JPH05146048A - Load drive circuit - Google Patents

Load drive circuit

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JPH05146048A
JPH05146048A JP3304852A JP30485291A JPH05146048A JP H05146048 A JPH05146048 A JP H05146048A JP 3304852 A JP3304852 A JP 3304852A JP 30485291 A JP30485291 A JP 30485291A JP H05146048 A JPH05146048 A JP H05146048A
Authority
JP
Japan
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load
test
drive
circuit
transistor
Prior art date
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Pending
Application number
JP3304852A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshiyuki Moribayashi
敏之 盛林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Ten Ltd
Original Assignee
Denso Ten Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH05146048A publication Critical patent/JPH05146048A/en
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Abstract

PURPOSE:To achieve a compact and highly reliable electronic device with a high utilization factor and less heat build-up for a circuit which drives an electrical load safely. CONSTITUTION:A title item is provided with a test part 5 which previously tests a state of a load 1 by allowing a test current iTEST which is smaller than a current iLOAD driving a load 1 when the load 1 is operating normally to the load 1 while being activated by a drive signal SD, a judgment part 6 where the drive signal SD is input at the same time when a test result of a test part 5 is input, the test result is normal, and the output signal becomes active only when the drive signal SD is active, and a drive part 7 which is driven by an output signal of the judgment part 6 and drives the load 1.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電気的負荷を安全かつ
効率良く駆動する回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a circuit for safely and efficiently driving an electric load.

【0002】負荷を電力駆動する際に最も注意しなけれ
ばならない事項の1つは、負荷に短絡や地絡が発生して
いないことを確認することである。もしもそれを怠れ
ば、当該負荷を駆動する回路の故障や焼損を免れない。
すなわち、負荷が短絡状態にある場合に電力駆動を行う
ならば、駆動回路に巨大な短絡電流が流れることになる
からである。
One of the most important things to be aware of when driving a load with electric power is to confirm that the load is not short-circuited or grounded. If neglected, failure or burning of the circuit that drives the load is unavoidable.
That is, if electric power is driven when the load is in a short-circuit state, a huge short-circuit current will flow in the drive circuit.

【0003】そのため、負荷を電力駆動するような回路
にあっては、短絡(地絡)保護回路を設けて短絡電流を
抑制したり、あるいは駆動電流を遮断する等の方策を採
っている。
Therefore, in a circuit for driving a load with electric power, a short circuit (ground fault) protection circuit is provided to suppress a short circuit current, or a drive current is cut off.

【0004】しかし、短絡保護回路を備えた従来の負荷
駆動回路は、電力効率が悪く発熱が大きい等の短所を有
している。
However, the conventional load drive circuit having the short-circuit protection circuit has disadvantages such as poor power efficiency and large heat generation.

【0005】そこで、負荷の短絡や地絡に対して安全で
あり、電力効率が良くて発熱等も少ない駆動回路が求め
られている。
Therefore, there is a demand for a drive circuit which is safe against load short-circuits and ground faults, has high power efficiency, and generates little heat.

【0006】[0006]

【従来の技術】図3は、従来の負荷駆動回路を説明する
図で、(a) は短絡保護回路を備えた駆動回路の一般形を
示すブロック図、(b) は短絡保護回路を備えた駆動回路
の一例、である。
2. Description of the Related Art FIG. 3 is a diagram for explaining a conventional load drive circuit. (A) is a block diagram showing a general form of a drive circuit provided with a short circuit protection circuit, and (b) is provided with a short circuit protection circuit. It is an example of a drive circuit.

【0007】 (1)短絡保護回路を備えた負荷駆動回路の一般形 図3(a) に示すように、負荷1と駆動部2との間に、負
荷駆動電流 iLOADを検出する為の抵抗Rを直列に設けた
構成が、一般的に用いられている。
(1) General Form of Load Drive Circuit with Short Circuit Protection Circuit As shown in FIG. 3 (a), a resistor for detecting the load drive current i LOAD between the load 1 and the drive unit 2. A configuration in which Rs are provided in series is generally used.

【0008】すなわち、負荷1に短絡や地絡を生じると
負荷駆動電流 iLOADが増大する。そこでその増加を前記
直列抵抗Rの両端電圧VSENSの増加として検出し、該電
圧V SENSが予め決めた所定の電圧よりも大きくなった時
点で該負荷1の駆動を抑制あるいは遮断する回路構成で
ある。
That is, if a short circuit or a ground fault occurs in the load 1,
Load drive current iLOADWill increase. So that increase
Voltage V across the series resistor RSENSDetected as an increase in
Pressure V SENSWhen the voltage exceeds a predetermined voltage
With the circuit configuration that suppresses or cuts off the drive of the load 1
is there.

【0009】そのため、直列抵抗Rの両端電圧VSENS
ら負荷1の短絡や地絡を検出する過電流検出部3を設
け、他方、負荷1を駆動する駆動部2の前段には駆動信
号SD を遮断する遮断部4を設け、前記過電流検出部3
の検出結果から遮断部4の遮断動作を制御する構成を採
っている。
Therefore, an overcurrent detection unit 3 for detecting a short circuit or a ground fault of the load 1 from the voltage V SENS across the series resistor R is provided, while the drive signal S D is provided in the preceding stage of the drive unit 2 for driving the load 1. Is provided with a shutoff unit 4 for shutting off the
The configuration is such that the shutoff operation of the shutoff unit 4 is controlled based on the detection result.

【0010】すなわち、直列抵抗Rの両端電圧VSENS
所定の電圧よりも大きくなると、過電流検出部3に駆動
されて遮断部4が作動し、駆動部2が負荷1を駆動する
ところの負荷駆動電流 iLOADを、抑制あるいは遮断する
ように作動する。
That is, when the voltage V SENS across the series resistor R becomes larger than a predetermined voltage, the load is driven by the overcurrent detection unit 3 to activate the cutoff unit 4 and the drive unit 2 drives the load 1. Operates to suppress or block the drive current i LOAD .

【0011】(2)具体的回路例 1)構成 図3(b) は、負荷1へ供給する電力をトランジスタTr1
でスイッチングする駆動回路であり、負荷1へ供給する
電力は電源Vccから供給する構成である。
(2) Concrete Circuit Example 1) Structure FIG. 3 (b) shows that the power supplied to the load 1 is supplied to the transistor Tr 1
This is a drive circuit that is switched by, and the power supplied to the load 1 is supplied from the power supply Vcc.

【0012】そして、トランジスタTr1と負荷1との間
には電流検出用の直列抵抗Rを設け、該抵抗Rの両端電
圧をオペアンプOP-AMPで増幅する。また、該オペアンプ
OP AMPの出力電圧Vs をコンパレータ CMPで基準電圧V
ref と比較し、オペアンプOP-AMPの出力電圧Vs が基準
電圧Vref を越えるとコンパレータ CMPの出力は“L”
レベルになる構成である。
A series resistor R for current detection is provided between the transistor Tr 1 and the load 1, and the voltage across the resistor R is amplified by the operational amplifier OP-AMP. Also, the operational amplifier
The output voltage Vs of OP AMP is the reference voltage V by the comparator CMP.
Compared with ref, if the output voltage Vs of the operational amplifier OP-AMP exceeds the reference voltage Vref, the output of the comparator CMP is “L”.
It is a structure that becomes a level.

【0013】すなわち、基準電圧Vref は、負荷1の短
絡や地絡を判断する為の電圧である。
That is, the reference voltage Vref is a voltage for determining a short circuit or a ground fault of the load 1.

【0014】他方、負荷駆動用のトランジスタTr1の前
段には、駆動信号SD を遮断する為のトランジスタTr2
を設け、該トランジスタTr2を前記コンパレータ CMPの
出力信号で駆動する構成である。
On the other hand, in front of the load driving transistor Tr 1 , a transistor Tr 2 for cutting off the drive signal S D is provided.
Is provided and the transistor Tr 2 is driven by the output signal of the comparator CMP.

【0015】尚、図3(b) の回路例においては、駆動信
号SDがロウアクティブ(Low-Active)の場合を例示して
いる。
In the circuit example of FIG. 3B, the case where the drive signal S D is low active is illustrated.

【0016】また、抵抗R1,R2,R3 は負荷駆動用トラ
ンジスタTr1のベース駆動抵抗であると同時に、特に抵
抗R1 は遮断用トランジスタTr2との組み合わせで駆動
信号SD の遮断・減衰抵抗の役割を果たしている。そし
て、抵抗R4,R5 は遮断用トランジスタTr2のベース駆
動抵抗である。
The resistors R 1 , R 2 and R 3 are base driving resistors for the load driving transistor Tr 1 , and at the same time, the resistor R 1 is used in combination with the blocking transistor Tr 2 to block the drive signal S D. -It plays the role of damping resistance. The resistors R 4 and R 5 are base driving resistors of the cutoff transistor Tr 2 .

【0017】2)作動 図3(b) の回路例においては、オペアンプOP AMPの出力
電圧Vs と基準電圧Vref との間の関係は、負荷1に短
絡や地絡が無ければVs <Vref である。したがって、
コンパレータ CMPの出力信号は“H”レベルである。そ
の為、遮断用トランジスタTr2は OFF状態であり、駆動
信号SD は抵抗R1,R2 を通して負荷駆動用トランジス
タTr1に加わる。
2) Operation In the circuit example of FIG. 3 (b), the relationship between the output voltage Vs of the operational amplifier OP AMP and the reference voltage Vref is Vs <Vref unless the load 1 has a short circuit or a ground fault. .. Therefore,
The output signal of the comparator CMP is at "H" level. Therefore, the cutoff transistor Tr 2 is in the OFF state, and the drive signal S D is applied to the load drive transistor Tr 1 through the resistors R 1 and R 2 .

【0018】他方、負荷1 に短絡や地絡が発生すると、
負荷駆動電流 iLOADが増加して直列抵抗Rの両端電圧も
上昇する。その為、オペアンプOP AMPの出力電圧Vs も
上昇して基準電圧Vref との関係はVs >Vref とな
る。その結果、コンパレータ CMPの出力信号は“L”レ
ベルとなり、遮断用トランジスタTr2がONする。そし
て、駆動信号SD が抵抗R1 で遮断・減衰して負荷駆動
用トランジスタTr1は OFFするように作動する。
On the other hand, if a short circuit or a ground fault occurs in the load 1,
The load drive current i LOAD increases and the voltage across the series resistor R also increases. Therefore, the output voltage Vs of the operational amplifier OP AMP also rises and the relationship with the reference voltage Vref is Vs> Vref. As a result, the output signal of the comparator CMP becomes "L" level, and the cutoff transistor Tr 2 is turned on. Then, the drive signal S D is cut off and attenuated by the resistor R 1 , and the load driving transistor Tr 1 is turned off.

【0019】[0019]

【発明が解決しようとする課題】以上のような従来の駆
動回路においては、負荷1に対して直列に挿入する電流
検出用抵抗Rを用いるが故に、次の〜のような問題
を有している。
The conventional drive circuit as described above has the following problems due to the use of the current detecting resistor R inserted in series with the load 1. There is.

【0020】直列抵抗Rによる電圧降下分VSENSを生
じる為に、負荷1に対する電源電圧Vccの利用率が低下
する。
Since the voltage drop V SENS due to the series resistance R is generated, the utilization factor of the power supply voltage Vcc for the load 1 is lowered.

【0021】直列抵抗Rによる電力損失が有り、該損
失分による発熱が駆動回路やその他の周辺回路の温度上
昇を招く。
There is a power loss due to the series resistance R, and heat generation due to the loss causes the temperature of the drive circuit and other peripheral circuits to rise.

【0022】前記に原因して、直列抵抗Rを搭載す
る際に放熱空間を広く採る必要がある。甚だしい場合
は、放熱器等の手段を用いる必要を生じる。
Due to the above reasons, it is necessary to take a large heat radiation space when mounting the series resistor R. In extreme cases, it is necessary to use means such as a radiator.

【0023】前記に原因して、駆動回路やその他の
周辺回路の信頼性が低下する。以上の点である。
Due to the above reasons, the reliability of the drive circuit and other peripheral circuits deteriorates. That is all.

【0024】本発明の技術的課題は、負荷駆動電流検出
用の直列抵抗を用いることなく負荷状態を検出し安全に
負荷を駆動する回路を実現することによって、電圧利用
率が高くて発熱も少なく、小型で信頼性の高い電子装置
を実現することにある。
A technical object of the present invention is to realize a circuit for detecting a load state and safely driving a load without using a series resistor for detecting a load drive current, thereby having a high voltage utilization rate and less heat generation. , To realize a small and highly reliable electronic device.

【0025】[0025]

【課題を解決するための手段】図1は、本発明の基本構
成を説明するブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram for explaining the basic structure of the present invention.

【0026】本発明は、負荷1を駆動する前に微小な試
験電流 iTESTを該負荷1に供給して短絡・地絡状態を検
出する構成としたところに特徴がある。
The present invention is characterized in that a minute test current i TEST is supplied to the load 1 before driving the load 1 to detect a short circuit / ground fault condition.

【0027】すなわち、負荷1が短絡や地絡状態にある
場合は、駆動信号SD が入力されても該負荷1の駆動を
行わない回路であり、次の〜の構成要件を備えて成
る負荷駆動回路である。
That is, when the load 1 is short-circuited or grounded, it is a circuit that does not drive the load 1 even if the drive signal S D is input. It is a drive circuit.

【0028】負荷1が正常に作動している際に該負荷
1を駆動する電流 iLOADよりも少ない試験電流 i
TESTを、駆動信号SD に起動されて負荷1へ流して該負
荷1の状態を予め試す試験部5
A test current i that is smaller than the current i LOAD that drives the load 1 when the load 1 is operating normally.
The TEST, flowing is activated to a drive signal S D to the load 1 trying advance the state of the load 1 Test 5

【0029】前記の試験部5の試験結果が入力され
ると共に駆動信号SD も入力され、前記試験結果が正常
であり、かつ駆動信号SD がアクティブ状態の場合にの
みその出力信号がアクティブとなる判定部6
The output signal is active only when the test result of the test section 5 and the drive signal S D are input and the test result is normal and the drive signal S D is active. Judgment unit 6

【0030】前記の判定部6の出力信号に駆動され
て負荷1を駆動する駆動部7
A driving unit 7 for driving the load 1 by being driven by the output signal of the judging unit 6

【0031】[0031]

【作用】負荷1の有する固有のインピーダンスを基準に
考えると、該負荷1に短絡や地絡を生じるならばその見
かけ上のインピーダンスは低下する。
Considering the inherent impedance of the load 1 as a reference, if a short circuit or a ground fault occurs in the load 1, the apparent impedance will decrease.

【0032】その為、負荷1に短絡や地絡を生じている
場合には、試験部5から供給される試験電流 iTESTが増
加するか、あるいは試験電流 iTESTを供給した際に該負
荷1に現れる電圧の大きさが小さくなる。したがって、
そのことによって負荷1が正常な状態に在るか、それと
も短絡や地絡を生じた状態に在るかを検出することが可
能である。すなわち、それが試験部5の役割である。
Therefore, when a short circuit or a ground fault occurs in the load 1, the test current i TEST supplied from the test section 5 increases or the load 1 is supplied when the test current i TEST is supplied. The magnitude of the voltage appearing at is reduced. Therefore,
This makes it possible to detect whether the load 1 is in a normal state or a state in which a short circuit or a ground fault has occurred. That is, that is the role of the test unit 5.

【0033】他方、試験部5と同じ駆動信号SD は判定
部6にも入力され、該駆動信号SD がアクティブ状態で
あり、前記試験部5の試験結果が正常で在る場合にのみ
該判定部6の出力信号はアクティブとなり、駆動部7が
駆動される。
On the other hand, the same drive signal S D as that of the test section 5 is also input to the determination section 6, and the drive signal S D is active only when the test result of the test section 5 is normal. The output signal of the determination unit 6 becomes active, and the drive unit 7 is driven.

【0034】つまり、負荷1に短絡や地絡を生じている
場合には駆動部7が判定部6によって駆動されることが
無く、したがって該駆動部7から負荷1へ負荷駆動電流
iLO ADが供給されることも無い。
That is, when the load 1 is short-circuited or has a ground fault, the drive unit 7 is not driven by the determination unit 6, so that the load drive current from the drive unit 7 to the load 1 is reduced.
i LO AD is not supplied.

【0035】また、本発明においては、駆動信号SD
起動されて試験部5が作動するので、該駆動信号SD
アクティブになる度に負荷1の状態を検出することがで
きる。その為、一時的な短絡や地絡であれば、その短絡
・地絡期間に限り負荷1への駆動電流 iLOAD供給を停止
するだけで済み、短絡や地絡が回復すれば直ちに通常の
負荷駆動を行うことができる。
[0035] In the present invention, since being activated drive signal S D to the test unit 5 operates, it can be the drive signal S D to detect the state of the load 1 whenever it becomes active. Therefore, if it is a temporary short circuit or ground fault, it is sufficient to stop the drive current i LOAD supply to the load 1 only during the short circuit / ground fault period. It can be driven.

【0036】尚、負荷1に直列に電流検出用抵抗を挿入
していないので、電圧利用率が低下することは無く、発
熱も生じない。
Since the current detecting resistor is not inserted in series with the load 1, the voltage utilization rate does not decrease and heat is not generated.

【0037】[0037]

【実施例】次に、本発明による負荷駆動回路を、実際上
どのように具体化できるかを実施例で説明する。
EXAMPLES Next, examples of how the load drive circuit according to the present invention can be embodied in practice will be described.

【0038】図2は、実施例を説明する図で、(a) は負
荷駆動回路の回路図、(b) は各トランジスタの作動を説
明する図表、である。
FIG. 2 is a diagram for explaining the embodiment, (a) is a circuit diagram of a load driving circuit, and (b) is a table for explaining the operation of each transistor.

【0039】(1)構成 図2(a) に示すように、負荷1へ供給する電力をトラン
ジスタTr11 でスイッチングする駆動回路であり、該
負荷駆動用トランジスタTr11 と負荷1との間に負荷
駆動電流検出用抵抗は挿入していない。
[0039] (1) As shown in diagram 2 (a), a driving circuit for switching power supplies with transistor Tr 11 to the load 1, load between the load drive transistor Tr 11 and the load 1 No drive current detection resistor is inserted.

【0040】トランジスタTr12 は、負荷1の状態を
試験する為のトランジスタであり、試験電流 iTESTを抵
抗R17を通して負荷1へ供給する。尚、R17の抵抗値は
9RLに設定した。但し、負荷1の抵抗値を RL とする。
The transistor Tr 12 is a transistor for testing the state of the load 1, and supplies the test current i TEST to the load 1 through the resistor R 17 . The resistance value of R 17 is
It was set to 9R L. However, the resistance value of load 1 is RL .

【0041】コンパレータ CMPは、トランジスタTr
12 から負荷1へ試験電流 iTESTを供給した際に、該
負荷1に現れる電圧と基準電圧とを比較するためのコン
パレータである。尚、負荷1に現れる電圧は抵抗R20
(100KΩ) と抵抗R21(18KΩ) とで分圧してコンパレー
タ CMPの−(マイナス)入力端に入力する。
The comparator CMP includes a transistor Tr.
This is a comparator for comparing the voltage appearing in the load 1 with the reference voltage when the test current i TEST is supplied from 12 to the load 1. The voltage appearing on the load 1 is the resistance R 20.
The voltage is divided by (100KΩ) and resistor R 21 (18KΩ) and input to the- (minus) input terminal of comparator CMP.

【0042】また、コンパレータ CMPに入力する基準電
圧は、抵抗R14 (抵抗値100RL ) と抵抗R13(抵抗値5R
L ) とで分圧した電圧を、更にR18 (100KΩ) と抵抗R
19(22KΩ) とで分圧してコンパレータ CMPの+(プラ
ス)入力端に入力する。
The reference voltage input to the comparator CMP is the resistance R 14 (resistance value 100R L ) and the resistance R 13 (resistance value 5R
The voltage divided by L ) and R 18 (100KΩ) and resistance R
The voltage is divided with 19 (22KΩ) and input to the + (plus) input terminal of the comparator CMP.

【0043】他方、該コンパレータ CMPの出力信号は、
抵抗R22 ,R23を通して負荷駆動用トランジスタTr
11 のベースに加える。
On the other hand, the output signal of the comparator CMP is
A load driving transistor Tr through resistors R 22 and R 23
Add to the base of 11 .

【0044】トランジスタTr13 は前置駆動用トラン
ジスタであり、ハイアクティブ(Hi-Active) の駆動信号
d を抵抗R11 ,R12を通して該トランジスタTr13
のベースに加える。
The transistor Tr 13 is a pre-driving transistor and outputs a high-active (Hi-Active) drive signal S d through resistors R 11 and R 12 to the transistor Tr 13.
Add to the base of.

【0045】そして、前置駆動用トランジスタTr13
のコレクタ出力は、抵抗R15 ,R16を通して試験電流供
給用トランジスタTr12 のベースに加える。また併せ
て、先のコンパレータ CMP用の基準電圧を作成する分圧
用抵抗R13のコールドエンド側を、前置駆動用トランジ
スタTr13 のコレクタに接続する構成である。
The front driving transistor Tr 13
Is applied to the base of the test current supply transistor Tr 12 through resistors R 15 and R 16 . At the same time, the cold end side of the voltage dividing resistor R 13 that creates the reference voltage for the comparator CMP is connected to the collector of the pre-driving transistor Tr 13 .

【0046】すなわち、前置駆動用トランジスタTr
13 のコレクタ出力によって試験電流供給用トランジ
スタTr12 を駆動すると共に、コンパレータ CMPも駆
動する。但し、コンパレータ CMPの駆動は、基準電圧の
供給に重畳して駆動する。
That is, the front drive transistor Tr
The collector output of 13 drives the test current supply transistor Tr 12 and also drives the comparator CMP. However, the comparator CMP is driven by superimposing it on the supply of the reference voltage.

【0047】ちなみに、電源Vccは負極接地型として使
用し、負荷駆動用トランジスタTr1 と試験電流供給
用トランジスタTr12 は、PNP型トランジスタのエ
ミッタを電源Vccのホット側に接続するエミッタ接地で
用い、前置駆動用トランジスタTr13 は、NPN型ト
ランジスタのエミッタをアース側に接続するエミッタ接
地で用いた。
[0047] Incidentally, the power source Vcc is used as a negative electrode grounded, the load driving transistor Tr 1 1 and the test current supply transistor Tr 12 is used in common emitter connecting the emitter of the PNP transistor to the hot side of the power supply Vcc The pre-driving transistor Tr 13 was used with the emitter grounded by connecting the emitter of the NPN transistor to the ground side.

【0048】(2)作動 図2(b) の図表を基に、各トランジスタTr13 , Tr
12 , Tr11 の作動に従ってその作動を説明する。
(2) Operation Based on the chart of FIG. 2 (b), each of the transistors Tr 13 and Tr
The operation will be described according to the operations of 12 and Tr 11 .

【0049】1)負荷1が正常の場合で駆動信号Sd
“H”レベルの場合 すなわち、駆動信号Sd が“L”レベルから“H”レベ
ルに移行すると、前置駆動用トランジスタTr13 はO
FF状態からON状態へ移行する。その結果、試験電流
供給用トランジスタTr12 がONし、電源Vccから抵
抗R17を通して試験電流 iTESTが負荷1へ供給される。
尚、この時の試験電流 iTESTの大きさは、次式(1) で与
えることができる。但し、試験電流供給用トランジスタ
Tr12 のON抵抗は無視する。
1) When the load 1 is normal and the drive signal S d is at “H” level: That is, when the drive signal S d is changed from “L” level to “H” level, the front drive transistor Tr 13 Is O
Transition from FF state to ON state. As a result, the test current supply transistor Tr 12 is turned on, and the test current i TEST is supplied from the power supply Vcc to the load 1 through the resistor R 17 .
The magnitude of the test current i TEST at this time can be given by the following equation (1). However, the ON resistance of the test current supply transistor Tr 12 is ignored.

【0050】 iTEST=Vcc/(9RL + RL ) =Vcc/ 10RL -----------(1)I TEST = Vcc / (9R L + R L ) = Vcc / 10R L ----------- (1)

【0051】ここで、負荷駆動用トランジスタTr11
がONした際の負荷駆動電流 iLOADは、該トランジスタ
Tr11 のON抵抗を無視すると次式(2) で与えられ
る。
Here, the load driving transistor Tr 11
The load drive current i LOAD when the transistor is turned on is given by the following equation (2) when the ON resistance of the transistor Tr 11 is ignored.

【0052】 iLOAD=Vcc/ RL -----------(2)I LOAD = Vcc / R L ----------- (2)

【0053】したがって、式(2) を式(1) へ代入すれ
ば、次式(3) が成立する。
Therefore, by substituting the equation (2) into the equation (1), the following equation (3) is established.

【0054】 iTEST= iLOAD/10 -----------(3)I TEST = i LOAD / 10 ----------- (3)

【0055】また、試験電流 iTESTを負荷1へ供給して
いる時に該負荷1に現れる電圧をV TESTで表せば、該電
圧VTESTは次式(4) で与えられる。
Further, the test current iTESTSupply to load 1
The voltage appearing on the load 1 when TESTIf expressed in
Pressure VTESTIs given by the following equation (4).

【0056】 VTEST=Vcc・ RL / (9RL + RL ) =Vcc/10 -----------(4)[0056] V TEST = Vcc · R L / (9R L + R L) = Vcc / 10 ----------- (4)

【0057】したがって、コンパレータ CMPの−入力端
に加わる電圧V2 は次式(5) で与えられる。但し、(R
20+R21)≫ RL , 9RL の関係にあるとする。
Therefore, the voltage V 2 applied to the minus input terminal of the comparator CMP is given by the following equation (5). However, (R
20 + R 21) »R L , and a relation of 9R L.

【0058】 V2 =VTEST・R21/(R20+R21) =VTEST・18/(100 +18) =(Vcc/10)(18/118) ≒1.53Vcc×10-2 -----------(5)V 2 = V TEST · R 21 / (R 20 + R 21 ) = V TEST · 18 / (100 +18) = (Vcc / 10) (18/118) ≈1.53 Vcc × 10 -2 ---- -------(Five)

【0059】他方、コンパレータ CMPの+入力端に加わ
る基準電圧V1 は次式(6) で与えられる。但し、前置駆
動用トランジスタTr13 のON抵抗は無視し、(R18
+R 19)≫R13 ,R14の関係にあるとする。
On the other hand, it is added to the + input terminal of the comparator CMP.
Reference voltage V1Is given by the following equation (6). However, front drive
Transistor Tr13Ignore the ON resistance of (R18
+ R 19) >> R13 , R14It is assumed that there is a relationship.

【0060】 V1 =Vcc{R13/(R13+R14)}{R19/(R18+R19)} =Vcc(5/105)(22 /122) ≒8.58Vcc×10-3 -----------(6)[0060] V 1 = Vcc {R 13 / (R 13 + R 14)} {R 19 / (R 18 + R 19)} = Vcc (5/105) (22/122) ≒ 8.58Vcc × 10 -3 - --------- (6)

【0061】したがって、式(5)(6)からV1 <V2 とな
り、コンパレータ CMPの出力信号は“L”レベルとな
る。その結果、負荷駆動用トランジスタTr11 がON
し、負荷1に駆動電流 iLOADを供給する。
Therefore, from the equations (5) and (6), V 1 <V 2 , and the output signal of the comparator CMP becomes "L" level. As a result, the load driving transistor Tr 11 turns on.
Then, the drive current i LOAD is supplied to the load 1.

【0062】尚、この時、負荷駆動用トランジスタTr
11 のON抵抗を無視すると、負荷1には電源Vccが
そのまま印加されることになる。したがって、コンパレ
ータ CMPの−入力端に加わる電圧V2 は次式(7) で与え
られる。
At this time, the load driving transistor Tr
If the ON resistance of 11 is ignored, the power supply Vcc is applied to the load 1 as it is. Therefore, the voltage V 2 applied to the minus input terminal of the comparator CMP is given by the following equation (7).

【0063】 V2 =Vcc・R21/(R20+R21) =Vcc・18/(100 +18) ≒1.53Vcc×10-1 -----------(7)V 2 = Vcc · R 21 / (R 20 + R 21 ) = Vcc · 18 / (100 + 18) ≈1.53 Vcc × 10 -1 ----------- (7)

【0064】すなわち、負荷駆動用トランジスタTr
11 がONしても、式(6)(7)からV1 <V2 の関係は
満足し、負荷1には駆動電流 iLOADが供給され続ける。
That is, the load driving transistor Tr
Even if 11 is turned on, the relationship of V 1 <V 2 is satisfied from the equations (6) and (7), and the drive current i LOAD is continuously supplied to the load 1.

【0065】尚、負荷駆動用トランジスタTr11 がO
Nすれば、試験電流供給用トランジスタTr12 がON
していたとしても試験電流 iTESTは0(ゼロ)となる。
なぜならば、負荷駆動用トランジスタTr11 のON抵
抗を無視しているからである。しかし、実際には無視で
きる程度の極わずかな電流が供給される。
The load driving transistor Tr 11 is turned on.
If N, the test current supply transistor Tr 12 is turned on.
Even if it was done, the test current i TEST becomes 0 (zero).
This is because the ON resistance of the load driving transistor Tr 11 is ignored. However, in practice, a negligible amount of current is supplied.

【0066】2)負荷1が正常の場合で駆動信号Sd
“L”レベルの場合 すなわち、駆動信号Sd が“H”レベルから“L”レベ
ルに移行すると、前置駆動用トランジスタTr13 はO
N状態からOFF状態へ移行する。その結果、試験電流
供給用トランジスタTr12 もOFFする。また、(R
18+R19)≫R 13 ,R14であったから、コンパレータ C
MPの+入力端に加わる基準電圧V1 は次式(8) で与えら
れる。
2) Drive signal S when load 1 is normaldBut
In case of “L” level, that is, the drive signal SdIs from "H" level to "L" level
To the drive circuit, the front drive transistor Tr13Is O
Transition from N state to OFF state. As a result, the test current
Supply transistor Tr12Is also turned off. Also, (R
18+ R19) >> R 13 , R14Therefore, the comparator C
Reference voltage V applied to + input terminal of MP1Is given by the following equation (8)
Be done.

【0067】 V1 =Vcc・R19/(R18+R19) =Vcc・22/(100 +22) ≒1.80Vcc×10-1 -----------(8)V 1 = Vcc · R 19 / (R 18 + R 19 ) = Vcc · 22 / (100 + 22) ≈1.80 Vcc × 10 -1 ----------- (8)

【0068】したがって、式(7)(8)からV1 >V2 とな
り、コンパレータ CMPの出力信号は“H”レベルとな
る。その結果、負荷駆動用トランジスタTr11 がOF
Fし、負荷1への駆動電流 iLOADも0(ゼロ)になる。
Therefore, from the equations (7) and (8), V 1 > V 2 , and the output signal of the comparator CMP becomes "H" level. As a result, the load driving transistor Tr 11 becomes OF
F, and the drive current i LOAD to the load 1 also becomes 0 (zero).

【0069】その結果、負荷1に現れる電圧も0(ゼ
ロ)となるからV2 =0となり、V1 >V2 の関係も維
持・満足し、負荷駆動用トランジスタTr11 はOFF
状態を保持する。
As a result, the voltage appearing at the load 1 also becomes 0 (zero), so that V 2 = 0 and the relationship of V 1 > V 2 is maintained and satisfied, and the load driving transistor Tr 11 is turned off.
Hold the state.

【0070】3)負荷1が短絡(地絡)していて駆動信
号Sd が“H”レベルの場合 この場合、負荷1のインピーダンスは0(ゼロ)であ
る。したがって、前置駆動用トランジスタTr13 およ
び試験電流供給用トランジスタTr12 がONし、試験
電流 iTESTが負荷1へ供給されたとしても、該負荷1に
現れる試験電圧V TESTは0(ゼロ)になる。そのため、
コンパレータ CMPの入力電圧V2 も0(ゼロ)である。
3) If the load 1 is short-circuited (ground fault) and the drive signal is
Issue SdIs at “H” level In this case, the impedance of load 1 is 0 (zero).
It Therefore, the front driving transistor Tr13And
And test current supply transistor Tr12Is turned on, test
Current iTESTIs supplied to the load 1,
Appearing test voltage V TESTBecomes 0 (zero). for that reason,
Input voltage V of comparator CMP2Is also 0 (zero).

【0071】すなわち、このことと式(6) とからV1
2 となり、コンパレータ CMPの出力信号は“H”レベ
ルとなる。その結果、負荷駆動用トランジスタTr11
はONされず、負荷1への駆動電流 iLOADの供給も行わ
ない。
That is, from this fact and the equation (6), V 1 >
V 2, and the output signal of the comparator CMP becomes "H" level. As a result, the load driving transistor Tr 11
Is not turned on, and the drive current i LOAD is not supplied to the load 1.

【0072】4)負荷1が短絡(地絡)していて駆動信
号Sd が“L”レベルの場合 前置駆動用トランジスタTr13 はOFFとなるから、
その結果、試験電流供給用トランジスタTr12 もOF
Fである。したがって、負荷1へ試験電流 iTE STは供給
されない。他方、この場合は負荷1のインピーダンスが
0(ゼロ)であるから、前記3)と同様にコンパレータ
CMPの入力電圧V2 も0(ゼロ)である。
4) When the load 1 is short-circuited (ground fault) and the drive signal S d is at "L" level, the pre-driving transistor Tr 13 is turned off.
As a result, the test current supply transistor Tr 12 is also OF
It is F. Thus, the test current i TE ST to the load 1 is not supplied. On the other hand, in this case, since the impedance of the load 1 is 0 (zero), the comparator is the same as in 3) above.
The input voltage V 2 of the CMP is also 0 (zero).

【0073】一方、この場合のコンパレータ CMPの入力
電圧V1 は式(8) で与えられるからV1 >V2 となり、
コンパレータ CMPの出力信号は“H”レベルとなる。そ
の結果、負荷駆動用トランジスタTr11 はONされ
ず、負荷1への駆動電流 iLOADの供給も行わない。
On the other hand, since the input voltage V 1 of the comparator CMP in this case is given by the equation (8), V 1 > V 2 and
The output signal of the comparator CMP becomes "H" level. As a result, the load driving transistor Tr 11 is not turned on and the drive current i LOAD is not supplied to the load 1.

【0074】[0074]

【発明の効果】以上のように本発明の負荷駆動回路によ
れば、負荷を駆動する前に微小な試験電流 iTESTを該負
荷に供給して短絡・地絡状態を検出し、短絡・地絡状態
に在れば駆動を行わない。しかも、負荷駆動電流 iLOAD
を検出する為の直列抵抗は不要である。
As described above, according to the load driving circuit of the present invention, a minute test current i TEST is supplied to the load before driving the load to detect a short circuit / ground fault condition, and a short circuit / ground fault is detected. If it is in a tangled state, it does not drive. Moreover, the load drive current i LOAD
No series resistor is required to detect.

【0075】したがって、負荷を安全に駆動できると共
に、電圧利用率が高くて発熱も少なく、小型で信頼性の
高い電子装置を実現することができる。
Therefore, it is possible to realize a small-sized and highly reliable electronic device which can safely drive a load, has a high voltage utilization rate and generates little heat.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の基本構成を説明するブロック図であ
る。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a basic configuration of the present invention.

【図2】実施例を説明する図で、(a) は負荷駆動回路の
回路図、(b) は各トランジスタの作動を説明する図表、
である。
FIG. 2 is a diagram illustrating an embodiment, (a) is a circuit diagram of a load drive circuit, (b) is a diagram illustrating the operation of each transistor,
Is.

【図3】従来の負荷駆動回路を説明する図で、(a) は短
絡保護回路を備えた駆動回路の一般形を示すブロック
図、(b) は短絡保護回路を備えた駆動回路の一例、であ
る。
FIG. 3 is a diagram illustrating a conventional load drive circuit, (a) is a block diagram showing a general form of a drive circuit having a short-circuit protection circuit, (b) is an example of a drive circuit having a short-circuit protection circuit, Is.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 負荷(電気的負荷) 2 駆動部 3 過電流検出部 4 遮断部 5 試験部 6 判定部 7 駆動部 R 負荷駆動電流検出用抵抗 SD , Sd 駆動信号 iLOAD 負荷駆動電流 VSENS 負荷駆動電流検出電圧 Vref 基準電圧 iTEST 試験電流 VTEST 試験電流によって負荷に現れる電圧 RL 負荷のインピーダンス(負荷の抵抗
値) Tr1 ,Tr2 トランジスタ Tr11 〜Tr13 トランジスタ R1 〜R5 抵抗 R11〜R23 抵抗 OP-AMP オペアンプ CMP コンパレータ
1 Load (electrical load) 2 Drive part 3 Overcurrent detection part 4 Breaking part 5 Test part 6 Judgment part 7 Drive part R Load drive current detection resistance S D , S d Drive signal i LOAD Load drive current V SENS Load drive Current detection voltage Vref Reference voltage i TEST Test current V TEST Voltage appearing on load due to test current RL Load impedance (load resistance) Tr 1 and Tr 2 Transistors Tr 11 to Tr 13 Transistors R 1 to R 5 Resistance R 11 ~ R 23 resistor OP-AMP operational amplifier CMP comparator

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 負荷(1) が短絡や地絡状態にある場合
は、駆動信号(SD )が入力されても該負荷(1) が駆動
されない回路であって、 負荷(1) が正常に作動している際に該負荷(1) を駆動す
る電流(iLOAD) よりも少ない電流(iTEST) を、駆動信号
(SD ) に起動されて負荷(1) へ流して該負荷(1) の状
態を予め試験する試験部(5) と、 前記試験部(5) の試験結果が入力されると共に駆動信号
(SD ) も入力され、前記試験結果が正常であり、かつ
駆動信号(SD )がアクティブ状態の場合にのみその出
力信号がアクティブとなる判定部(6) と、 前記判定部(6) の出力信号で駆動されて負荷(1) を駆動
する駆動部(7) と、 を備えて成ることを特徴とする負荷駆動回路。
1. A circuit in which the load (1) is not driven even when the drive signal (S D ) is input when the load (1) is in a short circuit or ground fault state, and the load (1) is normal. The current (i TEST ) that is smaller than the current (i LOAD ) that drives the load (1) during the operation of the load (1) is activated by the drive signal ( SD ) and flows to the load (1) to The test unit (5) for testing the state of 1) in advance, and the test result of the test unit (5) and the drive signal (S D ) are also input, and the test result is normal and the drive signal is A judging section (6) whose output signal becomes active only when ( SD ) is in an active state, and a driving section (7) which is driven by the output signal of the judging section (6) to drive the load (1). And a load drive circuit comprising:
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009128348A (en) * 2007-11-28 2009-06-11 Kyocera Mita Corp Load short-circuiting detector, and image forming device
JP2015119527A (en) * 2013-12-17 2015-06-25 Dxアンテナ株式会社 Power supply device

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009128348A (en) * 2007-11-28 2009-06-11 Kyocera Mita Corp Load short-circuiting detector, and image forming device
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Effective date: 20011120