JP2000088907A - Load diagnosing circuit - Google Patents

Load diagnosing circuit

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JP2000088907A
JP2000088907A JP10263414A JP26341498A JP2000088907A JP 2000088907 A JP2000088907 A JP 2000088907A JP 10263414 A JP10263414 A JP 10263414A JP 26341498 A JP26341498 A JP 26341498A JP 2000088907 A JP2000088907 A JP 2000088907A
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Japan
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load
circuit
voltage
transistor
current
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JP10263414A
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Japanese (ja)
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Ayumi Kubota
歩 久保田
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Nissan Motor Co Ltd
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Nissan Motor Co Ltd
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  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a load diagnosing circuit capable of alleviating a load of software processing. SOLUTION: A driving circuit 12 having a mirror MOSTr 17 for connecting a power MOSTr 15 to a gate terminal and connecting the MOSTr 15 and a source terminal to a ground and a switch MOSTr 13 for constituting a current mirror circuit for driving a load by the MOSTr 15 if a drain terminal and the gate terminal of the MOSTr 15 are short-circuited between the MOSTr 15 and the MOSTr 17 is constituted. Further, a predetermined current is supplied from a current source circuit 19 to the drain terminal of the MOSTr 17 to input a drain voltage of the MOSTr 17 to one end and to input a drive signal to the other end, and an AND of both the input signals is output from an AND gate 25.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、負荷駆動時にも、
負荷の異常を検知することが可能な負荷診断回路に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention
The present invention relates to a load diagnostic circuit capable of detecting a load abnormality.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、負荷駆動時にも断線検知を行なう
負荷診断回路としては、図6に示す特開平7−1013
29号公報に記載の「インダクタンス負荷診断回路」が
報告されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a load diagnosis circuit for detecting disconnection even when driving a load, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-1013 shown in FIG.
No. 29, "Inductance load diagnostic circuit" has been reported.

【0003】このものは、負荷駆動時にはCPU101
から出力される駆動入力信号を”H”レベルにしてお
き、リレー負荷の断線状態を診断する時には、リレー接
点を保持して接点駆動を妨げない所定時間tだけ駆動入
力信号を”L”レベルに切り替えるようにしている。
[0003] When a load is driven, the CPU 101
When the drive input signal output from the switch is set to the "H" level and the disconnection state of the relay load is diagnosed, the drive input signal is set to the "L" level for a predetermined time t which does not hinder the contact drive by holding the relay contact. I try to switch.

【0004】この駆動入力信号が”L”レベルに切り替
えられると、パワーMOSトランジスタ(以下、パワー
MOSTrという)109がオン状態からオフ状態にな
るため、図7に示すように、ドレイン電圧も所定時間t
中には上昇し、積分回路113によって積分された電圧
がモニタ出力に発生する。特に、リレー111のように
負荷にインダクタンス成分がある場合には、電磁誘導に
よってソレノイドコイルにサージ電圧(a)が発生する
ため、積分値として顕著な電圧がモニタ出力信号として
現れることとなる。
When this drive input signal is switched to "L" level, a power MOS transistor (hereinafter referred to as "power MOSTr") 109 changes from an on state to an off state, and as shown in FIG. t
During the rise, the voltage integrated by the integration circuit 113 is generated at the monitor output. In particular, when the load has an inductance component such as the relay 111, a surge voltage (a) is generated in the solenoid coil by electromagnetic induction, so that a remarkable voltage as an integrated value appears as a monitor output signal.

【0005】一方、負荷駆動時に負荷診断回路103の
出力端子からリレー111に接続される配線やリレー1
11のソレノイドコイルが断線した場合には、図7に示
すように、所定時間tだけパワーMOSTrがオフ状態
になっても、パワーMOSTr109のドレイン電圧は
上昇しないため、積分回路113は略GNDレベル
(b)を出力する。
On the other hand, when the load is driven, the wiring connected to the relay 111 from the output terminal of the load diagnostic circuit 103 and the relay 1 are connected.
When the solenoid coil 11 is disconnected, as shown in FIG. 7, even if the power MOS Tr is turned off for a predetermined time t, the drain voltage of the power MOS Tr 109 does not increase. b) is output.

【0006】従って、CPU101では駆動入力信号を
所定時間tだけ”L”レベルとした時に、モニタ出力に
現れる電圧レベルをA/D変換してモニタすることで、
リレー負荷の断線検知を行うことができる。
Accordingly, when the drive input signal is set to the "L" level for a predetermined time t, the CPU 101 performs A / D conversion of the voltage level appearing at the monitor output and monitors the voltage.
The disconnection of the relay load can be detected.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、リレー
負荷の駆動を妨げない所定時間t、すなわち、診断時に
負荷を非駆動状態にしておく時間は、リレー111に設
けられたソレノイドコイルと接点とによる負荷特性に依
存するとともに、積分回路113に発生する電圧レベル
も変わってくるため、実際に負荷となるリレー等の動作
特性を考慮して個別にソフトウェア処理を行う必要があ
った。
However, the predetermined time t which does not hinder the driving of the relay load, that is, the time during which the load is kept in the non-driving state at the time of diagnosis, is equal to the load by the solenoid coil provided on the relay 111 and the contact. Since it depends on the characteristics and the voltage level generated in the integration circuit 113 also changes, it is necessary to individually perform software processing in consideration of the operation characteristics of a relay or the like that actually becomes a load.

【0008】また、負荷駆動時に定期的に診断に用いる
オフパルスを所定時間tだけ出力する必要があり、さら
に、積分回路113からの出力信号をCPU101のA
/Dポートから入力し、A/D変換後にモニタする必要
があるため、ソフトウェア処理による負担が増大すると
いった問題があった。
Further, it is necessary to output an off-pulse used for diagnosis periodically for a predetermined time t when driving the load, and furthermore, to output an output signal from the integrating circuit 113 to the A
Since it is necessary to input data from the / D port and monitor the data after A / D conversion, there is a problem that the load of software processing increases.

【0009】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
その目的としは、ソフトウェア処理による負担を軽減す
ることができる負荷診断回路を提供することにある。
[0009] The present invention has been made in view of the above,
It is an object of the present invention to provide a load diagnosis circuit that can reduce a load imposed by software processing.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
上記課題を解決するため、外部から入力される駆動信号
に応じて、負荷を接続した第1のトランジスタを駆動す
るとともに、該負荷の接続状態を診断する負荷診断回路
において、前記第1のトランジスタとゲート端子どうし
を接続し、前記第1のトランジスタとソース端子どうし
をグランドに接続する第2のトランジスタと、前記駆動
信号に応じて、前記第1のトランジスタのドレイン端子
とゲート端子を短絡した場合に、前記第1のトランジス
タにより前記負荷を駆動するとともに、前記第1及び第
2のトランジスタの間にカレントミラー回路を構成する
第3のトランジスタとを備えた駆動回路と、第2のトラ
ンジスタのドレイン端子に所定電流を供給する電流源回
路と、第2のトランジスタのドレイン電圧を一端に入力
するとともに、前記駆動信号を他端に入力し、両入力信
号の論理積を出力する論理積回路とを備え、前記論理積
回路は、前記駆動信号による負荷駆動時に、前記第2の
トランジスタのドレイン電圧により前記負荷の接続状態
を診断することを要旨とする。
According to the first aspect of the present invention,
In order to solve the above-mentioned problem, in a load diagnosis circuit that drives a first transistor connected to a load in accordance with a drive signal input from the outside and diagnoses a connection state of the load, A second transistor connecting the gate terminals together, connecting the first transistor and the source terminal to the ground, and short-circuiting the drain terminal and the gate terminal of the first transistor according to the drive signal. A drive circuit comprising: a third transistor that drives the load by the first transistor and forms a current mirror circuit between the first and second transistors; and a drain terminal of the second transistor. And a current source circuit for supplying a predetermined current to the first transistor and a drain voltage of the second transistor. An AND circuit for inputting a drive signal to the other end and outputting a logical product of both input signals, wherein the AND circuit is configured to drive the load by a drain voltage of the second transistor when the load is driven by the drive signal. The gist of the present invention is to diagnose the connection state.

【0011】請求項2記載の発明は、上記課題を解決す
るため、外部から入力される駆動信号に応じて、負荷を
接続した第1のトランジスタを駆動するとともに、該負
荷の接続状態を診断する負荷診断回路において、前記第
1のトランジスタとゲート端子どうしを接続し、前記第
1のトランジスタとソース端子どうしをグランドに接続
する第2のトランジスタと、前記駆動信号に応じて、前
記第1のトランジスタのドレイン端子とゲート端子を短
絡した場合に、前記第1のトランジスタにより前記負荷
を駆動するとともに、前記第1及び第2のトランジスタ
の間にカレントミラー回路を構成する第3のトランジス
タとを備えた駆動回路と、第2のトランジスタのドレイ
ン端子に流れる電流値と比例する電圧値に変換する電流
電圧変換回路と、電源電圧より低い第1の基準電圧を生
成するとともに、第1の基準電圧よりも低い第2の基準
電圧を生成する基準電圧生成回路と、前記電流電圧変換
回路から出力される電圧値が第1及び第2の基準電圧で
表されるどの電圧範囲にあるかを比較する電圧比較回路
と、電圧比較回路から出力される比較結果を一端に入力
するとともに、前記駆動信号を他端に入力し、両入力信
号の論理積を出力する論理積回路とを備え、前記論理積
回路は、前記駆動信号による負荷駆動時に、前記電圧比
較回路から出力される比較結果により前記負荷の接続状
態を診断することを要旨とする。
According to a second aspect of the present invention, in order to solve the above-mentioned problem, a first transistor connected to a load is driven in accordance with a drive signal input from the outside, and a connection state of the load is diagnosed. In a load diagnosis circuit, a second transistor that connects the first transistor to a gate terminal and connects the first transistor and a source terminal to the ground; and a first transistor that responds to the drive signal. A third transistor that drives the load by the first transistor when the drain terminal and the gate terminal are short-circuited and forms a current mirror circuit between the first and second transistors. A drive circuit, a current-voltage conversion circuit that converts a voltage value proportional to a current value flowing through a drain terminal of the second transistor, A reference voltage generation circuit that generates a first reference voltage lower than the source voltage and generates a second reference voltage lower than the first reference voltage; and a voltage value output from the current-voltage conversion circuit is a first voltage. And a voltage comparison circuit that compares which voltage range is represented by the second reference voltage, and a comparison result output from the voltage comparison circuit is input to one end, and the drive signal is input to the other end, An AND circuit that outputs an AND of both input signals, wherein the AND circuit diagnoses a connection state of the load based on a comparison result output from the voltage comparison circuit when the load is driven by the drive signal. Is the gist.

【0012】請求項3記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記電圧比較回路は、前記電流電圧変換回路か
ら出力される電圧値が第1の基準電圧と第2の基準電圧
との間の電圧範囲にある場合には、前記負荷の接続状態
が正常であることを表す比較結果を出力することを要旨
とする。
According to a third aspect of the present invention, in order to solve the above-mentioned problem, the voltage comparison circuit is configured such that a voltage value output from the current-voltage conversion circuit is between a first reference voltage and a second reference voltage. In this case, the gist is to output a comparison result indicating that the connection state of the load is normal.

【0013】請求項4記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記電圧比較回路は、前記電流電圧変換回路か
ら出力される電圧値が第1の基準電圧よりも高い電圧範
囲又は第2の基準電圧よりも低い電圧範囲にある場合に
は、前記負荷は短絡状態又は断線状態にあることを表す
比較結果を出力することを要旨とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in order to solve the above-mentioned problem, the voltage comparison circuit includes a voltage range in which a voltage value output from the current-voltage conversion circuit is higher than a first reference voltage or a second voltage range. When the load is in a voltage range lower than the reference voltage, the gist is to output a comparison result indicating that the load is in a short-circuit state or a disconnection state.

【0014】[0014]

【発明の効果】請求項1記載の本発明によれば、第1の
トランジスタとゲート端子どうしを接続し、第1のトラ
ンジスタとソース端子どうしをグランドに接続する第2
のトランジスタと、駆動信号に応じて、第1のトランジ
スタのドレイン端子とゲート端子を短絡した場合に、第
1のトランジスタにより負荷を駆動するとともに、第1
及び第2のトランジスタの間にカレントミラー回路を構
成する第3のトランジスタとを備えた駆動回路を構成し
ておく。さらに、第2のトランジスタのドレイン端子に
所定電流を電流源回路から供給し、第2のトランジスタ
のドレイン電圧を一端に入力するとともに、駆動信号を
他端に入力して両入力信号の論理積を論理積回路から出
力するようにしておく。ここで、駆動信号による負荷駆
動時に、第2のトランジスタのドレイン電圧により負荷
の接続状態を診断してこの診断結果を論理積回路から出
力するので、負荷の接続状態として正常状態又は断線状
態を診断することができ、例えば駆動信号を出力するC
PUにこの診断結果を出力した場合には、負荷駆動時に
直ちに負荷の接続状態が診断でき、従来のようなソフト
ウェア処理による負担を軽減することができる。
According to the first aspect of the present invention, the first transistor and the gate terminal are connected to each other, and the first transistor and the source terminal are connected to the ground.
When the drain terminal and the gate terminal of the first transistor are short-circuited in accordance with the drive signal and the drive signal, the first transistor drives the load,
And a third transistor which forms a current mirror circuit between the second transistor and the second transistor. Further, a predetermined current is supplied from the current source circuit to the drain terminal of the second transistor, and the drain voltage of the second transistor is input to one end, and the drive signal is input to the other end to calculate the logical product of both input signals. Output from the AND circuit. Here, when the load is driven by the drive signal, the connection state of the load is diagnosed based on the drain voltage of the second transistor, and the diagnosis result is output from the AND circuit. Therefore, the normal state or the disconnected state is diagnosed as the connection state of the load. For example, C that outputs a drive signal
When this diagnosis result is output to the PU, the connection state of the load can be immediately diagnosed when the load is driven, and the load of software processing as in the related art can be reduced.

【0015】また、請求項2記載の本発明によれば、第
1のトランジスタとゲート端子どうしを接続し、第1の
トランジスタとソース端子どうしをグランドに接続する
第2のトランジスタと、駆動信号に応じて、第1のトラ
ンジスタのドレイン端子とゲート端子を短絡した場合
に、第1のトランジスタにより負荷を駆動するととも
に、第1及び第2のトランジスタの間にカレントミラー
回路を構成する第3のトランジスタとを備えた駆動回路
を構成しておく。さらに、第2のトランジスタのドレイ
ン端子に流れる電流値と比例する電圧値に電流電圧変換
回路で変換しておき、電源電圧より低い第1の基準電圧
を生成するとともに、第1の基準電圧よりも低い第2の
基準電圧を基準電圧生成回路で生成し、電流電圧変換回
路から出力される電圧値が第1及び第2の基準電圧で表
されるどの電圧範囲にあるかを電圧比較回路で比較し、
電圧比較回路から出力される比較結果を一端に入力する
とともに、駆動信号を他端に入力して両入力信号の論理
積を論理積回路から出力するようにしておく。ここで、
駆動信号による負荷駆動時に、電圧比較回路から出力さ
れる比較結果により負荷の接続状態を診断してこの診断
結果を論理積回路から出力するので、例えば駆動信号を
出力するCPUにこの診断結果を出力した場合には、負
荷駆動時に直ちに負荷の接続状態が診断でき、従来のよ
うなソフトウェア処理による負担を軽減することができ
る。
According to the second aspect of the present invention, the second transistor connects the first transistor to the gate terminal, connects the first transistor and the source terminal to the ground, Accordingly, when the drain terminal and the gate terminal of the first transistor are short-circuited, a load is driven by the first transistor and a third transistor forming a current mirror circuit between the first and second transistors And a driving circuit having the following. Further, the current-voltage conversion circuit converts the current value into a voltage value proportional to the current value flowing through the drain terminal of the second transistor, generates a first reference voltage lower than the power supply voltage, and generates a first reference voltage lower than the first reference voltage. A low second reference voltage is generated by a reference voltage generation circuit, and a voltage comparison circuit compares a voltage value output from the current-voltage conversion circuit with a voltage range represented by the first and second reference voltages. And
The comparison result output from the voltage comparison circuit is input to one end, and the drive signal is input to the other end to output the logical product of both input signals from the logical product circuit. here,
When the load is driven by the drive signal, the connection state of the load is diagnosed based on the comparison result output from the voltage comparison circuit, and the diagnosis result is output from the AND circuit. For example, the diagnosis result is output to the CPU that outputs the drive signal. In this case, the connection state of the load can be diagnosed immediately at the time of driving the load, and the load of the conventional software processing can be reduced.

【0016】また、請求項3記載の本発明によれば、電
圧比較回路は、電流電圧変換回路から出力される電圧値
が第1の基準電圧と第2の基準電圧との間の電圧範囲に
ある場合には、負荷の接続状態が正常であることを表す
比較結果を出力するので、負荷駆動時に直ちに負荷の接
続状態が正常であることを診断することができる。
According to the third aspect of the present invention, in the voltage comparison circuit, the voltage value output from the current-to-voltage conversion circuit falls within a voltage range between the first reference voltage and the second reference voltage. In some cases, since a comparison result indicating that the connection state of the load is normal is output, it is possible to immediately diagnose that the connection state of the load is normal when the load is driven.

【0017】また、請求項4記載の本発明によれば、電
圧比較回路は、電流電圧変換回路から出力される電圧値
が第1の基準電圧よりも高い電圧範囲又は第2の基準電
圧よりも低い電圧範囲にある場合には、負荷は短絡状態
又は断線状態にあることを表す比較結果を出力するの
で、負荷駆動時に直ちに負荷の接続状態が異常であるこ
とを診断することができる。
According to the fourth aspect of the present invention, the voltage comparison circuit is configured such that the voltage value output from the current-to-voltage conversion circuit is higher than the first reference voltage or lower than the second reference voltage. When the load is in the low voltage range, a comparison result indicating that the load is in the short-circuit state or the disconnection state is output, so that it is possible to immediately diagnose that the connection state of the load is abnormal when the load is driven.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。 (第1の実施の形態)図1は、本発明の第1の実施の形
態に係る負荷診断回路のシステム構成を示す図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (First Embodiment) FIG. 1 is a diagram showing a system configuration of a load diagnosis circuit according to a first embodiment of the present invention.

【0019】CPU1は、出力ポートから”H”レベル
の駆動入力信号を負荷診断回路3に出力して負荷となる
リレー5を駆動するようにしておき、負荷診断回路3か
ら出力されるモニタ出力信号を入力ポートを介して入力
して監視し、リレーの断線状態を診断する。
The CPU 1 outputs a drive input signal of "H" level from the output port to the load diagnosis circuit 3 to drive the relay 5 serving as a load, and outputs a monitor output signal output from the load diagnosis circuit 3. Is input through the input port and monitored to diagnose the disconnection state of the relay.

【0020】負荷診断回路3は、CPU1の出力ポート
から”H”レベルの駆動入力信号を入力された場合に
は、リレー5に設けられたソレノイドコイルの一端をG
NDレベルになるように駆動しておき、リレー5との接
続状態を診断してモニタ出力信号としてCPU1に出力
する。リレー5は、電源VBに一端が接続されているソ
レノイドコイルを有し、負荷診断回路3から出力される
駆動出力信号に応じて励磁し、ソレノイドコイルの励磁
に応じてリレー接点を閉結する。
When a drive input signal of “H” level is input from the output port of the CPU 1, the load diagnosis circuit 3 connects one end of a solenoid coil provided on the relay 5 to G.
It is driven to the ND level, diagnoses the connection state with the relay 5, and outputs it to the CPU 1 as a monitor output signal. The relay 5 has a solenoid coil having one end connected to the power supply VB, excites according to a drive output signal output from the load diagnosis circuit 3, and closes a relay contact according to excitation of the solenoid coil.

【0021】ここで、図1に示す負荷診断回路3の構成
について詳細に説明する。入力バッファ11は、CPU
1に設けられた出力ポートから出力される駆動入力信号
を入力し、スイッチMOSTr13のゲート端子及びA
NDゲート25の入力bに駆動入力信号を出力する。
Here, the configuration of the load diagnosis circuit 3 shown in FIG. 1 will be described in detail. The input buffer 11 is a CPU
1, a drive input signal output from an output port provided in the switch MOSTr13 and a gate terminal of the switch MOSTr13 and A
A drive input signal is output to the input b of the ND gate 25.

【0022】スイッチMOSTr13は、自身のドレイ
ン端子をパワーMOSTr15のドレイン端子に接続
し、自身のソース端子をパワーMOSTr15のゲート
端子に接続されており、入力バッファ11から”H”レ
ベルの駆動入力信号が入力された場合にはオン動作す
る。
The switch MOSTr13 has its drain terminal connected to the drain terminal of the power MOSTr15, its source terminal connected to the gate terminal of the power MOSTr15, and receives an "H" level drive input signal from the input buffer 11. When input is made, it turns on.

【0023】パワーMOS15は、外部負荷となるリレ
ー5に設けられたソレノイドコイルの一端とスイッチM
OS13のドレイン端子とに自身のドレイン端子を接続
し、自身のソース端子をGNDに接地し、さらに、自身
のゲート端子にはスイッチMOS13のソース端子とミ
ラーMOSTr17のゲート端子とGNDに接地された
プルダウン抵抗R1の一端とが接続される。
The power MOS 15 is connected to one end of a solenoid coil provided on the relay 5 serving as an external load and a switch M.
The drain terminal of OS13 is connected to its own drain terminal, its own source terminal is grounded to GND, and its own gate terminal is connected to the source terminal of switch MOS13, the gate terminal of mirror MOSTr17 and the pull-down grounded to GND. One end of the resistor R1 is connected.

【0024】ミラーMOSTr17は、自身のゲート端
子にはスイッチMOS13のソース端子とパワーMOS
Tr15のゲート端子とGNDに接地されたプルダウン
抵抗R1の一端とが接続され、自身のドレイン端子には
電流源回路19を構成するMOSTr21のソース端子
とANDゲート25の入力aに接続し、自身のソース端
子がGNDに接地される。
The mirror MOS Tr 17 has a gate terminal connected to the source terminal of the switch MOS 13 and a power MOS transistor.
The gate terminal of Tr15 is connected to one end of a pull-down resistor R1 grounded to GND, and its drain terminal is connected to the source terminal of MOSTr21 constituting the current source circuit 19 and the input a of AND gate 25, The source terminal is grounded to GND.

【0025】なお、スイッチMOSTr13がオン動作
した場合には、ミラーMOSTr17とパワーMOST
r15との間でいわゆるカレントミラー回路が構成され
る。従って、ミラーMOSTr17にはパワーMOST
r15に流れる電流のミラー比倍の電流が流れることに
なる。ここでは、パワーMOSTr15がオン動作した
時に、ミラーMOSTr17に流れる電流が電流源回路
19からの電流よりも十分に大きい電流となるようにミ
ラー比を設定しておくこととする。カレントミラー回路
をMOSTrで構成した場合、ミラー比は各MOSTr
のチャネル幅Wとチャネル長Lとの比(以下W/L比と
いう)の関係に比例する。通常、カレントミラー回路を
設計する場合には、チャネル長Lを一定とし、チャネル
幅Wで電流比を設定するのが一般的である。
When the switch MOSTr13 is turned on, the mirror MOSTr17 and the power MOST17 are turned on.
A so-called current mirror circuit is formed with r15. Therefore, the power MOST is connected to the mirror MOSTr17.
A current of mirror ratio times the current flowing in r15 flows. Here, the mirror ratio is set so that the current flowing through the mirror MOS Tr 17 becomes sufficiently larger than the current from the current source circuit 19 when the power MOS Tr 15 is turned on. When the current mirror circuit is configured by MOSTr, the mirror ratio is
Is proportional to the relationship between the channel width W and the channel length L (hereinafter referred to as W / L ratio). Normally, when designing a current mirror circuit, it is general that the channel length L is fixed and the current ratio is set by the channel width W.

【0026】これらの第1のトランジスタを構成するパ
ワーMOSTr15、第2のトランジスタを構成するミ
ラーMOSTr17、第3のトランジスタを構成するス
イッチMOSTr13とにより負荷を駆動するための駆
動回路12が構成されるものである。
A drive circuit 12 for driving a load is constituted by the power MOS Tr 15 forming the first transistor, the mirror MOS Tr 17 forming the second transistor, and the switch MOS Tr 13 forming the third transistor. It is.

【0027】電流源回路19では、MOSTr21,2
3の両ドレイン端子が電源VCCに接続され、両ゲート
端子とMOSTr23のソース端子及び抵抗R2の一端
とが相互に接続され、さらに、抵抗R2の他端がGND
に接続されるいわゆるカレントミラー回路が構成され
る。ここでは、バイアスに用いられるMOSTr23の
ドレイン端子から抵抗R2を介してGNDに基準電流が
流されると、この基準電流に応じたゲート電位がMOS
Tr21にも印加され、MOSTr23のドレイン電流
がほぼ基準電流と等しくなるように自動的にバイアスさ
れ、MOSTr23のゲート・ソース間には、ドレイン
端子に基準電流を流す条件に対応した電圧が生じる。こ
の電圧が電流源となるMOSTr21のゲート端子にも
印加されMOSTr21をもバイアスするので、MOS
Tr23と同じ特性を有するMOSTr21が同一条件
でバイアスされたことになり、MOSTr21のドレイ
ン端子には基準電流と同じ値の電流が流れて、定電流特
性を示すこととなる。
In the current source circuit 19, the MOSTrs 21 and
3 is connected to the power supply VCC, both gate terminals are connected to the source terminal of the MOSTr 23 and one end of the resistor R2, and the other end of the resistor R2 is connected to GND.
Is connected to the so-called current mirror circuit. Here, when a reference current flows from the drain terminal of the MOS Tr23 used for bias to GND via the resistor R2, the gate potential corresponding to the reference current is set to the MOS potential.
The voltage is also applied to the transistor Tr21, and is automatically biased so that the drain current of the MOSTr23 becomes substantially equal to the reference current. A voltage corresponding to the condition for flowing the reference current to the drain terminal is generated between the gate and the source of the MOSTr23. Since this voltage is also applied to the gate terminal of the MOSTr 21 serving as a current source and biases the MOSTr 21,
The MOSTr21 having the same characteristics as the Tr23 is biased under the same conditions, and a current having the same value as the reference current flows through the drain terminal of the MOSTr21, thereby exhibiting a constant current characteristic.

【0028】AND25は、いわゆる論理積回路であ
り、入力aはMOSTr21のソース端子とミラーMO
STr17のドレイン端子とに接続され、入力bは入力
バッファ11の出力と接続され、さらに、出力cはモニ
タ出力信号としてCPU1に設けられた入力ポートに出
力される。
The AND 25 is a so-called AND circuit. The input a is connected to the source terminal of the MOSTr 21 and the mirror MO.
The input b is connected to the output terminal of the input buffer 11, and the output c is output to the input port provided in the CPU 1 as a monitor output signal.

【0029】次に、図2に示すタイミングチャートを参
照して、負荷診断回路3の動作を説明する。まず、負荷
診断回路に接続される負荷が正常状態の場合での動作に
ついて説明する。
Next, the operation of the load diagnosis circuit 3 will be described with reference to the timing chart shown in FIG. First, the operation when the load connected to the load diagnosis circuit is in a normal state will be described.

【0030】図2(a)に示すように、CPU1から出
力される駆動入力信号が”L”レベルの場合には、負荷
診断回路3では、入力バッファ11を介してスイッチM
OSTr13のゲート端子には”L”レベルが入力さ
れ、スイッチMOSTr13がオフ状態にある。このた
め、パワーMOSTr15及びミラーMOSTr17の
ゲート電位はプルダウン抵抗R1を介してGNDレベル
に固定される。
As shown in FIG. 2A, when the drive input signal output from the CPU 1 is at the "L" level, the load diagnosis circuit 3 switches the switch M via the input buffer 11.
The “L” level is input to the gate terminal of the OSTr13, and the switch MOSTr13 is in an off state. Therefore, the gate potentials of the power MOS Tr15 and the mirror MOS Tr17 are fixed at the GND level via the pull-down resistor R1.

【0031】従って、パワーMOSTr15はオフ状態
となり、負荷となるリレー5のソレノイドコイルには駆
動電流が流れない。また同様に、ミラーMOSTr17
もオフ状態にあるため、電流源回路19を構成するMO
STr21のソース端子からANDゲート25の入力a
に”H”レベルが入力される。この時、ANDゲート2
5の入力bには”L”レベルが入力されているので、A
NDゲート25の出力cは”L”レベルとなる。
Accordingly, the power MOS Tr 15 is turned off, and no drive current flows through the solenoid coil of the relay 5 serving as a load. Similarly, the mirror MOSTr17
Is also in the off state, the MO constituting the current source circuit 19 is
From the source terminal of the STr 21 to the input a of the AND gate 25
To the "H" level. At this time, AND gate 2
Since the "L" level is input to the input b of No. 5,
The output c of the ND gate 25 becomes "L" level.

【0032】一方、図2(b)に示すように、負荷診断
回路3に入力される駆動入力信号が”H”レベルの場合
には、入力バッファ11を介してスイッチMOSTr1
3のゲート端子には”H”レベルが入力され、スイッチ
MOSTr13がオン状態となる。
On the other hand, as shown in FIG. 2B, when the drive input signal input to the load diagnostic circuit 3 is at "H" level, the switch MOSTr1 is input via the input buffer 11.
The “H” level is input to the gate terminal of No. 3, and the switch MOSTr13 is turned on.

【0033】このため、パワーMOSTr15のドレイ
ン端子とゲート端子が短絡されるため、パワーMOST
r15がオン状態になる。パワーMOSTr15がオン
することによりパワーMOSTr15のドレイン電圧は
低下してくるが、後述するようにパワーMOSTr15
のオン状態を保持可能な電圧でバランスを取ることとす
る。一方、スイッチMOSTr13がオンしている時に
は、パワーMOSTr15とミラーMOSTr17との
間でカレントミラー回路が形成される。従って、ミラー
MOSTr17にはパワーMOSTr15に流れる電流
のミラー比倍の電流が流れることになる。そして、ミラ
ーMOSTr17に流れる電流によりANDゲート25
の入力aには”L”レベルが入力される。ANDゲート
25の入力bには”H”レベルが入力されているので、
ANDゲート25の出力cは”L”レベルとなる。
As a result, the drain terminal and the gate terminal of the power MOS Tr 15 are short-circuited, and
r15 is turned on. When the power MOS Tr15 is turned on, the drain voltage of the power MOS Tr15 decreases.
Is balanced by a voltage that can maintain the ON state of the power supply. On the other hand, when the switch MOSTr13 is on, a current mirror circuit is formed between the power MOSTr15 and the mirror MOSTr17. Accordingly, a current having a mirror ratio times the current flowing through the power MOS Tr 15 flows through the mirror MOS Tr 17. Then, the current flowing through the mirror MOS Tr 17 causes the AND gate 25 to operate.
Is input at the "L" level. Since an “H” level is input to the input b of the AND gate 25,
The output c of the AND gate 25 becomes "L" level.

【0034】このように、負荷診断回路3は、負荷が正
常状態の時には駆動/非駆動状態に拘わらずANDゲー
ト25からは”L”レベルが出力され、CPU1により
負荷が正常状態にあることが検知される。
As described above, the load diagnosis circuit 3 outputs the "L" level from the AND gate 25 when the load is in the normal state regardless of the driving / non-driving state, and the CPU 1 may determine that the load is in the normal state. Is detected.

【0035】次に、負荷診断回路に接続される負荷が断
線状態になった場合での動作について説明する。なお、
負荷の断線状態としては、リレー5に設けられたソレノ
イドコイルの断線や、リレー5と負荷診断回路3との間
を接続する配線の断線等を想定することとする。
Next, the operation when the load connected to the load diagnostic circuit is disconnected will be described. In addition,
As the disconnection state of the load, disconnection of a solenoid coil provided in the relay 5 or disconnection of wiring connecting the relay 5 and the load diagnosis circuit 3 is assumed.

【0036】図2(d)に示すように、CPU1から出
力される駆動入力信号が”L”レベルの場合には、正常
時と同様に負荷診断回路3が動作するため、ANDゲー
ト25の出力cは”L”レベルとなる。
As shown in FIG. 2D, when the drive input signal output from the CPU 1 is at the "L" level, the load diagnosis circuit 3 operates in the same manner as in the normal state. c becomes the “L” level.

【0037】一方、図2(c)に示すように、負荷診断
回路3に入力される駆動入力信号が”H”レベルの場合
には、入力バッファ11を介してスイッチMOSTr1
3のゲート端子には”H”レベルが入力され、スイッチ
MOSTr13がオン状態となる。しかしながら、負荷
が断線しているのでパワーMOSTr15及びスイッチ
MOSTr13のドレイン端子はオープン状態になって
電圧が印加されない。
On the other hand, as shown in FIG. 2C, when the drive input signal input to the load diagnosis circuit 3 is at "H" level, the switch MOSTr1 is input via the input buffer 11.
The “H” level is input to the gate terminal of No. 3, and the switch MOSTr13 is turned on. However, since the load is disconnected, the drain terminals of the power MOSTr15 and the switch MOSTr13 are in an open state and no voltage is applied.

【0038】従って、パワーMOSTr15のゲート電
位はプルダウン抵抗R1により略GNDレベルに固定さ
れ、パワーMOSTr15はオフ状態のままである。す
なわち、本回路構成では、パワーMOSTr15のドレ
イン端子に電圧が印加されていない時は、常にパワーM
OSTr15はオフ状態となる。従って、例えば図2
(c)に示すように、負荷駆動の最中に負荷が断線した
場合でも、即座にパワーMOSTrはオフ状態となる。
同様に、ミラーMOSTr17も負荷断線時はオフ状態
となる。この結果、ANDゲート25の入力aには電流
源回路19により”H”レベルが入力され、入力bに
も”H”レベルが入力されているため、ANDゲート2
5は”H”レベルを出力する。
Accordingly, the gate potential of the power MOS Tr15 is fixed at substantially the GND level by the pull-down resistor R1, and the power MOS Tr15 remains off. That is, in this circuit configuration, when no voltage is applied to the drain terminal of the power MOS Tr15, the power M
OSTr15 is turned off. Therefore, for example, FIG.
As shown in (c), even if the load is disconnected during the driving of the load, the power MOSTr is immediately turned off.
Similarly, the mirror MOS Tr 17 is turned off when the load is disconnected. As a result, the “H” level is input to the input “a” of the AND gate 25 by the current source circuit 19 and the “H” level is also input to the input “b”.
5 outputs "H" level.

【0039】このように、負荷診断回路3は、負荷駆動
時に負荷が断線した場合には、負荷の診断結果としてモ
ニタ出力を”H”レベルとするので、負荷が断線したこ
とをCPU1で検知することができる。
As described above, the load diagnosis circuit 3 sets the monitor output to "H" level as a load diagnosis result when the load is disconnected at the time of driving the load, so that the CPU 1 detects that the load is disconnected. be able to.

【0040】次に、図3を参照して、本発明の第1の実
施の形態に係る負荷診断回路3の適用範囲について説明
する。本発明では、パワーMOSTr15をオンさせる
際には、スイッチMOSTr13をオンさせてパワーM
OSTr15のドレイン電圧をゲート端子に印加するよ
うにしている。従って、パワーMOSTr15がオン状
態の時のドレイン電圧Vdsは、パワーMOSTr15
のしきい値電圧VthとスイッチMOSTr13のドレ
イン・ソース間飽和電圧Vdsを加えた電圧以下にはな
りえない。
Next, an application range of the load diagnosis circuit 3 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. According to the present invention, when the power MOS Tr15 is turned on, the switch MOS Tr13 is turned on and the power M
The drain voltage of the OSTr 15 is applied to the gate terminal. Therefore, the drain voltage Vds when the power MOS Tr15 is in the ON state becomes equal to the power MOS Tr15.
Cannot be lower than the sum of the threshold voltage Vth and the saturation voltage Vds between the drain and source of the switch MOSTr13.

【0041】一方、負荷となるリレー15に設けられた
ソレノイドコイルに印加される電圧は、バッテリ電圧V
BとパワーMOSTr15のドレイン電圧Vdsとの差
電圧となる。このため、図3に示すように、負荷の最低
作動電圧は、バッテリ電圧VBとパワーMOSTr15
のドレイン電圧Vdsとの差電圧を下回る負荷のみにつ
いて適用可能である。
On the other hand, the voltage applied to the solenoid coil provided on the relay 15 serving as a load is the battery voltage V
This is a difference voltage between B and the drain voltage Vds of the power MOS Tr15. Therefore, as shown in FIG. 3, the minimum operating voltage of the load is equal to the battery voltage VB and the power MOS Tr15.
Is applicable only to a load that is lower than the difference voltage from the drain voltage Vds.

【0042】[0042]

【数1】VB−(Vth+Vds)>負荷の最低作動電
圧 一般的に、パワーMOSTr15のしきい値電圧Vth
は1〜2Vであり、スイッチMOSTr13のドレイン
・ソース間飽和電圧は0.3V程度であり、パワーMO
STr15のドレイン電圧Vdsは3V程度になると考
えられる。
VB− (Vth + Vds)> minimum operating voltage of load In general, the threshold voltage Vth of the power MOS Tr15
Is 1 to 2 V, the drain-source saturation voltage of the switch MOSTr 13 is about 0.3 V, and the power MO
It is considered that the drain voltage Vds of the STr15 becomes about 3V.

【0043】従って、バッテリ電圧=9V時の動作を考
えると、負荷の最低作動電圧は6Vとなる。このため、
リレー5に設けられたソレノイドコイルの駆動電流が1
A程度となる負荷に最も適した回路といえる。
Therefore, considering the operation when the battery voltage is 9 V, the minimum operating voltage of the load is 6 V. For this reason,
The drive current of the solenoid coil provided on the relay 5 is 1
It can be said that the circuit is most suitable for a load of about A.

【0044】(第2の実施の形態)図4は、本発明の第
2の実施の形態に係る負荷診断回路のシステム構成を示
す図である。なお、第2の実施の形態では、図1に示す
第1の実施の形態の電流源回路19に代わって、電流電
圧変換回路35とウインドコンパレータ37及びインバ
ータ51を設けている。
(Second Embodiment) FIG. 4 is a diagram showing a system configuration of a load diagnosis circuit according to a second embodiment of the present invention. In the second embodiment, a current-voltage conversion circuit 35, a window comparator 37, and an inverter 51 are provided instead of the current source circuit 19 of the first embodiment shown in FIG.

【0045】電流電圧変換回路35は、MOSTr4
1,43及び抵抗R2によって構成され、ミラーMOS
Tr17に流れる電流値と同一の電流値をMOSTr4
3から抵抗R2に流すことで、MOSTr43に流れる
電流値に比例した電圧値VA を抵抗R2で変換すること
ができる。
The current-voltage conversion circuit 35 is a MOSTr4
1, 43 and a resistor R2, and a mirror MOS
The same current value as the current flowing through Tr17 is applied to MOSTr4.
By flowing from 3 to the resistor R2, the voltage value VA proportional to the value of the current flowing to the MOSTr 43 can be converted by the resistor R2.

【0046】ウインドコンパレータ37は、電源VCC
とGNDとの間に抵抗R3、抵抗R4、抵抗R5を直列
に接続した基準電圧生成部と、プルアップ抵抗R6及び
ワイヤードAND接続されたコンパレータ45、コンパ
レータ47とからなる電圧比較部とから構成されてい
る。
The window comparator 37 has a power supply VCC.
A reference voltage generating unit in which a resistor R3, a resistor R4, and a resistor R5 are connected in series, and a voltage comparing unit including a pull-up resistor R6 and comparators 45 and 47 connected in a wired AND connection. ing.

【0047】このウインドコンパレータ37は、電源電
圧VCCを抵抗分圧することにより2つの基準電圧とし
て、
The window comparator 37 divides the power supply voltage VCC by resistance to obtain two reference voltages.

【数2】Vref1=VCC×(R4+R5)/(R3+R
4+R5) Vref2=VCC×R5/(R3+R4+R5) を生成している。
## EQU2 ## Vref1 = VCC × (R4 + R5) / (R3 + R
4 + R5) Vref2 = VCC × R5 / (R3 + R4 + R5)

【0048】コンパレータ45は、入力(−)に電流電
圧変換回路35の出力抵抗R2が接続され、入力(+)
に基準電圧Vref1が接続される。一方、コンパレータ4
7は、入力(+)に電流電圧変換回路35の出力抵抗R
2が接続され、入力(−)に基準電圧Vref2が接続され
る。各コンパレータ内部の出力素子はオープンコレクタ
であり、プルアップ抵抗R6と共にワイヤードAND接
続されているため、いずれか一方でもコンパレータが”
L”レベルを出力した場合、ウインドコンパレータ37
の出力は”L”レベルとなる。
The output resistance R2 of the current / voltage conversion circuit 35 is connected to the input (−) of the comparator 45, and the input (+)
Is connected to the reference voltage Vref1. On the other hand, comparator 4
7 is the output resistance R of the current-voltage conversion circuit 35 at the input (+).
2 is connected, and the reference voltage Vref2 is connected to the input (−). The output element inside each comparator is an open collector, and is wired AND-connected together with the pull-up resistor R6.
When the L level is output, the window comparator 37
Is at "L" level.

【0049】従って、ウインドコンパレータ37では、
入力電圧VA と出力電圧レベルVwとの関係は、
Therefore, in the window comparator 37,
The relationship between the input voltage VA and the output voltage level Vw is

【数3】 VA >Vref1、VA <Vref2の時:Vw =”L”レベル (1) Vref2<VA <Vref1の時:Vw =”H”レベル (2) となる。## EQU3 ## When VA> Vref1, VA <Vref2: Vw = “L” level (1) When Vref2 <VA <Vref1: Vw = “H” level (2)

【0050】インバータ51は、入力された論理レベル
を反転して出力する論理回路であり、ウインドコンパレ
ータ37から出力された論理レベルを反転してANDゲ
ート25の入力aに出力する。
The inverter 51 is a logic circuit that inverts the input logic level and outputs the inverted logic level. The inverter 51 inverts the logic level output from the window comparator 37 and outputs the inverted logic level to the input a of the AND gate 25.

【0051】次に、図5に示すタイミングチャートを参
照して、負荷診断回路33の動作を説明する。まず、負
荷診断回路33に接続される負荷が正常状態の場合での
動作について説明する。
Next, the operation of the load diagnosis circuit 33 will be described with reference to the timing chart shown in FIG. First, the operation when the load connected to the load diagnosis circuit 33 is in a normal state will be described.

【0052】図5(a)に示すように、CPU1から出
力される駆動入力信号が”L”レベルの場合には、入力
バッファ11を介してスイッチMOSTr13のゲート
端子には”L”レベルが入力され、スイッチMOSTr
13がオフ状態にある。このため、パワーMOSTr1
5及びミラーMOSTr17のゲート電位は、プルダウ
ン抵抗R1により略GNDレベルに固定される。従っ
て、パワーMOSTr15はオフ状態となり、負荷とな
るリレー5に電流は流れない。また同様に、ミラーMO
STr17もオフ状態である。この時、電流電圧変換回
路35のMOSTr41には電流は流れず、抵抗R2に
発生する電圧は略GNDレベルとなる。
As shown in FIG. 5A, when the drive input signal output from the CPU 1 is at the "L" level, the "L" level is input to the gate terminal of the switch MOSTr13 via the input buffer 11. Switch MOSTr
13 is in the off state. Therefore, the power MOS Tr1
5 and the gate potential of the mirror MOSTr17 are fixed to a substantially GND level by the pull-down resistor R1. Accordingly, the power MOS Tr 15 is turned off, and no current flows through the relay 5 serving as a load. Similarly, mirror MO
STr17 is also in the off state. At this time, no current flows through the MOSTr 41 of the current-voltage conversion circuit 35, and the voltage generated at the resistor R2 is substantially at the GND level.

【0053】従って、ウインドコンパレータ37の入力
電圧は、
Therefore, the input voltage of the window comparator 37 is

【数4】VA < Vref2 となるため、ウインドコンパレータの出力Vw は”L”
レベルとなり、インバータ51によりANDゲート25
の入力aには”H”レベルが入力される。この時、AN
Dゲート15の入力bには”L”レベルが入力されてい
るので、ANDゲート25の出力cは”L”レベルとな
る。
## EQU4 ## Since VA <Vref2, the output Vw of the window comparator is "L".
Level, and the AND gate 25
The "a" level is input to the input a. At this time, AN
Since "L" level is input to the input b of the D gate 15, the output c of the AND gate 25 becomes "L" level.

【0054】一方、図5(b)に示すように、負荷診断
回路に入力される駆動入力信号が”H”レベルの場合に
は、入力バッファ11を介してスイッチMOSTr13
のゲート端子には”H”レベルが入力され、スイッチM
OSTr13がオン状態となる。このため、パワーMO
STr15のドレイン端子とゲート端子が短絡されるた
め、パワーMOSTr15がオン状態になる。パワーM
OSTr15がオンすることによりパワーMOSTr1
5のドレイン電圧は低下してくるが、後述するようにパ
ワーMOSTr15のオン状態を保持可能な電圧でバラ
ンスを取ることとする。一方、ミラーMOSTr17は
スイッチMOSTr13がオンしている時にパワーMO
STr15とカレントミラー回路を構成する。
On the other hand, as shown in FIG. 5B, when the drive input signal input to the load diagnosis circuit is at "H" level, the switch MOSTr13 is input via the input buffer 11.
"H" level is input to the gate terminal of the switch M.
OSTr13 is turned on. Therefore, the power MO
Since the drain terminal and the gate terminal of the STr15 are short-circuited, the power MOSTr15 is turned on. Power M
When the OSTr15 is turned on, the power MOSTr1
Although the drain voltage of the power MOS5 decreases, the balance is made with a voltage capable of holding the ON state of the power MOS Tr15 as described later. On the other hand, when the switch MOSTr13 is ON, the power MOS
A current mirror circuit is formed with the STr 15.

【0055】従って、ミラーMOSTr17にはパワー
MOSTr15に流れる電流のミラー比倍の電流が流れ
ることになる。この結果、電流電圧変換回路35を構成
するMOSTr41にはミラーMOSTr17を介して
GNDに電流が流れる。このミラーMOSTr17に流
れる電流値と同一の電流値をMOSTr43から抵抗R
2に流すので、MOSTr43に流れる電流値に比例し
た電圧値VA が抵抗R2で変換される。
Accordingly, a current that is twice the mirror ratio of the current flowing through the power MOS Tr 15 flows through the mirror MOS Tr 17. As a result, a current flows through the MOSTr 41 included in the current-voltage conversion circuit 35 to GND via the mirror MOSTr 17. The same current value as the current flowing through the mirror MOSTr17 is supplied from the MOSTr43 to the resistor R
2, the voltage value VA proportional to the current value flowing through the MOSTr 43 is converted by the resistor R2.

【0056】ウインドコンパレータ37の入力電圧は、The input voltage of the window comparator 37 is

【数5】Vref2<VA <Vref1 となる。ここで、負荷正常時に抵抗R2に発生する電圧
VA は、基準電圧Vref2以上であり、かつ、基準電圧V
ref1以下となるように、ウインドコンパレータ37の基
準電圧生成部に用いられるR3,R4,R5の抵抗値が
設定されていることとする。
## EQU5 ## Vref2 <VA <Vref1. Here, the voltage VA generated in the resistor R2 when the load is normal is equal to or higher than the reference voltage Vref2, and
It is assumed that the resistance values of R3, R4, and R5 used in the reference voltage generator of the window comparator 37 are set to be equal to or less than ref1.

【0057】この結果、ウインドコンパレータ37から
の出力電圧Vw は、”H”レベルとなる。このため、イ
ンバータ51からANDゲート25の入力aには”L”
レベルが入力される。一方、ANDゲート25の入力b
には”H”レベルが入力されているので、ANDゲート
25の出力cは”L”レベルとなる。
As a result, the output voltage Vw from the window comparator 37 becomes "H" level. Therefore, the input “a” of the AND gate 25 from the inverter 51 is “L”.
The level is entered. On the other hand, the input b of the AND gate 25
Of the AND gate 25 is at the "L" level.

【0058】このように、負荷診断回路3は、負荷正常
時に駆動/非駆動に関わらず、負荷の診断結果としてモ
ニタ出力を”L”レベルとするので、負荷が正常である
ことをCPU1で検知することができる。
As described above, the load diagnosis circuit 3 sets the monitor output to the "L" level as a load diagnosis result regardless of drive / non-drive when the load is normal, so that the CPU 1 detects that the load is normal. can do.

【0059】次に、負荷診断回路に接続される負荷が断
線状態になった場合での動作について説明する。なお、
負荷の断線状態としては、リレー5に設けられたソレノ
イドコイルの断線や、リレー5と負荷診断回路33との
間を接続する配線の断線等を想定することとする。
Next, the operation when the load connected to the load diagnostic circuit is disconnected will be described. In addition,
As the disconnection state of the load, a disconnection of a solenoid coil provided in the relay 5, a disconnection of a wiring connecting the relay 5 and the load diagnosis circuit 33, and the like are assumed.

【0060】CPU1から出力される駆動入力信号が”
L”レベルの場合には、正常時と同様の負荷診断回路3
3が動作するため、ANDゲート25の出力cは”L”
レベルとなる。
The drive input signal output from the CPU 1 is "
In the case of L level, the same load diagnostic circuit 3 as in the normal state
3 operates, the output c of the AND gate 25 becomes “L”.
Level.

【0061】一方、図5(c)に示すように、負荷診断
回路33に入力される駆動入力信号が”H”レベルの場
合には、スイッチMOSTr13がオン状態となる。し
かしながら、負荷が断線したことによりパワーMOST
r15のドレイン端子には電圧が印加されない。従っ
て、パワーMOSTr15のゲート電位はプルダウン抵
抗R1により略GNDレベルに固定されるので、パワー
MOSTr15はオフ状態のままである。従って、負荷
駆動の最中に負荷が断線した場合でも、即座にパワーM
OSTr15はオフ状態となる。同様に、ミラーMOS
Tr17も負荷断線時にはオフ状態となる。
On the other hand, as shown in FIG. 5C, when the drive input signal input to the load diagnosis circuit 33 is at "H" level, the switch MOSTr13 is turned on. However, the power MOST
No voltage is applied to the drain terminal of r15. Accordingly, the gate potential of the power MOS Tr15 is fixed at substantially the GND level by the pull-down resistor R1, so that the power MOS Tr15 remains off. Therefore, even if the load is disconnected during the driving of the load, the power M
OSTr15 is turned off. Similarly, mirror MOS
Tr17 is also turned off when the load is disconnected.

【0062】ミラーMOSTr17に電流が流れていな
い時には、電流電圧変換回路35のMOSTr41には
電流は流れず、抵抗R2に発生する電圧は略GNDレベ
ルとなる。
When no current flows through the mirror MOSTr17, no current flows through the MOSTr41 of the current-voltage conversion circuit 35, and the voltage generated at the resistor R2 is substantially at the GND level.

【0063】従って、ウインドコンパレータ37の入力
電圧は、
Therefore, the input voltage of the window comparator 37 is

【数6】VA < Vref2 となるため、ウインドコンパレータの出力Vw は”L”
レベルを出力するので、インバータ51によりANDゲ
ート25の入力aには”H”レベルが入力される。駆動
入力信号が”H”レベルであるのでANDゲート25の
入力bにも”H”レベルが入力されており、ANDゲー
ト25は”H”レベルを出力する。
## EQU6 ## Since VA <Vref2, the output Vw of the window comparator becomes "L".
Since the level is output, the “H” level is input to the input “a” of the AND gate 25 by the inverter 51. Since the drive input signal is at "H" level, "H" level is also input to the input b of the AND gate 25, and the AND gate 25 outputs "H" level.

【0064】このように、負荷診断回路33は、負荷駆
動時に負荷が断線した場合には、負荷の診断結果として
モニタ出力を”H”レベルとするので、負荷が断線した
ことをCPU1で検知することができる。
As described above, when the load is disconnected during driving of the load, the load diagnosis circuit 33 sets the monitor output to the "H" level as a load diagnosis result, so that the CPU 1 detects that the load is disconnected. be able to.

【0065】次に、負荷診断回路に接続される負荷が短
絡状態になった場合での動作について説明する。なお、
負荷の短絡状態としては、例えばリレー5に設けられた
ソレノイドコイルの短絡を想定することとする。
Next, the operation when the load connected to the load diagnosis circuit is short-circuited will be described. In addition,
As a short-circuit state of the load, for example, a short-circuit of a solenoid coil provided in the relay 5 is assumed.

【0066】CPU1から出力される駆動入力信号が”
L”レベルの場合には、正常時と同様の回路動作となる
ため、ANDゲート25の出力は”L”レベルとなる。
The drive input signal output from the CPU 1 is "
In the case of the "L" level, the circuit operation is the same as in the normal state, so that the output of the AND gate 25 becomes the "L" level.

【0067】一方、図5(d)に示すように、負荷診断
回路33に入力される駆動入力信号が”H”レベルの場
合には、スイッチMOSTr13がオン状態となるが、
負荷が短絡したことによりパワーMOSTr15には過
大電流が流れる。この過大電流に比例してミラーMOS
Tr17には正常時よりも大きな電流が流れることにな
る。このミラーMOSTr17に流れる電流値と同一の
電流値をMOSTr43から抵抗R2に流すので、MO
STr43に流れる電流値に比例した電圧値VA が抵抗
R2で変換される。
On the other hand, as shown in FIG. 5D, when the drive input signal input to the load diagnostic circuit 33 is at "H" level, the switch MOSTr13 is turned on.
An excessive current flows through the power MOS Tr 15 due to the short circuit of the load. Mirror MOS in proportion to this excessive current
A larger current flows in Tr17 than in normal operation. Since the same current value as the current flowing in the mirror MOSTr17 flows from the MOSTr43 to the resistor R2,
The voltage value VA proportional to the current value flowing through the STr 43 is converted by the resistor R2.

【0068】ウインドコンパレータ37の入力電圧VA
は、
Input voltage VA of window comparator 37
Is

【数7】VA > Vref1 となるようにウインドコンパレータ37のしきい値が設
定されているため、ウインドコンパレータ37の出力V
w は”L”レベルとなり、インバータ51によりAND
ゲート25の入力aには”H”レベルが入力される。駆
動入力信号が”H”レベルであることから、ANDゲー
ト25の入力bにも”H”レベルが入力されており、A
NDゲート25は”H”レベルを出力する。
## EQU7 ## Since the threshold value of the window comparator 37 is set so that VA> Vref1, the output V
w becomes “L” level, and
"H" level is input to the input a of the gate 25. Since the drive input signal is at the “H” level, the “H” level is also input to the input b of the AND gate 25, and A
The ND gate 25 outputs "H" level.

【0069】このように、負荷診断回路33は、負荷駆
動時に負荷が短絡した場合には、負荷の診断結果として
モニタ出力を”H”レベルとするので、負荷が短絡した
ことをCPU1で検知することができる。
As described above, when the load is short-circuited at the time of driving the load, the load diagnosis circuit 33 sets the monitor output to the "H" level as a load diagnosis result, so that the CPU 1 detects that the load is short-circuited. be able to.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態に係る負荷診断回路
のシステム構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a system configuration of a load diagnosis circuit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】負荷診断回路3の動作を説明するためのタイミ
ングチャートである。
FIG. 2 is a timing chart for explaining an operation of a load diagnosis circuit 3;

【図3】負荷診断回路3の適用範囲について説明するた
めの図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining an application range of a load diagnosis circuit 3;

【図4】本発明の第2の実施の形態に係る負荷診断回路
のシステム構成を示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a system configuration of a load diagnostic circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図5】負荷診断回路33の動作を説明するためのタイ
ミングチャートである。
FIG. 5 is a timing chart for explaining an operation of the load diagnosis circuit 33;

【図6】従来の負荷診断回路のシステム構成を示す図で
ある。
FIG. 6 is a diagram showing a system configuration of a conventional load diagnosis circuit.

【図7】従来の負荷診断回路の動作を説明するためのタ
イミングチャートである。
FIG. 7 is a timing chart for explaining the operation of a conventional load diagnosis circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 CPU 3,33 負荷診断回路 5 リレー 11 入力バッファ 12 駆動回路 13 スイッチMOSTr 15 パワーMOSTr 17 ミラーMOSTr 19 電流源回路 21,23,41,43 MOSTr 25 ANDゲート 35 電流電圧変換回路 37 ウインドコンパレータ 45,47 コンパレータ 51 インバータ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 CPU 3,33 Load diagnostic circuit 5 Relay 11 Input buffer 12 Drive circuit 13 Switch MOSTr 15 Power MOSTr 17 Mirror MOSTr 19 Current source circuit 21,23,41,43 MOSTr 25 AND gate 35 Current voltage conversion circuit 37 Window comparator 45, 47 Comparator 51 Inverter

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 外部から入力される駆動信号に応じて、
負荷を接続した第1のトランジスタを駆動するととも
に、該負荷の接続状態を診断する負荷診断回路におい
て、 前記第1のトランジスタとゲート端子どうしを接続し、
前記第1のトランジスタとソース端子どうしをグランド
に接続する第2のトランジスタと、 前記駆動信号に応じて、前記第1のトランジスタのドレ
イン端子とゲート端子を短絡した場合に、前記第1のト
ランジスタにより前記負荷を駆動するとともに、前記第
1及び第2のトランジスタの間にカレントミラー回路を
構成する第3のトランジスタとを備えた駆動回路と、 第2のトランジスタのドレイン端子に所定電流を供給す
る電流源回路と、 第2のトランジスタのドレイン電圧を一端に入力すると
ともに、前記駆動信号を他端に入力し、両入力信号の論
理積を出力する論理積回路とを備え、 前記論理積回路は、前記駆動信号による負荷駆動時に、
前記第2のトランジスタのドレイン電圧により前記負荷
の接続状態を診断することを特徴とする負荷診断回路。
1. According to a driving signal inputted from the outside,
A load diagnosis circuit for driving a first transistor connected to a load and diagnosing a connection state of the load, comprising: connecting the first transistor to a gate terminal;
A second transistor that connects the first transistor and the source terminal to ground, and a first transistor that, when the drain terminal and the gate terminal of the first transistor are short-circuited in response to the drive signal, A drive circuit that drives the load and includes a third transistor that forms a current mirror circuit between the first and second transistors; and a current that supplies a predetermined current to a drain terminal of the second transistor. A source circuit; and an AND circuit that inputs the drain voltage of the second transistor to one end, inputs the drive signal to the other end, and outputs a logical product of both input signals. At the time of driving the load by the driving signal,
A load diagnosis circuit for diagnosing a connection state of the load based on a drain voltage of the second transistor.
【請求項2】 外部から入力される駆動信号に応じて、
負荷を接続した第1のトランジスタを駆動するととも
に、該負荷の接続状態を診断する負荷診断回路におい
て、 前記第1のトランジスタとゲート端子どうしを接続し、
前記第1のトランジスタとソース端子どうしをグランド
に接続する第2のトランジスタと、 前記駆動信号に応じて、前記第1のトランジスタのドレ
イン端子とゲート端子を短絡した場合に、前記第1のト
ランジスタにより前記負荷を駆動するとともに、前記第
1及び第2のトランジスタの間にカレントミラー回路を
構成する第3のトランジスタとを備えた駆動回路と、 第2のトランジスタのドレイン端子に流れる電流値と比
例する電圧値に変換する電流電圧変換回路と、 電源電圧より低い第1の基準電圧を生成するとともに、
第1の基準電圧よりも低い第2の基準電圧を生成する基
準電圧生成回路と、 前記電流電圧変換回路から出力される電圧値が第1及び
第2の基準電圧で表されるどの電圧範囲にあるかを比較
する電圧比較回路と、 電圧比較回路から出力される比較結果を一端に入力する
とともに、前記駆動信号を他端に入力し、両入力信号の
論理積を出力する論理積回路とを備え、 前記論理積回路は、前記駆動信号による負荷駆動時に、
前記電圧比較回路から出力される比較結果により前記負
荷の接続状態を診断することを特徴とする負荷診断回
路。
2. According to a drive signal input from the outside,
A load diagnosis circuit for driving a first transistor connected to a load and diagnosing a connection state of the load, comprising: connecting the first transistor to a gate terminal;
A second transistor that connects the first transistor and the source terminal to ground, and a first transistor that, when the drain terminal and the gate terminal of the first transistor are short-circuited in response to the drive signal, A drive circuit that drives the load and has a third transistor that forms a current mirror circuit between the first and second transistors; and a current value that is proportional to a current value flowing through a drain terminal of the second transistor. A current-voltage conversion circuit that converts the voltage into a voltage value, and a first reference voltage that is lower than the power supply voltage.
A reference voltage generation circuit for generating a second reference voltage lower than the first reference voltage; and a voltage range in which the voltage value output from the current-to-voltage conversion circuit is any of the first and second reference voltages. A voltage comparison circuit for comparing whether or not the input signal is present, and an AND circuit for inputting the comparison result output from the voltage comparison circuit to one end, inputting the drive signal to the other end, and outputting a logical AND of both input signals. Wherein the AND circuit is configured to drive the load by the drive signal,
A load diagnosis circuit for diagnosing a connection state of the load based on a comparison result output from the voltage comparison circuit.
【請求項3】 前記電圧比較回路は、 前記電流電圧変換回路から出力される電圧値が第1の基
準電圧と第2の基準電圧との間の電圧範囲にある場合に
は、前記負荷の接続状態が正常であることを表す比較結
果を出力することを特徴とする請求項2記載の負荷診断
回路。
3. The voltage comparison circuit according to claim 1, wherein the voltage value output from the current-to-voltage conversion circuit is within a voltage range between a first reference voltage and a second reference voltage. 3. The load diagnosis circuit according to claim 2, wherein a comparison result indicating that the state is normal is output.
【請求項4】 前記電圧比較回路は、 前記電流電圧変換回路から出力される電圧値が第1の基
準電圧よりも高い電圧範囲又は第2の基準電圧よりも低
い電圧範囲にある場合には、前記負荷は短絡状態又は断
線状態にあることを表す比較結果を出力することを特徴
とする請求項2記載の負荷診断回路。
4. The voltage comparison circuit, wherein a voltage value output from the current-voltage conversion circuit is in a voltage range higher than a first reference voltage or in a voltage range lower than a second reference voltage. 3. The load diagnostic circuit according to claim 2, wherein a comparison result indicating that the load is in a short-circuit state or a disconnection state is output.
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