JP3541099B2

JP3541099B2 - Voltage detection circuit

Info

Publication number: JP3541099B2
Application number: JP04533296A
Authority: JP
Inventors: 誠一荻野; 昭久木村; 幹人下山
Original assignee: Mitsuba Corp
Current assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 1996-02-07
Filing date: 1996-02-07
Publication date: 2004-07-07
Anticipated expiration: 2016-02-07
Also published as: JPH09214310A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、負荷に電圧を印加するための駆動素子の作動状態を判断するための電圧検出回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、負荷としてのコイルなどを駆動するためのトランジスタなどの作動状態を判断するために、コイルなどの負荷の接地側に電流検出器として抵抗を設け、この抵抗に生じる電圧と電源電圧とを比較器により比較して判断を行うようにしたものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、電源としてバッテリを用いた場合には、充電状態の違いなどにより電源電圧が変化する場合があり、電流検出器としての抵抗に生じる電圧や比較器の基準電圧に変化が生じることになり、駆動素子の作動状態を正確に判断できない虞があった。また、前記のような電流検出器は装置が大型化したり発熱するという問題もあり、好ましいものではない。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決して、負荷を駆動するための駆動素子の作動状態を電源電圧の変化に左右されずに確実に検出することを実現するために、本発明に於いては、負荷に電圧を印加するための駆動素子の作動状態を当該負荷の電源側及び接地側端子の両者間の差電圧を検出して判断するべく、前記両端子の差電圧を検出する差電圧検出手段を設けると共に、前記両端子と前記差電圧検出手段との間に電源側及び接地側分圧抵抗回路をそれぞれ設け、かつ前記両分圧抵抗回路の各抵抗比を互いに同一にて、前記差電圧検出手段により前記差電圧が一定の値であるか否かを検出することにより前記駆動素子の作動状態を検出するするものとした。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図面に示された具体例に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【０００６】
図１は、本発明が適用されたコントロールユニット１の要部を示す回路図である。図に示されるように、コントロールユニット１の電源端子１ａには外部に設けられた電源としてのバッテリ２が接続されており、正側端子１ｂと負側端子１ｃとには負荷としてのコイル３の両端が接続されている。
【０００７】
コントロールユニット１内には、バッテリ２の電圧ＶBを選択的にコイル３の電源側端に印加するべく、電源端子１ａ及び正側端子１ｂ間に電源側トランジスタＱ１が設けられていると共に、コイルの接地側端を選択的に接地するべく、負側端子１ｃ及び接地間に接地側トランジスタＱ２が設けられている。これら各トランジスタＱ１・Ｑ２は、図示されない駆動回路により駆動制御される。
【０００８】
また、本コントロールユニット１の制御を行うためのカスタムＩＣ４が設けられている。ＩＣ４には、コイル３の電源側及び接地側の各端子電圧を検出するための正側入力端子４ａ及び負側入力端子４ｂが設けられており、ＩＣ４内には差電圧検出手段としての差電圧検出回路５が設けられている。
【０００９】
ＩＣ４の正側入力端子４ａと上記正側端子１ｂとの間には、電源側分圧抵抗回路を構成する抵抗Ｒ１・Ｒ２が設けられている。抵抗Ｒ１が両端子４ａ・１ｂ間に直列に接続され、抵抗Ｒ１及び正側入力端子４ａのノードが抵抗Ｒ２を介して接地されている。また、負側入力端子４ｂと負側端子１ｃとの間には、接地側分圧抵抗回路を構成する抵抗Ｒ３・Ｒ４が上記と同様に設けられており、抵抗Ｒ３が直列に接続され、その抵抗Ｒ３及び負側入力端子４ｂのノードが抵抗Ｒ４を介して接地されている。
【００１０】
そして、本回路にあっては両分圧抵抗回路の各抵抗比を同一にしており、例えば抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との比を４：１にし、抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４との比も４：１にしている。従って、差電圧検出回路５における差電圧の検出値を０．５Ｖとすると、正側端子１ｂの電圧Ｖbは、負側端子１ｃの電圧をＶｃとすると、
【００１１】
Ｖb／５＝Ｖｃ／５＋０．５
となることから、次式のようになる。
【００１２】
Ｖb＝Ｖｃ＋２．５ …（１）
【００１３】
上記式（１）により、正側端子１ｂの電圧Ｖbが変化しても、両端子１ｂ・１ｃ間の差電圧（＝２．５Ｖ）が変わらないことが分かる。このように、差電圧検出回路５の正負の電圧検出端子（＋、−）に入力する各検出電圧の差が、電源電圧の変化（本具体例ではバッテリ２の充電状態）にかかわらず、常に一定の値である。
【００１４】
本具体例では、各トランジスタＱ１・Ｑ２がオンしてコイル３に正常に電流が流れる場合に上記電圧差が生じることから、差電圧検出回路５による検出電圧を監視することによりトランジスタＱ１・Ｑ２のオン／オフ状態を正確に検出可能である。そして、差電圧検出回路５の出力端子から検出結果を図示されない制御部に出力して、正常／異常に応じた処理を行い得る。
【００１５】
【発明の効果】
このように本発明によれば、簡単な構成で負荷の両端に印加される電圧差を電源電圧の変化に左右されずに一定の値として検出し得ることから、駆動素子の作動状態を正確に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されたコントロールユニットの要部回路図。
【符号の説明】
１コントロールユニット
１ａ電源端子
１ｂ正側端子
１ｃ負側端子
２バッテリ
３コイル
４ＩＣ
４ａ正側入力端子
４ｂ負側入力端子
５差電圧検出回路[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a voltage detection circuit for determining an operation state of a drive element for applying a voltage to a load.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a resistor was provided as a current detector on the ground side of a load such as a coil to determine the operating state of a transistor for driving a coil or the like as a load, and the voltage generated at this resistor was compared with the power supply voltage. In some cases, the judgment is made by comparing with each other.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, when a battery is used as the power supply, the power supply voltage may change due to a difference in the state of charge and the like, and the voltage generated in the resistor as the current detector and the reference voltage of the comparator may change. There is a possibility that the operating state of the drive element cannot be accurately determined. Further, the current detector as described above is not preferable because it has a problem that the device becomes large and generates heat.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve such a problem and to reliably detect the operation state of the driving element for driving the load without being affected by a change in the power supply voltage, the present invention provides a method for controlling the load element. In order to determine the operating state of the drive element for applying a voltage by detecting the difference voltage between the power supply side terminal and the ground side terminal of the load, a difference voltage detection means for detecting the difference voltage between the two terminals is provided. together with the power supply side and ground-side resistor divider between the two terminals the differential voltage detecting means respectively, and with each resistance ratio of the bisection piezoresistive circuit two mutually identical, the differential voltage detecting means Thus, the operation state of the drive element is detected by detecting whether or not the difference voltage is a constant value .
[0005]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on specific examples shown in the accompanying drawings.
[0006]
FIG. 1 is a circuit diagram showing a main part of a control unit 1 to which the present invention is applied. As shown in the figure, a battery 2 as an external power supply is connected to a power supply terminal 1a of the control unit 1, and a coil 3 as a load is connected to a positive terminal 1b and a negative terminal 1c. Both ends are connected.
[0007]
In the control unit 1, a power transistor Q1 is provided between the power terminal 1a and the positive terminal 1b to selectively apply the voltage VB of the battery 2 to the power terminal of the coil 3. In order to selectively ground the ground-side end, a ground-side transistor Q2 is provided between the negative terminal 1c and ground. The driving of these transistors Q1 and Q2 is controlled by a driving circuit (not shown).
[0008]
Further, a custom IC 4 for controlling the control unit 1 is provided. The IC 4 is provided with a positive input terminal 4a and a negative input terminal 4b for detecting respective terminal voltages on the power supply side and the ground side of the coil 3, and a differential voltage as a differential voltage detecting means is provided in the IC 4. A detection circuit 5 is provided.
[0009]
Between the positive input terminal 4a of the IC 4 and the positive terminal 1b, resistors R1 and R2 constituting a power supply side voltage dividing resistor circuit are provided. The resistor R1 is connected in series between the terminals 4a and 1b, and the node of the resistor R1 and the positive input terminal 4a is grounded via the resistor R2. Further, between the negative input terminal 4b and the negative terminal 1c, resistors R3 and R4 constituting a ground-side voltage dividing resistor circuit are provided in the same manner as described above, and the resistor R3 is connected in series. The nodes of the resistor R3 and the negative input terminal 4b are grounded via the resistor R4.
[0010]
In this circuit, the resistance ratios of the two voltage dividing resistance circuits are the same. For example, the ratio between the resistors R1 and R2 is 4: 1 and the ratio between the resistors R3 and R4 is also 4: 1. I have to. Therefore, if the detection value of the difference voltage in the difference voltage detection circuit 5 is 0.5V, the voltage Vb of the positive terminal 1b is Vc, and the voltage of the negative terminal 1c is Vc.
[0011]
Vb / 5 = Vc / 5 + 0.5
Therefore, the following equation is obtained.
[0012]
Vb = Vc + 2.5 (1)
[0013]
From the above equation (1), it can be seen that even if the voltage Vb of the positive terminal 1b changes, the difference voltage (= 2.5V) between the two terminals 1b and 1c does not change. As described above, the difference between the detection voltages input to the positive and negative voltage detection terminals (+,-) of the difference voltage detection circuit 5 is always constant regardless of the change in the power supply voltage (in this specific example, the charge state of the battery 2). It is a constant value.
[0014]
In this specific example, the voltage difference occurs when each of the transistors Q1 and Q2 is turned on and the current flows normally through the coil 3. Therefore, the detection voltage of the transistor Q1 and Q2 is monitored by monitoring the detection voltage of the difference voltage detection circuit 5. The on / off state can be accurately detected. Then, a detection result is output from an output terminal of the difference voltage detection circuit 5 to a control unit (not shown), and processing according to normal / abnormal can be performed.
[0015]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the voltage difference applied to both ends of the load can be detected as a constant value without being affected by a change in the power supply voltage with a simple configuration. Can be detected.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a main part circuit diagram of a control unit to which the present invention is applied.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 1 control unit 1a power supply terminal 1b positive terminal 1c negative terminal 2 battery 3 coil 4 IC
4a Positive input terminal 4b Negative input terminal 5 Difference voltage detection circuit

Claims

A differential voltage detecting means for detecting a differential voltage between both terminals of the load by detecting a differential voltage between the power supply side terminal and the ground side terminal of the load to determine an operation state of the drive element for applying a voltage to the load; A power supply side and a ground side voltage dividing resistor circuit are respectively provided between the two terminals and the difference voltage detecting means, and the resistance ratios of the both voltage dividing resistor circuits are made equal to each other ,
A voltage detecting circuit for detecting an operating state of the driving element by detecting whether or not the differential voltage has a constant value by the differential voltage detecting means .