JP5609805B2 - Load drive device - Google Patents

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Description

本発明は、負荷駆動装置に関するものである。   The present invention relates to a load driving device.

従来より、車載された負荷(モータ等)をPWM制御によって駆動する負荷駆動装置が提供されている。この種の駆動システムでは、例えば負荷への通電電流を駆動MOSのスイッチング動作によって制御するように構成されており、更に、過電流保護機能を備え、短絡などによって過電流が流れたときにこの過電流状態を検出して保護動作を行うように構成されている。なお、このような負荷駆動装置に関連する技術としては、例えば特許文献1〜3のようなものが提供されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, a load driving device that drives a load (such as a motor) mounted on a vehicle by PWM control is provided. In this type of drive system, for example, the current supplied to the load is controlled by a switching operation of the drive MOS, and further, an overcurrent protection function is provided, and this overcurrent flows when an overcurrent flows due to a short circuit or the like. It is configured to detect a current state and perform a protection operation. In addition, as a technique relevant to such a load drive device, things like patent documents 1-3 are provided, for example.

特開2006−238673公報JP 2006-238673 A 特開平8−182312公報JP-A-8-183212 特開平2000−245142公報JP 2000-245142 A

ところで、上記のような負荷駆動装置では駆動周波数の高周波化が求められる場合がある。例えば、車載用の負荷駆動装置では、AM帯、スマートキー帯、FM帯、テレビ帯等のノイズが印加されることがあるため、このようなノイズを低減するためにコンデンサやコイルを搭載している。このような構成の場合、駆動周波数を大きくすると充放電のリップルを抑えることができ、コンデンサやコイルの規模を抑えることができるため、回路全体の小型化を図ることができる。   By the way, in the load driving device as described above, there is a case where a high driving frequency is required. For example, in an in-vehicle load drive device, noises such as AM band, smart key band, FM band, and TV band may be applied. Therefore, capacitors and coils are mounted to reduce such noise. Yes. In such a configuration, when the drive frequency is increased, charge / discharge ripples can be suppressed, and the scale of the capacitors and coils can be suppressed. Therefore, the entire circuit can be reduced in size.

しかしながら、上記のように駆動トランジスタのスイッチング動作によって負荷電流を制御する構成では、駆動トランジスタのオン動作の開始からオン抵抗が安定するまでにある程度の時間が必要となるため、例えばスイッチングの周波数が高くなり、オン時間が短くなると、オン時間中に駆動トランジスタのオン抵抗が安定しにくくなってしまう。即ち、オン時間中に駆動トランジスタを流れる電流を安定させにくくなってしまい、このような不安定な状態で過電流の検出を行うと、過電流を誤検出することが懸念され、検出精度の低下を招いてしまうことになる。   However, in the configuration in which the load current is controlled by the switching operation of the driving transistor as described above, a certain amount of time is required from the start of the on-operation of the driving transistor until the on-resistance is stabilized. Thus, when the on-time is shortened, the on-resistance of the drive transistor becomes difficult to stabilize during the on-time. That is, it becomes difficult to stabilize the current flowing through the drive transistor during the on-time, and if overcurrent is detected in such an unstable state, there is a concern that overcurrent may be erroneously detected, resulting in a decrease in detection accuracy. Will be invited.

ここで、先行文献について検討すると、特許文献1の技術では、インバータ回路に過電流保護回路(6)を介在させ、入力電源の周波数を変化させて出力している。過電流保護回路(6)には、過電流検出手段(4)と、過電流検出時にインバータの出力周波数を予め設定された一定の周波数に低下させる周波数制御手段(5)とが設けられており、過電流検出手段(4)は、所定時間ごとに電流状態を検知し、過電流状態が所定時間内に所定回検出されたときにインバータの出力を停止している。周波数制御手段(5)は所定時間経過後に通常制御に復帰するように制御を行っている。この技術では、定常動作中に過電流を検出した時にはインバータの出力周波数を一定に定められた一定の周波数に下げるように制御を行っているが、過電流を検出するときの周波数(定常時の周波数)に関しては何ら特徴的な構成が言及されておらず、高い周波数でスイッチング動作を行おうとしたときの上述の課題を解消し得るものではない。   Here, considering the prior literature, in the technique of Patent Document 1, an overcurrent protection circuit (6) is interposed in the inverter circuit, and the frequency of the input power supply is changed and output. The overcurrent protection circuit (6) is provided with overcurrent detection means (4) and frequency control means (5) for reducing the output frequency of the inverter to a predetermined constant frequency when overcurrent is detected. The overcurrent detection means (4) detects the current state every predetermined time, and stops the output of the inverter when the overcurrent state is detected a predetermined number of times within the predetermined time. The frequency control means (5) performs control so as to return to normal control after a predetermined time has elapsed. In this technology, when an overcurrent is detected during steady operation, control is performed so that the output frequency of the inverter is lowered to a fixed frequency. However, the frequency at which the overcurrent is detected (in the steady state) Regarding frequency), no characteristic configuration is mentioned, and the above-described problem when switching operation is performed at a high frequency cannot be solved.

特許文献2の技術では、制御用IC(11)が設けられており、この制御用IC(11)は、定常時には主スイッチ(Q1)を所定のスイッチング周波数(fo)でオン・オフし、そのデューティ比により出力電圧(Vo)を安定化している。一方、過電流保護回路(1)は、主スイッチ(Q1)のオン期間中にカレントトランス(CT)からの電圧(V1)により過電流を検出すると、主スイッチ(Q1)を強制的にオフにするように制御を行っている。しかし、それでも電圧(V1)が上昇すると、スイッチング周波数(fo)をより低い周波数に切り換えている。この技術でも、過電流をモニターするべき定常時の周波数について何ら特徴的な構成が言及されておらず、高い周波数でスイッチング動作を行おうとしたときの上述の課題を解消し得るものではない。   In the technique of Patent Document 2, a control IC (11) is provided, and this control IC (11) turns on and off the main switch (Q1) at a predetermined switching frequency (fo) in a steady state. The output voltage (Vo) is stabilized by the duty ratio. On the other hand, the overcurrent protection circuit (1) forcibly turns off the main switch (Q1) when an overcurrent is detected by the voltage (V1) from the current transformer (CT) during the ON period of the main switch (Q1). The control is performed. However, if the voltage (V1) still increases, the switching frequency (fo) is switched to a lower frequency. This technique also does not mention any characteristic configuration regarding the steady-state frequency at which the overcurrent is to be monitored, and cannot solve the above-described problem when switching operation is performed at a high frequency.

特許文献3でも、過電流時に発振周波数(駆動周波数)を遅くして電流を制限する技術が開示されている。この技術では、出力電圧(Vo)の分圧値(Vadj)と基準電圧(Vref1)との差に対応してコンパレータ(15)が発振器(16)からの三角波をスライスし、駆動回路(19)がトランジスタ(Tr1)を制御するように構成されており、過電流検出回路(11)で過電流が検出されると、第1発振周波数変更回路(17)が発振器(16)の発振周波数を低下させるとともに、RSフリップフロップ回路(12)が前記過電流保護動作を行っている。さらに、出力短絡などで出力電圧(Vo)が低下すると、第2発振周波数変更回路(18)が発振器(16)の発振周波数を低下させている。この技術でも、過電流をモニターするべき定常時の周波数について何ら特徴的な構成が言及されておらず、高い周波数でスイッチング動作を行おうとしたときの上述の課題を解消し得るものではない。   Patent Document 3 also discloses a technique for limiting the current by slowing the oscillation frequency (driving frequency) during overcurrent. In this technique, the comparator (15) slices the triangular wave from the oscillator (16) corresponding to the difference between the divided value (Vadj) of the output voltage (Vo) and the reference voltage (Vref1), and the drive circuit (19). Is configured to control the transistor (Tr1), and when the overcurrent is detected by the overcurrent detection circuit (11), the first oscillation frequency changing circuit (17) reduces the oscillation frequency of the oscillator (16). In addition, the RS flip-flop circuit (12) performs the overcurrent protection operation. Further, when the output voltage (Vo) decreases due to an output short circuit or the like, the second oscillation frequency changing circuit (18) decreases the oscillation frequency of the oscillator (16). This technique also does not mention any characteristic configuration regarding the steady-state frequency at which the overcurrent is to be monitored, and cannot solve the above-described problem when switching operation is performed at a high frequency.

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、駆動電流を制御するスイッチ素子をより高い周波数で動作させることができ、且つ駆動電流の異常をより正確且つ安定的に検出することが可能な負荷駆動装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problem, and can switch a drive element for controlling a drive current at a higher frequency and more accurately and stably detect an abnormality in the drive current. It is an object of the present invention to provide a load driving device that can handle the above.

上記目的を達成するため、本発明に係る負荷駆動装置は、
負荷への駆動電流が流れる通電路に接続されると共に、制御信号が入力される制御入力端子を備え、前記制御入力端子にオン信号が与えられたときに通電状態となり、オフ信号が与えられたときに非通電状態となるスイッチ素子と、
前記スイッチ素子の前記制御入力端子に対して前記オン信号を周期的に出力する構成をなし、且つ各周期における前記オン信号の出力期間の長さを所定の変動範囲内で変更するように制御を行う信号制御回路と、
前記通電路における前記駆動電流の状態を検出する検出回路と、
前記検出回路によって検出される前記駆動電流の状態に基づいて異常判定を行う異常判定回路と、
前記異常判定回路によって異常と判定されることを条件として前記駆動電流を抑制する保護動作を行う保護回路と、
を備え、
前記信号制御回路は、少なくとも前記オン信号の出力周波数を変動させて前記オン信号の周期を変化させる構成であり、
前記異常判定回路は、
前記オン信号の周期が前記信号制御回路で変更可能となる最小の周期よりも大きく設定された期間において、前記信号制御回路により、前記オン信号の出力期間の長さが前記変動範囲における最小長さよりも長い所定長さに設定されるときに、前記検出回路の検出結果に基づいて異常判定を行い、
少なくとも前記オン信号の周期が前記信号制御回路で変更可能となる最小の周期の期間では、前記異常判定を行わないことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a load driving device according to the present invention comprises:
The control input terminal is connected to an energization path through which a drive current to the load flows, and a control signal is input. When an on signal is given to the control input terminal, the energization state is established and an off signal is given. A switch element that is sometimes in a non-energized state;
Control is performed so that the ON signal is periodically output to the control input terminal of the switch element, and the length of the output period of the ON signal in each cycle is changed within a predetermined fluctuation range. A signal control circuit to perform,
A detection circuit for detecting a state of the drive current in the energization path;
An abnormality determination circuit that performs abnormality determination based on the state of the drive current detected by the detection circuit;
A protection circuit that performs a protection operation to suppress the drive current on condition that the abnormality is determined to be abnormal by the abnormality determination circuit;
With
The signal control circuit is configured to change the cycle of the on signal by varying at least the output frequency of the on signal.
The abnormality determination circuit
In the period in which the cycle of the ON signal is set to be larger than the minimum cycle that can be changed by the signal control circuit, the length of the output period of the ON signal is made shorter than the minimum length in the variation range by the signal control circuit. when also set to a long predetermined length, it has rows abnormality determination based on the detection result of said detection circuit,
The abnormality determination is not performed at least in a period of a minimum cycle in which the cycle of the ON signal can be changed by the signal control circuit .

請求項1の発明では、信号制御回路からスイッチ素子の制御入力端子に対してオン信号を周期的に出力しており、更に、この信号制御回路は、各周期におけるオン信号の出力期間の長さを所定の変動範囲内で変更するように制御を行っている。そして、異常判定回路は、信号制御回路により、オン信号の出力期間の長さが変動範囲における最小長さよりも長い所定長さに設定されるときに、検出回路の検出結果に基づいて異常判定を行っている。
この構成では、信号制御回路によって変動制御される出力期間(オン期間)の変動範囲において、オン期間がある程度長く設定される時期を狙って駆動電流の状態を検出し、異常判定を行うことができるため、異常判定に際しては、オン期間中にスイッチ素子の動作を安定させることができ、オン動作が開始した後のオン期間中の安定した駆動電流に基づいてより正確に異常を判別できるようになる。
According to the first aspect of the present invention, the ON signal is periodically output from the signal control circuit to the control input terminal of the switch element, and the signal control circuit further includes the length of the ON signal output period in each cycle Is controlled to be changed within a predetermined fluctuation range. The abnormality determination circuit performs abnormality determination based on the detection result of the detection circuit when the output period of the ON signal is set to a predetermined length longer than the minimum length in the fluctuation range by the signal control circuit. Is going.
In this configuration, in the variation range of the output period (on period) that is variably controlled by the signal control circuit, the state of the drive current can be detected and the abnormality can be determined aiming at the time when the on period is set to be somewhat long. Therefore, when an abnormality is determined, the operation of the switch element can be stabilized during the ON period, and the abnormality can be determined more accurately based on the stable drive current during the ON period after the ON operation starts. .

請求項2の構成において、信号制御回路は、異常判定回路によって異常と判定された場合に、オン信号の出力期間の長さを、変動範囲における最小長さよりも長い所定の監視長さに変更し、異常判定回路は、信号制御回路によってオン信号の出力期間が監視長さに設定されている監視期間中に、検出回路での検出結果に基づいて再度異常を判定している。そして、保護回路は、監視期間中に異常判定回路によって再度異常と判定されることを条件として駆動電流を抑制する保護動作を行っている。
この構成では、通常動作時には長いオン時間を狙ってより正確且つ安定的に異常判定を行うことができ、通常動作時に異常が推定される場合には、強制的に長いオン時間に設定して再度異常の確認を行うことができる。従って、駆動電流に異常が生じているか否かをより一層正確に判定することができる。
In the configuration of claim 2, the signal control circuit changes the length of the ON signal output period to a predetermined monitoring length longer than the minimum length in the fluctuation range when the abnormality determination circuit determines that an abnormality has occurred. The abnormality determination circuit determines abnormality again based on the detection result in the detection circuit during the monitoring period in which the output period of the ON signal is set to the monitoring length by the signal control circuit. The protection circuit performs a protection operation for suppressing the drive current on condition that the abnormality determination circuit determines that the abnormality is detected again during the monitoring period.
In this configuration, it is possible to perform abnormality determination more accurately and stably aiming at a long on-time during normal operation, and if an abnormality is estimated during normal operation, the long on-time is forcibly set again. Abnormality can be confirmed. Therefore, it can be determined more accurately whether or not an abnormality has occurred in the drive current.

請求項3の構成において、信号制御回路は、少なくともオン信号の出力周波数を所定の周波数範囲で変動させることでオン信号の出力期間の長さを変動範囲内で変更している。このようにすると、駆動周波数をある程度高い周波数まで広げることができるため、高周波化に起因するメリット(リップル低減、装置構成の小型化等)を享受し得る構成を実現しつつ、異常判定については、相対的に低い周波数の時期を狙って行うことができるため、高速化に起因する誤検出を抑えることができ、より正確な異常判定が可能となる。また、駆動周波数を単純に高くすると、高周波化に起因するノイズ(FMノイズ等)が懸念されるが、駆動周波数をある変動範囲内で変動させるようにすれば、このようなノイズを抑えやすくなる。   According to a third aspect of the present invention, the signal control circuit changes the length of the ON signal output period within the variation range by varying at least the output frequency of the ON signal within a predetermined frequency range. In this way, since the drive frequency can be expanded to a certain high frequency, while realizing a configuration that can enjoy the benefits (high ripple reduction, downsizing of the device configuration, etc.) due to high frequency, Since the detection can be performed with a relatively low frequency, it is possible to suppress erroneous detection due to speeding up, and more accurate abnormality determination is possible. Further, when the drive frequency is simply increased, there is a concern about noise (FM noise or the like) due to high frequency. However, if the drive frequency is varied within a certain fluctuation range, such noise can be easily suppressed. .

請求項4の構成では、信号制御回路は、出力周波数を複数段階に変更可能とされ、且つ出力周波数を周波数範囲において最大周波数から最小周波数となるまで段階的に順次小さくするように制御を行っている。
この構成によれば、オン信号の出力期間を急激に長くするような制御方法と比較して、電圧リップルや電流リップルを抑えることができ、スイッチ素子の保護等の面で有利となる。
In the configuration of claim 4, the signal control circuit performs control so that the output frequency can be changed in a plurality of stages, and the output frequency is gradually decreased in steps from the maximum frequency to the minimum frequency in the frequency range. Yes.
According to this configuration, voltage ripple and current ripple can be suppressed as compared with a control method in which the output period of the ON signal is abruptly increased, which is advantageous in terms of protection of the switch element.

請求項5の構成において、異常判定回路は、オン信号が出力される各周期において、オン信号の出力開始から所定時間だけ異常判定を行わない非判定期間を設定し、各周期において非判定期間の後に異常判定を行う判定期間を設定するように構成されており、且つ、オン信号の出力期間と判定期間とが重なるようにオン信号の出力周波数及びデューティ比が設定される条件下で異常判定を行っている。
この構成によれば、異常判定を行う際に、オン信号の出力開始直後の非判定期間では異常判定を行わないようにすることができるため、オン抵抗が安定しにくく電流が不安定な時期に異常判定を行うことに起因する誤検出等を防止することができ、相対的に安定化する時期(非判定期間後の時期)に得られた検出結果に基づいて異常判定をより正確に行うことができる。
In the configuration of claim 5, the abnormality determination circuit sets a non-determination period in which abnormality determination is not performed for a predetermined time from the start of output of the on signal in each cycle in which the on signal is output. It is configured to set a determination period for performing an abnormality determination later, and the abnormality determination is performed under a condition in which the ON signal output frequency and the duty ratio are set so that the ON signal output period and the determination period overlap. Is going.
According to this configuration, when performing the abnormality determination, it is possible to prevent the abnormality determination from being performed in the non-determination period immediately after the start of output of the ON signal, so that the ON resistance is difficult to stabilize and the current is unstable. It is possible to prevent erroneous detection caused by performing abnormality determination, and to perform abnormality determination more accurately based on the detection result obtained at the time of relative stabilization (time after the non-determination period) Can do.

請求項6の構成では、異常判定回路において、バンドギャップ基準電圧回路と金属薄膜抵抗とに基づいて基準電流を生成する基準電流生成部が設けられており、この基準電流生成部によって生成される基準電流と通電路を流れる電流とに基づいて駆動電流の異常判定を行っている。
このように温度依存性の小さいバンドギャップ基準電圧回路と金属薄膜抵抗とに基づいて基準電流を生成し、この基準電流に基づいて駆動電流の異常を判定すれば、熱的に安定した基準電流によって駆動電流の異常を正確に判定できるようになる。
In the configuration of claim 6, the abnormality determination circuit includes a reference current generation unit that generates a reference current based on the band gap reference voltage circuit and the metal thin film resistor, and a reference generated by the reference current generation unit is provided. An abnormality determination of the drive current is performed based on the current and the current flowing through the energization path.
If a reference current is generated based on a bandgap reference voltage circuit and a metal thin film resistor having a small temperature dependency as described above, and an abnormality in the drive current is determined based on the reference current, a thermally stable reference current is generated. An abnormality in the drive current can be accurately determined.

請求項7の発明では、異常判定回路において、スイッチ素子を流れる電流に応じたセンス電流をカレントミラー方式で流すカレントミラー回路が設けられており、このカレントミラー回路によって生成されるセンス電流に基づいて駆動電流の異常判定を行っている。
このように構成すれば、スイッチ素子のオン抵抗が低くても、センス電流に基づいて駆動電流の異常を安定して検出し易くなる。
According to the seventh aspect of the present invention, in the abnormality determination circuit, a current mirror circuit is provided that causes a sense current corresponding to the current flowing through the switch element to flow in a current mirror system, and based on the sense current generated by the current mirror circuit. The drive current abnormality is judged.
With this configuration, even if the on-resistance of the switch element is low, it becomes easy to stably detect an abnormality in the drive current based on the sense current.

請求項8の発明では、スイッチ素子と検出回路とが単一の半導体チップ内に配置されている。
このように、スイッチ素子と検出回路とを単一の半導体チップ内に配置する構成とすれば、配線ドロップや温度勾配を抑えることができ、駆動電流の異常をより精度良く検出することができる。
In the invention of claim 8, the switch element and the detection circuit are arranged in a single semiconductor chip.
In this way, if the switch element and the detection circuit are arranged in a single semiconductor chip, wiring drops and temperature gradients can be suppressed, and abnormality in the drive current can be detected with higher accuracy.

請求項9の発明では、異常判定回路が、通電路を流れる電流値に基づいて異常判定を行う第1異常判定部と、スイッチ素子の温度状態に基づいて異常判定を行う第2異常判定部と、を備えており、保護回路は、第1異常判定部及び第2異常判定部の少なくともいずれかによって異常判定がなされた場合に駆動電流を抑制する保護動作を行っている。
このように、スイッチ素子の温度が高い場合には過電流が生じている可能性が高いため、通電路を流れる電流値だけでなくスイッチ素子の温度状態をも確認し、いずれかの異常及び、ともに異常を確認する等の組み合わせにより保護動作が働くようにすれば、多面的な異常確認に基づいて製品をより確実に保護することができる。
In the invention of claim 9, the abnormality determination circuit includes a first abnormality determination unit that performs abnormality determination based on a current value flowing through the energization path, and a second abnormality determination unit that performs abnormality determination based on the temperature state of the switch element. The protection circuit performs a protection operation to suppress the drive current when an abnormality determination is made by at least one of the first abnormality determination unit and the second abnormality determination unit.
Thus, when the temperature of the switch element is high, there is a high possibility that an overcurrent has occurred, so check not only the current value flowing through the energization path but also the temperature state of the switch element, If the protection operation is activated by a combination of both confirming abnormality and the like, the product can be more reliably protected based on multifaceted abnormality confirmation.

請求項10の発明において、異常判定回路は、スイッチ素子を流れる電流に対応する電圧値を基準電圧と比較する比較部と、スイッチ素子の温度状態を検出する温度検出部と、比較部に用いられる基準電圧を、温度検出部によって検出されるスイッチ素子の温度状態に応じた値に変更する変更部とを有している。
この構成では、基準電圧をスイッチ素子の温度状態に応じた値に設定した上で、この基準電圧と、スイッチ素子を流れる電流に対応する電圧値とを比較して異常判定を行うことができる。即ち、スイッチ素子の温度特性を考慮して異常判定をより適切に行うことができる。なお、請求項10の発明は、比較器を用いた構成に限定されるものではなく、例えば検出電圧をAD変換器によってAD変換した後のデジタルデータに基づいて異常判定を行うといったことも可能である。
In the invention of claim 10, the abnormality determination circuit is used for a comparison unit that compares a voltage value corresponding to a current flowing through the switch element with a reference voltage, a temperature detection unit that detects a temperature state of the switch element, and a comparison unit. And a changing unit that changes the reference voltage to a value corresponding to the temperature state of the switch element detected by the temperature detecting unit.
In this configuration, after setting the reference voltage to a value corresponding to the temperature state of the switch element, it is possible to determine abnormality by comparing the reference voltage with a voltage value corresponding to the current flowing through the switch element. That is, the abnormality determination can be performed more appropriately in consideration of the temperature characteristics of the switch element. Note that the invention of claim 10 is not limited to the configuration using the comparator, and for example, it is possible to determine the abnormality based on the digital data after the AD conversion of the detection voltage by the AD converter. is there.

図1は、本発明の第1実施形態に係る負荷駆動装置の電気的構成を概略的に説明する概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram for schematically explaining the electrical configuration of the load driving device according to the first embodiment of the present invention. 図2は、図1の負荷駆動装置の回路構成を概略的に示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram schematically showing a circuit configuration of the load driving device of FIG. 図3は、図1の負荷駆動装置の一部の回路構成を具体的に例示する回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram specifically illustrating a partial circuit configuration of the load driving device of FIG. 1. 図4(A)は、図1の負荷駆動装置の基板上の配置を概略的に説明する説明図であり、図4(B)は、その変形例1を示す説明図であり、図4(C)は、その変形例2を示す説明図である。4A is an explanatory diagram for schematically explaining the arrangement of the load driving device of FIG. 1 on the substrate, and FIG. 4B is an explanatory diagram showing a first modification thereof, and FIG. C) is an explanatory view showing the second modification. 図5は、第1実施形態に係る負荷駆動装置における正常時の制御の一例を示すタイミングチャートである。FIG. 5 is a timing chart illustrating an example of normal control in the load driving apparatus according to the first embodiment. 図6は、第1施形態に係る負荷駆動装置における異常時の制御の一例を示すタイミングチャートである。FIG. 6 is a timing chart showing an example of control at the time of abnormality in the load driving device according to the first embodiment. 図7は、第2実施形態に係る負荷駆動装置におけるデューティ比の変更の考え方、及び異常判定のタイミングを説明するタイミングチャートである。FIG. 7 is a timing chart illustrating the concept of changing the duty ratio in the load driving device according to the second embodiment and the timing of abnormality determination. 図8は、第2実施形態の変更例に係る負荷駆動装置におけるデューティ比の変更の考え方、及び異常判定のタイミングを説明するタイミングチャートである。FIG. 8 is a timing chart for explaining the concept of changing the duty ratio and the timing of abnormality determination in the load driving device according to the modified example of the second embodiment. 図9は、第3実施形態の負荷駆動装置に用いられる過電流検出回路を例示する回路図である。FIG. 9 is a circuit diagram illustrating an overcurrent detection circuit used in the load driving device of the third embodiment. 図10は、第4実施形態の負荷駆動装置に用いられる過電流検出回路を例示する回路図である。FIG. 10 is a circuit diagram illustrating an overcurrent detection circuit used in the load driving device of the fourth embodiment. 図11は、第4実施形態の変更例1に係る負荷駆動装置に用いられる過電流検出回路を例示する回路図である。FIG. 11 is a circuit diagram illustrating an overcurrent detection circuit used in the load driving device according to the first modification of the fourth embodiment. 図12は、第4実施形態の変更例2に係る負荷駆動装置に用いられる過電流検出回路を例示する回路図である。FIG. 12 is a circuit diagram illustrating an overcurrent detection circuit used in the load driving device according to the second modification of the fourth embodiment. 図13は、第4実施形態の変更例3に係る負荷駆動装置に用いられる過電流検出回路を例示する回路図である。FIG. 13 is a circuit diagram illustrating an overcurrent detection circuit used in a load driving device according to Modification 3 of the fourth embodiment. 図14は、第5実施形態の負荷駆動装置における保護動作からの復帰制御を説明するタイミングチャートである。FIG. 14 is a timing chart for explaining return control from the protection operation in the load driving device of the fifth embodiment. 図15は、他の実施形態の例1に係る負荷駆動装置を概略的に説明する概略図である。FIG. 15 is a schematic diagram schematically illustrating a load driving device according to Example 1 of another embodiment. 図16は、他の実施形態の例2に係る負荷駆動装置を概略的に説明する概略図である。FIG. 16 is a schematic diagram schematically illustrating a load driving device according to Example 2 of another embodiment. 図17は、他の実施形態の例3に係る負荷駆動装置を概略的に説明する概略図である。FIG. 17 is a schematic diagram schematically illustrating a load driving device according to Example 3 of another embodiment. 図18は、他の実施形態の例4に係る負荷駆動装置での異常時の制御の一例を示すタイミングチャートである。FIG. 18 is a timing chart illustrating an example of control at the time of abnormality in the load driving device according to Example 4 of another embodiment.

[第1実施形態]
以下、本発明の負荷駆動装置を具現化した第1実施形態について、図面を参照して説明する。
図1に示す負荷駆動装置1は、車載用モータや車載用ランプ等の電気的負荷M(以下、単に負荷Mともいう)を駆動する装置として構成されている。この負荷駆動装置1は、負荷Mに対してPWM制御にて電圧を供給する駆動装置として構成されており、電源VBから負荷Mに至る通電路7を流れる負荷電流を制御し得るように構成されている。具体的には、電源VBの出力をパルス幅変調(PWM)制御方式にてスイッチングすることにより、負荷Mに供給する電圧のレベルを調節するものである。この負荷駆動装置1には、供給電圧又は供給電流のレベルを指示信号が外部(例えば図示しないECU)から入力端子に入力されるようになっており、この入力と制御対象の電圧とに基づいてPWM信号のデューティ比を設定するように制御を行っている。
[First embodiment]
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, a first embodiment in which a load driving device of the invention is embodied will be described with reference to the drawings.
A load driving device 1 shown in FIG. 1 is configured as a device that drives an electrical load M (hereinafter also simply referred to as a load M) such as a vehicle-mounted motor or a vehicle-mounted lamp. The load driving device 1 is configured as a driving device that supplies a voltage to the load M by PWM control, and is configured to be able to control the load current flowing through the current path 7 from the power source VB to the load M. ing. Specifically, the level of the voltage supplied to the load M is adjusted by switching the output of the power supply VB by a pulse width modulation (PWM) control method. In the load driving device 1, an instruction signal for supplying the level of the supply voltage or supply current is input from the outside (for example, an ECU (not shown)) to the input terminal, and based on this input and the voltage to be controlled. Control is performed so as to set the duty ratio of the PWM signal.

この負荷駆動装置1は、図1、図2のような構成をなしており、駆動用のMOSトランジスタ(以下、駆動MOSともいう)として構成されるスイッチ素子T1と、回生用のMOSトランジスタ(以下、回生MOSともいう)として構成されるスイッチ素子T2と、コイルL1と、コンデンサC1と、制御部3とを備えており、車両用電源VBからの電力供給を受けると共に、負荷Mの駆動を制御するように構成されている。   The load driving device 1 has a configuration as shown in FIGS. 1 and 2, and includes a switch element T1 configured as a driving MOS transistor (hereinafter also referred to as a driving MOS) and a regeneration MOS transistor (hereinafter referred to as a driving MOS transistor). Switch element T2, which is configured as a regenerative MOS), a coil L1, a capacitor C1, and a control unit 3, and receives power supply from the vehicle power supply VB and controls driving of the load M. Is configured to do.

スイッチ素子T1は、例えばnチャネル型パワーMOSFETとして構成されており、ドレイン側がバッテリに接続され、ソース側がコイルL1を介在させて負荷Mの一端側に接続されている。また、ゲートは、ドライバ回路11に接続されており、ドライバ回路11から出力される制御信号(PWM信号)が入力されるようになっている。なお、スイッチ素子T1のゲートは制御信号(PWM信号)が入力される「制御入力端子」の一例に相当する。本実施形態では、電源VBからスイッチ素子T1、コイルL1を経由して負荷Mに至るまでの経路が通電路7として構成されており、この通電路7に駆動電流が流れるようになっている。   The switch element T1 is configured as an n-channel power MOSFET, for example, and has a drain side connected to the battery and a source side connected to one end side of the load M with a coil L1 interposed. The gate is connected to the driver circuit 11 so that a control signal (PWM signal) output from the driver circuit 11 is input. The gate of the switch element T1 corresponds to an example of a “control input terminal” to which a control signal (PWM signal) is input. In the present embodiment, a path from the power source VB to the load M via the switch element T1 and the coil L1 is configured as the energization path 7, and a drive current flows through the energization path 7.

スイッチ素子T1は上述のように負荷Mへの駆動電流が流れる通電路7に接続されており、ドライバ回路11からゲート(制御入力端子)にオン信号(Hレベル信号)が与えられたときに通電状態となって電源VBと負荷Mとの間を導通させ、ゲートにオフ信号(Lレベル信号)が与えられたときには非通電状態となって電源VBと負荷Mとの間を電気的に遮断するように構成されている。また、スイッチ素子T1には、寄生ダイオードD2が並列に接続されている(図3)。   The switch element T1 is connected to the energization path 7 through which the drive current to the load M flows as described above, and is energized when an ON signal (H level signal) is given from the driver circuit 11 to the gate (control input terminal). The power supply VB and the load M are brought into conduction, and when an off signal (L level signal) is applied to the gate, the power supply VB and the load M are electrically disconnected when the off signal (L level signal) is applied. It is configured as follows. Further, a parasitic diode D2 is connected in parallel to the switch element T1 (FIG. 3).

また、図2のようにスイッチ素子T1と並列にスナバ回路が接続されており、このスナバ回路では、直列に接続されるコンデンサC3、抵抗R1により、スイッチの遮断時に生じる過渡的な高電圧を吸収するように構成されている。なお、図1、図2の構成では、寄生ダイオードD2を省略して示しており、図1、図3の構成ではスナバ回路を省略して示している。   Further, as shown in FIG. 2, a snubber circuit is connected in parallel with the switch element T1, and in this snubber circuit, a capacitor C3 and a resistor R1 connected in series absorb a transient high voltage generated when the switch is shut off. Is configured to do. 1 and 2, the parasitic diode D2 is omitted, and the snubber circuit is omitted in the configurations of FIGS.

スイッチ素子T2は、例えばnチャネル型パワーMOSFETとして構成されており、ドレイン側がスイッチ素子T1のソースに接続され、ソース側が負荷Mの他端側に接続されている。また、ゲートがドライバ回路12に接続されており、ドライバ回路11から出力される制御信号(PWM信号)が入力されるようになっている。このスイッチ素子T2は、回生用のスイッチ素子として機能しており、スイッチ素子T1がオン状態からオフ状態に切り替わり、スイッチ素子T2がオフ状態からオン状態に切り替わったときに、回生電流が流れるように構成されている。このスイッチ素子T2にも、寄生ダイオードD3が並列に接続されている(図3)。   The switch element T2 is configured, for example, as an n-channel power MOSFET, the drain side is connected to the source of the switch element T1, and the source side is connected to the other end side of the load M. Further, the gate is connected to the driver circuit 12, and a control signal (PWM signal) output from the driver circuit 11 is input. The switch element T2 functions as a switch element for regeneration so that a regenerative current flows when the switch element T1 is switched from the on state to the off state and the switch element T2 is switched from the off state to the on state. It is configured. A parasitic diode D3 is also connected in parallel to the switch element T2 (FIG. 3).

また、図2のように、スイッチ素子T2と並列にスナバ回路が接続されており、このスナバ回路では、直列に接続されるコンデンサC4、抵抗R2により、スイッチの遮断時に生じる過渡的な高電圧を吸収するように構成されている。なお、図1、図2の構成では、寄生ダイオードD3を省略して示しており、図1、図3の構成ではスナバ回路を省略して示している。   Further, as shown in FIG. 2, a snubber circuit is connected in parallel with the switch element T2. In this snubber circuit, a transient high voltage generated when the switch is shut off is generated by a capacitor C4 and a resistor R2 connected in series. It is configured to absorb. 1 and FIG. 2, the parasitic diode D3 is omitted, and the snubber circuit is omitted in the configurations of FIG. 1 and FIG.

コイルL1は、通電路7に介在すると共に、一端側がスイッチ素子T1のソース及びスイッチ素子T2のドレインに接続され、他端側が負荷Mの一端側に接続されている。また、コンデンサC1は、一端側がコイルL1と負荷Mとの間に接続され、他端側が接地ラインに接続されており、これらコイルL1とコンデンサC1とによって公知のノイズフィルタが構成されている。   The coil L1 is interposed in the energizing path 7, and one end side is connected to the source of the switch element T1 and the drain of the switch element T2, and the other end side is connected to one end side of the load M. The capacitor C1 has one end connected between the coil L1 and the load M, and the other end connected to the ground line. The coil L1 and the capacitor C1 constitute a known noise filter.

制御部3は、図1、図3に示すように、制御回路10と、ハイサイド側のドライバ回路(図3では、ゲートドライバとも称する)11と、ローサイド側のドライバ回路12と、過電流検出回路13と、過熱検出回路15とを備えている。   As shown in FIGS. 1 and 3, the control unit 3 includes a control circuit 10, a high-side driver circuit (also referred to as a gate driver in FIG. 3) 11, a low-side driver circuit 12, and an overcurrent detection. A circuit 13 and an overheat detection circuit 15 are provided.

制御回路10は、信号処理部、周波数設定部、出力電圧モニタ部として機能する部分を有している。
周波数設定部は、PWMの周期信号の周波数の範囲を、所定の周波数範囲で段階的に変動させるように構成されており、図5等に示す代表例では、200kHz〜500kHzの周波数範囲で周波数を3段階に切り替えている。図5等の例では、周波数が最も小さいとき(第1段階のとき)には、周期がX1に設定され、周波数が中程度のとき(第2段階のとき)には、周期がX2に設定され、周波数が最も大きいとき(第3段階のとき)には、周期がX3に設定されるようになっている。なお、本実施形態の構成では、発振器での源発振の周期は変更せずにPWMの周期信号の周波数を調整している。
The control circuit 10 includes parts that function as a signal processing unit, a frequency setting unit, and an output voltage monitoring unit.
The frequency setting unit is configured to vary the frequency range of the PWM periodic signal stepwise within a predetermined frequency range. In the representative example shown in FIG. 5 and the like, the frequency is set in the frequency range of 200 kHz to 500 kHz. There are three stages. In the example of FIG. 5 and the like, the period is set to X1 when the frequency is the smallest (first stage), and the period is set to X2 when the frequency is medium (second stage). When the frequency is the highest (in the third stage), the cycle is set to X3. In the configuration of the present embodiment, the frequency of the PWM periodic signal is adjusted without changing the period of the source oscillation in the oscillator.

出力電圧モニタ部は、例えば負荷Mの両端電圧(図2等ではモータへの印加電圧)を検出し、その電圧検出信号を信号処理部に与えるように構成されている。
信号処理部は、外部装置から与えられる直流電圧信号及び出力電圧モニタ部を通じてフィードバックされるモータ電圧との比較結果、並びに発振部からの基準クロック信号に基づいてパルス状のパルス幅変調信号(以下、PWM信号)を生成する動作を行う周知構成のものであり、そのPWM信号をドライバ回路11に与える構成となっている。
The output voltage monitor unit is configured to detect, for example, the voltage across the load M (voltage applied to the motor in FIG. 2 and the like) and to provide the voltage detection signal to the signal processing unit.
The signal processing unit is a pulse-shaped pulse width modulation signal (hereinafter, referred to as a pulse voltage modulation signal based on a comparison result between a DC voltage signal given from an external device and a motor voltage fed back through the output voltage monitoring unit, and a reference clock signal from the oscillation unit. (PWM signal) is a well-known configuration that performs an operation of generating a PWM signal), and the PWM signal is provided to the driver circuit 11.

ドライバ回路11は、上記PWM信号を増幅した電圧信号をスイッチ素子T1のゲート・ソース間に印加してこれをスイッチングすることにより、負荷MをPWM駆動する。このような負荷MのPWM駆動が行われる結果、当該負荷Mに対する印加電圧を平均電圧として制御することができる。   The driver circuit 11 performs PWM driving of the load M by applying a voltage signal obtained by amplifying the PWM signal between the gate and source of the switch element T1 and switching the voltage signal. As a result of such PWM driving of the load M, the voltage applied to the load M can be controlled as an average voltage.

本実施形態では、制御回路10及びドライバ回路11が「信号制御回路」の一例に相当し、スイッチ素子T1のゲート(制御入力端子)に対してオン信号を周期的に出力する構成をなし、且つ各周期におけるオン信号の出力期間の長さを所定の変動範囲内で変更するように制御を行ている。具体的には、信号制御回路では、上述のようにオン信号の出力周波数を所定の周波数範囲(例えば200kHz〜500kHz)で段階的に変動させており、且つPWM信号のデューティ比を所定のデューティ範囲(例えば0〜100%)内で変動させることでオン信号の出力期間の長さを所定の変動範囲内で変更している。   In the present embodiment, the control circuit 10 and the driver circuit 11 correspond to an example of a “signal control circuit”, and are configured to periodically output an ON signal to the gate (control input terminal) of the switch element T1, and Control is performed so as to change the length of the ON signal output period in each cycle within a predetermined fluctuation range. Specifically, in the signal control circuit, the output frequency of the ON signal is changed stepwise in a predetermined frequency range (for example, 200 kHz to 500 kHz) as described above, and the duty ratio of the PWM signal is set to a predetermined duty range. By varying within (for example, 0 to 100%), the length of the output period of the ON signal is changed within a predetermined variation range.

過電流検出回路13は、モータのロックや負荷配線のショートなどにより負荷Mに過電流が流れたときに、これを検出するように構成されている。図3に示すように、過電流検出回路13には、スイッチ素子T1のドレイン・ソース間電圧が入力されるようになっており、スイッチ素子T1がオンした期間(PWM信号のオン信号出力期間)のドレイン・ソース間電圧に基づいて負荷Mに流れる負荷電流が過電流状態であるか否かを判定する構成となっている。   The overcurrent detection circuit 13 is configured to detect when an overcurrent flows through the load M due to a motor lock or a load wiring short circuit. As shown in FIG. 3, the drain-source voltage of the switch element T1 is input to the overcurrent detection circuit 13, and the period when the switch element T1 is on (PWM signal on-signal output period) It is configured to determine whether or not the load current flowing through the load M is in an overcurrent state based on the drain-source voltage.

この過電流検出回路13は、基準を決定するための基準抵抗R1と定電流回路21とを備えた電圧電流変換部19と、コンパレータとして構成される比較部17とを備えている。本実施形態では、スイッチ素子T1の近傍において、このスイッチ素子T1の付近の温度を検出するダイオードD1が設けられており、このダイオードD1に対して定電流回路25から定電流が流れるように構成されている。ダイオードD1は、温度に応じて抵抗値が変化し、ダイオードD1のアノード側の電圧値が温度に応じた値になるため、電圧電流変換部19には、スイッチ素子T1の温度に対応する値(ダイオードD1のアノード側の電圧値)が検出ライン18を介して入力されるようになっている。なお、ダイオードD1は、「温度検出部」の一例に相当し、スイッチ素子T1の温度状態を検出するように機能する。   The overcurrent detection circuit 13 includes a voltage / current conversion unit 19 including a reference resistor R1 for determining a reference and a constant current circuit 21, and a comparison unit 17 configured as a comparator. In the present embodiment, a diode D1 for detecting a temperature in the vicinity of the switch element T1 is provided in the vicinity of the switch element T1, and a constant current flows from the constant current circuit 25 to the diode D1. ing. The resistance value of the diode D1 changes according to the temperature, and the voltage value on the anode side of the diode D1 becomes a value corresponding to the temperature. Therefore, the voltage-current conversion unit 19 has a value corresponding to the temperature of the switch element T1 ( The voltage value on the anode side of the diode D1) is input via the detection line 18. The diode D1 corresponds to an example of a “temperature detector” and functions to detect the temperature state of the switch element T1.

電圧電流変換部19では、基準抵抗R1の一端側がスイッチ素子T1のドレイン側に接続され、基準抵抗R1の他端側が定電流回路21に接続されている。そして、基準抵抗R1には、定電流回路21で設定された定電流が流れるようになっている。また、定電流回路21の定電流の値は、検出ライン18から入力される電圧値が低くなるほど、比較部17の正側に入力される基準電圧を高くするように定電流回路21の電流値を設定しており、具体的には、例えば、ダイオードD1のアノード側の電圧値に比例させて(即ち、スイッチ素子T1の温度に比例させて)比較部17の正側に入力される基準電圧を変更するように、定電流回路21の電流値を制御している。   In the voltage-current converter 19, one end side of the reference resistor R1 is connected to the drain side of the switch element T1, and the other end side of the reference resistor R1 is connected to the constant current circuit 21. A constant current set by the constant current circuit 21 flows through the reference resistor R1. The constant current value of the constant current circuit 21 is such that the reference voltage input to the positive side of the comparison unit 17 increases as the voltage value input from the detection line 18 decreases. Specifically, for example, the reference voltage input to the positive side of the comparison unit 17 in proportion to the voltage value on the anode side of the diode D1 (that is, in proportion to the temperature of the switch element T1). The current value of the constant current circuit 21 is controlled so as to change.

比較部17は、スイッチ素子T1を流れる電流に対応する電圧値(ドレイン・ソース間電圧)を基準電圧と比較するように機能しており、スイッチ素子T1のソース電圧が比較部17の正側に入力される上記基準電圧よりも高い場合には、制御回路10に対して正常電流である旨を示すLレベル信号が出力されるようになっている。一方、負荷Mに短絡などが生じ、スイッチ素子T1のソース電圧が比較部17の上記基準電圧よりも低くなった場合には、制御回路10に対して過電流(異常電流)である旨を示すHレベル信号が出力されるようになっている。   The comparison unit 17 functions to compare a voltage value (drain-source voltage) corresponding to the current flowing through the switch element T1 with a reference voltage, and the source voltage of the switch element T1 is on the positive side of the comparison unit 17. When the reference voltage is higher than the input reference voltage, an L level signal indicating that the current is normal is output to the control circuit 10. On the other hand, when a short circuit occurs in the load M and the source voltage of the switch element T1 becomes lower than the reference voltage of the comparison unit 17, it indicates to the control circuit 10 that it is an overcurrent (abnormal current). An H level signal is output.

電圧電流変換部19は、「変更部」の一例に相当するものであり、比較部17に用いられる基準電圧を、ダイオードD1(温度検出部)によって検出されるスイッチ素子T1の温度状態に応じた値に変更するように(具体的には、基準電圧をスイッチ素子T1の温度に比例させて変更するように)機能している。   The voltage-current conversion unit 19 corresponds to an example of a “change unit”, and the reference voltage used for the comparison unit 17 corresponds to the temperature state of the switch element T1 detected by the diode D1 (temperature detection unit). It functions to change to a value (specifically, to change the reference voltage in proportion to the temperature of the switch element T1).

過熱検出回路15は、検出ライン18でモニタされる電圧値(ダイオードD1のアノード側の電圧値)に基づいてスイッチ素子T1の過熱状態を検出しており、例えば、検出ライン18から検出される検出電圧(ダイオードD1のアノード側の電圧値)を、所定の閾値電圧と比較し、検出電圧が閾値電圧を下回った場合に制御回路10に対して過熱状態を示す検出信号(例えばHレベルの信号)を出力し、検出電圧が閾値電圧以下の場合には制御回路に対して正常温度であることを示す信号(例えばLレベルの信号)を出力するように構成されている。   The overheat detection circuit 15 detects the overheat state of the switch element T1 based on the voltage value monitored on the detection line 18 (the voltage value on the anode side of the diode D1). For example, the detection detected from the detection line 18 A voltage (a voltage value on the anode side of the diode D1) is compared with a predetermined threshold voltage, and a detection signal (for example, an H level signal) indicating an overheat state to the control circuit 10 when the detection voltage falls below the threshold voltage When the detected voltage is equal to or lower than the threshold voltage, a signal indicating that the temperature is normal (for example, an L level signal) is output to the control circuit.

なお、本実施形態では、ダイオードD1、過電流検出回路13、過熱検出回路が「検出回路」の一例に相当し、通電路7における駆動電流の状態を検出するように機能する。   In the present embodiment, the diode D1, the overcurrent detection circuit 13, and the overheat detection circuit correspond to an example of a “detection circuit”, and function to detect the state of the drive current in the energization path 7.

また、制御部3は、例えば図4(A)のように、ベアチップとして構成される制御ICとして基板Bに実装されており、スイッチ素子T1及びスイッチ素子T2も、それぞれ基板Bに実装されている。スイッチ素子T1、T2のゲート端子などは、ワイヤボンディングなどによって制御部3(制御IC)に接続されている。   Further, for example, as shown in FIG. 4A, the control unit 3 is mounted on the substrate B as a control IC configured as a bare chip, and the switch element T1 and the switch element T2 are also mounted on the substrate B, respectively. . The gate terminals of the switch elements T1 and T2 are connected to the control unit 3 (control IC) by wire bonding or the like.

次に、負荷駆動装置1による駆動制御について説明する。
本実施形態では、上述したように、制御部3により、PWM信号の周波数を複数段階(図5等の例では3段階)に切り替える制御を行っており、図5の例では、オン信号の周波数を、f1、f2、f3の順に段階的に変更しており、f1は、変動可能な周波数範囲において最も小さい周波数であり、f3は、変動可能な周波数において最も大きい周波数である。また、f2は、中程度の周波数であり、f1<f2<f3となっている。そして、いずれの周波数においても、デューティ比を制御し得るようになっており、PWM信号の周波数とデューティ比が定まることで、オン信号の出力期間の長さが定まるようになっている。
Next, drive control by the load drive device 1 will be described.
In the present embodiment, as described above, the control unit 3 performs control to switch the frequency of the PWM signal to a plurality of stages (three stages in the example of FIG. 5 and the like). In the example of FIG. Are changed stepwise in the order of f1, f2, and f3, f1 being the smallest frequency in the variable frequency range, and f3 being the largest frequency in the variable frequency. Further, f2 is an intermediate frequency, and f1 <f2 <f3. The duty ratio can be controlled at any frequency, and the length of the ON signal output period is determined by determining the frequency and duty ratio of the PWM signal.

本実施形態では、制御回路10及びドライバ回路11によって生成・出力されるPWM信号の周波数が段階的に変更され、デューティ比が制御されるようになっており、これら周波数及びデューティ比によって定まるオン期間(オン信号の出力期間)の長さが変動するようになっている。そして、制御回路10では、オン信号の出力期間の長さが変動範囲における最小長さよりも長い所定長さに設定されるときに、過電流検出回路13及び過熱検出回路15(検出回路)によって駆動電流の状態を検出し、その検出結果に基づいて異常判定を行っている。具体的には、所定周波数範囲で複数段階に設定される各周波数f1、f2、f3において、例えば、最も小さい周波数f1の期間において異常判定を行っている。なお、周波数f2、f3の期間では、異常判定を行っておらず、仮に過電流状態や過熱状態が検出されても無視している。   In the present embodiment, the frequency of the PWM signal generated and output by the control circuit 10 and the driver circuit 11 is changed stepwise to control the duty ratio, and the on period determined by these frequency and duty ratio The length of the (ON signal output period) varies. The control circuit 10 is driven by the overcurrent detection circuit 13 and the overheat detection circuit 15 (detection circuit) when the length of the output period of the ON signal is set to a predetermined length longer than the minimum length in the fluctuation range. The current state is detected, and abnormality determination is performed based on the detection result. Specifically, for each frequency f1, f2, and f3 set in a plurality of stages within a predetermined frequency range, for example, abnormality determination is performed in the period of the smallest frequency f1. In the period of the frequencies f2 and f3, abnormality determination is not performed, and even if an overcurrent state or an overheat state is detected, it is ignored.

具体的には、オン信号が出力される各周期において、オン信号の出力開始から所定時間だけ異常判定を行わない非判定期間(マスク期間)を設定している。図5、図6に示す例では、オン信号の出力開始から期間Yaを経過するまでは、異常判定を行わないようにしており、この期間Yaの間に過電流検出回路13や過熱検出回路15によって過電流状態や過熱状態が検出されても、異常と判定せずに無視するようにしている。この非判定期間(マスク期間)の長さは、オン動作後に駆動電流が安定するまでの時間を考慮した長さに設定されている。例えば、スイッチ素子T1のオン抵抗が安定するまでに1μs〜2μs程度を要する構成では、非判定期間を2μsよりもやや大きく設定する。   Specifically, in each cycle in which the ON signal is output, a non-determination period (mask period) in which abnormality determination is not performed for a predetermined time from the start of output of the ON signal is set. In the example shown in FIGS. 5 and 6, the abnormality determination is not performed until the period Ya has elapsed since the start of the output of the ON signal. During this period Ya, the overcurrent detection circuit 13 and the overheat detection circuit 15 are not detected. Even if an overcurrent state or an overheat state is detected by this, it is not determined as an abnormality but ignored. The length of the non-determination period (mask period) is set in consideration of the time until the drive current is stabilized after the ON operation. For example, in a configuration that requires about 1 μs to 2 μs until the on-resistance of the switch element T1 is stabilized, the non-determination period is set slightly larger than 2 μs.

そして、各周期において非判定期間の後に異常判定を行う判定期間を設定しており、オン信号の出力期間とこの判定期間とが重なるようにオン信号の出力周波数及びデューティ比が設定される条件下で異常判定を行っている。例えば、図5の例では、周波数がf1に設定される期間Y1において、非判定期間(マスク期間)の後に、判定期間を確保しており、この期間Y1では、オン信号の出力期間が非判定期間(マスク期間)よりも長くなるようにPWM信号の出力周波数及びデューティ比が設定され、オン信号の出力期間の一部が非判定期間(マスク期間)の後に確保される判定期間と時間的に重なるようになっている。図5の例では、周波数がf1に設定される期間Y1における非判定期間(マスク期間)の後に確保される判定期間内において、過電流検出回路13から過電流状態の検出信号が出力されず、過熱検出回路15から過熱状態の検出信号が出力されない例を示しており(過熱状態の検出信号については図示を省略)、期間Y1において異常と判定されていない。   In each cycle, a determination period for performing an abnormality determination is set after the non-determination period, and the ON signal output frequency and the duty ratio are set so that the ON signal output period and the determination period overlap. An abnormality is being judged. For example, in the example of FIG. 5, a determination period is secured after the non-determination period (mask period) in the period Y1 in which the frequency is set to f1, and in this period Y1, the output period of the ON signal is non-determination. The output frequency and duty ratio of the PWM signal are set so as to be longer than the period (mask period), and a determination period in which a part of the ON signal output period is secured after the non-determination period (mask period) It is supposed to overlap. In the example of FIG. 5, the overcurrent detection signal is not output from the overcurrent detection circuit 13 within the determination period secured after the non-determination period (mask period) in the period Y1 in which the frequency is set to f1, An example is shown in which an overheat detection signal is not output from the overheat detection circuit 15 (the overheat detection signal is not shown), and it is not determined to be abnormal in the period Y1.

一方、図6では、図5と同様にPWM信号の周波数及びデューティ比を設定しており、周波数がf1に設定される期間Y1における非判定期間(マスク期間)の後に確保される判定期間内において、駆動電流が過電流状態となっており、過電流検出回路13から過電流状態の検出信号が出力されている。従って、期間Y1において異常と判定されている(一点鎖線Z1参照)。なお、期間Y1で設定される上記判定期間において過熱検出回路15から過熱状態の検出信号が出力されても、異常と判定されることになる。但し、図6の例では、このような異常判定が複数回(例えば2回)継続しなければ保護動作に移行しないようになっており、符号Z1の異常判定の後の周期で異常判定が連続していないため、符号Z1の異常判定に基づく保護動作はなされていない。   On the other hand, in FIG. 6, the frequency and duty ratio of the PWM signal are set as in FIG. 5, and within the determination period secured after the non-determination period (mask period) in the period Y <b> 1 where the frequency is set to f <b> 1. The drive current is in an overcurrent state, and an overcurrent detection signal is output from the overcurrent detection circuit 13. Therefore, it is determined to be abnormal in the period Y1 (see the alternate long and short dash line Z1). Note that, even if an overheat detection signal is output from the overheat detection circuit 15 in the determination period set in the period Y1, it is determined to be abnormal. However, in the example of FIG. 6, the abnormality determination is not continued unless the abnormality determination is continued a plurality of times (for example, twice), and the abnormality determination is continuously performed in a cycle after the abnormality determination of the symbol Z1. Therefore, the protection operation based on the abnormality determination of the code Z1 is not performed.

図6の例では、期間Y4でも周波数がf1に設定されており、この期間Y4では、連続する2つの周期において判定期間内で過電流状態が検出され、連続する2周期において異常判定がなされている。このように、異常判定が2回継続したときには、オン信号の出力期間の長さを、定常時の変動範囲における最小長さよりも長い所定の監視長さに変更し、このようにオン信号の出力期間が監視長さに設定されている監視期間中に、検出回路での検出結果に基づいて再度異常を判定している。図6の例では、符号Z2、Z3のように、連続する2周期において異常判定がなされた場合に、PWM信号の周波数を期間Y4のときの周波数よりも低い周波数f0に設定し、このように周波数f0に設定される期間Ynにおいて、各周期で設定される各判定期間(オン信号出力開始直後の非判定期間Yaの後の期間)において、駆動電流の異常状態を監視している。制御回路10では、このように設定される監視期間Ynにおいて、異常判定が所定回数繰り返されたか否かを判断し、所定回数繰り返された場合には、スイッチ素子T1に与えるPWM信号を停止させる保護動作を行う。また、PWM信号を停止させる保護動作を行ってからPWM信号の停止が一定期間経過したときにPWM信号の出力を開始する復帰動作を行っている。   In the example of FIG. 6, the frequency is set to f1 even in the period Y4. In this period Y4, an overcurrent state is detected in the determination period in two consecutive cycles, and an abnormality determination is made in two consecutive cycles. Yes. As described above, when the abnormality determination is continued twice, the length of the ON signal output period is changed to a predetermined monitoring length longer than the minimum length in the fluctuation range at the steady state, and the ON signal is output in this way. During the monitoring period in which the period is set to the monitoring length, the abnormality is determined again based on the detection result of the detection circuit. In the example of FIG. 6, when abnormality determination is made in two consecutive cycles as indicated by reference numerals Z2 and Z3, the frequency of the PWM signal is set to a frequency f0 lower than the frequency in the period Y4, and thus In the period Yn set to the frequency f0, the abnormal state of the drive current is monitored in each determination period (period after the non-determination period Ya immediately after the start of the ON signal output) set in each cycle. The control circuit 10 determines whether or not the abnormality determination has been repeated a predetermined number of times in the monitoring period Yn set as described above, and when it has been repeated the predetermined number of times, the control circuit 10 stops the PWM signal applied to the switch element T1. Perform the action. In addition, a return operation is started to start the output of the PWM signal when the stop of the PWM signal elapses for a certain period after the protection operation for stopping the PWM signal.

本実施形態では、制御回路10、過電流検出回路13、過熱検出回路15が「異常判定回路」の一例に相当している。具体的には、制御回路10及び過電流検出回路13が、「第1異常判定部」の一例に相当し、通電路7を流れる電流値に基づいて異常判定を行うように機能する。また、制御回路10及び過熱検出回路15が「第2異常判定部」の一例に相当し、スイッチ素子T1の温度状態に基づいて異常判定を行うように機能する。また、制御回路10は、「保護回路」の一例に相当し、上述の異常判定回路によって異常と判定されることを条件として駆動電流を抑制する保護動作を行っており、具体的には、上述の第1異常判定部及び第2異常判定部の少なくともいずれかによって異常判定がなされた場合において、監視期間中に異常判定回路によって再度異常と判定されることを条件として駆動電流を抑制する保護動作を行っている。   In the present embodiment, the control circuit 10, the overcurrent detection circuit 13, and the overheat detection circuit 15 correspond to an example of an “abnormality determination circuit”. Specifically, the control circuit 10 and the overcurrent detection circuit 13 correspond to an example of a “first abnormality determination unit” and function to perform abnormality determination based on a current value flowing through the energization path 7. The control circuit 10 and the overheat detection circuit 15 correspond to an example of a “second abnormality determination unit”, and function to perform abnormality determination based on the temperature state of the switch element T1. The control circuit 10 corresponds to an example of a “protection circuit”, and performs a protection operation that suppresses the drive current on the condition that the abnormality determination circuit determines that there is an abnormality. Protective operation to suppress drive current on condition that abnormality is determined again by abnormality determination circuit during monitoring period when abnormality determination is made by at least one of first abnormality determination unit and second abnormality determination unit It is carried out.

(第1実施形態の主な効果)
本実施形態に係る負荷駆動装置1では、信号制御回路からスイッチ素子T1の制御入力端子に対してオン信号を周期的に出力しており、更に、この信号制御回路は、各周期におけるオン信号の出力期間の長さを所定の変動範囲内で変更するように制御を行っている。そして、異常判定回路は、信号制御回路により、オン信号の出力期間の長さが変動範囲における最小長さよりも長い所定長さに設定されるときに、検出回路の検出結果に基づいて異常判定を行っている。
この構成では、信号制御回路によって変動制御される出力期間(オン期間)の変動範囲において、オン期間がある程度長く設定される時期を狙って駆動電流の状態を検出し、異常判定を行うことができるため、異常判定に際しては、オン期間中にスイッチ素子の動作を安定させることができ、オン動作後の安定した駆動電流に基づいてより正確に異常を判別できるようになる。
(Main effects of the first embodiment)
In the load driving device 1 according to the present embodiment, an ON signal is periodically output from the signal control circuit to the control input terminal of the switch element T1, and the signal control circuit further outputs an ON signal in each cycle. Control is performed so as to change the length of the output period within a predetermined fluctuation range. The abnormality determination circuit performs abnormality determination based on the detection result of the detection circuit when the output period of the ON signal is set to a predetermined length longer than the minimum length in the fluctuation range by the signal control circuit. Is going.
In this configuration, in the variation range of the output period (on period) that is variably controlled by the signal control circuit, the state of the drive current can be detected and the abnormality can be determined aiming at the time when the on period is set to be somewhat long. Therefore, when determining the abnormality, the operation of the switch element can be stabilized during the ON period, and the abnormality can be determined more accurately based on the stable drive current after the ON operation.

また、上記構成では、信号制御回路は、異常判定回路によって異常と判定された場合に、オン信号の出力期間の長さを、変動範囲における最小長さよりも長い所定の監視長さに変更し、異常判定回路は、信号制御回路によってオン信号の出力期間が監視長さに設定されている監視期間中に、検出回路での検出結果に基づいて再度異常を判定している。そして、保護回路は、監視期間中に異常判定回路によって再度異常と判定されることを条件として駆動電流を抑制する保護動作を行っている。
この構成では、通常動作時には長いオン時間を狙ってより正確且つ安定的に異常判定を行うことができ、通常動作時に異常が推定される場合には、強制的に長いオン時間に設定して再度異常の確認を行うことができる。従って、駆動電流に異常が生じているか否かをより一層正確に判定することができる。
In the above configuration, the signal control circuit changes the length of the output period of the ON signal to a predetermined monitoring length longer than the minimum length in the fluctuation range when the abnormality determination circuit determines that the abnormality is present, The abnormality determination circuit determines abnormality again based on the detection result in the detection circuit during the monitoring period in which the output period of the ON signal is set to the monitoring length by the signal control circuit. The protection circuit performs a protection operation for suppressing the drive current on condition that the abnormality determination circuit determines that the abnormality is detected again during the monitoring period.
In this configuration, it is possible to perform abnormality determination more accurately and stably aiming at a long on-time during normal operation, and if an abnormality is estimated during normal operation, the long on-time is forcibly set again. Abnormality can be confirmed. Therefore, it can be determined more accurately whether or not an abnormality has occurred in the drive current.

また、上記構成では、信号制御回路は、少なくともオン信号の出力周波数を所定の周波数範囲で変動させることでオン信号の出力期間の長さを変動範囲内で変更している。このようにすると、駆動周波数をある程度高い周波数まで広げることができるため、高周波化に起因するメリット(リップル低減、装置構成の小型化等)を享受し得る構成を実現しつつ、異常判定については、相対的に低い周波数の時期を狙って行うことができるため、高速化に起因する誤検出を抑えることができ、より正確な異常判定が可能となる。また、駆動周波数を単純に高くすると、高周波化に起因するノイズ(FMノイズ等)が懸念されるが、駆動周波数をある変動範囲内で変動させるようにすれば、このようなノイズを抑えやすくなる。   Further, in the above configuration, the signal control circuit changes the length of the ON signal output period within the fluctuation range by changing at least the output frequency of the ON signal within a predetermined frequency range. In this way, since the drive frequency can be expanded to a certain high frequency, while realizing a configuration that can enjoy the benefits (high ripple reduction, downsizing of the device configuration, etc.) due to high frequency, Since the detection can be performed with a relatively low frequency, it is possible to suppress erroneous detection due to speeding up, and more accurate abnormality determination is possible. Further, when the drive frequency is simply increased, there is a concern about noise (FM noise or the like) due to high frequency. However, if the drive frequency is varied within a certain fluctuation range, such noise can be easily suppressed. .

また、上記構成では、信号制御回路は、出力周波数を複数段階に変更可能とされ、且つ出力周波数を周波数範囲において最大周波数から最小周波数となるまで段階的に順次小さくするように制御を行っている。
この構成によれば、オン信号の出力期間を急激に長くするような制御方法と比較して、電圧リップルや電流リップルを抑えることができ、スイッチ素子の保護等の面で有利となる。
Further, in the above configuration, the signal control circuit can control the output frequency so that the output frequency can be changed in a plurality of stages, and the output frequency is gradually decreased from the maximum frequency to the minimum frequency in the frequency range. .
According to this configuration, voltage ripple and current ripple can be suppressed as compared with a control method in which the output period of the ON signal is abruptly increased, which is advantageous in terms of protection of the switch element.

また、上記構成では、異常判定回路は、オン信号が出力される各周期において、オン信号の出力開始から所定時間だけ異常判定を行わない非判定期間を設定し、各周期において非判定期間の後に異常判定を行う判定期間を設定するように構成されており、且つ、オン信号の出力期間と判定期間とが重なるようにオン信号の出力周波数及びデューティ比が設定される条件下で異常判定を行っている。
この構成によれば、異常判定を行う際に、オン信号の出力開始直後の非判定期間では異常判定を行わないようにすることができるため、オン抵抗が安定しにくく電流が不安定な時期に異常判定を行うことに起因する誤検出等を防止することができ、相対的に安定化する時期(非判定期間後の時期)に得られた検出結果に基づいて異常判定をより正確に行うことができる。
Further, in the above configuration, the abnormality determination circuit sets a non-determination period in which abnormality determination is not performed for a predetermined time from the start of output of the ON signal in each cycle in which the ON signal is output, and after each non-determination period in each cycle. It is configured to set a determination period for performing abnormality determination, and performs abnormality determination under conditions in which the ON signal output frequency and the duty ratio are set so that the ON signal output period and the determination period overlap. ing.
According to this configuration, when performing the abnormality determination, it is possible to prevent the abnormality determination from being performed in the non-determination period immediately after the start of output of the ON signal, so that the ON resistance is difficult to stabilize and the current is unstable. It is possible to prevent erroneous detection caused by performing abnormality determination, and to perform abnormality determination more accurately based on the detection result obtained at the time of relative stabilization (time after the non-determination period) Can do.

また、上記構成では、異常判定回路が、通電路を流れる電流値に基づいて異常判定を行う第1異常判定部と、スイッチ素子の温度状態に基づいて異常判定を行う第2異常判定部と、を備えており、保護回路は、第1異常判定部及び第2異常判定部の少なくともいずれかによって異常判定がなされた場合に駆動電流を抑制する保護動作を行っている。
このように、スイッチ素子の温度が高い場合には過電流が生じている可能性が高いため、通電路を流れる電流値だけでなくスイッチ素子の温度状態をも確認し、いずれかの異常が確認された場合に保護動作を行うようにすれば、多面的な異常確認に基づいて製品をより確実に保護することができる。
In the above configuration, the abnormality determination circuit includes a first abnormality determination unit that performs abnormality determination based on a current value flowing through the energization path, a second abnormality determination unit that performs abnormality determination based on the temperature state of the switch element, The protection circuit performs a protection operation to suppress the drive current when an abnormality determination is made by at least one of the first abnormality determination unit and the second abnormality determination unit.
In this way, when the temperature of the switch element is high, there is a high possibility that an overcurrent has occurred. Therefore, not only the current value flowing through the current path but also the temperature state of the switch element is confirmed, and any abnormality is confirmed. If the protection operation is performed in such a case, the product can be more reliably protected based on multifaceted abnormality confirmation.

また、上記構成では、異常判定回路は、スイッチ素子を流れる電流に対応する電圧値を基準電圧と比較する比較部と、スイッチ素子の温度状態を検出する温度検出部と、比較部に用いられる基準電圧を、温度検出部によって検出されるスイッチ素子の温度状態に応じた値に変更する変更部とを有している。
この構成では、基準電圧をスイッチ素子の温度状態に応じた値に設定した上で、この基準電圧と、スイッチ素子を流れる電流に対応する電圧値とを比較して異常判定を行うことができる。即ち、スイッチ素子の温度特性を考慮して異常判定をより適切に行うことができる。
In the above configuration, the abnormality determination circuit includes a comparison unit that compares a voltage value corresponding to a current flowing through the switch element with a reference voltage, a temperature detection unit that detects a temperature state of the switch element, and a reference used for the comparison unit. And a change unit that changes the voltage to a value corresponding to the temperature state of the switch element detected by the temperature detection unit.
In this configuration, after setting the reference voltage to a value corresponding to the temperature state of the switch element, it is possible to determine abnormality by comparing the reference voltage with a voltage value corresponding to the current flowing through the switch element. That is, the abnormality determination can be performed more appropriately in consideration of the temperature characteristics of the switch element.

[第2実施形態]
次に第2実施形態について説明する。 図7は、第2実施形態に係る負荷駆動装置におけるデューティ比の変更の考え方、及び異常判定のタイミングを説明するタイミングチャートである。
第2実施形態は、PWM信号の周波数やデューティ比の設定方法、及び異常判定を行うタイミングが第1実施形態と異なり、それ以外は第1実施形態と同様である。よって第1実施形態と同様の構成については第1実施形態と同一の符号を付し詳細な説明は省略する。また、適宜図1〜図4を参照することとする。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment will be described. FIG. 7 is a timing chart illustrating the concept of changing the duty ratio in the load driving device according to the second embodiment and the timing of abnormality determination.
The second embodiment is different from the first embodiment in the method for setting the frequency and duty ratio of the PWM signal and the timing for performing abnormality determination, and is otherwise the same as in the first embodiment. Therefore, about the structure similar to 1st Embodiment, the code | symbol same as 1st Embodiment is attached | subjected and detailed description is abbreviate | omitted. In addition, FIGS. 1 to 4 will be referred to as appropriate.

第1実施形態では、PWM信号の周波数を段階的に切り替えるように構成し、周波数が低いときの判定期間に異常判定を行う例を示したが、第2実施形態では、定期的にデューティ比を強制的に所定値以上(変動可能なデューティ比の範囲において相対的に大きい値、例えば90%以上)に設定するように制御を行い、このように強制的にデューティ比を増加させる期間の各周期において、オン信号の出力期間中の判定期間(出力直後の非判定期間が経過した後の一定期間)に異常判定を行うようにしている。   In the first embodiment, the frequency of the PWM signal is configured to be switched stepwise, and an example in which abnormality determination is performed in the determination period when the frequency is low is shown. However, in the second embodiment, the duty ratio is periodically changed. Each period of a period in which the control is forcibly set to a predetermined value or more (relatively large value in the range of variable duty ratio, for example, 90% or more), and thus the duty ratio is forcibly increased. The abnormality determination is performed during the determination period during the ON signal output period (a certain period after the non-determination period immediately after output has elapsed).

この場合、強制的にデューティ比を増加させた期間において所定回の異常が判定された場合には、強制的にPWM信号をオフにしてもよく、強制的にデューティ比を更に増加させ、各出力期間において更に異常判定を行い、所定回の異常が確認された場合に強制的にPWM信号をオフにしてもよい。   In this case, if a predetermined number of abnormalities are determined during the period in which the duty ratio is forcibly increased, the PWM signal may be forcibly turned off, and the duty ratio may be further increased for each output. An abnormality determination may be further performed during the period, and the PWM signal may be forcibly turned off when a predetermined number of abnormalities are confirmed.

[第2実施形態の変更例]
図8は、第2実施形態の変更例に係る負荷駆動装置におけるデューティ比の変更の考え方、及び異常判定のタイミングを説明するタイミングチャートである。
図7の例では、定期的にデューティ比を強制的に所定値以上に設定するように制御を行っていたが、図8のように、定常時における各周期においてオン信号の出力期間中の判定期間(出力直後の非判定期間が経過した後の一定期間)に異常判定を行い、所定回の異常が確認された場合に、デューティ比を強制的に所定値以上(変動可能なデューティ比の範囲において相対的に大きい値、例えば90%以上)に設定するように制御を行うようにしてもよい。そして、このように強制的にデューティ比を増加させる期間の各周期において、オン信号の出力期間中の判定期間(出力直後の非判定期間が経過した後の一定期間)に異常判定を行い、所定回の異常が確認された場合に強制的にPWM信号をオフにするように制御を行うことができる。
[Modification Example of Second Embodiment]
FIG. 8 is a timing chart for explaining the concept of changing the duty ratio and the timing of abnormality determination in the load driving device according to the modified example of the second embodiment.
In the example of FIG. 7, the control is performed such that the duty ratio is forcibly set to a predetermined value or more on a regular basis. However, as shown in FIG. 8, the determination during the output period of the ON signal in each cycle in the steady state is performed. When an abnormality is determined during a period (a certain period after the non-determination period immediately after output), and the abnormality is confirmed a predetermined number of times, the duty ratio is forcibly exceeded by a predetermined value (the range of variable duty ratios) The control may be performed so as to set a relatively large value (for example, 90% or more). Then, in each cycle of the period for forcibly increasing the duty ratio in this way, abnormality determination is performed during a determination period during the ON signal output period (a fixed period after the non-determination period immediately after output has passed) The control can be performed so that the PWM signal is forcibly turned off when the abnormality of the rotation is confirmed.

[第3実施形態]
次に第3実施形態について説明する。図9は、第3実施形態の負荷駆動装置で用いる過電流検出回路等を例示する回路図である。
第3実施形態は、過電流検出回路13の構成が第1実施形態と異なり、それ以外は第1実施形態と同様である。よって以下では、第1実施形態と異なる過電流検出回路13について詳細に説明し、第1実施形態と同一の部分については、第1実施形態と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。また、適宜図1〜図4を参照することとする。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment will be described. FIG. 9 is a circuit diagram illustrating an overcurrent detection circuit and the like used in the load driving device of the third embodiment.
The third embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the overcurrent detection circuit 13, and is otherwise the same as the first embodiment. Therefore, in the following, the overcurrent detection circuit 13 different from the first embodiment will be described in detail, and the same parts as those of the first embodiment will be denoted by the same reference numerals as those of the first embodiment, and detailed description thereof will be omitted. . In addition, FIGS. 1 to 4 will be referred to as appropriate.

図9の構成は、図3の構成をより具体化した一例であり、過電流検出回路13において、バンドギャップ基準電圧回路54と金属薄膜抵抗R11、R12、R13,R14、R15とに基づいて基準電流を生成する基準電流生成部301が設けられている。この基準電流生成部301は、図3に示す定電流回路31に相当し、感温素子52は、図3に示すダイオードD1に相当し、定電流回路51は、図3に示す定電流回路25に相当し、比較部55は、図3に示す比較部17に相当しており、この基準電流生成部301によって生成される基準電流と通電路7を流れる電流(スイッチ素子T1を流れる電流)とに基づいて、第1実施形態と同様の方法でスイッチ素子T1を流れる電流の異常判定を行い、過電流状態であるときには比較部55から検出信号(例えばHレベル信号)が出力されるようになっている。
このように温度依存性の小さいバンドギャップ基準電圧回路と金属薄膜抵抗とに基づいて基準電流を生成し、この基準電流に基づいて駆動電流の異常を判定すれば、熱的に安定した基準電流によって駆動電流の異常を正確に判定できるようになる。
The configuration of FIG. 9 is an example of a more specific example of the configuration of FIG. 3. In the overcurrent detection circuit 13, the reference is based on the band gap reference voltage circuit 54 and the metal thin film resistors R 11, R 12, R 13, R 14, R 15. A reference current generation unit 301 that generates current is provided. The reference current generator 301 corresponds to the constant current circuit 31 shown in FIG. 3, the temperature sensing element 52 corresponds to the diode D1 shown in FIG. 3, and the constant current circuit 51 corresponds to the constant current circuit 25 shown in FIG. The comparison unit 55 corresponds to the comparison unit 17 shown in FIG. 3, and the reference current generated by the reference current generation unit 301 and the current flowing through the energization path 7 (current flowing through the switch element T1) Based on the above, the abnormality determination of the current flowing through the switch element T1 is performed in the same manner as in the first embodiment, and a detection signal (for example, an H level signal) is output from the comparison unit 55 when in an overcurrent state. ing.
If a reference current is generated based on a bandgap reference voltage circuit and a metal thin film resistor having a small temperature dependency as described above, and an abnormality in the drive current is determined based on the reference current, a thermally stable reference current is generated. An abnormality in the drive current can be accurately determined.

[第4実施形態]
次に第4実施形態について説明する。図10は、第4実施形態の負荷駆動装置で用いる過電流検出回路等を例示する回路図である。
第4実施形態は、過電流検出回路13の構成が第1実施形態と異なり、それ以外は第1実施形態と同様である。よって、以下では、第1実施形態と異なる過電流検出回路13について詳細に説明し、第1実施形態と同一の部分については、第1実施形態と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。また、適宜図1〜図4を参照することとする。
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment will be described. FIG. 10 is a circuit diagram illustrating an overcurrent detection circuit and the like used in the load driving device of the fourth embodiment.
The fourth embodiment differs from the first embodiment in the configuration of the overcurrent detection circuit 13, and is otherwise the same as the first embodiment. Therefore, in the following, the overcurrent detection circuit 13 different from that of the first embodiment will be described in detail, and the same parts as those of the first embodiment will be denoted by the same reference numerals as those of the first embodiment, and detailed description thereof will be omitted. To do. In addition, FIGS. 1 to 4 will be referred to as appropriate.

図10の負荷駆動装置で用いられる過電流検出回路13には、スイッチ素子T1を流れる電流に応じたセンス電流をカレントミラー方式で流すカレントミラー回路401が設けられており、このカレントミラー回路401によって生成されるセンス電流に基づいて、判定回路61にて異常判定を行っている。このように構成すれば、スイッチ素子のオン抵抗が低くても、センス電流に基づいて駆動電流の異常を安定して検出し易くなる。   The overcurrent detection circuit 13 used in the load driving device of FIG. 10 is provided with a current mirror circuit 401 for flowing a sense current corresponding to the current flowing through the switch element T1 by a current mirror method. Based on the generated sense current, the determination circuit 61 makes an abnormality determination. With this configuration, even if the on-resistance of the switch element is low, it becomes easy to stably detect an abnormality in the drive current based on the sense current.

また、図10の構成に代えて、図11のようにしてもよい図11は、第4実施形態の変更例1に係る負荷駆動装置に用いられる過電流検出回路を例示する回路図である。図11の負荷駆動装置で用いられる過電流検出回路13でも、スイッチ素子T1を流れる電流に応じたセンス電流をカレントミラー方式で流すカレントミラー回路411が設けられており、このカレントミラー回路411によって生成されるセンス電流に基づいて、判定回路71にて異常判定を行っている。   Further, instead of the configuration of FIG. 10, FIG. 11, which may be configured as FIG. 11, is a circuit diagram illustrating an overcurrent detection circuit used in the load driving device according to the first modification of the fourth embodiment. The overcurrent detection circuit 13 used in the load driving device of FIG. 11 is also provided with a current mirror circuit 411 for flowing a sense current corresponding to the current flowing through the switch element T1 by a current mirror method. Based on the sensed current, the determination circuit 71 makes an abnormality determination.

また、図10、図11の構成に代えて、図12のようにしてもよい。 図12は、第4実施形態の変更例2に係る負荷駆動装置に用いられる過電流検出回路を例示する回路図である。図12の負荷駆動装置で用いられる過電流検出回路13でも、スイッチ素子T1を流れる電流に応じたセンス電流をカレントミラー方式で流すカレントミラー回路412が設けられており、このカレントミラー回路412によって生成されるセンス電流に基づいて、判定回路81にて異常判定を行っている。   Moreover, it may replace with the structure of FIG. 10, FIG. FIG. 12 is a circuit diagram illustrating an overcurrent detection circuit used in the load driving device according to the second modification of the fourth embodiment. The overcurrent detection circuit 13 used in the load driving device of FIG. 12 is also provided with a current mirror circuit 412 for flowing a sense current corresponding to the current flowing through the switch element T1 by a current mirror method, and is generated by the current mirror circuit 412. The determination circuit 81 makes an abnormality determination based on the sensed current.

また、図10〜図12の構成に代えて、図13のようにしてもよい。図13は、第4実施形態の変更例3に係る負荷駆動装置に用いられる過電流検出回路を例示する回路図である。図13の構成では、スイッチ素子T1の両端の電位差を入力として所定の増幅率で増幅し、増幅された出力Voutに基づいて判定回路91にて異常判定を行っている。判定回路91では、例えば出力Voutを所定の閾値と比較し、Voutが閾値を超えている場合に過電流検出信号を出力する。   Moreover, it may replace with the structure of FIGS. 10-12, and you may make it like FIG. FIG. 13 is a circuit diagram illustrating an overcurrent detection circuit used in a load driving device according to Modification 3 of the fourth embodiment. In the configuration of FIG. 13, the potential difference between both ends of the switch element T1 is input and amplified at a predetermined amplification factor, and the determination circuit 91 performs abnormality determination based on the amplified output Vout. For example, the determination circuit 91 compares the output Vout with a predetermined threshold, and outputs an overcurrent detection signal when Vout exceeds the threshold.

[第5実施形態]
次に第5実施形態について説明する。図14、第4実施形態の負荷駆動装置で用いる過電流検出回路等を例示する回路図である。
第1実施形態では、駆動電流の異常が検出された後に保護動作(PWM信号のオフ動作)を行い、PWM信号の停止が一定期間経過した後にPWM信号の出力を開始する復帰動作を行っていたが、PWM信号を停止させる保護動作を行った後、この保護動作から復帰させる際には、図14のように、PWM信号のデューティ比を所定の低レベルから所定の高レベルに徐々に増加させ、所定の高レベルのときのオン期間における判定期間(非判定期間経過後の期間)で異常判定を行い、異常が確認されない場合に通常制御に復帰させるようにしてもよい。
[Fifth Embodiment]
Next, a fifth embodiment will be described. FIG. 14 is a circuit diagram illustrating an overcurrent detection circuit and the like used in the load driving device of the fourth embodiment.
In the first embodiment, a protection operation (PWM signal OFF operation) is performed after an abnormality in the drive current is detected, and a return operation is started that starts outputting the PWM signal after a fixed period of time has elapsed. However, after the protection operation for stopping the PWM signal is performed, when returning from the protection operation, the duty ratio of the PWM signal is gradually increased from a predetermined low level to a predetermined high level as shown in FIG. The abnormality determination may be performed in the determination period (period after the non-determination period has elapsed) at the predetermined high level, and the normal control may be restored when no abnormality is confirmed.

[他の実施形態]
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
[Other Embodiments]
The present invention is not limited to the embodiments described with reference to the above description and drawings. For example, the following embodiments are also included in the technical scope of the present invention.

上記実施形態では、スイッチ素子T1、T2としてMOSトランジスタを例示したが、IGBTなどの他の半導体スイッチ素子であってもよい。   In the above embodiment, MOS transistors are exemplified as the switch elements T1 and T2, but other semiconductor switch elements such as IGBTs may be used.

図4(A)の例では、制御部3がベアチップとして構成される例を示したが、図4(B)のように、制御部3をモールド樹脂によって被覆してなるモールドICとして構成し、基板Bに実装するようにしてもよい。この場合、モールドICと各スイッチ素子T1、T2とはパターン配線やワイヤボンディングなどによって接続することができる。   In the example of FIG. 4A, an example in which the control unit 3 is configured as a bare chip is shown. However, as illustrated in FIG. 4B, the control unit 3 is configured as a mold IC that is covered with a mold resin, You may make it mount in the board | substrate B. FIG. In this case, the mold IC and each switch element T1, T2 can be connected by pattern wiring, wire bonding, or the like.

図4(A)の例では、制御部3がベアチップとして構成され、スイッチ素子T1、T2と別で配置される例を示したが、図4(C)のように、スイッチ素子T1と制御部3とが単一の半導体チップ内に配置されていてもよい。このように、スイッチ素子T1と制御部3とを単一の半導体チップ内に配置する構成とすれば、配線ドロップや温度勾配を抑えることができ、駆動電流の異常をより精度良く検出することができる。   In the example of FIG. 4A, the control unit 3 is configured as a bare chip and is arranged separately from the switch elements T1 and T2. However, as shown in FIG. 4C, the switch element T1 and the control unit are arranged. 3 may be arranged in a single semiconductor chip. In this way, if the switch element T1 and the control unit 3 are arranged in a single semiconductor chip, wiring drops and temperature gradients can be suppressed, and an abnormality in the drive current can be detected more accurately. it can.

上記実施形態では、定常状態において周波数を複数の段階に変更し、周波数が一番小さくなる期間(周期が一番長くなる期間)で異常判定を行っていたが、異常判定を行う周波数は1つに限定されるものではなく、2以上の周波数を候補としてもよい。   In the above embodiment, the frequency is changed to a plurality of stages in the steady state, and the abnormality determination is performed in the period in which the frequency is the smallest (period in which the period is the longest). It is not limited to this, and two or more frequencies may be candidates.

第1実施形態では、図1のような構成を用いていたが、これを図16のような構成に変更してもよい。即ち、図1の構成では、スイッチ素子T1の両端の電位差に基づいて過電流を検出していたが、図16のように、コイルL1の両端の電位差に基づいて過電流を検出するようにしてもよい。   In the first embodiment, the configuration as shown in FIG. 1 is used, but this may be changed to the configuration as shown in FIG. That is, in the configuration of FIG. 1, the overcurrent is detected based on the potential difference between both ends of the switch element T1, but as shown in FIG. 16, the overcurrent is detected based on the potential difference between both ends of the coil L1. Also good.

また、図16の構成を図17のように変更してもよい。図17の構成では、回生用のMOS(スイッチ素子T2)に代えて、回生用のダイオードDaを用いている。また、図1の構成において、回生用のMOS(スイッチ素子T2)に代えて、回生用のダイオードDaを用いてもよい。   Further, the configuration of FIG. 16 may be changed as shown in FIG. In the configuration of FIG. 17, a regenerative diode Da is used in place of the regenerative MOS (switch element T2). In the configuration of FIG. 1, a regenerative diode Da may be used instead of the regenerative MOS (switch element T2).

上記実施形態では、周波数の切り替え方法の一例を示したが、PWM信号の周波数(出力周波数)を周波数範囲において最大周波数から最小周波数となるまで段階的に順次小さくするように制御を行っている。例えば、定常時に切り替え可能な周波数の候補がf1、f2、f3であり、f1<f2<f3の場合には、f3→f2→f1の順に強制的に周波数を切り替えるようにし、周波数がf1のときのオン期間において異常判定をするようにしてもよい。この構成によれば、オン信号の出力期間を急激に長くするような制御方法と比較して、電圧リップルや電流リップルを抑えることができ、スイッチ素子の保護等の面で有利となる。   In the above-described embodiment, an example of the frequency switching method has been described. However, the control is performed so that the frequency (output frequency) of the PWM signal is gradually decreased from the maximum frequency to the minimum frequency in the frequency range. For example, if the frequency candidates that can be switched in the normal state are f1, f2, and f3, and f1 <f2 <f3, the frequency is forcibly switched in the order of f3 → f2 → f1, and the frequency is f1. The abnormality may be determined during the ON period. According to this configuration, voltage ripple and current ripple can be suppressed as compared with a control method in which the output period of the ON signal is abruptly increased, which is advantageous in terms of protection of the switch element.

第1実施形態では、直流モータ等の負荷を駆動する例を示したが、図18のように三相モータを駆動する装置として構成されていても良い。図18の例では、三相モータM2を6つのスイッチング素子(トランジスタT11〜T16)、駆動ドライバ103、105、及び制御回路10によって公知の電圧ベクトル制御法で制御しており、各トランジスタT11〜T16にそれぞれPWM信号を出力することで、三相モータM2を制御している。この構成でも、各トランジスタT11〜T16に与えるPWM信号の周期を例えばf1〜f3で段階的に変動させるように構成すると共に、少なくともいずれかのトランジスタの両端電圧に基づいて当該トランジスタを流れる通電電流を検出するように構成し、PWM信号の周期がf1に設定される場合の各周期において当該トランジスタのオン開始直後の一定期間後(非判定期間後)の判定期間に通電電流の異常を判断するようにすることができる。   In the first embodiment, an example in which a load such as a direct current motor is driven has been described. However, the apparatus may be configured as a device for driving a three-phase motor as shown in FIG. In the example of FIG. 18, the three-phase motor M2 is controlled by a known voltage vector control method using six switching elements (transistors T11 to T16), drive drivers 103 and 105, and the control circuit 10, and each transistor T11 to T16 is controlled. The three-phase motor M2 is controlled by outputting PWM signals respectively. Even in this configuration, the period of the PWM signal applied to each of the transistors T11 to T16 is configured to vary stepwise by, for example, f1 to f3, and the energization current flowing through the transistor based on the voltage across at least one of the transistors is reduced. It is configured to detect, and in each period when the period of the PWM signal is set to f1, an abnormality of the energization current is determined in a determination period after a certain period (after the non-determination period) immediately after the transistor is turned on. Can be.

第1実施形態では、定常状態のときに連続する複数の周期で異常判定がなされた場合に監視期間Ynを設定し、この監視期間Ynで再度異常が確認された場合に保護動作を行っていたが、定常状態のときの上述の判定期間において1回でも異常判定がなされた場合に監視期間Ynを設定し、この監視期間Ynで再度異常を確認するようにしてもよい。例えば図18のように、定常状態のときに段階的に変化する複数の周波数f1、f2、f3において、低い周波数f1の期間Y1の各周期において判定期間(非判定期間Ya(マスク期間)の後の期間)で異常判定を行い、各判定期間で1回でも異常が検出された場合には、監視期間Ynに切り替え、低い周波数f0において、各周期における非判定期間Ya(マスク期間)の後の判定期間に異常を再度確認するようにしてもよい。   In the first embodiment, the monitoring period Yn is set when an abnormality is determined in a plurality of consecutive periods in the steady state, and the protection operation is performed when an abnormality is confirmed again in the monitoring period Yn. However, when the abnormality determination is made even once in the above-described determination period in the steady state, the monitoring period Yn may be set, and the abnormality may be confirmed again in the monitoring period Yn. For example, as shown in FIG. 18, at a plurality of frequencies f1, f2, and f3 that change stepwise in the steady state, after each of the determination periods (non-determination period Ya (mask period)) in each cycle of the period Y1 of the low frequency f1. If an abnormality is detected even once in each determination period, the period is switched to the monitoring period Yn, and after the non-determination period Ya (mask period) in each cycle at a low frequency f0. You may make it confirm abnormality again in the determination period.

1…負荷駆動装置
7…通電路
10…制御回路(信号制御回路、異常判定回路、第1異常判定部、第2異常判定部、保護回路)
11…ドライバ回路(信号制御回路)
13…過電流検出回路(検出回路、異常判定回路、第1異常判定部)
15…過熱検出回路(検出回路、異常判定回路、第2異常判定部)
17…比較部
19…電圧電流変換部(変更部)
54…バンドギャップ基準回路
301…基準電流生成部
401,411,421…カレントミラー回路
D1…ダイオード(検出回路、温度検出部)
T1…スイッチ素子
M…負荷
R11〜R15…抵抗(金属薄膜抵抗)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Load drive device 7 ... Current supply path 10 ... Control circuit (Signal control circuit, abnormality determination circuit, 1st abnormality determination part, 2nd abnormality determination part, protection circuit)
11 ... Driver circuit (signal control circuit)
13: Overcurrent detection circuit (detection circuit, abnormality determination circuit, first abnormality determination unit)
15 ... Overheat detection circuit (detection circuit, abnormality determination circuit, second abnormality determination unit)
17 ... Comparison unit 19 ... Voltage-current conversion unit (change unit)
54 ... Band gap reference circuit 301 ... Reference current generation unit 401, 411, 421 ... Current mirror circuit D1 ... Diode (detection circuit, temperature detection unit)
T1 ... Switch element M ... Load R11-R15 ... Resistance (metal thin film resistor)

Claims (10)

負荷への駆動電流が流れる通電路に接続されると共に、制御信号が入力される制御入力端子を備え、前記制御入力端子にオン信号が与えられたときに通電状態となり、オフ信号が与えられたときに非通電状態となるスイッチ素子と、
前記スイッチ素子の前記制御入力端子に対して前記オン信号を周期的に出力する構成をなし、且つ各周期における前記オン信号の出力期間の長さを所定の変動範囲内で変更するように制御を行う信号制御回路と、
前記通電路における前記駆動電流の状態を検出する検出回路と、
前記検出回路によって検出される前記駆動電流の状態に基づいて異常判定を行う異常判定回路と、
前記異常判定回路によって異常と判定されることを条件として前記駆動電流を抑制する保護動作を行う保護回路と、
を備え、
前記信号制御回路は、少なくとも前記オン信号の出力周波数を変動させて前記オン信号の周期を変化させる構成であり、
前記異常判定回路は、
前記オン信号の周期が前記信号制御回路で変更可能となる最小の周期よりも大きく設定された期間において、前記信号制御回路により、前記オン信号の出力期間の長さが前記変動範囲における最小長さよりも長い所定長さに設定されるときに、前記検出回路の検出結果に基づいて異常判定を行い、
少なくとも前記オン信号の周期が前記信号制御回路で変更可能となる最小の周期の期間では、前記異常判定を行わないことを特徴とする負荷駆動装置。
The control input terminal is connected to an energization path through which a drive current to the load flows, and a control signal is input. When an on signal is given to the control input terminal, the energization state is established and an off signal is given. A switch element that is sometimes in a non-energized state;
Control is performed so that the ON signal is periodically output to the control input terminal of the switch element, and the length of the output period of the ON signal in each cycle is changed within a predetermined fluctuation range. A signal control circuit to perform,
A detection circuit for detecting a state of the drive current in the energization path;
An abnormality determination circuit that performs abnormality determination based on the state of the drive current detected by the detection circuit;
A protection circuit that performs a protection operation to suppress the drive current on condition that the abnormality is determined to be abnormal by the abnormality determination circuit;
With
The signal control circuit is configured to change the cycle of the on signal by varying at least the output frequency of the on signal.
The abnormality determination circuit
In the period in which the cycle of the ON signal is set to be larger than the minimum cycle that can be changed by the signal control circuit, the length of the output period of the ON signal is made shorter than the minimum length in the variation range by the signal control circuit. when also set to a long predetermined length, it has rows abnormality determination based on the detection result of said detection circuit,
The load driving device is characterized in that the abnormality determination is not performed at least in a period of a minimum cycle in which the cycle of the ON signal can be changed by the signal control circuit .
前記信号制御回路は、前記異常判定回路によって異常と判定された場合に、前記オン信号の出力期間の長さを、前記変動範囲における前記最小長さよりも長い所定の監視長さに変更し、
前記異常判定回路は、前記信号制御回路によって前記オン信号の出力期間が前記監視長さに設定されている監視期間中に、前記検出回路での検出結果に基づいて再度異常を判定し、
前記保護回路は、前記監視期間中に前記異常判定回路によって再度異常と判定されることを条件として前記駆動電流を抑制する保護動作を行うことを特徴とする請求項1に記載の負荷駆動装置。
The signal control circuit, when it is determined as abnormal by the abnormality determination circuit, the length of the output period of the ON signal is changed to a predetermined monitoring length longer than the minimum length in the fluctuation range,
The abnormality determination circuit determines an abnormality again based on the detection result in the detection circuit during the monitoring period in which the output period of the ON signal is set to the monitoring length by the signal control circuit,
2. The load driving device according to claim 1, wherein the protection circuit performs a protection operation for suppressing the drive current on the condition that the abnormality determination circuit determines that the abnormality again occurs during the monitoring period.
前記信号制御回路は、少なくとも前記オン信号の出力周波数を所定の周波数範囲で変動させることで前記オン信号の出力期間の長さを前記変動範囲内で変更することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の負荷駆動装置。   The signal control circuit changes the length of the output period of the ON signal within the fluctuation range by changing at least the output frequency of the ON signal within a predetermined frequency range. Item 3. The load driving device according to Item 2. 前記信号制御回路は、前記出力周波数を複数段階に変更可能とされ、且つ前記出力周波数を前記周波数範囲において最大周波数から最小周波数となるまで段階的に順次小さくするように制御を行うことを特徴とする請求項3に記載の負荷駆動装置。   The signal control circuit is capable of changing the output frequency in a plurality of stages and performing control so that the output frequency is gradually decreased in a stepwise manner from the maximum frequency to the minimum frequency in the frequency range. The load driving device according to claim 3. 前記異常判定回路は、前記オン信号が出力される各周期において、前記オン信号の出力開始から所定時間だけ異常判定を行わない非判定期間を設定し、各周期において前記非判定期間の後に異常判定を行う判定期間を設定するように構成されており、且つ、前記オン信号の出力期間と前記判定期間とが重なるように前記オン信号の出力周波数及びデューティ比が設定される条件下で異常判定を行うことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の負荷駆動装置。   The abnormality determination circuit sets a non-determination period in which abnormality determination is not performed for a predetermined time from the start of output of the ON signal in each cycle in which the ON signal is output, and abnormality determination is performed after the non-determination period in each cycle. And determining the abnormality under the condition that the output frequency of the on signal and the duty ratio are set so that the output period of the on signal and the determination period overlap each other. The load driving device according to claim 1, wherein the load driving device is performed. 前記異常判定回路は、バンドギャップ基準電圧回路と金属薄膜抵抗とに基づいて基準電流を生成する基準電流生成部を備え、前記基準電流生成部によって生成される前記基準電流と前記通電路を流れる電流とに基づいて前記駆動電流の異常判定を行うことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の負荷駆動装置。   The abnormality determination circuit includes a reference current generation unit that generates a reference current based on a band gap reference voltage circuit and a metal thin film resistor, and the reference current generated by the reference current generation unit and a current flowing through the energization path The load drive device according to any one of claims 1 to 5, wherein abnormality determination of the drive current is performed based on the following. 前記異常判定回路は、前記スイッチ素子を流れる電流に応じたセンス電流をカレントミラー方式で流すカレントミラー回路を備え、前記カレントミラー回路によって生成される前記センス電流に基づいて前記駆動電流の異常判定を行うことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の負荷駆動装置。   The abnormality determination circuit includes a current mirror circuit that causes a sense current corresponding to a current flowing through the switch element to flow in a current mirror system, and performs an abnormality determination of the drive current based on the sense current generated by the current mirror circuit. The load driving device according to claim 1, wherein the load driving device is performed. 前記スイッチ素子と前記検出回路とが単一の半導体チップ内に配置されていることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の負荷駆動装置。   The load driving device according to any one of claims 1 to 7, wherein the switch element and the detection circuit are arranged in a single semiconductor chip. 前記異常判定回路は、前記通電路を流れる電流値に基づいて異常判定を行う第1異常判定部と、前記スイッチ素子の温度状態に基づいて異常判定を行う第2異常判定部と、を備え、
前記保護回路は、前記第1異常判定部及び前記第2異常判定部の少なくともいずれかによって異常判定がなされた場合に前記駆動電流を抑制する保護動作を行うことを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の負荷駆動装置。
The abnormality determination circuit includes a first abnormality determination unit that performs abnormality determination based on a current value flowing through the energization path, and a second abnormality determination unit that performs abnormality determination based on a temperature state of the switch element,
The said protection circuit performs the protection operation which suppresses the said drive current, when abnormality determination is made by at least any one of a said 1st abnormality determination part and a said 2nd abnormality determination part. Item 9. The load driving device according to any one of Items 8 to 8.
前記異常判定回路は、
前記スイッチ素子を流れる電流に対応する電圧値を基準電圧と比較する比較部と、
前記スイッチ素子の温度状態を検出する温度検出部と、
前記比較部に用いられる前記基準電圧を、前記温度検出部によって検出される前記スイッチ素子の温度状態に応じた値に変更する変更部と、
を有することを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の負荷駆動装置。
The abnormality determination circuit
A comparison unit that compares a voltage value corresponding to a current flowing through the switch element with a reference voltage;
A temperature detector for detecting a temperature state of the switch element;
A change unit that changes the reference voltage used in the comparison unit to a value corresponding to a temperature state of the switch element detected by the temperature detection unit;
The load driving device according to any one of claims 1 to 8, wherein the load driving device is provided.
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