JP2799833B2 - Control device for electrical load - Google Patents

Control device for electrical load

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JP2799833B2
JP2799833B2 JP6330872A JP33087294A JP2799833B2 JP 2799833 B2 JP2799833 B2 JP 2799833B2 JP 6330872 A JP6330872 A JP 6330872A JP 33087294 A JP33087294 A JP 33087294A JP 2799833 B2 JP2799833 B2 JP 2799833B2
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義仁 佐々木
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阪神エレクトリック株式会社
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は各種電気機器における複
数の電気的負荷(以下、単に負荷と呼ぶ)をオンオフ制
御する制御装置に関し、特に高い安全性を保ちながら回
路構成を簡単化するための改良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for controlling on / off of a plurality of electric loads (hereinafter simply referred to as loads) in various electric devices, and more particularly to a control device for simplifying a circuit configuration while maintaining high safety. Regarding improvement.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えばガス給湯機等も、その制御に関し
ては電源からの稼働電力を受けて稼働する制御回路を有
する電気機器であり、制御回路の指令によってオンオフ
する負荷もポンプ、電磁弁、着火装置等々、数多くなっ
ている。そして、各負荷の選択的な作動、非作動(オン
オフ)は、一般にそれに直列に接続されている半導体ス
イッチング素子(以下、単にスイッチング素子と呼ぶ)
をオンオフすることにより決定される。すなわち、スイ
ッチング素子の制御入力にその素子がオンとなるべき所
定の電圧範囲の電圧信号(オン電圧とも呼ぶ)を選択的
に与えると当該スイッチング素子がオンとなってその主
電流通路が導通し、これにより電源電力が負荷に与えら
れて作動する。
2. Description of the Related Art For example, a gas water heater or the like is also an electric device having a control circuit which operates by receiving operating power from a power supply, and a load which is turned on / off by a command from the control circuit is also a pump, a solenoid valve, or an ignition device. There are many devices and so on. The selective operation and non-operation (on / off) of each load is generally determined by a semiconductor switching element (hereinafter simply referred to as a switching element) connected in series to the load.
Is turned on and off. That is, when a voltage signal (also referred to as an ON voltage) in a predetermined voltage range in which the element is to be turned on is selectively given to the control input of the switching element, the switching element is turned on and its main current path is conducted, As a result, the power is supplied to the load and the load operates.

【0003】しかし、スイッチング素子に対しオン電圧
を与えていない(換言すればオフとなるべき電圧範囲の
信号を与えている)にもかかわらず、当該スイッチング
素子がオンのままを維持するような短絡故障(オン故障
とも言う)が発生し、これに直列に接続している負荷が
不測にも作動を続けるような状態が生ずると、特に上記
のようなガス給湯機等では、生ガスの放出等、場合によ
っては危険な状態を招かないとも限らない。
[0003] However, even when no on-voltage is applied to the switching element (in other words, a signal in a voltage range to be turned off is applied), a short circuit that keeps the switching element on remains. If a failure (also referred to as an ON failure) occurs and a load connected in series with the failure continues to operate unexpectedly, particularly in the above-described gas water heater or the like, the release of raw gas or the like occurs. However, in some cases, it does not necessarily lead to a dangerous state.

【0004】そこで従来からも、本出願人においては図
3に示すような安全策が立てられていた。説明すると、
図中では簡明化のため、実際にはもっと数多い場合もあ
る負荷の数は符号12a,12b にて示すように二つしか示し
ていないが、これら負荷12a,12b の各々にはそれぞれ直
列に第一、第二のスイッチング素子13a,15a:13b,15bが
接続され、これら直列回路が互いには並列になりながら
それぞれ電源11の両端に接続している。その上で、入力
端子Ta,Tbに選択的に与えられる駆動信号Sa,Sbにてそ
れぞれの直列回路中の第一、第二のスイッチング素子13
a,15a:13b,15bが共に同時にオンとなり、逆に駆動信号S
a,Sbが失われれば(立ち下がれば)共に同時にオフと
なるように意図されている。図示の場合、第一スイッチ
ング素子13a,13b は pnp型のバイポーラトランジスタで
あり、対して第二のスイッチング素子15a,15b は npnバ
イポーラトランジスタなので、一方の制御入力(ベー
ス)に対して他方の制御入力に印加される有意電圧レベ
ルは高低反転させる必要がある。ここでは、駆動信号S
a,Sbは入力端子Ta,Tbの所ではそれが論理“H”(す
なわち所定の電圧値以上の正の電圧レベル)にあると
き、負荷12a,12b を稼働させるべき信号と想定している
ので、当該駆動信号Sa,Sbは第二スイッチング素子15a,
15b にとってはその論理レベルがそのまま有意となり、
制御入力であるベースに印加される第二スイッチング素
子用オン電圧そのものとなり得るが、第一スイッチング
素子13a,13b の制御入力に与えるべき駆動信号として
は、高低レベル反転用ないし論理レベル反転用の npnド
ライバトランジスタ14a,14b により駆動信号Sa,Sbの電
圧レベル範囲ないし論理レベルを反転する必要がある。
[0004] Conventionally, safety measures as shown in FIG. 3 have been established by the present applicant. To explain,
In the figure, for the sake of simplicity, the number of loads that may actually be larger is shown only as two as indicated by reference numerals 12a and 12b, but each of these loads 12a and 12b is respectively connected in series. The first and second switching elements 13a, 15a: 13b, 15b are connected, and these series circuits are connected to both ends of the power supply 11 in parallel with each other. Then, first and second switching elements 13 in each series circuit are driven by drive signals Sa and Sb selectively applied to input terminals Ta and Tb.
a, 15a: Both 13b and 15b are turned on at the same time, and conversely, the drive signal S
If a and Sb are lost (fall), they are both turned off at the same time. In the case shown, the first switching elements 13a and 13b are pnp type bipolar transistors, and the second switching elements 15a and 15b are npn bipolar transistors. Needs to be inverted. Here, the drive signal S
Since a and Sb are assumed to be signals for operating the loads 12a and 12b at the input terminals Ta and Tb when they are at the logic "H" (that is, a positive voltage level higher than a predetermined voltage value). , The drive signals Sa, Sb are the second switching elements 15a,
For 15b, the logic level remains significant,
Although the ON voltage for the second switching element applied to the base which is the control input can be itself, the drive signal to be given to the control input of the first switching elements 13a and 13b includes npn for high / low level inversion or logic level inversion. It is necessary to invert the voltage level range or the logic level of the drive signals Sa and Sb by the driver transistors 14a and 14b.

【0005】してみるに、以前はスイッチング素子が負
荷12a,12b をそれぞれ含む各直列回路あたり例えば第一
スイッチング素子13a,13b の一つしか設けられていなか
ったので、これが短絡故障すると駆動信号Sa,Sbが立ち
下げられても負荷12a,12b がオフにならなくなってしま
っていたのに対し、図3に示される制御装置構成では各
負荷12a,12b に対しそれぞれ二つのスイッチング素子13
a,15a:13b,15b が共働するので、どちらか一方が短絡故
障してオフとならなくなっても他の一方がオフとなり得
るので、所期通りに負荷12a,12b をオフとすることがで
き、安全性はその分、確実に高められている。第一、第
二スイッチング素子13a,15a:13b,15b が共にオン故障し
た場合にはこれに対処できないが、両者が同時にオン故
障する確率は極めて僅かである。
In the prior art, only one switching element, for example, one of the first switching elements 13a and 13b is provided for each series circuit including the loads 12a and 12b. , Sb are turned off, the loads 12a, 12b are not turned off, whereas in the control device configuration shown in FIG. 3, two switching elements 13 are provided for each load 12a, 12b.
a, 15a: Since 13b and 15b cooperate, if one of them does not turn off due to a short-circuit fault, the other can turn off, so it is necessary to turn off the loads 12a and 12b as expected. It is possible and the safety is surely enhanced. If both of the first and second switching elements 13a, 15a: 13b, 15b fail to turn on, this cannot be dealt with, but the probability of both turning on at the same time is extremely small.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、図3の構成に
従う場合、負荷の数が増えると各負荷に直列に接続され
る第一、第二スイッチング素子の数も単純比例の関係で
増えて行く。これが例えば、第一、第二のスイッチング
素子がいわゆる小信号増幅用の小型、廉価な素子である
ならばさほど問題はないが、一般にこれら第一、第二ス
イッチング素子は負荷に流れる比較的大きな電流を許容
し得るように、いわゆる電力型と呼ばれる大型、高価な
ものでなければならない。そのため、負荷の数が増すに
連れ制御装置としてのコストが上昇する外、各スイッチ
ング素子用放熱器等の設置も含めてスペースファクタも
悪くなり、装置自体も大型化する。
However, according to the configuration of FIG. 3, as the number of loads increases, the number of first and second switching elements connected in series to each load also increases in a simple proportional relationship. . If this is, for example, the first and second switching elements are small and inexpensive elements for so-called small signal amplification, there is no problem, but generally, the first and second switching elements are relatively large currents flowing to the load. Must be large and expensive, so-called power type. Therefore, as the number of loads increases, the cost as a control device increases. In addition, the space factor including installation of a radiator for each switching element also deteriorates, and the device itself increases in size.

【0007】そこで本発明は、まず基本的な解決課題と
して、負荷の数が増してもコスト上昇やスペースファク
タ悪化の程度を抑えることのできる合理的回路構成を持
つ制御装置を提供せんとする。
Accordingly, the present invention first aims to provide a control device having a rational circuit configuration capable of suppressing the cost increase and the degree of space factor deterioration even when the number of loads increases, as a basic solution.

【0008】その上でさらに、第二の目的として、第
一、第二スイッチング素子の少なくとも一方または双方
の短絡故障を積極的に検出する構成を提案し、安全性を
より一層高めんとする。
In addition, as a second object, a configuration for positively detecting a short-circuit failure of at least one or both of the first and second switching elements is proposed to further enhance safety.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、 (a) 複数の電気的負荷の各々に対し第一のスイッチング
素子を直列に接続した直列回路を互いに並列に接続して
並列回路を構成し; (b) 当該並列回路の一端を電源の一端に接続する一方、
他端は第二のスイッチング素子を介して電源他端に接続
し; (c) 第一のスイッチング素子をそれぞれ専用の駆動信号
により選択的にオンとするときには第二のスイッチング
素子もオンとし、第一のスイッチング素子の全てをオフ
とするときにのみ、第二のスイッチング素子をオフとす
ると共に; (d) 第一のスイッチング素子に駆動信号が与えられてい
ないのに第一のスイッチング素子がオンとなっている短
絡故障を検出するための短絡検出回路を当該第一のスイ
ッチング素子の各々に対して設け; (e) この短絡検出回路は、当該短絡故障を検出すると第
二のスイッチング素子を強制的にオフ状態に付けるこ
と; を特徴とする電気的負荷の制御装置を提案する。
In order to achieve the above object, the present invention provides: (a) connecting a series circuit in which a first switching element is connected in series to each of a plurality of electric loads; Configuring a parallel circuit; (b) connecting one end of the parallel circuit to one end of a power supply;
The other end is connected to the other end of the power supply via the second switching element; (c) when the first switching element is selectively turned on by a dedicated drive signal, the second switching element is also turned on; The second switching element is turned off only when all of the one switching element is turned off; and (d) the first switching element is turned on even though no drive signal is supplied to the first switching element. A short-circuit detection circuit is provided for each of the first switching elements for detecting the short-circuit fault that has become: (e) The short-circuit detection circuit forcibly forces the second switching element upon detecting the short-circuit fault A control device for an electric load, characterized in that:

【0010】この場合、第一のスイッチング素子が、一
般的なバイポーラトランジスタや電界効果トランジスタ
に認められるように、制御入力に所定の電圧範囲の駆動
信号が与えられると主電流通路を導通させる素子である
ならば、上記した短絡検出回路は、当該制御入力の電圧
と主電流通路の出力電圧とを比較することで第一のスイ
ッチング素子の短絡故障を検出するように構成でき、さ
らに、第二のスイッチング素子も、制御入力に所定の電
圧範囲の電圧信号が与えられると主電流通路を導通させ
る素子であるならば、上記の短絡検出回路は、第一スイ
ッチング素子の短絡故障を検出すると当該第二のスイッ
チング素子の制御入力に対し、上記所定の電圧範囲外の
電圧信号を印加する回路として構成できる。
In this case, the first switching element is an element that conducts the main current path when a drive signal in a predetermined voltage range is applied to the control input, as seen in general bipolar transistors and field effect transistors. If there is, the short-circuit detection circuit described above can be configured to detect a short-circuit fault of the first switching element by comparing the voltage of the control input with the output voltage of the main current path, If the switching element is also an element that conducts the main current path when a voltage signal of a predetermined voltage range is given to the control input, the short-circuit detection circuit detects the short-circuit failure of the first switching element and the second short-circuit detection circuit. Can be configured as a circuit for applying a voltage signal outside the above-mentioned predetermined voltage range to the control input of the switching element.

【0011】さらに本発明では、上記構成要件 (a)〜
(e) に加え、 (f) 第二のスイッチング素子に対し、当該第二のスイッ
チング素子がオフとなっているべきときにオンとなって
いる短絡故障を検出するための第二スイッチング素子用
短絡検出回路を設け; (g) この第二スイッチング素子用短絡検出回路は、第二
スイッチング素子の短絡故障を検出すると第一のスイッ
チング素子の全てを強制的にオフ状態に付けること; を特徴とする制御装置も提案する。ここでも、第二のス
イッチング素子が一般的なバイポーラトランジスタや電
界効果トランジスタに見られるように、制御入力に所定
の電圧範囲の電圧信号が与えられると主電流通路を導通
させる素子であるならば、第二スイッチング素子用の短
絡検出回路は、当該第二スイッチング素子制御入力の電
圧と主電流通路の出力電圧とを比較することでその短絡
故障を検出するように構成でき、また、第一のスイッチ
ング素子も、制御入力に所定の電圧範囲の駆動信号が与
えられると主電流通路を導通させる一般的な素子である
ならば、第二スイッチング素子用短絡検出回路は、第二
スイッチング素子の短絡故障を検出すると第一のスイッ
チング素子の制御入力に対し、所定の電圧範囲外の電圧
信号を印加する回路として構成できる。
Further, in the present invention, the above-mentioned constituent requirements (a) to
In addition to (e), (f) for the second switching element, a short circuit for the second switching element for detecting a short-circuit fault that is on when the second switching element should be off (G) the short-circuit detection circuit for the second switching element forcibly turns off all of the first switching element upon detecting a short-circuit failure of the second switching element; A control device is also proposed. Again, if the second switching element is an element that conducts the main current path when a voltage signal in a predetermined voltage range is given to the control input, as seen in a general bipolar transistor or a field effect transistor, The short-circuit detection circuit for the second switching element can be configured to detect the short-circuit fault by comparing the voltage of the second switching element control input with the output voltage of the main current path. If the element is also a general element that conducts the main current path when a drive signal of a predetermined voltage range is given to the control input, the second switching element short-circuit detection circuit detects a short-circuit failure of the second switching element. Upon detection, it can be configured as a circuit that applies a voltage signal outside a predetermined voltage range to the control input of the first switching element.

【0012】[0012]

【実施例】図1には、本発明一実施例としての電気的負
荷の制御装置の概略構成が示されている。本発明の改良
点を明らかにする意味から、既に図3中で用いた符号は
本実施例中の対応する回路部品ないし構成要素にも同じ
符号を付しておく。また、図示の場合、簡単のためにオ
ンオフ制御対象の負荷は符号12a,12b を付した二つしか
示していないが、添字a,b は個々の負荷を互いに弁別的
に表現する必要のある場合を除いて本文章中では省略
し、例えば単に負荷12と記した場合には二つの負荷12a,
12b のいずれにも適用できる説明である。同様に、各負
荷12a,12b のそれぞれに関連して設けられているが互い
には同一の回路部品であって良い部材ないし構成要素に
関しても、個々を弁別的に表現する必要のあるとき以外
を除き、本文章中では添字a,b は省略する。
FIG. 1 shows a schematic configuration of an electric load control device according to an embodiment of the present invention. In order to clarify the improvements of the present invention, the same reference numerals as those already used in FIG. 3 denote the same circuit components or components in this embodiment. In addition, in the case of the drawing, for simplicity, only two loads 12 a and 12 b are indicated as on-off controlled objects, but the subscripts a and b indicate that individual loads need to be distinguished from each other. Omitted in the text chapter except for, for example, if simply described as load 12, two loads 12a,
This is an explanation applicable to any of 12b. Similarly, members or components provided in connection with each of the loads 12a and 12b, but which may be the same circuit components, except when it is necessary to express each of them in a discriminative manner. Subscripts a and b are omitted in the text chapter.

【0013】ただし、図3の従来構成では負荷12の一つ
宛に一つずつ必要であった第二のスイッチング素子15a,
b は、本発明の適用を受けた制御装置では以下に説明す
るように単一、共通のものとなっていて、その符号15に
は図中に示す通り、添字を必要としない。換言すれば、
図中において添字のない構成要素は負荷12の数が幾つに
なっても共通の構成要素として利用できるものである。
However, in the conventional configuration of FIG. 3, the second switching elements 15a,
b is single and common as described below in the control device to which the present invention is applied, and the reference numeral 15 does not require a subscript as shown in the figure. In other words,
In the figure, components without subscripts can be used as common components regardless of the number of loads 12.

【0014】しかるに、各負荷12にそれぞれ第一のスイ
ッチング素子13が直列に設けられている点では既述した
従来例におけると同様であるが、本発明の場合にはまず
その直列回路のみが複数個並列に接続され、当該並列回
路の一端(図示の場合は第一スイッチング素子13の設け
られている側)が電源11の一端に接続された上で、並列
回路他端は、全ての負荷12に共通の第二スイッチング素
子15を介し、電源11の他端に接続されている。従って負
荷12の数が増すとそれに連れて第一スイッチング素子13
の数は増して行くが、第二スイッチング素子15の数は増
えることなく一個のままである。この点でまず、二つの
スイッチング素子13,15による安全性を確保するとの前
提の上で、従来例よりも回路の簡素化、合理化が図られ
ている。当然、用いるスイッチング素子の個数が減るの
で、装置全体も小型化する。
However, the first switching element 13 is provided in series with each load 12 as in the above-described conventional example, but in the case of the present invention, first, only the series circuit is provided in plurality. One end of the parallel circuit (the side provided with the first switching element 13 in the illustrated case) is connected to one end of the power supply 11 and the other end of the parallel circuit is connected to all the loads 12. Are connected to the other end of the power supply 11 via a second switching element 15 which is common to the power supply 11. Therefore, as the number of loads 12 increases, the first switching element 13
Increases, but the number of second switching elements 15 remains one without increasing. In this regard, the circuit is simplified and streamlined as compared with the conventional example on the premise that the safety by the two switching elements 13 and 15 is ensured. Naturally, since the number of switching elements used is reduced, the size of the entire device is also reduced.

【0015】図示実施例の場合、第一スイッチング素子
13は pnpバイポーラトランジスタであり、対して共通の
第二スイッチング素子15は npnバイポーラトランジスタ
である。従って、各負荷12を選択的に稼働させるべき
(オンとすべき)駆動信号Sa,Sbが入力端子Ta,Tbの所
では有意の正電圧(便宜的にこれを論理“H”と呼ぶこ
ともある)であるとすると、これは第二スイッチング素
子15にとっては当該第二スイッチング素子15をオンとす
べき電圧信号となり得るが、pnp型の第一スイッチング素
子13の制御入力にとってはそのままではオフ信号とな
る。そこで、第一スイッチング素子13に対しては、それ
ぞれ専用に印加される駆動信号Sa,Sbは電圧範囲反転用
ないし論理レベル反転用の npnバイポーラトランジスタ
14を介して与えられるようになっている。この場合、一
般に第一、第二スイッチング素子13,15は、既述のよう
に負荷電流を流す必要上、いわゆる電力型のトランジス
タである必要があるが、論理レベル反転用ドライバトラ
ンジスタとしてのトランジスタ14は小型、廉価な小信号
増幅用であって良い。以下に順に説明する他のトランジ
スタも電力用である必要はなく、小型、廉価な小信号増
幅用であって良い。
In the case of the illustrated embodiment, the first switching element
13 is a pnp bipolar transistor, while the common second switching element 15 is an npn bipolar transistor. Therefore, the drive signals Sa and Sb for selectively operating (turning on) each load 12 are significant positive voltages at the input terminals Ta and Tb (this may be referred to as logic "H" for convenience). If this is the case, this can be a voltage signal for turning on the second switching element 15 for the second switching element 15, but an off signal for the control input of the first switching element 13 of the pnp type as it is. Becomes Therefore, for the first switching element 13, the drive signals Sa and Sb respectively applied exclusively are npn bipolar transistors for voltage range inversion or logic level inversion.
Is to be given through 14. In this case, in general, the first and second switching elements 13 and 15 need to be so-called power transistors in order to flow the load current as described above, but the transistors 14 and 15 as the logic level inversion driver transistors are required. May be for small and inexpensive small signal amplification. The other transistors, which will be described below in order, need not be used for power, but may be used for small and inexpensive small signal amplification.

【0016】もっとも、上記は相補的な問題であって、
入力端子Ta,Tbに印加される駆動信号の論理レベルを反
転して考えるならば、第二スイッチング素子15の制御入
力に対し論理レベル反転用のスイッチング素子を設けれ
ば良いし、第一、第二スイッチング素子13,15とも、同
じ導電型である場合には、こうした論理レベル反転用の
ドライバトランジスタは不要になる。バイポーラトラン
ジスタに代え、nチャネル型とかpチャネル型等、制御
入力(ゲート)に印加される有意電圧値により導通する
主電流通路(ソース−ドレイン間)に関し相違する導電
型のある電界効果トランジスタを用いることも可能であ
るが、こうした場合にも全く同様の配慮をすれば良い。
However, the above is a complementary problem,
When inverting the logic level of the drive signal applied to the input terminals Ta and Tb, a switching element for inverting the logic level may be provided for the control input of the second switching element 15, and the first and second switching elements may be provided. If the two switching elements 13 and 15 have the same conductivity type, such a driver transistor for inverting the logic level becomes unnecessary. Instead of a bipolar transistor, a field effect transistor having a conductivity type different from that of a main current path (between a source and a drain) which is conducted by a significant voltage value applied to a control input (gate), such as an n-channel type or a p-channel type, is used. Although it is possible to do so, the same considerations should be taken in such a case.

【0017】しかるに、入力端子Ta,Tbに印加される駆
動信号Sa,Sbの中、どちらか一方でも、対応する負荷12
をオンとするためにそれが有意電圧レベルとなった場
合、ドライバトランジスタ14を介して対応する第一スイ
ッチング素子13がオンとなると同時に、全負荷12に共通
の第二スイッチング素子15もオンとならなければ、目的
とする負荷12に対し電源11からの稼働電力は供給されな
いので、第二スイッチング素子15の制御入力であるベー
スには各駆動信号Sa,Sbのオア論理を取ったに等しい駆
動信号が与えられる。すなわち、図示の場合にはダイオ
ードオア論理が取られ、一方の駆動信号Saの入力端子Ta
にアノードを接続したダイオード25a のカソードと、他
方の駆動信号Sbの入力端子Tbにアノードを接続したダイ
オード25bのカソードとが互いに接続され、それらの接
続点が共に第二スイッチング素子15のベースに接続され
ている。
However, any one of the drive signals Sa and Sb applied to the input terminals Ta and Tb is applied to the corresponding load 12.
When it becomes a significant voltage level in order to turn on, the corresponding first switching element 13 is turned on via the driver transistor 14 and at the same time, the second switching element 15 common to all loads 12 is also turned on. Otherwise, since the operating power from the power supply 11 is not supplied to the target load 12, the driving signal equal to the OR logic of the driving signals Sa and Sb is applied to the base which is the control input of the second switching element 15. Is given. That is, in the case shown in the figure, a diode-OR logic is employed, and the input terminal Ta of one drive signal Sa is input.
The cathode of the diode 25a whose anode is connected to the cathode of the diode 25b whose anode is connected to the input terminal Tb of the other drive signal Sb is connected to each other, and their connection points are both connected to the base of the second switching element 15. Have been.

【0018】今、駆動信号Saのみが発せられた場合、こ
れはそのまま、ダイオード25a を介して第二スイッチン
グ素子のオン電圧として第二スイッチング素子15のベー
スに与えられるのでこれがオンとなる。一方、電圧レベ
ル反転用ないし論理値反転用のドライバトランジスタ14
a のベースにも当該駆動信号Saが印加されるのでこれが
オンとなり、第一スイッチング素子15a の制御入力であ
るベースは、ドライバトランジスタ14a の導通した主電
流通路(エミッタ−コレクタ間)を介して接地に落とさ
れるため、pnpトランジスタである第一スイッチング素子
13a にとっても実質的に有意電圧レベルである高低反転
したほぼ接地レベル(論理“L”)のオン電圧が与えら
れたことになってこれが導通し、もって対応する負荷12
a に電源11からの電力が供給される。しかし、他方の負
荷12b は、第二スイッチング素子15が導通したといって
も、駆動信号Sbが印加されなければその負荷12b に関連
するドライバトランジスタ14b は導通しないので、第一
スイッチング素子13b も導通せず、電源11から作動電力
が供給されることはなくて、所期通り休止状態を維持す
る。
When only the drive signal Sa is generated, it is supplied as it is to the base of the second switching element 15 as an on-voltage of the second switching element via the diode 25a, so that it is turned on. On the other hand, a driver transistor 14 for voltage level inversion or logic value inversion
Since the driving signal Sa is also applied to the base of the first switching element 15a, it is turned on, and the base which is the control input of the first switching element 15a is grounded via the main current path (between the emitter and the collector) of the driver transistor 14a. The first switching element, which is a pnp transistor
13a, a substantially significant voltage level, that is, a substantially ground level (logic "L") on-state voltage, which is inverted, is applied, which conducts, and accordingly the corresponding load 12a is turned on.
a is supplied with power from the power supply 11. However, even if the second switching element 15 conducts, the driver transistor 14b associated with the load 12b does not conduct unless the drive signal Sb is applied, so that the first switching element 13b also conducts. Without this, the operating power is not supplied from the power supply 11, and the sleep state is maintained as expected.

【0019】全く同様に、駆動信号Sbのみが印加された
場合には、第二スイッチング素子15は、やはりこの場合
にもダイオード25b の方を介して当該駆動信号Sbをオン
電圧として受けるのでオンとなるが、第一スイッチング
素子13a,13b に関しては駆動信号Sbに関連する第一スイ
ッチング素子13b の方のみがオンとなるので、対応する
負荷12b のみが作動する。
Similarly, when only the drive signal Sb is applied, the second switching element 15 receives the drive signal Sb as an ON voltage via the diode 25b also in this case. However, as for the first switching elements 13a and 13b, only the first switching element 13b related to the drive signal Sb is turned on, so that only the corresponding load 12b operates.

【0020】このようにして、駆動信号Sa,Sbの選択的
な印加により、負荷12a,12b が選択的にオンオフされ
(もちろん、駆動信号Sa,Sbが共に印加されたときには
両負荷ともにオンとなる)が、第二スイッチング素子15
に関して逆に言えば、この第二スイッチング素子15は、
いずれの駆動信号Sa,Sbも立ち下げられているときにの
み、オフとなる。
In this manner, the loads 12a and 12b are selectively turned on and off by the selective application of the drive signals Sa and Sb (of course, when both the drive signals Sa and Sb are applied, both loads are turned on). ), The second switching element 15
Conversely, regarding the second switching element 15,
Only when both drive signals Sa and Sb are falling, they are turned off.

【0021】以上のように、第一、第二スイッチング素
子13,15が正常に機能している場合には、各負荷12a,12
b は入力端子Ta,Tbにそれぞれ自身に関連する駆動信号
Sa,Sbを選択的に受けたときだけ、電源11から電力供給
を受けて作動する。しかし、長い使用期間の間には、第
一、第二スイッチング素子13,15のそれぞれの制御入力
にオンとなるべき電圧が与えられていないのに(言い換
えればオフであるべき電圧が与えられているのに)、そ
れらの主電流通路が導通状態を維持してしまう短絡故障
(オン故障)を起こすことも考えられる。そしてこのよ
うな故障は、図1に示される回路構成からすれば、各負
荷12にそれぞれ専用に設けられている第一スイッチング
素子13の方に起き易い。全ての負荷12に共通の第二スイ
ッチング素子15は、どれか一つの負荷12でもオンとなる
べきときにはオンとなっているので、負荷12のオンオフ
を制御するためにその度ごとに自身が必ずオンオフ動作
せねばならない第一スイッチング素子13に比し、オンオ
フ回数は経時的に積算すると少ないからである。オンオ
フ動作回数が少ない程、故障確率は低下する。
As described above, when the first and second switching elements 13, 15 are functioning normally, each of the loads 12a, 12
b is the input terminal Ta, Tb is the drive signal associated with itself
Only when Sa and Sb are selectively received, it operates by receiving power supply from the power supply 11. However, during the long use period, although the voltage to be turned on is not given to the respective control inputs of the first and second switching elements 13 and 15 (in other words, the voltage to be turned off is given to the control input). However, it is conceivable that a short-circuit fault (on fault) occurs in which the main current paths maintain a conductive state. According to the circuit configuration shown in FIG. 1, such a failure is more likely to occur in the first switching element 13 provided exclusively for each load 12. Since the second switching element 15 common to all the loads 12 is on when any one of the loads 12 is to be turned on, the second switching element 15 must be turned on and off every time to control the on / off of the load 12. This is because, compared with the first switching element 13 which has to operate, the number of times of ON / OFF is small when integrated over time. The smaller the number of on / off operations, the lower the failure probability.

【0022】そこでこの実施例では、まず、第一スイッ
チング素子13の各々に関し、そのオン故障を検出するた
めの短絡検出回路21をそれぞれ設けている。この短絡検
出回路21の具体的構成自体は当業者であれば種々考えら
れるが、後述の図2に即して説明する具体的な回路構成
例にも認められるように、当該第一スイッチング素子13
の制御入力電圧と主電流通路の出力電圧を監視、比較
し、それらが所定の関係にないことで短絡故障と判断す
るような回路構成とすることができる。つまり、第一ス
イッチング素子13が図示のように pnpバイポーラトラン
ジスタであるならば、制御入力は当該トランジスタ13の
ベースであり、主電流通路出力電圧はコレクタ電圧であ
るが、ベース電位がオフ電圧であるべき“H”レベルに
あるのにもかかわらず、コレクタ電圧として電源11の電
位が表れているような場合には、明らかに当該 pnpトラ
ンジスタ13はオン故障していると判断できる。そのた
め、この実施例では、第一スイッチング素子13の各々に
関しそれぞれ一つずつ設けられているどの短絡検出回路
21でも、このような電圧比較の結果として当該短絡故障
を検出すると、全負荷12に共通の第二スイッチング素子
15を強制的にオフ状態に付けるように構成されている。
すなわち、第二スイッチング素子15は図示の場合npnバ
イポーラトランジスタ15であるので、そのベースを選択
的に接地することで強制的にオフ状態にし得る制御素子
として npnバイポーラトランジスタ23を設け、この制御
トランジスタ23を短絡検出回路21の出力によりオンとさ
せることにより、第二スイッチング素子15のベースに対
し、当該第二スイッチング素子15がオンとなるべき所定
の電圧範囲外の電圧としてほぼ接地レベルを印加してい
るのである。
Therefore, in this embodiment, first, a short-circuit detection circuit 21 for detecting an ON failure of each of the first switching elements 13 is provided. Various configurations of the short-circuit detection circuit 21 can be considered by those skilled in the art, but as will be seen in a specific circuit configuration example described with reference to FIG.
The control input voltage and the output voltage of the main current path are monitored and compared, and if they do not have a predetermined relationship, it is possible to determine a short circuit failure. That is, if the first switching element 13 is a pnp bipolar transistor as shown, the control input is the base of the transistor 13 and the main current path output voltage is the collector voltage, but the base potential is the off voltage If the potential of the power supply 11 appears as the collector voltage despite the fact that the pnp transistor 13 should be at the "H" level, it can be clearly determined that the pnp transistor 13 has an ON failure. Therefore, in this embodiment, any one of the short-circuit detecting circuits provided for each of the first switching elements 13 is provided.
Even at 21, when the short-circuit fault is detected as a result of such voltage comparison, the second switching element common to all loads 12
15 is forcibly turned off.
That is, since the second switching element 15 is an npn bipolar transistor 15 in the drawing, an npn bipolar transistor 23 is provided as a control element that can be forcibly turned off by selectively grounding its base. Is turned on by the output of the short-circuit detection circuit 21, thereby applying a substantially ground level to the base of the second switching element 15 as a voltage outside a predetermined voltage range in which the second switching element 15 is to be turned on. It is.

【0023】このように、図示実施例の回路では、どれ
か一つの負荷12に関する第一スイッチング素子13でも短
絡故障すると、第二スイッチング素子15が強制的にオフ
とされることから、複数の負荷12は全て休止状態におか
れ、安全が確保されると同時に、故障が発生しているこ
とを使用者に分かり易くできる。どれかの負荷でも作動
を続けているような状況では、故障が発生していること
を使用者にアッピールするのが難しいこともあるが、本
回路ではそのようなことがない。
As described above, in the circuit of the illustrated embodiment, if the first switching element 13 related to any one of the loads 12 is short-circuited, the second switching element 15 is forcibly turned off. All 12 are in a resting state to ensure safety and at the same time make it easy for the user to understand that a failure has occurred. In a situation where operation continues at any load, it may be difficult to appeal to the user that a failure has occurred, but this is not the case with the present circuit.

【0024】さらに、本発明の最も望ましい態様とし
て、図示実施例の回路は、第二スイッチング素子15の短
絡故障をも検出可能な構成を開示している。すなわち、
第二スイッチング素子15に関しても、この場合には先に
述べた第一スイッチング素子13用と同様に、その制御入
力電圧と主電流通路の出力電圧とを監視、比較し、それ
らが所定の関係にないときに短絡故障の検出信号を発す
る短絡検出回路22を設けている。図示の場合は第二スイ
ッチング素子15は npnバイポーラトランジスタで構成さ
れているので、短絡検出回路22は制御入力(ベース)電
圧が論理“L”であるにもかかわらず、エミッタ−コレ
クタ間主電流通路が導通している結果、その出力電圧
(コレクタ電圧)がほぼ接地レベルにまで低下している
ときに短絡故障検出信号を発する。
Further, as the most desirable mode of the present invention, the circuit of the illustrated embodiment discloses a configuration capable of detecting a short-circuit fault of the second switching element 15. That is,
Regarding the second switching element 15 as well, in this case, similarly to the first switching element 13 described above, the control input voltage and the output voltage of the main current path are monitored and compared, and they are in a predetermined relationship. A short-circuit detection circuit 22 for generating a short-circuit fault detection signal when not present is provided. In the case shown, the second switching element 15 is formed of an npn bipolar transistor, so that the short-circuit detecting circuit 22 can control the main current path between the emitter and the collector even though the control input (base) voltage is logic "L". As a result, the short-circuit fault detection signal is issued when the output voltage (collector voltage) has dropped to almost the ground level.

【0025】これに呼応するように、本回路では第一ス
イッチング素子13への駆動信号論理を反転するために設
けられているトランジスタ14のベースを選択的に接地に
落とし得る制御素子として npnバイポーラトランジスタ
による制御トランジスタ24を設け、短絡検出回路22の短
絡故障検出出力によりこの制御トランジスタ24を導通さ
せ、論理レベル反転用トランジスタ14を強制的にオフと
することで第一スイッチング素子15を強制的にオフとす
るようにしている。
In response to this, in this circuit, an npn bipolar transistor is used as a control element which can selectively lower the base of the transistor 14 provided for inverting the logic of the drive signal to the first switching element 13 to ground. The control transistor 24 is provided, and the control transistor 24 is turned on by the short-circuit failure detection output of the short-circuit detection circuit 22, and the first switching element 15 is forcibly turned off by forcibly turning off the logic level inversion transistor 14. And so on.

【0026】このようにして、本回路によると、各負荷
専用の第一スイッチング素子13のどれか一つにでも短絡
故障が発生するか、または各負荷に共通の第二スイッチ
ング素子15に短絡故障が発生すると全負荷12が休止状態
に付けられ、分かり易い状態で故障の発生を報知し得る
と共に、安全を確保できる。もちろん、図示していない
が短絡故障検出回路21,22が短絡故障検出信号を発生す
るときには可聴音ないし可視光の発生による報知装置を
駆動するようにしても良い。さらに、場合により、第二
スイッチング素子15にのみ短絡検出回路22を設ければ良
い場合には、第一スイッチング素子13に関して設けられ
ている短絡検出回路21は省略することもできる。
As described above, according to this circuit, a short-circuit fault occurs in any one of the first switching elements 13 dedicated to each load, or a short-circuit fault occurs in the second switching element 15 common to each load. Occurs, the entire load 12 is put into a halt state, and the occurrence of a failure can be reported in an easy-to-understand state, and safety can be ensured. Of course, although not shown, when the short-circuit failure detection circuits 21 and 22 generate the short-circuit failure detection signal, the notification device based on the generation of audible sound or visible light may be driven. Further, in some cases, when the short-circuit detection circuit 22 only needs to be provided for the second switching element 15, the short-circuit detection circuit 21 provided for the first switching element 13 can be omitted.

【0027】なお、負荷12の数は任意である。図示の場
合よりもっと多い場合には、各負荷12x に関しそれぞれ
添字a,b の付された回路要素13,14,21,24,25を同様
に設け、図中、仮想線の線路でそれぞれ示すように、そ
れら追加の負荷12x への駆動信号Sxは追加のダイオード
25x を介してダイオード25a,25b のカソードが接続され
ている接続点にも接続し、当該他の負荷12x に関しそれ
ぞれ設けられている短絡検出回路21x からの短絡検出信
号は短絡検出回路21a,21b と同様に制御素子23に印加す
るようにした上で、共通の第二スイッチング素子15用短
絡検出回路22の出力は当該他の負荷12x に関し設けられ
ている制御素子24x に送給するように配線すれば良い。
The number of loads 12 is arbitrary. In the case where the number is larger than that shown in the figure, circuit elements 13, 14, 21, 24, and 25 with subscripts a and b are similarly provided for each load 12x. In addition, the drive signal Sx to those additional loads 12x
Also connected to the connection point to which the cathodes of the diodes 25a and 25b are connected via 25x, the short-circuit detection signals from the short-circuit detection circuits 21x provided for the other loads 12x are the short-circuit detection circuits 21a and 21b. Similarly, after the voltage is applied to the control element 23, the output of the common short-circuit detection circuit 22 for the second switching element 15 is wired so as to be sent to the control element 24x provided for the other load 12x. Good.

【0028】図2には、図1に示した回路構成原理に従
って構築された制御装置のより具体的な回路構成例を示
している。図1中と同じ符号の用いられている回路要素
ないし信号は、当該図1に即しての既説明中で用いたも
のと同じであり、従ってここでの再説明は省略するもの
もある。
FIG. 2 shows a more specific circuit configuration example of the control device constructed according to the circuit configuration principle shown in FIG. The circuit elements or signals having the same reference numerals as those in FIG. 1 are the same as those used in the description already given with reference to FIG. 1, and therefore, the re-description here may be omitted.

【0029】図2の回路において、符号26,27,28,29
で示された回路構成要素は図1中の第一スイッチング素
子13用の短絡検出回路21に含まれる回路要素であり、当
該短絡検出回路21により選択的かつ強制的に第二スイッ
チング素子15をオフとすべき制御トランジスタ23は回路
の都合上、この図2の回路では一対(23a,23b) から構成
されている。同様に、符号30,31,32,33,34,35で示
される回路要素は図1中の第二スイッチング素子15用の
短絡検出回路22に含まれる回路要素である。これら回路
要素群の関与する動作については下記のように説明でき
る。
In the circuit of FIG. 2, reference numerals 26, 27, 28, 29
1 are circuit elements included in the short-circuit detection circuit 21 for the first switching element 13 in FIG. 1, and the short-circuit detection circuit 21 selectively and forcibly turns off the second switching element 15. The control transistor 23 to be used is composed of a pair (23a, 23b) in the circuit of FIG. 2 for convenience of the circuit. Similarly, circuit elements denoted by reference numerals 30, 31, 32, 33, 34, and 35 are circuit elements included in the short-circuit detection circuit 22 for the second switching element 15 in FIG. The operations involving these circuit element groups can be described as follows.

【0030】今、駆動信号SaやSbが立ち下げられたと
き、対応するドライバトランジスタ14はオフとなるの
で、対応する第一スイッチング素子としての pnpバイポ
ーラトランジスタ13もオフとなるべきであるが、これが
短絡故障していたとすると、当該短絡故障しているバイ
ポーラトランジスタ13のベースは当該オフとなるべき電
源11の電圧にまで引き上げられたのに、導通したままに
なっているエミッタ−コレクタ間主電流通路を介してコ
レクタ電圧は電源電圧11にまで引き上げられた状態にな
るので、このコレクタ電圧が抵抗26から抵抗28,29を介
し制御トランジスタ23のベースに印加され、この制御ト
ランジスタ23がターンオンして第二スイッチング素子15
のベースを強制的にほぼ接地レベルに落とし、これをタ
ーンオフさせることで負荷12への電力供給を断つ。
Now, when the drive signal Sa or Sb falls, the corresponding driver transistor 14 is turned off, so that the corresponding pnp bipolar transistor 13 as the first switching element should also be turned off. If a short-circuit fault has occurred, the base of the bipolar transistor 13 having the short-circuit fault has been pulled up to the voltage of the power supply 11 to be turned off, but the main current path between the emitter and the collector remains conductive. , The collector voltage is pulled up to the power supply voltage 11, so that the collector voltage is applied from the resistor 26 to the base of the control transistor 23 via the resistors 28 and 29, and the control transistor 23 is turned on to Two switching elements 15
The power supply to the load 12 is cut off by forcibly lowering the base of the power supply to almost the ground level and turning it off.

【0031】なお、短絡検出回路21に含まれるダイオー
ド27は、短絡検出に直接に関与するためのものではな
く、第一スイッチング素子13が短絡故障していない場合
に短絡検出回路21の誤作動を防止するものである。つま
り、駆動信号SaやSbが立ち上げられたことで第一スイッ
チング素子13がターンオンし、その結果、コレクタ電圧
が“H”レベルになったときには、これは正規の動作で
あるので制御トランジスタ23がターンオンしてしまって
は具合が悪い。そこで、入力端子TaまたはTbにおける駆
動信号Sa,Sbが“H”レベルになっているときにはそれ
ぞれ対応する論理値反転用ドライバトランジスタ14がタ
ーンオンするので、この導通した主電流通路を介し、制
御トランジスタ23のベース電位をほぼ接地レベルにまで
引き落とすことで当該制御トランジスタ23のターンオフ
を防ぐためにこのダイオード27が設けられているのであ
る。
The diode 27 included in the short-circuit detection circuit 21 does not directly participate in the short-circuit detection, and may cause the short-circuit detection circuit 21 to malfunction if the first switching element 13 does not have a short-circuit fault. It is to prevent. In other words, when the drive signal Sa or Sb rises, the first switching element 13 is turned on. As a result, when the collector voltage goes to the “H” level, this is a normal operation, and the control transistor 23 is turned off. It is bad if you turn on. Therefore, when the drive signals Sa and Sb at the input terminal Ta or Tb are at the "H" level, the corresponding logic value inversion driver transistor 14 is turned on. Therefore, the control transistor 23 through the conductive main current path is turned on. The diode 27 is provided in order to prevent the control transistor 23 from being turned off by pulling the base potential of the control transistor 23 to almost the ground level.

【0032】次に、第二スイッチング素子15がターンオ
フすべきときにターンオフしないオン故障が発生した場
合につき考える。既に述べたように、第二スイッチング
素子15は駆動信号Sa,Sbのいずれもが“L”レベルにあ
るときにのみ、オフ状態となるべき素子である。ところ
が、この時にオン故障が生じたとすると、そのコレクタ
電圧は導通しているエミッタ−コレクタ間主電流通路を
介しほぼ接地レベルにまで落ちることになる。このよう
な場合には、本実施例回路では、抵抗31を介しそのベー
スがほぼ接地レベルに落とされることになる npnトラン
ジスタによる制御素子33がオフとなり、その主電流通路
が開放する。すると、抵抗30を介し電源11から供給され
る電流は抵抗34を介し npnトランジスタで構成されてい
る制御素子24のベースの方に転流し、これらをターンオ
ンさせ、これにより、ドライバトランジスタ14を強制的
にターンオフさせる条件を発生させて、第一スイッチン
グ素子13のベースにオフとなるべき電圧信号“H”とし
ての電源電圧11を印加させる。
Next, consider a case where an ON failure that does not turn off occurs when the second switching element 15 is to be turned off. As described above, the second switching element 15 is an element that is turned off only when both of the drive signals Sa and Sb are at the “L” level. However, if an on-failure occurs at this time, the collector voltage falls to almost the ground level via the conducting main current path between the emitter and the collector. In such a case, in the circuit of the present embodiment, the control element 33 of the npn transistor whose base is almost dropped to the ground level via the resistor 31 is turned off, and the main current path is opened. Then, the current supplied from the power supply 11 via the resistor 30 is commutated via the resistor 34 to the base of the control element 24 composed of an npn transistor, turning them on, thereby forcing the driver transistor 14 Is generated, and a power supply voltage 11 as a voltage signal “H” to be turned off is applied to the base of the first switching element 13.

【0033】なお、駆動信号Sa,Sbのオア論理を取って
第二スイッチング素子15をオンさせるためのダイオード
オア回路中のダイオード25の各カソード接続点にアノー
ドを接続し、制御素子33のベースにカソードを接続した
ダイオード35は、第二スイッチング素子15用の短絡検出
回路22の誤動作防止用である。つまり、第二スイッチン
グ素子15が正常な場合には、駆動信号Sa,Sbの中、少な
くとも一方が“H”レベルになることにより、第二スイ
ッチング素子15はオンとならねばならないが、そのため
には制御素子33はこのときにはオンとなってその主電流
通路を介し、制御素子24のベースをほぼ接地レベルに引
き落とすことにより、当該制御素子24をオフ状態に維持
せねばならない。そのため、ダイオード35は、駆動信号
Sa,Sbのいずれか一方でも“H”レベルにあるときには
これによるオン電圧を制御素子33のベースに印加するべ
く働いている。
An anode is connected to each cathode connection point of the diode 25 in the diode OR circuit for turning on the second switching element 15 by taking the OR logic of the driving signals Sa and Sb, and connecting the anode to the base of the control element 33. The diode 35 to which the cathode is connected is for preventing malfunction of the short-circuit detection circuit 22 for the second switching element 15. That is, when the second switching element 15 is normal, at least one of the drive signals Sa and Sb goes to the “H” level, so that the second switching element 15 must be turned on. At this time, the control element 33 must be turned on to maintain the control element 24 in the off state by pulling the base of the control element 24 to approximately the ground level through its main current path. Therefore, the diode 35
When either one of Sa and Sb is at the “H” level, it works to apply the ON voltage by this to the base of the control element 33.

【0034】この図2に示す具体的な回路構成において
も、負荷12の数は二つしか示していないが、三つ以上設
ける場合には、先に図1に即し説明したように、それぞ
れの負荷に関し図2中で添字を付した符号を持つ回路要
素と同じ回路要素を負荷12a,12b に対するのと同様の関
係で設け、それら各負荷に対する駆動信号はダイオード
25a,25b と同様のダイオードを介し図2中の接続ノード
Aに接続し、それら負荷回路の第一スイッチング素子用
短絡検出回路により選択的に強制オフされるトランジス
タのコレクタは図示トランジスタ23a,23b におけると同
様に接続ノードBに接続する。さらに、共通の第二スイ
ッチング素子用短絡検出回路22の出力点である接続ノー
ドCからは、各負荷回路のドライバトランジスタ強制オ
フ用(ひいては第一スイッチング素子強制オフ用)の制
御素子(図示制御素子24a,24b に相等)のベースに抵抗
34a,34b に相当する抵抗を介して接続する。
In the specific circuit configuration shown in FIG. 2, only two loads 12 are shown. However, when three or more loads 12 are provided, as shown in FIG. The same circuit elements as those having the subscripts in FIG. 2 are provided in the same relationship as for the loads 12a and 12b with respect to the loads of FIG.
The collectors of the transistors connected to the connection node A in FIG. 2 through the same diodes as the transistors 25a and 25b and selectively forcibly turned off by the short-circuit detection circuit for the first switching element of the load circuits are the same as those of the transistors 23a and 23b shown. Connect to the connection node B in the same manner as Further, from a connection node C which is an output point of the common second switching element short-circuit detecting circuit 22, a control element (for the first switching element forcibly off) for forcibly turning off the driver transistor of each load circuit (hence, the control element for illustration) 24a, 24b equivalent) base resistance
Connect via resistors corresponding to 34a and 34b.

【0035】また、図2の構成の場合は、既述した通
り、図1に示した構成と異なり、第一スイッチング素子
13用の短絡検出回路21の出力により選択的に強制駆動さ
れる制御素子23は符号23a,23b で弁別的に示すように、
抵抗26a,26b の各々に専用にそのベースを接続した個別
のものから構成されているが、抵抗26a,26b の出力のダ
イオードオアを取れば、図1に示すと同じように、当該
制御素子23は各負荷回路に共通、単一のものとすること
もできる。その外、本発明の要旨構成に即する改変は当
業者にとって自由である。
In the case of the configuration shown in FIG. 2, as described above, unlike the configuration shown in FIG.
The control element 23 selectively forcibly driven by the output of the short-circuit detection circuit 21 for 13 is distinguished by reference numerals 23a and 23b,
Although each of the resistors 26a and 26b is composed of an individual element whose base is connected exclusively, if the diode OR of the output of each of the resistors 26a and 26b is removed, the control element 23 is provided in the same manner as shown in FIG. May be common to each load circuit and may be a single one. In addition, modifications according to the gist of the present invention can be freely made by those skilled in the art.

【0036】[0036]

【発明の効果】本発明によると、複数の電気的負荷の各
々に関し、一対の直列なスイッチング素子を設けること
により、スイッチング素子のオン故障に伴う負荷の誤作
動という不都合の発生確率を低減するに際し、少なくと
も一方のスイッチング素子は全負荷に共通のスイッチン
グ素子としているので、負荷の数が増えてもスイッチン
グ素子の数を単純に増やさねばならないことはなく、合
理的で簡素、低廉、小型な制御装置が構築できる。
According to the present invention, by providing a pair of serial switching elements for each of a plurality of electric loads, it is possible to reduce the probability of occurrence of the inconvenience of a load malfunction due to an ON failure of the switching elements. However, since at least one of the switching elements is a common switching element for all loads, the number of switching elements does not have to be simply increased even if the number of loads increases, and is a reasonable, simple, inexpensive, and compact control device. Can be constructed.

【0037】また、本発明の特定の態様では、少なくと
も各負荷に専用の第一スイッチング素子に対し、その短
絡故障検出用の回路を設け、これが短絡故障を検出する
と第二スイッチング素子を強制的にオフとするようにし
ているので、例えば各負荷がガス給湯機等における負荷
であるような場合にも、重大な事故の発生を良く防止す
ることができる。一般的に言っても、作動してはいけな
いときに負荷が誤作動する恐れを低減でき、やはり種々
の意味で安全性が確保される。
In a specific embodiment of the present invention, a circuit for detecting a short-circuit fault is provided for at least a first switching element dedicated to each load, and when this detects a short-circuit fault, the second switching element is forcibly forced. Since it is turned off, even when each load is a load in a gas water heater or the like, a serious accident can be prevented from occurring. Generally speaking, it is possible to reduce the risk of a malfunction of the load when it is not allowed to operate, and also to ensure safety in various senses.

【0038】加えて、本発明のさらに望ましい態様によ
れば、第二スイッチング素子の方の短絡故障を検出可能
な回路も設けることができ、これが短絡故障を検出する
と全ての第一スイッチング素子を強制的にオフにするべ
くしているので、安全性は一層高まる。
In addition, according to a further preferred aspect of the present invention, a circuit capable of detecting a short-circuit fault of the second switching element can be provided, and when this detects a short-circuit fault, all the first switching elements are forcibly forced. The safety is further improved because the power is turned off.

【0039】そして、第一スイッチング素子に対してだ
け短絡検出回路を設ける場合も、これに代えて、ないし
はこれに加えて第二スイッチング素子に対する短絡検出
回路を設ける場合にも、それら短絡検出回路が短絡故障
を検出すると全ての負荷をオフにすると言うことは、安
全性の観点からして効果があるのみならず、使用者に対
し故障の発生をはっきりと知らせる上でも意味がある。
既に述べたように、どれかの負荷が故障しても他の負荷
が作動を続け得るような状態では、故障が発生したこと
を直ちに認識することが難しい場合があるからである。
The short-circuit detection circuit may be provided only for the first switching element, alternatively, or in addition to the short-circuit detection circuit provided for the second switching element. Turning off all loads upon detection of a short-circuit fault is not only effective from a safety point of view, but also significant in notifying the user of the occurrence of the fault.
As described above, it is difficult to immediately recognize that a failure has occurred in a state where another load can continue to operate even if one of the loads fails.

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

【図1】本発明に従って構成された電気的負荷の制御装
置の一実施例の概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an embodiment of an electric load control device configured according to the present invention.

【図2】図1に示される制御装置のより具体的な回路構
成例を示す構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram showing a more specific circuit configuration example of the control device shown in FIG. 1;

【図3】本発明に至る過程で安全性を高めるために考察
された電気的負荷の制御装置の概略構成図である。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of an electric load control device considered to enhance safety in a process leading to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 電源, 12 負荷, 13 第一半導体スイッチング素子, 14 論理レベル反転用ドライバトランジスタ, 15 第二半導体スイッチング素子, 21 第一半導体スイッチング素子用短絡検出回路, 22 第二半導体スイッチング素子用短絡検出回路, 23 制御素子, 24 制御素子, 25 ダイオード, 26 抵抗, 27 ダイオード, 30 抵抗, 31 抵抗, 33 制御素子, 35 ダイオード. 11 power supply, 12 load, 13 first semiconductor switching element, 14 logic level inversion driver transistor, 15 second semiconductor switching element, 21 short circuit detection circuit for first semiconductor switching element, 22 short circuit detection circuit for second semiconductor switching element, 23 control elements, 24 control elements, 25 diodes, 26 resistors, 27 diodes, 30 resistors, 31 resistors, 33 control elements, 35 diodes.

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 複数の電気的負荷の各々に対し第一の半
導体スイッチング素子を直列に接続した直列回路を互い
に並列に接続して並列回路を構成し; 該並列回路の一端を電源の一端に接続する一方、該並列
回路の他端は第二の半導体スイッチング素子を介して該
電源の他端に接続し; 上記第一の半導体スイッチング素子をそれぞれ専用の駆
動信号により選択的にオンとするときには上記第二の半
導体スイッチング素子もオンとし、該第一の半導体スイ
ッチング素子の全てをオフとするときにのみ、該第二の
半導体スイッチング素子をオフとすると共に; 上記第一の半導体スイッチング素子に上記駆動信号が与
えられていないのに該第一の半導体スイッチング素子が
オンとなっている短絡故障を検出するための短絡検出回
路を該第一の半導体スイッチング素子の各々に対して設
け; 該短絡検出回路は、該短絡故障を検出すると上記第二の
半導体スイッチング素子を強制的にオフ状態に付けるこ
と; を特徴とする制御装置。
1. A parallel circuit is formed by connecting a series circuit in which a first semiconductor switching element is connected in series to each of a plurality of electric loads in parallel with each other; one end of the parallel circuit is connected to one end of a power supply. On the other hand, the other end of the parallel circuit is connected to the other end of the power supply via a second semiconductor switching element; when the first semiconductor switching element is selectively turned on by a dedicated drive signal, The second semiconductor switching element is also turned on, and only when all of the first semiconductor switching elements are turned off, the second semiconductor switching element is turned off; A short-circuit detection circuit for detecting a short-circuit fault in which the first semiconductor switching element is turned on even when no drive signal is supplied is provided. A controller provided for each of the switching elements; wherein the short-circuit detection circuit forcibly turns off the second semiconductor switching element upon detecting the short-circuit failure.
【請求項2】 請求項1記載の制御装置であって; 上記第一の半導体スイッチング素子は、制御入力に所定
の電圧範囲の上記駆動信号が与えられると主電流通路を
導通させる素子であり; 上記短絡検出回路は、上記制御入力の電圧と上記主電流
通路の出力電圧とを比較することで該第一の半導体スイ
ッチング素子の短絡故障を検出すること; を特徴とする制御装置。
2. The control device according to claim 1, wherein the first semiconductor switching element is an element that conducts a main current path when the drive signal in a predetermined voltage range is given to a control input; The short-circuit detection circuit detects a short-circuit failure of the first semiconductor switching element by comparing a voltage of the control input with an output voltage of the main current path.
【請求項3】 請求項2記載の制御装置であって; 上記第二の半導体スイッチング素子は、制御入力に所定
の電圧範囲の電圧信号が与えられると主電流通路を導通
させる素子であり; 上記短絡検出回路は、上記短絡故障を検出すると該第二
の半導体スイッチング素子の該制御入力に対し、上記所
定の電圧範囲外の電圧信号を印加すること; を特徴とする制御装置。
3. The control device according to claim 2, wherein the second semiconductor switching element is an element that conducts a main current path when a voltage signal in a predetermined voltage range is applied to a control input; The short-circuit detection circuit, upon detecting the short-circuit fault, applies a voltage signal outside the predetermined voltage range to the control input of the second semiconductor switching element.
【請求項4】 請求項1記載の制御装置であって; 上記第二の半導体スイッチング素子に対し、該第二の半
導体スイッチング素子がオフとなっているべきときにオ
ンとなっている短絡故障を検出するための第二半導体ス
イッチング素子用短絡検出回路も設け; 該第二半導体スイッチング素子用短絡検出回路は、該短
絡故障を検出すると上記第一の半導体スイッチング素子
の全てを強制的にオフ状態に付けること; を特徴とする制御装置。
4. The control device according to claim 1, wherein a short-circuit fault that is turned on when the second semiconductor switching element is to be turned off is provided to the second semiconductor switching element. A second semiconductor switching element short-circuit detection circuit for detecting; the second semiconductor switching element short-circuit detection circuit forcibly turning off all of the first semiconductor switching elements upon detecting the short-circuit fault; A control device characterized by the following.
【請求項5】 請求項4記載の制御装置であって; 上記第二の半導体スイッチング素子は、制御入力に所定
の電圧範囲の電圧信号が与えられると主電流通路を導通
させる素子であり; 上記第二半導体スイッチング素子用短絡検出回路は、上
記制御入力の電圧と上記主電流通路の出力電圧とを比較
することで該第二の半導体スイッチング素子の短絡故障
を検出すること; を特徴とする制御装置。
5. The control device according to claim 4, wherein the second semiconductor switching element is an element that conducts a main current path when a voltage signal in a predetermined voltage range is applied to a control input. The second semiconductor switching element short-circuit detection circuit detects a short-circuit fault of the second semiconductor switching element by comparing the voltage of the control input with the output voltage of the main current path; apparatus.
【請求項6】 請求項5記載の制御装置であって; 上記第一の半導体スイッチング素子は、制御入力に所定
の電圧範囲の上記駆動信号が与えられると主電流通路を
導通させる素子であり; 上記第二半導体スイッチング素子用短絡検出回路は、上
記短絡故障を検出すると該第一の半導体スイッチング素
子の該制御入力に対し、上記所定の電圧範囲外の電圧信
号を印加すること; を特徴とする制御装置。
6. The control device according to claim 5, wherein the first semiconductor switching element is an element that conducts a main current path when the drive signal in a predetermined voltage range is given to a control input; The second semiconductor switching element short-circuit detection circuit, upon detecting the short-circuit fault, applies a voltage signal outside the predetermined voltage range to the control input of the first semiconductor switching element. Control device.
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