JP2021168546A - Oscillation detection circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、チャージポンプ回路の出力発振を検出する発振検出回路に関する。 The present invention relates to an oscillation detection circuit that detects the output oscillation of a charge pump circuit.
従来、入力電圧を昇圧して出力するチャージポンプ回路の故障を検出する装置が知られている。 Conventionally, a device for detecting a failure of a charge pump circuit that boosts an input voltage and outputs it has been known.
例えば特許文献1に開示された電圧検出装置では、チャージポンプ回路は、電圧検出回路に至る経路に介在するスイッチング素子をオン駆動する昇圧電圧を生成する。故障検出部は、電圧検出回路から出力される二つの検出値に基づいて、チャージポンプ回路の故障を検出する。
For example, in the voltage detection device disclosed in
特許文献1の電圧検出装置では、チャージポンプ回路の出力端子において、発振時の現象について何も考えられていなかったため、故障を容易に検出することができなかった。
In the voltage detection device of
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、チャージポンプ回路が故障したときに発生する出力発振を検出する発振検出回路を提供することにある。 The present invention has been created in view of these points, and an object of the present invention is to provide an oscillation detection circuit that detects an output oscillation that occurs when a charge pump circuit fails.
本発明に係る発振検出回路(1、40、50、60)は、検出信号生成部(31、32、33、34)と、故障検出部(10)とを備える。検出信号生成部は、電圧を昇圧するチャージポンプ回路(2)の出力端子4に現れる電圧信号(Vout)の発振周期に同期して所定の閾値に対するHiまたはLoに切替わる検出信号(Vmonitor)を生成する。故障検出部は、検出信号に基づきチャージポンプ回路の故障を検出する。
The oscillation detection circuit (1, 40, 50, 60) according to the present invention includes a detection signal generation unit (31, 32, 33, 34) and a failure detection unit (10). The detection signal generator generates a detection signal (Vmotor) that switches to Hi or Lo with respect to a predetermined threshold value in synchronization with the oscillation cycle of the voltage signal (Vout) appearing at the
故障検出部は、入力部(12)と、判定部(13)とを有する。入力部は、検出信号を所定の時間間隔で認識する。判定部は、入力部の認識した検出信号がHiまたはLoに切替わる挙動に基づき故障を判定する。 The failure detection unit has an input unit (12) and a determination unit (13). The input unit recognizes the detection signal at predetermined time intervals. The determination unit determines a failure based on the behavior of switching the detection signal recognized by the input unit to Hi or Lo.
チャージポンプ回路の出力端子において発振が発生しているときには、電圧が安定せずに波打つこととなる。所定の閾値を設けてHiまたはLoに切替えることで、検出信号生成部からの検出信号がパルス信号となる。入力部が所定の時間間隔で検出信号を認識することで、判定部は発振に起因する挙動を検出することとなり、故障検出部が故障の判定を行うことができる。つまり、この発振検出回路は、チャージポンプ回路が故障をしたときに発生する出力発振を検出することができる。 When oscillation is occurring at the output terminal of the charge pump circuit, the voltage is not stable and undulates. By setting a predetermined threshold value and switching to Hi or Lo, the detection signal from the detection signal generation unit becomes a pulse signal. When the input unit recognizes the detection signal at a predetermined time interval, the determination unit detects the behavior caused by the oscillation, and the failure detection unit can determine the failure. That is, this oscillation detection circuit can detect the output oscillation that occurs when the charge pump circuit fails.
以下、本発明の発振検出回路の複数の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各実施形態において実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。 Hereinafter, a plurality of embodiments of the oscillation detection circuit of the present invention will be described with reference to the drawings. In each embodiment, substantially the same configuration is designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
(第1実施形態)
図1〜図3を参照し、第1実施形態について説明する。第1実施形態では、一様態として、電池監視IC内に備えられたチャージポンプ回路における発振検出回路1について説明をする。
(First Embodiment)
The first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3. In the first embodiment, the
図1に示す電池監視IC100において、チャージポンプ回路2で昇圧した電圧は、スパイクノイズを吸収し、駆動回路102に供給されて、スイッチ103、104を駆動するものである。駆動回路102は、制御装置105の信号を受けてスイッチ103、104を駆動させる。電圧検出回路106は、スイッチ103、104が切り替わった状態におけるバッテリー107の電圧を検出する。なお、必須の要件ではないが、第1実施形態のバッテリー107は複数のセルを有するものである。
In the
通常、リレーやDCモータ等の負荷を駆動する電源としてバッテリー107を使うことが多いが、液晶のバックライトの駆動等、さらに高い電圧を必要とする場合には、チャージポンプ回路2で昇圧した電圧をバッテリー107の電圧に加えて使用することが有効である。
Normally, the
図2に示すように、チャージポンプ回路2の出力端子4とグランド(GND)間には、スパイクノイズを吸収するためのセラミックコンデンサ6と発振検出回路1が接続されている。図1、2に示すように、第1実施形態の発振検出回路1は、チャージポンプ回路2の出力電圧(Vout)に含まれる発振成分をパルス信号に変換する検出信号生成部31と、故障の発生を検出する故障検出部10を備えている。
As shown in FIG. 2, a
検出信号生成部31は、スイッチング素子を有し、チャージポンプ回路2の出力端子4の出力電圧(Vout)に基づき、検出信号(Vmonitor)を生成するものである。検出信号(Vmonitor)は、HiまたはLo信号で出力され、Hi、Loの電圧値は、故障検出部10の動作電圧に合わせて決められる。故障検出部10として、マイクロコンピュータやC−MosロジックICを用いることができる。そのため、Hiの電圧値を5Vとし、Loの電圧値を0Vとすることが望ましい。
The detection
図2に示すように、スイッチング素子としてMOSFET5が用いられる。MOSFET5のゲート・ソース間には、チャージポンプ回路2の出力端子4の電圧(出力電圧(Vout))が加わる。検出信号生成部31には、発振を検出するために所定の閾値(Vth)が設けられる。発振時の電圧信号の振幅は、所定の閾値(Vth)に対して高低変動する。発振時の電圧信号が所定の閾値(Vth)の上下に変化したときに、MOSFET5をON、OFFさせるために、所定の閾値(Vth)は、MOSFET5をONさせるゲート・ソース間電圧に合わせる必要がある。そこで、出力端子4は、抵抗器(図2中、Rで示す)で分圧されて、ゲート(ゲートは図2中、Gで示している)に接続される。
As shown in FIG. 2, the
故障検出部10は、図3に示すように、入力端子7と、タイマー11と、入力部12と、判定部13とを備えている。入力部12は、入力端子7において入力部12は、タイマー11が生成した信号を受けて、所定の時間間隔で検出信号生成部31の検出信号(Vmonitor)を読み込むものである。判定部13は、入力部12が認識した信号がHiまたはLoに繰り返し切り替わる挙動を検出して故障を判定するものである。例えば、タイマー11が生成する所定の時間をトリガーにして、入力部12が信号を読み込み、入力部12が読み込んだ信号の時系列的な変化(Hi、Lo)を判定部13が検出することができる。
As shown in FIG. 3, the
なお、Hi、Loの切り替わりを読み込むために、所定の時間間隔は、チャージポンプ回路2が故障したときに生じる発振周波数に対して、2倍以上の周波数となる時間(発振の周期に対して1/2以下となる時間)に設定されることが必要である。
In order to read the switching between Hi and Lo, the predetermined time interval is a time (1 with respect to the oscillation cycle) that is more than twice the oscillation frequency generated when the
また、HiまたはLoに繰り返し切り替わる挙動を検出方法は、次のものでもよい。例えば、故障検出部10が所定時間内に入力されるパルス回数に基づき故障を判定することもできる。つまり、連続してN回以上パルスを検出したときに故障とするものである。また、故障検出部10が所定時間内のパルスの積分(面積)等、ノイズによる誤検出を防止する周知技術を適宜組み合わせてよい。
Further, the method for detecting the behavior of repeatedly switching to Hi or Lo may be as follows. For example, the
このような構成にすることで、以下のように故障の判定を行うことが可能となる。チャージポンプ回路2が正しく動作しているときには、図4(a)に示すように、出力端子4の出力電圧(Vout)は所定の閾値(Vth)よりも高くなるので、検出信号生成部3の検出信号(Vmonitor)信号は、Loの信号(0V)が出力される。
With such a configuration, it is possible to determine the failure as follows. When the
一方、チャージポンプ回路2が発振してしまった場合には、発振の影響を検知することが可能となる。図4(b)に示すように、出力端子の出力電圧Voutの電圧が大きく波打って現れる。すなわち、所定の閾値(Vth)を設定しておくことで、検出信号生成部3が発振に同期したパルス信号(Hi、Lo)を出力することができる。なお、図中Vsは、検出信号生成部3の駆動電源の電圧を示し、Vpは、正常に動作するチャージポンプ回路2がVsへ加える電圧を示す。
On the other hand, when the
故障検出部10では、入力部12が、検出信号生成部31によって生成された検出信号を所定の時間間隔で読み込み、判定部13で、入力部12が読み込んだ信号がHiまたはLoに切り替わる挙動に基づき故障の判定を行うことができる。
In the
このようにして、チャージポンプ回路2が故障をしたときに発生する出力発振を検出することができる。
In this way, it is possible to detect the output oscillation that occurs when the
(第2実施形態)
図5に示す第2実施形態のように、発振検出回路40は、検出信号生成部32を以下のように構成することもできる。すなわち、検出信号生成部32は、スイッチング素子としてトランジスタ15を備えている。トランジスタ15のベース回路にツェナーダイオード16を直列に接続している。チャージポンプ回路2の出力端子4の電圧がツェナーダイオード16と抵抗器で分圧されてトランジスタ15のベースに加わるようにしている。ツェナーダイオード16のツェナー電圧とトランジスタ15をONさせるベース・エミッタ間電圧を加えて、所定の閾値(Vth)に合わせることができる。
(Second Embodiment)
As in the second embodiment shown in FIG. 5, the
(第3実施形態)
図6に示す第3実施形態のように、発振検出回路50は、検出信号生成部33を以下のように構成することもできる。すなわち、検出信号生成部33は、スイッチング素子の代わりに、比較演算増幅器25を備え、所定の閾値(Vth)に合わせて設定した基準電圧(Vref)と比較して出力信号を出力するものである。基準電圧(Vref)は複数の抵抗器の分圧によって生成する。
(Third Embodiment)
As in the third embodiment shown in FIG. 6, the
(第4実施形態)
図7に示す第4実施形態のように、発振検出回路60は、検出信号生成部34を以下のように構成することもできる。すなわち、検出信号生成部34は、スイッチング素子4としてトランジスタ35を備えたうえで、トランジスタ35のベース回路にCRからなるハイパスフィルタ回路36を接続する。図7において、Cは、カップリングコンデンサ37であり、Rは、抵抗器38である。チャージポンプ回路2の出力端子4の電圧に含まれる高周波数成分のみがトランジスタ35のベース・エミッタ間に加わる。高周波成分がトランジスタ35のベース・エミッタ間電圧を越えた時に、トランジスタ35がONする。これにより、チャージポンプ回路2の出力端子4の電圧が発振している場合に、検出信号生成部3は、発振に同期したパルス信号(Hi、Lo)を出力することができる。
(Fourth Embodiment)
As in the fourth embodiment shown in FIG. 7, the
なお、第3実施形態の比較演算増幅器25を備えた検出信号生成部33において、出力端子4との接続において、カップリングコンデンサ37を備えてもよい。
The detection
(その他の実施形態)
本発明における検出信号生成部は、上記実施形態に示したスイッチング素子又は比較演算増幅器に限らず、チャージポンプ回路2の出力端子4に現れる電圧信号(Vout)の発振周期に同期して検出信号(Vmonitor)を生成可能な回路であればよい。検出信号(Vmonitor)のHiまたはLoを識別する閾値は、使用する回路や素子の特性に応じて適宜設定される。また、二段階以上の閾値を設定し、段階的に出力発振を検出するようにしてもよい。
(Other embodiments)
The detection signal generation unit in the present invention is not limited to the switching element or the comparative operational amplifier shown in the above embodiment, and the detection signal (detection signal) is synchronized with the oscillation cycle of the voltage signal (Vout) appearing at the
本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。 The present invention is not limited to such embodiments, and can be implemented in various embodiments without departing from the spirit of the present invention.
1、40、50、60・・・発振検出回路、
2・・・チャージポンプ回路、
4・・・出力端子、
5・・・MOSFET(スイッチング素子)
10・・・故障検出部、 11・・・タイマー、 12・・・入力部、 13・・・判定部、
15、35・・・トランジスタ(スイッチング素子)、 25・・・比較演算増幅器、
31、32、33、34・・・検出信号生成部。
1, 40, 50, 60 ... Oscillation detection circuit,
2 ... Charge pump circuit,
4 ... Output terminal,
5 ... MOSFET (switching element)
10 ... Failure detection unit, 11 ... Timer, 12 ... Input unit, 13 ... Judgment unit,
15, 35 ... Transistor (switching element), 25 ... Comparative operational amplifier,
31, 32, 33, 34 ... Detection signal generation unit.
Claims (4)
前記検出信号に基づき前記チャージポンプ回路の故障を検出する故障検出部(10)と、を備え、
前記故障検出部は、
前記検出信号を所定の時間間隔で認識する入力部(12)と、
前記入力部の認識した前記検出信号がHiまたはLoに切替わる挙動に基づき故障を判定する判定部(13)と、を有する発振検出回路。 Generates a detection signal (Vmotor) that switches to Hi or Lo for a predetermined threshold (Vth) in synchronization with the oscillation cycle of the voltage signal (Vout) that appears at the output terminal (4) of the charge pump circuit (2) that boosts the voltage. Detection signal generation unit (31, 32, 33, 34) and
A failure detection unit (10) for detecting a failure of the charge pump circuit based on the detection signal is provided.
The failure detection unit
An input unit (12) that recognizes the detection signal at predetermined time intervals, and
An oscillation detection circuit including a determination unit (13) for determining a failure based on the behavior of switching the detection signal recognized by the input unit to Hi or Lo.
前記出力端子の電圧信号(Vout)が前記スイッチング素子のゲートまたはベースに入力されると前記スイッチング素子が動作し、前記検出信号を生成する請求項1記載の発振検出回路。 The detection signal generation unit includes switching elements (5, 15, 35).
The oscillation detection circuit according to claim 1, wherein when a voltage signal (Vout) of the output terminal is input to the gate or base of the switching element, the switching element operates to generate the detection signal.
前記出力端子と前記スイッチング素子のゲートまたはベースとの間に直流成分をカットするカップリングコンデンサ(37)を備えた請求項2記載の発振検出回路。 The switching element is a transistor and
The oscillation detection circuit according to claim 2, further comprising a coupling capacitor (37) that cuts a DC component between the output terminal and the gate or base of the switching element.
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JP2014117045A (en) * | 2012-12-07 | 2014-06-26 | Toyota Motor Corp | Charge pump circuit |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2003023770A (en) * | 2001-07-06 | 2003-01-24 | Sharp Corp | Switched capacitor type stabilizing power unit |
JP2014117045A (en) * | 2012-12-07 | 2014-06-26 | Toyota Motor Corp | Charge pump circuit |
JP2018072234A (en) * | 2016-11-01 | 2018-05-10 | 株式会社デンソー | Voltage detection device |
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