JP6536293B2

JP6536293B2 - Load drive

Info

Publication number: JP6536293B2
Application number: JP2015170486A
Authority: JP
Inventors: 智史西本
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2015-08-31
Filing date: 2015-08-31
Publication date: 2019-07-03
Anticipated expiration: 2035-08-31
Also published as: JP2017050916A

Description

本発明は、負荷駆動装置に関する。 The present invention relates to a load drive device.

直流電源から負荷に通電する経路に通電制御を行うためのスイッチング素子などを設ける構成の負荷駆動装置がある。このような負荷駆動装置では、負荷を接続する出力端子が電源あるいはグランドにショートする短絡故障と、オープン状態となる断線故障を検出する機能を備えたものがある。 There is a load drive device having a configuration in which a switching element or the like for performing energization control is provided in a path for energizing a load from a DC power supply. Such load drive devices have a function to detect a short circuit failure in which an output terminal connecting a load is shorted to a power supply or a ground and a disconnection failure in an open state.

この場合、例えばスイッチング素子がローサイドで使用される場合には、出力端子がグランドショート状態になる短絡故障と、出力端子がオープン状態になる断線故障とを区別して検出するために、断線検出用の電源を設けて出力端子に付与する構成としている。これにより、断線故障時には、スイッチング素子がオフ状態で出力端子が断線検出用の電圧となるので、短絡故障と区別して検出することができる。 In this case, for example, in the case where the switching element is used on the low side, in order to distinguish and detect a short circuit failure in which the output terminal is shorted to ground and a disconnection failure in which the output terminal is open, A power supply is provided and applied to the output terminal. Thus, at the time of disconnection failure, the switching element is in the OFF state and the output terminal becomes a voltage for disconnection detection, so that it can be detected separately from short-circuit failure.

しかしながら、このように断線検出用の電源を設けることで、スイッチング素子をオフ状態にしている状態でも断線検出用の電源側へのリーク経路が形成されて、リーク電流が発生する。 However, by providing the power supply for disconnection detection in this manner, a leak path to the power supply side for disconnection detection is formed even in a state in which the switching element is in the OFF state, and a leakage current is generated.

実開平３−７０６０１号公報Japanese Utility Model Application Publication No. 3-70601

本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、その目的は、出力端子が断線している状態を検出するために印加する電圧設定部によるリーク電流を極力低減できる負荷駆動装置を提供することにある。 The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and an object thereof is to provide a load driving device capable of reducing the leak current by the voltage setting unit applied to detect the state where the output terminal is disconnected as much as possible. It is.

請求項１に記載の負荷駆動装置は、直流電源から負荷への給電経路に直列に接続されオン駆動信号が与えられるスイッチング素子と、前記スイッチング素子と前記負荷との接続ノードの電圧を検出し、前記直流電源の電源電圧とグランドとの間の電圧範囲において前記スイッチング素子のオン時のオン電圧を含むオン電圧領域、オフ時のオフ電圧を含むオフ電圧領域および前記オン電圧領域と前記オフ電圧領域との間の中間電圧領域のうち、前記スイッチング素子に前記オン駆動信号が与えられていないオフ時に得られる前記接続ノードの電圧が、前記オン電圧領域にあるときに前記スイッチング素子側における短絡状態を判定する短絡検出回路と、前記接続ノードの電圧を検出し、前記接続ノードの電圧が前記中間電圧領域にあるときには前記スイッチング素子から前記負荷への給電経路が断線していることを判定する断線検出回路と、前記中間電圧領域の電圧を断線検出電圧として出力する電圧設定部と、前記スイッチング素子への前記オン駆動信号が停止されると前記電圧設定部により前記接続ノードに前記断線検出電圧を印加し、前記接続ノードの電圧が前記オン電圧領域から前記中間電圧領域に遷移した状態から前記オフ電圧領域に移行しないときに前記接続ノードに前記断線検出電圧の印加を継続する切替回路とを備えている。 The load driving device according to claim 1 detects a voltage at a connection node between the switching element and the load, wherein the switching element is connected in series to a feed path from the DC power source to the load and receives an on-drive signal. An on voltage region including the on voltage when the switching element is on in a voltage range between the power supply voltage of the DC power supply and the ground, an off voltage region including the off voltage when off, the on voltage region, and the off voltage region And a short circuit state on the switching element side when the voltage of the connection node obtained at the time of off when the on-drive signal is not given to the switching element among the intermediate voltage range between The short circuit detecting circuit and the voltage of the connection node are detected, and when the voltage of the connection node is in the intermediate voltage region A disconnection detection circuit that determines that a feed path from the switching element to the load is disconnected, a voltage setting unit that outputs a voltage of the intermediate voltage area as a disconnection detection voltage, and the on-drive to the switching element When the signal is stopped, the voltage setting unit applies the disconnection detection voltage to the connection node, and the transition of the voltage of the connection node from the on voltage region to the intermediate voltage region does not shift to the off voltage region And a switching circuit for continuing application of the disconnection detection voltage to the connection node.

上記構成を採用することにより、通常動作では、スイッチング素子にオン駆動信号を与えると直流電源から負荷に通電される。このとき、スイッチング素子と負荷との接続ノードの電圧は、スイッチング素子のオン時の電圧であるからオン電圧領域となる。また、切替回路は接続ノードに対して電圧設定部から断線検出電圧を印加することはない。オン駆動信号が停止されてスイッチング素子がオフ状態に移行すると、切替回路により断線検出電圧が接続ノードに印加される。通常動作時には。スイッチング素子のオフ時の電圧に変化するから、接続ノードの電圧はオン電圧領域から中間電圧領域を経てオフ電圧領域まで変化し、このとき、切替回路による断線検出電圧の印加が停止される。この結果、電圧設定部による断線検出電圧の接続ノードへの印加は、スイッチング素子のオフ時に接続ノードがオフ電圧領域に変化するまでの短い時間となり、電圧設定部によるリーク電流の発生を極力抑制できる。 By adopting the above configuration, in the normal operation, when an on-drive signal is applied to the switching element, the load is energized from the DC power supply. At this time, the voltage at the connection node between the switching element and the load is the voltage when the switching element is on, and therefore, is in the on-voltage region. Further, the switching circuit does not apply the disconnection detection voltage from the voltage setting unit to the connection node. When the on drive signal is stopped and the switching element shifts to the off state, the switching circuit applies a disconnection detection voltage to the connection node. During normal operation. Since the voltage of the switching element changes to the off-state voltage, the voltage of the connection node changes from the on-voltage region to the off-voltage region through the intermediate voltage region, and at this time the application of the disconnection detection voltage by the switching circuit is stopped. As a result, application of the disconnection detection voltage to the connection node by the voltage setting unit takes a short time until the connection node changes to the off voltage region when the switching element is turned off, and generation of leakage current by the voltage setting unit can be suppressed as much as possible. .

請求項１に記載の負荷駆動装置は、直流電源から負荷への給電経路に直列に接続されオン駆動信号が与えられるスイッチング素子と、前記スイッチング素子と前記負荷との接続ノードの電圧を検出し、前記直流電源の電源電圧とグランドとの間の電圧範囲において前記スイッチング素子のオン時のオン電圧を含むオン電圧領域、オフ時のオフ電圧を含むオフ電圧領域および前記オン電圧領域と前記オフ電圧領域との間の中間電圧領域のうち、前記スイッチング素子に前記オン駆動信号が与えられていないオフ時に得られる前記接続ノードの電圧が、前記オン電圧領域にあるときに前記スイッチング素子側における短絡状態を判定する短絡検出回路と、前記接続ノードの電圧を検出し、前記接続ノードの電圧が前記中間電圧領域にあるときには前記スイッチング素子から前記負荷への給電経路が断線していることを判定する断線検出回路と、前記中間電圧領域の電圧を断線検出電圧として出力する電圧設定部と、前記スイッチング素子への前記オン駆動信号が停止されると前記電圧設定部により前記接続ノードに前記断線検出電圧を印加し、前記接続ノードの電圧が前記オン電圧領域から前記中間電圧領域に遷移した状態から前記オフ電圧領域に移行したときに前記接続ノードに前記断線検出電圧の印加を停止し、前記オフ電圧領域に移行しないときに前記接続ノードに前記断線検出電圧の印加を継続する切替回路とを備えている。 The load driving device according to claim 1 detects a voltage at a connection node between the switching element and the load, wherein the switching element is connected in series to a feed path from the DC power source to the load and receives an on-drive signal. An on voltage region including the on voltage when the switching element is on in a voltage range between the power supply voltage of the DC power supply and the ground, an off voltage region including the off voltage when off, the on voltage region, and the off voltage region And a short circuit state on the switching element side when the voltage of the connection node obtained at the time of off when the on-drive signal is not given to the switching element among the intermediate voltage range between The short circuit detecting circuit and the voltage of the connection node are detected, and when the voltage of the connection node is in the intermediate voltage region A disconnection detection circuit that determines that a feed path from the switching element to the load is disconnected, a voltage setting unit that outputs a voltage of the intermediate voltage area as a disconnection detection voltage, and the on-drive to the switching element When the signal is stopped, the voltage setting unit applies the disconnection detection voltage to the connection node, and the transition of the voltage of the connection node from the on voltage region to the intermediate voltage region shifts to the off voltage region. The switching circuit is configured to stop application of the disconnection detection voltage to the connection node and continue application of the disconnection detection voltage to the connection node when transitioning to the off voltage region is not performed.

また、短絡検出回路により、スイッチング素子にオン駆動信号が与えられていないオフ時に得られる接続ノードの電圧がオン電圧領域にあるとき、すなわちスイッチング素子による通電経路の遮断ができていない状態にあるときに、スイッチング素子の端子間が実質的に短絡状態にあることが検出される。なお、この検出動作では、切替回路による電圧設定部から断線検出電圧の接続ノードへの印加はないので、電圧設定部から接続ノードに流れるリーク電流の発生はない。 In addition, when the voltage of the connection node obtained at the time of OFF when the ON drive signal is not given to the switching element by the short circuit detection circuit is in the ON voltage region, that is, when the switching path is not cut off. It is detected that the terminals of the switching elements are substantially short circuited. In this detection operation, since the voltage setting unit by the switching circuit does not apply the disconnection detection voltage to the connection node, no leak current flows from the voltage setting unit to the connection node.

第１実施形態を示す電気的構成図Electrical configuration diagram showing the first embodiment 通常動作時の各部の信号波形を示すタイムチャートTime chart showing the signal waveform of each part during normal operation 断線故障時の各部の信号波形を示すタイムチャート（その１）Time chart showing the signal waveform of each part at the time of disconnection failure (part 1) 断線故障時の各部の信号波形を示すタイムチャート（その２）The time chart which shows the signal waveform of each part at the time of disconnection failure (the 2) 第２実施形態を示す電気的構成図Electrical configuration diagram showing the second embodiment 通常動作時の各部の信号波形を示すタイムチャートTime chart showing the signal waveform of each part during normal operation 断線故障時の各部の信号波形を示すタイムチャート（その１）Time chart showing the signal waveform of each part at the time of disconnection failure (part 1) 断線故障時の各部の信号波形を示すタイムチャート（その２）The time chart which shows the signal waveform of each part at the time of disconnection failure (the 2) 第３実施形態を示す電気的構成図Electrical configuration diagram showing the third embodiment

（第１実施形態）
以下、第１実施形態について、図１〜図４を参照して説明する。図１において、負荷駆動装置１は、負荷２に対して制御回路３から与えられる駆動信号に応じて通断電の制御および出力端子ＯＵＴに現れるドライバ出力のレベルについて短絡故障および断線故障の検出を行う。 First Embodiment
Hereinafter, the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 4. In FIG. 1, the load drive device 1 controls the on / off control according to the drive signal applied from the control circuit 3 to the load 2 and detects the short circuit fault and the open fault with respect to the level of the driver output appearing at the output terminal OUT. Do.

負荷２は、直流電源ＶＢと負荷駆動装置１の出力端子ＯＵＴとの間に接続されている。出力端子ＯＵＴは接続ノードに対応している。負荷２は、種々のものが適用可能で、抵抗性負荷、容量性負荷、誘導性負荷などいずれのものでも良い。制御回路３は、他の制御回路などから受ける信号に基づいて負荷２を駆動するために、負荷駆動装置１に対してゲート駆動信号を出力する。また、負荷駆動装置１から受ける各種の信号により出力端子ＯＵＴのドライバ出力の状態を判断する。 The load 2 is connected between the DC power supply VB and the output terminal OUT of the load drive device 1. The output terminal OUT corresponds to the connection node. Various loads can be applied to the load 2, and any load such as a resistive load, a capacitive load, or an inductive load may be used. Control circuit 3 outputs a gate drive signal to load drive device 1 to drive load 2 based on a signal received from another control circuit or the like. Further, the state of the driver output of the output terminal OUT is determined by various signals received from the load drive device 1.

負荷駆動装置１は、負荷２に通電するためのスイッチング素子としてＮチャンネル型のＭＯＳＦＥＴ４を備えている。ＭＯＳＦＥＴ４のドレインは出力端子ＯＵＴに接続され、ソースがグランドに接続され、ゲートはバッファ回路５を介して入力端子ＩＮに接続されている。入力端子ＩＮは、制御回路３から負荷を駆動するためのゲート駆動信号が与えられる。 The load driving device 1 includes an N-channel MOSFET 4 as a switching element for energizing the load 2. The drain of the MOSFET 4 is connected to the output terminal OUT, the source is connected to the ground, and the gate is connected to the input terminal IN through the buffer circuit 5. The input terminal IN receives a gate drive signal for driving a load from the control circuit 3.

電源ショート検出回路６は、出力端子ＯＵＴの電圧が電源電圧ＶＢに近い電圧となっているか否かを判断して電源ショート状態を判定する回路で、検出信号はフィルタ７を介して出力端子Ｓ１から制御回路３に出力する。フィルタ７は、誤検出を防止するためのもので、ローパスフィルタなどで構成されている。 The power short circuit detection circuit 6 is a circuit that determines whether or not the voltage at the output terminal OUT is close to the power supply voltage VB to determine a power short circuit condition. The detection signal is output from the output terminal S1 through the filter 7 Output to control circuit 3. The filter 7 is for preventing false detection and is configured by a low pass filter or the like.

短絡検出回路としてのＧＮＤショート検出回路８は、出力端子ＯＵＴの電圧がＭＯＳＦＥＴ４のオフ状態でグランド電圧に近い電圧となっているか否かを判断してグランドショート状態を判定する回路で、検出信号はフィルタ９を介して出力端子Ｓ２から制御回路３に出力する。フィルタ９は、誤検出を防止するためのもので、ローパスフィルタなどで構成されている。 The GND short circuit detection circuit 8 as a short circuit detection circuit is a circuit that determines whether or not the voltage of the output terminal OUT is a voltage close to the ground voltage when the MOSFET 4 is off, and determines the ground short condition. The signal is output to the control circuit 3 from the output terminal S2 through the filter 9. The filter 9 is for preventing false detection and is configured by a low pass filter or the like.

断線検出回路１０は、出力端子ＯＵＴの電圧を検出して閾値電圧ＶｔＬ以上で、かつ閾値電圧ＶｔＨ以下である場合に断線故障状態を判定する回路である。断線検出回路１０は、ＡＮＤ回路１１、コンパレータ１２、１３を備えている。出力端子ＯＵＴは、コンパレータ１２の非反転入力端子およびコンパレータ１３の反転入力端子に接続されている。 The disconnection detection circuit 10 is a circuit that detects a voltage at the output terminal OUT and determines a disconnection failure state when the voltage is equal to or higher than the threshold voltage VtL and equal to or lower than the threshold voltage VtH. The disconnection detection circuit 10 includes an AND circuit 11 and comparators 12 and 13. The output terminal OUT is connected to the non-inverted input terminal of the comparator 12 and the inverted input terminal of the comparator 13.

コンパレータ１２の反転入力端子には第１閾値電圧である下限閾値電圧ＶｔＬが入力される。コンパレータ１３の非反転入力端子には第２閾値電圧である上限閾値電圧ＶｔＨが入力される。閾値電圧ＶｔＬ、ＶｔＨは電源電圧ＶＢとの関係として、次式（１）の大小関係を満たすように設定される。
ＶＢ＞ＶｔＨ＞ＶｔＬ＞０ …（１） The lower limit threshold voltage VtL which is a first threshold voltage is input to the inverting input terminal of the comparator 12. An upper threshold voltage VtH, which is a second threshold voltage, is input to the non-inverted input terminal of the comparator 13. The threshold voltages VtL and VtH are set so as to satisfy the magnitude relationship of the following equation (1) as a relationship with the power supply voltage VB.
VB>VtH>VtL> 0 (1)

なお、下限閾値電圧ＶｔＬと上限閾値電圧ＶｔＨとの間の電圧領域が中間電圧領域に相当しており、この実施形態では断線判定領域として設定している。また、ＭＯＳＦＥＴ４のオン状態で出力端子ＯＵＴに現れるオン電圧領域として、この実施形態では、下限閾値電圧ＶｔＬ以下の電圧領域を対応させている。ＭＯＳＦＥＴ４のオフ状態で出力端子に現れるオフ電圧領域として、この実施形態では、上限閾値電圧ＶｔＨ以上の電圧領域を対応させている。 The voltage region between the lower limit threshold voltage VtL and the upper limit threshold voltage VtH corresponds to the intermediate voltage region, and in this embodiment, it is set as the disconnection determination region. Further, in this embodiment, a voltage region equal to or lower than the lower limit threshold voltage VtL corresponds to an on voltage region appearing at the output terminal OUT in the on state of the MOSFET 4. In this embodiment, a voltage region equal to or higher than the upper limit threshold voltage VtH corresponds to an off voltage region appearing at the output terminal in the off state of the MOSFET 4.

ＡＮＤ回路１１の入力端子にはコンパレータ１２および１３の出力端子が接続され、ＡＮＤ回路の出力端子はフィルタ１４を介して出力端子Ｓ３から制御回路３に接続されている。フィルタ１４は、誤検出を防止するためのもので、ローパスフィルタなどで構成されている。 The output terminals of the comparators 12 and 13 are connected to the input terminal of the AND circuit 11, and the output terminal of the AND circuit is connected to the control circuit 3 from the output terminal S3 through the filter 14. The filter 14 is for preventing false detection and is configured by a low pass filter or the like.

電圧設定部１５は、出力端子ＯＵＴにバッファ回路１６を介して電源１７から断線検出電圧Ｖｍを与える回路である。断線検出電圧Ｖｍは、断線判定領域に入る電圧つまり、上記した閾値電圧ＶｔＬおよびＶｔＨに対して次式（２）の大小関係を満たすように設定される。
ＶｔＨ＞Ｖｍ＞ＶｔＬ …（２） The voltage setting unit 15 is a circuit that supplies the disconnection detection voltage Vm from the power supply 17 to the output terminal OUT via the buffer circuit 16. The disconnection detection voltage Vm is set so as to satisfy the magnitude relationship of the following expression (2) with respect to the voltage which enters the disconnection determination region, that is, the above-described threshold voltages VtL and VtH.
VtH>Vm> VtL (2)

電圧設定部１５は、出力端子ＯＵＴに対して切替スイッチ１８を介して接続されている。切替スイッチ１８は、ローレベルの信号が与えられた状態ではオフ状態となり、ハイレベルの信号が与えられた状態ではオン状態となる。切替スイッチ１８はＡＮＤ回路１９の出力信号により動作する。ＡＮＤ回路１９は、一方の入力端子が断線検出回路１０のコンパレータ１３の出力端子に接続され、他方の入力端子がインバータ回路２０を介して入力端子ＩＮに接続されている。切替スイッチ１８、ＡＮＤ回路１９、インバータ回路２０により切替回路２１が構成されている。 The voltage setting unit 15 is connected to the output terminal OUT via the changeover switch 18. The changeover switch 18 is turned off when a low level signal is given, and turned on when a high level signal is given. The changeover switch 18 operates in accordance with the output signal of the AND circuit 19. One input terminal of the AND circuit 19 is connected to the output terminal of the comparator 13 of the disconnection detection circuit 10, and the other input terminal is connected to the input terminal IN through the inverter circuit 20. A switch circuit 21 is configured by the switch 18, the AND circuit 19, and the inverter circuit 20.

次に、上記構成の作用について図２〜図４も参照して説明する。まず、断線故障が生じない場合の通常動作について説明し、その後、断線故障が生じた場合の例を２つの場合に分けて説明する。なお、以下の説明では、断線故障の検出動作を主体として説明し、断線故障に関係しない他の動作については説明を省略している。 Next, the operation of the above configuration will be described with reference to FIGS. First, the normal operation in the case where the disconnection failure does not occur will be described, and then, the example in the case where the disconnection failure occurs will be described divided into two cases. In the following description, the detection operation of the disconnection failure is mainly described, and the description of other operations not related to the disconnection failure is omitted.

＜通常動作＞
まず、通常動作について図２を参照して説明する。制御回路３は、負荷２への通電制御において、負荷駆動装置１の入力端子ＩＮに対してゲート駆動信号を与える。制御回路３は、負荷２に直流電源ＶＢから給電する場合には、図２（ｂ）中Ｈで示すハイレベルのゲート駆動信号を与える。負荷駆動装置１のＭＯＳＦＥＴ４は、ハイレベルのゲート駆動信号が与えられると、オン状態に移行し、負荷２に通電する。この状態では、出力端子ＯＵＴのドライバ出力は、ＭＯＳＦＥＴ４のオン時の分担電圧に相当する低電圧レベルとなっており、オン電圧領域にある。コンパレータ１３は、ハイレベルの信号を出力している。 <Normal operation>
First, the normal operation will be described with reference to FIG. The control circuit 3 applies a gate drive signal to the input terminal IN of the load drive device 1 in controlling the energization of the load 2. When power is supplied to the load 2 from the DC power supply VB, the control circuit 3 supplies a high level gate drive signal shown by H in FIG. 2B. When a high level gate drive signal is applied, the MOSFET 4 of the load drive device 1 shifts to the on state to energize the load 2. In this state, the driver output of the output terminal OUT is at a low voltage level corresponding to the shared voltage when the MOSFET 4 is on, and is in the on-voltage region. The comparator 13 outputs a high level signal.

この状態では、入力端子ＩＮにハイレベルのゲート駆動信号が入力されているので、切替回路２１においては、ＡＮＤ回路１９の入力端子にインバータ回路２０からローレベルの信号が入力されているので切替スイッチ１８はオフ状態である。したがって、電圧設定部１５は出力端子ＯＵＴと切り離された状態であるから、電圧設定部１５に起因したリーク電流は発生しない。 In this state, since the gate drive signal of high level is inputted to the input terminal IN, in the switching circuit 21, a signal of low level is inputted from the inverter circuit 20 to the input terminal of the AND circuit 19. 18 is in the off state. Therefore, since the voltage setting unit 15 is separated from the output terminal OUT, the leakage current due to the voltage setting unit 15 does not occur.

また、ＭＯＳＦＥＴ４が正常な状態で動作し、出力端子ＯＵＴが短絡および断線の故障が発生していない状態では、出力端子ＯＵＴのドライバ出力は、図２（ａ）に示しているようにローレベルであり、オン電圧領域にある。この結果、断線検出回路１０のコンパレータ１３はハイレベルの信号を出力しており、切替回路２１のＡＮＤ回路１９にハイレベルの信号が入力されている。 In addition, when MOSFET 4 operates normally and output terminal OUT does not have a short circuit or disconnection fault, the driver output of output terminal OUT is at a low level as shown in FIG. 2A. Yes, in the on-voltage region. As a result, the comparator 13 of the disconnection detection circuit 10 outputs a high level signal, and the high level signal is input to the AND circuit 19 of the switching circuit 21.

この後、時刻ｔ０で制御回路３からのゲート駆動信号が図２（ｂ）中Ｌで示すローレベルになると、ＭＯＳＦＥＴ４はオン状態からオフ状態に移行する。これにより、ＭＯＳＦＥＴ４のドレインすなわち出力端子ＯＵＴに現れるドライバ出力は、図２（ａ）に示すようにローレベルから上昇していく。このとき、切替回路２１においては、ＡＮＤ回路２０にハイレベルの信号が入力されるので、図２（ｃ）に示すように、切替スイッチ１８をオンさせる。これにより、出力端子ＯＵＴには電圧設定部１５から断線検出電圧Ｖｍが印加されるようになる。 After that, when the gate drive signal from the control circuit 3 becomes low level indicated by L in FIG. 2B at time t0, the MOSFET 4 shifts from the on state to the off state. As a result, the driver output appearing at the drain of the MOSFET 4, that is, the output terminal OUT rises from the low level as shown in FIG. 2 (a). At this time, in the switching circuit 21, a high level signal is input to the AND circuit 20, so the switching switch 18 is turned on as shown in FIG. 2C. As a result, the disconnection detection voltage Vm is applied from the voltage setting unit 15 to the output terminal OUT.

出力端子ＯＵＴに負荷２が接続され、かつ電源ショートやグランドショートが発生していない状態では、出力端子ＯＵＴのドライバ出力は、図２（ａ）に示すように、断線検出電圧Ｖｍよりも高い直流電源ＶＢのレベルまで引き上げられていく。このとき、断線検出回路１０においては、出力端子ＯＵＴのドライバ出力がグランド電位に近いローレベルから下限閾値電圧ＶｔＬを超えて断線判定領域に入ると、コンパレータ１２、１３の双方からハイレベルの信号が出力されるようになり、ＡＮＤ回路１１は一時的に断線検出状態となってハイレベルの信号をフィルタ１４に出力する。 When the load 2 is connected to the output terminal OUT and the power supply short circuit or the ground short circuit does not occur, the driver output of the output terminal OUT is a DC voltage higher than the disconnection detection voltage Vm as shown in FIG. It will be pulled up to the level of the power supply VB. At this time, in the disconnection detection circuit 10, when the driver output of the output terminal OUT goes from the low level close to the ground potential to the lower limit threshold voltage VtL and enters the disconnection determination region, both of the comparators 12 and 13 receive high level signals. As a result, the AND circuit 11 temporarily becomes a disconnection detection state and outputs a high level signal to the filter 14.

しかし、この状態は、出力端子ＯＵＴのドライバ出力が上限閾値電圧ＶｔＨを超えてオフ電圧領域に入る時点すなわち時刻ｔ１でコンパレータ１３がローレベルの信号を出力するようになるので、ＡＮＤ回路１１からはローレベルの信号が出力される。この時点では、フィルタ１４によるフィルタ時間Ｔｆが経過していないことから、断線検出とはならず、図２（ｄ）に示しているように、制御回路３側に断線検出信号を出力することはない。 However, in this state, since the comparator 13 outputs a low level signal at the time when the driver output of the output terminal OUT exceeds the upper threshold voltage VtH and enters the off voltage region, the AND circuit 11 outputs A low level signal is output. At this time, since the filter time Tf by the filter 14 has not elapsed, disconnection detection is not performed, and as shown in FIG. 2D, it is not possible to output a disconnection detection signal to the control circuit 3 side. Absent.

また、コンパレータ１３がローレベルの信号を出力すると、切替回路２１においては、ＡＮＤ回路１９の出力がローレベルに反転し、図２（ｃ）に示すように、切替スイッチ１８はオフされる。したがって、電圧設定部１５から出力端子ＯＵＴへの断線検出電圧Ｖｍの印加が停止される。この後、負荷２への通電が停止されているので、出力端子ＯＵＴのドライバ出力は、図２（ａ）に示すように、直流電源ＶＢとほぼ同じレベルまで引き上げられた時刻ｔ２で安定する。なお、この状態では、電圧設定部１５は、切替スイッチ１８がオフ状態であることから出力端子ＯＵＴと切り離されており、電圧設定部１５に起因したリーク電流の発生はない。 When the comparator 13 outputs a low level signal, the output of the AND circuit 19 is inverted to low level in the switching circuit 21, and as shown in FIG. 2C, the switching switch 18 is turned off. Therefore, the application of the disconnection detection voltage Vm from the voltage setting unit 15 to the output terminal OUT is stopped. After this, since the energization to the load 2 is stopped, the driver output of the output terminal OUT is stabilized at time t2 which is pulled up to almost the same level as the DC power supply VB, as shown in FIG. 2 (a). In this state, the voltage setting unit 15 is separated from the output terminal OUT because the changeover switch 18 is in the off state, and no leak current is generated due to the voltage setting unit 15.

この後、時刻ｔ３で、再び制御回路３は、図２（ｂ）に示すように、負荷２への通電を行うために負荷駆動装置１の入力端子ＩＮに対してハイレベルのゲート駆動信号を与える。これにより、負荷駆動装置１のＭＯＳＦＥＴ４はオン状態に移行し、負荷２に通電する。この状態では、出力端子ＯＵＴは、負荷２への通電を開始するので、ドライバ出力は直流電源ＶＢの電圧レベルから低下していき、時刻ｔ４でグランドレベルに近いローレベルの電圧に達し、オン電圧領域となる。 Thereafter, at time t3, as shown in FIG. 2B again, the control circuit 3 applies a high level gate drive signal to the input terminal IN of the load drive device 1 in order to energize the load 2. give. As a result, the MOSFET 4 of the load driving device 1 shifts to the on state, and the load 2 is energized. In this state, the output terminal OUT starts energizing the load 2, so the driver output decreases from the voltage level of the DC power supply VB and reaches a low level voltage close to the ground level at time t4, It becomes an area.

なお、ゲート駆動信号がローレベルからハイレベルに切り替わった時点で、切替回路１２はＡＮＤ回路１９の出力がローレベルの状態が保持されるようになり、切替スイッチ１８はオフ状態のまま継続される。 When the gate drive signal switches from the low level to the high level, the switching circuit 12 keeps the output of the AND circuit 19 at the low level, and the switching switch 18 is kept off. .

以上のように、通常の動作では、ゲート駆動信号がハイレベルに切り替わった時点の時刻ｔ０から出力端子ＯＵＴのドライバ出力のレベルが上限閾値電圧ＶｔＨに達した時点の時刻ｔ１までの短い期間中だけ切替スイッチ１８がオン状態となる。これにより、電圧設定部１５による出力端子ＯＵＴへの断線検出電圧Ｖｍの印加状態は短期間となり、電圧設定部１５に起因したリーク電流の発生を大幅に抑制することができる。 As described above, in the normal operation, only during a short period from time t0 when the gate drive signal is switched to the high level to time t1 when the driver output level of the output terminal OUT reaches the upper limit threshold voltage VtH. The changeover switch 18 is turned on. As a result, the application state of the disconnection detection voltage Vm to the output terminal OUT by the voltage setting unit 15 becomes short, and the generation of the leakage current due to the voltage setting unit 15 can be significantly suppressed.

＜断線故障１＞
次に、出力端子ＯＵＴに接続されていた負荷２が外れてオープン状態つまり断線故障が発生したときの動作について説明する。まず、負荷２への通電状態において断線故障が発生した場合について図３を参照して説明する。 <Open circuit failure 1>
Next, an operation when the load 2 connected to the output terminal OUT is removed and an open state, that is, a disconnection failure occurs will be described. First, the case where a disconnection failure occurs in a state where the load 2 is energized will be described with reference to FIG.

負荷駆動装置１による負荷２への通電状態は、前述のように、制御回路３から入力端子ＩＮにハイレベルのゲート駆動信号が与えられ、図３（ｂ）に示すように、ＭＯＳＦＥＴ４がオン状態となって直流電源ＶＢから負荷２へ通電を行う状態である。この状態では、出力端子ＯＵＴのドライバ出力は、図３（ａ）に示すように、ＭＯＳＦＥＴ４のオン時の分担電圧に相当する低電圧レベルとなっており、オン電圧領域にある。コンパレータ１３はハイレベルの信号を出力している。また、切替回路２１においては、インバータ回路２０を介してＡＮＤ回路１９の入力端子にローレベルの信号が入力されるので、切替スイッチ１８はオフ状態であり、電圧設定部１５は出力端子ＯＵＴと切り離された状態である。 As described above, in the conduction state of the load 2 by the load driving device 1, the gate drive signal of high level is given from the control circuit 3 to the input terminal IN, and the MOSFET 4 is in the on state as shown in FIG. Thus, the load 2 is energized from the DC power supply VB. In this state, as shown in FIG. 3A, the driver output of the output terminal OUT is at a low voltage level corresponding to the shared voltage when the MOSFET 4 is on, and is in the on-voltage region. The comparator 13 outputs a high level signal. Further, in the switching circuit 21, a low level signal is input to the input terminal of the AND circuit 19 via the inverter circuit 20, so the switching switch 18 is in the OFF state, and the voltage setting unit 15 is disconnected from the output terminal OUT. It is in a poor condition.

このような状態において、何らかの原因で出力端子ＯＵＴが断線状態になった場合に、直流電源ＶＢから負荷２を通じて電流が流れないが、ＭＯＳＦＥＴ４のオン状態は保持されているので、出力端子ＯＵＴのドライバ出力はローレベルの状態が継続される。断線検出回路１０のコンパレータ１３はハイレベルの信号を出力しており、切替回路２１のＡＮＤ回路１９にハイレベルの信号が入力されている。このため、負荷２が外れた断線状態となっていても出力端子ＯＵＴのレベルは変動しないので、ドライバ出力はオン状態のまま継続され、オン電圧領域に保持される。 In such a state, when the output terminal OUT is broken for some reason, no current flows from the DC power supply VB through the load 2, but since the on state of the MOSFET 4 is maintained, the driver of the output terminal OUT The output is kept low. The comparator 13 of the disconnection detection circuit 10 outputs a high level signal, and the high level signal is input to the AND circuit 19 of the switching circuit 21. Therefore, even if the load 2 is disconnected, the level of the output terminal OUT does not change, so the driver output is maintained in the on state and is maintained in the on voltage region.

この後、図３（ｂ）に示すように、時刻ｔ０で制御回路３からのゲート駆動信号がローレベルになると、ＭＯＳＦＥＴ４はオン状態からオフ状態に移行する。切替回路２１においては、ＡＮＤ回路２０にハイレベルの信号が入力されるので、図３（ｃ）に示すように、切替スイッチ１８をオンさせ、出力端子ＯＵＴには電圧設定部１５から断線検出電圧Ｖｍが印加されるようになる。これにより、ＭＯＳＦＥＴ４のドレインすなわち出力端子ＯＵＴに現れるドライバ出力は、図３（ａ）に示すように、ローレベルから上昇していく。 After that, as shown in FIG. 3B, when the gate drive signal from the control circuit 3 becomes low level at time t0, the MOSFET 4 shifts from the on state to the off state. In the switching circuit 21, a high level signal is input to the AND circuit 20. Therefore, as shown in FIG. 3C, the switching switch 18 is turned on, and the disconnection detection voltage from the voltage setting unit 15 is output to the output terminal OUT. Vm will be applied. As a result, the driver output appearing at the drain of the MOSFET 4, that is, at the output terminal OUT rises from the low level as shown in FIG. 3A.

出力端子ＯＵＴに負荷２が接続されていない断線状態であるから、図３（ａ）に示すように、出力端子ＯＵＴのドライバ出力は断線検出電圧Ｖｍに達するまで引き上げられる。このとき、断線検出回路１０においては、出力端子ＯＵＴのドライバ出力がグランド電位に近いローレベルから下限閾値電圧ＶｔＬを超えて断線判定領域に入ると、コンパレータ１２、１３の双方からハイレベルの信号が出力されるようになり、ＡＮＤ回路１１は一時的に断線検出状態となってハイレベルの信号をフィルタ１４に出力する。 Since the load 2 is not connected to the output terminal OUT, as shown in FIG. 3A, the driver output of the output terminal OUT is pulled up to reach the disconnection detection voltage Vm. At this time, in the disconnection detection circuit 10, when the driver output of the output terminal OUT goes from the low level close to the ground potential to the lower limit threshold voltage VtL and enters the disconnection determination region, both of the comparators 12 and 13 receive high level signals. As a result, the AND circuit 11 temporarily becomes a disconnection detection state and outputs a high level signal to the filter 14.

出力端子ＯＵＴは、負荷２が外れた断線状態であるので、ドライバ出力としては電圧設定部１５による断線検出電圧Ｖｍが保持されている。このため、出力端子ＯＵＴのドライバ出力は、断線判定領域内に保持され、下限閾値電圧ＶｔＬを超えた状態で、かつ、上限閾値電圧ＶｔＨを超えることはない状態である。断線検出回路１０のコンパレータ１２はハイレベルの信号を出力し、コンパレータ１３もハイレベルの信号を出力している。これは、出力端子ＯＵＴのドライバ出力が断線判定領域すなわち下限閾値電圧ＶｔＬから上限閾値電圧ＶｔＨの電圧範囲にある状態である。 Since the output terminal OUT is in the disconnection state in which the load 2 is disconnected, the disconnection detection voltage Vm by the voltage setting unit 15 is held as the driver output. For this reason, the driver output of the output terminal OUT is held in the disconnection determination region, in a state where it exceeds the lower limit threshold voltage VtL and does not exceed the upper limit threshold voltage VtH. The comparator 12 of the disconnection detection circuit 10 outputs a high level signal, and the comparator 13 also outputs a high level signal. This is a state in which the driver output of the output terminal OUT is in the disconnection determination region, that is, in the voltage range from the lower limit threshold voltage VtL to the upper limit threshold voltage VtH.

この結果、ＡＮＤ回路１１はハイレベルの信号を出力するので、フィルタ１４は所定のフィルタ時間Ｔｆすなわち時刻ｔ０から時刻ｔｘまでの時間が経過すると、図３（ｃ）および図３（ｄ）に示すように、断線検出信号を制御回路３に出力する。また、このとき、コンパレータ１３のハイレベルの信号が継続することから、切替回路２１においては、ＡＮＤ回路１９がハイレベルの信号を保持し、切替スイッチ１８はオン状態が継続されている。 As a result, since the AND circuit 11 outputs a high level signal, the filter 14 is shown in FIGS. 3C and 3D when the predetermined filter time Tf, that is, the time from time t0 to time tx elapses. Thus, the disconnection detection signal is output to the control circuit 3. At this time, since the high level signal of the comparator 13 continues, in the switching circuit 21, the AND circuit 19 holds the high level signal, and the switching switch 18 is kept in the on state.

制御回路３は、断線検出回路１０からフィルタ９を介して断線検出信号を受けると、負荷駆動装置１の出力端子ＯＵＴが断線状態であることを判定することができる。制御回路３により、図示しない報知手段などを用いて断線状態であることを使用者に報知したり、あるいは断線検出信号を他の制御回路に出力したりすることができる。 When the control circuit 3 receives a disconnection detection signal from the disconnection detection circuit 10 through the filter 9, the control circuit 3 can determine that the output terminal OUT of the load driving device 1 is in a disconnection state. The control circuit 3 can notify the user of the disconnection state using a notification means (not shown) or the like, or can output a disconnection detection signal to another control circuit.

以上のように、負荷２に通電をしている状態で出力端子ＯＵＴが断線状態になった場合には、切替回路２１により切替スイッチ１８をオンさせて電圧設定部１５から断線検出電圧Ｖｍを印加する。これにより、制御回路３は、負荷２への通電を停止した時点からフィルタ時間Ｔｆが経過すると負荷駆動装置１から断線検出信号を受信することができるようになる。 As described above, when the output terminal OUT is disconnected in the state where the load 2 is energized, the changeover switch 18 is turned on by the switching circuit 21 and the disconnection detection voltage Vm is applied from the voltage setting unit 15 Do. Thus, the control circuit 3 can receive the disconnection detection signal from the load driving device 1 when the filter time Tf has elapsed from the time when the energization of the load 2 is stopped.

＜断線故障２＞
次に、負荷２への通電をしていない状態において断線故障が発生した場合について図４を参照して説明する。すなわち、通常動作と同様にして、負荷駆動装置１による負荷２への通電状態から時刻ｔ０〜ｔ２を経て通電を停止した状態に移行した状態から、図４中に時刻ｔａで示す時点以降で断線故障が発生する場合である。 <Open circuit failure 2>
Next, a case where a disconnection failure occurs in a state in which the load 2 is not energized will be described with reference to FIG. That is, as in the normal operation, a state in which the load driving device 1 has switched from the energization state to the load 2 to the state in which the energization is stopped after time t0 to t2 is broken after time ta shown in FIG. It is a case where a failure occurs.

この場合には、図４（ａ）に示しているように、時刻ｔ２の経過後時刻ｔａまでの間は、出力端子ＯＵＴのドライバ出力は直流電源ＶＢの電位に近い出力状態となっており、オフ電圧領域にある。また、このとき、コンパレータ１３の出力はローレベルであるので、ＡＮＤ回路１９の出力がローレベルとなり、切替スイッチ１８はオフされている。出力端子ＯＵＴがハイレベルにあることから断線検出回路１０の出力もローレベルである。 In this case, as shown in FIG. 4A, the driver output of the output terminal OUT is in an output state close to the potential of the DC power supply VB from time t2 until time ta. It is in the off voltage range. At this time, since the output of the comparator 13 is at the low level, the output of the AND circuit 19 is at the low level, and the changeover switch 18 is turned off. Since the output terminal OUT is at high level, the output of the disconnection detection circuit 10 is also at low level.

このような通常動作状態で、図４（ａ）中に示す時刻ｔａで出力端子ＯＵＴに接続される負荷２が外れる断線故障が発生すると、出力端子ＯＵＴのドライバ出力は電位が低下していく。これはＭＯＳＦＥＴ４がオフ状態で且つ負荷２を介して直流電源ＶＢに接続されていないからである。このとき、出力端子ＯＵＴのドライバ出力のレベルが閾値電圧ＶｔＨよりも小さくなる時刻ｔｂになると、断線検出回路１０のコンパレータ１３の出力がハイレベルに変化する。これにより、断線検出回路１０においては、ＡＮＤ回路１１の出力がハイレベルになる。 In such a normal operation state, when a disconnection failure occurs in which the load 2 connected to the output terminal OUT is released at time ta shown in FIG. 4A, the potential of the driver output of the output terminal OUT decreases. This is because the MOSFET 4 is in the off state and not connected to the DC power supply VB via the load 2. At this time, at time tb when the level of the driver output at the output terminal OUT becomes smaller than the threshold voltage VtH, the output of the comparator 13 of the disconnection detection circuit 10 changes to the high level. As a result, in the disconnection detection circuit 10, the output of the AND circuit 11 becomes high level.

このとき、切替回路２１のＡＮＤ回路１９は、図４（ｃ）に示すように、ハイレベルの信号を出力し切替スイッチ１８をオンさせる。電圧設定回路１５が切替スイッチ１８を介して出力端子ＯＵＴに接続されると、出力端子ＯＵＴのドライバ出力は、断線検出電圧Ｖｍまで下降する。また、断線検出回路１０においては、出力端子ＯＵＴのドライバ出力が、図４（ａ）に示すように、断線検出電圧Ｖｍまで変化するので、断線判定領域すなわち下限閾値電圧ＶｔＬから上限閾値電圧ＶｔＨの電圧範囲にとどまることになる。 At this time, the AND circuit 19 of the switching circuit 21 outputs a high level signal to turn on the switching switch 18, as shown in FIG. 4C. When the voltage setting circuit 15 is connected to the output terminal OUT through the changeover switch 18, the driver output of the output terminal OUT drops to the disconnection detection voltage Vm. Further, in the disconnection detection circuit 10, the driver output of the output terminal OUT changes to the disconnection detection voltage Vm as shown in FIG. 4A, so that the disconnection determination region, ie, from the lower threshold voltage VtL to the upper threshold voltage VtH. It will stay in the voltage range.

この結果、フィルタ１４は、フィルタ時間Ｔｆすなわち時刻ｔｂから時刻ｔｘまでの時間が経過すると、図４（ｄ）に示すように、断線検出信号を出力するようになる。また、このとき、コンパレータ１３のハイレベルの信号が継続することから、切替回路２１においては、ＡＮＤ回路１９がハイレベルの信号を保持し、切替スイッチ１８はオン状態が継続されている。 As a result, the filter 14 outputs a disconnection detection signal as shown in FIG. 4 (d) when the filter time Tf, that is, the time from the time tb to the time tx, elapses. At this time, since the high level signal of the comparator 13 continues, in the switching circuit 21, the AND circuit 19 holds the high level signal, and the switching switch 18 is kept in the on state.

制御回路３は、断線検出回路１０からフィルタ９を介して断線検出信号を受けると、負荷駆動装置１の出力端子ＯＵＴが断線状態であることを判定することができる。制御回路３により、図示しない報知手段などを用いて断線状態であることを使用者に報知したり、断線検出信号を他の制御回路に出力したりすることができる。 When the control circuit 3 receives a disconnection detection signal from the disconnection detection circuit 10 through the filter 9, the control circuit 3 can determine that the output terminal OUT of the load driving device 1 is in a disconnection state. The control circuit 3 can notify the user of the disconnection state using a notification means (not shown) or the like, and can output a disconnection detection signal to another control circuit.

以上のように、負荷２に通電をしていない状態で出力端子ＯＵＴが断線状態になった場合においても、切替回路２１により切替スイッチ１８をオンさせて電圧設定部１５から断線検出電圧Ｖｍを印加する。これにより、制御回路３は、出力端子ＯＵＴのドライバ出力のレベルが上限閾値電圧ＶｔＨよりも小さくなった時点からフィルタ時間Ｔｆが経過すると負荷駆動装置１から断線検出信号を受信することができるようになる。 As described above, even when the output terminal OUT is disconnected in the state where the load 2 is not energized, the changeover circuit 18 is turned on by the switching circuit 21 and the disconnection detection voltage Vm is applied from the voltage setting unit 15 Do. Thereby, the control circuit 3 can receive the disconnection detection signal from the load driving device 1 when the filter time Tf elapses from the time when the level of the driver output of the output terminal OUT becomes smaller than the upper limit threshold voltage VtH. Become.

＜短絡故障＞
次に、電源ショート検出回路６あるいはＧＮＤショート検出回路８による短絡故障の検出について簡単に説明する。電源ショート故障は、出力端子ＯＵＴが負荷２を介すことなく直流電源ＶＢと接触しているか接触状態に近い電圧となっている状態である。 <Short circuit failure>
Next, detection of a short circuit failure by the power supply short circuit detection circuit 6 or the GND short circuit detection circuit 8 will be briefly described. The power supply short circuit failure is a state in which the output terminal OUT is in contact with the DC power supply VB without via the load 2 or a voltage close to the contact state.

電源ショート検出回路６は、出力端子ＯＵＴの電圧が電源ショート判定の閾値電圧以上である場合に、電源ショート状態を判定する検出信号を出力する。この検出信号はフィルタ７を経て制御回路３に入力される。制御回路３は、ＭＯＳＦＥＴ４をオン状態に制御するゲート駆動信号を出力しているときに、負荷駆動装置１から電源ショートの検出信号が入力されると、電源ショート故障として判定する。 When the voltage of the output terminal OUT is equal to or higher than the threshold voltage of the power short determination, the power short detection circuit 6 outputs a detection signal that determines the power short state. The detection signal is input to the control circuit 3 through the filter 7. When the control circuit 3 outputs a gate drive signal for controlling the MOSFET 4 in the ON state, and the power supply short detection signal is input from the load driving device 1, the control circuit 3 determines as a power supply short failure.

また、ＧＮＤショート故障は、出力端子ＯＵＴがグランドと接触しているか接触状態に近い電圧となっている状態である。したがって、ＧＮＤショート故障では、ＭＯＳＦＥＴ４がオフ状態でも出力端子ＯＵＴがローレベルとなっており、オン電圧領域にある。 Further, the GND short circuit failure is a state in which the output terminal OUT is in contact with the ground or a voltage close to the contact state. Therefore, in the GND short failure, the output terminal OUT is at the low level even when the MOSFET 4 is in the off state, and is in the on voltage region.

ＧＮＤショート検出回路８は、出力端子ＯＵＴの電圧がＧＮＤショート判定の閾値電圧以下である場合に、ＧＮＤショート状態を判定する検出信号を出力する。この検出信号はフィルタ９を経て制御回路３に入力される。制御回路３は、ＭＯＳＦＥＴ４をオフ状態に制御するゲート駆動信号を出力しているときに、負荷駆動装置１からＧＮＤショートの検出信号が入力されると、ＧＮＤショート故障として判定する。 The GND short detection circuit 8 outputs a detection signal for determining a GND short state, when the voltage of the output terminal OUT is equal to or less than the threshold voltage of the GND short determination. The detection signal is input to the control circuit 3 through the filter 9. When the control circuit 3 outputs a gate drive signal for controlling the MOSFET 4 in the OFF state, and the detection signal of the GND short is input from the load driving device 1, the control circuit 3 determines as a GND short failure.

なお、上記した電源ショート判定の閾値電圧は上限閾値電圧ＶｔＨとすることもできるし、別の電圧に設定することもできる。同様に、ＧＮＤショート判定の閾値電圧は下限閾値電圧ＶｔＬとすることもできるし、別の電圧に設定することもできる。 Note that the threshold voltage of the above-described power supply short determination can be set to the upper limit threshold voltage VtH, or can be set to another voltage. Similarly, the threshold voltage for the GND short determination can be set to the lower limit threshold voltage VtL, or can be set to another voltage.

このような第１実施形態においては、切替スイッチ１８およびこれを制御する切替回路２１を設けた。切替回路２１により、断線故障の検出時に電圧設定回路１５を接続して断線検出電位Ｖｍを設定する。断線故障がないときには、電圧設定回路１５を切替回路２１の切替スイッチ１８をオフさせることで切り離す。これにより、電圧設定部１５により発生するリーク電流を極力低減することができる。 In the first embodiment, the changeover switch 18 and the changeover circuit 21 for controlling the changeover switch 18 are provided. The switching circuit 21 connects the voltage setting circuit 15 at the time of detection of a disconnection failure to set the disconnection detection potential Vm. When there is no disconnection failure, the voltage setting circuit 15 is separated by turning off the changeover switch 18 of the changeover circuit 21. Thereby, the leak current generated by the voltage setting unit 15 can be reduced as much as possible.

（第２実施形態）
図５から図８は第２実施形態を示すもので、以下、第１実施形態と異なる部分について説明する。この実施形態では、負荷駆動装置３１として、Ｎチャンネル型のＭＯＳＦＥＴ４をハイサイドで駆動する構成としている。Ｎチャンネル型のＭＯＳＦＥＴ４はスイッチング素子に相当する。 Second Embodiment
5 to 8 show a second embodiment, and in the following, parts different from the first embodiment will be described. In this embodiment, the load driving device 31 is configured to drive the N-channel MOSFET 4 on the high side. The N channel type MOSFET 4 corresponds to a switching element.

図５に示すように、負荷２は、負荷駆動装置３１の出力端子ＯＵＴとグランドとの間に接続されている。負荷駆動装置３１において、負荷２への通電用のＮチャンネル型のＭＯＳＦＥＴ４は、ドレインが直流電源ＶＢに接続され、ソースが出力端子ＯＵＴに接続され、ゲートはバッファ回路５を介して入力端子ＩＮに接続されている。なお、制御回路３は、ＭＯＳＦＥＴ４をオン動作させる場合には、直流電源ＶＢの電圧よりも高い電圧のゲート駆動信号を入力端子ＩＮに与える。 As shown in FIG. 5, the load 2 is connected between the output terminal OUT of the load driving device 31 and the ground. In the load driving device 31, the N channel type MOSFET 4 for energizing the load 2 has a drain connected to the DC power supply VB, a source connected to the output terminal OUT, and a gate connected to the input terminal IN via the buffer circuit 5. It is connected. When the MOSFET 4 is turned on, the control circuit 3 applies a gate drive signal having a voltage higher than that of the DC power supply VB to the input terminal IN.

電源ショート検出回路６ａおよびＧＮＤショート検出回路８ａは、電源ショート検出回路６、ＧＮＤショート検出回路８に代わる構成であるが、いずれもほぼ同等の構成および機能を備えている。なお、この実施形態では、電源ショート検出回路６ａが短絡検出回路に対応している。 The power supply short circuit detection circuit 6a and the GND short circuit detection circuit 8a are replaced with the power supply short circuit detection circuit 6 and the GND short circuit detection circuit 8, but both have substantially the same configuration and function. In this embodiment, the power supply short circuit detection circuit 6a corresponds to the short circuit detection circuit.

断線検出回路１０ａは、断線検出回路１０と同様の構成である。切替回路１２ａは、切替回路２１と同様の構成である。この場合、切替回路２１ａのＡＮＤ回路１９は、断線検出回路１０ａからの信号入力は、コンパレータ１２の出力信号が入力されるように接続されている。 The disconnection detection circuit 10 a has the same configuration as the disconnection detection circuit 10. The switching circuit 12 a has the same configuration as the switching circuit 21. In this case, the AND circuit 19 of the switching circuit 21 a is connected so that the signal input from the disconnection detection circuit 10 a is input with the output signal of the comparator 12.

次に、上記構成の作用について図６〜図８を参照して説明する。なお、この実施形態では、ＭＯＳＦＥＴ４をハイサイドで使用する関係から、オン時とオフ時とで出力端子ＯＵＴの電位が第１実施形態の場合と反転する。このため、中間電圧領域である断線判定領域を挟んで、上限閾値電圧ＶｔＨ以上の領域をオン電圧領域とし、下限閾値電圧ＶｔＬ以下の領域をオフ電圧領域に対応させている。 Next, the operation of the above configuration will be described with reference to FIGS. In this embodiment, since the MOSFET 4 is used on the high side, the potential of the output terminal OUT is reversed between the on state and the off state as in the first embodiment. For this reason, the region above the upper limit threshold voltage VtH is set as the on voltage region, and the region below the lower limit threshold voltage VtL is made to correspond to the off voltage region across the disconnection determination region which is the intermediate voltage region.

＜通常動作＞
まず、通常動作について図６を参照して説明する。制御回路３は、負荷２に直流電源ＶＢから給電する場合には、図６（ｂ）中Ｈで示すハイレベルのゲート駆動信号を与える。負荷駆動装置３１のＭＯＳＦＥＴ４は、ハイレベルのゲート駆動信号が与えられると、オン状態に移行し、負荷２に通電する。この状態では、出力端子ＯＵＴのドライバ出力は、ほぼ直流電源ＶＢの電圧レベルとなっており、オン電圧領域である。コンパレータ１２は、ハイレベルの信号を出力している。 <Normal operation>
First, the normal operation will be described with reference to FIG. When power is supplied to the load 2 from the DC power supply VB, the control circuit 3 applies a high level gate drive signal indicated by H in FIG. 6B. When a high level gate drive signal is given, the MOSFET 4 of the load drive device 31 shifts to the on state to energize the load 2. In this state, the driver output of the output terminal OUT is substantially at the voltage level of the DC power supply VB, which is in the on-voltage region. The comparator 12 outputs a high level signal.

この状態では、入力端子ＩＮにハイレベルのゲート駆動信号が入力されているので、切替回路２１ａにおいては、ＡＮＤ回路１９の一方の入力がインバータ回路２０からローレベルの信号が与えられて、切替スイッチ１８をオフ状態にしている。したがって、電圧設定部１５は出力端子ＯＵＴと切り離された状態であるから、電圧設定部１５に起因したリーク電流は発生しない。 In this state, a high level gate drive signal is input to the input terminal IN. Therefore, in the switching circuit 21a, one input of the AND circuit 19 is supplied with a low level signal from the inverter circuit 20, and the switching switch 18 is off. Therefore, since the voltage setting unit 15 is separated from the output terminal OUT, the leakage current due to the voltage setting unit 15 does not occur.

また、ＭＯＳＦＥＴ４が正常な状態で動作し、出力端子ＯＵＴが短絡および断線の故障が発生していない状態では、出力端子ＯＵＴのドライバ出力は図６（ａ）に示しているようにハイレベルに保持されており、オン電圧領域である。この結果、断線検出回路１０のコンパレータ１２はハイレベルの信号を保持しており、切替回路２１ａのＡＮＤ回路１９はローレベルの出力を保持している。 In addition, when MOSFET 4 operates normally and output terminal OUT does not have a short circuit or break fault, the driver output of output terminal OUT is held at high level as shown in FIG. 6A. In the on-voltage region. As a result, the comparator 12 of the disconnection detection circuit 10 holds a high level signal, and the AND circuit 19 of the switching circuit 21a holds a low level output.

この後、時刻ｔ０で制御回路３からのゲート駆動信号が図６（ｂ）中Ｌで示すローレベルになると、ＭＯＳＦＥＴ４はオン状態からオフ状態に移行する。これにより、ＭＯＳＦＥＴ４のドレインすなわち出力端子ＯＵＴに現れるドライバ出力は、ハイレベルから下降していく。このとき、切替回路２１ａにおいては、入力端子ＩＮからインバータ回路２０を介してＡＮＤ回路１９にハイレベルの信号が入力されるので、図６（ｃ）に示すように、切替スイッチ１８をオンさせる。これにより、出力端子ＯＵＴには電圧設定部１５から断線検出電圧Ｖｍが印加されるようになる。 Thereafter, when the gate drive signal from the control circuit 3 becomes low level indicated by L in FIG. 6B at time t0, the MOSFET 4 shifts from the on state to the off state. As a result, the driver output appearing at the drain of the MOSFET 4, that is, at the output terminal OUT falls from the high level. At this time, in the switching circuit 21a, a high level signal is input from the input terminal IN to the AND circuit 19 via the inverter circuit 20, so as shown in FIG. 6C, the switching switch 18 is turned on. As a result, the disconnection detection voltage Vm is applied from the voltage setting unit 15 to the output terminal OUT.

出力端子ＯＵＴに負荷２が接続され、かつ電源ショートやグランドショートが発生していない状態では、出力端子ＯＵＴのドライバ出力は、図６（ａ）に示すように、断線判定領域を超えて断線検出電圧Ｖｍよりも低いグランドレベルまで引き下げられ、オフ電圧領域となる。このとき、断線検出回路１０ａにおいては、出力端子ＯＵＴのドライバ出力が直流電源ＶＢの電圧レベルから上限閾値電圧ＶｔＨよりも低下して断線判定領域に入ると、コンパレータ１２、１３の双方からハイレベルの信号が出力されるようになり、ＡＮＤ回路１１は一時的に断線検出状態となってハイレベルの信号をフィルタ１４に出力する。この後、フィルタ時間Ｔｆが経過する前の時刻ｔ１で、出力端子ＯＵＴのドライバ出力が下限閾値電圧ＶｔＬよりも低下してオフ電圧領域に入る。この結果、フィルタ１４から断線検出信号は制御回路３側には出力されない。 When load 2 is connected to the output terminal OUT and a power supply short circuit or a ground short circuit does not occur, the driver output of the output terminal OUT exceeds the disconnection determination area as shown in FIG. It is pulled down to the ground level lower than the voltage Vm to be in the off voltage region. At this time, in the disconnection detection circuit 10a, when the driver output of the output terminal OUT falls from the voltage level of the DC power supply VB to lower than the upper limit threshold voltage VtH and enters the disconnection determination region, both comparators 12 and 13 set high level. A signal is output, and the AND circuit 11 temporarily becomes a disconnection detection state and outputs a high level signal to the filter 14. Thereafter, at time t1 before the filter time Tf elapses, the driver output at the output terminal OUT falls below the lower limit threshold voltage VtL and enters the off voltage region. As a result, the disconnection detection signal is not output from the filter 14 to the control circuit 3 side.

一方、切替回路２１ａでは、コンパレータ１２からのローレベルの信号によりＡＮＤ回路１９の出力がローレベルに反転し、切替スイッチ１８はオフされる。電圧設定部１５から出力端子ＯＵＴへの断線検出電圧Ｖｍの印加が停止される。この後、負荷２への通電が停止されているので、出力端子ＯＵＴのドライバ出力は、図２（ａ）に示すように、グランドレベルとほぼ同じレベルまで低下した時刻ｔ２で安定する。 On the other hand, in the switching circuit 21a, the output of the AND circuit 19 is inverted to low level by the low level signal from the comparator 12, and the switching switch 18 is turned off. The application of the disconnection detection voltage Vm from the voltage setting unit 15 to the output terminal OUT is stopped. After this, since the energization to the load 2 is stopped, the driver output of the output terminal OUT becomes stable at time t2 when it has dropped to almost the same level as the ground level as shown in FIG. 2 (a).

＜断線故障１＞
次に、負荷２への通電状態において断線故障が発生した場合について図７を参照して説明する。負荷駆動装置３１による負荷２への通電状態では、出力端子ＯＵＴのドライバ出力は、図７（ａ）に示すように、ほぼ直流電源ＶＢの電圧となっておりオン電圧領域である。この状態で、コンパレータ１２はハイレベルの信号を出力している。また、切替回路２１ａにおいては、切替スイッチ１８はオフ状態であり、電圧設定部１５は出力端子ＯＵＴと切り離された状態である。 <Open circuit failure 1>
Next, the case where a disconnection failure occurs in the state of energization of the load 2 will be described with reference to FIG. When the load 2 is energized by the load driving device 31, the driver output of the output terminal OUT is substantially the voltage of the DC power supply VB as shown in FIG. 7A and is in the on-voltage region. In this state, the comparator 12 outputs a high level signal. Further, in the switching circuit 21a, the switching switch 18 is in the OFF state, and the voltage setting unit 15 is in the state of being separated from the output terminal OUT.

このような状態において、出力端子ＯＵＴが断線状態になった場合に、直流電源ＶＢから負荷２を通じて電流が流れないが、ＭＯＳＦＥＴ４のオン状態は保持されているので、出力端子ＯＵＴのドライバ出力はハイレベルの状態が継続される。断線検出回路１０ａのコンパレータ１２はハイレベルの信号を切替回路２１ａのＡＮＤ回路１９に入力している。このため、負荷２が外れた断線状態となっていても出力端子ＯＵＴのレベルは変動しないので、ドライバ出力はオン状態のまま継続されオン電圧領域となる。 In such a state, when the output terminal OUT is broken, no current flows from the DC power supply VB through the load 2, but since the on state of the MOSFET 4 is maintained, the driver output of the output terminal OUT is high. The state of the level is continued. The comparator 12 of the disconnection detection circuit 10a inputs a high level signal to the AND circuit 19 of the switching circuit 21a. Therefore, even if the load 2 is disconnected, the level of the output terminal OUT does not change, so the driver output continues to be in the on state and becomes the on voltage region.

この後、図７（ｂ）に示すように、時刻ｔ０で制御回路３からのゲート駆動信号がローレベルになると、ＭＯＳＦＥＴ４はオン状態からオフ状態に移行する。切替回路２１ａにおいては、ＡＮＤ回路２０にハイレベルの信号が入力されるので、図７（ｃ）に示すように、切替スイッチ１８をオンさせる。出力端子ＯＵＴには電圧設定部１５から断線検出電圧Ｖｍが印加されるようになる。これにより、ＭＯＳＦＥＴ４のソースすなわち出力端子ＯＵＴに現れるドライバ出力は、ハイレベルから下降していく。 After that, as shown in FIG. 7B, when the gate drive signal from the control circuit 3 becomes low level at time t0, the MOSFET 4 shifts from the on state to the off state. In the switching circuit 21a, since a high level signal is input to the AND circuit 20, as shown in FIG. 7C, the switching switch 18 is turned on. The disconnection detection voltage Vm is applied from the voltage setting unit 15 to the output terminal OUT. As a result, the driver output appearing at the source of the MOSFET 4, that is, the output terminal OUT falls from the high level.

出力端子ＯＵＴに負荷２が接続されていない断線状態であるから、図７（ａ）に示すように、出力端子ＯＵＴのドライバ出力は断線検出電圧Ｖｍに達するまで引き下げられる。このとき、断線検出回路１０ａにおいては、出力端子ＯＵＴのドライバ出力が直流電源ＶＢに近いハイレベルから上限閾値電圧ＶｔＨを下回って断線判定領域に入ると、コンパレータ１２、１３の双方からハイレベルの信号が出力されるようになり、ＡＮＤ回路１１は一時的に断線検出状態となってハイレベルの信号をフィルタ１４に出力する。 Since the load 2 is not connected to the output terminal OUT, as shown in FIG. 7A, the driver output of the output terminal OUT is pulled down until the disconnection detection voltage Vm is reached. At this time, in the disconnection detection circuit 10a, when the driver output of the output terminal OUT goes from the high level close to the DC power supply VB to the upper limit threshold voltage VtH and enters the disconnection determination area, both comparators 12 and 13 output high level signals. As a result, the AND circuit 11 temporarily becomes a disconnection detection state and outputs a high level signal to the filter 14.

出力端子ＯＵＴは、負荷２が外れた断線状態であるので、ドライバ出力としては電圧設定部１５による断線検出電圧Ｖｍが保持されている。このため、出力端子ＯＵＴのドライバ出力は、上限閾値電圧ＶｔＨを下回る状態で、かつ、下限閾値電圧ＶｔＬを下回ることはない状態である。これは、出力端子ＯＵＴのドライバ出力が断線判定領域にある状態である。これにより、ＡＮＤ回路１１からハイレベルの信号が出力される。 Since the output terminal OUT is in the disconnection state in which the load 2 is disconnected, the disconnection detection voltage Vm by the voltage setting unit 15 is held as the driver output. For this reason, the driver output of the output terminal OUT is in a state of being lower than the upper limit threshold voltage VtH and not being lower than the lower limit threshold voltage VtL. This is a state in which the driver output of the output terminal OUT is in the disconnection determination area. As a result, the AND circuit 11 outputs a high level signal.

この結果、フィルタ１４は所定のフィルタ時間Ｔｆが経過して時刻ｔｘになると、図７（ｃ）、（ｄ）に示すように、断線検出信号を制御回路３に出力する。また、このとき、コンパレータ１２のハイレベルの信号が継続することから、切替回路２１ａにおいては、ＡＮＤ回路１９がハイレベルの信号を保持し、切替スイッチ１８はオン状態が継続されている。 As a result, when a predetermined filter time Tf elapses and time tx is reached, the filter 14 outputs a disconnection detection signal to the control circuit 3 as shown in FIGS. 7 (c) and 7 (d). At this time, since the high level signal of the comparator 12 continues, in the switching circuit 21a, the AND circuit 19 holds the high level signal, and the on / off switch 18 is kept on.

制御回路３は、断線検出回路１０ａからフィルタ９を介して断線検出信号を受けると、負荷駆動装置３１の出力端子ＯＵＴが断線状態であることを判定することができる。制御回路３により、図示しない報知手段などを用いて断線状態であることを使用者に報知したり、あるいは断線検出信号を他の制御回路に出力したりすることができる。 When the control circuit 3 receives a disconnection detection signal from the disconnection detection circuit 10a via the filter 9, it can determine that the output terminal OUT of the load drive device 31 is in a disconnection state. The control circuit 3 can notify the user of the disconnection state using a notification means (not shown) or the like, or can output a disconnection detection signal to another control circuit.

以上のように、負荷２に通電をしている状態で出力端子ＯＵＴが断線状態になった場合には、負荷２への通電を停止した時点から切替回路２１ａにより切替スイッチ１８をオンさせて電圧設定部１５から断線検出電圧Ｖｍを印加する。これにより、制御回路３は、フィルタ時間Ｔｆが経過すると負荷駆動装置３１から断線検出信号を受信することができるようになる。 As described above, when the output terminal OUT is disconnected in the state where the load 2 is energized, the changeover switch 18 is turned on by the switching circuit 21 a from the time when the energization of the load 2 is stopped, The disconnection detection voltage Vm is applied from the setting unit 15. Thus, the control circuit 3 can receive the disconnection detection signal from the load driving device 31 when the filter time Tf has elapsed.

＜断線故障２＞
次に、負荷２への通電をしていない状態において断線故障が発生した場合について図８を参照して説明する。通常動作と同様にして、負荷駆動装置３１による負荷２への通電状態から通電を停止した状態に移行した状態で、図８に示すように、時刻ｔａにおいて断線故障が発生する場合である。 <Open circuit failure 2>
Next, a case where a disconnection failure occurs in a state in which the load 2 is not energized will be described with reference to FIG. In the same manner as in the normal operation, in the state in which the load driving device 31 has switched from the energization state to the load 2 to the state in which the energization is stopped, as shown in FIG.

時刻ｔ２の経過後時刻ｔａまでの間は、図８（ａ）に示すように、出力端子ＯＵＴのドライバ出力はグランドに近い出力状態となっており、オフ電圧領域にある。また、このとき、コンパレータ１２の出力はローレベルであるので、ＡＮＤ回路１９の出力がローレベルとなり、切替スイッチ１８はオフされている。出力端子ＯＵＴがハイレベルにあることから断線検出回路１０ａの出力もローレベルである。 Between the time t2 and the time ta, as shown in FIG. 8A, the driver output of the output terminal OUT is in the output state close to the ground and is in the off voltage region. At this time, since the output of the comparator 12 is at the low level, the output of the AND circuit 19 is at the low level, and the changeover switch 18 is turned off. Since the output terminal OUT is at high level, the output of the disconnection detection circuit 10a is also at low level.

この状態で、時刻ｔａで出力端子ＯＵＴに接続される負荷２の断線故障が発生すると、出力端子ＯＵＴのドライバ出力は電位が低下していく。これはＭＯＳＦＥＴ４がオフ状態でかつ負荷２を介してグランドに接続されていないが、図示されていない微小なリーク経路が存在するためである。出力端子ＯＵＴのドライバ出力のレベルが下限閾値電圧ＶｔＬよりも大きくなる時刻ｔｂで、断線検出回路１０ａのコンパレータ１２の出力がハイレベルに変化する。これにより、断線検出回路１０ａにおいては、ＡＮＤ回路１１の出力がハイレベルになる。 In this state, when a disconnection failure of the load 2 connected to the output terminal OUT occurs at time ta, the potential of the driver output of the output terminal OUT decreases. This is because the MOSFET 4 is in the OFF state and not connected to the ground via the load 2, but there is a small leak path not shown. At time tb when the level of the driver output of the output terminal OUT becomes larger than the lower limit threshold voltage VtL, the output of the comparator 12 of the disconnection detection circuit 10a changes to the high level. As a result, in the disconnection detection circuit 10a, the output of the AND circuit 11 becomes high level.

このとき、図８（ｃ）に示すように、切替回路２１ａのＡＮＤ回路１９はハイレベルの信号を出力して切替スイッチ１８をオンさせる。電圧設定回路１５が切替スイッチ１８を介して出力端子ＯＵＴに接続されると、出力端子ＯＵＴのドライバ出力は、断線検出電圧Ｖｍまで上昇する。また、断線検出回路１０ａにおいては、出力端子ＯＵＴのドライバ出力が、断線検出電圧Ｖｍまで変化するので、断線判定領域にとどまることになる。 At this time, as shown in FIG. 8C, the AND circuit 19 of the switching circuit 21 a outputs a high level signal to turn on the switching switch 18. When the voltage setting circuit 15 is connected to the output terminal OUT through the changeover switch 18, the driver output of the output terminal OUT rises to the disconnection detection voltage Vm. Further, in the disconnection detection circuit 10a, since the driver output of the output terminal OUT changes to the disconnection detection voltage Vm, it remains in the disconnection determination region.

この結果、フィルタ１４は、フィルタ時間Ｔｆすなわち時刻ｔｂから時刻ｔｘまでの時間が経過すると、図８（ｄ）に示すように、断線検出信号を出力するようになる。また、このとき、コンパレータ１２のハイレベルの信号が継続することから、切替回路２１ａにおいては、ＡＮＤ回路１９がハイレベルの信号を保持し、切替スイッチ１８はオン状態が継続されている。 As a result, the filter 14 outputs the disconnection detection signal as shown in FIG. 8D when the filter time Tf, that is, the time from the time tb to the time tx, elapses. At this time, since the high level signal of the comparator 12 continues, in the switching circuit 21a, the AND circuit 19 holds the high level signal, and the on / off switch 18 is kept on.

制御回路３は、断線検出回路１０ａからフィルタ９を介して断線検出信号を受けると、負荷駆動装置３１の出力端子ＯＵＴが断線状態であることを判定することができる。制御回路３により、図示しない報知手段などを用いて断線状態であることを使用者に報知したり、断線検出信号を他の制御回路に出力したりすることができる。 When the control circuit 3 receives a disconnection detection signal from the disconnection detection circuit 10a via the filter 9, it can determine that the output terminal OUT of the load drive device 31 is in a disconnection state. The control circuit 3 can notify the user of the disconnection state using a notification means (not shown) or the like, and can output a disconnection detection signal to another control circuit.

以上のように、負荷２に通電をしていない状態で出力端子ＯＵＴが断線状態になった場合においても、切替回路２１ａにより切替スイッチ１８をオンさせて電圧設定部１５から断線検出電圧Ｖｍを印加する。これにより、制御回路３は、出力端子ＯＵＴのドライバ出力のレベルが下限閾値電圧ＶｔＬよりも大きくなった時点からフィルタ時間Ｔｆが経過すると負荷駆動装置３１から断線検出信号を受信することができるようになる。 As described above, even when the output terminal OUT is disconnected in the state where the load 2 is not energized, the changeover switch 18 is turned on by the switching circuit 21 a and the disconnection detection voltage Vm is applied from the voltage setting unit 15 Do. Thus, the control circuit 3 can receive the disconnection detection signal from the load driving device 31 when the filter time Tf elapses from the time when the level of the driver output of the output terminal OUT becomes higher than the lower limit threshold voltage VtL. Become.

このような第２実施形態によれば、Ｎチャンネル型のＭＯＳＦＥＴ４をハイサイドで使用する形態の負荷駆動装置３１においても、第１実施形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。 According to the second embodiment, substantially the same function and effect as those of the first embodiment can be obtained even in the load driving device 31 in which the N-channel MOSFET 4 is used on the high side.

（第３実施形態）
図９は第３実施形態を示すもので、以下第２実施形態と異なる部分について説明する。この実施形態では、負荷駆動装置３２として、負荷２への通電を行うスイッチング素子をＰチャンネル型のＭＯＳＦＥＴ３３を用いる構成としている。ＭＯＳＦＥＴ３３はＰチャンネル型であるから、Ｎチャンネル型のＭＯＳＦＥＴ４とはゲート駆動信号の論理が反転する。したがって、制御回路３は、第２実施形態のゲート駆動信号とはハイレベルとローレベルが反転したゲート駆動信号を入力端子ＩＮに与える。また、これに関連して、切替回路２１ｂとして、インバータ回路２０を除いた構成としている。 Third Embodiment
FIG. 9 shows a third embodiment, and parts different from the second embodiment will be described below. In this embodiment, a P-channel type MOSFET 33 is used as a switching element for energizing the load 2 as the load driving device 32. Since the MOSFET 33 is a P-channel type, the logic of the gate drive signal is inverted with that of the N-channel type MOSFET 4. Therefore, the control circuit 3 applies to the input terminal IN a gate drive signal whose high level and low level are inverted to those of the gate drive signal of the second embodiment. Moreover, in connection with this, it is set as the structure except the inverter circuit 20 as the switching circuit 21b.

上記のように構成したので、第２実施形態において図６〜図８で示した各動作の説明において、本実施形態では図６（ｂ）、図７（ｂ）、図８（ｂ）においてゲート駆動信号のレベルがＨとＬが逆となる。また、切替回路２１ｂにおいては、ゲート駆動信号の論理レベルが反転していることを、インバータ回路２０を除くことで論理的な整合を得ることができている。
これによって、本実施形態における通常動作、断線故障１、断線故障２のいずれにおいても第２実施形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。 Since it was constituted as mentioned above, in explanation of each operation shown in Drawing 6-Drawing 8 in a 2nd embodiment, in this embodiment, a gate in Drawing 6 (b), Drawing 7 (b), and Drawing 8 (b) The level of the drive signal is reversed between H and L. Further, in the switching circuit 21b, the logical matching of the logic level of the gate drive signal can be obtained by excluding the inverter circuit 20.
As a result, in any of the normal operation, the disconnection failure 1 and the disconnection failure 2 in the present embodiment, substantially the same effects as those of the second embodiment can be obtained.

（他の実施形態）
なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能であり、例えば、以下のように変形または拡張することができる。 (Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be applied to various embodiments without departing from the scope of the present invention. For example, the present invention can be modified or expanded as follows.

上記各実施形態において、フィルタ１４によるフィルタ時間Ｔｆは、適宜の時間となるように設定することができる。この場合、使用条件や回路の構成などにより設定することができる。 In each of the above embodiments, the filter time Tf of the filter 14 can be set to be an appropriate time. In this case, the setting can be made according to the use conditions, the configuration of the circuit, and the like.

断線判定領域を設定する下限閾値電圧ＶｔＬ、上限閾値電圧ＶｔＨについては、適宜の電圧に設定することができる。
断線検出用電圧Ｖｍは、閾値電圧ＶｔＬとＶｔＨの中間電圧に限らず、断線判定領域の電圧であれば適宜の電圧に設定することができる。 The lower limit threshold voltage VtL and the upper limit threshold voltage VtH for setting the disconnection determination region can be set to appropriate voltages.
The disconnection detection voltage Vm is not limited to the intermediate voltage between the threshold voltages VtL and VtH, and can be set to an appropriate voltage as long as the voltage is in the disconnection determination region.

電源ショート検出回路６、６ａ、ＧＮＤショート検出回路８、８ａは、入力端子ＩＮに与えられるゲート駆動信号との論理演算を行う構成とすることができる。これにより、制御回路３で判定するのではなく、電源ショート故障の判定をした検出信号あるいはＧＮＤショート故障の判定をした検出信号として制御回路３に入力することができる。 The power supply short circuit detection circuits 6 and 6a and the GND short circuit detection circuits 8 and 8a can be configured to perform logical operation with the gate drive signal applied to the input terminal IN. As a result, it is possible to input to the control circuit 3 as a detection signal which is not determined by the control circuit 3 but which is determined as a power short circuit failure or a GND short circuit failure.

図面中、１、３１、３２は負荷駆動装置、２は負荷、３は制御回路、４はＮチャンネル型のＭＯＳＦＥＴ（スイッチング素子）、３３はＰチャンネル型のＭＯＳＦＥＴ（スイッチング素子）、６は電源ショート検出回路、６ａは電源ショート検出回路（短絡検出回路）、８はＧＮＤショート検出回路（短絡検出回路）、８ａはＧＮＤショート検出回路、１０、１０ａは断線検出回路、１５は電圧設定部、１８は切替スイッチ、２１、２１ａ、２１ｂは切替回路である。 In the drawing, 1, 31, 32 are load drive devices, 2 is a load, 3 is a control circuit, 4 is an N channel type MOSFET (switching element), 33 is a P channel type MOSFET (switching element), 6 is a power supply short Detection circuit 6a: power short circuit detection circuit (short circuit detection circuit) 8: GND short circuit detection circuit (short circuit detection circuit) 8a: GND short circuit detection circuit 10: 10a: open circuit detection circuit 15: voltage setting unit 18: The changeover switches 21, 21a and 21b are changeover circuits.

Claims

A switching element (4, 33) connected in series to a feed path from a DC power source to a load (2) and given an on-drive signal;
A voltage at a connection node between the switching element and the load is detected, and an on-voltage region including an on-voltage when the switching element is on in a voltage range between a power supply voltage of the DC power supply and the ground; Among the off voltage region including a voltage and the intermediate voltage region between the on voltage region and the off voltage region, the voltage of the connection node obtained at off when the on drive signal is not given to the switching element is A short circuit detection circuit (6a, 8) that determines a short circuit state on the switching element side when in the on voltage region;
And a disconnection detection circuit (10, 10a) that detects the voltage of the connection node and determines that the feed path from the switching element to the load is disconnected when the voltage of the connection node is in the intermediate voltage region ,
A voltage setting unit (15) for outputting the voltage in the intermediate voltage region as a disconnection detection voltage;
When the on-drive signal to the switching element is stopped, the voltage setting unit applies the disconnection detection voltage to the connection node, and the voltage of the connection node is shifted from the on-voltage region to the intermediate voltage region A switching circuit that stops application of the disconnection detection voltage to the connection node when transitioning to the off voltage region and continues application of the disconnection detection voltage to the connection node when not transitioning to the off voltage region And a load drive device (21, 21a, 21b).

In the load driving device according to claim 1,
The switching element (4) is connected between the load and the ground;
The short-circuit detecting circuit (8), said connection node and ground and the provided et the load driving device to detect a short-circuit conditions.

In the load driving device according to claim 2,
The disconnection detection circuit (10) is connected to the load when a state in which the voltage of the connection node is between the first threshold voltage and the second threshold voltage which are the voltages across the intermediate voltage region continues for a certain period of time Determine that the power supply path of
The switching circuit (21) is in a state in which the on drive signal to the switching element is stopped, and the voltage setting unit performs the connection when the voltage of the connection node is less than or equal to the second threshold voltage. The disconnection detection voltage is applied to the node, and when the voltage of the connection node exceeds the second threshold voltage, the application of the disconnection detection voltage by the voltage setting unit (15) to the connection node is stopped. Load drive device configured as follows.

In the load driving device according to claim 1,
The switching element (4, 33) is connected between the DC power supply and the load;
The short-circuit detecting circuit (6a), said connection node is a provided et the load driving device to detect that it has short-circuited to the DC power source.

In the load driving device according to claim 4,
The disconnection detection circuit (10a) is connected to the load when a state in which the voltage of the connection node is between the first threshold voltage and the second threshold voltage which are the voltages across the intermediate voltage region continues for a certain period of time Determine that the power supply path of
The switching circuit (21a, 21b) is in a state in which the on-drive signal to the switching element is stopped, and the voltage setting unit is operated when the voltage of the connection node is equal to or more than the first threshold voltage. Applying the disconnection detection voltage to the connection node, and applying the disconnection detection voltage by the voltage setting unit (15) to the connection node when the voltage of the connection node is lower than the first threshold voltage; Load drive configured to stop.

In the load driving device according to claim 3 or 5,
The disconnection detection voltage (Vm) applied to the connection node by the voltage setting unit is set lower than a power supply voltage of the DC power supply (VB) ,
The first threshold voltage (VtL) is set between the disconnection detection voltage and the ground,
The load drive device wherein the second threshold voltage (VtH) is set between a power supply voltage of the DC power supply and the disconnection detection voltage.