JPH0616884U - 電子装置の故障検知回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 パワ−ＭＯＳＦＥＴが半故障状態でも故障判
定できる優れた故障検知回路を提供すること。 【構成】 パワ−ＭＯＳＦＥＴ１−３を用いたスイッチ
ングモジュ−ル１において、出力電圧を比較する比較回
路を２つ設け、ＭＯＳＦＥＴ１−３が正常にＯＦＦにな
っていることを判定する手段と、パワ−ＭＯＳＦＥＴ１
−３が正常にＯＮになっていることを判定する手段を独
立して設け、それぞれの判定信号を入力し故障を判定す
る故障判断回路１−４−５を設けた事を最大の特徴とす
る。出力部に比較回路を２つ設けたことにより、パワ−
ＭＯＳＦＥＴ１−３がＯＮ状態で正常なロ−レンジの範
囲、及びパワ−ＭＯＳＦＥＴ１−３がＯＦＦ状態で正常
なハイレンジの範囲をそれぞれ独立して決定し、動作点
がその範囲を外れたときは故障として検出することがで
きる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、パワ−トランジスタを用いた電子装置の故障検出回路に関するもの である。

【０００２】

【従来技術】

図２は従来の故障検知回路の付いたパワ−ＭＯＳＦＥＴを用いたスイッチング モジュ−ルの回路図である。同図に示すように従来のスイッチングモジュ−ル１ ０は入力端子１−１、ドライバ回路１−２、パワ−ＭＯＳＦＥＴ１−３、故障検 知回路１−４０、出力端子１−５で構成され、故障検知回路１−４０は比較回路 １−４−１、１−４−３と、基準電圧１−４−２、１−４−４と、故障判断回路 １−４−５及び監視出力端子１−４−６で構成される。

【０００３】 図２に示すようにスイッチングモジュ−ル１０の出力端子１−５には負荷２が 接続され更に電源３に接続されている。ドライバ回路１−２はＨレベルの信号が 入力された時Ｈレベルの信号が出力される。スイッチングモジュ−ル１０は入力 端子１−１にＨレベル／Ｌレベルの２値信号が入力されドライバ回路１−２を介 してパワ−ＭＯＳＦＥＴ１−３をＯＮ／ＯＦＦし出力端子１−５に接続された負 荷２を制御する。図３にパワ−ＭＯＳＦＥＴ１−３のＯＮ／ＯＦＦ特性図を示す 。

【０００４】 次に故障検知回路１−４０の動作を説明する。比較回路１−４−１はドライバ 回路１−２の入力電圧を基準電圧１−４−２と比較し、入力電圧の方が高いとき はＨレベルの、入力電圧の方が低い時はＬレベルの判定信号Ａを出力する。比較 回路１−４−３はモジュ−ルの出力電圧を基準電圧１−４−４と比較し、出力電 圧の方が高いときはＨレベルの、出力電圧の方が低いときはＬレベルの判定信号 Ｂを出力する。基準電圧１−４−２、１−４−４は任意に設定することが可能で 、基準電圧１−４−４は図３の出力電圧Ｖ₇に等しく設定されている。

【０００５】 故障判断回路１−４−５は、前記判定信号Ａ及び判定信号Ｂを入力し判定信号 ＡがＨレベルで且つ判定信号ＢがＨレベルの時と、判定信号ＡがＬレベルで且つ 判定信号ＢがＬレベルの時に故障と判断し故障信号を監視出力端子１−４−６へ 出力する。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記方法では出力電圧を比較する基準電圧１−４−４が１個し かないため、図３（ａ）に示すパワ−ＭＯＳＦＥＴ１−３のＯＮ／ＯＦＦ特性図 で動作点が出力電圧Ｖ₇より高いか否かで出力電圧のＨレベル又はＬレベルの判 定をしていた。従って図３（ｃ）に示すようにパワ−ＭＯＳＦＥＴ１−３がＯＮ 状態でロ−レンジの範囲を外れ抵抗の高い状態の故障、又は図３（ｂ）に示すよ うにＯＦＦ状態でハイレンジの範囲を外れたリ−ク電流の多い状態の故障、いわ ゆるパワ−ＭＯＳＦＥＴ１−３の半故障状態を検知することが出来ず、異常発熱 を起こしスイッチングモジュ−ルを焼損する恐れがあるという問題点があった。

【０００７】 本考案は上述の点に鑑みてなされたもので、パワ−ＭＯＳＦＥＴの半故障状態 を検知することが出来ないという問題点を除去するため、パワ−ＭＯＳＦＥＴが 正常にＯＮ／ＯＦＦしているかを検知する手段を設け、パワ−ＭＯＳＦＥＴが半 故障状態でも故障判定できる優れた故障検知回路を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するため本考案は、図１に示すようにパワ−ＭＯＳＦＥＴ１− ３を用いたスイッチングモジュ−ル１において、出力電圧を比較する比較回路を ２つに分け、ＭＯＳＦＥＴ１−３が正常なＯＦＦになっていることを判定する手 段と、パワ−ＭＯＳＦＥＴ１−３が正常にＯＮになっていることを判定する手段 を独立して設け、それぞれの判定信号を入力し故障を判定する故障判定回路１− ４−５を設けたことを特徴とする。

【０００９】

【作用】

本考案では、上記したように出力部に比較回路を２つ設けたことにより、図３ （ｂ）、図３（ｃ）に示すようにパワ−ＭＯＳＦＥＴ１−３がＯＮ状態で正常な ロ−レンジの範囲、及びパワ−ＭＯＳＦＥＴ１−３がＯＦＦ状態で正常なハイレ ンジの範囲をそれぞれ独立して決定し、その範囲を外れたときは故障として検出 することができる。

【００１０】

【実施例】

以下本考案の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本考案の回路 を適用したスイッチングモジュ−ルの回路ブロック図である。同図に示すように スイッチングモジュ−ル１は入力端子１−１、ドライバ回路１−２、パワ−ＭＯ ＳＦＥＴ１−３、故障検知回路１−４、出力端子１−５で構成され、故障検知回 路１−４は従来の比較回路１−４−１、１−４−３、基準電圧１−４−２、１− ４−４、故障判断回路１−４−５及び監視出力端子１−４−６に比較回路１−４ −７と基準電圧１−４−８を追加して構成されている。

【００１１】 図１に示すようにスイッチングモジュ−ル１の出力端子１−５には負荷２が接 続され更に電源３に接続されている。ドライバ回路１−２はＨレベルの信号が入 力された時Ｈレベルの信号が出力される。スイッチングモジュ−ル１は入力端子 １−１にＨレベル／Ｌレベルの２値信号が入力されドライバ回路１−２を介して パワ−ＭＯＳＦＥＴ１−３をＯＮ／ＯＦＦし出力端子１−５に接続された負荷２ を制御する。図３にパワ−ＭＯＳＦＥＴ１−３のＯＮ／ＯＦＦ特性図を示す。

【００１２】 各基準電圧は任意の電圧に設定することが可能である。パワ−ＭＯＳＦＥＴ１ −３の出力電圧を比較している基準電圧の設定値を図３に示すパワ−ＭＯＳＦＥ Ｔ１−３のＯＮ／ＯＦＦ特性図で示す。基準電圧１−４−４は図３の出力電圧Ｖ ₄ の値に設定し、基準電圧１−４−８は図３の出力電圧Ｖ₅の値に設定する。

【００１３】 比較回路１−４−１は入力電圧を基準電圧１−４−２と比較し、入力電圧の方 が高いときはＨレベル、入力電圧の方が低いときはＬレベルの判定信号Ａを出力 する。比較回路１−４−３はスイッチングモジュ−ル１の出力電圧を基準電圧１ −４−４と比較し、パワ−ＭＯＳＦＥＴ１−３が正常にＯＮしていれば（図３ロ −レンジの範囲内にあれば）Ｈレベル、正常にＯＮしていなければＬレベルの判 定信号Ｂを出力する。判定回路１−４−７はスイッチングモジュ−ル１の出力電 圧を基準電圧１−４−８と比較し、パワ−ＭＯＳＦＥＴ１−３が正常にＯＦＦし ていれば（図３ハイレンジの範囲内にあれば）Ｈレベル、正常にＯＦＦしていな ければＬレベルの判定信号Ｃを出力する。

【００１４】 故障判断回路１−４−５は前記判定信号Ａ、判定信号Ｂ、及び判定信号Ｃを入 力し、判定信号ＡがＨレベルであり且つ判定信号ＢがＬレベルの時と、判定信号 ＡがＬレベルであり且つ判定信号ＣがＬレベルの時に故障と判断し故障信号を監 視出力端子１−４−６に出力する。即ち図３（ａ）に示すように入力信号がＨレ ベルの時に出力の動作点がロ−レンジの範囲、入力信号がＬレベルの時に動作点 がハイレンジの範囲にあれば正常とし、それ以外の図３（ｂ）又は図３（ｃ）の 状態になれば故障として監視出力端子１−４−６に故障信号を出力する。

【００１５】 前記判定信号Ａ、判定信号Ｂ、判定信号Ｃ及び故障信号の内容は故障判断回路 １−４−５に在るメモリに記憶し、後のパワ−ＭＯＳＦＥＴ１−３の故障の分析 に利用する。

【００１６】

【考案の効果】

以上、詳細に説明したように本考案によれば、下記のような効果が期待される 。 （１）パワ−ＭＯＳＦＥＴを用いたスイッチングモジュ−ルにおいて、ＯＮ状態 でロ−レンジの範囲を外れた抵抗の高い状態、又はＯＦＦ状態でハイレンジの範 囲を外れたリ−ク電流の多い状態の故障、いわゆるパワ−ＭＯＳＦＥＴの半故障 の状態を検知し取り除くことでパワ−ＭＯＳＦＥＴの異常発熱による焼損などを 未然に防ぐことができる。

【００１７】 （２）また、故障判定回路のメモリに記憶された判定信号の内容を分析すること でスイッチング回路の故障の解析が非常に容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の回路を適用したスイッチングモジュ−
ルの回路構成を示すブロック図である。

【図２】従来のスイッチングモジュ−ルの回路構成を示
すブロック図である。

【図３】スイッチングモジュ−ルのパワ−ＭＯＳＦＥＴ
のＯＮ／ＯＦＦ特性図で、同図（ａ）は正常な状態、同
図（ｂ）はリークが多い状態、同図（ｃ）はＯＮ抵抗が
高い状態をそれぞれ示す図である。

【符号の説明】

１ スイッチングモジュ−ル １−１ 入力端子 １−２ ドライバ回路 １−３ パワ−ＭＯＳＦＥＴ １−４ 故障検知回路 １−４−１ 比較回路 １−４−３ 比較回路 １−４−７ 比較回路 １−４−２ 基準電圧 １−４−４ 基準電圧 １−４−８ 基準電圧 １−４−５ 故障判断回路 １−４−６ 監視出力端子 １−５ 出力端子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 須田 浩秀 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 パワ−トランジスタの入力信号のＨレベ
   ル／Ｌレベルを判定する入力信号レベル判定手段と、パ
   ワ−トランジスタの出力のＨレベル／Ｌレベルの判定す
   る出力電圧レベル判定手段と、該入力信号レベル判定手
   段と出力電圧レベル判定手段の出力信号を入力とし、前
   記パワ−トランジスタが正常にＯＮ／ＯＦＦしているか
   否かを判断する故障判断手段を具備するパワ−トランジ
   スタを用いた電子装置の故障検出回路において、 前記出力電圧レベル判定手段として、前記パワ−トラン
   ジスタがＯＮ状態で正常な出力電圧レベルの判定手段
   と、前記パワ−トランジスタがＯＦＦ状態で正常な出力
   電圧レベルの判定手段を設け、該それぞれの出力電圧判
   定手段の出力信号と前記入力信号レベル判定手段の出力
   を入力とし、前記故障判断手段でパワ−トランジスタが
   正常にＯＮ／ＯＦＦしているか否かを判断することを特
   徴とする電子装置の故障検知回路。
2. 【請求項２】 上記請求項１の電子装置の故障検知回路
   において、 前記各判定手段及び故障判断手段の出力信号を記憶する
   手段を設けたことを特徴とする電子装置の故障検知回
   路。