lastkreise Steuereinheit 526 an, um zu verursachen, dass Halbleitervorrichtung 514 als offener Schalter agiert, wodurch Knoten 555 und Schaltungsausgang 560 von Masse 516 getrennt werden. Nach der Trennung von Knoten 555 und Schaltungsausgang 560 von Masse 516, wird Detektionsschaltung 520 für offene Lastkreise aktiviert, worin Steuereinheit 522 den Vref-Spannungspegel an Eingang 521 des Verstärkers 524 bereitstellt und Ausgang 525 von Verstärker 524 als Antwort darauf ein Signal am Gate der Halbleitervorrichtung 512 bereitstellt, was verursacht, dass Halbleitervorrichtung 512 so arbeitet, um zu erlauben, dass ein Strom durch Halbleitervorrichtung 512 fließt. Angenommen, eine geeignete Last ist mit Schaltungsausgang 560 verbunden, zieht der Stromfluss von dem ersten Knoten 511 durch Halbleitervorrichtung 512 und aus zweitem Knoten 513 von Delta-Spannungsschaltung 520 den zweiten Knoten 513 von Delta-Spannungsschaltung 520 im Wesentlichen auf den Spannungspegel von Vref, der an Eingang 521 des Verstärkers 524 bereitgestellt ist und die Rückkoppelung von zweitem Knoten 513 zum Eingang 523 des Verstärkers 524 stabilisiert den Spannungspegel an Knoten 555 auf dem Pegel von Vref. Wenn der Übergang vom Spannungspegel im „AUS“-Zustand zum Spannungspegel im „EIN“-Zustand abgeschlossen ist, stellt der Schaltungsausgang 560 einen maximalen Spannungspegel bereit, der im Wesentlichen gleich Vref ist, was geeignet ist, um ein „EIN“-Signal an Vorrichtung 590 bereitzustellen und somit betrieben werden kann, um Vorrichtung 590 von einem „AUS“-Zustand in einen „EIN“-Zustand zu versetzen. Außerdem stellt Komparator 540 kein Ausgangssignal bereit, das auf einen offenen Lastkreiszustand hinweist, da der Spannungspegel, der an Schaltungsausgang 560 bereitgestellt ist, geringer ist als der Schwellenspannungspegel, der an Schaltungsausgang 560 erforderlich ist, um zu verursachen, dass Komparator 540 das Vorliegen eines offenen Lastkreiszustands in Bezug auf Schaltungsausgang 560 detektiert. Unter diesen Betriebsbedingungen kann Stromquelle 550 nicht betrieben werden, den Spannungspegel an Knoten 555 zu steuern und stellt den schwachen Stromfluss I_OL, ähnlich wie oben beschrieben, aufgrund des Strompfads, der von Last 590 an Knoten 555 bereitgestellt wird, bereit.
In einem alternativen Beispiel wird Folgendes eintreten, wenn die Detektionsschaltung 501 für offene Lastkreise, wie in 5 dargestellt, vom Bereitstellen der „AUS“-Zustandsangabe zur „EIN“-Zustandsangabe an Schaltungsausgang 560 übergeht, falls zu irgendeinem Zeitpunkt keine geeignete Last mit Schaltungsausgang 560 gekoppelt ist (wie durch einen offenen Lastkreiszustand „X“ 582 dargestellt). Ein anfänglicher Stromflussausgang 560 wird von der Delta-Spannungsschaltung 520 geladen und die Stromquelle 550 und die Spannung an Ausgang 560 werden auf den Spannungspegel Vaus,O hochgezogen. Bei einem offenen Lastkreiszustand kann Stromquelle 550 betrieben werden, den Spannungspegel, der an Knoten 555 bereitgestellt ist, auf einen Spannungspegel über dem Schwellenspannungspegel zum Detektieren eines offenen Lastkreiszustands in Bezug auf den Schaltungsausgang 560 hochzuziehen, während Delta-Spannungsschaltung 520 nicht dazu in der Lage ist, irgendeinen Strom über einem Spannungspegel von Vaus,O an Knoten 513 zuzuführen, und der, wenn er an Eingang 541 von Komparator 540 bereitgestellt ist, verursacht, dass der Komparator 540 ein Ausgangssignal an Ausgang 545 für die Detektion offener Lastkreise erzeugt, das angibt, dass ein offener Lastkreiszustand an Schaltungsausgang 560 vorliegt. In verschiedenen Beispielen, wie oben beschrieben, verwendet Komparator 540 entweder eine Spannungsdifferenz oder einen absoluten Schwellenspannungspegel, um zu bestimmen, dass der Spannungspegel, der an Knoten 555 bereitgestellt ist, einen offenen Lastkreiszustand an Schaltungsausgang 560 angibt.
Zusätzlich dazu kann die Überwachung auf einen offenen Lastkreiszustand fortgesetzt werden, während der „EIN”-Zustand aktiviert ist, wenn die Detektionsschaltung 501 für offene Lastkreise den Übergang vom Bereitstellen der „AUS”-Zustandsangabe zum Bereitstellen der „EIN“-Zustandsangabe an Schaltungsausgang 560 abgeschlossen hat. Falls während des Bereitstellens der „EIN“-Zustandsangabe an Schaltungsausgang 560 zu irgendeinem Zeitpunkt ein offener Lastkreiszustand in Bezug auf den Schaltungsausgang 560 auftritt, kann die Detektionsschaltung 501 betreibbar sein, den offenen Lastkreiszustand zu detektieren und eine Ausgangssignalangabe bereitstellen, dass ein offener Lastkreiszustand auf dieselbe Weise wie oben in Bezug auf die Detektion eines offenen Lastkreiszustands während des Übergangs vom „AUS“-Zustand in den „EIN“-Zustand detektiert wurde. In verschiedenen Beispielen kann Detektionsschaltung 501 für offene Lastkreise betrieben werden, vom „EIN“-Zustand zurück in den „AUS“-Zustand überzugehen, falls ein offener Lastkreiszustand von Detektionsschaltung 501 für offene Lastkreise entweder während der Übergangsphase oder während der „EIN“-Phase detektiert wird. In verschiedenen Beispielen umfasst der Übergang vom „EIN“- in den „AUS“-Zustand das Deaktivieren der Delta-Spannungsschaltung 520 und umfasst in verschiedenen Beispielen ferner das Betreiben der Halbleitervorrichtung 514, um Schaltungsausgang 560 an Masse 516 zu legen. In verschiedenen Beispielen kann ein Kurzschlusszustand, der durch „Masse“ 584 dargestellt wird, entlang von Leiter 580 oder einfach durch einen Kurzschluss an Schaltungsausgang 560 auftreten. In verschiedenen Beispielen können die Spannungsversorgung 510 sowie die Stromquelle 550 betrieben werden, um den Stromfluss zu begrenzen oder um den Stromfluss an Schaltungsausgang 560 im Fall eines Kurzschlusszustands, der in Bezug auf den Schaltungsausgang 560 auftritt, vollständig zu stoppen.
Vorteile der Detektionsschaltung 501 für offene Lastkreise umfassen die oben in Bezug auf die Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise beschriebenen Vorteile. Zusätzlich dazu stellt Detektionsschaltung 501 für offene Lastkreise den Vorteil eines präzise definierten und gesteuerten „EIN“-Zustandsausgangsspannungspegels basierend auf der Rückkoppelungssteuerung und anderen Parametern auf, die von Verstärker 524 bereitgestellt werden. In verschiedenen Beispielen ist Detektionsschaltung 501 für offene Lastkreise einer oder mehrerer aus den Schaltungsausgängen 122, 124 und 126 von Ausgangssteuerschaltung 120, wie in 1 dargestellt. In verschiedenen Beispielen stellt Prozessor 112 von CU 110, wie in 1 dargestellt, Steuersignale bereit, um den Betrieb von Steuereinheit 522 und Steuereinheit 526 von Detektionsschaltung 501 für offene Lastkreise zu steuern. In verschiedenen Beispielen stellt Ausgang 545 für die Detektion offener Lastkreise von Komparator 540 ein Ausgangssignal bereit, das die Detektion eines offenen Lastkreiszustands als eine Eingabe an Prozessor 112 von CU 110 zum weiteren Verarbeiten durch CU 110 darstellt. In verschiedenen Beispielen kann Prozessor 112 von CU 110 als Antwort auf den Empfang eines Signals, das eine Detektion eines offenen Lastkreiszustands angibt, betrieben werden, Steuersignale an Detektionsschaltung 501 für offene Lastkreise bereitzustellen, die betreibbar sind, um zu verursachen, dass Detektionsschaltung 501 für offene Lastkreise vom Bereitstellen eines „EIN“-Zustandspegelausgangs an Schaltungsausgang 560 zum Bereitstellen eines „AUS“-Zustandspegelausgangs an Schaltungsausgang 560 übergeht.
6 zeigt ein schematisches Diagramm 600, das eine Detektionsschaltung 601 für offene Lastkreise gemäß einem oder mehreren in der vorliegenden Anmeldung beschriebenen Verfahren umfasst. In verschiedenen Beispielen umfasst Detektionsschaltung 601 für offene Lastkreise eine Delta-Spannungsschaltung (ΔV) 620 und eine Stromquelle 650, die mit einem Schaltungsausgang 660 gekoppelt ist. Wie dargestellt, ist ein erster Knoten 611 der Delta-Spannungsschaltung 620 mit einer Spannungsversorgung (Vs_aus) 610 gekoppelt und ein zweiter Knoten 613 von Delta-Spannungsschaltung 620 ist mit einer ersten Zuleitung von Halbleitervorrichtung 616 gekoppelt. Eine zweite Zuleitung von Halbleitervorrichtung 616 ist an Masse 618 gelegt und ein Gate des Halbleiters 616 ist mit Steuereinheit 626 gekoppelt. In verschiedenen Beispielen ist Steuereinheit 626 konfiguriert, ein Steuersignal am Gate von Halbleitervorrichtung 616 bereitzustellen, um zu ermöglichen, dass Halbleitervorrichtung 616 als Schalter agiert, der betreibbar ist, um den zweiten Knoten 613 von Delta-Spannungsschaltung 620 und Masse 618 zu verbinden oder zu trennen.
In verschiedenen Beispielen umfasst Delta-Spannungsschaltung 620 Halbleitervorrichtung 612 und eine Diode 614. Wie dargestellt umfasst Halbleitervorrichtung 612 eine erste Zuleitung, die mit einem ersten Knoten 611 von Delta-Spannungsschaltung 620 gekoppelt ist, und eine zweite Zuleitung, die mit der Anode von Diode 614 gekoppelt ist. Diode 614 umfasst eine Kathode, die mit dem zweiten Knoten 613 von Delta-Spannungsschaltung 620 gekoppelt ist. In verschiedenen Beispielen ist eine Steuereinheit 622 mit einem Gate von Halbleitervorrichtung 612 gekoppelt und ist betreibbar, um Halbleitervorrichtung 612 so zu steuern, dass Halbleiter 612 als Schalter agiert, um die Spannung, die von Spannungsversorgung 610 bereitgestellt wird, mit der Anode von Diode 614 zu koppeln. Unter diesen Bedingungen führt ein Stromfluss durch Delta-Spannungsschaltung 620, falls ein Pfad für einen Stromfluss aus dem zweiten Knoten 613 verfügbar ist, zu einem Spannungsabfall, der durch Spannungsabfall (ΔV) 629 dargestellt ist, zwischen erstem Knoten 611 und zweitem Knoten 613, und der Spannungsausgang, der an Knoten 613 bereitgestellt ist, wird an Knoten 655 und Schaltungsausgang 660 bereitgestellt. In verschiedenen Beispielen, in denen Halbleitervorrichtung 612 als ein geschlossener Schalter agiert, ist der Spannungsabfall ΔV 629 einfach der Spannungsabfall an Diode 614 und der Spannungspegel, der am zweiten Knoten 613 bereitgestellt wird, ist im Wesentlichen Vaus,O = Vversorgung_Spannung-Vdiode, worin Vversorgung_Spannung der Spannungspegel ist, der von Spannungsversorgung 610 bereitgestellt wird, und Vdiode der Spannungsabfall ist, der aufgrund des Stromflusses durch Delta-Spannungsschaltung 620 an Diode 614 auftritt. In verschiedenen Beispielen weist Vdiode bei Raumtemperatur im Wesentlichen 0,7 V auf. In Beispielen, in denen Steuereinheit 622 betreibbar ist, Halbleitervorrichtung 612 als ohmsche Last zu steuern, kann ein zusätzlicher Spannungsabfall an Halbleitervorrichtung 612 erzeugt werden, wenn ein Stromfluss durch Delta-Spannungsschaltung 620 vorliegt. Bei Betriebsbedingungen, bei denen Halbleitervorrichtung 612 als ohmsche Last betrieben wird, ist der Spannungspegel, der am zweiten Knoten 613 bereitgestellt wird, der Spannungsabfall ΔV 629, der als Vaus,O = Vversorgung_Spannung – Vabfall 612 – Vdiode berechnet wird, worin Vversorgung_Spannung der Spannungspegel ist, der von Spannungsversorgung 610 bereitgestellt wird, Vabfall612 der Spannungsabfall an Halbleitervorrichtung 612 ist, der aufgrund eines Stromflusses durch Delta-Spannungsschaltung 620 resultiert und Vdiode ist der Spannungsabfall an Diode 614, der aufgrund des Stromflusses durch Delta-Spannungsschaltung 620 ausgelöst wird.
Wenn Delta-Spannungsschaltung 620 aktiviert ist und eine geeignete Last mit Schaltungsausgang 660 gekoppelt ist, wird die Spannung, die an Knoten 655 bereitgestellt wird, auf diese Weise als Vaus,O bereitgestellt, die aus dem Stromfluss durch Delta-Spannungsschaltung 620 resultiert. In verschiedenen Beispielen ist der Spannungspegel Vaus,O so festgelegt, dass er kleiner ist als der Spannungspegel, der von Spannungsversorgung 610 bereitgestellt wird und kleiner ist als die Schwellenspannung für die Detektion eines offenen Lastkreiszustands, jedoch groß genug ist, um einen angemessenen Spannungspegel bereitzustellen, um ein „EIN“-Signal für Vorrichtung 690 bereitzustellen, die mit Schaltungsausgang 660 gekoppelt ist.
In 6 sind Halbleitervorrichtungen 612 und 616 nicht auf einen bestimmten Typ Halbleitervorrichtung beschränkt und sind in verschiedenen Beispielen ein Halbleiterrelais (SSR), ein Bipolartransistor, ein Metalloxid-Feldeffekttransistor (MOSFET), eine komplementäre Metalloxidvorrichtung (CMOS), sind jedoch nicht auf eine dieser Vorrichtungen oder einen Typ Vorrichtung beschränkt und können ein beliebiger anderer Typ Vorrichtung sein, die wie hierin in der Detektionsschaltung 601 für offene Lastkreise beschrieben und dargestellt als eine Schaltvorrichtung betrieben werden können. Ferner sind Steuereinheit 622 und Steuereinheit 626 nicht auf einen bestimmten Typ Steuereinheit beschränkt und können eine beliebige Vorrichtung oder Schaltung sein, die betrieben werden können, von Detektionsschaltung 601 für offene Lastkreise gesteuert zu werden, um Steuersignale bereitzustellen, die betreibbar sind, um den Zustand von Halbleitervorrichtungen 612 bzw. 616 zu steuern.
In verschiedenen Beispielen ist Stromquelle 650 Stromquelle 350, wie in 3 dargestellt, und stellt dieselben Funktionen und Leistungseigenschaften bereit, die oben in Bezug auf Stromquelle 350 beschrieben wurden, jedoch mit den Unterschieden, die hierin in Bezug auf Stromquelle 650 beschrieben werden. Wie in 6 dargestellt, weist Stromquelle 650 einen Eingang 651, der mit einer zweiten Spannungsversorgung (Vs_aus2) 670 gekoppelt ist, und einen Stromausgang 653 auf, der mit einer ersten Zuleitung von Halbleitervorrichtung 654 gekoppelt ist. Wie dargestellt umfasst Halbleitervorrichtung 654 eine zweite Zuleitung, die mit Knoten 655 gekoppelt ist, und ein Gate, das mit Steuereinheit 652 gekoppelt ist. In verschiedenen Beispielen kann Steuereinheit 652 betrieben werden, um ein Steuersignal am Gate der Halbleitervorrichtung 654 bereitzustellen, um zu ermöglichen, dass Halbleitervorrichtung 654 als eine Diode agiert, die einen aktiven Umkehrstromflussschutz für Stromquelle 650 bereitstellt. In verschiedenen Beispielen, wenn Stromquelle 650 aktiviert ist, stellt Steuereinheit 652 ein Steuersignal am Gate von Halbleitervorrichtung 654 bereit, um Stromausgang 653 von Stromquelle 650 mit Knoten 655 zu koppeln, was ermöglicht, dass Strom von Stromausgang 653 an Knoten 655 bereitgestellt wird, jedoch verhindert, dass Strom zurück in den Stromausgang 653 fließt. In verschiedenen Beispielen ist Stromquelle 650 eine Stromquelle, die betrieben werden kann, um einen Stromausgang (I_OL) 657 von Stromausgang 653 bereitzustellen, wenn ein Strompfad an Knoten 655 existiert, um den Strom abzuziehen. Wenn ein Strompfad von Knoten 655 existiert, der dazu in der Lage ist, Strom um eine minimale Strommenge, die von Stromquelle 650 bereitgestellt wird, abzuziehen, kann Stromquelle 650 betrieben werden, um Knoten 655 mit Strom zu versorgen, während dies keinerlei Auswirkungen auf den Spannungspegel an Knoten 655 hat. Allerdings ist Schaltungsausgang 660 nicht dazu in der Lage irgendeinen oder zumindest eine minimale Strommenge abzuziehen, die von Stromausgang 653 durch Stromquelle 650 bereitgestellt wird, wenn Stromquelle 650 aktiviert ist und ein offener Lastkreiszustand an Knoten 655 vorliegt, und eine Stromquelle 650 kann betrieben werden, um den Spannungspegel, der an Knoten 655 bereitgestellt wird, auf einen Spannungspegel hochzuziehen, der den Schwellenspannungspegel übersteigen würde, der verwendet wird, um einen offenen Lastkreiszustand zu detektieren und würde verursachen, dass Komparator 640 bestimmt, dass ein offener Lastkreiszustand in Bezug auf Schaltungsausgang 660 vorliegt. In verschiedenen Beispielen ist der Spannungspegel, der von zweiter Spannungsversorgung 670 bereitgestellt wird, höher als die Spannung, die von Spannungsversorgung 610 bereitgestellt wird. In verschiedenen Beispielen ist der Spannungspegel, der von der ersten Spannungsversorgung 610 bereitgestellt wird, eine Batteriespannung, wie in einer Fahrzeuganwendung bereitgestellt. In verschiedenen Beispielen wird eine Ladepumpe (nicht dargestellt) verwendet, um eine Ladepumpenspannung als Spannungspegel bereitzustellen, der von zweiter Spannungsversorgung 670 bereitgestellt wird. In verschiedenen Beispielen ist der Spannungspegel, der von zweiter Spannungsversorgung 670 bereitgestellt wird, höher als der Schwellenspannungspegel, der von Komparator 640 verwendet wird, um zu bestimmen, dass ein offener Lastkreiszustand in Bezug auf Schaltungsausgang 660 vorliegt.
In verschiedenen Beispielen ist Komparator 640 der Komparator 340, wie in 3 dargestellt, und stellt dieselben Funktionen bereit und führt Leistungen auf ähnliche Weise durch, wie oben in Bezug auf Komparator 340 beschrieben. Wie in 6 dargestellt ist, umfasst Komparator 640 einen ersten Eingang 641, der mit Schaltungsausgang 660 gekoppelt ist, einen zweiten Eingang 643, der mit Spannungsversorgung 610 gekoppelt ist, und einen Ausgang 645 für die Detektion offener Lastkreise. In verschiedenen Beispielen kann Komparator 640 betrieben werden, die Spannungsdifferenz zwischen Spannungsversorgung 610 und dem Spannungspegel, der an Schaltungsausgang 660 bereitgestellt wird, zu vergleichen, und stellt ein Ausgangssignal an Ausgang 645 für die Detektion offener Lastkreise bereit, wenn die Spannungsdifferenz zwischen der Spannungsversorgung 610 und dem Spannungspegel an Schaltungsausgang 660 kleiner ist als ein Schwellenspannungsdifferenzpegel. In verschiedenen Beispielen kann Komparator 640 betrieben werden, einen Spannungspegel am ersten Eingang 641 zu empfangen, den Spannungspegel an Eingang 641 mit einem absoluten Schwellenspannungspegel zu vergleichen und ein Ausgangssignal an Ausgang 645 bereitzustellen, das einen offenen Lastkreiszustand an Schaltungsausgang 660 angibt, falls der Spannungspegel an Eingang 641 den absoluten Schwellenspannungspegel übersteigt. In verschiedenen Beispielen ist der absolute Schwellenspannungswert auf einen Wert eingestellt, der höher ist als der Spannungspegel Vaus,O, der von Delta-Spannungsschaltung 620 bereitgestellt wird, wenn eine geeignete Last an Schaltungsausgang 660 gekoppelt ist, aber geringer ist als der Spannungspegel, der von zweiter Spannungsversorgung 670 bereitgestellt wird.
Wie in 6 dargestellt ist, kann die Detektionsschaltung 601 für offene Lastkreise betrieben werden, durch Kopplung 603 mit einer Last 605 gekoppelt zu werden, die von beispielhafter Vorrichtung 690 dargestellt wird, wobei Kopplung 603 einen Leiter 680 umfasst, der betreibbar ist, um Schaltungsausgang 660 von Detektionsschaltung 601 für offene Lastkreise mit Eingang 691 von Vorrichtung 690 zu koppeln. Wie dargestellt kann ein offener Lastkreiszustand, der von offenem Lastkreiszustand „X“ 682 dargestellt wird, in Bezug auf die Verbindung existieren, die von Leiter 680 wie oben in Bezug auf Stecker 380 und offenen Lastkreiszustand 382, wie in Bezug auf 3 beschrieben, dargestellt wird, und worin die Beschreibungen von Verbindung 380 und offenem Lastkreiszustand 382 auf Stecker 680 und offenen Lastkreiszustand 682 wie in 6 dargestellt anwendbar sind. Zusätzlich dazu umfasst Vorrichtung 690 in verschiedenen Beispielen ohmsche Lasten 692 und 696 und Schaltvorrichtung 694 und geschalteten Ausgang 693, die jeweils ohmschen Lasten 392 und 396, Schaltvorrichtung 394 bzw. geschaltetem Ausgang 393 von Last 390, wie in 3 dargestellt, entsprechen. Als solche sind die Eigenschaften und Funktionen von Last 305 und Verbindung 303 in diesen Beispielen auf Last 605 und Verbindung 603 anwendbar und deshalb wird die vollständige Beschreibung der Verbindung 603 und der Last 690 hier nicht wiederholt. Allerdings sind Beispiele für Last 605 nicht auf einen bestimmten Typ Last beschränkt und können in verschiedenen Beispielen ein beliebiger Typ Last sein, die betrieben werden kann, um von dem Schaltungsausgang 660 gesteuert zu werden, der von Detektionsschaltung 601 für offene Lastkreise bereitgestellt wird.
Detektionsschaltung 601 für offene Lastkreise wird auf eine ähnliche Art betrieben wie jene, die oben in Bezug auf Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise in 3 beschrieben wurde, jedoch unter Verwendung von Delta-Spannungsschaltung 620 anstelle von Delta-Spannungsschaltung 320, wie sie von Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise verwendet wurde, und wobei die Stromquelle 650 mit einer zweiten Spannungsversorgung als die Delta-Spannungsschaltung 620 gekoppelt ist und eine Halbleitervorrichtung aufweist, die den Ausgang der Stromquelle 650 mit Knoten 655 und dem Schaltungsausgang 660 koppelt. Beispielsweise, wenn Detektionsschaltung 601 für offene Lastkreise eine „AUS“-Zustandsangabe für Vorrichtung 690 an Schaltungsausgang 660 bereitstellt, wird Steuereinheit 622 betrieben, um Halbleitervorrichtung 612 so zu steuern, dass Halbleitervorrichtung 612 als offener Schalter agiert und Steuereinheit 626 wird betrieben, um Halbleitervorrichtung 616 so zu steuern, dass sie als geschlossener Schalter agiert. Wenn er sich in dieser Konfiguration befindet, ist Schaltungsausgang 660 durch Halbleitervorrichtung 616 mit Masse 618 gekoppelt und kein Strom fließt durch Delta-Spannungsschaltung 620. In verschiedenen Beispielen wird Vorrichtung 690 auf eine ähnliche Weise wie für Lastvorrichtung 390 beschrieben, die in 3 dargestellt ist, wobei Vorrichtung 690 eine Schaltvorrichtung 694 und eine ohmsche Last 696 umfasst, die ein passives Pull-down für Eingang 691 bereitstellt. Als solche stellt die Kopplung von Eingang 691 an Masse, wie durch Schaltungsausgang 660 bereitgestellt, einen „AUS“-Zustandssignalpegel an Vorrichtung 690 bereit, wodurch Vorrichtung 690 in den „AUS“-Zustand versetzt wird.
Während des “AUS”-Zustands können Stromquelle 650 und Komparator 640 inaktiv sein. Falls Stromquelle 650 allerdings während des „AUS“-Zustands aktiv ist, kann Stromquelle 650 betrieben werden, einen kleinen Strom an Stromausgang 653 durch Halbleitervorrichtung 654 an Knoten 655 und dann an Masse durch Halbleitervorrichtung 616 bereitzustellen und beeinträchtigt somit nicht den Spannungspegel, der an Knoten 655 bereitgestellt wird. Während des „AUS“-Zustands ist Eingang 641 von Komparator 640 durch Halbleitervorrichtung 616 an Masse gelegt und detektiert somit keinen offenen Lastkreiszustand aufgrund des geringen Spannungspegels, der an Eingang 641 empfangen wird, falls Komparator 640 deaktiviert ist.
Wenn vom Bereitstellen der “AUS”-Zustandseingabe zur “EIN”-Zustandsangabe an Schaltungsausgang 660 übergegangen wird, steuert Detektionsschaltung 601 für offene Lastkreise Steuereinheit 626 an, um zu verursachen, dass Halbleitervorrichtung 616 als offener Schalter agiert, wodurch Knoten 655 und Schaltungsausgang 660 von Masse 618 getrennt werden. Die Detektionsschaltung 620 für offene Lastkreise wird danach aktiviert, worin Steuereinheit 622 ein Steuersignal bereitstellt, das verursacht, dass Halbleitervorrichtung 612 entweder als geschlossener Schalter oder als ohmsche Last fungiert, wodurch ermöglicht wird, dass Strom durch Halbleitervorrichtung 612 und Diode 614 fließt. Angenommen, dass eine geeignete Last an Schaltungsausgang 660 gekoppelt ist, so wird Stromfluss aus erstem Knoten 611 durch Halbleitervorrichtung 612 und Diode 614 und aus dem zweiten Knoten 613 von Delta-Spannungsschaltung 620 zweiten Knoten 613 von Delta-Spannungsschaltung 620 im Wesentlichen auf den Spannungspegel Vaus,O hochziehen, der für die Differenz zwischen dem Spannungspegel steht, der von Spannungsversorgung 610 und dem Spannungsabfall ΔV 629 bereitgestellt wird. Wenn der Übergang vom „AUS“-Zustands-Spannungspegel zum „EIN“-Zustands-Spannungspegel abgeschlossen ist, wird der Schaltungsausgang 660 einen maximalen Spannungspegel bereitstellen, der im Wesentlichen gleich Vaus,O und geeignet ist, um ein „EIN“-Signal für die Vorrichtung 690 bereitzustellen, oder um eine ohmsche oder induktive Last 694 zu einem „EIN“-Zustand anzutreiben, und der somit betreibbar ist, um einen Übergang der Last 605 von einem „AUS“-Zustand zu einem „EIN“-Zustand zu bewirken. Da ferner der Spannungspegel, der am Schaltungsausgang 660 bereitgestellt ist, niedriger ist als der Spannungspegel, der am Schaltungsausgang 660 erforderlich ist, um zu bewirken, dass der Komparator 640 einen offenen Lastkreiszustand in Bezug auf Schaltungsausgang 660 detektiert, wird der Komparator 640 nicht ein Ausgangssignal bereitstellen, das einen offenen Lastkreiszustand anzeigt. Unter diesen Betriebsbedingungen wird die Stromquelle 650 nicht betreibbar sein, um den Spannungspegel am Knoten 655 zu steuern, und wird aufgrund des am Knoten 655 durch die Last 605 bereitgestellten Strompfads einen schwachen Stromfluss, ähnlich dem oben beschriebenen, bereitstellen.
In einem alternativen Beispiel, wenn Detektionsschaltung 601 für offene Lastkreise, wie in 6 dargestellt, vom Bereitstellen der „AUS“-Zustandsangabe zur „EIN“-Zustandsangabe an Schaltungsausgang 660 übergeht, läuft dies folgendermaßen ab. Wenn zu irgendeinem Zeitpunkt keine geeignete Last mit dem Schaltungsausgang 660 (wie durch offenen Schaltungszustand „X“ 682 dargestellt) gekoppelt ist, wird nach einem anfänglichen Stromfluss die Delta-Schaltungsspannung 620 und der Schaltungsausgang 660 auf Spannungspegel Vous,O aufgeladen. Wurde der Spannungspegel an Ausgang 660 auf den Spannungspegel Vaus,O hochgezogen, führt die Aktivierung der Delta-Spannungsschaltung 620 nicht zu einem weiteren Stromfluss von ersten Knoten 611 zu zweitem Knoten 613 von Delta-Spannungsschaltung 620, da Schaltungsausgang 660 keinen Pfad zum Abziehen des Stroms bereitstellt oder nur einen extrem kleinen Pfad für den Stromfluss von Knoten 655 durch Last 690 aufgrund des offenen Lastkreiszustands bereitstellt. Unter diesen Bedingungen, wie oben beschrieben, kann Stromquelle 650 betrieben werden, den Spannungspegel, der an Knoten 655 bereitgestellt ist, auf einen Spannungspegel hochzuziehen, der, wenn er an Ausgang 645 für die Detektion offener Lastkreise von Komparator 640 bereitgestellt wird, verursacht, dass Komparator 640 ein Ausgangssignal an Ausgang 645 für die Detektion offener Lastkreise bereitstellt, das angibt, dass ein offener Lastkreiszustand an Schaltungsausgang 660 vorliegt. In verschiedenen Beispielen kann die Stromquelle 650 betrieben werden, den Spannungspegel, der an Knoten 655 bereitgestellt ist, auf einen Spannungspegel hochzuziehen, der im Wesentlichen gleich hoch ist wie der Spannungspegel, der von der zweiten Spannungsquelle 670 bereitgestellt wird, wenn die Stromquelle 650 aktiviert ist und der Knoten 655 keinen Strompfad bereitstellt, um Strom, der an Knoten 655 bereitgestellt ist, als Folge des offenen Lastkreiszustands abzuziehen. In verschiedenen Beispielen, wie oben beschrieben, verwendet Komparator 640 entweder eine Spannungsdifferenz oder einen absoluten Schwellenspannungspegel, um zu bestimmen, dass der Spannungspegel, der an Knoten 655 bereitgestellt ist, einen offenen Lastkreiszustand an Schaltungsausgang 660, wie oben beschrieben, angibt.
Zusätzlich dazu kann die Überwachung auf einen offenen Lastkreiszustand an Schaltungsausgang 660 im „EIN“-Zustand fortgesetzt werden, wenn die Detektionsschaltung 601 für offene Lastkreise den Übergang vom Bereitstellen der „AUS”-Zustandsangabe zum Bereitstellen der „EIN“-Zustandsangabe an Schaltungsausgang 660 abgeschlossen hat. Falls während des Bereitstellens der „EIN“-Zustandsangabe an Schaltungsausgang 660 zu irgendeinem Zeitpunkt ein offener Lastkreiszustand in Bezug auf den Schaltungsausgang 660 auftritt, kann die Detektionsschaltung 601 für offene Lastkreise betrieben werden, den offenen Lastkreiszustand zu detektieren und eine Ausgangssignalangabe bereitstellen, dass ein offener Lastkreiszustand auf dieselbe Weise wie oben in Bezug auf die Detektion eines offenen Lastkreiszustands während des Übergangs vom „AUS“-Zustand in den „EIN“-Zustand detektiert wurde. In verschiedenen Beispielen kann Detektionsschaltung 601 für offene Lastkreise betrieben werden, vom „EIN“-Zustand zurück in den „AUS“-Zustand überzugehen, falls ein offener Lastkreiszustand von Detektionsschaltung 601 für offene Lastkreise entweder während der Übergangsphase oder während der „EIN“-Phase detektiert wird. In verschiedenen Beispielen umfasst der Übergang vom „EIN“- in den „AUS“-Zustand das Deaktivieren der Delta-Spannungsschaltung 620 und umfasst in verschiedenen Beispielen ferner das Betreiben der Halbleitervorrichtung 616, um Schaltungsausgang 660 an Masse 618 zu legen. In verschiedenen Beispielen kann ein Kurzschlusszustand, der durch „Masse“ 684 dargestellt wird, entlang von Leiter 680 oder einfach durch einen Kurzschluss an Schaltungsausgang 660 auftreten. In verschiedenen Beispielen können die beiden Spannungsversorgungen 610 und 670 sowie die Stromquelle 650 betrieben werden, um den Stromfluss zu begrenzen oder um den Stromfluss an Schaltungsausgang 660 im Fall eines Kurzschlusszustands, der in Bezug auf den Schaltungsausgang 660 auftritt, vollständig zu stoppen.
Vorteile der Detektionsschaltung 601 für offene Lastkreise umfassen die oben in Bezug auf die Detektionsschaltung 301 für offene Lastkreise beschriebenen Vorteile. Zusätzlich dazu stellt Detektionsschaltung 601 für offene Lastkreise den Vorteil eines einfachen Umkehrschutzes der Delta-Spannungsschaltung 620 mittels Diode 614 sowie die Fähigkeit bereit, einen anderen Spannungspegel zu verwenden, auf den Stromquelle 650 Schaltungsausgang 650 hochziehen kann, wenn ein offener Lastkreiszustand vorliegt, wodurch ermöglicht wird, dass Detektionsschaltung 602 für offene Lastkreise eine Halbleitervorrichtung umfasst, die Stromquelle 650 schützt.
In verschiedenen Beispielen ist die Detektionsschaltung 601 für offene Lastkreise eine oder mehrere aus Schaltungsausgängen 122, 124 und 126 von Ausgangssteuerschaltung 120, wie in 1 dargestellt. In verschiedenen Beispielen stellt Prozessor 112 von CU 110, wie in 1 dargestellt, Steuersignale bereit, um den Betrieb von Steuereinheit 622, Steuereinheit 626 von Detektionsschaltung 601 für offene Lastkreise zu steuern. Außerdem wird der Umkehrschutz, der von Halbleitervorrichtung 654 und Steuereinheit 652 von Detektionsschaltung 601 für offene Lastkreise bereitgestellt wird, unabhängig von jeglichem Bedarf an einem CU- 110 Eingang oder Steuerung bereitgestellt. In verschiedenen Beispielen stellt Steuereinheit 652 eine Steuerung des Umkehrschutzes unabhängig von jeglicher Eingabe von einer externen CU bereit. In verschiedenen Beispielen stellt Ausgang 645 für die Detektion offener Lastkreise von Komparator 640 ein Ausgangssignal bereit, das die Detektion eines offenen Lastkreiszustands als eine Eingabe an Prozessor 112 von CU 110 zum weiteren Verarbeiten durch CU 110 bereitstellt. In verschiedenen Beispielen kann Prozessor 112 von CU 110 als Antwort auf den Empfang eines Signals, das die Detektion eines offenen Lastkreiszustands von Detektionsschaltung 601 für offene Lastzustände angibt, betrieben werden, um Steuersignale an Detektionsschaltung 601 für offene Lastkreise bereitzustellen, die betreibbar sind, um zu verursachen, dass die Detektionsschaltung 601 für offene Lastkreise vom Bereitstellen eines „EIN“-Zustandspegelausgangs an Schaltungsausgang 660 zum Bereitstellen eines „AUS“-Zustandspegelausgangs an Schaltungsausgang 660 übergeht.
7 zeigt ein schematisches Diagramm 700, das eine Detektionsschaltung 701 für offene Lastkreise gemäß einem oder mehreren beispielhaften Verfahren, die in der vorliegenden Anmeldung beschrieben sind, zeigt. In verschiedenen Beispielen umfasst Detektionsschaltung 701 für offene Lastkreise eine Delta-Spannungsschaltung (ΔV) 720 und eine Stromquelle 750, die durch Diode 752 mit einem Schaltungsausgang 760 gekoppelt ist. Wie dargestellt, ist ein erster Knoten 711 von Delta-Spannungsschaltung 720 mit einer Spannungsversorgung (Vs_aus) 710 gekoppelt, und ein zweiter Knoten 713 von Delta-Spannungsschaltung 720 ist mit einer ersten Zuleitung von Halbleitervorrichtung 716 gekoppelt. Eine zweite Zuleitung von Halbleitervorrichtung 716 ist mit Masse 718 gekoppelt, und ein Gate von Halbleiter 716 ist mit Steuereinheit 726 gekoppelt. In verschiedenen Beispielen ist Steuereinheit 726 konfiguriert, ein Steuersignal an dem Gate von Halbleitervorrichtung 716 bereitzustellen, um zu ermöglichen, dass Halbleitervorrichtung 716 als Schalter agiert, der betreibbar ist, um den zweiten Knoten 713 der Delta-Spannungsschaltung 720 mit Masse 718 zu verbinden oder davon zu trennen.
In verschiedenen Beispielen umfasst Delta-Spannungsschaltung 720 eine erste Halbleitervorrichtung 712 und eine zweite Halbleitervorrichtung 714. Wie dargestellt umfasst erste Halbleitervorrichtung 712 eine erste Leitung, die mit erstem Knoten 711 von Delta-Spannungsschaltung 720 gekoppelt ist, und eine zweite Zuleitung, die mit einer ersten Zuleitung der zweiten Halbleitervorrichtung 714 gekoppelt ist. Zweite Halbleitervorrichtung 714 umfasst eine zweite Zuleitung, die mit dem zweiten Knoten 713 von Delta-Spannungsschaltung 720 gekoppelt ist. Wie in 7 dargestellt, ist eine Steuereinheit 724 mit dem Gate der ersten Halbleitervorrichtung 712 gekoppelt und ist ebenfalls mit dem Gate der zweiten Halbleitervorrichtung 714 gekoppelt. In verschiedenen Beispielen kann Steuereinheit 724 betrieben werden, um Halbleitervorrichtung 712 so zu steuern, dass Halbleitervorrichtung 712 als Rückwärtsspannungsschutz dient und die Spannung, die von Spannungsversorgung 710 bereitgestellt wird, mit der ersten Zuleitung der zweiten Halbleitervorrichtung 714 koppelt. In verschiedenen Beispielen ist der Rückwärtsspannungsschutz von Spannungsversorgung 710 wichtig und/oder erforderlich, da externe Spannungen, denen Schaltungsausgang 760 ausgesetzt sein kann, einen höheren Spannungspegel aufweisen können als der Spannungspegel, der von Spannungsversorgung 710 bereitgestellt wird. Ein Beispiel für einen solchen Fall kann dargestellt werden, worin Spannungsversorgung 710 eingestellt ist, +5 Volt bereitzustellen und worin die Last 790 Lasten in einer Fahrzeuganwendung sind, worin Spannungen wie +12 V, die als Batteriespannung bereitgestellt werden, möglicherweise mit Leiter 780 verbunden sein können und somit auch mit Spannungsversorgung 710 gekoppelt sein können. In solchen Fällen kann Halbleiter 712 betrieben werden, einen Rückwärtsspannungsschutz der Spannungsversorgung 710 bereitzustellen, der verhindert, dass ein höherer Spannungspegel unabsichtlich auf den Ausgang von Spannungsversorgung 710 beaufschlagt wird.
In verschiedenen Beispielen kann Steuereinheit 724 ebenfalls betrieben werden, 712 und 714 so zu steuern, dass sowohl 712 als auch 714 als Widerstand agieren können. Zusätzlich dazu kann 712 als Rückwärtsversorgungsschutz dienen, wenn das Gate von 712 auf solche Art gesteuert wird, dass ein Stromfluss zurück an den Versorgungsknoten 710 verhindert wird. In verschiedenen Beispielen agiert Halbleiter 714 zudem als ein Schalter. Unter diesen Bedingungen führt ein Stromfluss durch Delta-Spannungsschaltung 720 zu einem Spannungsabfall, der durch Spannungsabfall (ΔV) 729 zwischen erstem Knoten 711 und zweitem Knoten 713 dargestellt wird, falls ein Pfad für den Stromfluss aus dem zweiten Knoten 713 verfügbar ist. In verschiedenen Beispielen, in denen erste Halbleitervorrichtung 714 als ein geschlossener Schalter agiert und zweite Halbleitervorrichtung 712 als eine ohmsche Last agiert, ist der Spannungsabfall ΔV 729 einfach der Spannungsabfall an der zweiten Halbleitervorrichtung 712, und der Spannungspegel, der am zweiten Knoten 713 bereitgestellt wird, ist im Wesentlichen Vaus,O = Vversorgung_Spannung – Vabfall712, worin Vversorgung_Spannung der Spannungspegel ist, der von Spannungsversorgung 710 bereitgestellt wird, und Vabfall 712 ist der Spannungsabfall, der aufgrund des Stromflusses durch Delta-Spannungsschaltung 720 an der zweiten Halbleitervorrichtung 712 auftritt. Beispiele für die Vorgänge, die von Halbleitervorrichtung 712 und 714 durchgeführt werden, sind nicht auf diese bestimmten Kombinationen beschränkt und jede beliebige Kombination, worin Halbleitervorrichtung 712 als Diode, ein variabler Widerstand und/oder ein Schalter arbeitet, und worin Halbleitervorrichtung 714 als ein variabler Widerstand und/oder ein Schalter arbeitet, werden zur Verwendung durch Delta-Spannungsschaltung 720 erwogen. In verschiedenen Beispielen beträgt Vabfall 712 im Wesentlichen 0,7 V bei Raumtemperatur, wenn Halbleitervorrichtung 712 geschaltet ist und Strom nur von der Hauptdiode geleitet wird. In Beispielen, worin Halbleitervorrichtung 714 als Schalter arbeitet und Halbleitervorrichtung 712 betrieben werden kann, einen Umkehrschutz für Spannungsversorgung 710 bereitzustellen, kann die Steuerung der Gatespannung von Halbleitervorrichtung 712 so eingestellt werden, dass der Spannungsabfall an Halbleitervorrichtung 712 und somit ein ΔV 729 bereitgestellt wird, der 0,7 V beträgt.
In verschiedenen Beispielen ist die Steuereinheit 724 betreibbar, um die erste Halbleitervorrichtung 712 und die zweite Halbleitervorrichtung 714 in nicht gesättigten Regionen zu steuern, wie für Fachleute klar ist, um einen Spannungspegel am zweiten Knoten 713 und einen Stromfluss vom zweiten Knoten 713 bereitzustellen, um Leistung zum Ansteuern einer Last, wie der Last 705, zu steuern und bereitzustellen, wie in 7 gezeigt ist. Unter diesen Bedingungen wird der Spannungsabfall ∆V 729 als Ergebnis der Regelung des Stromflusses durch die Delta-Spannungsschaltung 720 erzeugt, um eine Spannung und einen Stromfluss zur Leistungsversorgung der Last 705 bereitzustellen. Unter Betriebsbedingungen, in denen die erste Halbleitervorrichtung 712 und die zweite Halbleitervorrichtung 714 beide in der linearen (Nicht-Sättigungs-)Region betrieben werden, wird der am zweiten Knoten 713 bereitgestellte Spannungspegel der Spannungsabfall ∆V 729 sein, der errechnet wird durch Vaus,O = Vversorgung_Spannung – Vabfall712 – Vabfall714, wobei Vversorgung_Spannung der von der Spannungsversorgung 710 bereitgestellte Spannungspegel, Vabfall712 der Spannungsabfall in der ersten Halbleitervorrichtung 712 aufgrund eines Stromflusses durch die Delta-Spannungsschaltung 720, und Vabfall714 der Spannungsabfall in der zweiten Halbleitervorrichtung 714 aufgrund des Stromflusses durch die Delta-Spannungsvorrichtung 720 ist.
Auf diese Weise wird, wenn die Delta-Spannungsschaltung 720 aktiviert ist und eine geeignete Last mit dem Schaltungsausgang 760 gekoppelt ist, die am Knoten 755 bereitgestellte Spannung als Vaus,O durch den Stromfluss durch die Delta-Spannungsschaltung 720 bereitgestellt. In verschiedenen Beispielen ist der Vaus,O Spannungspegel derart eingestellt, dass er weniger ist als der durch die Spannungsversorgung 710 bereitgestellte Spannungspegel und weniger als die Schwellenspannung zur Detektion eines offenen Lastkreiszustands am Schaltungsausgang 760, aber groß genug, um einen geeigneten Spannungspegel bereitzustellen, um ein „EIN“-Signal für die mit dem Schaltungsausgang 760 gekoppelte Vorrichtung 790 bereitzustellen, oder, in verschiedenen Beispielen, groß genug, um einen geeigneten Spannungs- und Strompegel zum Ansteuern und Betätigen der mit dem Schaltungsausgang 760 gekoppelten Vorrichtung 790 bereitzustellen.
In 7 sind die Halbleitervorrichtungen 712, 714, und 716 nicht auf irgendeinen bestimmten Typ von Halbleitervorrichtungen beschränkt, und sind in verschiedenen Beispielen ein bipolarer Transistor, ein Metall-Oxid-Feldeffekttransistor (MOSFET), eine Komplementär-Metall-Oxid-Halbleiter(CMOS-)Vorrichtung, ohne jedoch beschränkt zu sein auf diese Vorrichtungen oder Typen von Vorrichtungen, sondern sie können von jeglichem anderen Typ von Vorrichtung sein, der als Schaltvorrichtung oder als ohmsche Last in der Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 701, wie hier beschrieben und gezeigt, betrieben werden kann. Wie für Fachleute ersichtlich ist, sind die Steuereinheit 724 und die Steuereinheit 726 nicht auf einen bestimmten Typ von Steuereinheit beschränkt, sondern können eine jegliche Vorrichtung oder Schaltung sein, die betreibbar sind, um von der Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 701 gesteuert zu werden, um Steuersignale bereitzustellen, die betreibbar sind, um jeweils den Zustand der Halbleitervorrichtungen 712, 714 und 716 zu steuern.
In verschiedenen Beispielen ist die Stromquelle 750 die Stromquelle 350, wie in 3 gezeigt, und stellt dieselben Funktionen und Leistungsfähigkeit bereit, wie oben in Bezug auf die Stromquelle 350 beschrieben. Wie in 7 gezeigt, weist die Stromquelle 750 einen Eingang 751, der mit einer mit einer zweiten Spannungsversorgung (Vs_aus2) 770 gekoppelt ist, und einen Stromausgang 753, der mit der Anode der Diode 752 gekoppelt ist, auf. Wie in 7 gezeigt, umfasst die Diode 752 eine mit dem Knoten 755 gekoppelte Kathode. In verschiedenen Beispielen ist die zweite Spannungsversorgung 770 die dieselbe Spannungsversorgung wie die erste Spannungsversorgung 710. In verschiedenen Beispielen ist die zweite Spannungsversorgung 770 eine andere Spannungsversorgung als die Spannungsversorgung 710, und ist die zweite Spannungsversorgung 770 betreibbar, um einen Spannungspegel bereitzustellen, der höher ist als der durch die Spannungsversorgung 710 bereitgestellte Spannungspegel.
In verschiedenen Beispielen ist die Diode 752, wenn die Stromquelle 750 aktiviert ist, betreibbar, um es dem vom Stromausgang 753 bereitgestellten Strom zu gestatten, zum Knoten 755, zu fließen, er verhindert allerdings, dass der Strom vom Knoten 755 zurück zum Stromausgang 753 der Stromquelle 750 fließt. In verschiedenen Anwendungen ist dieses durch die Diode 752 ausgeführte Merkmal erforderlich, um zu verhindern, dass ein Spannungspegel, der unbeabsichtigt von außerhalb der Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 701 an den Schaltungsausgang 760 angelegt wird, und der eine höhere Spannung ist als der Spannungspegel, der durch die zweite Spannungsversorgung 770 bereitgestellt wird, den Strom zurück in die zweite Spannungsversorgung 770 treibt. Auf ähnliche Weise sind eine oder beide der Halbleitervorrichtungen 712 und 714 betreibbar, um zu verhindern, dass ein Spannungspegel, der unbeabsichtigt von außerhalb der Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 701 an den Schaltungsausgang 760 angelegt wird, und der eine höhere Spannung ist als der Spannungspegel, der durch die Spannungsversorgung 710 bereitgestellt wird, Strom zurück in die Spannungsversorgung 710 treibt.
In verschiedenen Beispielen ist die Stromquelle 750 eine Stromquelle, die betreibbar ist, um einen Stromausgang (I_OL) 757 vom Stromausgang 753 bereitzustellen, wenn ein Strompfad am Knoten 755 zum Abziehen von Strom vorliegt. Wenn ein Strompfad vom Knoten 755 zum Abziehen des von der Stromquelle 750 bereitgestellten Stroms vorliegt, ist die Stromquelle 750 betreibbar, um Strom für den Knoten 755 bereitzustellen, ohne dass sich das auf den Spannungspegel auswirkt, der am Knoten 755 bereitgestellt ist. Wenn allerdings die Stromquelle 750 aktiviert ist und ein offener Lastkreiszustand, wie oben beschrieben, am Knoten 755 vorliegt, ist die Stromquelle 750 betreibbar, um den am Knoten 755 bereitgestellten Spannungspegel auf einen Spannungspegel nach oben zu ziehen, der bewirken würde, dass der Komparator 740 feststellt, dass ein offener Lastkreiszustand in Bezug auf den Schaltungsausgang 760 vorliegt. In verschiedenen Beispielen ist, wenn die Stromquelle 750 aktiviert ist und ein offener Lastkreiszustand am Knoten 755 vorliegt, die Stromquelle 750 betreibbar, um den am Knoten 755 bereitgestellten Spannungspegel auf einen Spannungspegel nach oben zu ziehen, der über der Schwelle für die Detektion offener Lastkreise am 760, einschließlich des Spannungsabfalls der Diode 752, liegt. In verschiedenen Beispielen ist der Spannungspegel, der durch die zweite Spannungsversorgung 770 bereitgestellt wird, höher als die von der Spannungsversorgung 710 bereitgestellte Spannung. In verschiedenen Beispielen ist der von der zweiten Spannungsversorgung 770 bereitgestellte Spannungspegel eine Batteriespannung, wie sie in einer Automobilanwendung bereitgestellt ist. In verschiedenen Beispielen wird eine Ladungspumpe (nicht gezeigt) verwendet, um als von der zweiten Spannungsversorgung 770 bereitgestellten Spannungspegel eine Ladungspumpenspannung bereitzustellen.
In verschiedenen Beispielen ist der Komparator 740 der Komparator 340, wie in 3 gezeigt, und stellt die gleichen Merkmale bereit und geht auf die gleiche Weise vor wie oben in Bezug auf den Komparator 340 beschrieben. Wie in 7 gezeigt, umfasst der Komparator 740 einen ersten Eingang 741, der mit dem Schaltungsausgang 760 gekoppelt ist, einen zweiten Eingang 743, der mit der Spannungsversorgung 710 gekoppelt ist, und einen Offener-Lastkreis-Detektionsausgang 745. In verschiedenen Beispielen ist der Komparator 740 betreibbar, um die Spannungsdifferenz zwischen der Spannungsversorgung 710 und dem am Schaltungsausgang 760 bereitgestellten Spannungspegel zu vergleichen und ein Ausgangssignal am Offenen-Lastkreis-Detektionsausgang 745 bereitzustellen, wenn die Spannungsdifferenz zwischen der Spannungsversorgung 710 und dem Spannungspegel am Schaltungsausgang 760 weniger ist als ein Schwellendifferenz-Spannungspegel. In verschiedenen Beispielen ist der Komparator 740 betreibbar, um einen Spannungspegel am erstern Eingang 741 zu empfangen, den Spannungspegel am Eingang 741 mit einem absoluten Schwellenspannungspegel zu vergleichen und ein Ausgangssignal am Ausgang 745 bereitzustellen, das einen offenen Lastkreiszustand am Schaltungsausgang 760 anzeigt, wenn der Spannungspegel am Eingang 741 den absoluten Schwellenspannungspegel übersteigt. In verschiedenen Beispielen ist der absolute Schwellenspannungspegel etwas höher eingestellt als der Wert des Vaus,O-Spannungspegels, der durch die Delta-Spannungsschaltung 720 bereitgestellt ist, wenn eine geeignete Last mit dem Schaltungsausgang 760 gekoppelt ist, aber etwas niedriger als der Spannungspegel, der durch die zweite Spannungsversorgung 770 bereitgestellt ist.
Wie in 7 gezeigt, ist die Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 701 betreibbar, um mit einer Last 705, dargestellt durch die Veranschaulichungsvorrichtung 790, über eine Kopplung 703 gekoppelt zu sein, wobei die Kopplung 703 einen Leiter 780 umfasst, der betreibbar ist, um den Schaltungsausgang 760 der Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 701 mit dem Eingang 791 der Vorrichtung 790 zu koppeln. Wie gezeigt, kann ein offener Lastkreiszustand, dargestellt durch den offenen Lastkreiszustand „X“ 782, in Bezug auf die durch den Leiter 780 bereitgestellte Verbindung, wie oben in Bezug auf den Stecker 380 und den offenen Lastkreiszustand 382 in Bezug auf 3 beschrieben, und wobei die Beschreibung der Verbindung 380 und des offenen Lastkreiszustands 382 auf den Stecker 780 und den offenen Lastkreiszustand 782, wie in 7 gezeigt, anwendbar ist, vorliegen. In verschiedenen Beispielen ist die Vorrichtung 790 die Vorrichtung 390, wie in 3 gezeigt, die ein passives Pull-Down am Eingang 791, der dem Eingang 391 der Last 390 entspricht umfasst. Somit sind diese Beispiele der Merkmale und Funktionen der Last 305 und der Verbindung 303 anwendbar auf die Last 705 und die Verbindung 703, weshalb die vollständige Beschreibung der Verbindung 703 und der Last 705 an dieser Stelle nicht erneut wiedergegeben wird. Beispiele der Last 790 sind jedoch nicht auf einen bestimmten Typ von last beschränkt, und in verschiedenen Beispielen kann es sich um einen jeglichen Typ von Last handeln, der betreibbar ist, um vom durch die Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 701 bereitgestellten Schaltungsausgang 760 gesteuert zu werden.
Die Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 701 geht auf ähnliche Weise vor, wie in Bezug auf die Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 301 in 3 beschrieben, allerdings verwendet sie die Delta-Spannungsschaltung 720 anstatt der Delta-Spannungsschaltung 320, wie durch die Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 301 verwendet. Wenn zum Beispiel die Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 701 eine „AUS“-Zustandsangabe für die Vorrichtung 790 am Schaltungsausgang 760 bereitstellt, wird die Steuereinheit 724 betätigt, um die erste Halbleitervorrichtung 712 und die zweite Halbleitervorrichtung 714 ansteuern, damit diese als offener Schalter fungieren, oder um nur die Halbleitervorrichtung 714 anzusteuern, damit diese als offener Schalter fungiert, und die Steuereinheit 726 wird betrieben, um die Halbleitervorrichtung 716 anzusteuern, damit diese als geschlossener Schalter fungiert. In dieser Konfiguration ist der Schaltungsausgang 760 über die Halbleitervorrichtung 716 an Masse 718 gekoppelt ist und es fließt kein Strom durch die Delta-Spannungssteuerschaltung 720. In verschiedenen Beispielen wird die Vorrichtung 790 auf ähnliche Weise wie für die Lastvorrichtung 390 in 3 gezeigt betrieben, wo die Vorrichtung 390 eine Schaltvorrichtung 394 und eine ohmsche Last 396, die ein passives Pull-Down für den Eingang 391 bereitstellt, wie in 3 gezeigt, umfasst. Somit stellt das Koppeln des Eingangs 791 mit Masse, wie durch den Schaltungsausgang 760 bereitgestellt, einen „AUS“-Zustands-Spannungspegel für die Vorrichtung 790 bereit, wodurch die Vorrichtung 790 in den „AUS“-Zustand versetzt wird. Während des “AUS”-Zustands können die Stromquelle 750 und der Komparator 740 inaktiv sein. Ist allerdings die Stromquelle 750 während des “AUS”-Zustands aktiv, ist die Stromquelle 750 betreibbar, um einen geringen Strom über die Diode 752 am Stromausgang 753 für den Knoten 755 und dann über die Halbleitervorrichtung 716 zur Masse bereitzustellen, und somit beeinflusst die Stromquelle 750 den am Knoten 755 bereitgestellten Spannungspegel nicht. Während des „AUS“-Zustands ist, wenn der Komparator 740 aktiviert ist, der Eingang 741 des Komparators 740 über die Halbleitervorrichtung 716 mit Masse gekoppelt und wird somit einen offenen Lastkreiszustand aufgrund des niedrigen Spannungspegels, der für den Eingang 741 des Komparator 740 bereitgestellt ist, nicht detektieren.
Beim Übergang vom Bereitstellen der „AUS“-Zustandsangabe zum Bereitstellen der „EIN“-Zustandsangabe am Schaltungsausgang 760, betätigt die Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 701 die Steuereinheit 726, damit diese die Halbleitervorrichtung 716 veranlasst, als offener Schalter zu fungieren, wodurch der Knoten 755 und der Schaltungsausgang 760 von der Masse 718 getrennt werden. Die Delta-Spannungsschaltung 720 wird danach aktiviert, wobei die Steuereinheit 724 ein Steuersignal bereitstellt, das die erste Halbleitervorrichtung 712 veranlasst, entweder als geschlossener Schalter oder als ohmsche Last zu fungieren, und die Halbleitervorrichtung 714 veranlasst, in einem linearen Bereich zu arbeiten, wie oben beschrieben, was einen Stromfluss durch die erste Halbleitervorrichtung 712 und die zweite Halbleitervorrichtung 714 gestattet. Geht man davon aus, dass eine geeignete Last mit dem Schaltungsausgang 760 verbunden ist, wird der Stromfluss vom ersten Knoten 711 durch die Halbleitervorrichtungen 712 und 714 und aus dem zweiten Knoten 713 der Delta-Spannungsschaltung 720 hinaus den zweiten Knoten 713 der Delta-Spannungsschaltung 720 nach oben, im Wesentlichen auf den Spannungspegel Vaus,O ziehen, der die Differenz zwischen dem von der Spannungsversorgung Spannungspegel und dem Spannungsabfall ∆V 729 darstellt. Wenn der Übergang vom „AUS“-Zustands-Spannungspegel zum „EIN“-Zustands-Spannungspegel abgeschlossen ist, wird der Schaltungsausgang 760 einen maximalen Spannungspegel bereitstellen, der im Wesentlichen gleich Vaus,O und geeignet ist, um ein „EIN“-Signal für die Vorrichtung 790 bereitzustellen, oder um eine ohmsche oder induktive Last 794 zu einem „EIN“-Zustand anzutreiben, und der somit betreibbar ist, um einen Übergang der Last 705 von einem „AUS“-Zustand zu einem „EIN“-Zustand zu bewirken. Da ferner der Spannungspegel, der am Schaltungsausgang 760 bereitgestellt ist, niedriger ist als der Spannungspegel, der am Schaltungsausgang 760 erforderlich ist, um zu bewirken, dass der Komparator 740 einen offenen Lastkreiszustand in Bezug auf Schaltungsausgang 760 detektiert, wird der Komparator 740 nicht ein Ausgangssignal bereitstellen, das einen offenen Lastkreiszustand anzeigt. Unter diesen Betriebsbedingungen wird die Stromquelle 750 nicht betreibbar sein, um den Spannungspegel am Knoten 755 zu steuern, und wird aufgrund des am Knoten 755 durch die Last 705 bereitgestellten Strompfads einen schwachen Stromfluss, ähnlich dem oben beschriebenen, bereitstellen.
In einem alternativen Beispiel wird, wenn die Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 701 wie in 7 gezeigt vom Bereitstellen der „AUS“-Zustandsangabe zum Bereitstellen der „EIN“-Zustandsangabe am Schaltungsausgang 760 übergeht, nach einer kurzen Anfangszeit, in der ein Strom fließt, um den Ausgang 760 bis zum Spannungspegel Vaus,O zu laden, wenn an einem Zeitpunkt nach diesem Anfangszeitraum keine geeignete Last mit dem Schaltungsausgang 760 gekoppelt wird und ein offener Lastkreiszustand vorliegt (wie durch den offenen Lastkreiszustand „X“ 782 gezeigt), die Aktivierung der Delta-Spannungsschaltung 720 nur solange einen Stromfluss durch die Delta-Spannungsschaltung 720 bewirken, bis die Spannung am Knoten 713 nach oben auf Vaus,O gezogen ist. Sobald die Ausgangsspannung Vaus,O erreicht ist, kommt es aufgrund des offenen Lastkreiszustands zu keinem weiteren Stromfluss vom ersten Knoten 711 zum zweiten Knoten 713 der Delta-Spannungsschaltung 720, da der Schaltungsausgang 760 keinen Pfad bereitstellt, um Strom vom Knoten 755 über die Last 790 abzuziehen oder nur einen extrem kleinen Strompfad bereitstellt, um Strom vom Knoten 755 abzuziehen. Unter diesen Bedingungen ist, wie oben beschrieben, die Stromquelle 750 zusammen mit der Diode 752 betreibbar, um den am Knoten 755 bereitgestellten Spannungspegel nach oben auf einen Spannungspegel zu ziehen, der, wenn er am Eingang 741 des Komparators 740 bereitgestellt ist, den Komparator 740 veranlasst, ein Ausgangssignal am Offenen-Lastkreis-Detektionsausgang 745 zu erzeugen, das anzeigt, dass ein offener Lastkreiszustand am Schaltungsausgang 760 vorliegt. In verschiedenen Beispielen ist die Stromquelle 750 zusammen mit der Diode 752 betreibbar, um den am Knoten 755 bereitgestellten Spannungspegel auf einen Spannungspegel nach oben zu ziehen, der im Wesentlichen gleich dem Spannungspegel ist, der von der zweiten Spannungsquelle 770 bereitgestellt wird, reduziert um den Spannungsabfall über der Diode 752, wenn die Stromquelle 750 aktiviert ist und der Knoten 755 infolge eines offenen Lastkreiszustands keinen Strompfad bereitstellt, um den Strom auf den Knoten 755 abzuziehen. In verschiedenen Beispielen verwendet der Komparator 740, wie oben beschrieben, entweder eine Spannungsdifferenz oder einen absoluten Schwellenspannungspegel, um zu bestimmen, dass der am Knoten 755 bereitgestellte Spannungspegel einen offenen Lastkreiszustand am Schaltungsausgang 760 anzeigt. In verschiedenen Beispielen ist der Spannungspegel, der von der zweiten Spannungsversorgung 770 bereitgestellt wird, höher als der Schwellenspannungspegel, der vom Komparator 740 verwendet wird, um zu bestimmen, dass ein offener Lastkreiszustand am Schaltungsausgang 760 vorliegt.
Darüber hinaus kann, sobald die Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 701 den Übergang vom Bereitstellen der „AUS“-Zustandsangabe zum Bereitstellen der „EIN“-Zustandsangabe am Schaltungsausgang 760 abgeschlossen hat, das Überwachen in Bezug auf einen offenen Lastkreiszustand am Schaltungsausgang 760 während des „EIN“-Zustands weitergeführt werden. Wenn zu irgendeinem Zeitpunkt beim Bereitstellen der „EIN“-Zustandsangabe am Schaltungsausgang 760 ein offener Lastkreiszustand in Bezug auf den Schaltungsausgang 760 eintritt, ist die Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 701 betreibbar, um den offenen Lastkreiszustand zu detektieren und ein Ausgangssignal bereitzustellen, das anzeigt, dass ein offener Lastkreiszustand detektiert wurde, und zwar auf dieselbe Weise wie oben in Bezug auf die Detektion eines offenen Lastkreiszustands während des Übergangs vom „AUS“-Zustand zum „EIN“-Zustands beschrieben. In verschiedenen Beispielen ist, wenn ein offener Lastkreiszustand durch die Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 701 entweder während der Übergangsphase oder während der „EIN“-Phase detektiert wird, die Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 701 betreibbar, um vom „EIN“-Zustand zurück zum „AUS“-Zustand überzugehen. In verschiedenen Beispielen umfasst der Übergang vom „EIN“- zum „AUS“-Zustand das Deaktivieren der Delta-Spannungsschaltung 720, und in verschiedenen Beispielen ferner das Betätigen der Halbleitervorrichtung 716, um den Schaltungsausgang 760 mit der Masse 718 zu koppeln. In verschiedenen Beispielen kann ein Kurzschlusszustand, dargestellt durch die „Masse“ 784, entlang des Leiters 780 oder einfach durch einen Kurzschluss zum Schaltungsausgang 760 auftreten. In verschiedenen Beispielen sind sowohl die Spannungsversorgungen 710 und 770 als auch die Stromquelle 750 betreibbar, um den Stromfluss zum Schaltungsausgang 760 zu begrenzen oder ganz zu unterbrechen, falls ein Kurzschlusszustand in Bezug auf den Schaltungsausgang 760 eintritt.
Vorteile der Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 701 umfassen die oben in Bezug auf die Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 301 beschriebenen Vorteile. Darüber hinaus bietet die Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 701 den Vorteil, betreibbar zu sein, um ohmsche oder induktive Lasten, die höhere Leistungsanforderungen haben, anzutreiben, und gleichzeitig während der gesamten Zeit, in der die Last von einem „AUS“- zu einem „EIN“-Zustand übergeht, und während der gesamten Zeit, die die Last im „EIN“-Zustand betrieben wird, weiter das Detektieren offener Lastkreise bereitzustellen. Ferner sind in den in 7 gezeigten Beispielen sowohl die Delta-Spannungsschaltung 720 als auch die Stromquelle 750 davor geschützt, dass Strom durch diese Schaltungen vom Schaltungsausgang 760 getrieben wird, wodurch die Anforderungen an Anwendungen, die dieses Merkmal als Teil eines Schaltungsausgang umfassen, erfüllt werden.
In verschiedenen Beispielen ist die Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 701 einer oder mehrere der Schaltungsausgänge 122, 124 und 126 der Ausgangssteuerschaltung 120, wie in 1 gezeigt. In verschiedenen Beispielen stellt der Prozessor 112 der CU 110, wie in 1 gezeigt, Steuersignale bereit, um den Betrieb der Steuereinheit 724 und der Steuereinheit 726 der Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 701 zu steuern. In verschiedenen Beispielen stellt der Offene-Last-Detektionsausgang 745 des Komparators 740 ein Ausgangssignal bereit, das die Detektion eines offenen Lastkreiszustands als Eingabe für den Prozessor 112 der CU 110 zur weiteren Verarbeitung durch die CU 110 bereitstellt. In verschiedenen Beispielen ist der Prozessor 112 der CU 110 als Reaktion auf das Empfangen eines Signals, das die Detektion eines offenen Lastkreiszustands anzeigt, von der Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 701 betreibbar, um für die Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 701 Steuersignale bereitzustellen, die die Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 701 veranlassen, vom Bereitstellen eines „EIN“-Zustandspegels, der am Schaltungsausgang 760 ausgegeben wird, zum Bereitstellen einer „AUS“-Zustandsangabe am Schaltungsausgang 760 überzugehen.
8 zeigt ein schematisches Diagramm 800, das eine Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 801 entsprechend einer oder mehreren, in der vorliegenden Anmeldung beschriebenen, beispielhaften Techniken umfasst. In verschiedenen Beispielen wird die Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 801 auf ähnliche Weise wie die Vorrichtungen und Systeme betrieben, die in Bezug auf 3 und 5–7 beschrieben werden, mit u.a. der Ausnahme von unterschiedlichen Polaritäten, und die in Bezug auf die Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 801 beschrieben werden, und wobei die Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 801 konfiguriert ist, um ein Signal bereitzustellen, das einen „AUS“-Zustand und einen „EIN“-Schaltungsausgang 860 zur Verbindung mit einer Last 805 anzeigt, die durch die veranschaulichende Vorrichtung 890 dargestellt ist, wobei die Vorrichtung 890 ein passives Pull-up am Eingang 881 umfasst. Wie in 8 gezeigt, umfasst die Vorrichtung 890 einen Eingang 881, der über eine ohmsche Last 892 auf eine Spannungsversorgung Vversorgung_Last nach oben gezogen, außer ein Spannungspegel von einer weiteren Quelle, z.B. dem Schaltungsausgang 860, stellt einen anderen Spannungspegel für den Eingang 881 bereit. Die Schaltvorrichtung 894 umfasst ein Gate, das mit dem Eingang 881 gekoppelt ist, eine erste Zuleitung, die auch direkt mit der Spannungsversorgung Vversorgung_Last gekoppelt ist, und eine zweite Zuleitung, die über die ohmsche Last 896 mit Masse gekoppelt gekoppelt ist. Wie gezeigt, umfasst die Schaltvorrichtung 894 einen schaltbaren Ausgang 893, der mit der zweiten Zuleitung der Schaltvorrichtung 894 gekoppelt ist. Wenn der Eingang 881 mit einem Spannungspegel bereitgestellt oder potenzialfrei ist, wird das Gate der Schaltvorrichtung 894 auf den Spannungspegel, der durch die Spannungsversorgung Vversorgung_Last bereitgestellt ist, nach oben gezogen, wodurch die Schaltvorrichtung 894 ausgeschaltet und der Schaltausgang 893 über die ohmsche Last 896 mit Masse gekoppelt wird. In verschiedenen Beispielen ist dies ein „AUS“-Zustand für die Last 890. Wenn der Eingang 881 an Masse gelegt oder eine zweite Spannung bereitgestellt ist, die betreibbar ist, um die Vorrichtung 894 einzuschalten, wird die Schaltvorrichtung 894 eingeschaltet, wodurch die Schaltvorrichtung 894 als geschlossener Schalter fungiert, und der Schaltausgang 893 mit der Spannungsversorgung Vversorgung_Last gekoppelt wird. In verschiedenen Beispielen ist dies ein „EIN“-Zustand für die Vorrichtung 890. Somit kann durch Bereitstellen eines Spannungspegels von Vversorgung_Last am Eingang 881 die Vorrichtung 890 in einen „AUS“-Zustand geschaltet werden, und kann durch Legen an Masse oder Bereitstellen eines zweiten Spannungspegels am Eingang 881 die Vorrichtung 890 in einen „EIN“-Zustand geschaltet werden. In verschiedenen Beispielen ist die Schaltung für offene Lastkreise 801 betreibbar, um einen Spannungspegel über den Stecker 880 der Verbindung 803 bereitzustellen, um die Vorrichtung 890 auszuschalten und um den Eingang 881 der Vorrichtung 890 an Masse zu legen, oder um einen zweiten Spannungspegel an bereitzustellen, um die Vorrichtung 890 einzuschalten und zu detektieren, wenn ein offener Lastkreiszustand in Bezug auf den Schaltungsausgang 860 in der Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 801 vorliegt.
In verschiedenen Beispielen umfasst die Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 801 eine Delta-Spannungsschaltung (∆V) 820 und eine Stromquelle 850, die mit einem Schaltungsausgang 860 gekoppelt ist. Wie gezeigt, ist die Spannungsversorgung 810 mit einer ersten Zuleitung 811 des Schalters 812 gekoppelt, ist eine zweite Zuleitung des Schalters 812 mit einem ersten Knoten 813 der Delta-Spannungsschaltung 820 gekoppelt. Eine Steuereinheit 814 ist mit dem Schalter 812 gekoppelt und betreibbar, um die Betätigung des Schalters 812 zu steuern. In verschiedenen Beispielen sind der Schalter 812 und die Steuereinheit 814 jeweils der Schalter 312 und die Steuereinheit 314, wie in Bezug auf 3 beschrieben, und können ein jegliches der in Bezug auf den Schalter 312 und die Steuereinheit 314 beschriebenen Beispiele umfassen.
Wieder in Bezug auf 8, umfasst die Delta-Spannungsschaltung 820 einen zweiten Knoten 815, der mit einer ersten Zuleitung des Schalters 830 gekoppelt ist. Der Schalter 830 umfasst eine zweite Zuleitung, die mit Masse 817 gekoppelt ist. Wie gezeigt, ist die Steuereinheit 832 mit dem Schalter 830 gekoppelt und betreibbar, um die Betätigung des Schalters 830 zu steuern. In verschiedenen Beispielen sind der Schalter 830 und die Steuereinheit 832 jeweils der Schalter 330 und die Steuereinheit 332, wie in Bezug auf 3 beschrieben, und können ein jegliches der in Bezug auf den Schalter 330 und die Steuereinheit 332 beschriebenen Beispiele umfassen. In verschiedenen Beispielen umfasst die Delta-Spannungsschaltung 820 die Diode 826, mit einer Anode, die mit dem ersten Knoten 813 gekoppelt ist, und einer Kathode, die mit dem zweiten Knoten 815 der Delta-Spannungsschaltung 820 gekoppelt ist. Allerdings dient das Beispiel der Delta-Spannungsschaltung 820, wie in 8 gezeigt, lediglich der Veranschaulichung, und Beispiele für die Delta-Spannungsschaltung 820 sind nicht dahingehend beschränkt, dass sie nur eine Diode umfassen. In verschiedenen Beispielen umfasst die Delta-Spannungsschaltung 820 eine jegliche der Delta-Spannungsschaltungen 320, 520, 620 oder 720, wie in der vorliegenden Anmeldung gezeigt und beschrieben. Wie in 8 gezeigt sind der Knoten 855 und somit der Schaltungsausgang 860 mit dem ersten Knoten 813 der Delta-Spannungsschaltung 820 gekoppelt. Ferner und im Gegensatz zur Stromquelle 350, wie in 3 gezeigt, zum Strom 550, wie in 5 gezeigt, zur Stromquelle 650, wie in 6 gezeigt, und zur Stromquelle 750, wie in 7 gezeigt, weist die Stromquelle 850 einen Eingang 851 auf, der mit dem Schaltungsausgang 860 der Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 801 gekoppelt ist, und ist der Ausgang der Stromquelle 850 gekoppelt mit Masse gekoppelt. Also ist die Stromquelle 850 betreibbar, um Strom vom Schaltungsausgang 860 zu Masse abzuziehen, und somit auch Strom von der Last 890 abzuziehen, wenn die Last 890 mit dem Schaltungsausgang 860 elektrisch gekoppelt ist.
In verschiedenen Beispielen ist die Steuereinheit 832 betreibbar, um den Schalter 830 zu steuern, damit dieser den zweiten Knoten 815 der Delta-Spannungsschaltung 820 mit Masse koppelt. Unter diesen Bedingungen tritt in der Folge, wenn ein Stromfluss für den Schaltungsausgang 860 von einer Last, die mit dem Schaltungsausgang 860 gekoppelt ist, bereitgestellt wird, ein Stromfluss durch die Delta-Spannungsschaltung 820 auf, der einen Spannungsabfall, dargestellt durch den Spannungsabfall ∆V 821, zwischen dem ersten Knoten 813 und dem zweiten Knoten 815 der Delta-Spannungsschaltung 820 verursacht. In verschiedenen Beispielen wird die Spannung, die durch die Last bereitgestellt wird, dargestellt als „Vlast“, im Wesentlichen gleich der Massespannung plus dem Spannungsabfall ∆V 821, der über dem ersten Knoten 813 und dem zweiten Knoten 815 der Delta-Spannungsschaltung 820 auftritt. So fungiert die Delta-Spannungsschaltung 820, wenn die Delta-Spannungsschaltung 820 aktiviert ist und eine geeignete Last mit dem Schaltungsausgang 860 gekoppelt ist, als Stromsenke für Strom, der am Schaltungsausgang 860 über den Knoten 855 bereitgestellt wird, während ein Spannungspegel Vlast am Knoten 855 und am Schaltungsausgang 860 aufrechterhalten wird. In verschiedenen Beispielen ist der Vlast Spannungspegel auf mehr als den von der Masse 817 bereitgestellten Spannungspegel, aber niedrig genug eingestellt, um einen geeigneten Spannungspegel am Schaltungsausgang 860 bereitzustellen, um ein „EIN“-Signal für die Vorrichtung 890, die mit dem Schaltungsausgang 860 gekoppelt ist, bereitzustellen. In verschiedenen Beispielen ist die Stromquelle 850 die Stromquelle 350, wie in 3 gezeigt, und stellt die gleichen Merkmale und Leistungsfähigkeit bereit, wie oben in Bezug auf Stromquelle 350 beschrieben, ist allerdings wie oben beschrieben gekoppelt, und anstatt den Schaltungsausgang mit Strom zu versorgen, ist die Stromquelle 850 betreibbar, um Strom vom Schaltungsausgang 860 abzuziehen. Wie in 8 gezeigt, weist die Stromquelle 850 einen ersten Eingang 851, der mit dem Knoten 855 gekoppelt ist, und einen Stromausgang 853, der mit Masse gekoppelt ist, auf. In verschiedenen Beispielen ist die Stromquelle 850 eine Stromquelle mit geringem Abfall und betreibbar, um einen Strom (I_OL) 857 vom Knoten 855 über den Stromausgang 853 auf Masse abzuziehen. Wenn die Stromquelle 850 aktiv ist und Strom für den Schaltungsausgang 860 bereitgestellt wird, ist die Stromquelle 850 betreibbar, am Knoten 855 bereitgestellten Strom abzuziehen, ohne dass dies den am Knoten 855 bereitgestellten Spannungspegel beeinflusst. Wenn jedoch die Stromquelle 850 aktiviert ist und kein Strom für den Knoten 855 bereitgestellt wird, oder nur ein extrem schwacher Strom für den Schaltungsausgang 860 vom Stecker 880 bereitgestellt wird, wie z.B. wenn ein hochohmiger Zustand in Bezug auf den Schaltungsausgang 860 vorliegt, ist die Stromquelle 850 betreibbar, um den am Knoten 855 bereitgestellten Spannungspegel auf Masse oder auf einen Spannungspegel, der mit dem Ausgang 853 der Stromquelle 850 gekoppelt ist, zu ziehen.
Wie in 8 gezeigt, umfasst der Komparator 840 einen ersten Eingang 844, der mit dem Schaltungsausgang 860 gekoppelt ist, einen zweiten Eingang 842, der mit Masse gekoppelt ist, und einen Offene-Last-Detektionsausgang 845. In verschiedenen Beispielen ist der Komparator 840 betreibbar, um die Spannungsdifferenz zwischen der Masse und dem am Schaltungsausgang 860 bereitgestellten Spannungspegel zu detektieren und ein Ausgangssignal am Offene-Last-Detektionsausgang 845 bereitzustellen, wenn die Spannungsdifferenz zwischen der Masse und dem Spannungspegel am Schaltungsausgang 860 weniger als eine Schwellenspannungsdifferenz ist. In verschiedenen Beispielen ist der Komparator 840 betreibbar, um einen Spannungspegel am ersten Eingang 844 zu empfangen, den Spannungspegel am Eingang 844 mit einem absoluten Schwellenspannungspegel zu vergleichen und ein Ausgangssignal am Ausgang 845 bereitzustellen, das einen offenen Lastkreiszustand am Schaltungsausgang 860 anzeigt, wenn der Spannungspegel am Eingang 844 weniger als der absolute Schwellenspannungspegel ist. In verschiedenen Beispielen ist der absolute Schwellenspannungspegel auf einen Wert eingestellt, der größer ist als der Spannungspegel für die Masse, aber kleiner als der von der Delta-Spannungsschaltung 820 bereitgestellte Spannungspegel Vlast, wenn eine geeignete Last mit dem Schaltungsausgang 860 gekoppelt ist.
Wie in 8 gezeigt, ist die Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 801 betreibbar, um mit einer Last 805, dargestellt durch die veranschaulichende Vorrichtung 890, über die Kopplung 803 gekoppelt zu sein, wobei die Kopplung 803 einen Leiter 880 umfasst, der betreibbar ist, um den Schaltungsausgang 860 der Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 801 mit dem Eingang 881 der Vorrichtung 890 zu koppeln,. Wie gezeigt, kann ein offener Lastkreiszustand, dargestellt durch den offenen Lastkreiszustand „X“ 882, in Bezug auf die Verbindung vorliegen, die durch den Leiter 880, wie oben in Bezug auf den Stecker 380 beschrieben, und den offener Lastkreiszustand 382, wie in Bezug auf 3 beschrieben, bereitgestellt ist, und wobei die Beschreibungen der Verbindung 380 und des offenen Lastkreiszustands 382 auf den Stecker 880 und den offenen Lastkreiszustand 882 wie in 8 gezeigt anwendbar sind. Darüber hinaus umfassen verschiedene beispielhafte Vorrichtungen 890 ohmsche Lasten 892 und 896, die Schaltvorrichtung 894 und den Schaltausgang 893 wie oben beschrieben. Beispiele von Lasten 805 sind jedoch auf keinen bestimmten Typ von Last beschränkt, sondern können in verschiedenen Beispielen ein jeglicher Lasttyp sein, der betreibbar ist, um vom Schaltungsausgang 860, der durch die Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 801 bereitgestellt ist, gesteuert zu werden.
Die Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 801 ist unter Verwendung der Delta-Spannungsschaltung 820 betreibbar, um einen Spannungspegel als Ausgangssignal bereitzustellen, das einen „AUS“-Zustand für die Last 805 anzeigt, indem der Schaltungsausgang 860 mit der Spannungsversorgung 810 gekoppelt wird, und um einen „EIN“-Zustand für die Last 805 bereitzustellen, indem durch Abziehen des Stroms durch die Delta-Spannungsschaltung 820 ein niedriger Spannungspegel Vlast am Schaltungsausgang 860 bereitgestellt wird. Wenn die Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 801 zum Beispiel eine „AUS“-Zustandsangabe für die Last 805 am Schaltungsausgang 860 bereitstellt, wird die Steuereinheit 814 betrieben, um den Schalter 812 zu steuern, damit dieser als geschlossener Schalter fungiert, wodurch die Spannungsversorgung 810 mit dem Knoten 855 und dem Schaltungsausgang 860 gekoppelt wird, und die Steuereinheit 832 wird betrieben, um den Schalter 830 zu öffnen, wodurch die Delta-Spannungsschaltung 820 von der Masse 817 getrennt wird. In dieser Konfiguration ist der Schaltungsausgang 860 mit einem durch die Spannungsversorgung 810 bereitgestellten Spannungspegel gekoppelt, der eine „AUS“-Zustandsangabe für die Last 805 bereitstellt, und es fließt kein Strom durch die Delta-Spannungssteuerschaltung 820.
Während des „AUS“-Zustands können die Stromquelle 850 und der Komparator 840 inaktiv sein. Ist jedoch die Stromquelle 850 während des „AUS“-Zustands aktiv, ist die Stromquelle 850 betreibbar, um einen schwachen Strom am Stromeingang 851 vom Knoten 855 abzuziehen, sodass die Stromquelle 850 den am Knoten 855 bereitgestellten Spannungspegel nicht beeinflusst. Während des „AUS“-Zustands ist, wenn der Komparator 840 aktiviert ist, der Eingang 844 des Komparators 840 mit der von der Spannungsversorgung 810 bereitgestellten Spannung gekoppelt und wird somit einen offenen Lastkreiszustand aufgrund des hohen Spannungspegels, der dem Eingang 844 bereitgestellt wird, nicht detektieren.
Während des Übergangs vom Bereitstellen der „AUS“-Zustandsangabe zum Bereitstellen der „EIN“-Zustandsangabe am Schaltungsausgang 860 betätigt die Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 801 die Steuereinheit 814, damit diese den Schalter 812 veranlasst, als offener Schalter zu fungieren, wodurch der Knoten 855 und der Schaltungsausgang 860 von der Spannungsversorgung 810 getrennt werden. Es wird ferner die Delta-Spannungsschaltung 820 aktiviert, wobei die Steuereinheit 832 ein Steuersignal bereitstellt, das den Schalter 830 veranlasst, als geschlossener Schalter zu fungieren, wodurch der zweite Anschluss 815 der Delta-Spannungsschaltung 820 mit der Masse 817 gekoppelt wird und es gestattet, dass Strom, der am Knoten 855 vom Schaltungsausgang 860 bereitgestellt wird, über die Delta-Spannungsschaltung 820 auf Masse abgezogen wird. Geht man davon aus, dass seine geeignete Last mit dem Schaltungsausgang 860 verbunden ist, wird ein von der Last 805 für den Schaltungsausgang 860 bereitgestellter Stromfluss durch den ersten Knoten 813, durch die Delta-Spannungsschaltung 820 und aus dem zweiten Knoten 815 hinaus zur Masse 817 fließen. Infolge des Stromflusses durch die Delta-Spannungsschaltung 820 wird ein Spannungsabfall ∆V 821 zwischen dem ersten Anschluss 813 und dem zweiten Anschluss 815 erzeugt und ein Spannungspegel Vaus,O, der die Differenz zwischen dem Massespannungspegel und dem Spannungsabfall ∆V 821 darstellt, als Vlast am Schaltungsausgang 860 bereitgestellt. Wenn der Übergang zwischen dem „AUS“-Zustandsspannungspegel zum „EIN“-Zustandsspannungspegel abgeschlossen ist, stellt der Schaltungsausgang 860 den Spannungspegel Vaus,O als Vlast am Schaltungsausgang 860 bereit, wobei Vlast ein Spannungspegel ist, der geeignet ist, um ein „EIN“-Signal für die Last 805 bereitzustellen und somit betreibbar ist, um einen Übergang der Last 805 von einem „AUS“-Zustand zu einem „EIN“-Zustand hervorzurufen. Ferner wird, da der am Schaltungsausgang 860 bereitgestellte Spannungspegel höher als der durch die Masse 817 bereitgestellte Spannungspegel und somit höher als der Spannungspegel ist, der am Schaltungsausgang 860 erforderlich ist, damit der Komparator 840 einen offenen Lastkreiszustand in Bezug auf den Schaltungsausgang 860 detektiert, der Komparator 840 kein Ausgangssignal bereitstellen, das einen offenen Lastkreiszustand anzeigt. Unter diesen Betriebsbedingungen wird die Stromquelle 850 nicht betreibbar sein, um den Spannungspegel am Knoten 855 zu steuern, und aufgrund des am Knoten 855 durch die Last 805 bereitgestellten Spannungspegels einen schwachen Stromfluss zur Masse bereitstellen.
In einem alternativen Beispiel wird, wenn die Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 801, wie in 8 gezeigt, vom Bereitstellen der „AUS“-Zustandsangabe zum Bereitstellen der „EIN“-Zustandsangabe am Schaltungsausgang 860 übergeht, ein kurzer Anfangsstrom durch die Delta-Spannungsschaltung 820 fließen, was bewirkt, dass der Schaltungsausgang 860 nach unten auf den Spannungsausgangspegel gezogen wird, der normalerweise durch die Delta-Spannungsschaltung 820 bereitgestellt wird, wenn die Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises einen Übergang zum Bereitstellen des „EIN“-Zustands bereitstellt und keine offenen Lastkreiszustände in Bezug auf den Schaltungsausgang 860 vorliegen. Ist jedoch zu einem beliebigen Zeitpunkt nach diesem kurzen Anfangszeitraum keine geeignete Last dem Schaltungsausgang 860 (wie durch den offenen Lastkreiszustand „X“ 882 dargestellt) gekoppelt, führt die Aktivierung der Delta-Spannungsschaltung 820 zu keinem weiteren, dem Knoten 855 von der Last 805 bereitgestellten Strom, der durch die Delta-Spannungsschaltung 820 abgezogen wird. Unter diesen Bedingungen ist die Stromquelle 850 betreibbar, um den am Knoten 855 bereitgestellten Spannungspegel nach unten auf einen Spannungspegel zu ziehen, der unter der Offenen-Lastkreis-Schwelle liegt, was bewirken wird, dass der Komparator 840 ein Ausgangssignal am Ausgang 845 erzeugt, das einen offenen Lastkreiszustand am Schaltungsausgang 860 anzeigt. In verschiedenen Beispielen verwendet der Komparator 840 entweder eine Spannungsdifferenz oder einen absoluten Schwellenspannungspegel, um zu bestimmen, dass der am Knoten 855 bereitgestellte Spannungspegel einen offenen Lastkreiszustand am Schaltungsausgang 860 anzeigt, wie oben beschrieben.
Darüber hinaus kann, sobald die Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 801 den Übergang vom Bereitstellen der „AUS“-Zustandsangabe zum Bereitstellen der „EIN“-Zustandsangabe am Schaltungsausgang 860, das Überwachen in Bezug auf einen offenen Lastkreiszustand am Schaltungsausgang 860 während des „EIN“-Zustands weitergeführt werden. Wenn zu irgendeinem Zeitpunkt beim Bereitstellen der „EIN“-Zustandsangabe am Schaltungsausgang 820 ein offener Lastkreiszustand in Bezug auf den Schaltungsausgang 860 eintritt, ist die Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 801 betreibbar, um den offenen Lastkreiszustand zu detektieren und ein Ausgangssignal bereitzustellen, das anzeigt, dass ein offener Lastkreiszustand detektiert wurde, und zwar auf dieselbe Weise wie oben in Bezug auf die Detektion eines offenen Lastkreiszustands während des Übergangs vom „AUS“-Zustand zum „EIN“-Zustand beschrieben. In verschiedenen Beispielen ist, wenn ein offener Lastkreiszustand durch die Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 801 entweder während der Übergangsphase oder während der „EIN“-Phase detektiert wird, die Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 801 betreibbar, um vom „EIN“-Zustand zurück zum „AUS“-Zustand überzugehen. In verschiedenen Beispielen umfasst der Übergang vom „EIN“- zum „AUS“-Zustand das Deaktivieren der Delta-Spannungsschaltung 820 und ferner in verschiedenen Beispielen das Betätigen des Schalters 812, um den Schaltungsausgang 860 mit der Spannungsversorgung 810 zu koppeln. In verschiedenen Beispielen wird ein Kurzschlusszustand einer Spannungsversorgung außerhalb der Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 801 unbeabsichtigt mit dem Leiter 880 oder dem Schaltungsausgang 860 gekoppelt, wie durch „VCC_kurz“ 884 dargestellt. Das Koppeln mit VCC_kurz 884 kann entlang des Leiters 880 erfolgen, oder einfach durch einen Kurzschluss zum Schaltungsausgang 860. In verschiedenen Beispielen ist die Spannungsversorgung 810 betreibbar, um den Stromfluss zum Schaltungsausgang 860 zu begrenzen oder ganz zu unterbrechen, falls ein Kurzschlusszustand Bezug auf Schaltungsausgang 860 eintritt. In verschiedenen Beispielen sind die Delta-Spannungsschaltung 820 und die Stromquelle 850 betreibbar, um den gesamten Stromfluss durch diese Vorrichtungen jeweils unter Bedingungen, in denen ein hoher Spannungspegel unbeabsichtigt von einer Quelle außerhalb der Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 801 an den Schaltungsausgang 860 angelegt wird, zu begrenzen.
Vorteile der Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 801 umfassen die oben in Bezug auf die Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 301 beschriebenen Vorteile, wobei allerdings die Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises betreibbar ist, um einen offenen Lastkreiszustands zu detektieren und gleichzeitig mit Lasten gekoppelt zu sein, die ein passives Pull-up am Eingang der Last umfassen. In verschiedenen Beispielen ist die Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 801 einer oder mehrere der Schaltungsausgänge 122, 124 und 126 der Ausgangssteuerschaltung 120, wie in 1 gezeigt. In verschiedenen Beispielen stellt der Prozessor 112 der CU 110, wie in 1 gezeigt, Steuersignale bereit, um die Betätigung der Steuereinheit 814 und der Steuereinheit 832 der Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 801 zu steuern. In verschiedenen Beispielen stellt der Offene-Last-Detektionsausgang 845 des Komparators 840 ein Ausgangssignal bereit, das die Detektion eines offenen Lastkreiszustands als Eingabe für den Prozessor 112 der CU 110 zur weiteren Verarbeitung durch die CU 110 darstellt. In verschiedenen Beispielen ist der Prozessor 112 der CU 110 als Reaktion auf das Empfangen eines Signals, das die Detektion eines offenen Lastkreiszustands anzeigt, von der Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 801, betreibbar, um der Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 801 Steuersignale bereitzustellen, die betreibbar sind, um zu bewirken, dass die Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 801 vom Bereitstellen einer „EIN“-Zustandsangabe an der Ausgangsschaltung 860 zum Bereitstellen einer „AUS“-Zustandsangabe am Schaltungsausgang 860 übergeht.
9A zeigt ein schematisches Diagramm 900, das eine Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 901 entsprechend einer oder mehreren beispielhaften, in der vorliegenden Anmeldung beschriebenen Techniken umfasst. Die Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 901 umfasst einen Schaltungsausgang 960, der mit einer Last 905, dargestellt durch die veranschaulichende Last 990, über die Verbindung 903 gekoppelt ist, die einen Leiter 980 umfasst, der betreibbar ist, um den Schaltungsausgang 960 mit einem Eingang der Last 990 zu koppeln. Wie in 9A gezeigt, ist die Last 990 eine passiv nach unten gezogene Last, ähnlich der Last 390, die in Bezug auf 3 gezeigt und beschrieben ist.
Wie in 9A gezeigt, umfasst die Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 901 eine erste Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 920, die einen ersten Schalter 921, eine Delta-Spannungsschaltung 922, eine Stromquelle 923 und einen mit dem Schaltungsausgang 960 gekoppelten Komparator 924 umfasst. Der erste Schalter 921, die Delta-Spannungsschaltung 922, die Stromquelle 923 und der Komparator 924 sind nicht auf bestimmte Typen von Vorrichtungen beschränkt und können ein jegliches der einzelnen Beispiele für einen Schalter, eine Delta-Spannungsschaltung, eine Stromquelle und einen Komparator, wie hier beschrieben, sein. Die Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 901 umfasst ferner eine zweite Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 950, die einen zweiten Schalter 951, eine Delta-Spannungsschaltung 952, eine Stromquelle 953 und einen mit dem Schaltungsausgang 960 gekoppelten Komparator 954 umfasst, wie in 9A gezeigt. Der zweite Schalter 951, die Delta-Spannungsschaltung 952, die Stromquelle 953, und der Komparator 954 sind nicht auf bestimmte Typen von Vorrichtungen beschränkt und können ein jegliches der einzelnen Beispiele für einen Schalter, eine Delta-Spannungsschaltung, eine Stromquelle und einen Komparator, wie hier beschrieben, sein.
Im Betrieb ist die Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 901 betreibbar, um zunächst den zweiten Schalter 951 zu öffnen und dann den ersten Schalter 921 zu schließen, um die Last 990 einzuschalten. Auf ähnliche Weise wie für den Betrieb der Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 301 beschrieben, wird durch Öffnen des zweiten Schalters 951 und anschließendes Schließen des ersten Schalters 921 die Delta-Spannungsschaltung 922 mit dem Schaltungsausgang 960 über den Knoten 955 gekoppelt, und stellt somit eine Schaltspannung zum Ausgang 960 bereit, die geeignet ist, um die Last 990 in einen „EIN“-Zustand zu schalten. Die Delta-Spannungsschaltung 922 ist betreibbar, um die Schaltspannung bereitzustellen, indem die Spannung von der Spannungsversorgung 910 um einen Spannungsabfall über der Delta-Spannungsschaltung 922 reduziert wird. In verschiedenen Beispielen beträgt der Spannungsabfall ungefähr 0,7 Volt, und somit ist die dem Schaltungsausgang 960 von der Delta-Spannungsschaltung 922 bereitgestellte Schaltspannung ungefähr 0,7 niedriger als die Spannung, die als Versorgungsspannung Vs-aus 910 bereitgestellt wird. Während des Betriebs fungieren die zwei Schalter 921 und 925 als ein Schalterpaar, und die zwei Schalter 951 und 957 fungieren als zweites Schalterpaar. Jedes der zwei Schalterpaare ist immer im selben Zustand zusammengeschaltet. In einigen Anwendungen wird dieses Schalten nicht zu 100% synchron sein, sondern Verzögerungen zwischen den zwei Signalen jedes Schalterpaars aufweisen. Wenn die Schalter 921 und 925 geschlossen sind, ist die Stromquelle 923 betreibbar, um die dem Schaltungsausgang bereitgestellte Schaltspannung durch Ziehen des Spannungspegel am Ausgang 960 auf einen Pegel zu überwinden, der über dem durch die Delta-Spannungsschaltung 922 bereitgestellten Schaltspannungspegel liegt, wenn ein offener Lastkreiszustand, dargestellt durch „X“ 982, am Schaltungsausgang 960 vorliegt. Wenn die Stromquelle 923 die Ausgangsspannung am Schaltungsausgang 960 auf einen Spannungspegel nach oben zieht, der über dem Schaltspannungspegel liegt, ist der Komparator 924 betreibbar, um den höheren Spannungspegel am Schaltungsausgang 960 zu detektieren und ein Störungssignal als Ausgangssignal, das den offenen Lastkreiszustand anzeigt, bereitzustellen. Somit ist die Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 901 betreibbar, um die Last 990 einzuschalten und im Wesentlichen während der gesamten Zeit, in der die Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises den ersten Schalter 921 geschlossen hält, um die Last 990 einzuschalten, eine Detektion offener Lastkreise für den Schaltungsausgang 960 bereitzustellen.
Darüber hinaus ist eine Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 901 betreibbar, um eine Schaltspannung bereitzustellen, die geeignet ist, um die Last 990 in einen „AUS“-Zustand zu versetzen, indem zunächst der erste Schalter 921 geöffnet und dann der zweite Schalter 951 geschlossen wird. Durch das Schließen des zweiten Schalters 951 wird die Delta-Spannungsschaltung 952 mit dem Schaltungsausgang 960 über den Knoten 955 gekoppelt und stellt somit eine Schaltspannung für den Ausgang 960 bereit, die geeignet ist, um die Last 990 in einen „AUS“-Zustand zu versetzen. Die Delta-Spannungsschaltung 952 ist betreibbar, um die Schaltspannung bereitzustellen, indem die Spannung von der Versorgungsspannung 917 um einen Spannungsabfall über der Delta-Spannungsschaltung 952 reduziert wird. In verschiedenen Beispielen beträgt der Spannungsabfall ungefähr 0,7 Volt, und somit beträgt die Schaltspannung, die dem Schaltungsausgang 960 von der Delta-Spannungsschaltung 952 bereitgestellt wird, ungefähr 0,7 Volt mehr als die Spannung, die als Versorgungsspannung 917 bereitgestellt wird.
Die externe Pull-down-Last zieht dann die Spannung weiter hinunter auf Masse. Da die Spannung bereits durch die Delta-Spannungsschaltung 952 auf den Schaltpegel gezogen wurde, befindet sich die Last in einem definierten Zustand und die durch die Pull-down-Last herbeigeführte Spannungsänderung beeinflusst den Zustand der Last nicht. Wenn der zweite Schalter 951 geschlossen ist, ist auch der Schalter 957 geschlossen, und der Schalter 925 ist zusammen mit dem Schalter 921 geöffnet worden, und die Stromquelle 953 ist betreibbar, um die dem Schaltungsausgang bereitgestellte Schaltspannung zu überwinden, indem der Spannungspegel am Schaltungsausgang 960 auf einen Pegel unterhalb des durch die Delta-Spannungsschaltung 952 bereitgestellten Schalterspannungspegels und weiter nach unten unterhalb des Spannungspegels 917 auf Vref zu ziehen, wenn ein offener Lastkreiszustand, dargestellt durch „X“ 982, am Schaltungsausgang 960 vorliegt. Wenn die Stromquelle 953 die Ausgangsspannung am Schaltungsausgang 960 nach unten auf einen Spannungspegel unterhalb des Schalterspannungspegel und unterhalb des Spannungspegel 917 zieht, ist der Komparator 954 betreibbar, um den unteren Spannungspegel am Schaltungsausgang 960 zu detektieren und ein Störungssignal als Ausgangssignal, das den offenen Lastkreiszustand anzeigt, bereitzustellen. Somit ist die Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 901 betreibbar, um die Last 990 auszuschalten und im Wesentlichen während der gesamten Zeit, in der die Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 901 den zweiten Schalter 951 geschlossen hält, um die Last 990 auszuschalten, eine Detektion offener Lastkreise für den Schaltungsausgang 960 bereitzustellen. Daher ist die Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 901 betreibbar, um sowohl wenn sie konfiguriert ist, die Last einzuschalten, als auch wenn sie konfiguriert ist, um die Last auszuschalten, eine Detektion eines offenen Lastkreiszustands für eine passiv nach unten gezogene Last bereitzustellen.
9B zeigt eine Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 901, die auf dieselbe Weise konfiguriert ist, wie in 9A gezeigt, wobei jedoch die Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 901 mit einer Last 905, dargestellt durch die veranschaulichende Last 991, gekoppelt ist, wobei die Last 991 eine passiv nach oben gezogene Last ähnlich der in 8 gezeigten Last 890 ist. Wie in 9B gezeigt, ist die Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 901 betreibbar, um zunächst den zweiten Schalter 951 zu öffnen und dann den ersten Schalter 921 zu schließen, um die Last 991 in einen „AUS“-Zustand zu schalten, und um zunächst den ersten Schalter 921 zu öffnen und dann den zweiten Schalter 951 zu schließen, um die Last 991 in einen „EIN“-Zustand zu schalten. Somit ist die Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 920 betreibbar, um eine Detektion eines offenen Lastkreiszustands am Schaltungsausgang 960 bereitzustellen, wenn die Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 901 konfiguriert ist, um die Last 991 in den „AUS“-Zustand zu schalten, und ist die Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 950 betreibbar, um eine Detektion eines offenen Lastkreiszustands am Schaltungsausgang 960 bereitzustellen, wenn die Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 901 konfiguriert ist, um die Last 991 in den „EIN“-Zustand zu schalten. Wie in verschiedenen Beispielen hierin verwendet, bezieht sich der Begriff „reduzieren“ oder „Reduzierung“ der ersten Versorgungsspannung oder der zweiten Versorgungsspannung auf eine Schaltspannung des ersten Schalters oder des zweiten Schalters auf einen absoluten Wert der ersten Spannungsversorgung oder der zweiten Spannungsversorgung. In einigen Beispielen bezieht sich der Begriff „reduzieren“ oder „Reduzierung“ der ersten Versorgungsspannung oder der zweiten Versorgungsspannung auf eine Schaltspannung des ersten Schalters oder des zweiten Schalter darauf, dass die Delta-Spannungsschaltung mit mindestens einem des ersten Schalters oder des zweiten Schalters gekoppelt ist, um eine Reduzierung der Spannungsgröße der ersten Versorgungsspannung oder der zweiten Versorgungsspannung auf eine Schaltspannung des ersten Schalters oder des zweiten Schalters, die dem Schaltungsausgang bereitgestellt ist, zu erzeugen. In einigen Beispielen bedeutet eine Reduzierung der Versorgungsspannung in absoluten Werten, dass die Versorgungsspannung von einem Positivwert auf einen kleineren Positivwert reduziert wird, z.B. +7,0 Volt auf +6,3 Volt. In weiteren Beispielen bedeutet eine Reduzierung der Versorgungsspannung in absoluten Werten, dass die Versorgungsspannung von einem Negativwert auf einen höheren (nach wie vor negativen) Wert ansteigt, z.B. von –7,0 Volt auf –6,3 Volt. In einigen Beispielen, in denen von einer Versorgungsspannung von null Volt ausgegangen wird, kann eine Reduzierung das „Reduzieren“ der null Volt auf entweder eine Positivspannung, wie z.B., aber nicht beschränkt auf +0,7 Volt, oder auf eine Negativspannung, wie z.B., aber nicht beschränkt auf –0.7 Volt, bedeuten.
10 ist ein Flussdiagramm 1000, das verschiedene Verfahren zeigt, die durch eine Schaltung entsprechend den in der vorliegenden Anmeldung beschriebenen Techniken durchgeführt werden können. In verschiedenen Beispielen koppelt eine Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises (wie z.B. Detektionsschaltungen für offene Lastkreise 301, 501, 601, 701, 801 und 901) durch einen ersten Schalter einen Schaltungsausgang einer Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises mit einer ersten Versorgungsspannung, um eine Last einzuschalten (Block 1002). In verschiedenen Beispielen koppelt die Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises durch einen zweiten Schalter den Schaltungsausgang mit einer zweiten Versorgungsspannung, um die Last auszuschalten (Block 1004). In verschiedenen Beispielen erzeugt die Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises durch mindestens eine Delta-Spannungsschaltung eine Schaltspannung am Schaltungsausgang, wenn am Schaltungsausgang kein offener Lastkreiszustands vorliegt (Block 1006). In verschiedenen Beispielen erzeugt eine Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises durch mindestens eine Stromquelle einen Spannungspegel am Schaltungsausgang, der die Schaltspannung überwindet und eine zweite Ausgangsspannung, die sich von der Schaltspannung unterscheidet, bereitstellt, wenn ein Lastkreiszustand am Schaltungsausgang vorliegt (1008). In verschiedenen Beispielen erzeugt eine Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises durch mindestens einen Komparator, ein Störungssignal, wenn ein offener Lastkreiszustand am Schaltungsausgang vorliegt (Block 1010).
11 ist ein Flussdiagramm 1100, das verschiedene Verfahren zeigt, die durch eine Schaltung entsprechend den in der vorliegenden Anmeldung beschriebenen Techniken durchgeführt werden können. In verschiedenen Beispielen koppelt eine Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises (wie z.B. Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises 301, 501, 601, 701, 801 und 901) durch einen ersten Schalter einen Schaltungsausgang einer Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises mit einer ersten Versorgungsspannung, um eine Last zu schalten (Block 1102). In verschiedenen Beispielen erzeugt die Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises durch mindestens eine Delta-Spannungsschaltung eine Schaltspannung am Schaltungsausgang, wenn kein offener Lastkreiszustands am Schaltungsausgang (Block 1104) vorliegt. In verschiedenen Beispielen erzeugt die Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises durch mindestens eine Stromquelle einen Spannungspegel am Schaltungsausgang, die die Schaltspannung überwindet und eine zweite Ausgangsspannung, die sich von der Schaltspannung unterscheidet, bereitstellt, wenn ein offener Lastkreiszustand am Schaltungsausgang (Block 1106) vorliegt. In verschiedenen Beispielen erzeugt die Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises durch mindestens einen Komparator ein Störungssignal, wenn ein offener Lastkreiszustand am Schaltungsausgang vorliegt (Block 1108).
Die hier beschriebenen Techniken können in Hardware, Firmware oder einer jeglichen Kombination davon umgesetzt werden. Die Hardware kann auch Software ausführen. Jegliche Merkmale, die als Module, Einheiten oder Komponenten beschrieben werden, können zusammen in einer integrierten Logikvorrichtung oder separate als diskrete, aber interoperable Logikvorrichtungen umgesetzt sein. In einigen Fällen können verschiedene Merkmale als integrierte Schaltvorrichtung, etwa als integrierter Schaltungschip oder Chipset, umgesetzt sein. Wenn sie in einer Software umgesetzt sind, können die Techniken mindestens teilweise durch ein computerlesbares Speichermedium umgesetzt werden, das Anweisungen umfasst, die, wenn sie ausgeführt werden, einen Prozessor veranlassen, eine oder mehrere der oben beschriebenen Techniken durchzuführen.
Der Begriff Halbleiter oder Halbleitervorrichtung, wie hier verwendet, bezieht sich allgemein auf einen Transistor (Vorrichtung mit drei Leitungen), wie Fachleute auf dem Gebiet erkennen werden. Der Halbleiter und die Halbleitervorrichtung sind, wie hier verwendet, nicht beschränkt auf einen jeglichen Transistortyp, sondern es können ein jeglicher Transistor, der betreibbar ist, um die Funktionen der hier beschriebenen Halbleitervorrichtungen auszuführen, und Äquivalente davon in diesen Vorrichtungen und Systemen verwendet werden. In verschiedenen Beispielen bezieht sich der Begriff Halbleiter oder Halbleitervorrichtung, wie hier verwendet, auf Metall-Oxid-Feldeffekttransistor-(MOSFET-) oder Komplementär-Metall-Oxid-Feldeffekt-Transistor(CMOS-)Vorrichtungen. Verschiedene Beispiele von hier beschriebenen Halbleitervorrichtungen beziehen sich auf eine Dioden(Zwei-Leitungs-Halbleiter-)Vorrichtung, wie eine PN-Übergangsdiode, aber Dioden, wie sie in Vorrichtungen und Systemen von Detektionsschaltungen für offene Lastkreise der vorliegenden Anwendungen verwendet werden, sind auf keinen bestimmten Diodentyp beschränkt, sondern es können jede Diode, die betreibbar ist, um die Merkmale der hier beschriebenen Funktionen bereitzustellen, sowie Äquivalente davon in diesen Vorrichtungen und Systemen verwendet werden. In verschiedenen Beispielen bezieht sich der Begriff „gekoppelt“ oder „Kopplung“ auf direktes Koppeln zwischen Leitungen oder Anschlüssen einer Vorrichtung oder elektrischen Komponente durch einen Leiter ohne Eingreifen von Vorrichtungen der elektrischen Komponenten, wie Fachleute verstehen werden. In verschiedenen Beispielen bezieht sich der Begriff “gekoppelt” oder “Kopplung” auf elektrisches Koppeln von Vorrichtungen oder elektrischen Komponenten, die was Kopplung durch eine oder mehrere eingreifende Vorrichtungen oder sonstige elektrische Komponenten umfassen kann, wie Fachleute verstehen werden.
Ein computerlesbares Speichermedium kann einen Teil eines Computerprogrammprodukts ausbilden, das Verpackungsmaterialien umfassen kann. Ein computerlesbares Speichermedium kann ein Computerdatenspeichermedium, wie einen Direktzugriffspeicher (RAM), einen synchronen dynamischen Direktzugriffspeicher (SDRAM), einen Nur-Lese-Speicher (ROM), einen nichtflüchtigen Direktzugriffspeicher (NVRAM), einen elektrisch löschbaren programmierbaren Lesespeicher (EEPROM), einen FLASH-Speicher, magnetische oder optische Datenspeichermedien und dergleichen umfassen. Die Techniken können zusätzlich oder alternativ dazu mindestens teilweise durch ein computerlesbares Kommunikationsmedium umgesetzt sein, das einen Kode in Form von Anweisungen oder Datenstrukturen trägt oder kommuniziert und auf das von einem Computer zugegriffen werden kann, von diesem Gelesen und/oder ausgeführt werden kann.
Der Kode oder die Anweisungen können durch einen oder mehrere Prozessoren, wie einen oder mehreren DSP, Allzweck-Mikroprozessoren, ASICs, Feldprogrammierbare Gatteranordnungen (FPGAs), oder sonstige integrierte oder diskrete Logikschaltungen ausgeführt werden. Dementsprechend bezieht sich der Begriff Prozessor, wie hier verwendet, auf eine der genannten Strukturen oder eine sonstige Struktur, die für die Umsetzung der hier beschriebenen Techniken geeignet ist. Darüber hinaus kann in einigen Aspekten die hier beschriebene Funktion innerhalb zweckgerichteter Softwaremodule oder Hardwaremodule bereitgestellt sein. Die Anmeldung sieht ferner eine beliebige einer Vielfalt von integrierten Schaltvorrichtungen vor, die Schaltungen zum Umsetzen von einer oder mehreren der in der vorliegenden Anmeldung beschriebenen Techniken umfassen. Solche Schaltungen können in einem einzigen integrierten Schaltungschip oder in mehreren, interoperablen integrierten Schaltungschips, einem so genannten Chipset, bereitgestellt sein. Solche integrierten Schaltvorrichtungen können in einer Vielfalt von Anwendungen verwendet werden.
Die folgenden Beispiele beschreiben einen oder mehrere Aspekte der Anmeldung.
Beispiel 1. Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises, umfassend: einen Schaltungsausgang, der eingerichtet ist, eine Ausgangsspannung für eine Last bereitzustellen, einen ersten Schalter, der mit dem Schaltungsausgang gekoppelt ist und mit einer ersten Versorgungsspannung gekoppelt ist, und eingerichtet ist, um die Last einzuschalten, einen zweiten Schalter, der mit dem Schaltungsausgang gekoppelt ist und mit einer zweiten Versorgungsspannung gekoppelt ist, die konfiguriert ist, um die Last auszuschalten, mindestens eine Delta-Spannungsschaltung, die mit dem Schaltungsausgang gekoppelt ist, der konfiguriert ist, um eine Deltaspannung bereitzustellen, wobei die Delta-Spannungsschaltung mit mindestens einem des erstens Schalters oder des zweiten Schalters gekoppelt ist, um eine Reduzierung der Spannungsgröße der ersten der ersten Versorgungsspannung oder der zweiten Versorgungsspannung auf eine Schaltspannung des ersten Schalters oder des zweiten Schalters, die dem Schaltungsausgang ist bereitgestellt, mindestens eine Stromquelle, die mit dem Schaltungsausgang gekoppelt ist, um einen Strom für den Schaltungsausgang bereitzustellen, wobei die Stromquelle dem Ausgang und derselben Versorgung zugeordnet ist, wie die Delta-Spannungsschaltung und konfiguriert ist, um im Fall eines offenen Lastkreiszustands die dem Schaltungsausgang bereitgestellte Schaltspannung zu überwinden, und mindestens einen Komparator, der konfiguriert ist, um im Fall eines offenen Lastkreiszustands ein Störungssignal bereitzustellen.
Beispiel 2. Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises nach Beispiel 1, wobei die mindestens eine Delta-Spannungsschaltung direkt mit dem ersten Schalter gekoppelt und eingerichtet ist, um dem Schaltungsausgang die Schaltspannung bereitzustellen, um die Last einzuschalten, wenn der erste Schalter geschlossen ist, wobei eine Spannung, die durch die mindestens eine Stromquelle bereitgestellt ist, um die Schaltspannung zu überwinden, größer ist als die Schaltspannung, und wobei der mindestens eine Komparator eingerichtet ist, um im Fall, dass am Schaltausgang ein offener Lastkreiszustand vorliegt, das Störungssignal bereitzustellen, während die Schaltung konfiguriert ist, die Last einzuschalten.
Beispiel 3. Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises nach Beispiel 1 oder 2, wobei die mindestens eine Delta-Spannungsschaltung direkt mit dem zweiten Schalter gekoppelt und konfiguriert ist, um dem Schaltungsausgang die Schaltspannung bereitzustellen, um die Last auszuschalten, wenn der zweite Schalter geschlossen ist, wobei eine Spannung, die durch die mindestens eine Stromquelle bereitgestellt ist, um die Schaltspannung zu überwinden, niedriger ist als die Schaltspannung, und wobei der mindestens eine Komparator konfiguriert ist, um im Fall, dass am Schaltausgang ein offener Lastkreiszustand vorliegt, das Störungssignal bereitzustellen, während die Offene-Last-Schaltung konfiguriert ist, um die Last einzuschalten.
Beispiel 4. Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises nach einem der Beispiele 1–3, wobei die mindestens eine Delta-Spannungsschaltung direkt mit dem zweiten Schalter gekoppelt und konfiguriert ist, um dem Schaltungsausgang die Schaltspannung bereitzustellen, um die Last auszuschalten, wenn der zweite Schalter geschlossen ist, wobei eine Spannung, die durch die mindestens eine Stromquelle bereitgestellt ist, um die Schaltspannung zu überwinden, niedriger ist als die Schaltspannung, und wobei der mindestens eine Komparator konfiguriert ist, um im Fall, dass am Schaltausgang ein offener Lastkreiszustand vorliegt, das Störungssignal bereitzustellen, während die Offene-Last-Schaltung konfiguriert ist, um die Last auszuschalten.
Beispiel 5. Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises nach einem der Beispiele 1–4, wobei die mindestens eine Delta-Spannungsschaltung direkt mit dem ersten Schalter gekoppelt und konfiguriert ist, um dem Schaltungsausgang die Schaltspannung bereitzustellen, um die Last auszuschalten, wenn der erste Schalter geschlossen ist, wobei eine Spannung, die durch die mindestens eine Stromquelle bereitgestellt ist, um die Schaltspannung zu überwinden, größer ist als die Schaltspannung, und wobei der mindestens eine Komparator konfiguriert ist, um im Fall, dass am Schaltausgang ein offener Lastkreiszustand vorliegt, das Störungssignal bereitzustellen, während die Schaltung konfiguriert ist, um die Last auszuschalten.
Beispiel 6. Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises nach einem der Beispiele 1–5, ferner umfassend: eine zweite Delta-Spannungsschaltung, einen dritten und vierten Schalter und einen zweiten Komparator, die jeweils mit dem Schaltungsausgang und einer zweiten Stromquelle gekoppelt sind, die mit dem vierten Schalter gekoppelt ist; wobei die erste der mindestens einen Delta-Spannungsschaltung direkt mit dem ersten Schalter gekoppelt und konfiguriert ist, um dem Schaltungsausgang die Schaltspannung bereitzustellen, um die Last einzuschalten, wenn der erste Schalter geschlossen ist, und der dritte Schalter geschlossen ist, um die mindestens eine Stromquelle mit dem Ausgang zu koppeln, und der vierte Schalter geöffnet ist, um die zweite Stromquelle vom Ausgang zu trennen, wobei eine Spannung, die durch die mindestens eine Stromquelle bereitgestellt ist, um die Schaltspannung zu überwinden, größer ist als die Schaltspannung, wobei der mindestens eine Komparator konfiguriert ist, um im Fall, dass am Schaltausgang ein offener Lastkreiszustand vorliegt, das Störungssignal bereitzustellen, während die Offene-Lastkreis-Schaltung konfiguriert ist, um die Last einzuschalten, wobei die zweite Delta-Spannungsschaltung direkt mit dem zweiten Schalter gekoppelt und konfiguriert ist, um dem Schaltungsausgang die Schaltspannung bereitzustellen, um die Last auszuschalten, wenn der zweite Schalter geschlossen ist, und der vierte Schalter geschlossen ist, um die zweite Stromquelle mit dem Ausgang zu koppeln, und der dritte Schalter geöffnet ist, um die mindestens eine Stromquelle vom Ausgang zu trennen, wobei eine Spannung, die von der zweiten Stromquelle bereitgestellt ist, um die Schaltspannung zu überwinden, niedriger ist als die Schaltspannung, und wobei der zweite Komparator konfiguriert ist, um im Fall, dass am Schaltausgang ein offener Lastkreiszustand vorliegt, das Störungssignal bereitzustellen, während die Offene-Lastkreis-Schaltung konfiguriert ist, um die Last auszuschalten.
Beispiel 7. Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises nach einem der Beispiele 1–6, ferner umfassend: eine zweite Delta-Spannungsschaltung, einen dritten und vierten Schalter und einen zweiten Komparator, die jeweils mit dem Schaltungsausgang und einer zweiten Stromquelle gekoppelt sind, die mit dem vierten Schalter gekoppelt ist; wobei die erste der mindestens einen Delta-Spannungsschaltung direkt mit dem ersten Schalter gekoppelt und konfiguriert ist, um dem Schaltungsausgang die Schaltspannung bereitzustellen, um die Last einzuschalten, wenn der erste Schalter geschlossen ist, und der dritte Schalter geschlossen ist, um die mindestens eine Stromquelle mit dem Ausgang zu koppeln, und der vierte Schalter geöffnet ist, um die zweite Stromquelle vom Ausgang zu trennen, wobei eine Spannung, die durch die mindestens eine Stromquelle bereitgestellt ist, um die Schaltspannung zu überwinden, größer ist als die Schaltspannung, wobei der mindestens eine Komparator konfiguriert ist, um im Fall, dass am Schaltausgang ein offener Lastkreiszustand vorliegt, das Störungssignal bereitzustellen, während die Offene-Lastkreis-Schaltung konfiguriert ist, um die Last auszuschalten, wobei die zweite Delta-Spannungsschaltung direkt mit dem zweiten Schalter gekoppelt und konfiguriert ist, um dem Schaltungsausgang die Schaltspannung bereitzustellen, um die Last einzuschalten, wenn der zweite Schalter geschlossen ist, und der vierte Schalter geschlossen ist, um die zweite Stromquelle mit dem Ausgang zu koppeln, und der dritte Schalter geöffnet ist, um die mindestens eine Stromquelle vom Ausgang zu trennen, wobei eine Spannung, die von der zweiten Stromquelle bereitgestellt ist, um die Schaltspannung zu überwinden, niedriger ist als die Schaltspannung, und wobei der zweite Komparator konfiguriert ist, um im Fall, dass am Schaltausgang ein offener Lastkreiszustand vorliegt, das Störungssignal bereitzustellen, während die Offene-Last-Schaltung konfiguriert ist, um die Last einzuschalten.
Beispiel 8. Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises nach einem der Beispiele 1–7, wobei die Delta-Spannungsschaltung eine Diode umfasst.
Beispiel 9. Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises nach einem der Beispiele 1–8, wobei die Delta-Spannungsschaltung und der Schalter mindestens einen geregelten Transistor umfassen.
Beispiel 10. Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises nach einem der Beispiele 1–9, wobei die Delta-Spannungsschaltung ein Paar von geregelten Transistoren umfasst, die in einer gegenseriellen Konfiguration angeordnet sind.
Beispiel 11. Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises nach einem der Beispiele 1–10, wobei ein erster Eingang des mindestens einen Komparators mit einer der ersten oder der zweiten Versorgungsspannung gekoppelt ist, und wobei ein zweiter Eingang des mindestens einen Komparators mit dem Schaltungsausgang gekoppelt ist.
Beispiel 12. Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises nach einem der Beispiele 1–11, wobei ein erster Eingang des mindestens einen Komparators mit einer ersten Referenzspannung gekoppelt ist, und wobei ein zweiter Eingang des mindestens einen Komparators mit dem Schaltungsausgang gekoppelt ist.
Beispiel 13. Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises nach einem der Beispiele 1–12, wobei eine am Schaltungsausgang bereitgestellte Spannung größer ist als die erste Versorgungsspannung, wenn am Schaltungsausgang ein offener Lastkreiszustand vorliegt.
Beispiel 14. Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises nach einem der Beispiele 3, 4, 6 oder 7, wobei eine am Schaltungsausgang bereitgestellte Spannung geringer ist als die zweite Versorgungsspannung, wenn am Schaltungsausgang ein offener Lastkreiszustand vorliegt.
Beispiel 15. Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises nach einem der Beispiele 1–14, wobei die Last eine Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor-Vorrichtung umfasst und der Schaltungsausgang direkt mit einem Gate der Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor-Vorrichtung gekoppelt ist.
Beispiel 16. Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises nach einem der Beispiele 1–15, wobei die Last eine Bipolartransistorvorrichtung mit isoliertem Gate umfasst und der Schaltausgang direkt mit einem Gate der Bipolartransistorvorrichtung gekoppelt ist.
Beispiel 17. Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises nach einem der Beispiele 1–16, wobei die Last ein intelligentes Modul umfasst.
Beispiel 18. Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises nach einem der Beispiele 1–17, wobei die Last eine ohmsche Last umfasst.
Beispiel 19. Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises nach einem der Beispiele 1–18, wobei die Last eine induktive Last umfasst.
Beispiel 20. Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises nach einem der Beispiele 1–19, wobei die Delta-Spannungsschaltung einen Widerstand umfasst.
Beispiel 21. Verfahren, umfassend: Koppeln eines Schaltungsausgangs einer Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises mit einer ersten Versorgungsspannung durch einen ersten Schalter, um eine Last einzuschalten, Koppeln des Schaltungsausgangs mit einer zweiten Versorgungsspannung durch einen zweiten Schalter, um die Last auszuschalten, Erzeugen einer Schaltspannung am Schaltungsausgang durch mindestens eine Delta-Spannungsschaltung, wenn am Schaltungsausgang kein offener Lastkreiszustand vorliegt, Erzeugen eines Spannungspegels am Schaltungsausgang, der die Schaltspannung überwindet und eine zweite Ausgangsspannung bereitstellt, die sich von der Schaltspannung unterscheidet, wenn ein offener Lastkreiszustand am Schaltungsausgang vorliegt, durch mindestens eine Stromquelle, und Erzeugen eines Störungssignals, wenn am Schaltungsausgang ein offener Lastkreiszustand vorliegt, durch mindestens einen Komparator.
Beispiel 22. Verfahren nach Beispiel 21, ferner umfassend: direktes Koppeln der mindestens einen Delta-Spannungsschaltung mit der ersten Versorgungsspannung über den ersten Schalter durch Schließen des ersten Schalters, um die Schaltspannung am Schaltungsausgang zu erzeugen, um die Last einzuschalten, Überwinden der Schaltspannung durch die mindestens eine Stromquelle, um die zweite Ausgangsspannung am Schaltungsausgang bereitzustellen, wenn am Schaltungsausgang ein offener Lastkreiszustand vorliegt, Vergleichen, ob am Schaltungsausgang die Schaltspannung oder die zweite Ausgangsspannung bereitgestellt wird, durch den mindestens einen Komparator, und Erzeugen des Störsignals durch den mindestens einen Komparator, wenn am Schaltungsausgang die zweite Ausgangsspannung bereitgestellt wird.
Beispiel 23. Verfahren nach Beispiel 21 oder 22, ferner umfassend: direktes Koppeln der mindestens einen Delta-Spannungsschaltung mit der zweiten Versorgungsspannung über den zweiten Schalter durch Schließen des zweiten Schalters, um die Schaltspannung am Schaltungsausgang zu erzeugen, um die Last einzuschalten, Überwinden der Schaltspannung durch die mindestens eine Stromquelle, um die zweite Ausgangsspannung am Schaltungsausgang bereitzustellen, wenn am Schaltungsausgang ein offener Lastkreiszustand vorliegt, Vergleichen, ob am Schaltungsausgang die Schaltspannung oder die zweite Ausgangsspannung bereitgestellt wird, durch den mindestens einen Komparator, und Erzeugen des Störsignals durch den mindestens einen Komparator, wenn am Schaltungsausgang die zweite Ausgangsspannung bereitgestellt wird.
Beispiel 24. Verfahren nach einem der Beispiele 21–23, ferner umfassend: direktes Koppeln der mindestens einen Delta-Spannungsschaltung mit der zweiten Versorgungsspannung über den zweiten Schalter durch Schließen des zweiten Schalters, um die Schaltspannung am Schaltungsausgang zu erzeugen, um die Last auszuschalten, Überwinden der Schaltspannung durch die mindestens eine Stromquelle, um die zweite Ausgangsspannung am Schaltungsausgang bereitzustellen, wenn am Schaltungsausgang ein offener Lastkreiszustand vorliegt, Vergleichen, ob am Schaltungsausgang die Schaltspannung oder die zweite Ausgangsspannung bereitgestellt wird, durch den mindestens einen Komparator, und Erzeugen des Störungssignals durch den mindestens einen Komparator, wenn am Schaltungsausgang die Ausgangsspannung bereitgestellt wird.
Beispiel 25. Verfahren nach einem der Beispiele 21–24, ferner umfassend: direktes Koppeln der mindestens einen Delta-Spannungsschaltung mit der ersten Versorgungsspannung über den ersten Schalter durch Schließen des ersten Schalters, um die Schaltspannung am Schaltungsausgang zu erzeugen, um die Last auszuschalten, Überwinden der Schaltspannung durch die mindestens eine Stromquelle, um die zweite Ausgangsspannung am Schaltungsausgang bereitzustellen, wenn am Schaltungsausgang ein offener Lastkreiszustand vorliegt, Vergleichen, ob am Schaltungsausgang die Schaltspannung oder die zweite Ausgangsspannung bereitgestellt wird, durch den mindestens einen Komparator, und Erzeugen des Störsignals durch den mindestens einen Komparator, wenn am Schaltungsausgang die zweite Ausgangsspannung bereitgestellt wird.
Beispiel 26. Verfahren nach einem der Beispiele 21–25, ferner umfassend: direktes Koppeln der mindestens einen Delta-Spannungsschaltung mit der ersten Versorgungsspannung über den ersten Schalter, zunächst durch Öffnen des zweiten Schalters und dann durch Schließen des ersten Schalters, um am Schaltungsausgang die Schaltspannung zu erzeugen, um die Last einzuschalten, Überwinden der Schaltspannung durch direktes Koppeln der mindestens einen Stromquelle mit der ersten Versorgungsspannung über einen dritten Schalter durch Öffnen eines vierten Schalters und Schließen des dritten Schalters, um die zweite Ausgangsspannung am Schaltungsausgang bereitzustellen, wenn am Schaltungsausgang ein offener Lastkreiszustand vorliegt, Vergleichen, ob am Schaltungsausgang die Schaltspannung oder die zweite Ausgangsspannung bereitgestellt wird, durch den mindestens einen Komparator, Erzeugen des Störsignals durch den mindestens einen Komparator, wenn die zweite Ausgangsspannung am Schaltungsausgang bereitgestellt wird und der erste Schalter geschlossen ist, direktes Koppeln einer zweiten Delta-Spannungsschaltung mit der zweiten Versorgungsspannung über den zweiten Schalter, zunächst durch Öffnen des ersten Schalters und dann durch Schließen des zweiten Schalters, um am Schaltungsausgang die Schaltspannung zu erzeugen, um die Last auszuschalten, Überwinden der Schaltspannung durch direktes Koppeln einer zweiten Stromquelle mit der zweiten Versorgungsspannung durch den vierten Schalter durch Öffnen des dritten Schalters und Schließen des vierten Schalters, um die zweite Ausgangsspannung am Schaltungsausgang zu erzeugen, wenn am Schaltungsausgang ein offener Lastkreiszustand vorliegt, Vergleichen, ob am Schaltungsausgang die Schaltspannung oder die zweite Ausgangsspannung bereitgestellt wird, durch den Komparator, und Erzeugen des Störungssignals durch den Komparator, wenn am Schaltungsausgang die zweite Ausgangsspannung bereitgestellt wird und der zweite Schalter geschlossen ist.
Beispiel 27. Verfahren nach einem der Beispiele 21–26, ferner umfassend: direktes Koppeln der mindestens einen Delta-Spannungsschaltung mit der ersten Versorgungsspannung über den ersten Schalter, zunächst durch Öffnen des zweiten Schalters und dann durch Schließen des ersten Schalters, um am Schaltungsausgang die Schaltspannung zu erzeugen, um die Last auszuschalten, Überwinden der Schaltspannung durch direktes Koppeln der mindestens einen Stromquelle mit der ersten Versorgungsspannung über den dritten Schalter durch öffnen des vierten Schalters und Schließen des dritten Schalters, um am Schaltungsausgang die zweite Ausgangsspannung bereitzustellen, wenn am Schaltungsausgang ein offener Lastkreiszustand vorliegt, Vergleichen, ob am Schaltungsausgang die Schaltspannung oder die zweite Ausgangsspannung bereitgestellt wird, durch den mindestens einen Komparator, Erzeugen des Störsignals durch den mindestens einen Komparator, wenn die zweite Ausgangsspannung am Schaltungsausgang bereitgestellt wird und der erste Schalter geschlossen ist, direktes Koppeln einer zweiten Delta-Spannungsschaltung mit der zweiten Versorgungsspannung über den zweiten Schalter, zunächst durch Öffnen des ersten Schalters und dann durch Schließen des zweiten Schalters, um die Schaltspannung am Schaltungsausgang zu erzeugen, um die Last einzuschalten, Überwinden der Schaltspannung durch direktes Koppeln einer zweiten Stromquelle mit der zweiten Versorgungsspannung durch den vierten Schalter durch Öffnen des dritten Schalters und Schließen des vierten Schalters, um die zweite Ausgangsspannung am Schaltungsausgang zu erzeugen, wenn am Schaltungsausgang ein offener Lastkreiszustand vorliegt, Vergleichen, ob am Schaltungsausgang die Schaltspannung oder die zweite Ausgangsspannung bereitgestellt wird, durch einen zweiten Komparator, und Erzeugen des Störungssignals, durch einen zweiten Komparator, wenn die zweite Ausgangsspannung am Schaltungsausgang bereitgestellt wird und der zweite Schalter geschlossen ist.
Beispiel 28. Verfahren nach einem der Beispiele 21–27, wobei die Delta-Spannungsschaltung eine Diode umfasst.
Beispiel 29. Verfahren nach einem der Beispiele 21–28, wobei die Delta-Spannungsschaltung einen geregelten Transistor umfasst.
Beispiel 30. Verfahren nach einem der Beispiele 21–29, wobei die Delta-Spannungsschaltung ein Paar von geregelten Transistoren umfasst, die in einer gegenseriellen Konfiguration angeordnet sind.
Beispiel 31. Verfahren nach einem der Beispiele 21–30, wobei ein erster Eingang des mindestens einen Komparators mit der ersten oder der zweiten Versorgungsspannung gekoppelt ist, und wobei ein zweiter Eingang des mindestens einen Komparators mit dem Schaltungsausgang gekoppelt ist.
Beispiel 32. Verfahren nach einem der Beispiele 21–30, wobei ein erster Eingang des mindestens einen Komparators mit einer ersten Referenzspannung gekoppelt ist und wobei ein zweiter Eingang des mindestens einen Komparators mit dem Schaltungsausgang gekoppelt ist.
Beispiel 33. Verfahren nach einem der Beispiele 21–32, wobei eine am Schaltungsausgang bereitgestellte Spannung größer ist als die erste Versorgungsspannung, wenn am Schaltungsausgang ein offener Lastkreiszustand vorliegt.
Beispiel 34. Verfahren nach einem der Beispiele 23, 24, 26 oder 27, wobei eine am Schaltungsausgang bereitgestellte Spannung geringer ist als die zweite Versorgungsspannung, wenn am Schaltungsausgang ein offener Lastkreiszustand vorliegt.
Beispiel 35. Verfahren nach einem der Beispiele 21–34, wobei die Last eine Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor-Vorrichtung umfasst und der Schaltungsausgang direkt mit einem Gate der Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor-Vorrichtung gekoppelt ist.
Beispiel 36. Verfahren nach einem der Beispiele 21–35, wobei die Last eine Bipolartransistorvorrichtung mit isoliertem Gate umfasst und der Schaltungsausgang direkt mit einem Gate der Bipolartransistorvorrichtung gekoppelt ist.
Beispiel 37. Verfahren nach einem der Beispiele 21–36, wobei die Last ein intelligentes Modul umfasst.
Beispiel 38. Verfahren nach einem der Beispiele 21–37, wobei die Last eine einer ohmschen oder einer induktiven Last umfasst.
Beispiel 39. Verfahren nach einem der Beispiele 21–38, wobei die Delta-Spannungsschaltung einen Widerstand umfasst.
Beispiel 40. Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises, umfassend: einen Schaltungsausgang, der konfiguriert ist, um eine Ausgangsspannung für eine Last bereitzustellen, einen ersten Schalter, der mit dem Schaltungsausgang und einer ersten Versorgungsspannung gekoppelt ist, die konfiguriert ist, um die Last zu schalten, mindestens eine Delta-Spannungsschaltung, die mit der Schaltungsausgang gekoppelt ist, die konfiguriert ist, um eine Deltaspannung bereitzustellen, wobei die Delta-Spannungsschaltung mit dem ersten Schalter gekoppelt mit, um eine Reduzierung der Spannungsgröße der ersten Versorgungsspannung auf eine Schaltspannung des ersten Schalters, die dem Schaltungsausgang bereitgestellt ist, mindestens eine Stromquelle, die mit dem Schaltungsausgang gekoppelt ist, um einen Strom zum Schaltungsausgang bereitzustellen, wobei die Stromquelle konfiguriert ist, um die dem Schaltungsausgang bereitgestellte Schaltspannung im Fall eines offenen Lastkreiszustands zu überwinden, und mindestens einen Komparator, der konfiguriert ist, um im Fall eines offenen Lastkreiszustands ein Störungssignal bereitzustellen.
Beispiel 41. Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises nach Beispiel 40, wobei die mindestens eine Delta-Spannungsschaltung direkt mit dem ersten Schalter gekoppelt und konfiguriert ist, um dem Schaltungsausgang die Schaltspannung bereitzustellen, um die Last einzuschalten, wenn der erste Schalter geschlossen ist, wobei eine Spannung, die durch die mindestens eine Stromquelle bereitgestellt ist, um die Schaltspannung zu überwinden, größer ist als die Schaltspannung, und wobei der mindestens eine Komparator konfiguriert ist, um im Fall, dass am Schaltausgang ein offener Lastkreiszustand vorliegt, das Störungssignal bereitzustellen, während die Offene-Lastkreis-Schaltung konfiguriert ist, um die Last einzuschalten.
Beispiel 42. Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises nach einem der Beispiele 40–41, wobei die mindestens eine Delta-Spannungsschaltung direkt mit dem ersten Schalter gekoppelt und konfiguriert ist, um dem Schaltungsausgang die Schaltspannung bereitzustellen, um die Last einzuschalten, wenn der erste Schalter geschlossen ist, wobei eine Spannung, die durch die mindestens eine Stromquelle bereitgestellt ist, um die Schaltspannung zu überwinden, größer ist als die Schaltspannung, und wobei der mindestens eine Komparator konfiguriert ist, um im Fall, dass am Schaltausgang ein offener Lastkreiszustand vorliegt, das Störungssignal bereitzustellen, während die Offene-Lastkreis-Schaltung konfiguriert ist, um die Last auszuschalten.
Beispiel 43. Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises nach einem der Beispiele 40–42, wobei die Delta-Spannungsschaltung eine Diode umfasst.
Beispiel 44. Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises nach einem der Beispiele 40–43, wobei die Delta-Spannungsschaltung und der Schalter mindestens einen geregelten Transistor umfassen.
Beispiel 45. Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises nach einem der Beispiele 40–44, wobei die Delta-Spannungsschaltung ein Paar von geregelten Transistoren umfasst, die in einer gegenseriellen Konfiguration angeordnet sind.
Beispiel 46. Detektion offener Lastkreise nach einem der Beispiele 40–45, wobei ein erster Eingang des mindestens einen Komparators mit einer der ersten oder der zweiten Versorgungsspannung gekoppelt ist, und wobei ein zweiter Eingang des mindestens einen Komparators mit dem Schaltungsausgang gekoppelt ist.
Beispiel 47. Detektion offener Lastkreise nach einem der Beispiele 40–46, wobei ein erster Eingang des mindestens einen Komparators mit einer ersten Referenzspannung gekoppelt ist, und wobei ein zweiter Eingang des Komparators mit dem Schaltungsausgang gekoppelt ist.
Beispiel 48. Detektion offener Lastkreise nach einem der Beispiele 40–47, wobei eine am Schaltungsausgang bereitgestellte Spannung größer ist als die erste Versorgungsspannung, wenn keine Last mit dem Schaltungsausgang verbunden ist.
Beispiel 49. Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises nach einem der Beispiele 40–48, wobei eine am Schaltungsausgang bereitgestellte Spannung kleiner ist als die zweite Versorgungsspannung, wenn keine Last mit dem Schaltungsausgang verbunden ist.
Beispiel 50. Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises nach einem der Beispiele 40–49, wobei die Last eine Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor(MOSFET-)Vorrichtung umfasst und der Schaltungsausgang direkt mit einem Gate der MOSFET-Vorrichtung gekoppelt ist.
Beispiel 51. Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises nach einem der Beispiele 40–50, wobei die Last eine Bipolartransistorvorrichtung mit isoliertem Gate (IGBT-Vorrichtung) umfasst und der Schaltausgang direkt mit einem Gate der IGBT-Vorrichtung gekoppelt ist.
Beispiel 52. Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises nach einem der Beispiele 40–51, wobei die Last ein intelligentes Modul umfasst.
Beispiel 53. Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises nach einem der Beispiele 40–52, wobei die Last eine ohmsche Last umfasst.
Beispiel 54. Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises nach einem der Beispiele 40–53, wobei die Last eine induktive Last umfasst.
Beispiel 55. Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises nach einem der Beispiele 40–54, wobei die Delta-Spannungsschaltung einen Widerstand umfasst.
Beispiel 56. Verfahren, umfassend: Koppeln eines Schaltungsausgang einer Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises mit einer Versorgungsspannung durch einen ersten Schalter, um eine Last zu schalten, Erzeugen einer Schaltspannung am Schaltungsausgang durch mindestens eine Delta-Spannungsschaltung, wenn am Schaltungsausgang kein offener Lastkreiszustand vorliegt, Erzeugen eines Spannungspegels am Schaltungsausgang, der die Schaltspannung überwindet und eine zweite Ausgangsspannung bereitstellt, die sich von der Schaltspannung unterscheidet, wenn ein offener Lastkreiszustand am Schaltungsausgang vorliegt, durch mindestens eine Stromquelle, und Erzeugen eines Störungssignals, wenn am Schaltungsausgang ein offener Lastkreiszustand vorliegt, durch mindestens einen Komparator.
Beispiel 57. Verfahren nach Beispiel 56, ferner umfassend: direktes Koppeln der mindestens einen Delta-Spannungsschaltung mit der ersten Versorgungsspannung über den ersten Schalter durch Schließen des ersten Schalters, um die Schaltspannung am Schaltungsausgang zu erzeugen, um die Last einzuschalten, Überwinden der Schaltspannung durch die mindestens eine Stromquelle, um die zweite Ausgangsspannung am Schaltungsausgang bereitzustellen, wenn am Schaltungsausgang ein offener Lastkreiszustand vorliegt, Vergleichen, ob am Schaltungsausgang die Schaltspannung oder die Ausgangsspannung bereitgestellt wird, durch den mindestens einen Komparator, und Erzeugen des Störsignals durch den mindestens einen Komparator, wenn am Schaltungsausgang die zweite Ausgangsspannung bereitgestellt wird.
Beispiel 58. Verfahren nach einem der Beispiele 56–57, ferner umfassend: direktes Koppeln der mindestens einen Delta-Spannungsschaltung mit der ersten Versorgungsspannung über den ersten Schalter durch Schließen des ersten Schalters, um die Schaltspannung am Schaltungsausgang zu erzeugen, um die Last auszuschalten, Überwinden der Schaltspannung durch die mindestens eine Stromquelle, um die zweite Ausgangsspannung am Schaltungsausgang bereitzustellen, wenn am Schaltungsausgang ein offener Lastkreiszustand vorliegt, Vergleichen, ob am Schaltungsausgang die Schaltspannung oder die Ausgangsspannung bereitgestellt wird, durch den mindestens einen Komparator, und Erzeugen des Störungssignals durch den mindestens einen Komparator, wenn am Schaltungsausgang die zweite Ausgangsspannung bereitgestellt wird.
Beispiel 59. Verfahren nach einem der Beispiele 56–58, wobei die Delta-Spannungsschaltung eine Diode umfasst.
Beispiel 60. Verfahren nach einem der Beispiele 56–59, wobei die Delta-Spannungsschaltung und der Schalter mindestens einen geregelten Transistor umfassen.
Beispiel 61. Verfahren nach einem der Beispiele 56–60, wobei die Delta-Spannungsschaltung ein Paar von geregelten Transistoren umfasst, die in einer gegenseriellen Konfiguration angeordnet sind.
Beispiel 62. Verfahren nach einem der Beispiele 56–61, wobei ein erster Eingang des mindestens einen Komparators mit einer der ersten oder der zweiten Versorgungsspannung gekoppelt ist, und wobei ein zweiter Eingang des mindestens einen Komparators mit dem Schaltungsausgang gekoppelt ist.
Beispiel 63. Verfahren nach einem der Beispiele 56–62, wobei ein erster Eingang des mindestens einen Komparators mit einer ersten Referenzspannung gekoppelt ist, und wobei ein zweiter Eingang des mindestens einen Komparators mit dem Schaltungsausgang gekoppelt ist.
Beispiel 64. Verfahren nach einem der Beispiele 56–63, wobei eine am Schaltungsausgang bereitgestellte Spannung größer ist als die erste Versorgungsspannung, wenn keine Last mit dem Schaltungsausgang verbunden ist.
Beispiel 65. Verfahren nach einem der Beispiele 56–64, wobei eine am Schaltungsausgang bereitgestellte Spannung kleiner ist als die zweite Versorgungsspannung, wenn keine Last mit dem Schaltungsausgang verbunden ist.
Beispiel 66. Verfahren nach einem der Beispiele 56–65, wobei die Last eine Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor(MOSFET-)Vorrichtung umfasst und der Schaltungsausgang direkt mit einem Gate der MOSFET-Vorrichtung gekoppelt ist.
Beispiel 67. Verfahren nach einem der Beispiele 56–66, wobei die Last eine Bipolartransistorvorrichtung mit isoliertem Gate (IGBT-Vorrichtung) umfasst und der Schaltausgang direkt mit einem Gate der IGBT-Vorrichtung gekoppelt ist.
Beispiel 68. Verfahren nach einem der Beispiele 56–67, wobei die Last ein intelligentes Modul umfasst.
Beispiel 69. Verfahren nach einem der Beispiele 56–68, wobei die Last eine einer ohmschen oder einer induktiven Last umfasst.
Beispiel 70. Verfahren nach einem der Beispiele 56–69, wobei die Delta-Spannungsschaltung einen Widerstand umfasst.
Es wurden verschiedene Beispiele beschrieben. Diese und weitere Beispiele liegen innerhalb des Schutzumfangs der folgenden Ansprüche. Die folgenden Ansprüche veranschaulichen einen oder mehrere Aspekte der Anmeldung.

Claims

Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises, umfassend: einen Schaltungsausgang, der eingerichtet ist, eine Ausgangsspannung für eine Last bereitzustellen, einen ersten Schalter, der mit dem Schaltungsausgang und mit einer ersten Versorgungsspannung gekoppelt ist, und eingerichtet ist, um die Last zu schalten, mindestens eine Delta-Spannungsschaltung, die mit dem Schaltungsausgang gekoppelt und eingerichtet ist, um eine Deltaspannung bereitzustellen, wobei die Delta-Spannungsschaltung mit dem ersten Schalter gekoppelt ist, um eine Reduzierung der Spannungsgröße der ersten Versorgungsspannung auf eine Schaltspannung des ersten Schalters, die dem Schaltungsausgang bereitgestellt wird, zu erzeugen, mindestens eine Stromquelle, die mit dem Schaltungsausgang gekoppelt ist, um dem Schaltungsausgang einen Strom bereitzustellen, wobei die Stromquelle eingerichtet ist, um die dem Schaltungsausgang bereitgestellte Schaltspannung im Fall eines offenen Lastkreiszustands zu überwinden, und mindestens einen Komparator, der eingerichtet ist, um im Fall eines offenen Lastkreiszustands ein Störungssignal bereitzustellen.
Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises nach Anspruch 1, wobei die mindestens eine Delta-Spannungsschaltung direkt mit dem ersten Schalter gekoppelt und eingerichtet ist, um dem Schaltungsausgang die Schaltspannung bereitzustellen, um die Last einzuschalten, wenn der erste Schalter geschlossen ist, wobei eine Spannung, die durch die mindestens eine Stromquelle bereitgestellt ist, um die Schaltspannung zu überwinden, größer ist als die Schaltspannung, und wobei der mindestens eine Komparator eingerichtet ist, um im Fall, dass am Schaltausgang ein offener Lastkreiszustand vorliegt, das Störungssignal bereitzustellen, während die Schaltung konfiguriert ist, die Last einzuschalten.
Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen zweiten Schalter, der mit dem Schaltungsausgang und mit einer zweiten Versorgungsspannung gekoppelt ist, und eingerichtet ist, um die Last einzuschalten, wobei die mindestens eine Delta-Spannungsschaltung direkt mit dem zweiten Schalter gekoppelt und eingerichtet ist, um dem Schaltungsausgang die Schaltspannung bereitzustellen, um die Last einzuschalten, wenn der zweite Schalter geschlossen ist, wobei eine Spannung, die durch die mindestens eine Stromquelle bereitgestellt ist, um die Schaltspannung zu überwinden, niedriger ist als die Schaltspannung, und wobei der mindestens eine Komparator eingerichtet ist, um im Fall, dass am Schaltausgang ein offener Lastkreiszustand vorliegt, das Störungssignal bereitzustellen, während die Schaltung konfiguriert ist, um die Last einzuschalten.
Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen zweiten Schalter, der mit dem Schaltungsausgang und mit einer zweiten Versorgungsspannung gekoppelt ist, und eingerichtet ist, um die Last auszuschalten, wobei die mindestens eine Delta-Spannungsschaltung direkt mit dem zweiten Schalter gekoppelt und eingerichtet ist, um dem Schaltungsausgang die Schaltspannung bereitzustellen, um die Last auszuschalten, wenn der zweite Schalter geschlossen ist, wobei eine Spannung, die durch die mindestens eine Stromquelle bereitgestellt ist, um die Schaltspannung zu überwinden, niedriger ist als die Schaltspannung und größer als die zweite Versorgungsspannung, und wobei der mindestens eine Komparator eingerichtet ist, um im Fall, dass am Schaltausgang ein offener Lastkreiszustand vorliegt, das Störungssignal bereitzustellen, während die Schaltung konfiguriert ist, um die Last auszuschalten.
Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises nach Anspruch 1, wobei die mindestens eine Delta-Spannungsschaltung direkt mit dem ersten Schalter gekoppelt und eingerichtet ist, um dem Schaltungsausgang die Schaltspannung bereitzustellen, um die Last auszuschalten, wenn der erste Schalter geschlossen ist, wobei eine Spannung, die durch die mindestens eine Stromquelle bereitgestellt ist, um die Schaltspannung zu überwinden, größer ist als die Schaltspannung, und wobei der mindestens eine Komparator eingerichtet ist, um im Fall, dass am Schaltausgang ein offener Lastkreiszustand vorliegt, das Störungssignal bereitzustellen, während die Schaltung konfiguriert ist, um die Last auszuschalten.
Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen zweiten Schalter, der mit dem Schaltungsausgang und mit einer zweiten Versorgungsspannung gekoppelt ist, die eingerichtet ist, um die Last auszuschalten, eine zweite Delta-Spannungsschaltung, eine zweite Stromquelle und einen zweiten Komparator, die jeweils mit dem Schaltungsausgang gekoppelt sind; wobei die erste der mindestens einen Delta-Spannungsschaltung direkt mit dem ersten Schalter gekoppelt und eingerichtet ist, um dem Schaltungsausgang die Schaltspannung bereitzustellen, um die Last einzuschalten, wenn der erste Schalter geschlossen ist, wobei eine Spannung, die durch die mindestens eine Stromquelle bereitgestellt ist, um die Schaltspannung zu überwinden, größer ist als die Schaltspannung, wobei der mindestens eine Komparator eingerichtet ist, um im Fall, dass am Schaltausgang ein offener Lastkreiszustand vorliegt, das Störungssignal bereitzustellen, während die Schaltung konfiguriert ist, um die Last einzuschalten, wobei die zweite Delta-Spannungsschaltung direkt mit dem zweiten Schalter gekoppelt und eingerichtet ist, um dem Schaltungsausgang die Schaltspannung bereitzustellen, um die Last auszuschalten, wenn der zweite Schalter geschlossen ist, wobei eine Spannung, die von der zweiten Stromquelle bereitgestellt ist, um die Schaltspannung zu überwinden, niedriger ist als die Schaltspannung, und wobei der zweite Komparator eingerichtet ist, um im Fall, dass am Schaltausgang ein offener Lastkreiszustand vorliegt, das Störungssignal bereitzustellen, während die Schaltung konfiguriert ist, um die Last auszuschalten.
Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen zweiten Schalter, der mit dem Schaltungsausgang und mit einer zweiten Versorgungsspannung gekoppelt ist, und eingerichtet ist, um die Last einzuschalten, eine zweite Delta-Spannungsschaltung, eine zweite Stromquelle und einen zweiten Komparator, die jeweils mit dem Schaltungsausgang gekoppelt sind; wobei die erste der mindestens einen Delta-Spannungsschaltung direkt mit dem ersten Schalter gekoppelt und eingerichtet ist, um dem Schaltungsausgang die Schaltspannung bereitzustellen, um die Last auszuschalten, wenn der erste Schalter geschlossen ist, wobei eine Spannung, die durch die mindestens eine Stromquelle bereitgestellt ist, um die Schaltspannung zu überwinden, größer ist als die Schaltspannung, wobei der mindestens eine Komparator eingerichtet ist, um im Fall, dass am Schaltausgang ein offener Lastkreiszustand vorliegt, das Störungssignal bereitzustellen, während die Schaltung konfiguriert ist, um die Last auszuschalten, wobei die zweite Delta-Spannungsschaltung direkt mit dem zweiten Schalter gekoppelt und eingerichtet ist, um dem Schaltungsausgang die Schaltspannung bereitzustellen, um die Last einzuschalten, wenn der zweite Schalter geschlossen ist, wobei eine Spannung, die von der zweiten Stromquelle bereitgestellt ist, um die Schaltspannung zu überwinden, niedriger ist als die Schaltspannung, und wobei der zweite Komparator eingerichtet ist, um im Fall, dass am Schaltausgang ein offener Lastkreiszustand vorliegt, das Störungssignal bereitzustellen, während die Schaltung konfiguriert ist, um die Last einzuschalten.
Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises nach einem der Ansprüche 1–7, wobei die Delta-Spannungsschaltung eine Diode umfasst.
Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises nach einem der Ansprüche 1–8, wobei die Delta-Spannungsschaltung und der Schalter mindestens einen geregelten Transistor umfassen.
Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises nach einem der Ansprüche 1–9, wobei die Delta-Spannungsschaltung ein Paar von geregelten Transistoren umfasst, die in einer gegenseriellen Konfiguration angeordnet sind.
Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises nach einem der Ansprüche 1–10, wobei ein erster Eingang des mindestens einen Komparators mit einer der ersten oder der zweiten Versorgungsspannung gekoppelt ist, und wobei ein zweiter Eingang des mindestens einen Komparators mit dem Schaltungsausgang gekoppelt ist.
Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises nach einem der Ansprüche 1–11, wobei ein erster Eingang des mindestens einen Komparators mit einer ersten Referenzspannung gekoppelt ist, und wobei ein zweiter Eingang des mindestens einen Komparators mit dem Schaltungsausgang gekoppelt ist.
Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises nach einem der Ansprüche 1–12, wobei eine am Schaltungsausgang bereitgestellte Spannung größer ist als die erste Versorgungsspannung, wenn am Schaltungsausgang ein offener Lastkreiszustand vorliegt.
Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises nach einem der Ansprüche 3, 4, 6 oder 7, wobei eine am Schaltungsausgang bereitgestellte Spannung geringer ist als die zweite Versorgungsspannung, wenn am Schaltungsausgang ein offener Lastkreiszustand vorliegt.
Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises nach einem der Ansprüche 1–14, wobei die Last eine Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor-Vorrichtung umfasst und der Schaltungsausgang direkt mit einem Gate der Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor-Vorrichtung gekoppelt ist.
Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises nach einem der Ansprüche 1–15, wobei die Last eine Bipolartransistorvorrichtung mit isoliertem Gate umfasst und der Schaltausgang direkt mit einem Gate der Bipolartransistorvorrichtung gekoppelt ist.
Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises nach einem der Ansprüche 1–16, wobei die Last ein intelligentes Modul umfasst.
Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises nach einem der Ansprüche 1–17, wobei die Last eine ohmsche Last umfasst.
Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises nach einem der Ansprüche 1–18, wobei die Last eine induktive Last umfasst.
Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises nach einem der Ansprüche 1–19, wobei die Delta-Spannungsschaltung einen Widerstand umfasst.
Verfahren, umfassend: Koppeln eines Schaltungsausgangs einer Schaltung zum Detektieren eines offenen Lastkreises mit einer ersten Versorgungsspannung durch einen ersten Schalter, um eine Last zu schalten, Erzeugen einer Schaltspannung am Schaltungsausgang durch mindestens eine Delta-Spannungsschaltung, wenn am Schaltungsausgang kein offener Lastkreiszustand vorliegt, Erzeugen eines Spannungspegels am Schaltungsausgang, der die Schaltspannung überwindet und eine zweite Ausgangsspannung bereitstellt, die sich von der Schaltspannung unterscheidet, wenn ein offener Lastkreiszustand am Schaltungsausgang vorliegt, durch mindestens eine Stromquelle, und Erzeugen eines Störungssignal durch mindestens einen Komparator, wenn am Schaltungsausgang ein offener Lastkreiszustand vorliegt.
Verfahren nach Anspruch 21, ferner umfassend: direktes Koppeln der mindestens einen Delta-Spannungsschaltung mit der ersten Versorgungsspannung über den ersten Schalter durch Schließen des ersten Schalters, um die Schaltspannung am Schaltungsausgang zu erzeugen, um die Last einzuschalten, Überwinden der Schaltspannung durch die mindestens eine Stromquelle, um die zweite Ausgangsspannung am Schaltungsausgang bereitzustellen, wenn am Schaltungsausgang ein offener Lastkreiszustand vorliegt, Vergleichen, ob am Schaltungsausgang die Schaltspannung oder die zweite Ausgangsspannung bereitgestellt wird, durch den mindestens einen Komparator, and Erzeugen des Störungssignals durch den mindestens einen Komparator, wenn die zweite Ausgangsspannung am Schaltungsausgang bereitgestellt ist.
Verfahren nach Anspruch 21, ferner umfassend: Koppeln des Schaltungsausgangs mit einer zweiten Versorgungsspannung durch einen zweiten Schalter, um die Last einzuschalten, Direktes Koppeln der mindestens einen Delta-Spannungsschaltung mit der zweiten Versorgungsspannung über den zweiten Schalter durch Schließen des zweiten Schalters, um die Schaltspannung am Schaltungsausgang zu erzeugen, um die Last einzuschalten, Überwinden der Schaltspannung durch die mindestens eine Stromquelle, um die zweite Ausgangsspannung am Schaltungsausgang bereitzustellen, wenn am Schaltungsausgang ein offener Lastkreiszustand vorliegt, Vergleichen, ob am Schaltungsausgang die Schaltspannung oder die zweite Ausgangsspannung bereitgestellt wird, durch den mindestens einen Komparator, and Erzeugen des Störungssignals durch den mindestens einen Komparator, wenn die zweite Ausgangsspannung am Schaltungsausgang bereitgestellt ist.
Verfahren nach Anspruch 21, ferner umfassend: Koppeln des Schaltungsausgangs mit einer zweiten Versorgungsspannung durch einen zweiten Schalter, um die Last auszuschalten, direktes Koppeln der mindestens einen Delta-Spannungsschaltung mit der zweiten Versorgungsspannung über den zweiten Schalter durch Schließen des zweiten Schalters, um die Schaltspannung am Schaltungsausgang zu erzeugen, um die Last auszuschalten, Überwinden der Schaltspannung durch die mindestens eine Stromquelle, um die zweite Ausgangsspannung am Schaltungsausgang bereitzustellen, wenn am Schaltungsausgang ein offener Lastkreiszustand vorliegt, Vergleichen, ob am Schaltungsausgang die Schaltspannung oder die zweite Ausgangsspannung bereitgestellt wird, durch den mindestens einen Komparator, und Erzeugen des Störungssignals durch den mindestens einen Komparator, wenn die zweite Ausgangsspannung am Schaltungsausgang bereitgestellt ist.
Verfahren nach Anspruch 21, ferner umfassend: direktes Koppeln der mindestens einen Delta-Spannungsschaltung mit der ersten Versorgungsspannung über den ersten Schalter durch Schließen des ersten Schalters, um die Schaltspannung am Schaltungsausgang zu erzeugen, um die Last auszuschalten, Überwinden der Schaltspannung durch die mindestens eine Stromquelle, um die zweite Ausgangsspannung am Schaltungsausgang bereitzustellen, wenn am Schaltungsausgang ein offener Lastkreiszustand vorliegt, Vergleichen, ob am Schaltungsausgang die Schaltspannung oder die zweite Ausgangsspannung bereitgestellt wird, durch den mindestens einen Komparator, und Erzeugen des Störungssignals durch den mindestens einen Komparator, wenn die zweite Ausgangsspannung am Schaltungsausgang bereitgestellt ist.
Verfahren nach Anspruch 21, ferner umfassend: direktes Koppeln der mindestens einen Delta-Spannungsschaltung mit der ersten Versorgungsspannung über den ersten Schalter, zunächst durch Öffnen des zweiten Schalters und dann durch Schließen des ersten Schalters, um am Schaltungsausgang die Schaltspannung zu erzeugen, um die Last einzuschalten, Überwinden der Schaltspannung durch die mindestens eine Stromquelle, um die zweite Ausgangsspannung am Schaltungsausgang bereitzustellen, wenn am Schaltungsausgang ein offener Lastkreiszustand vorliegt, Vergleichen, ob am Schaltungsausgang die Schaltspannung oder die zweite Ausgangsspannung bereitgestellt wird, durch den mindestens einen Komparator, Erzeugen des Störsignals durch den mindestens einen Komparator, wenn die zweite Ausgangsspannung am Schaltungsausgang bereitgestellt wird und der erste Schalter geschlossen ist, Koppeln des Schaltungsausgangs mit einer zweiten Versorgungsspannung durch einen zweiten Schalter, um die Last auszuschalten, direktes Koppeln einer zweiten Delta-Spannungsschaltung mit der zweiten Versorgungsspannung über den zweiten Schalter, zunächst durch Öffnen des ersten Schalters und dann durch Schließen des zweiten Schalters, um am Schaltungsausgang die Schaltspannung zu erzeugen, um die Last auszuschalten, Überwinden der Schaltspannung durch eine zweite Stromquelle, um am Schaltungsausgang die zweite Ausgangsspannung bereitzustellen, wenn am Schaltungsausgang ein offener Lastkreiszustand vorliegt, Vergleichen, ob am Schaltungsausgang die Schaltspannung oder die zweite Ausgangsspannung bereitgestellt wird, durch den Komparator, und Erzeugen des Störungssignals durch den zweiten Komparator, wenn am Schaltungsausgang die zweite Ausgangsspannung bereitgestellt und der zweite Schalter geschlossen ist.
Verfahren nach Anspruch 21, ferner umfassend: direktes Koppeln der mindestens einen Delta-Spannungsschaltung mit der ersten Versorgungsspannung über den ersten Schalter, zunächst durch Öffnen des zweiten Schalters und dann durch Schließen des ersten Schalters, um am Schaltungsausgang die Schaltspannung zu erzeugen, um die Last auszuschalten, Überwinden der Schaltspannung durch die mindestens eine Stromquelle, um die zweite Ausgangsspannung am Schaltungsausgang bereitzustellen, wenn am Schaltungsausgang ein offener Lastkreiszustand vorliegt, Vergleichen, ob am Schaltungsausgang die Schaltspannung oder die zweite Ausgangsspannung bereitgestellt wird, durch den mindestens einen Komparator, Erzeugen des Störsignals durch den mindestens einen Komparator, wenn die zweite Ausgangsspannung am Schaltungsausgang bereitgestellt wird und der erste Schalter geschlossen ist, Koppeln des Schaltungsausgangs mit einer zweiten Versorgungsspannung durch einen zweiten Schalter, um die Last einzuschalten, direktes Koppeln einer zweiten Delta-Spannungsschaltung mit der zweiten Versorgungsspannung über den zweiten Schalter, zunächst durch Öffnen des ersten Schalters und dann durch Schließen des zweiten Schalters, um die Schaltspannung am Schaltungsausgang zu erzeugen, um die Last einzuschalten, Überwinden der Schaltspannung durch eine zweite Stromquelle, um am Schaltungsausgang die zweite Ausgangsspannung bereitzustellen, wenn am Schaltungsausgang ein offener Lastkreiszustand vorliegt, Vergleichen, ob am Schaltungsausgang die Schaltspannung oder die zweite Ausgangsspannung bereitgestellt wird, durch einen zweiten Komparator, und Erzeugen des Störungssignals durch einen zweiten Komparator, wenn am Schaltungsausgang die zweite Ausgangsspannung bereitgestellt und der zweite Schalter geschlossen ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 21–27, wobei die Delta-Spannungsschaltung eine Diode umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 21–28, wobei die Delta-Spannungsschaltung und der Schalter mindestens einen geregelten Transistor umfassen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 21–29, wobei die Delta-Spannungsschaltung ein Paar von geregelten Transistoren umfasst, die in einer gegenseriellen Konfiguration angeordnet sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 21–30, wobei ein erster Eingang des mindestens einen Komparators mit der ersten oder der zweiten Versorgungsspannung gekoppelt ist, und wobei ein zweiter Eingang des mindestens einen Komparators mit dem Schaltungsausgang gekoppelt ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 21–30, wobei ein erster Eingang des mindestens einen Komparators mit einer ersten Referenzspannung gekoppelt ist, und wobei ein zweiter Eingang des mindestens einen Komparators mit dem Schaltungsausgang gekoppelt ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 21–32, wobei eine am Schaltungsausgang bereitgestellte Spannung größer ist als die erste Versorgungsspannung, wenn am Schaltungsausgang ein offener Lastkreiszustand vorliegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 23, 24, 26 oder 27, wobei eine am Schaltungsausgang bereitgestellte Spannung geringer ist als die zweite Versorgungsspannung, wenn am Schaltungsausgang ein offener Lastkreiszustand vorliegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 21–34, wobei die Last eine Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor-Vorrichtung umfasst und der Schaltungsausgang direkt mit einem Gate der Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor-Vorrichtung gekoppelt ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 21–35, wobei die Last eine Bipolartransistorvorrichtung mit isoliertem Gate umfasst und der Schaltungsausgang direkt mit einem Gate der Bipolartransistorvorrichtung gekoppelt ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 21–36, wobei die Last ein intelligentes Modul umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 21–37, wobei die Last eine einer ohmschen oder einer induktiven Last umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 21–38, wobei die Delta-Spannungsschaltung einen Widerstand umfasst.