KR102100861B1 - An Apparatus And A Method For Testing A Low-side Driving IC - Google Patents

An Apparatus And A Method For Testing A Low-side Driving IC Download PDF

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최윤호
김연호
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임지훈
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Abstract

According to an embodiment of the present invention, provided is a low-side driving IC, which includes a load driving transistor, a load driving driver, a control unit, shunt resistance, a back-to-back diode, a failure detection unit, and a ground opening detection unit. The failure detection unit can detect a short circuit in a battery of a low-side output terminal, a short circuit in a low-side ground, and the opening of the load, and the ground opening detection unit can detect the opening of the low-side ground.

Description

로우 사이드 구동 IC 고장진단 장치 및 방법{An Apparatus And A Method For Testing A Low-side Driving IC}Fault diagnosis device and method for low-side driving IC {An Apparatus And A Method For Testing A Low-side Driving IC}

본 발명은 전자 제어 장치에 관한 것으로 더 상세하게는 로우 사이드 구동 IC 출력단의 고장을 검출하는 로우 사이드 구동 IC 고장진단 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an electronic control device, and more particularly, to a low-side driving IC failure diagnosis apparatus and method for detecting a failure of the low-side driving IC output terminal.

일반적으로, 자동차에서 전자 제어 연료 분사 장치에 속하는 각종 엑츄에이터들(actuator)은 엔진 제어기(Engine Control Unit)를 통하여 전자적으로 제어되며, 엔진의 사용 환경 또는 운전 조건에 따라 혼합기의 공연비를 변화시켜서 연소 상태를 최적화하는 기능을 수행한다. In general, various actuators belonging to an electronically controlled fuel injection device in a vehicle are electronically controlled through an engine control unit, and the combustion state is changed by changing the air-fuel ratio of the mixer according to the use environment or operating conditions of the engine. It performs the function of optimizing.

이러한 엑츄에이터(부하)는 구동회로를 통하여 전류를 제어하고 공급하는 방식으로 구동되며, 엑츄에이터의 안정적인 구동은 차량 안전에 상당히 중요한 영향을 미친다. 따라서, 엑츄에이터를 정확하게 제어하기 위하여 전류가 정밀하게 모니터링되고 제어 되는 것이 중요하다.The actuator (load) is driven by controlling and supplying current through a driving circuit, and stable driving of the actuator has a significant effect on vehicle safety. Therefore, it is important that the current is precisely monitored and controlled in order to accurately control the actuator.

하지만 최근 엔진 제어기(ECU) 및 엑츄에이터 등 차량 내 전자 부품들의 증가로 엑츄에이터(부하) 구동회로 내 고장이 빈번하게 발생하여 차량 안전에 영향을 줄 수 있는 경우가 증가하고 있다. However, in recent years, due to an increase in electronic components in a vehicle, such as an engine controller (ECU) and an actuator, failures in the actuator (load) driving circuit frequently occur, which may increase vehicle safety.

특히, 엑츄에이터 구동회로 출력단에 그라운드 개방(OG, Open Ground)고장이 발생할 수 있는데, 제어기가 양산 출하될 때에는 엑츄에이터 구동회로의 그라운드가 정상적으로 제어기 그라운드에 연결되어 있더라도, 시간이 지나면서 반도체 패키지 내의 와이어 본딩(Wire Bonding) 연결이 끊어지거나, 엑츄에이터의 그라운드 핀과 PCB 그라운드 사이의 솔더링(납땜) 연결이 끊어지는 경우가 발생하면서, 엑츄에이터 구동회로 출력단에 그라운드 개방 고장이 발생할 수 있었다.In particular, a ground open (OG) failure may occur at the output terminal of the actuator driving circuit. When the controller is mass-produced, the wire bonding in the semiconductor package is passed over time even if the ground of the actuator driving circuit is normally connected to the controller ground. (Wire Bonding) When the connection is disconnected or a soldering (solder) connection between the actuator's ground pin and the PCB ground occurs, a ground opening failure may occur at the output terminal of the actuator driving circuit.

또한, 엑츄에이터 구동회로의 그라운드가 개방된 상태로 엑츄에이터 구동회로의 출력 트랜지스터가 턴온 상태가 된다면, 출력 전류가 엑츄에이터 구동회로의 밖으로 빠져나가지 못하고, 회로내부를 통해 다른 파워도메인의 그라운드로 전류가 빠져나가게 된다. 이때, 큰 전류가 엑츄에이터 구동회로 내부에 흐르게 됨으로써 엑츄에이터 구동회로의 기준 전압이 변하게 되어 오동작 및 리셋 현상이 발생할 수 있으며 심한 경우는 엑츄에이터 구동회로가 파괴되는 등의 심각한 고장이 발생할 수 있었다. In addition, if the output transistor of the actuator driving circuit is turned on while the ground of the actuator driving circuit is open, the output current cannot escape outside the actuator driving circuit, and the current can escape through the circuit to the ground of another power domain. do. At this time, since a large current flows inside the actuator driving circuit, the reference voltage of the actuator driving circuit changes, which may cause malfunction and reset, and in severe cases, a serious failure such as destruction of the actuator driving circuit may occur.

본 발명은 상술한 요구에 부응하기 위하여 안출된 것으로, 로우 사이드 구동 IC 출력단의 그라운드 개방(OG, Open Ground)을 검출할 수 있는 로우 사이드 구동 IC 고장진단 장치 및 방법을 제공하는데 있다.The present invention has been devised to meet the above-mentioned needs, and to provide a low-side driving IC fault diagnosis apparatus and method capable of detecting ground open (OG, Open Ground) of a low-side driving IC output.

본 발명의 실시예에 따른 로우 사이드 구동 IC는 배터리와 로우 사이드 출력단 사이에 접속된 부하를 구동 시키기 위한 부하 구동 트랜지스터; 상기 부하 구동 트랜지스터를 제어하기 위한 부하 구동 드라이버; 상기 부하 구동 드라이버와 연결되며, 상기 부하 구동 드라이버에 상기 부하 구동 트랜지스터를 구동하기 위한 구동 신호를 인가하는 제어부; 상기 부하와 로우 사이드 그라운드 사이에 직렬 연결되어 있는 션트 저항; 상기 로우 사이드 그라운드와 다른 파워 도멘인에 연결된 타도멘인 그라운드와 상기 션트 저항 사이에 연결되는 백투백(back to back) 다이오드; 상기 부하 구동 트랜지스터가 턴온 또는 턴-오프 됨에 따라 변화되는 상기 션트 저항 양단의 전위에 기초하여 고장을 검출하는 고장 검출부; 및 상기 부하 구동 트랜지스터 및 상기 션트 저항 사이에 접속된, 그라운드 개방 검출부;를 포함하고, 상기 고장 검출부는 상기 로우 사이드 출력단의 배터리 단락, 상기 로우 사이드 그라운드 단락 및 상기 부하 개방을 검출하고, 상기 그라운드 개방 검출부는 상기 로우 사이드 그라운드의 개방을 검출할 수 있다.A low-side driving IC according to an embodiment of the present invention includes a load driving transistor for driving a load connected between a battery and a low-side output terminal; A load driving driver for controlling the load driving transistor; A control unit connected to the load driving driver and applying a driving signal for driving the load driving transistor to the load driving driver; A shunt resistor connected in series between the load and the low side ground; A back-to-back diode connected between the low-side ground and another shunt resistor connected to another power domain-in ground; A fault detector for detecting a fault based on a potential across the shunt resistor that changes as the load driving transistor is turned on or off; And a ground open detection unit connected between the load driving transistor and the shunt resistor, wherein the failure detection unit detects a battery short of the low side output terminal, the low side ground short and the load open, and the ground open The detection unit may detect the opening of the low side ground.

이 경우, 상기 그라운드 개방 검출부는, 상기 션트저항과 연결되어 있는 그라운드 개방 고장 진단 저항; 상기 그라운드 개방 고장 진단 저항 및 상기 제어부와 연결되는 그라운드 개방 신호 전달부; 상기 그라운드 개방 신호 전달부와 연결되는 스위치; 및 상기 스위치와 연결되는 전원;을 포함할 수 있다.In this case, the ground open detection unit includes a ground open fault diagnosis resistor connected to the shunt resistor; A ground open signal transmission unit connected to the ground open fault diagnosis resistance and the control unit; A switch connected to the ground open signal transmission unit; And a power source connected to the switch.

또한, 상기 전원은 풀업(pull-up) 전류원을 포함하고, 상기 그라운드 개방 검출부는, 상기 그라운드 개방 고장 진단 저항과 상기 그라운드 개방 신호 전달부 사이의 그라운드 개방 센싱 노드의 전위에 기초하여 그라운드 개방 고장 여부를 나타내는 신호를 생성하여 상기 제어부에 출력할 수 있다.In addition, the power source includes a pull-up current source, and the ground open detection unit is based on the potential of the ground open sensing node between the ground open failure diagnosis resistance and the ground open signal transmission unit whether a ground open failure occurs. A signal indicative of may be generated and output to the controller.

또한, 상기 그라운드 개방 신호 전달부는 상기 그라운드 개방 센싱 노드의 전위와 기준 전압을 비교하는 비교기를 포함할 수 있다.In addition, the ground open signal transmitting unit may include a comparator that compares a potential and a reference voltage of the ground open sensing node.

또한, 상기 기준 전압은 상기 로우 사이드 구동 IC 내부의 온도에 따라 변화되는 상기 백투백 다이오드의 전압에 따라 다르게 설정되도록 구성될 수 있다.In addition, the reference voltage may be configured to be set differently according to the voltage of the back-to-back diode that changes according to the temperature inside the low-side driving IC.

또한, 상기 그라운드 개방 센싱 노드에 흐르는 전압은 상기 백투백 다이오드에 흐르는 전압값과 상기 션트저항 및 상기 그라운드 개방 고장 진단 저항에 흐르는 전압값을 더한 값일 수 있다.In addition, the voltage flowing through the ground open sensing node may be a value obtained by adding the voltage value flowing through the back-to-back diode and the voltage flowing through the shunt resistor and the ground open fault diagnosis resistor.

또한, 상기 션트저항 및 상기 그라운드 개방 고장 진단 저항의 전압값은, 상기 션트저항의 저항값 및 상기 그라운드 개방 고장 진단 저항의 저항값과 상기 풀다운 전류원의 전류값을 각각 곱한 값일 수 있다.In addition, the voltage value of the shunt resistor and the ground open fault diagnostic resistor may be a value obtained by multiplying the resistance value of the shunt resistor and the resistance value of the ground open fault diagnostic resistor and the current value of the pull-down current source, respectively.

또한, 상기 비교기는 상기 그라운드 개방 센싱 노드의 전위가 상기 기준 전압보다 클 경우, 그라운드 개방 고장 신호 및 인터럽트 신호를 상기 제어부에 전달하도록 구성될 수 있다.In addition, the comparator may be configured to transmit a ground open fault signal and an interrupt signal to the control unit when the potential of the ground open sensing node is greater than the reference voltage.

또한, 상기 비교기는 상기 그라운드 개방 고장이 발생할 경우 상기 제어부에 하이(High)신호를 인가하고, 상기 그라운드 개방 고장이 발생하지 않을 경우 상기 제어부에 로우(Low)신호를 인가하도록 구성될 수 있다.In addition, the comparator may be configured to apply a high signal to the control unit when the ground open failure occurs, and to apply a low signal to the control unit when the ground open failure does not occur.

또한, 상기 제어부는 상기 비교기를 통해 상기 그라운드 개방 고장 신호 및 상기 인터럽트 신호를 인가 받을 경우, 상기 부하 구동 드라이버에 상기 부하 구동 트랜지스터를 턴-오프 시키도록 제어신호를 인가할 수 있다.In addition, when the ground open fault signal and the interrupt signal are applied through the comparator, the control unit may apply a control signal to turn off the load driving transistor to the load driving driver.

또한, 상기 제어부는 상기 스위치를 턴온 또는 턴-오프시켜 상기 그라운드 개방 검출부의 동작을 제어할 수 있다.In addition, the control unit may control the operation of the ground opening detection unit by turning the switch on or off.

또한, 상기 부하 구동 트랜지스터 및 상기 션트 저항 사이에 접속되어 상기 션트 저항으로 흐르는 전류를 감지하는 전류 감지부를 더 포함할 수 있다.In addition, a current sensing unit connected between the load driving transistor and the shunt resistor to sense a current flowing through the shunt resistor may be further included.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 로우 사이드 구동 IC 고장 진단 방법은 로우 사이드 구동 IC를 이용한 로우 사이드 IC 고장 진단 방법에 있어서, 상기 로우 사이드 구동 IC에 전원을 인가하고, 자체 진단 모드를 실행하는 단계; 상기 그라운드 개방 검출부에 전원을 인가하는 단계; 상기 그라운드 개방 검출부 내 그라운드 개방 센싱 노드의 전압과 기준 전압을 비교하는 단계; 및 상기 비교값에 기초하여 상기 그라운드 개방 고장 여부를 판단하는 단계;를 포함할 수 있다.On the other hand, the low-side driving IC fault diagnosis method according to an embodiment of the present invention, in the low-side IC fault diagnosis method using a low-side driving IC, applying power to the low-side driving IC, and executing a self-diagnostic mode ; Applying power to the ground opening detection unit; Comparing a voltage of a ground open sensing node and a reference voltage in the ground open detection unit; And determining whether the ground opening failure is based on the comparison value.

이 경우, 상기 그라운드 개방 검출부는, 상기 션트저항과 연결되어 있는 그라운드 개방 고장 진단 저항; 상기 그라운드 개방 고장 진단 저항 및 상기 제어부와 연결되는 그라운드 개방 신호 전달부; 상기 그라운드 개방 신호 전달부와 연결되는 스위치; 및 상기 스위치와 연결되는전원;을 포함하고, 상기 비교하는 단계는, 상기 그라운드 개방 고장 진단 저항과 상기 그라운드 개방 신호 전달부 사이의 그라운드 개방 센싱 노드의 전위에 기초하여 그라운드 개방 고장 여부를 나타내는 신호를 생성하여 상기 제어부에 출력할 수 있다.In this case, the ground open detection unit includes a ground open fault diagnosis resistor connected to the shunt resistor; A ground open signal transmission unit connected to the ground open fault diagnosis resistance and the control unit; A switch connected to the ground open signal transmission unit; And a power source connected to the switch, wherein the comparing step includes: a signal indicating whether a ground open failure occurs based on a potential of a ground open sensing node between the ground open failure diagnosis resistance and the ground open signal transmission unit. It can be generated and output to the control unit.

또한, 상기 그라운드 개방 고장 여부 판단 단계 이후, 상기 자체 진단 모드를 종료하고, 정상 동작 모드로 진입하는 단계;를 더 포함하고, 상기 그라운드 개방 고장 여부 판단 단계에서 상기 그라운드 개방 고장으로 판단할 경우, 상기 정상모드 진입 단계 이후 상기 그라운드 개방 고장 신호 및 상기 인터럽트 신호를 상기 제어부에 인가할 수 있다.In addition, after the step of determining whether the ground is open, exiting the self-diagnosis mode and entering a normal operation mode; further comprising, when determining as the ground open failure in the determining whether the ground is open, the After the normal mode entry step, the ground open fault signal and the interrupt signal may be applied to the controller.

또한, 상기 제어부는 상기 그라운드 개방 고장 신호 및 상기 인터럽트 신호를 인가 받고, 상기 부하 구동 드라이버에 상기 부하 구동 트랜지스터를 턴-오프 시키도록 제어신호를 인가하여 상기 정상 동작모드를 수행할 수 없도록 제어할 수 있다.In addition, the control unit may be controlled to receive the ground open fault signal and the interrupt signal, and apply a control signal to turn off the load driving transistor to the load driving driver so that the normal operation mode cannot be performed. have.

또한, 상기 그라운드 개방 고장 여부 판단 단계에서 상기 그라운드 개방 고장이 아니라고 판단할 경우, 상기 제어부는 상기 정상 동작모드를 수행하도록 제어할 수 있다.In addition, if it is determined that the ground is not an open fault in the determining whether the ground is open, the controller may control to perform the normal operation mode.

상술한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따른 로우 사이드 구동 IC 고장진단 장치 및 방법은 로우 사이드 구동 IC 출력단의 그라운드가 개방된 경우에 대한 고장을 검출함으로써 그라운드 개방 고장으로 인해 발생되는 반도체 및 제어기 오동작, 반도체 파괴 등을 방지할 수 있다. 물론 이러한 효과들에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.A low-side driving IC failure diagnosis apparatus and method according to an embodiment of the present invention made as described above is a semiconductor and a controller generated due to a ground open failure by detecting a failure in the case where the ground of the low-side driving IC output terminal is opened Malfunctions, semiconductor destruction, and the like can be prevented. Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 로우 사이드 구동 IC 고장진단 장치의 회로도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 그라운드 개방 검출부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 로우 사이드 구동 IC 고장진단 방법에 관한 순서도이다.
1 is a circuit diagram of a low-side driving IC fault diagnosis apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining the operation of the ground opening detection unit according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a low-side driving IC failure diagnosis method according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있는 것으로, 이하의 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 또한, 설명의 편의를 위하여 도면에서는 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 또한, 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but can be implemented in various different forms, and the following embodiments make the disclosure of the present invention complete, and the scope of the invention to those skilled in the art It is provided to inform you completely. In addition, for convenience of description, in the drawings, the size of components may be exaggerated or reduced. In addition, the following embodiments are provided to those of ordinary skill in the art to fully understand the present invention and may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is limited to the embodiments described below. It does not work.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 로우 사이드 구동 IC 고장진단 장치에 대한 회로도이다.1 is a circuit diagram of a low-side driving IC fault diagnosis apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 로우 사이드 구동 IC 고장진단 장치(110)는 제어부(130), 부하 구동 트랜지스터(113), 부하 구동 드라이버(111), 션트 저항(143), 전류 감지부(117), 고장 검출부(115), 백투백(back-to-back) 다이오드(140) 및 그라운드 개방 검출부(120)를 포함할 수 있다.1, the low-side driving IC fault diagnosis apparatus 110 according to an embodiment of the present invention includes a control unit 130, a load driving transistor 113, a load driving driver 111, a shunt resistor 143, It may include a current detection unit 117, a failure detection unit 115, a back-to-back (back-to-back) diode 140 and the ground open detection unit 120.

제어부(130)는 로우 사이드 구동 IC(110)의 전체적인 제어를 수행하며, 부하 구동 트랜지스터(113)를 구동시키기 위한 구동신호를 부하 구동 드라이버(111)에 인가할 수 있다.The control unit 130 performs overall control of the low-side driving IC 110 and may apply a driving signal for driving the load driving transistor 113 to the load driving driver 111.

부하 구동 트랜지스터(113)는 부하(100)를 구동하기 위한 스위치로서, 통상적으로 모스펫(MOSFET) 등으로 구현된다. 다만, 당업자는 부하 구동 트랜지스터(113)를 상황에 따라 적절하게 바이폴라 트랜지스터 또는 IGBT 등으로 구현할 수 있다. The load driving transistor 113 is a switch for driving the load 100, and is typically implemented as a MOSFET. However, a person skilled in the art can appropriately implement the load driving transistor 113 as a bipolar transistor or IGBT depending on the situation.

부하 구동 드라이버(111)는 부하 구동 트랜지스터(113)와 연결되며, 보다 상세히, 부하 구동 트랜지스터(113)의 게이트와 연결되어 있다. 부하 구동 드라이버(111)는 제어부(130)의 제어를 받아 부하 구동 트랜지스터(113)에 전압을 공급하여 부하 구동 트랜지스터(113)가 턴온 또는 턴-오프 되도록 스위칭 할 수 있으며, 이때 부하 구동 트랜지스터(113)가 턴온되면 부하(100)는 전원(VBAT)으로부터 전류를 공급받아 동작하게 된다.The load driving driver 111 is connected to the load driving transistor 113 and, in more detail, connected to the gate of the load driving transistor 113. The load driving driver 111 may control the load driving transistor 113 to be turned on or off by supplying a voltage to the load driving transistor 113 under the control of the control unit 130, wherein the load driving transistor 113 is turned on or off. ) Is turned on, the load 100 is operated by receiving current from a power source (VBAT).

션트 저항(143)은 부하 구동 트랜지스터(113)와 로우 사이드 그라운드(PGND, 150) 사이에 연결되며 부하(100)와는 직렬로 연결되어 있기 때문에 부하(100)에 흐르는 전류는 션트 저항(143)에 흐르는 전류와 동일하게 흐르게 된다. Since the shunt resistor 143 is connected between the load driving transistor 113 and the low side ground (PGND, 150) and is connected in series with the load 100, the current flowing through the load 100 is applied to the shunt resistor 143. It flows the same as the current that flows.

전류 감지부(117)는 션트 저항(143)에 흐르는 전류를 감지하여 부하(100)에 과전류가 흐르는지에 대한 여부를 확인할 수 있다.The current sensing unit 117 may detect whether or not an overcurrent flows through the load 100 by sensing the current flowing through the shunt resistor 143.

전류 감지부(117)는 예컨대 비교기로 구성될 수 있으며, 비교기에서 션트 저항(143)에 흐르는 전류와 과전류를 판단하기 위한 기준전류를 비교하여 과전류에 관한 신호를 제어부(130)에 입력할 수 있다.The current sensing unit 117 may be configured as, for example, a comparator, and compare a current flowing through the shunt resistor 143 with a reference current for determining an overcurrent and input a signal related to the overcurrent to the controller 130. .

고장 검출부(115)는 부하 구동 트랜지스터(113)가 턴온 또는 턴-오프 됨에 따라 변화되는 션트 저항(143)의 양단의 전위에 기초하여 로우 사이드 IC(110) 출력단의 배터리 단락(SCB: Short Circuit to Battery), 그라운드 단락(SCG: Short Circuit to Ground) 및 부하 개방(OL, Open load)등의 고장을 검출할 수 있다.The failure detection unit 115 is based on the potential of both ends of the shunt resistor 143 that changes as the load driving transistor 113 is turned on or off, a short circuit to the short circuit to the output terminal of the low side IC 110 (SCB) Faults such as Battery, Short Circuit to Ground (SCG) and Open load (OL) can be detected.

백투백 다이오드(back-to-back diode, 140)는 로우 사이드 그라운드(PGND, 150)와 다른 파워 도메인에 연결된 타 도메인 그라운드(GND, 160)와 션트 저항(143) 사이에 연결되며, 백투백 다이오드(140)는 제 1 다이오드(141) 및 제 2 다이오드(142)를 포함하며, 제 1 다이오드(141)와 제 2 다이오드(142)가 서로 병렬 연결되어 있다.The back-to-back diode (140) is connected between the low-side ground (PGND, 150) and another domain ground (GND, 160) connected to another power domain and the shunt resistor (143), and the back-to-back diode (140) ) Includes a first diode 141 and a second diode 142, and the first diode 141 and the second diode 142 are connected in parallel to each other.

예컨대, 일반적으로 드라이버 IC 회로 구조는 고전류/고전압 회로 영역 및 저전류/저전압 회로 영역이 따로 존재하며 각 회로 영역은 독립된 서로 다른 파워 도메인을 사용하는데, 이때 백투백 다이오드(back-to-back diode, 140)를 통해 고전류/고전압 회로 영역 및 저전류/저전압 회로 영역의 그라운드 전위차를 조정할 수 있다.For example, in general, the driver IC circuit structure has separate high-current / high-voltage circuit regions and low-current / low-voltage circuit regions, and each circuit region uses independent power domains. In this case, a back-to-back diode 140 ) To adjust the ground potential difference between the high current / high voltage circuit region and the low current / low voltage circuit region.

한편, 본 발명은 고장 검출부(115)를 통해 로우 사이드 구동 IC(110) 출력단의 배터리 단락(SCB), 그라운드 단락(SCG) 및 부하 개방(OL) 외에, 로우 사이드 구동 IC(110) 출력단의 그라운드 개방(OG) 고장을 더 검출하기 위해 그라운드 개방 검출부(120)를 통해 로우 사이드 그라운드 개방(OG, Open Ground) 고장을 더 검출할 수 있다.On the other hand, the present invention, in addition to the battery short circuit (SCB), ground short circuit (SCG) and load open (OL) of the low-side driving IC 110 output terminal through the fault detection unit 115, the ground of the low-side driving IC 110 output terminal In order to further detect an open (OG) fault, a low-side ground open (OG) fault may be further detected through the ground open detector 120.

그라운드 개방 검출부(120)는 풀업(pull-up) 전류원(123), 스위치(125), 그라운드 개방 검출 저항(129) 및 그라운드 개방 신호 전달부(127)를 포함할 수 있으며, 그라운드 개방 검출부(120)는 부하 구동 트랜지스터(113) 및 션트 저항(143) 사이에 접속되어 있다.The ground open detection unit 120 may include a pull-up current source 123, a switch 125, a ground open detection resistor 129, and a ground open signal transmission unit 127, and the ground open detection unit 120 ) Is connected between the load driving transistor 113 and the shunt resistor 143.

풀업 전류원(123)은 스위치(125)와 연결되며, 전원(VDD)을 입력 받을 수 있다. The pull-up current source 123 is connected to the switch 125 and may receive power VDD.

한편, 본 발명은 풀업 전류원(123)을 사용하여 그라운드 개방 검출부(120)에 흐르는 전류 크기를 줄여줄 수 있으며, 이 경우 풀업 전류원(123) 대신 저항을 사용하여 전류 크기를 줄일 수 있으나, 그라운드 개방 검출부(120)에 흐르는 전류 크기를 줄이기 위해선 큰 저항을 사용해야 하고, 큰 저항을 사용하면 회로 내 공간적 제약이 발생할 수 있기 때문에, 비교적 사이즈가 작은 풀업 전류원(123)을 사용하는 것이 큰 저항을 사용하는 것보다 효율적이다.On the other hand, the present invention can reduce the amount of current flowing through the ground opening detection unit 120 using the pull-up current source 123, in this case, the current size can be reduced by using a resistor instead of the pull-up current source 123, but the ground is open. In order to reduce the amount of current flowing through the detector 120, a large resistor should be used, and if a large resistor is used, a space limitation in the circuit may occur. Therefore, using a relatively small pull-up current source 123 uses a large resistor. It is more efficient than that.

예컨대, 본 발명의 로우 사이드 구동 IC 고장진단 장치(110)의 그라운드 개방 검출부(120)에서 사용되는 풀업 전류원(123)은 생략할 수도 있다.For example, the pull-up current source 123 used in the ground open detection unit 120 of the low-side driving IC failure diagnosis device 110 of the present invention may be omitted.

스위치(125)는 풀업 전류원(123)과 그라운드 개방 고장 진단 저항(129) 사이에 접속되며, 제어부(13)의 제어를 받아 턴온 또는 턴-오프 될 수 있다. The switch 125 is connected between the pull-up current source 123 and the ground open fault diagnosis resistor 129, and may be turned on or off under the control of the controller 13.

이때, 제어부(130)는 로우 사이드 구동 IC(110) 출력단의 그라운드 개방 고장 검출을 위해 스위치(125)를 턴온시킬 수 있고, 로우 사이드 그라운드 개방 고장 검출을 하지 않을 경우 스위치(125)를 턴-오프 시킬 수 있다.At this time, the control unit 130 may turn on the switch 125 to detect a ground open failure of the output terminal of the low side driving IC 110, or turn off the switch 125 when not detecting a low side ground open failure. I can do it.

즉, 제어부(130)에서 스위치(125)를 턴온 또는 턴오프시켜 로우 사이드 구동 IC(110) 출력단의 그라운드 개방 검출 고장을 진단을 수행할 수 있다.That is, the controller 130 may turn on or off the switch 125 to diagnose the ground open detection failure of the output terminal of the low-side driving IC 110.

그라운드 개방 검출부(120)의 그라운드 개방 고장 진단 저항(129)은 션트 저항(143)과 그라운드 개방 신호 전달부(127) 사이에 연결된다.The ground open fault diagnosis resistor 129 of the ground open detection unit 120 is connected between the shunt resistor 143 and the ground open signal transmission unit 127.

그라운드 개방 신호 전달부(127)는 스위치(125)와 제어부(130) 사이에 연결되며, 그라운드 개방 센싱 노드(128)의 전위와 기준 전압(VTH_OG)을 비교하는 비교기를 포함할 수 있다. The ground open signal transmission unit 127 is connected between the switch 125 and the control unit 130, and may include a comparator that compares the potential of the ground open sensing node 128 and the reference voltage V TH_OG .

또한, 그라운드 개방 신호 전달부(127)는 그라운드 개방 센싱 노드(128)의 전위와 기준 전압(VTH_OG)을 비교하여 로우 사이드 그라운드 개방 고장과 관련된 신호를 제어부(130)에 입력할 수 있다.In addition, the ground open signal transmitting unit 127 may compare the potential of the ground open sensing node 128 and the reference voltage V TH_OG to input a signal related to a low side ground open failure to the controller 130.

그라운드 개방 신호 전달부(127)는 그라운드 개방 센싱 노드(128)의 전위가 기준 전압(VTH_OG)보다 클 경우, 제어부(130)에 로우 사이드 그라운드 개방 고장 신호 및 인터럽트(interrupt)신호를 인가할 수 있다.When the potential of the ground open sensing node 128 is greater than the reference voltage V TH_OG , the ground open signal transmitting unit 127 may apply a low side ground open fault signal and an interrupt signal to the controller 130. have.

보다 구체적으로, 로우 사이드 구동 IC 출력단의 그라운드 개방 고장을 검출하는 것에 대하여 도 2를 통해 상세히 후술하도록 한다.More specifically, the detection of the ground open failure of the low-side driving IC output terminal will be described later in detail with reference to FIG. 2.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 그라운드 개방 검출부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining the operation of the ground opening detection unit according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 제어부(130)에서 로우 사이드 구동 IC(110) 출력단의 그라운드 개방을 검출하기 위해 먼저 스위치(125)를 턴온 시키면 그라운드 개방 검출부(120)에 전원(VDD)이 인가될 수 있다.Referring to FIG. 2, when the control unit 130 first turns on the switch 125 to detect the ground opening of the output terminal of the low-side driving IC 110, power VDD may be applied to the ground opening detection unit 120. .

이때, 그라운드 개방 검출부(120)에 전원(VDD)이 인가되면, 그라운드 개방 검출부(120)에 전류가 흐르게 되고, 전류는 풀업 전류원(123)에서 스위치(125), 그라운그 개방 고장 진단 저항(129), 션트 저항(143) 및 제 1 다이오드(VD, 141)로 흐르게 된다.At this time, when the power supply (VDD) is applied to the ground opening detection unit 120, a current flows to the ground opening detection unit 120, and the current is a switch 125 from the pull-up current source 123, a ground opening failure diagnosis resistance 129 ), The shunt resistor 143 and the first diode (V D , 141).

그라운드 개방 검출부(120)는 그라운드 개방 고장 진단 저항(129)과 그라운드 개방 신호 전달부(127) 사이의 그라운드 개방 센싱 노드(128)의 전위에 기초하여 로우 사이드 그라운드 개방 고장 여부를 나타내는 신호를 생성하여 제어부(130)에 출력할 수 있다.The ground open detection unit 120 generates a signal indicating whether a low-side ground open failure occurs based on the potential of the ground open sensing node 128 between the ground open failure diagnosis resistor 129 and the ground open signal transmission unit 127 It can be output to the control unit 130.

보다 구체적으로, 그라운드 개방 신호 전달부(127)에서 그라운드 개방 센싱 노드(128)의 전위와 기준 전압(VTH_OG)을 비교하여 로우 사이드 그라운드 개방 고장 여부에 관한 신호를 제어부(130)에 출력할 수 있다.More specifically, the ground open signal transmitting unit 127 may compare the potential of the ground open sensing node 128 and the reference voltage V TH_OG to output a signal regarding whether the low side ground is open to the control unit 130. have.

이 경우, 그라운드 개방 신호 전달부(127)에 인가되는 기준 전압(VTH_OG)은 로우 사이드 구동 IC(110) 내부의 온도에 따라 변화되는 백투백 다이오드(140)의 전압에 따라 다르게 설정될 수 있다.In this case, the reference voltage V TH_OG applied to the ground open signal transmission unit 127 may be set differently according to the voltage of the back-to-back diode 140 that changes according to the temperature inside the low-side driving IC 110.

예컨대, 백투백 다이오드(140)는 상온에서는 0.7V의 전압값을 가지며, 고온일 경우에는 0.3V의 전압값까지 전압이 내려갈 수 있다. 따라서, 정확한 그라운드 개방 고장을 검출하기 위해 그라운드 개방 신호 전달부(127)에 인가되는 기준 전압(VTH_OG)은 로우 사이드 구동 IC(110) 내부의 온도에 따라 변화되는 백투백 다이오드(140)의 전압에 따라 다르게 설정될 수 있다.For example, the back-to-back diode 140 has a voltage value of 0.7 V at room temperature, and when the temperature is high, the voltage may decrease to a voltage value of 0.3 V. Therefore, the reference voltage (V TH_OG ) applied to the ground open signal transmitting unit 127 to detect an accurate ground open failure is based on the voltage of the back-to-back diode 140 that changes according to the temperature inside the low-side driving IC 110. It can be set differently accordingly.

그라운드 개방 센싱 노드(128)에 흐르는 전압은 백투백 다이오드(140)에 흐르는 전압값과 션트 저항(143) 및 그라운드 개방 고장 진단 저항(129)에 흐르는 전압값을 더한 값이다.The voltage flowing through the ground open sensing node 128 is a value obtained by adding the voltage flowing through the back-to-back diode 140 and the voltage flowing through the shunt resistor 143 and the ground open failure diagnosis resistor 129.

여기서 션트 저항(143) 및 그라운드 개방 고장 진단 저항(129)의 전압값은 션트 저항(143)의 저항값 및 그라운드 개방 고장 진단 저항(129)의 저항값과 풀업 전류원(ISOURCE, 123)의 전류값을 각각 곱한 값이다.Here, the voltage values of the shunt resistor 143 and the ground open fault diagnostic resistor 129 are the resistance values of the shunt resistor 143 and the resistance value of the ground open fault diagnostic resistor 129 and the current of the pull-up current source I SOURCE , 123 It is the value multiplied by each.

한편, 그라운드 개방 신호 전달부(127)는 그라운드 개방 고장 센싱 노드(128)의 전위가 기준 전압(VTH_OG)보다 클 경우, 그라운드 개방 신호 전달부(127)는 제어부(130)에 로우 사이드 그라운드 개방 고장 신호 및 인터럽트 신호를 인가할 수 있으며, 이를 수식으로 표현하면 아래 수학식 1과 같다.Meanwhile, when the potential of the ground open fault sensing node 128 is greater than the reference voltage (V TH_OG ), the ground open signal transmitting unit 127 opens the low side ground to the controller 130. A fault signal and an interrupt signal can be applied, and expressed as Equation 1 below.

Figure 112018122435202-pat00001
Figure 112018122435202-pat00001

여기서, VTH_OG는 기준 전압, VD는 제 1 다이오드(141)의 전압, RS는 그라운드 개방 고장 진단 저항(129)의 저항값, RSHUNT는 션트 저항(143)의 저항값, ISOURCE는 풀업 전류원(123)의 전류값이다.Here, V TH_OG is the reference voltage, V D is the voltage of the first diode 141, R S is the resistance value of the ground open fault diagnosis resistor 129, R SHUNT is the resistance value of the shunt resistor 143, I SOURCE is It is the current value of the pull-up current source 123.

이와 같이, 그라운드 개방 신호 전달부(127)에서 그라운드 개방 센싱 노드(128)의 전위와 기준 전압(VTH_OG)을 비교하여 그라운드 개방 센싱 노드(128)의 전위가 기준 전압(VTH_OG)보다 클 경우, 그라운드 개방 신호 전달부(127)는 제어기(130)에 로우 사이드 그라운드 개방 고장 신호를 인가할 수 있다.As described above, when the ground open signal transmitting unit 127 compares the potential of the ground open sensing node 128 and the reference voltage V TH_OG , the potential of the ground open sensing node 128 is greater than the reference voltage V TH_OG . The ground open signal transmission unit 127 may apply a low side ground open fault signal to the controller 130.

보다 상세하게 그라운드 개방 신호 전달부(127)는 그라운드 개방 센싱 노드(127)의 전위가 기준 전압(VTH_OG)보다 클 경우 HIGH 신호를 제어부(130)에 입력할 수 있으며, 그라운드 개방 센싱 노드(128)의 전위가 기준 전압(VTH_OG) 보다 작을 경우, LOW 신호를 제어부(130)에 입력할 수 있다.In more detail, the ground open signal transmitting unit 127 may input a HIGH signal to the controller 130 when the potential of the ground open sensing node 127 is greater than the reference voltage V TH_OG , and the ground open sensing node 128 When the potential of) is less than the reference voltage V TH_OG , a LOW signal may be input to the controller 130.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 로우 사이드 구동 IC 고장진단 방법 에 대한 순서도이다.3 is a flowchart of a low-side driving IC failure diagnosis method according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 먼저 로우 사이드 구동 IC(110)에 전원(VBAT)이 인가되며, 파워-업 모드로 진입할 수 있다. (단계 S300)Referring to FIG. 3, first, a power supply VBAT is applied to the low-side driving IC 110 and may enter a power-up mode. (Step S300)

여기서 파워-업 모드는 로우 사이드 구동 IC(110)에 전원(VBAT)이 인가되면서 로우 사이드 구동 IC(110)에 전류가 흐르게 되는 상태이다.Here, the power-up mode is a state in which a current flows through the low-side driving IC 110 while a power supply VBAT is applied to the low-side driving IC 110.

이때, 로우 사이드 구동 IC(110)에 전원(VBAT)이 인가되고, 로우 사이드 구동 IC(110)는 자체진단모드(BIST: Built In Self Test mode)로 진입할 수 있다. (단계 S310)At this time, power (VBAT) is applied to the low-side driving IC 110, and the low-side driving IC 110 may enter a built-in self test mode (BIST). (Step S310)

로우 사이드 구동 IC(110)에서 자체 진단 모드(BIST)가 수행되면, 로우 사이드 구동 IC(110) 출력단의 그라운드(PGND, 150) 개방 고장을 검출하기 위해 그라운드 개방 검출부(120)를 동작시킬 수 있다. (단계 S320)When the self-diagnosis mode (BIST) is performed in the low-side driving IC 110, the ground-opening detection unit 120 may be operated to detect a ground (PGND, 150) open failure of the output of the low-side driving IC 110. . (Step S320)

보다 상세히, 그라운드 개방 검출부(120)를 동작시키기 위해 로우 사이드 구동 IC(110)의 제어부(130)는 그라운드 개방 검출부(120)의 스위치(125)를 턴온 시킬 수 있으며, 그라운드 개방 검출부(120)의 스위치(125)가 턴온 되면, 그라운드 개방 검출부(120)에 전원(VDD)이 인가되면서 그라운드 개방 검출부(120)가 동작될 수 있다.In more detail, in order to operate the ground open detection unit 120, the control unit 130 of the low side driving IC 110 may turn on the switch 125 of the ground open detection unit 120, and the ground open detection unit 120 may be turned on. When the switch 125 is turned on, the ground open detection unit 120 may be operated while power VDD is applied to the ground open detection unit 120.

한편, 그라운드 개방 검출부(120)가 동작되면서, 그라운드 개방 검출부(120)가 로우 사이드 구동 IC(110) 출력단에 그라운드 개방 고장이 발생하였는지 확인할 수 있다. (단계 S330)Meanwhile, as the ground open detection unit 120 is operated, the ground open detection unit 120 may check whether a ground open failure has occurred at the output terminal of the low side driving IC 110. (Step S330)

그라운드 개방 검출부(120)가 동작되면 그라운드 개방 검출부(120)에 전류가 흐르게 되고, 그라운드 개방 검출부(120)의 그라운드 개방 신호 전달부(127)에서 그라운드 개방 센싱 노드(128)의 전위와 기준 전압(VTH_OG)을 비교하여 로우 사이드 그라운드 개방 고장여부에 관한 신호를 제어부(130)에 입력할 수 있다.When the ground open detection unit 120 is operated, a current flows through the ground open detection unit 120, and the potential and reference voltage of the ground open sensing node 128 in the ground open signal transmission unit 127 of the ground open detection unit 120 ( V TH_OG ) may be compared to input a signal regarding whether the low side ground is open or not.

이때, 그라운드 개방 신호 전달부(127)에서 그라운드 개방 센싱 노드(128)의 전위가 기준 전압(VTH_OG)보다 클 경우에는 로우 사이드 그라운드 개방 고장이 발생됐다는 신호 및 인터럽트(interrupt) 신호를 제어부(130)에 인가하고, 그라운드 개방 센싱 노드(128)의 전위가 기준 전압(VTH_OG)보다 낮을 경우에는 로우 사이드 그라운드 개방 고장이 발생되지 않았다는 신호를 제어부(130)에 인가할 수 있다.At this time, when the potential of the ground open sensing node 128 in the ground open signal transmitting unit 127 is greater than the reference voltage V TH_OG , the control unit 130 controls a signal indicating that a low side ground open failure has occurred and an interrupt signal. ), And when the potential of the ground open sensing node 128 is lower than the reference voltage V TH_OG , a signal that the low side ground open failure has not occurred may be applied to the controller 130.

예컨대, 그라운드 개방 신호 전달부(127)는 로우 사이드 그라운드 개방이 발생될 경우, 제어부(130)에 HIGH 신호를 인가할 수 있고, 로우 사이드 그라운드 개방이 발생되지 않을 경우 제어부(130)에 LOW 신호를 인가할 수 있다.For example, the ground open signal transmitting unit 127 may apply a HIGH signal to the control unit 130 when a low side ground opening occurs, and a low signal to the control unit 130 when a low side ground opening does not occur. Can apply.

한편, 로우 사이드 그라운드 개방 고장이 발생하지 않을 경우 또는 로우 사이드 그라운드 개방 고장이 발생한 경우, 로우 사이드 구동 IC의 자체진단모드를 종료하고 정상동작모드로 진입할 수 있다. (단계 S340) On the other hand, when a low side ground open failure does not occur or when a low side ground open failure occurs, the self-diagnosis mode of the low side driving IC may be terminated and the normal operation mode may be entered. (Step S340)

여기서, 정상동작모드 진입은 정상동작모드를 실행하는 것이 아닌, 정상동작모드를 실행하기 바로 전 단계를 의미한다. 또한, 로우 사이드 그라운드 개방 고장 발생 유무와 관계없이 로우 사이드 구동 IC 고장진단 장치(110)는 로우 사이드 구동 IC(110) 출력단의 그라운드 개방을 검출하고 자체진단모드를 종료한 후, 정상동작모드로 진입하지만 로우 사이드 구동 IC(110) 출력단의 그라운드 개방 고장이 발생하지 않을 경우, 정상 동작모드로 진입되면서 정상 동작모드를 수행할 수 있다.Here, entering the normal operation mode refers to a step immediately before executing the normal operation mode, rather than executing the normal operation mode. In addition, regardless of whether a low-side ground opening failure occurs, the low-side driving IC failure diagnosis device 110 detects the ground opening of the low-side driving IC 110 output terminal, terminates the self-diagnosis mode, and enters a normal operation mode. However, if a ground open failure of the output terminal of the low-side driving IC 110 does not occur, the normal operation mode may be performed while entering the normal operation mode.

로우 사이드 구동 IC(110) 출력단의 그라운드 개방 고장이 발생하였을 경우에는, 정상모드로 진입하되, 그라운드 개방 신호 전달부(127)가 제어부(130)로 그라운드 개방 고장 신호 및 인터럽트(Interrupt) 신호를 입력하고, 인터럽트 신호를 입력 받은 제어부(130)는 부하 구동 트랜지스터(113)를 제어할 수 있다. (단계 S350)When a ground open failure of the output side of the low-side driving IC 110 occurs, the system enters a normal mode, but the ground open signal transmission unit 127 inputs a ground open failure signal and an interrupt signal to the control unit 130 Then, the control unit 130 receiving the interrupt signal may control the load driving transistor 113. (Step S350)

보다 상세히, 제어부(130)는 부하 구동 드라이버(111)에 부하 구동 트랜지스터(113)가 턴-오프 되도록 구동신호를 인가하고, 부하 구동 드라이버(111)는 부하 구동 트랜지스터(113)를 턴-오프 시키도록 스위칭할 수 있다.In more detail, the controller 130 applies a driving signal to the load driving driver 111 so that the load driving transistor 113 is turned off, and the load driving driver 111 turns the load driving transistor 113 off. Can be switched.

예컨대, 로우 사이드 구동 IC(110)의 출력단에 그라운드 개방 고장이 발생할 경우, 로우 사이드 구동 IC(110)의 큰 전류가 흐르면서 회로 구성에 무리가 가게 되고, 부하(100)를 구동시키는데 문제가 발생할 수 있기 때문에 부하 구동 트랜지스터(113)를 턴-오프 하여 부하(100)를 구동시키지 않도록 제어할 수 있다.For example, when a ground open failure occurs in the output terminal of the low-side driving IC 110, a large current flows in the low-side driving IC 110, and the circuit configuration is unreasonable, and a problem may occur in driving the load 100. Therefore, it is possible to control the load driving transistor 113 to be turned off so that the load 100 is not driven.

한편, 종래에는 고장 검출부를 통해 부하 구동 트랜지스터의 턴온 또는 턴오프에 따른 션트저항의 양단 전위차에 기초하여 로우 사이드 구동 IC 출력단의 배터리 단락(SCB), 그라운드 단락(SCG) 및 부하 개방(OL) 고장만을 검출하고, 로우 사이드 구동 IC 출력단의 그라운드 개방은 검출하지 못하였다.Meanwhile, a battery short circuit (SCB), a ground short circuit (SCG), and a load open (OL) failure of the low-side driving IC output terminal based on a potential difference between shunt resistors according to turn-on or turn-off of a load driving transistor through a failure detection unit in the related art Bay was detected, and ground opening of the low-side driving IC output was not detected.

하지만, 본 발명은 그라운드 개방 검출부(120)를 통해 로우 사이드 구동 IC 출력단의 그라운드 개방 고장을 추가로 검출할 수 있기 때문에 실제 그라운드 개방이 발생하였을 경우, 반도체 및 제어기 오동작, 반도체 파괴 등을 방지할 수 있다.However, since the present invention can additionally detect a ground opening failure of the low-side driving IC output terminal through the ground opening detection unit 120, when an actual ground opening occurs, semiconductor and controller malfunctions, semiconductor destruction, and the like can be prevented. have.

본 발명의 상세한 설명 및 첨부도면에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명은 개시된 실시예에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다. 따라서, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들을 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.In the detailed description and the accompanying drawings, specific embodiments have been described, but the present invention is not limited to the disclosed embodiments and does not depart from the technical spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains. Various substitutions, modifications and changes are possible within the scope. Therefore, the scope of the present invention should be construed as being limited to the described embodiments, and should be interpreted as including the claims and equivalents as well as the claims described later.

100: 부하
120: 그라운드 개방 검출부
123: 풀업 전류원
125: 스위치
129: 그라운드 개방 고장진단 저항
127: 그라운드 개방 신호 전달부
130: 제어부
140: 백투백(back-to-back) 다이오드
143: 션트저항
150: 그라운드
100: load
120: ground opening detection unit
123: pull-up current source
125: switch
129: Ground open fault diagnosis resistance
127: ground open signal transmission unit
130: control unit
140: back-to-back diode
143: Shunt resistance
150: ground

Claims (17)

배터리와 로우 사이드 출력단 사이에 접속된 부하를 구동 시키기 위한 부하 구동 트랜지스터;
상기 부하 구동 트랜지스터를 제어하기 위한 부하 구동 드라이버;
상기 부하 구동 드라이버와 연결되며, 상기 부하 구동 드라이버에 상기 부하 구동 트랜지스터를 구동하기 위한 구동 신호를 인가하는 제어부;
상기 부하와 로우 사이드 그라운드 사이에 직렬 연결되어 있는 션트 저항;
상기 로우 사이드 그라운드와 다른 파워 도멘인에 연결된 타도멘인 그라운드와 상기 션트 저항 사이에 연결되는 백투백(back to back) 다이오드;
상기 부하 구동 트랜지스터가 턴온 또는 턴-오프 됨에 따라 변화되는 상기 션트 저항 양단의 전위에 기초하여 고장을 검출하는 고장 검출부; 및
상기 부하 구동 트랜지스터 및 상기 션트 저항 사이에 접속된, 그라운드 개방 검출부;를 포함하고,
상기 고장 검출부는 상기 로우 사이드 출력단의 배터리 단락, 상기 로우 사이드 그라운드 단락 및 상기 부하 개방을 검출하고,
상기 그라운드 개방 검출부는 상기 로우 사이드 그라운드의 개방을 검출하는,
로우 사이드 구동 IC.
A load driving transistor for driving a load connected between the battery and the low side output terminal;
A load driving driver for controlling the load driving transistor;
A control unit connected to the load driving driver and applying a driving signal for driving the load driving transistor to the load driving driver;
A shunt resistor connected in series between the load and the low side ground;
A back-to-back diode connected between the low-side ground and another shunt resistor connected to another power domain-in ground;
A fault detector for detecting a fault based on a potential across the shunt resistor that changes as the load driving transistor is turned on or off; And
And a ground open detection unit connected between the load driving transistor and the shunt resistor.
The failure detection unit detects a short circuit in the battery of the low side output terminal, the low side ground short circuit, and the load open,
The ground opening detection unit detects the opening of the low side ground,
Low side driving IC.
제 1 항에 있어서,
상기 그라운드 개방 검출부는,
상기 션트저항과 연결되어 있는 그라운드 개방 고장 진단 저항;
상기 그라운드 개방 고장 진단 저항 및 상기 제어부와 연결되는 그라운드 개방 신호 전달부;
상기 그라운드 개방 신호 전달부와 연결되는 스위치; 및
상기 스위치와 연결되는전원;을 포함하는,
로우 사이드 구동 IC.
According to claim 1,
The ground opening detection unit,
A ground open fault diagnosis resistor connected to the shunt resistor;
A ground open signal transmission unit connected to the ground open fault diagnosis resistance and the control unit;
A switch connected to the ground open signal transmission unit; And
Power supply connected to the switch; including,
Low side driving IC.
제 2 항에 있어서,
상기 전원은 풀업(pull-up) 전류원을 포함하고,
상기 그라운드 개방 검출부는,
상기 그라운드 개방 고장 진단 저항과 상기 그라운드 개방 신호 전달부 사이의 그라운드 개방 센싱 노드의 전위에 기초하여 그라운드 개방 고장 여부를 나타내는 신호를 생성하여 상기 제어부에 출력하는,
로우 사이드 구동 IC.
According to claim 2,
The power source includes a pull-up current source,
The ground opening detection unit,
Generating a signal indicating whether a ground open failure is based on the potential of the ground open sensing node between the ground open failure diagnosis resistance and the ground open signal transmission unit, and outputs a signal to the control unit,
Low side driving IC.
제 3 항에 있어서,
상기 그라운드 개방 신호 전달부는 상기 그라운드 개방 센싱 노드의 전위와 기준 전압을 비교하는 비교기를 포함하는,
로우 사이드 구동 IC.
The method of claim 3,
The ground open signal transmission unit includes a comparator that compares the potential of the ground open sensing node with a reference voltage,
Low side driving IC.
제 4 항에 있어서,
상기 기준 전압은 상기 로우 사이드 구동 IC 내부의 온도에 따라 변화되는 상기 백투백 다이오드의 전압에 따라 다르게 설정되도록 구성되는,
로우 사이드 구동 IC.
The method of claim 4,
The reference voltage is configured to be set differently according to the voltage of the back-to-back diode that changes according to the temperature inside the low-side driving IC,
Low side driving IC.
제 4 항에 있어서,
상기 그라운드 개방 센싱 노드에 흐르는 전압은 상기 백투백 다이오드에 흐르는 전압값과 상기 션트저항 및 상기 그라운드 개방 고장 진단 저항에 흐르는 전압값을 더한 값인,
로우 사이드 구동 IC.
The method of claim 4,
The voltage flowing through the ground open sensing node is a value obtained by adding the voltage value flowing through the back-to-back diode and the voltage flowing through the shunt resistor and the ground open fault diagnosis resistor.
Low side driving IC.
제 6 항에 있어서,
상기 션트저항 및 상기 그라운드 개방 고장 진단 저항의 전압값은, 상기 션트저항의 저항값 및 상기 그라운드 개방 고장 진단 저항의 저항값과 상기 풀업 전류원의 전류값을 각각 곱한 값인,
로우 사이드 구동 IC.
The method of claim 6,
The voltage value of the shunt resistor and the ground open fault diagnostic resistor is a value obtained by multiplying the resistance value of the shunt resistor and the resistance value of the ground open fault diagnostic resistor and the current value of the pull-up current source, respectively.
Low side driving IC.
제 4 항에 있어서,
상기 비교기는 상기 그라운드 개방 센싱 노드의 전위가 상기 기준 전압보다 클 경우, 그라운드 개방 고장 신호 및 인터럽트 신호를 상기 제어부에 전달하도록 구성되는,
로우 사이드 구동 IC.
The method of claim 4,
The comparator is configured to transmit a ground open fault signal and an interrupt signal to the control unit when the potential of the ground open sensing node is greater than the reference voltage,
Low side driving IC.
제 8 항에 있어서,
상기 비교기는 상기 그라운드 개방 고장이 발생할 경우 상기 제어부에 하이(High)신호를 인가하고, 상기 그라운드 개방 고장이 발생하지 않을 경우 상기 제어부에 로우(Low)신호를 인가하도록 구성되는,
로우 사이드 구동 IC.
The method of claim 8,
The comparator is configured to apply a high signal to the control unit when the ground open failure occurs, and to apply a low signal to the control unit when the ground open failure does not occur,
Low side driving IC.
제 8 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 비교기를 통해 상기 그라운드 개방 고장 신호 및 상기 인터럽트 신호를 인가 받을 경우, 상기 부하 구동 드라이버에 상기 부하 구동 트랜지스터를 턴-오프 시키도록 제어신호를 인가하는,
로우 사이드 구동 IC.
The method of claim 8,
When the ground open fault signal and the interrupt signal are applied through the comparator, the control unit applies a control signal to turn off the load driving transistor to the load driving driver.
Low side driving IC.
제 2 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 스위치를 턴온 또는 턴-오프시켜 상기 그라운드 개방 검출부의 동작을 제어하는,
로우 사이드 구동 IC.
According to claim 2,
The control unit controls the operation of the ground opening detection unit by turning on or off the switch,
Low side driving IC.
제 2 항에 있어서,
상기 부하 구동 트랜지스터 및 상기 션트 저항 사이에 접속되어 상기 션트 저항으로 흐르는 전류를 감지하는 전류 감지부를 더 포함하는,
로우 사이드 구동 IC.
According to claim 2,
Further comprising a current sensing unit connected between the load driving transistor and the shunt resistor to sense the current flowing through the shunt resistor,
Low side driving IC.
제 1 항의 로우 사이드 구동 IC를 이용한 로우 사이드 IC 고장 진단 방법에 있어서,
상기 로우 사이드 구동 IC에 전원을 인가하고, 자체 진단 모드를 실행하는 단계;
상기 그라운드 개방 검출부에 전원을 인가하는 단계;
상기 그라운드 개방 검출부 내 그라운드 개방 센싱 노드의 전압과 기준 전압을 비교하는 단계; 및
상기 비교값에 기초하여 상기 그라운드 개방 고장 여부를 판단하는 단계;를 포함하는,
로우 사이드 구동 IC 고장진단 방법.
In the low-side IC fault diagnosis method using the low-side driving IC of claim 1,
Applying power to the low-side driving IC and executing a self-diagnosis mode;
Applying power to the ground opening detection unit;
Comparing a voltage of a ground open sensing node and a reference voltage in the ground open detection unit; And
Including the ground opening failure based on the comparison value; includes,
Low side driving IC fault diagnosis method.
제 13 항에 있어서,
상기 그라운드 개방 검출부는,
상기 션트저항과 연결되어 있는 그라운드 개방 고장 진단 저항;
상기 그라운드 개방 고장 진단 저항 및 상기 제어부와 연결되는 그라운드 개방 신호 전달부;
상기 그라운드 개방 신호 전달부와 연결되는 스위치; 및
상기 스위치와 연결되는 전원;을 포함하고,
상기 비교하는 단계는,
상기 그라운드 개방 고장 진단 저항과 상기 그라운드 개방 신호 전달부 사이의 그라운드 개방 센싱 노드의 전위에 기초하여 그라운드 개방 고장 여부를 나타내는 신호를 생성하여 상기 제어부에 출력하는,
로우 사이드 구동 IC 고장진단 방법.
The method of claim 13,
The ground opening detection unit,
A ground open fault diagnosis resistor connected to the shunt resistor;
A ground open signal transmission unit connected to the ground open fault diagnosis resistance and the control unit;
A switch connected to the ground open signal transmission unit; And
It includes; a power source connected to the switch;
The comparing step,
Generating a signal indicating whether a ground open failure is based on the potential of the ground open sensing node between the ground open failure diagnosis resistance and the ground open signal transmission unit, and outputs a signal to the control unit,
Low side driving IC fault diagnosis method.
제 13 항에 있어서,
상기 그라운드 개방 고장 여부 판단 단계 이후,
상기 자체 진단 모드를 종료하고, 정상 동작 모드로 진입하는 단계;를 더 포함하고,
상기 그라운드 개방 고장 여부 판단 단계에서 상기 그라운드 개방 고장으로 판단할 경우, 상기 정상 동작 모드 진입 단계 이후 그라운드 개방 고장 신호 및 인터럽트 신호를 상기 제어부에 인가하는,
로우 사이드 구동 IC 고장진단 방법.
The method of claim 13,
After the ground open failure determination step,
Further comprising the step of exiting the self-diagnosis mode and entering the normal operation mode,
If it is determined that the ground open failure occurs in the ground open failure determination step, applying a ground open failure signal and an interrupt signal to the control unit after the step of entering the normal operation mode,
Low side driving IC fault diagnosis method.
제 15 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 그라운드 개방 고장 신호 및 상기 인터럽트 신호를 인가 받고, 상기 부하 구동 드라이버에 상기 부하 구동 트랜지스터를 턴-오프 시키도록 제어신호를 인가하여 상기 정상 동작모드를 수행할 수 없도록 제어하는,
로우 사이드 구동 IC 고장진단 방법.
The method of claim 15,
The control unit receives the ground open fault signal and the interrupt signal and applies a control signal to turn off the load driving transistor to the load driving driver to control the normal operation mode from being performed.
Low side driving IC fault diagnosis method.
제 15 항에 있어서,
상기 그라운드 개방 고장 여부 판단 단계에서 상기 그라운드 개방 고장이 아니라고 판단할 경우, 상기 제어부는 상기 정상 동작모드를 수행하도록 제어하는,
로우 사이드 구동 IC 고장진단 방법.
The method of claim 15,
If it is determined in the step of determining whether the ground is open, the ground is not open, the control unit controls to perform the normal operation mode.
Low side driving IC fault diagnosis method.
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