ES2272374T3 - Aparato de accionamiento de carga que tiene dispositivos de conmutacion conectados en paralelo. - Google Patents
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Abstract
Un aparato de accionamiento o excitación de carga para una carga eléctrica, que comprende: una pluralidad de circuitos de conmutación (A, B), que tienen respectivos dispositivos de conmutación (201 y 301) y que están conectados en paralelo unos con otros con el fin de controlar las operaciones de conmutación de los dispositivos de conmutación y las corrientes de conmutación que se aplican a una carga (159), basándose en una señal de entrada externa, caracterizado por que la pluralidad de los circuitos de conmutación (A, B) están dotados, respectivamente, de terminales de entrada de inhibición (202b, 302b) y de terminales de salida de inhibición (202a, 302a), y un terminal de entrada de inhibición de uno de los circuitos de conmutación está conectado a un terminal de salida de inhibición de otro circuito de conmutación, y cuando se suministra como salida, desde cualquiera de los terminales de salida de inhibición de entre la pluralidad de circuitos de conmutación, una señal para desconectaro desactivar los dispositivos de conmutación, la señal se suministra como entrada a la pluralidad de los terminales de entrada de inhibición de los circuitos de conmutación, a fin de desconectar con ello los dispositivos de conmutación.
Description
Aparato de accionamiento de carga que tiene
dispositivos de conmutación conectados en paralelo.
La presente invención se refiere a un aparato de
accionamiento de carga utilizado para accionar un motor, un
solenoide o similar.
En un reciente sistema de control automático
para vehículos, un circuito de control de carga se sirve de un
dispositivo de conmutación semiconductor para el accionamiento de
cargas eléctricas. Sin embargo, a medida que la carga consume más
potencia eléctrica, el dispositivo de conmutación semiconductor se
hace de un tamaño mayor, lo que da lugar a que la productividad de
la fabricación se rebaje, la calidad del empaquetamiento o
integración se vea también disminuida y el coste de fabricación
ascienda.
Se ha propuesto el uso de una pluralidad de
dispositivos de conmutación semiconductores conectados en paralelo
para accionar la carga, a fin de reducir con ello la potencia
suministrada a cada dispositivo de conmutación semiconductor. Se ha
propuesto también, además, proteger cada dispositivo de conmutación
semiconductor del calentamiento excesivo como consecuencia del
cortocircuitado de la carga, así como del fallo de
sobre-tensión y de baja tensión debido a un fallo
de un alternador o de una batería.
Sin embargo, cada dispositivo de conmutación
semiconductor no se desconecta o desactiva simultáneamente, sino
que se apaga manteniendo una cierta diferencia temporal debido a la
variación del nivel de detección en cada dispositivo durante el
accionamiento en paralelo. De esta forma, se concentra una corriente
de carga en el dispositivo de conmutación que se ha retrasado en su
desconexión incluso si se provoca la desconexión de cada
dispositivo de accionamiento semiconductor durante la detección de
una anomalía.
Es un propósito de la presente invención
proporcionar un dispositivo de accionamiento de carga que evite que
se concentre la potencia en cualquiera de los dispositivos de
conmutación semiconductores.
De acuerdo con la presente invención, una
pluralidad de circuitos de conmutación que tienen respectivos
dispositivos de conmutación, se han dotado, respectivamente, de
terminales de entrada de INH y de terminales de salida de INH. Los
terminales de entrada de INH están contados a los terminales de
salida de INH. Cuando se suministra como salida una señal para
desconectar o apagar los dispositivos de conmutación desde
cualquiera de los terminales de salida de INH de los circuitos de
conmutación, esta señal se suministra como salida a los terminales
de entrada de INH de los otros circuitos de conmutación. De esta
forma, todos los circuitos de conmutación desconectan los
respectivos dispositivos de conmutación de forma simultánea. Con
ello, en el instante del accionamiento en paralelo de los
dispositivos de conmutación semiconductores para accionar una carga
eléctrica, es posible evitar que la potencia se concentre en
cualquiera de los dispositivos de conmutación semiconductores como
consecuencia de una variación en las operaciones de conmutación.
El anterior y otros propósitos, características
y ventajas de la presente invención se harán más evidentes a partir
de la siguiente descripción detallada, hecha con referencia a los
dibujos que se acompañan. En los dibujos:
la Figura 1 es un diagrama esquemático de un
sistema de control de ABS que tiene una ECU de ABS que se sirve de
un dispositivo de accionamiento de carga de acuerdo con una primera
realización de la presente invención;
la Figura 2 es un diagrama de bloques de la ECU
que se muestra en la Figura 1;
las Figuras 3A a 3C son diagramas esquemáticos
de circuitos de un relé semiconductor que se emplea en la ECU
mostrada en la Figura 2;
la Figura 4 es un diagrama de circuitos
detallado del relé semiconductor que se muestra en las Figuras
3A
a 3C;
a 3C;
la Figura 5 es un diagrama de regulación de
secuencia temporal de las señales desarrolladas en el relé
semiconductor que se muestra en la Figura 4;
la Figura 6 es un diagrama de circuitos
esquemático de un ejemplo comparativo de un relé semiconductor;
la Figura 7 es un diagrama de regulación de
secuencia temporal de las señales desarrolladas en el relé
semiconductor que se ilustra en la Figura 6,
la Figura 8 es un diagrama de regulación de
secuencia temporal de las señales desarrolladas en los relés
semiconductores que se emplean en la primera realización y en el
ejemplo comparativo;
las Figuras 9A y 9B son diagramas de circuitos
de un relé de semiconductor que se emplea en una segunda realización
de la presente invención; y
\newpage
la Figura 10 es un diagrama de regulación de
secuencia temporal de las señales desarrolladas cuando se suministra
como entrada una señal de reinicio o restablecimiento externa a un
terminal de retardo en una tercera realización de la presente
invención.
La presente invención se describirá con mayor
detalle con referencia a diversas realizaciones que están
encaminadas a una unidad de control electrónica (ECU -"electronic
control unit") para el control de un sistema contra el bloqueo
de los frenos (ABS -"anti-lock brake system"),
destinado a vehículos.
Primera
realización
Haciendo referencia, en primer lugar, a la
Figura 1, una rueda delantera derecha (FR
-"front-right") 1, una rueda delantera
izquierda (FL -"front-left") 2, una rueda
trasera derecha (RR -"rear-right") 3 y una
rueda trasera izquierda (RL -"rear-left") 4 se
han dotado, respectivamente, de unos sensores de velocidad de rueda,
5 a 8, de un tipo de captación electromagnética, de un tipo de
dispositivo de efecto magneto-resistivo (MRE
-"magneto-resistive effect") o de un tipo de
dispositivo de may. Estos sensores de velocidad de rueda 5 a 8
generan respectivas señales de impulso dependiendo de la rotación de
las ruedas 1 a 4.
Por otra parte, las ruedas 1 a 4 están dotadas,
respectivamente, de cilindros de rueda 11 a 14. Cuando un cilindro
maestro o principal 16 genera una cierta presión en el fluido de
frenos dependiendo de la intensidad de la pisada del conductor en
un pedal de frenos 27, esta presión en el fluido de frenos es
transmitida a los cilindros de rueda 11 a 14 a través de unas
válvulas de doble posición (válvulas de control del incremento de
la presión) 21 a 24 y a través de respectivos conductos de presión
de fluido. El estado de pisada del pedal de frenos 27 es detectado
por un conmutador de detención (frenado) 29.
Por otro lado, los cilindros de rueda 11, 14
están conectados a un depósito 37 a través de unas válvulas de
doble posición (válvulas de control de la disminución de la presión)
31, 34, respectivamente. Los cilindros de rueda 12, 13 están
conectados a un depósito 39 a través de unas válvulas de doble
posición (válvulas de control de la disminución de la presión) 32,
33, respectivamente.
Las válvulas de doble posición 21 a 24 y 31 a 34
están constituidas, cada una de ellas, por una válvula de doble
posición del tipo de accionamiento por solenoide que incluye una
posición de comunicación y una posición de interrupción o corte.
Esta posición de comunicación y esta posición de corte pueden ser
conmutadas mediante el suministro de potencia eléctrica al
solenoide.
Por otra parte, los lados de aguas arriba y de
aguas debajo de las válvulas de doble posición 21 a 24 están
conectados, respectivamente, a unas conducciones en puente o
derivación 41 a 44. Estas conducciones en derivación 41 a 44 están
provistas de unas válvulas anti-retorno 41a a 44a,
respectivamente. Únicamente la presión de fluido en dirección al
cilindro principal 16, procedente de los cilindros de rueda 11 a 14,
fluye a través de las conducciones en derivación 41 a 44.
Los depósitos 37, 39 están conectados a una
conducción de presión de fluido a través de unas bombas 45a, 45b
accionadas por un motor que no se muestra, y de unas válvulas
anti-retorno 47, 49, respectivamente. Únicamente se
permite fluir a la presión de fluido hacia el cilindro principal 16
desde los depósitos 37, 39.
Las señales de detección de los sensores de
velocidad de rueda 5 a 8 y del conmutador de detención 29 se
suministran a una ECU 50 para el control por ABS. La ECU 50 de
control por ABS genera, basándose en las anteriores señales de
detención, señales de control para las válvulas de doble posición 21
a 24 y 31 a 34, así como señales de control de motor para el
accionamiento de las bombas 45a, 45b. Basándose en estas señales de
control, las válvulas de doble posición 21 a 24 y 31 a 34 y el
motor son controlados con el propósito del control por ABS o
similar.
Como se muestra en la Figura 2, la ECU 50 de
control por ABS tiene una pluralidad de circuitos integrados o
chips que incluyen una microcomputadora 60, un IC 70, un dispositivo
de excitación o accionamiento de solenoide 90 y un relé
semiconductor 100 ó similar. Cada indicación mediante flecha de
línea continua en la Figura 2 designa una línea del sistema de
control, cada indicación mediante flecha de línea discontinua indica
una línea del sistema de seguimiento o supervisión, y cada
indicación mediante flecha de línea de puntos y trazos indica una
línea del sistema de inhibición/interrupción. La línea del sistema
de control significa que un dispositivo situado en el extremo de
delante de la indicación en flecha es controlado basándose en una
señal procedente de un dispositivo situado en el extremo de atrás
de la indicación en flecha. Por otra parte, la línea del sistema de
supervisión quiere decir que un dispositivo situado en el extremo de
delante de la indicación en flecha supervisa si falla o no un
dispositivo especificado basándose en una señal procedente de un
dispositivo situado en el extremo de atrás de la indicación en
flecha. Por otro lado, la línea del sistema de
inhibición/interrupción significa que un dispositivo situado en el
extremo de delante de la indicación en flecha inhibe o interrumpe
un accionamiento de un dispositivo especificado basándose en una
señal de inhibición/interrupción procedente de un dispositivo
situado en el extremo de atrás de la indicación en flecha.
La microcomputadora 60 comprende una unidad de
entrada 61, una unidad aritmética 62 y una unidad de salida 63.
Cuando se suministran como entrada varias piezas de información,
tales como las señales de velocidad de rueda, a la unidad de
entrada 61, la unidad aritmética 62 lleva a cabo diversas
operaciones aritméticas de uso para el control por ABS, basándose
en dichas diversas entradas de información. La unidad de salida 63
genera señales de control por ABS, esto es, señales de accionamiento
o excitación de solenoide y señales de accionamiento de motor,
basándose en la operación aritmética. Por otra parte, la
microcomputadora 60 está provista también de una unidad de
comunicación en serie 64. Cuando se suministran como entrada varias
señales producidas en la operación aritmética de la unidad
aritmética 62 (por ejemplo, una señal de control por ABS que indica
el estado de control por ABS), estas diversas señales se convierten
en una señal en serie y se envían a continuación al IC periférico
70 como señal en serie.
El IC periférico 70 comprende un registro de
almacenamiento intermedio 71 de entrada de velocidad de rueda, un
registro de almacenamiento intermedio 72 de entrada de señal de
conmutación (SW -"switch"), un registro de almacenamiento
intermedio 73 de comunicación en serie, una unidad 74 de supervisión
de comunicación en serie, un circuito oscilador interno 75, una
unidad de supervisión 76 de descubrimiento automático de fallos (WD
-"watch-dog"), una unidad de control de
restablecimiento 77, una unidad 78 de generación de señal de
inhibición de accionamiento, una unidad 79 de accionamiento de
relé, un circuito 80 de accionamiento de lámpara, un circuito 81 de
protección contra el calentamiento excesivo, una unidad 82 de salida
de suministro de potencia, un circuito 83 de supervisión del
suministro de potencia, un registro de almacenamiento intermedio 84
de entrada/salida de señal y una unidad 85 de super-
visión de la temperatura. Cada circuito o unidad está integrada en uno de los chips para formar el IC periférico 70.
visión de la temperatura. Cada circuito o unidad está integrada en uno de los chips para formar el IC periférico 70.
El registro de almacenamiento intermedio 71 de
velocidad de rueda lleva a cabo la conformación de la forma o
perfil de la onda para corregir las señales de detección
transmitidas desde los sensores 5 a 8 de velocidad de rueda de la
Figura 1 hasta conferirles una forma rectangular. La señal de
velocidad de rueda conformada en su forma de onda por este registro
de almacenamiento intermedio 71 de entrada de velocidad de rueda, es
entonces suministrada como entrada a la microcomputadora 60 para
realizar diversas operaciones aritméticas de velocidades de rueda y
de velocidad de carrocería estimada, o similares, que se utilizan
para el control por ABS. Por otra parte, el registro de
almacenamiento intermedio 71 de entrada de velocidad de rueda
detecta también la rotura del cable que conecta los sensores 5 a 8
de velocidad de rueda y la ECU 50 de control por ABS. Este registro
de almacenamiento intermedio 71 transmite una señal de rotura de
cable que indica la rotura del cable al registro de almacenamiento
intermedio 73 de comunicación en serie cuando se ha detectado la
rotura del cable.
El registro de almacenamiento intermedio 72 de
entrada de señal de SW supervisa la señal de conexión/desconexión
("ON/OFF") del conmutador de detención 29 y una señal que
indica que la potencia se suministra o no a los solenoides de las
válvulas de doble posición 21 a 24, 31 a 34 (por ejemplo, un valor
de tensión aplicado en el solenoide), indicada en la Figura 1. Con
ello, puede suministrarse como salida la señal de
conexión/desconexión que indica si se ha pisado o no el pedal de
frenos 27, así como la señal de conexión/desconexión que indica si
se suministra o no la potencia eléctrica al solenoide.
El registro de almacenamiento intermedio 73 de
comunicación en serie convierte una señal de rotura de cable
procedente del registro de almacenamiento intermedio 71 de entrada
de velocidad de rueda, y la señal de conexión/desconexión procedente
del registro de almacenamiento intermedio 72 de entrada de señal de
SW, en la señal en serie, y transmite a continuación la señal en
serie a la microcomputadora 60. La señal en serie anteriormente
descrita procedente de la microcomputadora 60 es transmitida a este
registro de almacenamiento intermedio 73 de comunicación en
serie.
La unidad 74 de supervisión de señal en serie
supervisa la microcomputadora 60 basándose en la señal en serie
procedente del registro de almacenamiento intermedio 73 de
comunicación en serie. Más específicamente, el registro de
almacenamiento intermedio 73 de comunicación en serie recibe el
resultado de la operación aritmética procedente de la
microcomputadora 60 basándose en las señales procedentes del
registro de almacenamiento intermedio 71 de entrada de velocidad y
del registro de almacenamiento intermedio 72 de entrada de señal de
SW, con el fin de supervisar si esta señal es normal o no. Por
ejemplo, cuando la señal que indica el estado de control por ABS es
transmitida desde la unidad de control en serie 64 a pesar de que la
señal de desconexión que indica que el conmutador de detención 29
no se ha pisado, se ha transmitido desde el registro de
almacenamiento intermedio 72 de entrada de señal de SW, se
determina que la señal en serie procedente de la microcomputadora 60
no es normal. Cuando la señal en serie procedente de la
microcomputadora 60 no es normal, se suministra como salida una
señal de restablecimiento a la unidad de control de restablecimiento
77, o bien se transmite una señal de inhibición al circuito 78 de
generación de señal de inhibición de accionamiento. La unidad
osciladora interna 75 constituye un reloj interno que se utiliza
por parte de la unidad 74 de supervisión de señal en serie y de la
unidad 76 de supervisión de WD. En esta unidad osciladora interna 75
se genera una pluralidad de señales de reloj en diferentes
instantes de tiempo (cadencias), y la unidad 74 de supervisión de
señal en serie y la unidad 76 de supervisión de WD seleccionan la
señal de reloj de la cadencia apropiada como señal de supervisión
para llevar a cabo la función de supervisión.
La unidad 76 de supervisión de WD supervisa si
se ha llevado a cabo normalmente o no la operación aritmética en la
microcomputadora 60 basándose en datos tales como el periodo de la
operación aritmética producido desde la microcomputadora 60. Por
ejemplo, puesto que la señal de supervisión de WD se produce en
forma de una señal que se invierte alternativamente cuando se lleva
a cabo normalmente la operación aritmética, en el caso de que la
señal de supervisión de WD no esté invertida alternativamente, ello
indica que la operación aritmética de la microcomputadora 60 no se
ha realizado normalmente. Cuando la operación aritmética de la
microcomputadora 60 no se ha llevado a cabo en el periodo normal,
se suministra como salida una señal de reinicio o restablecimiento
a la unidad de control de restablecimiento 77, o bien se transmite
la señal de inhibición al circuito 78 de generación de señal de
inhibición de accionamiento.
En el instante de inicialización, o bien cuando
se suministra como entrada la señal de restablecimiento a la unidad
de control de restablecimiento 77 desde la unidad 74 de supervisión
de señal en serie, la unidad 76 de supervisión de WD y la unidad 83
de supervisión de suministro de potencia, la señal de
restablecimiento es transmitida a la microcomputadora 60. Con la
recepción de esta señal de restablecimiento, la microcomputadora 60
ajusta los valores de la misma en un modo de un estado de
restablecimiento predeterminado. Por ejemplo, la microcomputadora
60 detiene todas las operaciones aritméticas. Por añadidura, esta
señal de restablecimiento es también transmitida al registro de
almacenamiento intermedio 73 de comunicación en serie y a la unidad
74 de supervisión de señal en serie con el propósito de la
inicialización basándose en esta señal de restablecimiento.
La unidad 78 de generación de señal de
inhibición de accionamiento transmite una señal de inhibición de
accionamiento o excitación de solenoide y una señal de inhibición
de accionamiento de motor a la unidad 79 de accionamiento de relé,
basándose en las señales de inhibición procedentes de la unidad 74
de supervisión de señal en serie, de la unidad 76 de supervisión de
WD, del circuito 81 de protección contra el calentamiento excesivo y
de la unidad 86 de supervisión de suministro de potencia, y
transmite asimismo directamente la señal de inhibición de
accionamiento a un dispositivo de excitación 90 para accionamiento
de solenoide, sin que pase por la microcomputadora 60. En
consecuencia, cuando la señal de inhibición de accionamiento de
solenoide es transmitida desde la unidad 78 de generación de señal
de inhibición de accionamiento, el accionamiento de los solenoides
es inhibido incluso cuando la microcomputadora 60 se encuentra en
funcionamiento.
La unidad 79 de accionamiento de relé controla
la conmutación de una unidad 100 de relé semiconductor y controla
también el suministro de potencia al motor para accionar los
solenoides y las bombas 45a, 45b, basándose en las señales de
accionamiento de solenoide y en la señal de accionamiento de motor
procedentes de la microcomputadora 60. Además, cuando la señal de
inhibición de accionamiento de solenoide y la señal de inhibición de
accionamiento de motor se introducen como entrada desde la unidad
78 de generación de señal de inhibición de accionamiento y desde la
unidad 92 de supervisión de salida del dispositivo 90 de excitación
de solenoide, la unidad 79 de accionamiento de relé detiene el
suministro de potencia a los solenoides y al motor con la unidad 100
de relé semiconductor.
La unidad 80 de accionamiento de lámpara
suministra como salida, en condiciones normales, el estado de
funcionamiento del control de ABS basándose en una señal de estado
del control de ABS procedente de la microcomputadora 60. Sin
embargo, ésta suministra como salida un estado no operativo del
control de ABS cuando se suministra como entrada la señal de
restablecimiento procedente de la unidad de control de
restablecimiento 77 ó cuando se suministran como entrada la señal
de inhibición de accionamiento de solenoide y la señal de inhibición
de accionamiento de motor, desde la unidad 78 de generación de
señal de inhibición de accionamiento. La lámpara, no mostrada, se
enciende al recibir la señal procedente de la unidad 80 de
accionamiento de lámpara, a fin de garantizar el estado operativo
del control de ABS.
El circuito 81 de protección contra el
calentamiento excesivo detecta que el circuito integrado o chip ha
alcanzado una temperatura predeterminada, al objeto de impedir que
el chip que proporciona el circuito periférico 70 alcance una
temperatura anormal. Una vez que el chip ha alcanzado la temperatura
predeterminada, el circuito 81 de protección contra el
calentamiento excesivo hace que la unidad 78 de generación de señal
de inhibición de accionamiento genere la señal de inhibición y
detiene el suministro de tensión a la microcomputadora 60 con
vistas a impedir un incremento adicional de la temperatura.
El circuito 82 de salida de suministro de
potencia corresponde a un bloque supervisado y está conectado a un
terminal de suministro de potencia (primer terminal de suministro de
potencia) 101, el cual está conectado a una fuente de suministro de
potencia externa, ubicada en el exterior de la ECU 50, y a un
terminal de tierra (primer terminal de tierra). El circuito 82 de
salida de suministro de potencia suministra como salida una tensión
predeterminada (por ejemplo, 5 V, 3,3 V) basándose en la tensión
aplicada al terminal 101 de suministro de potencia. Una tensión de
salida del circuito 82 de salida de suministro de potencia se
utiliza como tensión de suministro de potencia de la
microcomputadora 60, del IC periférico 70 y del dispositivo 90 de
excitación de solenoide, o similar.
La unidad 83 de supervisión de suministro de
potencia corresponde a un bloque de supervisión y está conectada a
un terminal 105 de suministro de potencia (segundo terminal de
suministro de potencia) diferente del terminal 101 de suministro de
potencia conectado con el circuito 82 de salida de suministro de
potencia y con un terminal de tierra (segundo terminal de
suministro de potencia). La unidad 83 de supervisión de suministro
de potencia supervisa si la tensión de salida del circuito 82 de
salida de suministro de potencia es o no el valor predeterminado, y
supervisa también si la tensión aplicada al circuito 82 de salida de
suministro de potencia es una tensión excesiva o no. Por ejemplo,
cuando la tensión de salida del circuito 82 de salida de suministro
de potencia es menor que la tensión predeterminada, se transmite
una señal de restablecimiento a la unidad de control de
restablecimiento 77. Cuando ésta es superior al valor
predeterminado, se transmite una señal de inhibición a la unidad 78
de generación de señal de inhibición de accionamiento. Por otra
parte, si la tensión aplicada al circuito 82 de salida de
suministro de potencia es una tensión excesiva, se suministra como
salida la señal de inhibición a la unidad 78 de generación de señal
de inhibición de accionamiento y se detiene la alimentación de
tensión a la microcomputadora 60 con el fin de evitar un
calentamiento excesivo.
El registro de almacenamiento intermedio 84 de
entrada/salida de señal está conectado a un terminal 84a para
comprobar, con vistas a la diagnosis, cuando un coche tiene un
fallo, y existe un dispositivo de ensayo conectado a un terminal
84a para encargarse de la comunicación con la microcomputadora 60.
Por otra parte, el registro de almacenamiento intermedio 84 de
entrada/salida de señal puede ser utilizado tan solo como registro
de almacenamiento intermedio de salida, por ejemplo, como un
registro de almacenamiento intermedio que suministra como salida la
señal para indicar una velocidad del vehículo que se presenta
visualmente en un medidor de velocidad del vehículo (por ejemplo,
una señal correspondiente a la velocidad del vehículo estimada,
calculada a partir de la velocidad de las ruedas).
La unidad 85 de supervisión de la temperatura
detecta en todo momento la temperatura de la ECU 50. La unidad 85
de supervisión de la temperatura suministra como salida la señal que
depende de la temperatura de la ECU 50, a la microcomputadora 60,
en forma de una señal de detección de temperatura. Basándose en esta
señal de detección de temperatura, la microcomputadora 60 lleva a
cabo la operación aritmética para el control de ABS dependiendo de
la temperatura detectada.
El dispositivo 90 de excitación de solenoide
comprende transistores MOS 91 conectados a los solenoides, unidades
92 de supervisión de salida, destinadas a supervisar el estado del
suministro de tensión a los solenoides (transistores MOS 91), así
como circuitos Y ("AND") 93 para la excitación o accionamiento
de conexión/desconexión de los transistores MOS 91. Los
transistores MOS 91 están conectados a los respectivos solenoides de
las diversas válvulas de control 21 a 24, 31 a 34 que se muestran
en la Figura 1, a fin de llevar a cabo la conmutación del
suministro de potencia.
Las unidades 92 de supervisión de salida se
proporcionan a los solenoides según un criterio de uno a uno con el
fin de supervisar una salida de dispositivo de excitación a cada
solenoide. Por ejemplo, ésta supervisa el estado de alimentación de
tensión al solenoide basándose en la tensión de drenaje y en la
corriente de drenaje del transistor MOS 91. En consecuencia, se
detecta, por ejemplo, si una corriente de drenaje es o no excesiva
y si un cable de suministro de potencia al solenoide está o no
abierto o interrumpido, o si la corriente se está fugando o no, y,
además, si el transistor MOS 91 se encuentra o no a la temperatura
excesivamente alta. En consecuencia, si se alcanza el resultado que
no es adecuado para la excitación del solenoide, la unidad 92 de
supervisión de salida transmite la señal de inhibición de
accionamiento de solenoide y la señal de inhibición de
accionamiento de motor a la unidad 79 de accionamiento de relé, y
suministra también como salida la señal de inhibición de
accionamiento de solenoide al circuito Y 93.
Se suministran como entrada al circuito Y 93 una
señal de salida de la microcomputadora 60, una señal de salida
procedente de la unidad 79 de accionamiento de relé, una señal de
salida procedente de la unidad 78 de generación de señal de
inhibición de accionamiento y una señal de salida procedente de la
unidad 92 de supervisión de salida. En el caso de esta realización,
las señales de salida procedentes de la unidad 79 de accionamiento
de relé, de la unidad 78 de generación de señal de inhibición de
accionamiento y de la unidad 92 de supervisión de salida, se
encuentran normalmente a un nivel bajo. Sin embargo, en caso de que
se produzca cualquier fallo, éste pasa a ser un nivel alto y la
salida del circuito Y 93 se hace baja, es decir, el transistor MOS
91 se desconecta o desactiva.
De esta forma, el dispositivo 90 de excitación
de solenoide no sólo interrumpe el suministro de potencia al
solenoide basándose en la señal procedente de la microcomputadora 60
y del IC periférico 70, sino que también corta el suministro de
potencia al solenoide basándose en la señal procedente de la unidad
92 de supervisión de salida dispuesta en el interior del propio
dispositivo 90 de excitación de solenoide.
En la unidad 100 de relé semiconductor, el
suministro de potencia a los solenoides es conmutado por medio de
un relé semiconductor 100a, en tanto que el suministro de potencia
al motor para el accionamiento de las bombas 45a, 45b es conmutado
por un relé semiconductor 100b. Estos relés semiconductores 100a,
100b están construidos de manera que sean controlados basándose en
la señal procedente de la unidad 79 de accionamiento de relé, de
tal modo que permitan normalmente el suministro de potencia a los
solenoides y a los motores e imposibiliten el suministro de
potencia a los solenoides y a los motores al recibir la señal de
inhibición de accionamiento de solenoide y la señal de inhibición
de accionamiento de motor desde la unidad 79 de accionamiento de
relé.
El relé semiconductor 100a para accionar el
solenoide y el relé semiconductor 100b para accionar el motor, que
constituyen la unidad 100 de relé semiconductor, se han formado con
idéntica estructura. Las Figuras 3A a 3C son diagramas de circuito
del relé semiconductor 100b.
Como se muestra en la Figura 3A, el relé
semiconductor 100b tiene una estructura en la que una pluralidad de
dispositivos de potencia inteligentes A, B (el IPD-A
y el IPD-B), provistos de transistores MOS de
potencia 201 y 301, están conectados en paralelo. Estos
IPD-A e IPD-B tienen las estructuras
de circuito similares, que se han de accionar o excitar en paralelo
con una señal de entrada suministrada como salida desde la unidad
79 de accionamiento de relé (Figura 2).
Por otra parte, cada uno de los
IPD-A e IPD-B está provisto,
respectivamente, de una unidad de detección de anomalías destinada
a detectar diversas anomalías. Cuando se detecta una anomalía por
estas unidades de detección de anomalías, cada uno de los
IPD-A e IPD-B desconecta los
transistores MOS de potencia 201 y 301 dispuestos en su
interior.
Específicamente, como se muestra en la Figura
3B, cada uno de los IPD-A e IPD-B
está conectado con terminales de entrada/salida de INH (Inhibición)
202 y 302. Cuando uno cualquiera de los IPD-A e
IPD-B detecta una anomalía, no sólo se desconectan
los transistores MOS de potencia 201 y 301 dispuestos en aquél de
los IPD-A e IPD-B en el que se
detecta la anomalía, sino que también lo son los transistores MOS de
potencia 201 y 301 dispuestos en el otro de los
IPD-A e IPD-B, a través de los
terminales de entrada/salida de INH 202 y 302.
Por ejemplo, el IPD-A y el
IPD-B tienen las estructuras de circuito que se
muestran en la Figura 3C. En esta estructura, en la condición de
accionamiento normal en la que no se ha detectado ninguna anomalía
por parte de los circuitos 200c, 300c de detección de anomalías,
los terminales de entrada/salida de INH 202 y 302 se encuentran
conectados entre sí. En consecuencia, las salidas de los circuitos
de accionamiento 200a, 300a, proporcionados en los
IPD-A e IPD-B, cambian de forma
sincrónica. Por lo tanto, los transistores MOS de potencia 201 y
301 proporcionados en los IPD-A e
IPD-B se conectan y desconectan de forma
simultánea.
Por otra parte, si se detecta una anomalía en
uno cualquiera de los IPD-A e IPD-B,
por ejemplo, en el IPD-A, el transistor MOS 200b es
conectado para que suministre como salida un nivel bajo como señal
de inhibición desde el circuito de accionamiento 200a, y para que
suministre como salida un nivel bajo como señal de inhibición
también desde el circuito de accionamiento 300a del
IPD-B. Por lo tanto, los transistores MOS de
potencia 201 y 301 son desconectados simultáneamente al recibir una
salida de nivel bajo como señal de inhibición.
La Figura 4 muestra una estructura de circuito
detallada del IPD-A. Puesto que el
IPD-B tiene asimismo una estructura de circuito
similar, tan solo se describe el IPD-A.
Una tensión basada en una señal de control de
servicio de la unidad 79 de accionamiento de relé, se aplica al
terminal de entrada (terminal IN) 203 del IPD-A.
Específicamente, si bien se aplica una tensión de nivel bajo a la
unidad 79 de accionamiento de relé cuando el motor es accionado, se
aplica una tensión de nivel alto desde la unidad 79 de
accionamiento de relé cuando el motor no es accionado y se transmite
la señal de inhibición de accionamiento del motor.
La tensión aplicada al terminal de entrada 203
se compara con una tensión de valor de umbral predeterminado (por
ejemplo, 0,5 Vcc (Voltios de corriente continua)) en un comparador
204, y el resultado de la comparación se suministra como salida a
un transistor MOS 206 a través de un circuito O ("OR") 205. En
consecuencia, cuando la tensión de nivel alto se aplica al terminal
de entrada 203 cuando el motor no es accionado y se transmite la
señal de inhibición de accionamiento del motor, se suministra como
salida el nivel alto desde el circuito O 205 con el fin de conectar
el transistor MOS 206. Por consiguiente, la tensión del terminal de
entrada/salida de INH 202 se sitúa en el nivel bajo. Esta salida de
nivel bajo procedente de este terminal de entrada/salida de INH 202
corresponde a la señal de inhibición destinada a inhibir la conexión
o activación de los transistores MOS de potencia 201 y 301.
Cuando la tensión del terminal de entrada/salida
de INH 202 se hace baja como se ha explicado en lo anterior, una
salida de un comparador 207 se hace baja, una salida de un circuito
de accionamiento 208 se hace baja y, en consecuencia, el transistor
MOS de potencia 201 se desconecta.
Entretanto, cuando la tensión del terminal de
entrada/salida de INH 202 del IPD-A se hace baja,
como el terminal de entrada/salida de INH 202 del
IPD-A y el terminal de entrada/salida de INH 302 del
IPD-B están conectados, la tensión del terminal de
entrada/salida de INH 302 del IPD-B se hace baja. En
consecuencia, el IPD-B, al tener una estructura de
circuito similar a la del IPD-A, también desconecta
el transistor MOS de potencia 301 dispuesto en el
IPD-B.
De esta forma, cuando se aplica la tensión de
nivel alto desde la unidad 79 de accionamiento de relé, los
transistores MOS de potencia 201 y 301 proporcionados en el
IPD-A y en el IPD-B pueden ser
desconectados de forma simultánea.
Por otra parte, el IPD-A está
provisto de una unidad 209 de detección de tensión alta y de una
unidad 210 de detección de tensión baja. La unidad 209 de detección
de tensión alta compara la tensión Vcc para el accionamiento del
motor con un valor de tensión predeterminado que es más alto que la
tensión Vcc en condiciones normales, con el fin de detectar que la
tensión Vcc es superior al valor de tensión predeterminado. La
unidad 209 de detección de tensión alta suministra como salida un
nivel alto cuando la tensión Vcc es mayor que el valor de tensión
predeterminado. Además, la unidad 210 de detección de tensión baja
compara la tensión Vcc para el accionamiento del motor con un valor
de tensión predeterminado que es más bajo que la tensión Vcc en
condiciones normales, a fin de detectar que la tensión Vcc es más
baja que el valor de tensión predeterminado. La unidad 210 de
detección de tensión baja suministra como salida un nivel alto
cuando la tensión Vcc es más baja que el valor de tensión
predeterminado.
Cuando esta unidad 209 de detección de tensión
alta y esta unidad 210 de detección de tensión baja suministran
como salida el nivel alto, el circuito O 205 suministra como salida
un nivel alto a través de un circuito O 211, a fin de conectar el
transistor MOS 206. En consecuencia, la tensión del terminal de
entrada/salida de INH 202 se hace baja.
Cuando la tensión del terminal 202 de
entrada/salida de INH se hace baja, como antes, la salida del
comparador 207 se hace baja y una salida del circuito de
accionamiento 208 se hace baja con el fin de desconectar el
transistor MOS de potencia 201.
Por otro lado, cuando la tensión del terminal de
entrada/salida de INH 202 del IPD-A se hace baja, la
tensión del terminal de entrada/salida de INH 302 del
IPD-B se hace baja, como en lo anterior. Por lo
tanto, el IPD-B, que tiene la estructura de
circuito similar a la del IPD-A, desconecta el
transistor MOS de potencia 301 dispuesto en el
IPD-B.
Cuando se detecta que la tensión de
accionamiento del motor es superior o inferior a los respectivos
valores de tensión predeterminados, por parte de la unidad 209 de
detección de tensión alta y de la unidad 210 de detección de
tensión baja dispuestas en el IPD-A, los
transistores MOS de potencia 201 y 301 proporcionados en el
IPD-A y en el IPD-B son
desconectados de forma simultánea.
Aunque no se ha mostrado en la Figura 4, tanto
el IPD-A como el IPD-B están
igualmente dotados de su unidad 209 de detección de tensión alta y
de su unidad 210 de detección de tensión baja. Incluso si se detecta
por parte de la unidad 209 de detección de tensión alta y de la
unidad 210 de detección de tensión baja dispuestas en el
IPD-B, que la tensión de accionamiento del motor es
superior o inferior a un valor de tensión predeterminado, el
terminal 302 de entrada/salida de INH del IPD-B se
hace bajo y, en consecuencia, los transistores MOS de potencia 201
y 301 dispuestos en el IPD-A y en el
IPD-B pueden ser desconectados de forma
simultánea.
Por otra parte, el IPD-A está
dotado de una unidad 212 de detección del calentamiento excesivo.
Esta unidad 212 de detección del calentamiento excesivo se ha
proporcionado con el fin de detectar si un chip se encuentra en el
estado de calentamiento excesivo que supera una temperatura
predeterminada, a fin de impedir que la temperatura del chip sobre
el que está formado el IPD-A llegue a ser
anormalmente elevada. Esta unidad 212 de detección del
calentamiento excesivo suministra como salida una señal de nivel
alto cuando se detecta que el chip se encuentra en el estado de
temperatura elevada.
Cuando la señal de nivel alto se suministra como
entrada a un circuito basculador o biestable de RS 213 desde la
unidad 212 de detección del calentamiento excesivo, una salida del
circuito biestable de RS 213 se establece en el nivel alto y el
circuito O 205 suministra como salida la señal de nivel alto.
En consecuencia, al igual que en el caso en que
se detecta, como antes, la tensión alta, la tensión del terminal de
entrada/salida de INH 202 se hace baja y, por consiguiente, los
transistores MOS de potencia 201 y 301 dispuestos en el
IPD-A y en el IPD-B pueden ser
desconectados de forma simultánea.
Por otro lado, cuando el motor es accionado o se
cancelan diversos estados de anomalía, la salida del circuito O 205
se hace baja. En consecuencia, los transistores MOS de potencia 201
y 301 proporcionados en el IPD-A y en el
IPD-B se conectan o activan.
En este caso, puesto que los terminales de
entrada/salida de INH 202 y 302 del IPD-A y del
IPD-B están conectados entre sí, los terminales de
entrada/salida de INH 202 y 302 del IPD-A y del
IPD-B se hacen de un nivel alto únicamente cuando
no sólo el transistor MOS 206 dispuesto en el IPD-A,
sino también el transistor MOS que tiene una estructura similar al
transistor MOS dispuesto en el IPD-A y que se
encuentra en el IPD-B, son desconectados. Por lo
tanto, los transistores MOS de potencia 201 y 301 dispuestos en cada
IPD pueden ser desconectados de manera
simultánea.
simultánea.
Los transistores MOS de potencia 202 y 302
dispuestos en el IPD-A y en el IPD-B
pueden ser conectados o desconectados simultáneamente conectando
los terminales de entrada/salida de INH 202 y 302 del
IPD-A y del IPD-B. Puede evitarse,
por tanto, que la potencia se concentre en los transistores MOS de
potencia concretos 201 y 301 como consecuencia de que la regulación
de secuencia temporal de conexión/desconexión ("ON/OFF") del
IPD-A y del IPD-B se desvíe debido
a variaciones en la fabricación o similares.
El terminal 221 de fuente de alimentación de
potencia al que se aplica la tensión de fuente de alimentación de
potencia, así como el terminal de tierra 222, que se define como GND
("GROUND"), están conectados a través de un circuito de
bloqueo o estabilización de Vcc 223. El IPD-A puede
ser protegido cuando se genera una sobre-tensión de
ESD o durante la amortiguación de la carga. En esta realización, el
circuito biestable de RS 213 se restablece basándose en una señal
de ajuste de estado inicial procedente de una unidad 214 de
restablecimiento de alimentación de potencia y en la señal
procedente del terminal de entrada 203.
Es decir, cuando un circuito O 215 suministra
como salida un nivel alto con la señal de ajuste de estado inicial
(señal de nivel alto) suministrada desde la unidad 214 de
restablecimiento de alimentación de potencia, y cuando el
transistor MOS 216 es desconectado con la señal de nivel alto
procedente de la unidad 79 de accionamiento de relé, una tensión de
drenaje del transistor MOS 216 es superior a la tensión
predeterminada (2,5 V) y un comparador 217 suministra como salida
una señal de nivel alto, el circuito biestable de RS 213 es
restablecido.
Aquí, un condensador 219 está conectado en
paralelo con el transistor MOS 216, que es conectado y desconectado
basándose en la señal de accionamiento de servicio procedente de la
unidad 79 de accionamiento de relé, al conectar el condensador 219
al terminal de retardo 218 dispuesto en el IPD-A. La
razón de esta conexión se explicará, por tanto, más adelante.
Cuando el circuito biestable de RS 213 se
restablece basándose en la señal de nivel alto procedente de la
unidad 79 de accionamiento de relé, se toma como ejemplo comparativo
una estructura de circuito que se muestra en la Figura 5. Es decir,
se considera que la señal de accionamiento de servicio procedente de
la unidad 79 de accionamiento de relé se utiliza como la señal de
restablecimiento.
\newpage
Sin embargo, cuando se pone en práctica la
estructura que se muestra en la Figura 6, se presenta el hecho de
que, incluso aunque se solicite que el transistor MOS de potencia
201 se ciña o fije al estado de DESCONEXIÓN ("OFF") al fijarse
la salida del circuito biestable de RS 213 al nivel alto cuando se
detecta el estado de calentamiento excesivo, el circuito biestable
de RS 213 se restablece con la señal de accionamiento de servicio,
que es conectada y desconectada dentro de un corto periodo de
tiempo. En consecuencia, es imposible fijar o acoplar el transistor
MOS de potencia 201 en el estado de DESCONEXIÓN.
Con vistas a suprimir dicho problema, se ha
formado un circuito de retardo mediante la conexión en paralelo del
condensador 219 al transistor MOS 216. Con ello, una subida de la
tensión del terminal de retardo 218 puede ser retrasada basándose
en la constante de carga del condensador 219. En consecuencia,
cuando se detecta el estado de calentamiento excesivo, el circuito
biestable de RS 213 puede ser protegido del estado de
restablecimiento, en virtud de la señal de accionamiento de
servicio.
La Figura 5 muestra un diagrama de regulación de
secuencia temporal de las señales desarrolladas en los respectivos
terminales y circuitos de la señal de accionamiento de servicio
procedente de la unidad 79 de accionamiento de relé. En la Figura
6, (a) es la señal de accionamiento de servicio en el terminal IN
(203); (b) es un potencial del terminal de retardo 218, conectado
al condensador 219; (c) es la señal de salida de la unidad 212 de
detección del calentamiento excesivo; (d) es una señal de salida
del circuito biestable de RS 213; (e) es un potencial (señal de
inhibición) del terminal de entrada/salida de INH; (f) es una salida
del IPD-A y del IPD-B (es decir, el
estado de CONEXIÓN/DESCONEXIÓN ("ON/OFF") de los transistores
MOS de potencia 201 y 301).
Como se muestra en la Figura, incluso si la
señal de accionamiento de servicio es conmutada a un estado de
CONEXIÓN/DESCONEXIÓN dentro de un corto periodo de tiempo, el
transistor MOS 216 es conectado antes de que el condensador 219 sea
cargado hasta el nivel superior al nivel de umbral del comparador
217. En consecuencia, el circuito biestable de RS 213 no es
restablecido por la señal de accionamiento de servicio.
Por otra parte, la Figura 7 muestra señales
desarrolladas en el ejemplo comparativo que se muestra en la Figura
6; (a) es una señal de accionamiento de servicio en el terminal 203;
(b) es una señal de salida de la unidad 212 de detección de
calentamiento excesivo; (c) es una señal de salida del circuito
biestable de RS 213; y (d) es una salida del IPD-A.
Como se muestra en esta Figura, incluso cuando se detecta el estado
de calentamiento excesivo, el circuito basculador o biestable de RS
213 es restablecido y los transistores MOS de potencia 201 y 301
son conectados debido a que la señal de accionamiento de servicio es
conmutada al estado de CONEXIÓN/DESCONEXIÓN dentro de un corto
periodo de tiempo. Por consiguiente, se aplica un esfuerzo
repetidamente a los transistores MOS de potencia 201 y 301.
Como se ha descrito en lo anterior, cuando se
detecta el estado de calentamiento excesivo, la salida del circuito
biestable de RS 213 es fijada o acoplada, el potencial del terminal
de entrada/salida de INH 202 se hace bajo y, por tanto, los
transistores MOS de potencia 201 y 301 son desconectados con toda
seguridad.
Los transistores MOS de potencia 202 y 302
dispuestos en cada uno del IPD-A y el
IPD-B pueden ser conectados o desconectados de
forma simultánea utilizando el relé semiconductor 100b de esta
realización. En consecuencia, puede evitarse que los tiempos libres
o inactivos del IPD-A y del IPD-B
difieran debido a variaciones en la fabricación o similares, y que
la potencia se concentre en uno concreto de los transistores MOS de
potencia 201 y 301.
Además, es posible evitar que los transistores
MOS de potencia 201 y 301 se conecten erróneamente cuando se
detecta el estado de calentamiento excesivo, al proporcionar un
circuito de retardo que comprende el condensador 219.
La Figura 8 muestra señales desarrolladas en el
relé semiconductor 100b en el caso de cambios en la señal de
entrada procedente de la unidad 79 de accionamiento de relé. En la
Figura 8, (a) es una señal de entrada (tensión de entrada) en el
terminal 203, procedente de la unidad 79B de accionamiento de relé;
(c) son señales lógicas de entrada en el IPD-a y en
el IPD-B; (d), (e) son estados del
IPD-A y del IPD-B; (f), (g) son
estados de CONEXIÓN/DESCONEXIÓN de los transistores MOS de potencia
201 y 301 en esta realización; (h), (i) son los estados de
CONEXIÓN/DESCONEXIÓN de los transistores MOS de potencia 201 y 301
en el ejemplo comparativo de la Figura 6, en el estado en que los
terminales de entrada/salida de INH 202 y 302 del
IPD-A y del IPD-B no están
conectados y las cadencias de CONEXIÓN/DESCONEXIÓN de los
transistores MOS de potencia 201 y 301 no están sincronizadas.
Por otra parte, Vt11, Vt12 y Vth1, Vth2, que se
muestran en la forma o perfil de onda de la señal de entrada (a),
indican la variación del valor de umbral para conectar o desconectar
los transistores MOS de potencia 201 y 301.
Como se muestran por (b) y (c) en las figuras,
la señal lógica de entrada del IPD-A se conecta o
activa cuando la señal de entrada se hace Vt11, y la señal lógica
de entrada del IPD-B se activa cuando la señal de
entrada se hace Vt12. De acuerdo con esta realización, que se
muestra en la Figura 4, según se ilustra en (f) y (g), las
cadencias de CONEXIÓN/DESCONEXIÓN de los transistores MOS de
potencia 201 y 301 están sincronizadas. Entretanto, en el ejemplo
comparativo que se muestra en la Figura 6, según se ilustra en (h) e
(i), las cadencias de CONEXIÓN de los transistores MOS de potencia
201 y 301 son diferentes.
Por otra parte, tal como se muestra en (d),
cuando se detecta en el IPD-A la tensión baja (L) o
la tensión alta (H), el transistor MOS de potencia 201 del
IPD-A es desconectado en el ejemplo comparativo. Sin
embargo, el transistor MOS de potencia 301 del
IPD-B no es desconectado. Por el contrario, en esta
realización, los transistores MOS de potencia 201 y 301 del
IPD-A y del IPD-B son desconectados
simultáneamente.
Por otra parte, tal y como se ilustra en (e),
cuando la entrada del IPD-B queda ABIERTA
("OPEN") o cuando se detecta el calentamiento excesivo, el
transistor MOS de potencia 301 del IPD-B es
desconectado en el ejemplo comparativo. Sin embargo, el transistor
MOS de potencia 201 del IPD-A no es desconectado.
Por el contrario, los transistores MOS de potencia 201 y 301 del
IPD-A y del IPD-B son desconectados
simultáneamente en esta realiza-
ción.
ción.
De acuerdo con ello, en el ejemplo comparativo,
la potencia se concentra en uno de entre el IPD-A y
el IPD-B, según se muestra con las zonas sombreadas
o rayadas, debido a la variación de las cadencias de
CONEXIÓN/DESCO-
NEXIÓN de los transistores MOS de potencia 201 y 301 del IPD-A y del IPD-B. En esta realización, la potencia no se concentra nunca únicamente en uno de entre el IPD-A y el IPD-B.
NEXIÓN de los transistores MOS de potencia 201 y 301 del IPD-A y del IPD-B. En esta realización, la potencia no se concentra nunca únicamente en uno de entre el IPD-A y el IPD-B.
Puesto que las cadencias de CONEXIÓN/DESCONEXIÓN
de los transistores MOS de potencia 201 y 301 conectados al
IPD-A y al IPD-B pueden ser
sincronizadas, por ejemplo, si las tensiones de referencia del
comparador son diferentes en el IPD-A y en el
IPD-B con las variaciones de la fabricación, es
posible evitar que la potencia se vea concentrada en el
IPD-A y el IPD-B concretos.
Segunda
realización
En la primera realización, cada uno del
IPD-A y el IPD-B se conecta al
proporcionar los terminales de entrada/salida de INH 202 y 302. Sin
embargo, en una segunda realización que se muestra en la Figura 9A,
los terminales de salida de INH 202a, 302a y los terminales de
entrada de INH 202b, 302b se proporcionan por separado. El terminal
de salida de INH 202a del IPD-A está conectado al
terminal de entrada de INH 302b del IPD-B. El
terminal de salida de INH 302a del IPD-B está
conectado al terminal de entrada de INH 202b del
IPD-A.
El IPD-A y el
IPD-B están construidos de la misma manera, según se
muestra en la Figura 9B. Por ejemplo, cuando se detecta una
anomalía en el IPD-A, la tensión de una unidad 402a
de detección de anomalías se hace alta. Un circuito Y 401 genera,
como la señal de inhibición, una salida de nivel bajo. De forma
simultánea, se conecta un transistor MOS 402 dispuesto en el
IPD-A, y el potencial del terminal de salida de INH
202a se hace bajo. El terminal de entrada de INH 302b del
IPD-B se hace bajo, y un circuito Y 403 del
IPD-B suministra también como salida el nivel bajo
como señal de inhibición.
De esta forma, incluso cuando los terminales de
salida de INH 202a, 302a y los terminales de salida de INH 202b,
302b se proporcionan de forma independiente, es posible lograr
también la ventaja similar a la de la primera realización.
Tercera
realización
En las realizaciones anteriores, el circuito
basculador o biestable de RS 213 es restablecido con la señal de
nivel alto procedente de la unidad 79 de accionamiento de relé que
se ha de suministrar como entrada al terminal de entrada 203. En
consecuencia, el circuito biestable de RS 213 no ha sido
restablecido aún cuando se detecta el estado de calentamiento
excesivo al conectar el condensador 219 al terminal de retardo 218
dispuesto en el IPD-A. Sin embargo, es también
posible proporcionar un terminal diferente del terminal de entrada
203, a fin de suministrar adicionalmente como entrada la señal para
controlar el restablecimiento del circuito biestable de RS 213
desde este
terminal.
terminal.
Las señales desarrolladas en el
IPD-A en tal caso se muestran en la Figura 10. En la
Figura 10, (a) es una señal de accionamiento de servicio procedente
de la unidad 79 de accionamiento de relé; (b) es una señal de
restablecimiento (EX-R) del circuito biestable de RS
213, procedente de un circuito externo; (c) es una señal de salida
de la unidad 212 de detección del calentamiento excesivo; (d) es una
señal de salida del biestable de RS 213; (e) es un potencial del
terminal de entrada/salida de INH (es decir, la señal de
inhibición); y (f) es una salida del IPD-A y
el IPD-B.
el IPD-B.
Como se muestra en la Figura 10, el circuito
biestable de RS 213 se restablece basándose en la señal de
restablecimiento externa, incluso aunque la señal de accionamiento
de servicio sea conmutada para la conexión o la desconexión dentro
de un corto periodo de tiempo, y el circuito biestable de RS 213 no
es restablecido con la señal de accionamiento de servicio. En
consecuencia, puede también lograrse en esta realización la ventaja
similar a la de la primera realización.
Otras
realizaciones
Es posible proporcionar dos o más IPDs. Cuando
el relé semiconductor no es accionado con la señal de servicio, el
relé semiconductor 100a funciona desconectando el transistor MOS de
potencia cuando se suministra como salida la señal de inhibición de
accionamiento de solenoide desde la unidad 79 de accionamiento de
relé. En este caso, el condensador 219 ó similar no es necesario.
Por otra parte, la estructura de la Figura 2 no siempre es
necesaria y es posible formar sobre un único chip uno cualquiera de
una pluralidad de los circuitos o unidades, o todos
ellos.
ellos.
La presente invención no está limitada a las
realizaciones y modificaciones que se han descrito, sino que puede
ser implementada de diversas otras maneras.
Claims (8)
1. Un aparato de accionamiento o excitación de
carga para una carga eléctrica, que comprende:
una pluralidad de circuitos de conmutación (A,
B), que tienen respectivos dispositivos de conmutación (201 y 301)
y que están conectados en paralelo unos con otros con el fin de
controlar las operaciones de conmutación de los dispositivos de
conmutación y las corrientes de conmutación que se aplican a una
carga (159), basándose en una señal de entrada externa,
caracterizado porque
la pluralidad de los circuitos de conmutación
(A, B) están dotados, respectivamente, de terminales de entrada de
inhibición (202b, 302b) y de terminales de salida de inhibición
(202a, 302a), y un terminal de entrada de inhibición de uno de los
circuitos de conmutación está conectado a un terminal de salida de
inhibición de otro circuito de conmutación, y
cuando se suministra como salida, desde
cualquiera de los terminales de salida de inhibición de entre la
pluralidad de circuitos de conmutación, una señal para desconectar
o desactivar los dispositivos de conmutación, la señal se
suministra como entrada a la pluralidad de los terminales de entrada
de inhibición de los circuitos de conmutación, a fin de desconectar
con ello los dispositivos de conmutación.
2. Un aparato de accionamiento de carga de
acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado adicionalmente
porque
los dispositivos de conmutación se conectan o
activan cuando un potencial del terminal de entrada de inhibición
se hace alto, y se desconectan cuando el potencial del terminal de
entrada de inhibición se hace bajo, y
cuando el potencial de cualquiera de los
terminales de salida de inhibición se hace bajo como señal para
desconectar los dispositivos de conmutación, el potencial del
terminal de entrada de inhibición se hace bajo para desconectar la
totalidad de los dispositivos de conmutación.
3. Un aparato de accionamiento de carga de
acuerdo con la reivindicación 1 ó la reivindicación 2,
caracterizado adicionalmente porque comprende:
una unidad (209) de detección de tensión alta,
destinada a detectar si una tensión de fuente de alimentación de
potencia aplicada a los circuitos de conmutación es más alta que una
tensión predeterminada, y a suministrar como salida una señal desde
los terminales de salida de inhibición con el fin de desconectar los
dispositivos de conmutación cuando la tensión de fuente de
suministro de potencia es superior a la tensión predeterminada.
4. Un aparato de accionamiento de carga de
acuerdo con la reivindicación 1 ó la reivindicación 2,
caracterizado porque comprende:
una unidad (210) de detección de tensión baja,
destinada a detectar si una tensión de fuente de suministro de
potencia aplicada a los circuitos de conmutación es más baja que una
tensión predeterminada, y a suministrar como salida una señal desde
los terminales de salida de inhibición para desconectar los
dispositivos de conmutación cuando la tensión de fuente de
alimentación de potencia es más baja que la tensión
predeterminada.
5. Un aparato de accionamiento de carga de
acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4,
caracterizado adicionalmente porque comprende:
una unidad (212) de detección del calentamiento
excesivo, destinada a detectar un estado de calentamiento excesivo
de un circuito integrado o chip sobre el que se han dispuesto los
circuitos de conmutación; y
un dispositivo de retención (213), destinado a
suministrar como salida una señal de control para desconectar los
dispositivos de conmutación cuando se detecta el estado de
calentamiento excesivo,
de tal manera que la señal de control se
suministra como salida desde el terminal de salida de
inhibición.
6. Un aparato de accionamiento de carga de
acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado adicionalmente
porque comprende:
un circuito de retardo (219), destinado a
retrasar una secuencia o cadencia de restablecimiento del
dispositivo de retención a partir de una cadencia de
CONEXIÓN/DESCONEXIÓN de una señal de accionamiento de servicio,
cuando la señal de entrada externa es una señal de accionamiento de
servicio y el dispositivo de retención está estructurado para
restablecer una salida de la señal de control basándose en la señal
de accionamiento de servicio.
7. Un aparato de accionamiento de carga de
acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado adicionalmente
porque
el dispositivo de retención es restablecido
basándose en una señal de restablecimiento que es diferente de la
señal de entrada externa.
8. Un aparato de accionamiento de carga de
acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7,
caracterizado adicionalmente porque
los terminales de entrada de inhibición y los
terminales de salida de inhibición de los circuitos de conmutación
están formados por terminales de entrada/salida de inhibición (202 y
302).
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