JP5222404B2 - スイッチング信号を出力するための安全回路 - Google Patents
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Description
μCB 評価回路(マイクロコントローラ)
VDD 給電電圧
VSS 基準電位
P24 給電電圧
OUTA1 不確実な出力端(ドライバ用の駆動制御信号)
OUTB1 不確実な出力端(ドライバ用の駆動制御信号)
PL プログラマブル論理回路
PL1 テスト監視装置
PL2 電流評価回路
PL3 評価回路に対するインタフェース
INA 入力端(ドライバ用の駆動制御信号)
INB 入力端(ドライバ用の駆動制御信号)
INA1 入力端(ドライバ用の駆動制御信号)
INA2 入力端(ドライバ用の駆動制御信号)
INB1 入力端(ドライバ用の駆動制御信号)
INB2 入力端(ドライバ用の駆動制御信号)
OUTA 確実な出力端(ドライバ用の駆動制御信号)
OUTB 確実な出力端(ドライバ用の駆動制御信号)
FBA フィードバック入力端(ドライバ用の駆動制御信号)
FBB フィードバック入力端(ドライバ用の駆動制御信号)
TRA 電子的スイッチ
TRB 電子的スイッチ
OUT(P) 第1の端子
OUT(M) 第1の端子
KLA 第2の端子
KLB 第2の端子
LA 負荷
R11 抵抗
R12 抵抗
R13 抵抗
R21 抵抗
R22 抵抗
R23 抵抗
R31 抵抗
R32 抵抗
R33 抵抗
R51 抵抗
R52 抵抗
R53 抵抗
ISA1 電流測定用の入力端
ISA2 電流測定用の入力端
ISB1 電流測定用の入力端
ISB2 電流測定用の入力端
AWA 電流評価ユニット
AWB 電流評価ユニット
G1 ゲート
K1 コンパレータ
Ref1 基準入力端
G2A ANDゲート
G3A ANDゲート
G4A1 XORゲート
G4A2 XORゲート
K2 コンパレータ
Ref2 基準入力端
G2B ANDゲート
G3B ANDゲート
G4B1 XORゲート
G4B2 XORゲート
CLKA クロック
CLKB クロック
MFA 単安定マルチバイブレータ
MFB 単安定マルチバイブレータ
KVA 通信接続部
KVB 通信接続部
RA シャント抵抗
RB シャント抵抗
STA1 状態入力端
STA2 状態入力端
STB1 状態入力端
STB2 状態入力端
I_STATE 電流状態出力端
Claims (10)
- 負荷(LA)への給電の遮断を制御するための電流回路を保安用に遮断するための少なくとも1つのスイッチ(TRA,TRB)に対してスイッチング信号を出力するための安全回路であって、
少なくとも1つの評価回路(μCA,μCB)およびプログラマブル論理回路(PL)を有し、
前記少なくとも1つの評価回路(μCA,μCB)は各出力端(OUTA1,OUTB1;OUTA2,OUTB2)において、前記少なくとも1つのスイッチ(TRA,TRB)に対してそれぞれ不確実な駆動制御信号を出力し、
前記不確実な駆動制御信号は、前記プログラマブル論理回路(PL)の各入力端(INA1,INB1;INA2,INB2)へ供給され、
前記プログラマブル論理回路(PL)は前記少なくとも1つのスイッチ(TRA,TRB)を確実な駆動制御信号によって駆動制御するために、該少なくとも1つのスイッチ(TRA,TRB)に接続されており、
前記プログラマブル論理回路(PL)は、動作中に前記少なくとも1つのスイッチ(TRA,TRB)の各動作に障害が無いか否かをテストおよび監視するテスト監視装置として構成されており、
前記少なくとも1つのスイッチ(TRA,TRB)の、電位に接続された確実な第1の端子(OUT(P),OUT(M))は、該第1の端子(OUT(P),OUT(M))の電位状態の監視のために、前記プログラマブル論理回路(PL)の各フィードバック入力端(FBA,FBB)に接続されており、
動作に障害がない場合には、前記少なくとも1つのスイッチ(TRA,TRB)の各第1の端子(OUT(P),OUT(M))の電位状態は、該少なくとも1つのスイッチ(TRA,TRB)の確実な駆動制御信号に相応する、安全回路において、
前記プログラマブル論理回路(PL)は、テストパルスを発生させるためのテストパルス発生手段(CLK,MF)を有し、
前記テストパルス発生手段(CLK,MF)によって発生したテストパルスは、前記プログラマブル論理回路(PL)の各入力端(INA1,INB1;INA2,INB2)に入力された、前記少なくとも1つの評価回路(μCA,μCB)の駆動制御信号に重畳され、
前記少なくとも1つのスイッチ(TRA,TRB)が規定通りに動作している場合、前記テストパルスは各フィードバック入力端(FBA,FBB)において検出可能である
ことを特徴とする、安全回路。 - 前記少なくとも1つのスイッチ(TRA,TRB)は、相互に直列接続された2つのスイッチ(TRA,TRB)である、請求項1記載の安全回路。
- 前記少なくとも1つの評価回路(μCA,μCB)は2つであり、
前記評価回路(μCA,μCB)は各出力端(OUTA1,OUTB1;OUTA2,OUTB2)においてそれぞれ、各スイッチ(TRA,TRB)に対して不確実な駆動制御信号を出力する、請求項1または2記載の安全回路。 - 負荷(LA)への給電の遮断を制御するための電流回路を保安用に遮断するための2つのスイッチ(TRA,TRB)に対してスイッチング信号を出力するための安全回路であって、
2つの評価回路(μCA,μCB)およびプログラマブル論理回路(PL)を有し、
前記2つの評価回路(μCA,μCB)は各出力端(OUTA1,OUTB1;OUTA2,OUTB2)において、前記2つのスイッチ(TRA,TRB)に対してそれぞれ不確実な駆動制御信号を出力し、
前記不確実な駆動制御信号は、前記プログラマブル論理回路(PL)の各入力端(INA1,INB1;INA2,INB2)へ供給され、
前記プログラマブル論理回路(PL)は前記2つのスイッチ(TRA,TRB)を確実な駆動制御信号によって駆動制御するために、該2つのスイッチ(TRA,TRB)に接続されており、
前記プログラマブル論理回路(PL)は、動作中に前記2つのスイッチ(TRA,TRB)の各動作に障害が無いか否かをテストおよび監視するテスト監視装置として構成されており、
前記2つのスイッチ(TRA,TRB)の、電位に接続された確実な第1の端子(OUT(P),OUT(M))は、該第1の端子(OUT(P),OUT(M))の電位状態の監視のために、前記プログラマブル論理回路(PL)の各フィードバック入力端(FBA,FBB)に接続されており、
動作に障害がない場合には、前記2つのスイッチ(TRA,TRB)の各第1の端子(OUT(P),OUT(M))の電位状態は、該2つのスイッチ(TRA,TRB)の確実な駆動制御信号に相応することを特徴とする、安全回路。 - 前記2つのスイッチ(TRA,TRB)は、相互に直列接続された2つのスイッチ(TRA,TRB)である、請求項4記載の安全回路。
- 各端子(OUT(P),OUT(M))の状態が前記プログラマブル論理回路の冗長的なレジスタに書き込まれるか、または、前記少なくとも1つの評価回路(μCA,μCB)の冗長的なレジスタに書き込まれる、請求項1から5までのいずれか1項記載の安全回路。
- 各スイッチ(TRA,TRB)ごとに過電流を識別するための過電流識別手段が設けられており、
前記過電流識別手段は、各スイッチング区間を流れる電流を監視するように構成されている、請求項1から6までのいずれか1項記載の安全回路。 - 前記プログラマブル論理回路は、前記少なくとも1つの評価回路(μCA,μCB)に対する通信接続部を有し、
前記通信接続部はとりわけシリアル通信接続部である、請求項1から7までのいずれか1項記載の安全回路。 - 前記通信接続部を介して高信頼性のプロトコルを使用してデータ交換が行われる、請求項8記載の安全回路。
- 前記プログラマブル論理回路はFPGAまたはASICとして構成されている、請求項1から9までのいずれか1項記載の安全回路。
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