JP5130937B2 - Current abnormality detection circuit - Google Patents

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Description

本発明は、電源とグランドとの間において、負荷と共に直列に接続される駆動用トランジスタがターンオンした場合に、前記負荷に流れる電流の異常を検出する回路に関する。   The present invention relates to a circuit for detecting an abnormality of a current flowing through a load when a driving transistor connected in series with a load is turned on between a power source and a ground.

特許文献1には、負荷のレアショート(ハーフショート)を検出する回路として、負荷を駆動するMOSFETとミラー対を構成するようにFETを備え、負荷電流の数1000分の1程度で電流を検出し、高精度抵抗により電圧に変換して基準電圧と比較することで異常検出を行う構成が開示されている。
特開2006−17696号公報
Patent Document 1 includes a FET that forms a mirror pair with a MOSFET that drives a load as a circuit that detects a rare short (half short) of the load, and detects the current with about a thousandth of the load current. And the structure which detects an abnormality by converting into a voltage with a high precision resistor and comparing with a reference voltage is disclosed.
JP 2006-17696 A

しかしながら、特許文献1の構成では、負荷に対して過電流をある程度の時間流さなければ異常を検出することができないという問題がある。また、カレントミラー回路の電流精度は、正常状態として想定している電流値に対してのみ保障されているため、負荷を駆動する側のトランジスタに過剰な電流が流れた場合は、電流検出側のトランジスタに対して流れる電流が想定したミラー比に基づくとは限らず、負荷に対して更に多くの電流が流れてしまう可能性もある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、負荷に過剰な電流が通電される時間をより短くして、異常検出が可能な電流異常検出回路を提供することにある。
However, the configuration of Patent Document 1 has a problem that an abnormality cannot be detected unless an overcurrent is passed through the load for a certain period of time. In addition, since the current accuracy of the current mirror circuit is guaranteed only for the current value assumed as a normal state, if an excessive current flows through the transistor on the load driving side, The current flowing through the transistor is not necessarily based on the assumed mirror ratio, and more current may flow through the load.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a current abnormality detection circuit capable of detecting an abnormality by shortening the time during which an excessive current is supplied to a load.

請求項1記載の電流異常検出回路によれば、電流変化検出手段は、負荷と共に直列に接続される駆動用トランジスタがターンオンした場合に、負荷に流れる電流が変化する状態を検出し、異常判定手段は、前記電流が所定範囲を超えて変化したことが検出されると異常を判定する。すなわち、駆動用トランジスタがターンオンした際に負荷に通電される電流が正常な状態と異なれば、電流変化の傾きが事前に想定される所定範囲を超えるので、そのような電流変化を捉えれば、負荷に過剰な電流が流れようとした場合でも極めて早い段階で異常判定ができ、負荷に過剰な電流が通電される時間を短くすることができる。   According to the current abnormality detection circuit of claim 1, the current change detection means detects a state in which the current flowing through the load changes when the driving transistor connected in series with the load is turned on, and the abnormality determination means. Determines abnormality when it is detected that the current has changed beyond a predetermined range. In other words, if the current supplied to the load when the driving transistor is turned on is different from the normal state, the slope of the current change exceeds a predetermined range assumed in advance. Even when an excessive current is about to flow, an abnormality can be determined at an extremely early stage, and the time during which an excessive current is supplied to the load can be shortened.

そして、電流変化検出手段は、負荷の端子電圧を、第1基準電圧と、この第1基準電圧よりも高い電位に設定される第2基準電圧とそれぞれ比較し、前記端子電圧が第1基準電圧を超えた時点から第2基準電圧を超えるまでの時間を時間計測手段により計測する。そして、異常判定手段は、計測された時間が前記所定範囲に相当する時間外になると異常を判定する。この場合、時間計測手段により計測された時間は、駆動用トランジスタがターンオンした際に負荷に通電される電流変化の傾きを示すので、前記計測時間を評価すれば、電流変化が正常であるか異常であるかを判定することができる。 The current change detecting means compares the terminal voltage of the load with the first reference voltage and a second reference voltage set to a potential higher than the first reference voltage, and the terminal voltage is the first reference voltage. The time until the second reference voltage is exceeded from the point in time exceeding is measured by the time measuring means. Then, the abnormality determination means determines an abnormality when the measured time is outside the time corresponding to the predetermined range. In this case, the time measured by the time measuring means indicates the slope of the current change that is applied to the load when the driving transistor is turned on. Therefore, if the measurement time is evaluated, the current change is normal or abnormal. Can be determined.

請求項記載の電流異常検出回路によれば、電流変化検出手段により計測された時間データを記憶手段に記憶して、異常判定手段は、記憶手段に記憶されている前回の時間データと、時間計測手段によって今回計測された時間データとの差が所定範囲に相当する時間外になると異常を判定する。すなわち、前回計測されて記憶手段に記憶されている時間データが正常であることを前提に基準とし、前回の時間データと今回計測した時間データとの差が大きい場合は、電流変化が所定範囲を超えたと判断できる。 According to the current abnormality detection circuit of claim 2, the time data measured by the current change detection means is stored in the storage means, and the abnormality determination means includes the previous time data stored in the storage means and the time If the difference from the time data measured this time by the measuring means is outside the time corresponding to the predetermined range, an abnormality is determined. That is, based on the assumption that the time data measured last time and stored in the storage means is normal, if the difference between the previous time data and the time data measured this time is large, the current change falls within a predetermined range. It can be judged that it exceeded.

請求項記載の電流異常検出回路によれば、記憶手段に、請求項における時間データの差に相当するデータ値を予め記憶しておく。そして、異常判定手段は、記憶手段に記憶されている前回の時間データより、前記差に相当するデータ値を減算したデータを時間計測手段によって今回計測された時間データと比較する。したがって、異常を判定する場合の許容値を事前にデータにより設定して、判定処理を容易に行うことができる。 According to the current abnormality detection circuit of the third aspect, the data value corresponding to the time data difference in the second aspect is stored in advance in the storage means. Then, the abnormality determination unit compares the data obtained by subtracting the data value corresponding to the difference from the previous time data stored in the storage unit with the time data measured this time by the time measurement unit. Therefore, it is possible to easily perform the determination process by setting an allowable value in the case of determining abnormality in advance with data.

請求項記載の電流異常検出回路によれば、電流変化検出手段を構成する時間計測手段は、負荷の端子電圧を第1基準電圧と比較する第1コンパレータの出力信号が変化した時点から、前記端子電圧を第2基準電圧と比較する第2コンパレータの出力信号が変化した時点まで計時動作を行う。したがって、2つのコンパレータの出力信号に基づいて時間計測手段の計時動作を制御することで、評価対象とする計測時間を簡単に得ることができる。 According to the current abnormality detection circuit of claim 4, the time measuring means constituting the current change detecting means starts from the time when the output signal of the first comparator that compares the terminal voltage of the load with the first reference voltage changes. The clocking operation is performed until the output signal of the second comparator that compares the terminal voltage with the second reference voltage changes. Therefore, by controlling the time measuring operation of the time measuring means based on the output signals of the two comparators, the measurement time to be evaluated can be easily obtained.

請求項記載の電流異常検出回路によれば、時間計測手段は、第1コンパレータ,第2コンパレータの出力信号が入力されるEXORゲートの出力信号が有意レベルを示す期間に計時動作を行う。すなわち、EXORゲートの出力信号が有意レベルを示す期間は、評価対象とする計測時間に相当する期間となるから、時間計測手段が当該期間だけ計時動作を行うことで、評価対象とする計測時間を一層間簡単に得ることができる。 According to the current abnormality detection circuit of the fifth aspect , the time measuring means performs the time measuring operation in a period in which the output signal of the EXOR gate to which the output signals of the first comparator and the second comparator are input has a significant level. In other words, the period in which the output signal of the EXOR gate shows a significant level is a period corresponding to the measurement time to be evaluated, so that the time measurement means performs the time measuring operation only during the period, so that the measurement time to be evaluated is One layer can be easily obtained.

以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明する。図1は、電流異常検出回路の全体構成を示す。電源とグランドとの間には、PチャネルMOSFET1(駆動用トランジスタ)とL負荷であるコイル2との直列回路,電流源3と可変抵抗素子4との直列回路,電流源5と可変抵抗素子6との直列回路が並列に接続されている。そして、FET1とコイル2との共通接続点は、第1コンパレータ7(電流変化検出手段),第2コンパレータ8(電流変化検出手段)の非反転入力端子に共通に接続されており、電流源3と可変抵抗素子4との共通接続点は第1コンパレータ7の反転入力端子に、電流源5と可変抵抗素子6との共通接続点は第2コンパレータ8の反転入力端子にそれぞれ接続されている。
尚、電流源3,5により供給される定電流Iが同じ値である場合、可変抵抗素子4の抵抗値R1と可変抵抗素子6の抵抗値R2とは、(R1<R2)となるように設定される。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows the overall configuration of the current abnormality detection circuit. Between the power source and the ground, a series circuit of a P-channel MOSFET 1 (driving transistor) and a coil 2 as an L load, a series circuit of a current source 3 and a variable resistance element 4, a current source 5 and a variable resistance element 6 Are connected in parallel. The common connection point between the FET 1 and the coil 2 is connected in common to the non-inverting input terminals of the first comparator 7 (current change detection means) and the second comparator 8 (current change detection means). And the variable resistance element 4 are connected to the inverting input terminal of the first comparator 7, and the common connection point of the current source 5 and the variable resistance element 6 is connected to the inverting input terminal of the second comparator 8.
When the constant current I supplied from the current sources 3 and 5 has the same value, the resistance value R1 of the variable resistance element 4 and the resistance value R2 of the variable resistance element 6 are (R1 <R2). Is set.

第1コンパレータ7,第2コンパレータ8の出力端子は、フリップフロップ9,10のデータ入力端子INにそれぞれ接続されており、フリップフロップ9,10のデータ出力端子OUTは、EXORゲート11(時間計測手段)の入力端子にそれぞれ接続されている。フリップフロップ9,10のクロック入力端子CLKには、図示しないクロック出力回路より、所定周波数のクロック信号が与えられる。   The output terminals of the first comparator 7 and the second comparator 8 are connected to the data input terminals IN of the flip-flops 9 and 10, respectively. The data output terminal OUT of the flip-flops 9 and 10 is connected to the EXOR gate 11 (time measuring means). ) Input terminals. The clock input terminal CLK of the flip-flops 9 and 10 is supplied with a clock signal having a predetermined frequency from a clock output circuit (not shown).

EXORゲート11の出力端子は、タイマカウンタ12(時間計測手段)のカウントイネーブル端子CEに接続されており、タイマカウンタ12のカウントデータは、書き込み制御ロジック部13に与えられる。書込み制御ロジック部13は、例えばCPLD(Complex Programmable Logic Device)などで構成されるハードウエアロジック回路であり、タイマカウンタ12のカウントデータを読み込むと、そのデータをEEPROM14(記憶手段)に書き込むように設定されている。そして、EXORゲート11の出力端子は、書込み制御ロジック部13のトリガ入力端子にも接続されており、書込み制御ロジック部13は、EXORゲート11より出力される信号の立下りエッジをトリガとして、書き込み制御を開始するようになっている。   The output terminal of the EXOR gate 11 is connected to the count enable terminal CE of the timer counter 12 (time measuring means), and the count data of the timer counter 12 is given to the write control logic unit 13. The write control logic unit 13 is a hardware logic circuit composed of, for example, a CPLD (Complex Programmable Logic Device), and is set so that when the count data of the timer counter 12 is read, the data is written to the EEPROM 14 (storage means). Has been. The output terminal of the EXOR gate 11 is also connected to the trigger input terminal of the write control logic unit 13, and the write control logic unit 13 uses the falling edge of the signal output from the EXOR gate 11 as a trigger for writing. Control is started.

また、書込み制御ロジック部13がタイマカウンタ12より読み出したデータは、EEPROM14に書き込まれる以前の段階でラッチされ、比較器(マグニチュードコンパレータ)15U,15Dに出力されるようになっている。そして、EEPROM14は、書込み制御ロジック部13により書き込まれたデータを、加減算部16を介して比較器15U,15D(異常判定手段)に比較用閾値データとして出力する。   The data read from the timer counter 12 by the write control logic unit 13 is latched before being written to the EEPROM 14 and output to the comparators (magnitude comparators) 15U and 15D. Then, the EEPROM 14 outputs the data written by the write control logic unit 13 to the comparators 15U and 15D (abnormality determination means) through the adder / subtractor 16 as comparison threshold data.

この場合、EEPROM14には、書込み制御ロジック部13により前回書き込まれたデータCD_Oを基準として、電流異常を判定するための許容値データαが予め書き込み設定されており、加減算部16にデータCD_O,データαを出力する。すると、加減算部16は、両者を加算したデータ(CD_O+α)を比較器15Uに出力し、両者を減算したデータ(CD_O−α)を比較器15Dに出力する。   In this case, an allowable value data α for determining a current abnormality is set in advance in the EEPROM 14 with reference to the data CD_O previously written by the write control logic unit 13, and the data CD_O, data α is output. Then, the addition / subtraction unit 16 outputs the data (CD_O + α) obtained by adding both to the comparator 15U, and outputs the data (CD_O−α) obtained by subtracting both to the comparator 15D.

すなわち、比較器15U,15Dは、前回EEPROM14に書き込まれているデータCD_Oに許容値データαを加減算した結果を比較基準として、タイマカウンタ12により今回計測された時間データCD_Nと比較する。比較器15Uは、
CD_N>(CD_O+α)
であれば、比較結果信号をハイレベルに変化させ、比較器15Dは、
CD_N<(CD_O−α)
であれば、比較結果信号をハイレベルに変化させる。
そして、比較器15U,15Dの比較結果は、ORゲート17(異常判定手段)の入力端子にそれぞれ与えられ、ORゲート17の出力信号が、ハイアクティブの異常判定信号となる。以上が、電流異常検出回路18を構成する。
That is, the comparators 15U and 15D compare the time data CD_N measured this time by the timer counter 12 with the result obtained by adding / subtracting the allowable value data α to / from the data CD_O written in the EEPROM 14 last time as a comparison reference. The comparator 15U is
CD_N> (CD_O + α)
If so, the comparison result signal is changed to a high level, and the comparator 15D
CD_N <(CD_O−α)
If so, the comparison result signal is changed to a high level.
The comparison results of the comparators 15U and 15D are respectively supplied to the input terminals of the OR gate 17 (abnormality determination means), and the output signal of the OR gate 17 becomes a high active abnormality determination signal. The above constitutes the current abnormality detection circuit 18.

次に、本実施例の作用について、図2及び図3も参照して説明する。FET1のゲートには、図示しない駆動制御回路によりPWM信号が出力され、FET1は、そのPWM信号によりオンオフ制御されて、コイル2に対して断続的に通電を行う。
図2は、FET1がターンオンした場合に、コイル2に流れる電流ILの変化を示すものである。FET1を介して通電される電流量が正常である場合は、電流ILの上昇度合は、図中に破線で示すように、時刻t1で所定値It1に、時刻t2で所定値It2に達するような傾きとなる。
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIGS. A PWM signal is output to the gate of the FET 1 by a drive control circuit (not shown), and the FET 1 is ON / OFF controlled by the PWM signal to intermittently energize the coil 2.
FIG. 2 shows changes in the current IL flowing through the coil 2 when the FET 1 is turned on. When the amount of current passed through the FET 1 is normal, the degree of increase in the current IL reaches a predetermined value It1 at time t1 and reaches a predetermined value It2 at time t2, as indicated by a broken line in the figure. It becomes an inclination.

これに対して、例えばコイル2に対してレアショートが発生することなどにより、通電電流量が増加した場合は、電流ILの上昇度合は、図中に実線で示すように、時刻t1’(<t1)で所定値It1に、時刻t2’(<t2)で所定値It2に達するような、より急峻な傾きとなる。尚、図1において、コイル2に対して並列接続されるように破線で示した抵抗素子は、レアショート発生時の等価抵抗のイメージである。また、デッドショートが発生した場合には、電流変化の傾きは一層急峻となる。   On the other hand, when the amount of energized current increases due to, for example, a rare short occurring in the coil 2, the degree of increase of the current IL is the time t1 ′ (< The slope becomes steep so as to reach the predetermined value It1 at t1) and the predetermined value It2 at time t2 '(<t2). In FIG. 1, the resistance elements indicated by broken lines so as to be connected in parallel to the coil 2 are images of equivalent resistance when a rare short occurs. In addition, when a dead short occurs, the current change has a steeper slope.

そこで、コイル2の抵抗分を考慮して、可変抵抗素子4,6の抵抗値を調整し、
Vt1=R1・I,Vt2=R2・I
となるように設定しておく。電圧Vt1,Vt2(第1,第2基準電圧)は、電流It1,It2が流れた場合のコイル2の端子電圧に対応させる。すると、図3に示すように、第1コンパレータ7の出力信号は、電流ILが所定値It1を超えた時点でハイレベルに変化し、第2コンパレータ8の出力信号は、電流ILが所定値It2を超えた時点でハイレベルに変化する。
Therefore, in consideration of the resistance of the coil 2, the resistance values of the variable resistance elements 4 and 6 are adjusted,
Vt1 = R1 ・ I, Vt2 = R2 ・ I
Set to be. The voltages Vt1 and Vt2 (first and second reference voltages) correspond to the terminal voltage of the coil 2 when the currents It1 and It2 flow. Then, as shown in FIG. 3, the output signal of the first comparator 7 changes to high level when the current IL exceeds the predetermined value It1, and the output signal of the second comparator 8 has the current IL of the predetermined value It2. It changes to a high level when exceeding.

EXORゲート11は、コンパレータ7,8の出力信号の排他的論理和をとるので、前者の信号がハイレベルに変化した時点から、後者の信号がハイレベルに変化する時点まで、EXORゲート11の出力信号はハイレベル(有意)となる。したがって、前記出力信号がハイレベルとなる期間の長さは電流ILの傾き度合に相当しており、前記期間が長ければ傾きは緩慢であり、前記期間が短ければ傾きが急峻であることを示す。この期間長は個別の設計に応じて異なるが、一例としては数ms〜数100μs程度になると想定される。   Since the EXOR gate 11 takes an exclusive OR of the output signals of the comparators 7 and 8, the output of the EXOR gate 11 from the time when the former signal changes to high level to the time when the latter signal changes to high level. The signal becomes high level (significant). Therefore, the length of the period during which the output signal is at a high level corresponds to the slope of the current IL, indicating that the slope is slow when the period is long, and the slope is steep when the period is short. . This period length varies depending on the individual design, but as an example, it is assumed to be about several ms to several hundreds of μs.

そして、タイマカウンタ12は、上記出力信号がハイレベルとなる期間だけカウント動作するので、そのカウントデータの大小は、電流ILの傾き度合を示す。書込み制御ロジック部13は、EXORゲート11の出力信号の立下りエッジでトリガされてロジックシーケンスを開始し、タイマカウンタ12のカウントデータをラッチしてから、所定時間の経過後に、ラッチしたデータをEEPROM14に書き込む。
すると、上述したように、比較器15U,15Dは、前回EEPROM14に書き込まれているデータCD_Oに許容値データαが加減算された結果を比較基準として、タイマカウンタ12により今回計測された時間データCD_Nと比較する。図3(a)は、電流ILの通電量が正常な場合であり、図2に示す時間(t2−t1)に相当する。
Since the timer counter 12 counts only during the period when the output signal is at a high level, the magnitude of the count data indicates the degree of inclination of the current IL. The write control logic unit 13 is triggered by the falling edge of the output signal of the EXOR gate 11 to start a logic sequence, latches the count data of the timer counter 12, and after the predetermined time elapses, the latched data is stored in the EEPROM 14. Write to.
Then, as described above, the comparators 15U and 15D use the time data CD_N measured this time by the timer counter 12 based on the result obtained by adding / subtracting the allowable value data α to / from the data CD_O written in the EEPROM 14 last time. Compare. FIG. 3A shows a case where the amount of current IL supplied is normal and corresponds to the time (t2-t1) shown in FIG.

一方、図3(b)は、電流ILの通電量が過剰な場合であり、図2に示す時間(t2’−t1’)に相当する。この場合、比較器15Uでは、
CD_N<(CD_O−α)
となり、比較結果信号をハイレベルに変化させる。したがって、ORゲート17は、異常判定信号を出力することになる。
On the other hand, FIG. 3B shows a case where the energization amount of the current IL is excessive, and corresponds to the time (t2′−t1 ′) shown in FIG. In this case, the comparator 15U
CD_N <(CD_O−α)
Thus, the comparison result signal is changed to a high level. Therefore, the OR gate 17 outputs an abnormality determination signal.

また、オープン系の故障が発生した場合は、コイル2に対する通電が行われないため、電流ILは「0」のままとなる。この場合、比較器15Dにおいて、
CD_N≧(CD_O+α)
となり、比較結果信号をハイレベルに変化させる。したがって、ORゲート17は、この場合も異常判定信号を出力する。
When an open system failure occurs, the coil 2 is not energized, and the current IL remains “0”. In this case, in the comparator 15D,
CD_N ≧ (CD_O + α)
Thus, the comparison result signal is changed to a high level. Therefore, the OR gate 17 also outputs an abnormality determination signal in this case.

以上のように本実施例によれば、電流異常検出回路18は、FET1がターンオンした場合に、コイル2に流れる電流ILが変化する状態を検出し、その電流ILが所定範囲を超えて変化したことを検出することで電流異常を判定するようにした。したがって、コイル2に過剰な電流が流れようとした場合でも極めて早い段階で異常判定ができ、過電流が通電される時間を短くすることができる。
具体的には、コイル2の端子電圧を、第1コンパレータ7,第2コンパレータ8によって第1基準電圧Vt1と、第2基準電圧Vt2とそれぞれ比較し、前記端子電圧が第1基準電圧Vt1を超えた時点から第2基準電圧Vt2を超えるまでの時間を、EXORゲート11及びタイマカウンタ12により計測する。
As described above, according to the present embodiment, the current abnormality detection circuit 18 detects a state in which the current IL flowing through the coil 2 changes when the FET 1 is turned on, and the current IL has changed beyond a predetermined range. By detecting this, a current abnormality is determined. Therefore, even when an excessive current is about to flow through the coil 2, an abnormality can be determined at an extremely early stage, and the time during which the overcurrent is energized can be shortened.
Specifically, the terminal voltage of the coil 2 is compared with the first reference voltage Vt1 and the second reference voltage Vt2 by the first comparator 7 and the second comparator 8, respectively, and the terminal voltage exceeds the first reference voltage Vt1. The time from the point in time until the second reference voltage Vt2 is exceeded is measured by the EXOR gate 11 and the timer counter 12.

そして、タイマカウンタ12により計測された時間データをEEPROM14に記憶し、そのEEPROM14に許容データ値αも予め記憶しておき、比較器15は、今回の計測時間CD_Nと、EEPROM14に記憶されている前回の時間データCD_Oとの差がαを超えると、即ち、計測時間CD_Nが所定範囲[(CD_O−α)≦CD_N≦(CD_O+α)]を超えて変化すると異常を判定する。   Then, the time data measured by the timer counter 12 is stored in the EEPROM 14, the allowable data value α is also stored in the EEPROM 14 in advance, and the comparator 15 stores the current measurement time CD_N and the previous time stored in the EEPROM 14. When the difference from the time data CD_O exceeds α, that is, when the measurement time CD_N changes beyond a predetermined range [(CD_O−α) ≦ CD_N ≦ (CD_O + α)], an abnormality is determined.

従って、FET1がターンオンした際にコイル2に通電される電流変化の傾きを、タイマカウンタ12により計測された時間で評価して、負荷電流ILの変化が正常であるか異常であるかを判定することができる。また、前回計測されてEEPROM14に記憶されている時間データCD_Oが正常であることを前提に基準とし、今回計測した時間データCD_Nとの差がαよりも大きい場合に、電流変化が所定範囲を超えたと判断できる。更に、異常を判定する場合の許容値αを事前にデータにより設定して、判定処理を容易に行うことができる。   Therefore, the gradient of the current change that is passed through the coil 2 when the FET 1 is turned on is evaluated by the time measured by the timer counter 12 to determine whether the change in the load current IL is normal or abnormal. be able to. Further, on the assumption that the time data CD_O measured last time and stored in the EEPROM 14 is normal, the current change exceeds a predetermined range when the difference from the time data CD_N measured this time is larger than α. Can be judged. Furthermore, it is possible to easily perform the determination process by setting the allowable value α in the case of determining abnormality by data in advance.

また、2つのコンパレータ7,8の出力信号に基づき、EXORゲート11を介して得られる排他的論理和信号が有意レベルを示す間にタイマカウンタ12が計時動作を行うように制御することで、評価対象とする計測時間CD_Nを簡単に得ることができる。   In addition, based on the output signals of the two comparators 7 and 8, the timer counter 12 is controlled so as to perform the time counting operation while the exclusive OR signal obtained through the EXOR gate 11 shows a significant level, thereby evaluating The target measurement time CD_N can be easily obtained.

本発明は上記し且つ図面に記載した実施例にのみ限定されるものではなく、以下のような変形または拡張が可能である。
可変抵抗素子4,6に替えて、所定の抵抗値を有する抵抗素子を用いても良い。
フリップフロップ9,10は、必要に応じて配置すれば良い。
比較器15Dだけを設けてORゲート17を削除し、比較器15Dの比較結果信号のみによって異常判定を行っても良い。
タイマカウンタ12により計測されたデータ値を、毎回EEPROM14に記憶させて、前回のデータと今回のデータとを比較する必要はなく、予め定めた基準データ(許容値αに相当する分を含む)をEEPROM14に記憶させておき、その基準データとタイマカウンタ12により計測されたデータ値とを比較しても良い。またその場合、記憶手段には、PROMやツェナーザップを使用しても良い。
The present invention is not limited to the embodiments described above and shown in the drawings, and the following modifications or expansions are possible.
Instead of the variable resistance elements 4 and 6, a resistance element having a predetermined resistance value may be used.
The flip-flops 9 and 10 may be arranged as necessary.
Only the comparator 15D may be provided, the OR gate 17 may be deleted, and the abnormality determination may be performed only by the comparison result signal of the comparator 15D.
It is not necessary to store the data value measured by the timer counter 12 in the EEPROM 14 every time and compare the previous data with the current data, and the predetermined reference data (including the amount corresponding to the allowable value α). The reference data may be stored in the EEPROM 14 and the data value measured by the timer counter 12 may be compared. In that case, PROM or zener zap may be used as the storage means.

タイマカウンタ12のカウントイネーブルCEがロウアクティブである場合には、EXORゲート11の出力信号を反転させて与えれば良い。
また、EXORゲート11を削除して、タイマカウンタ12のカウント開始,停止を、コンパレータ7,8の出力信号で直接制御しても良い。
負荷はコイル2に限ることなく、例えば、Hブリッジを構成する下側(グランド側)のMOSFETを負荷としても良い。
駆動用トランジスタは、PチャネルMOSFETやバイポーラトランジスタでも良く、また、ロウサイド駆動方式に適用しても良い。
When the count enable CE of the timer counter 12 is low active, the output signal of the EXOR gate 11 may be inverted and given.
Further, the EXOR gate 11 may be deleted, and the count start and stop of the timer counter 12 may be directly controlled by the output signals of the comparators 7 and 8.
The load is not limited to the coil 2, and, for example, a lower (ground side) MOSFET constituting the H bridge may be used as the load.
The driving transistor may be a P-channel MOSFET or a bipolar transistor, or may be applied to a low-side driving method.

本発明の一実施例であり、電流異常検出回路の全体構成を示す図The figure which is one Example of this invention, and shows the whole structure of a current abnormality detection circuit FETがターンオンした場合に、コイルに流れる電流ILの変化を示す図The figure which shows the change of the electric current IL which flows into a coil when FET turns on 回路動作を示すタイミングチャートTiming chart showing circuit operation

符号の説明Explanation of symbols

図面中、1はPチャネルMOSFET(駆動用トランジスタ)、2はコイル(負荷)、7は第1コンパレータ(電流変化検出手段)、8は第2コンパレータ(電流変化検出手段)、11はEXORゲート(時間計測手段)、12はタイマカウンタ(時間計測手段)、14はEEPROM(記憶手段)、15は比較器(異常判定手段)、17はORゲート(異常判定手段)、18は電流異常検出回路を示す。   In the drawing, 1 is a P-channel MOSFET (driving transistor), 2 is a coil (load), 7 is a first comparator (current change detection means), 8 is a second comparator (current change detection means), and 11 is an EXOR gate ( (Time measurement means), 12 is a timer counter (time measurement means), 14 is an EEPROM (storage means), 15 is a comparator (abnormality determination means), 17 is an OR gate (abnormality determination means), and 18 is a current abnormality detection circuit. Show.

Claims (5)

電源とグランドとの間において、負荷と共に直列に接続される駆動用トランジスタがターンオンした場合に、前記負荷に流れる電流が変化する状態を検出する電流変化検出手段と、
前記電流変化検出手段により、前記電流が所定範囲を超えて変化したことが検出されると異常を判定する異常判定手段とを備え
前記電流変化検出手段は、前記負荷の端子電圧を、第1基準電圧と、この第1基準電圧よりも高い電位に設定される第2基準電圧とそれぞれ比較し、前記端子電圧が前記第1基準電圧を超えた時点から前記端子電圧が前記第2基準電圧を超えるまでの時間を計測する時間計測手段により構成され、
前記異常判定手段は、前記時間計測手段により計測された時間が前記所定範囲に相当する時間外になると異常を判定することを特徴とする電流異常検出回路。
A current change detecting means for detecting a state in which a current flowing through the load changes when a driving transistor connected in series with the load is turned on between the power source and the ground;
An abnormality determining means for determining an abnormality when the current change detecting means detects that the current has changed beyond a predetermined range ;
The current change detection means compares the terminal voltage of the load with a first reference voltage and a second reference voltage set to a potential higher than the first reference voltage, and the terminal voltage is the first reference voltage. A time measuring means for measuring the time from when the voltage exceeds the time until the terminal voltage exceeds the second reference voltage,
The current abnormality detection circuit , wherein the abnormality determination means determines an abnormality when a time measured by the time measurement means is outside a time corresponding to the predetermined range .
前記電流変化検出手段により計測された時間データが記憶される記憶手段を備え、
前記異常判定手段は、前記記憶手段に記憶されている前回の時間データと、前記時間計測手段によって今回計測された時間データとの差が前記所定範囲に相当する時間外になると異常を判定することを特徴とする請求項1記載の電流異常検出回路。
Storage means for storing time data measured by the current change detection means ;
The abnormality determining means determines an abnormality when a difference between the previous time data stored in the storage means and the time data measured this time by the time measuring means is outside the time corresponding to the predetermined range. The current abnormality detection circuit according to claim 1.
前記記憶手段には、前記差に相当するデータ値が予め記憶されており、
前記異常判定手段は、前記記憶手段に記憶されている前回の時間データより、前記前記差に相当するデータ値を減算したデータを、前記時間計測手段によって今回計測された時間データと比較することを特徴とする請求項2記載の電流異常検出回路。
In the storage means, a data value corresponding to the difference is stored in advance,
The abnormality determination means compares the data obtained by subtracting the data value corresponding to the difference from the previous time data stored in the storage means with the time data currently measured by the time measurement means. The current abnormality detection circuit according to claim 2, wherein:
前記電流変化検出手段は、
前記負荷の端子電圧を前記第1基準電圧と比較する第1コンパレータと、
前記負荷の端子電圧を前記第2基準電圧と比較する第2コンパレータとを備え、
前記時間計測手段は、前記第1コンパレータの出力信号が変化した時点から前記第2コンパレータの出力信号が変化した時点まで、計時動作を行うことを特徴とする請求項1ないし3の何れかに記載の電流異常検出回路。
The current change detection means includes
A first comparator for comparing a terminal voltage of the load with the first reference voltage;
A second comparator that compares the terminal voltage of the load with the second reference voltage;
4. The time measuring means performs a time measuring operation from a time point when an output signal of the first comparator changes to a time point when an output signal of the second comparator changes. Current abnormality detection circuit.
前記第1コンパレータ,前記第2コンパレータの出力信号が入力されるEXORゲートを備え、
前記時間計測手段は、前記EXORゲートの出力信号が有意レベルを示す期間に計時動作を行うことを特徴とする請求項4記載の電流異常検出回路。
An EXOR gate to which output signals of the first comparator and the second comparator are input;
5. The current abnormality detection circuit according to claim 4 , wherein the time measuring means performs a time measuring operation during a period in which an output signal of the EXOR gate shows a significant level .
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