JPH074644Y2 - 負荷制御回路の自己診断回路 - Google Patents

負荷制御回路の自己診断回路

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JPH074644Y2
JPH074644Y2 JP1989130575U JP13057589U JPH074644Y2 JP H074644 Y2 JPH074644 Y2 JP H074644Y2 JP 1989130575 U JP1989130575 U JP 1989130575U JP 13057589 U JP13057589 U JP 13057589U JP H074644 Y2 JPH074644 Y2 JP H074644Y2
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    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
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    • H03K17/08126Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage without feedback from the output circuit to the control circuit by measures taken in the control circuit in bipolar transitor switches
    • HELECTRICITY
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Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、負荷を接続している駆動ラインの状態を検知
し、接地事故の発生時には負荷駆動回路のトランジスタ
をオフとして負荷駆動回路を保護すると共に、制御信号
に応じた正規の動作をしないようなエラーが発生した場
合には、そのエラーの内容に対応した処理をし、該エラ
ーの内容を記憶しあるいは表示手段により外部へ告知す
るようにした負荷制御回路の自己診断回路に関する。
〔従来の技術〕
負荷に対しその駆動信号をオン/オフして動作をコント
ロールする負荷制御回路は、その負荷制御回路と負荷を
接続する回路にエラーを生じたときには、該負荷制御回
路の損傷の回避と接続された負荷が誤動作して危険な状
態を招くことのないような手段を施しておくことが必要
である。
たとえば、車両に搭載されるエアコンデショナー等の補
機類を駆動制御するための負荷駆動制御回路などは、そ
の負荷駆動制御回路自体にエラーが発生すると接続され
ている負荷(リレー等)が誤動作して所望の動作が達成
されないばかりでなく、過大電流で制御回路を構成する
素子の破壊やバツテリの損傷を招くことがある。
第4図は従来のこの種の負荷制御回路の一例を示す回路
図であつて、Tr1は制御トランジスタ、Tr2はドライブト
ランジスタ、R1〜R6は抵抗、Cはコンデンサ、D1〜D3
ダイオード、ZDはツエナーダイオード、RLは負荷、DL
出力ライン、SCは制御信号、SDは自己診断信号、V1は電
源(+12V)である。
同図において、電源+Vが印加された状態で制御信号SC
が入力されないとき(ローレベル:オフ時)は制御トラ
ンジスタTr1はオフであり、したがつてドライブトラン
ジスタTr2はオフの状態で負荷RLには駆動電流は供給さ
れない。制御信号SCが入力されると(ハイレベル:オン
時)、制御トランジスタTr1がオンし、これによりドラ
イブトランジスタTr2がオンとなる。ドライブトランジ
スタTr2がオンとなることで電源+Vから出力ラインDL
を介して負荷RLに駆動電流が供給される。このとき、自
己診断信号SDは+V電位を抵抗R2,R1,R3と負荷RLで抵抗
分割したものとなる。
ここで、制御信号SCがローレベル(非駆動)で負荷RL
正常に接続されているときは、抵抗R1,R2および負荷の
抵抗RLの合成抵抗でプルダウンされていることになるの
で、イ点の電位は略々0Vで自己診断信号出力端子の自己
診断信号SDも略々0Vとなる。また、負荷RLが出力ライン
DLから外れたオープンコンタクト状態でもイ点の電位は
抵抗R1とR2でプルダウンされているので略々0Vであり、
自己診断信号SDも略々0Vである。
一方、ドライブラインDLが接地ライン(GND)に落ちたG
NDショート状態で制御信号SCが印加されると(ハイレベ
ル:駆動)、制御トランジスタTr1のベース電位はGNDレ
ベルになり該トランジスタはオフ,したがつてドライブ
トランジスタTr2はオフとなつてこのトランジスタの破
壊は回避される。このとき、イ点の電位はGNDであるか
ら自己診断信号も0Vとなる。
このようにして、負荷RLへのドライブラインDLが接地ラ
インに落ちたGNDシヨートエラーと該ドライブラインが
開放となるオープンコンタクトエラーと正常な状態と
を、制御信号のハイ/ローレベルと自己診断信号SDの電
位を監視することにより知ることができる。
〔考案が解決しようとする課題〕
上記従来技術においては、制御信号が印加されていない
非駆動状態(SCがローレベル)でのドライブラインDL
GNDシヨートエラーと該ドライブラインのオープンコン
タクトエラーとを区別することができず、その状態で制
御信号を印加するとGNDシヨートエラー時にはドライブ
トランジスタを含めた駆動制御回路を損傷してしまう。
また、ドライブラインDLが+V電源にシヨートした+V
電源シヨートエラーを検知する必要がある。特に、この
+Vシヨートエラーは駆動制御回路の損傷を招くと共に
制御信号がローレベルのときに負荷が駆動されてしまう
という極めて危険な事態を招来することになる。
本考案の目的は、上記従来技術における問題を解消して
負荷制御回路と負荷を接続しているライン(ドライブラ
イン)の状態を検知し、エラー発生時に負荷駆動制御回
路を保護すると共に、発生したエラーの種類を記憶した
り、あるいは表示手段により外部に告知するようにした
負荷制御回路の自己診断回路を提供することにある。
〔問題を解決するための手段〕
上記目的は、負荷制御回路と負荷を接続するドライブラ
インの状態を検出する自己診断回路に、定電圧調整され
た電源を供給する定電圧供給回路(定電位源)を設け、
上記自己診断回路の診断出力信号に基づいて負荷制御信
号のオン/オフをコントロールすると共に、上記負荷の
状態診断結果を記憶する記憶部または負荷の状態を告知
する表示部を設けることによつて達成される。
〔作用〕
自己診断回路を含む駆動制御回路と負荷の作動電源とこ
の自己診断回路に設けた定電圧供給回路からの電圧,お
よび制御信号のハイ/ローレベルとにより、負荷を接続
するドライブラインの状態を判断し、その判断結果に基
づき、必要に応じて制御信号の出力をコントロールし、
また、エラーの状態を記憶/表示する。
〔実施例〕
以下、本考案の実施例を図面を参照して説明する。
第1図は本考案の一実施例を説明するブロツク図であつ
て、1は制御回路部、2は負荷駆動制御回路と自己診断
回路からなる自己診断部、3は負荷、10は負荷制御信号
出力部、11はアナログ/デジタル変換部(A/D)、12は
判定部、13はエラー記憶部、14は表示部である。
同図において、負荷3はたとえば車両に搭載するエアー
コンデシヨナー等の補機類をコントロールするためのリ
レー,その他の被制御素子であり、制御回路部1の負荷
制御信号出力部10から発生される負荷制御信号SCにより
駆動される。自己診断部2は負荷の状態(ドライブライ
ンDLの状態)に応じた電位信号をA/D11に出力する。A/D
11は入力したアナログの電位信号をデジタル信号に変換
して判定部12に与える。
判定部12は負荷制御信号SCと自己診断部2からの出力信
号に基づいて判定出力を作成する。判定部12がエラーを
判定すると、この判定結果をエラー記憶部13の記憶回路
に記憶すると共に、表示部14にそのエラー状態を表示し
て使用者に告知する。このエラー状態が自己診断部や負
荷の損傷,または不所望の負荷駆動を行うようなもので
ある場合には負荷制御信号出力部10に負荷制御信号SC
禁止する禁止出力SFを与え、負荷制御信号(ハイレベル
=駆動信号)の出力を停止させる。
なお、記憶部と表示部は共に設けてあるが、それぞれ一
方のみを備えることもでき、記憶部に記憶したエラーの
発生事実は次の電源オン時にこの記憶内容を読み出して
負荷の駆動を停止させたり、メンテナンスのためのエラ
ー履歴記録として利用でき、表示部はエラー発生時点で
利用者に適切な処理を行わせるために有効である。
第2図は第1図における自己診断部の具体例を説明する
回路図であつて、15は定電圧調整電源(+V2)と抵抗R2
およびダイオードD4とからなる定電圧電位供給回路、前
記第5図と同一部分には同一符号を付してある。
同図において、制御信号SCの負荷駆動信号入力(ハイレ
ベル信号)による制御トランジスタTr1のオン,ドライ
ブトランジスタTr2のオンで駆動電源+V1(+12V)から
の電力がドライブラインDLを通して負荷RLに流れ、該負
荷RLが駆動される動作については前記第4図の説明と同
一であるので説明は省略する。
本実施例では、駆動電源+V1とは別に、例えば+5Vに定
電圧調整された定電圧調整電源(定電位源V2)15を設
け、この電源V2を抵抗R7とダイオードD4の直列回路を介
してドライブラインDLの出力端子ラインに接続すること
により、ドライブラインDLのオープン(オープンコンタ
クト),GNDシヨートの判断に加えて、+V1(実施例では
+12V)電源ラインへのシヨート(+V1シヨート:以下
+12Vシヨート)の各エラーの発生状態を判断し、これ
を記憶/告知できるようにしたものである。
以下、第2図において、各エラーに対応した自己診断回
路の出力信号とその出力信号を用いた回路動作について
説明する。
(1)まず、制御信号SCの有無にかかわらず負荷RLへ駆
動信号を供給するドライブラインDLが何らかの原因で接
地ライン(GND=ローレベル:Lレベル)にシヨートした
場合(GNDシヨートエラー)には、駆動トランジスタTr2
に大電流がながれて破壊に繋がる虞れがある。これを阻
止するために本実施例では同図に示した回路構成により
次にように動作する。以下、これをプロテクシヨンモー
ドという。
ドライブラインDLがGND(Lレベル)に落ちると第2図
のA点のレベルがGNDになり、A点レベルもLレベルと
なつて制御トランジスタTr1はオフになる。これにより
F点レベルはハイレベル(Hレベル)となり駆動トラン
ジスタTr2はオフになつて該駆動トランジスタTr2の破壊
を防止する。すなわち、シヨートプロテクシヨンが達成
される。
(2)次に、制御信号SCのハイ/ローレベルの状態に対
する負荷駆動制御回路のエラーの検出とその処理動作に
ついて説明する。以下これを上記で説明した(1)のプ
ロテクシヨンモードと説明上区別するためにエラーモー
ドという。
エラーモードには、GNDシヨートモード、+12Vシヨ
ートモード、オープンコンタクトモードとがある。
まず、のGNDシヨートモードは制御信号SCがハイレベ
ル(負荷RLを駆動する状態)において検出されるもの
で、ドライブラインDLがオンの状態(ドライブ出力有)
でGNDにショートしたとき、第2図の回路のC点のレベ
ルはローレベルとなり、したがつてD点のレベルがロー
レベルとなつて自己診断信号SDはローレベル,この場合
は略0Vとなる。
の+12Vシヨートモードは制御信号SCがローレベル
(負荷RLが非駆動の状態)において検出されるもので、
ドライブラインDLが+12Vにシヨートされると第2図の
C点のレベルが+12Vとなつて、D点のレベルVDが抵抗R
1=6.8kΩ,R2=2kΩとして となり、この電位をこのエラーの自己診断信号SDとして
出力される。
のオープンコンタクトモードは制御信号SCがローレベ
ル(負荷RLが非駆動の状態)において検出されるもの
で、ドライブラインDLがオープンとなつた場合に検出さ
れるものであり、このとき第2図のB点(C点)の電位
レベルVB(C)は、ダイオードD4の順方向電圧をVRF=1.0V
としたとき、 VB(C)=5−VRF≒4.0V となつて、D点の電位レベルVDは、 となり、この電位をこのときのエラーの自己診断信号SD
として出力する。
なお、正常時は略0.2Vとなる。
第3図は上記の自己診断信号出力と制御信号SCの状態
(駆動/非駆動:ハイ/ローレベル)とに基づいて第1
図の判定部12が判断する基準の説明図であつて、制御信
号SCがハイレベルで自己診断信号SDが1.0V以下のときは
GNDシヨートエラー,制御信号SCがローレベルで自己診
断信号SDが2.0V以上3.0V以下のときは+12Vシヨートエ
ラー,制御信号SCがローレベルで自己診断信号SDが0.5V
以上1.5V以下のときはオープンコンタクトエラーである
と判断し、それぞれのエラーの種類をエラー記憶部13に
記憶し、または表示部14に表示する。記憶部13に記憶す
ると共に表示部14に表示するようにすることもできる。
〔考案の効果〕
以上説明したように、本考案によれば、負荷を接続する
ドライブラインのオープン,GNDシヨートの診断に加えて
該ドライブラインが駆動電源にシヨートしたことをも診
断することができ、エラー発生時に負荷駆動制御回路を
保護すると共に、発生したエラーの種類を記憶したり、
あるいは表示手段により外部に告知するようにした負荷
制御回路の自己診断回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案の一実施例を説明するブロック図、第2
図は第1図における自己診断部の具体例を説明する回路
図、第3図は自己診断信号出力と制御信号の状態とに基
づく判定部の判断基準の説明図、第4図は従来のこの種
の負荷制御回路の一例を示す回路図である。 1……制御回路部、2……負荷駆動制御回路と自己診断
回路からなる自己診断部、3……負荷、10……負荷制御
信号出力部、11……アナログ/デジタル変換部、12……
判定部、13……エラー記憶部、14……表示部。

Claims (2)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】負荷制御信号出力部とエラー判定部とを少
    なくとも有する制御回路部と、上記負荷制御信号出力部
    から出力される負荷制御信号に基づいて負荷に対して駆
    動信号を供給すると共に負荷を接続するドライブライン
    の状態を示す自己診断信号を出力する自己診断回路を備
    えた自己診断部とから成り、上記自己診断回路に負荷の
    動作電源とは別に定電圧調整された電位を上記ドライブ
    ラインに供給する定電位電源を設け、この定電位電源と
    上記負荷制御信号の駆動レベルによる上記ドライブライ
    ンの電位レベルにより該ドライブラインの上記駆動電源
    のラインとのシヨートエラーを上記判定部によつて判定
    することを特徴とする負荷制御回路の自己診断回路。
  2. 【請求項2】請求項(1)において、前記判定部は前記
    負荷制御信号の非駆動レベルにおける上記ドライブライ
    ンの接地ラインとのシヨートエラーとオープンコンタク
    トエラーを判定することを特徴とする負荷制御回路の自
    己診断回路。
JP1989130575U 1989-11-10 1989-11-10 負荷制御回路の自己診断回路 Expired - Lifetime JPH074644Y2 (ja)

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