JPH05284638A - 異常検出回路 - Google Patents

異常検出回路

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JPH05284638A
JPH05284638A JP10252792A JP10252792A JPH05284638A JP H05284638 A JPH05284638 A JP H05284638A JP 10252792 A JP10252792 A JP 10252792A JP 10252792 A JP10252792 A JP 10252792A JP H05284638 A JPH05284638 A JP H05284638A
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JP
Japan
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voltage
resistor
transistor
load
comparator
Prior art date
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Pending
Application number
JP10252792A
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English (en)
Inventor
Sadao Takeshima
貞郎 竹島
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Jidosha Kiki Co Ltd
Original Assignee
Jidosha Kiki Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ノイズ等の影響を受け難くし、低精度の分圧
抵抗を使用可能とする。 【構成】 ツェナーダイオードDZ2のカソードを電源
供給ラインLに接続し、アノードをダイオードDB,D
C,抵抗RAを介してグランドラインに接続し、DCと
RAとの接続点へトランジスタTr2のベースを接続
し、Tr2のエミッタをRBおよびダイオードDAを介
して負荷RLとトランジスタTr1との接続点へ接続
し、Tr2のコレクタをRCを介してグランドラインへ
接続する。そして、Tr2のコレクタとRCとの接続点
に生ずる電圧を検出電圧V2として、コンパレータCP
1の反転入力へ与える。この場合、検出電圧V2は、V
2=〔(VZ−V4)/RB〕・RCなる式で表現され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、スイッチング素子の
オフ駆動時に負荷へ印加される異常電圧を検出する異常
検出回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より用いられている異常検出回路を
図7に示す。同図において、RLはリレー,ソレノイド
等の電気的負荷、Tr1はNPNトランジスタ、IJ’
は異常検出回路である。負荷RLの一端は電源供給ライ
ンLに接続されており、その他端はトランジスタTr1
を介してグランドラインに接続されている。トランジス
タTr1のコレクタとベースとの間にはツェナーダイオ
ードDZ1が接続され、抵抗R6を介してトランジスタ
Tr1のベースに駆動信号INが与えられるものとされ
ている。すなわち、「H」レベルの駆動信号INがトラ
ンジスタTr1のベースへ与えられると、トランジスタ
Tr1がオンとなり、負荷RLへ電源電圧V0が印加さ
れる。駆動信号INが「L」レベルとなると、トランジ
スタTr1はオフする。ここで、オフ駆動時に、何らか
の原因でトランジスタTr1に図示破線で示す如く漏れ
電流が流れると、負荷RLに電圧V4が生じる。この電
圧V4を検出する回路が異常検出回路IJ’であり、コ
ンパレータCP1と抵抗R1〜R5とダイオードD1〜
D5とにより構成され、所定値を越える電圧V4を異常
電圧として検出する。
【0003】この異常検出回路IJ’においては、電源
電圧V0を抵抗R1とR2とで分圧し、抵抗R1とR2
との接続点に生ずる電圧V1を比較基準電圧としてコン
パレータCP1の非反転入力へ与えている。また、負荷
RLとトランジスタTr1との接続点とグランドライン
との間に抵抗R3とR4(RL<<R3,R4)との直
列接続回路を接続し、抵抗R3とR4との接続点に生ず
る電圧V2を検出電圧としてコンパレータCP1の反転
入力へ与えている。この異常検出回路IJ’によれば、
オフ駆動時に負荷RLに所定値以上の電圧V4が生じる
と、コンパレータCP1より「H」レベルの異常検出信
号が出力される。すなわち、オフ駆動時にトランジスタ
Tr1に漏れ電流が流れる場合(異常な場合)、検出電
圧V2が比較基準電圧V1よりも低くなり(図8(b)
に示すt1〜t2点参照)、コンパレータCP1より
「H」レベルの異常検出信号が出力される。これに対し
て、オフ駆動時にトランジスタTr1に漏れ電流が流れ
ない場合(正常な場合)、検出電圧V2は比較基準電圧
V1よりも高く(図9(b)に示すt1〜t2点参
照)、コンパレータCP1からは「H」レベルの異常検
出信号は出力されない。なお、トランジスタTr1への
駆動信号INが「H」レベルである場合、トランジスタ
Tr1がオンとされることにより、V4≒V0となって
検出電圧V2が比較基準電圧V1よりも低下しようとす
るが、「H」レベルの駆動信号INがダイオードD5,
抵抗R5の経路でコンパレータCP1の反転入力へ与え
られるので、検出電圧V2は実際には比較基準電圧V1
を下回ることがなく、コンパレータCP1より「H」レ
ベルの異常検出信号が出力されることはない(図8およ
び図9に示すt2〜t3点参照)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の異常検出回路IJ’によると、コンパレータ
CP1での比較動作が可能なように、電源電圧V0を抵
抗R1とR2とで分圧しV0よりも遥かに低い比較基準
電圧V1へ圧縮し、また電源電圧V0と電圧V4との差
(V0−V4)を抵抗R3とR4とで(V0−V4)よ
りも遥かに低い検出電圧V2へ圧縮している。このた
め、結果として検出される電圧V4も、圧縮された小さ
な値となってしまう。一般に、異常電圧V4として1ボ
ルト内外を検出するものとしており、この異常電圧V4
が圧縮されて数十分の1となるため、従来の異常検出回
路IJ’では、ノイズ等の影響を受け易く、分圧抵抗の
精度も高いものが必要となるという問題が生じていた。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような課題
を解決するためになされたもので、その一端が電源供給
ラインにその他端がスイッチング素子(第1のスイッチ
ング素子)を介してグランドラインに接続された負荷に
対し、定電圧素子の一端および他端を電源供給ラインお
よび第1の抵抗を介してグランドラインに接続し、この
定電圧素子と第1の抵抗との接続ラインに第2のスイッ
チング素子の駆動電極を接続し、第2のスイッチング素
子の被駆動電極の一方を第2の抵抗を介して負荷と第1
のスイッチング素子との接続ラインへ接続し、第2のス
イッチング素子の被駆動電極の他方を第3の抵抗を介し
てグランドラインへ接続するようにしたものである。
【0006】
【作用】したがってこの発明によれば、第2のスイッチ
ング素子と第3の抵抗との接続ラインに生ずる電圧を検
出電圧V2とした場合、定電圧素子での一定電圧をV
Z,負荷に生ずる電圧をV4,第2の抵抗をRB,第3
の抵抗をRCとしたとき、V2=〔(VZ−V4)/R
B〕・RCなる式で表現し得、V4の値を大幅に縮小す
ることなく検出電圧V2に変換することが可能となる。
【0007】
【実施例】以下、本発明に係る異常検出回路を詳細に説
明する。
【0008】図1はこの異常検出回路の一実施例を示す
回路構成図である。本実施例において、異常検出回路I
Jは、コンパレータCP1と、ツェナーダイオードDZ
2と、抵抗RA〜RGと、ダイオードDA〜DDと、P
NPトランジスタTr2と、NPNトランジスタTr3
とにより構成されている。
【0009】この異常検出回路IJにおいては、定電圧
素子としてのツェナーダイオードDZ2のカソードを電
源供給ラインLに接続し、アノードをダイオードDB,
DC,抵抗RAを介してグランドラインに接続してい
る。そして、ダイオードDCと抵抗RAとの接続点へト
ランジスタTr2のベースを接続し、トランジスタTr
2のエミッタを抵抗RBおよびダイオードDAを介して
負荷RLとトランジスタTr1との接続点へ接続してい
る。また、トランジスタTr2のコレクタを抵抗RCを
介してグランドラインへ接続している。
【0010】一方、コンパレータCP1への電源電圧
(DC.5V)を抵抗RDとREとで分圧し、抵抗RD
とREとの接続点に生ずる電圧VTHを比較基準電圧と
してコンパレータCP1の非反転入力へ与えている。そ
して、トランジスタTr2のコレクタと抵抗RCとの接
続点に生ずる電圧を検出電圧V2として、コンパレータ
CP1の反転入力へ与えている。
【0011】なお、本実施例においては、コンパレータ
CP1の出力とグランドラインとの間にトランジスタT
r3を接続し、このトランジスタTr3のベースへダイ
オードDD,抵抗RFの経路で、トランジスタTr1へ
の駆動信号INを分岐して与えるものとしている。
【0012】この異常検出回路IJによれば、オフ駆動
時に負荷RLに所定値以上の電圧V4が生じると、コン
パレータCP1より「H」レベルの異常検出信号が出力
される。
【0013】すなわち、オフ駆動時にトランジスタTr
1に漏れ電流が流れる場合(異常な場合)、検出電圧V
2が比較基準電圧VTHよりも低くなり(図2(c)に
示すt1〜t2点参照)、コンパレータCP1より
「H」レベルの異常検出信号が出力される。これに対し
て、オフ駆動時にトランジスタTr1に漏れ電流が流れ
ない場合(正常な場合)、検出電圧V2は比較基準電圧
VTHよりも高く(図3(c)に示すt1〜t2点参
照)、コンパレータCP1からは「H」レベルの異常検
出信号は出力されない。
【0014】ここで、コンパレータCP1へ与えられる
検出電圧V2について、考察してみる。図1に示した回
路において、ツェナーダイオードDZ2で降下する一定
電圧をVZ、PN接合による電圧降下をVD、ダイオー
ドDA,抵抗RBを流れる電流をI1とすると、 VZ+2VD≒V4+2VD+RB・I1 ・・・(1) となり、 I1=(VZ−V4)/RB ・・・(2) として得られる。
【0015】一方、抵抗RCを流れる電流をI2とし、
I2≒I1とした場合、 V2=I2・RC≒I1・RC=〔(VZ−V4)/RB〕・RC ・・・( 3) となる。
【0016】すなわち、本実施例によれば、上記(3)
式で示されるように、検出電圧V2は、電源電圧V0の
影響を受けず、またVZの値を5〜6Vとすれば、RB
とRCとの比を2:1程度に設定することにより、V4
の値を大幅に縮小することなく、検出電圧V2に変換す
ることができる。
【0017】したがって、本実施例の異常検出回路IJ
によれば、従来の異常検出回路IJ’に比較して、ノイ
ズ等の影響を受け難く、また分圧抵抗についても精度の
低いものを使用することができるようになる。
【0018】なお、トランジスタTr1への駆動信号I
Nが「H」レベルである場合、トランジスタTr1がオ
ンとされることにより、V4≒V0となって検出電圧V
2が比較基準電圧VTHよりも低下するが、「H」レベ
ルの駆動信号INがダイオードDD,抵抗RFの経路で
トランジスタTr3のベースへ分岐して与えられるの
で、トランジスタTr3がオンとなり、「H」レベルの
異常検出信号が出力されることはない(図2および図3
に示すt2〜t3点参照)。
【0019】また、上述した実施例においては、説明を
容易とするために駆動すべき負荷を1つとしたが、複数
の負荷を駆動する場合についても、本実施例と同様にし
て異常検出回路を構成することが可能である。
【0020】図4は駆動すべき負荷をRL1〜RL3の
3つとした場合の実施例である。この場合、各負荷(R
L1〜RL3)と各トランジスタ(Tr1-1〜Tr
-3)のコレクタとの接続点とグランドラインとの間
に、ダイオード(DA-1〜DA-3)と抵抗(RB-1〜R
-3)とトランジスタ(Tr2-1〜Tr2-3)と抵抗
(RC-1〜RC-3)との直列接続回路を接続する。そし
て、トランジスタTr2-1〜Tr2-3のベースをダイオ
ードDCと抵抗RAとの接続点へ接続し、トランジスタ
Tr2-1〜Tr2-3のコレクタと抵抗RC-1〜RC-3
の接続点に生ずる電圧を検出電圧V2-1〜V2-3として
ダイオードDF-1〜DF-3を介しコンパレータCP1の
反転入力へ与える。また、トランジスタTr3のベース
へ、ダイオードDD-1〜DD-3を介し抵抗RFの経路
で、トランジスタTr1-1〜Tr1-3への駆動信号IN
-1〜IN-3を分岐して与える。
【0021】この場合、コンパレータCP1へ与えられ
る検出電圧V2-1〜V2-3は、負荷RL1〜RL3での
電圧降下をV4-1〜V4-3とした場合、 V2-1=〔(VZ−V4-1)/RB-1〕・RC-1 V2-2=〔(VZ−V4-2)/RB-2〕・RC-2 V2-3=〔(VZ−V4-3)/RB-3〕・RC-3 となる。
【0022】図5はオフ駆動時にトランジスタTr1-1
〜Tr1-3に漏れ電流が流れない場合(正常な場合)の
動作を示し、図6はオフ駆動時にトランジスタTr1-1
〜Tr1-3に漏れ電流が流れる場合(異常な場合)の動
作を示す。
【0023】正常時には、オフ駆動時のV4-1〜V4-3
はほゞ零であるので、検出電圧V2-1〜V2-3は比較基
準電圧VTHよりも高い。これに対して、異常時には、
オフ駆動時のV4-1〜V4-3が大きくなり、検出電圧V
-1〜V2-3が比較基準電圧VTHよりも低くなり、コ
ンパレータCP1より「H」レベルの異常検出信号が出
力される。
【0024】なお、上述した各実施例においては、負荷
とグランドラインとの間に接続されるスイッチング素子
をNPNトランジスタとしたが、電界効果トランジスタ
等を使用したものであってもよい。
【0025】また、実施例で使用した各素子は、同等の
機能を有するものであれば、他の素子と置き換えてもよ
いことは言うまでもない。
【0026】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように本
発明によれば、第2のスイッチング素子と第3の抵抗と
の接続ラインに生ずる電圧を検出電圧V2とした場合、
定電圧素子での一定電圧をVZ,負荷に生ずる電圧をV
4,第2の抵抗をRB,第3の抵抗をRCとしたとき、
V2=〔(VZ−V4)/RB〕・RCなる式で表現し
得、V4の値を大幅に縮小することなく検出電圧V2に
変換することが可能となり、従来の異常検出回路に比較
して、ノイズ等の影響を受け難く、また分圧抵抗につい
ても精度の低いものを使用することができるようにな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る異常検出回路の一実施例を示す回
路構成図。
【図2】この異常検出回路の動作(異常時)を説明する
ためのタイムチャート。
【図3】この異常検出回路の動作(正常時)を説明する
ためのタイムチャート。
【図4】駆動すべき負荷を3つとした場合に構成される
異常検出回路の一実施例を示す回路構成図。
【図5】この異常検出回路の動作(正常時)を説明する
ためのタイムチャート。
【図6】この異常検出回路の動作(異常時)を説明する
ためのタイムチャート。
【図7】従来の異常検出回路を示す回路構成図。
【図8】この異常検出回路の動作(異常時)を説明する
ためのタイムチャート。
【図9】この異常検出回路の動作(正常時)を説明する
ためのタイムチャート。
【符号の説明】
RL 負荷Tr1 NPNトランジスタ(第1のス
イッチング素子) IJ 異常検出回路 DZ2 ツェナーダイオード RA 抵抗(第1の抵抗) RB 抵抗(第2の抵抗) RC 抵抗(第3の抵抗) Tr2 PNPトランジスタ(第2のスイッチング素
子) CP1 コンパレータ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 その一端が電源供給ラインにその他端が
    スイッチング素子を介してグランドラインに接続された
    負荷へ前記スイッチング素子のオフ駆動時に印加される
    異常電圧を検出する異常検出回路であって、 その一端が前記電源供給ラインにその他端が第1の抵抗
    を介して前記グランドラインに接続された定電圧素子
    と、 この定電圧素子と前記第1の抵抗との接続ラインにその
    駆動電極が接続され、その被駆動電極の一方が第2の抵
    抗を介して前記負荷と前記スイッチング素子との接続ラ
    インへ接続され、前記被駆動電極の他方が第3の抵抗を
    介して前記グランドラインへ接続された第2のスイッチ
    ング素子とを備えたことを特徴とする異常検出回路。
JP10252792A 1992-03-30 1992-03-30 異常検出回路 Pending JPH05284638A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009515501A (ja) * 2005-11-07 2009-04-09 ボッシュ レックスロート アクチエンゲゼルシャフト 半導体スイッチをガルバニック絶縁で制御する方法および回路装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009515501A (ja) * 2005-11-07 2009-04-09 ボッシュ レックスロート アクチエンゲゼルシャフト 半導体スイッチをガルバニック絶縁で制御する方法および回路装置
JP4903214B2 (ja) * 2005-11-07 2012-03-28 ボッシュ レックスロート アクチエンゲゼルシャフト 半導体スイッチをガルバニック絶縁で制御する方法および回路装置

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