WO2016092789A1

WO2016092789A1 - 故障検出回路

Info

Publication number: WO2016092789A1
Application number: PCT/JP2015/006033
Authority: WO
Inventors: 卓祐伊藤; 茂樹大塚; 浩伸秋田
Original assignee: 株式会社デンソー
Priority date: 2014-12-11
Filing date: 2015-12-04
Publication date: 2016-06-16
Also published as: JP2016114374A

Abstract

　故障検出回路は、高電圧回路（１）から与えられる信号を入力するように設けられ直列接続された第１および第２のコンデンサ（３、４）と、第１および第２のコンデンサを介して高電圧回路から信号を入力する低電圧回路（５）と、第１および第２のコンデンサの接続点の電圧を降圧する降圧回路（１１、１４、１５，１８、２３）と、降圧回路により降圧された電圧信号のレベルから第１および第２のコンデンサの少なくとも一つの故障を検出する検出回路（１２、１３、１６、１７、１９、２４）と、を備える。第１または第２のコンデンサが短絡故障すると、いずれの場合も直流電圧が加算されるので、電圧信号のレベルは高くなる。これにより、第１または第２のコンデンサの短絡故障の状態を低電圧回路の動作状態で検出することができる。

Description

故障検出回路

関連出願の相互参照

　本出願は、２０１４年１２月１１日に出願された日本出願番号２０１４－２５０８８４号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。

　本開示は、故障検出回路に関する。

　高電圧側の回路から送信される信号を低電圧側の回路で受信する場合、高電圧側の回路と低電圧側の回路をコンデンサで結合する構成を採用することがある。この場合、コンデンサ１個で結合する構成では、コンデンサが故障して短絡状態になると、信号電圧に加えて高圧の直流電圧が低電圧側の回路に直接入力してしまう。そこで、このような短絡故障が発生したときでも低電圧側の回路に高電圧の信号が直接入力しないようにするため、複数のコンデンサを直列に接続して設けている。これによって１個のコンデンサが短絡故障しても低電圧側の回路で信号を受信して動作させることができる。

　ところで、例えば車載通信などにおいては、機能安全の観点から、低電圧側の回路が正常に動作していたとしても、いずれかのコンデンサが故障している場合にはこれを検出する検出回路が必要になる場合がある。しかし、この場合には、検出回路においてコンデンサの短絡故障で高電圧が印加される可能性があるので、これを検出するためには高電圧が印加されても検出動作が正常に行えるように構成する必要がある。このため、検出回路を低電圧側の回路に組み込むことが難しく、別途設ける必要がある。

特開２０１２－２１５５５８号公報

　本開示の目的は、高電圧回路からの信号を複数のコンデンサを直列接続した回路を介して低電圧回路に入力する構成において、コンデンサの短絡故障を検出する回路を低電圧回路側に組み込むことができるようにした故障検出回路を提供することにある。

　本開示の一態様によれば、故障検出回路は、高電圧回路から与えられる信号を入力するように設けられ直列接続された第１および第２のコンデンサと、前記第１および第２のコンデンサを介して前記高電圧回路から信号を入力する低電圧回路と、前記第１および第２のコンデンサの接続点の電圧を降圧する降圧回路と、前記降圧回路により降圧された電圧信号のレベルから前記第１および第２のコンデンサの少なくとも一つの故障を検出する検出回路とを備えている。

　上記構成を採用することにより、第１および第２のコンデンサの接続点に発生する電圧は、降圧回路を介して低電圧に変換された電圧信号として検出回路に入力される。この低電圧に変換された電圧信号のレベルは、第１および第２のコンデンサが共に正常状態にあるときのレベル、高電圧回路側の第１のコンデンサが短絡故障した状態にあるときのレベル、低電圧回路側の第２のコンデンサが短絡故障した状態にあるときのレベルのそれぞれにおいて、異なる電圧レベルとなる。検出回路により、降圧回路を介して入力される電圧信号の電圧レベルから、正常状態の電圧レベルに対して、第１および第２のコンデンサの少なくとも一つの短絡故障の状態にあるときの電圧レベルを比較により判定することができる。これにより、検出回路は、高電圧回路からの信号を降圧回路を介して低電圧レベルに変換されたレベルで受信できるので、低電圧回路と同等の回路として組み込んで構成することができる。

　本開示についての上記目的およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。図面において、
本開示の第１実施形態にかかる高電圧回路および故障検出回路の基本的な電気的構成図である。図１に示す構成をより具体的に示す電気的構成図である。（ａ）、（ｂ）は各部の電位関係の説明図である。本開示の第２実施形態にかかる高電圧回路および故障検出回路の基本的な電気的構成図である。図４に示す構成をより具体的に示す電気的構成図である。比較回路の出力状態を示す図である。本開示の第３実施形態にかかる高電圧回路および故障検出回路の基本的な電気的構成図である。図７に示す構成をより具体的に示す電気的構成図である。比較回路の出力状態を示す図である。本開示の第４実施形態にかかる高電圧回路および故障検出回路の基本的な電気的構成図である。（ａ）、（ｂ）は各部の電位関係の説明図である。比較回路の出力状態を示す図である。本開示の第５実施形態にかかる高電圧回路および故障検出回路の基本的な電気的構成図である。（ａ）～（ｄ）は正常時の各部の信号波形を示すタイムチャートである。（ａ）～（ｄ）はコンデンサ３の短絡故障時の各部の信号波形を示すタイムチャートである。（ａ）～（ｄ）はコンデンサ４の短絡故障時の各部の信号波形を示すタイムチャートである。本開示の第６実施形態にかかる高電圧回路および故障検出回路の基本的な電気的構成図である。

　（第１実施形態）
　以下、本開示の第１実施形態について、図１～図３（ｂ）を参照して説明する。

　図１は高電圧回路および低電圧回路を含む故障検出回路の基本構成を示している。高電圧回路１は、例えば車両内での通信に用いられるＣＡＮ（controller area network）通信の送受信回路の部分である。高電圧回路１は、図中では簡略化して示しているが、グランド端子ＧＮＤ１の電圧レベルＶｇ１は高く、例えば１１Ｖに設定されている。このグランド端子ＧＮＤ１に信号源２が接続されている。信号源２は、信号の振幅電圧Ｖａｍｐ［Ｖ］が１Ｖに設定されている。高電圧回路１の出力信号の最大電圧Ｖｃａｎ［Ｖ］は１２Ｖとなる。

　高電圧回路１の出力端子は２個のコンデンサ３、４の直列回路を介して低電圧回路である受信回路５に接続されている。２個のコンデンサ３、４は第１および第２のコンデンサに相当するもので、これらは容量値がそれぞれＣｔ［μＦ］、Ｃｂ［μＦ］に設定されている。受信回路５は、例えば半導体ＩＣチップ６内に形成されている。受信回路５においては、高電圧回路１からの高電圧信号をコンデンサ３および４を介して受信する構成であるから、高電圧となる直流成分をカットした信号として受信することができる。

　受信回路５は、低電圧の電源端子Ｖｄｄとグランド端子ＧＮＤ２との間に保護ダイオード７、入力バイアス抵抗８および基準電圧用電源９を直列に接続している。グランド端子ＧＮＤ２は例えば電圧レベルＶｇ２は０Ｖに設定されている。保護ダイオード７は静電気が入力した場合にこれを放電させるＥＳＤ（electro static discharge）ダイオードである。高電圧回路１から出力される高電圧信号Ｖｃａｎは、コンデンサ３、４を介して保護ダイオード７と入力バイアス抵抗８との共通接続点に入力される。高電圧信号Ｖｃａｎはコンデンサ３、４を介しているので、電圧レベルは信号源２の変化レベルに対応した低電圧レベルの電圧信号Ｖａｃとなっている。

　入力バイアス抵抗８の両端子はコンパレータ１０の両端子に接続されている。基準電圧用電源９は、参照電圧Ｖｒｅｆを出力するもので、コンパレータ１０の反転入力端子に入力される。コンパレータ１０の非反転入力端子には、入力バイアス抵抗８を通じて電圧が印加されている。この場合、高電圧信号Ｖｃａｎはコンデンサ３、４を介して入力されることで、微分された信号成分が電圧信号Ｖａｃとして入力される。コンパレータ１０は、電圧信号Ｖａｃが参照電圧Ｖｒｅｆを上回る期間中、ハイレベルの検出信号Ｈを出力端子Ｐに出力する。

　コンデンサ３および４の共通接続点は、降圧回路１１に接続されている。降圧回路１１は、コンデンサ３と４の間に現れる電圧信号を降圧した電圧信号Ｖｃｍｐを検出回路１２に出力する。降圧回路１１の構成は、コンデンサ３および４の間に発生しうる電圧信号のレベルを所定の比率で降圧することで半導体ＩＣチップ６で処理可能な程度に変換可能な回路で構成される。

　検出回路１２は、半導体ＩＣチップ６内に設けられている。検出回路１２は、降圧回路１１から入力される電圧信号Ｖｃｍｐを閾値電圧と比較をすることでコンデンサ３、４の短絡故障が発生しているか否かを判断する。検出回路１２は、コンデンサ３および４が共に正常に動作している状態で入力される電圧信号Ｖｃｍｐに対して、コンデンサ３または４のいずれかが短絡故障したときに入力される電圧信号Ｖｃｍｐｔ、Ｖｃｍｐｂを異常レベルであることを検出できる回路で構成される。

　上記構成において、コンデンサ３、４が正常に動作している状態では、降圧回路１１への電圧信号のレベルもコンデンサ３を介して高電圧回路１側とつながっているので、高電圧が印加されることはない。また、コンデンサ４を介して受信回路５側とつながっているので、降圧回路１１には、信号源２の信号Ｖａｍｐのレベルに対応した電圧信号が入力される。そして、電圧信号Ｖｃｍｐが検出回路１２の閾値電圧より低いため、検出回路１２においては、電圧信号Ｖｃｍｐが正常レベルであることが判断される。これによって、検出回路１２においては、電圧信号Ｖｃｍｐが正常レベルであることが判断される。

　これに対して、コンデンサ３が短絡故障を起こすと、降圧回路１１には高電圧回路１から直接高電圧信号Ｖｃａｎが入力される。このとき、降圧回路１１により所定比率で降圧されたレベルの高い信号Ｖｃｍｐｔが生成されて検出回路１２に入力され、これによって、検出回路１２は、正常な状態で入力される電圧信号Ｖｃｍｐのレベルを超えた電圧信号Ｖｃｍｐｔが入力されたことで、異常状態を判断する。

　また、コンデンサ４が短絡故障を起こすと、降圧回路１１には信号源２の信号Ｖａｍｐに基準電圧用電源９の参照電圧Ｖｒｅｆを加算したレベルの電圧信号が入力される。このとき、降圧回路１１により所定比率で降圧された中間レベルの信号Ｖｃｍｐｂが生成されて検出回路１２に入力され、これによって、検出回路１２は、正常な状態で入力される電圧信号Ｖｃｍｐのレベルを超えた電圧信号Ｖｃｍｐｂが入力されたことで、異常状態を判断する。

　そして、上記の構成において第１のコンデンサ３および第２のコンデンサ４が短絡故障を起こしたときの電圧信号ＶｃｍｐｔおよびＶｃｍｐｂが通常通信時の電圧信号Ｖｃｍｐよりも大きくなるように設定されていれば検出回路１２において検出が可能である。

　Ｖｃｍｐ＜Ｖｃｍｐｔ
　Ｖｃｍｐ＜Ｖｃｍｐｂ　　　　　　　　　　　　　　　　　　…（１）
　このため、検出回路１２における閾値電圧Ｖｔｈは、
　Ｖｔｈ＞Ｖｃｍｐ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…（２）
　Ｖｔｈ＜Ｖｃｍｐｔ
　Ｖｔｈ＜Ｖｃｍｐｂ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…（３）となるように設定されていれば良い。

　次に、上記の基本回路構成を前提として、図２に示す具体回路に適用した場合の具体的動作について説明する。なお、図２の回路構成は、図１の基本回路構成の具体的な一例を示しているに過ぎず、図１に示した基本回路では上記説明した機能を達成できる回路であれば適宜の回路を採用することができる。

　図２においては、降圧回路１１および検出回路１２を具体回路にしたものを示している。降圧回路１１は、コンデンサ３および４の共通接続点とグランド端子ＧＮＤ２との間に抵抗１１ａ、１１ｂの直列回路を接続した構成である。抵抗１１ａおよび１１ｂの各抵抗値Ｒｔ、Ｒｂは、一定の比率Ｍとなるように設定されている。抵抗値ＲｂをＲ［Ω］とすると、抵抗値ＲｔはＭ×Ｒ［Ω］に設定されている。これにより、コンデンサ３、４間に現れる電圧を１／（Ｍ＋１）に降圧した電圧信号Ｖｃｍｐとして出力する。

　検出回路１２は、コンパレータ１２ａおよび閾値電圧用電源１２ｂから構成される。閾値電圧用電源１２ｂは、ＧＮＤ２の電位に対して閾値電圧Ｖｔｈをコンパレータ１２ａの反転入力端子に入力する。コンパレータ１２の非反転入力端子には降圧回路１１から電圧信号Ｖｃｍｐが入力される。この電圧信号Ｖｃｍｐのレベルが閾値電圧Ｖｔｈを超える期間中、出力端子Ｑから検出信号ＳＱは「Ｈ」レベルとなる。

　なお、Ｖｃａｎ、ＧＮＤ１のＶｇ１およびＧＮＤ２のＶｇ２の電位関係を図３（ａ）に示し、Ｖｃｍｐ（ｍａｘ）と変化分を除いた直流電圧成分Ｖｃｍｐｄｃの電位関係を図３（ｂ）に示している。

　上記構成によれば、（１）通常通信時、（２）第１のコンデンサ３の短絡故障時、（３）第２のコンデンサ４の短絡故障時、（４）通信停止時の各状態の検出回路１２に入力する電圧信号Ｖｃｍｐ、Ｖｃｍｐｔ、Ｖｃｍｐｂ、Ｖｃｍｐｏｆｆの大きさは次式のように求めることができる。
（１）通常通信時
　高電圧回路１から入力する高電圧の信号Ｖｃａｎは、コンデンサ３および４を介して受信回路５側に入力する。また、コンデンサ３を介して降圧回路１１に入力する成分は、直流分がカットされるので、信号成分Ｖａｍｐの分圧出力となる。このとき、検出回路１２に入力する最大の検出電圧Ｖｃｍｐ（ｍａｘ）は、次式（４）のように得られる。

　Ｖｃｍｐ（ｍａｘ）＝Ｖａｍｐ×Ｒｂ／（Ｒｔ＋Ｒｂ）
　　　　　　　　　　＝Ｖａｍｐ×１／（Ｍ＋１）　　　　　　　…（４）
（２）第１のコンデンサ３（容量Ｃｔ）が短絡故障したとき
　この場合には、上記と異なり、降圧回路１１には電圧信号Ｖａｍｐに高電圧回路１からの直流成分であるＶｇ１が付加された電圧Ｖｃａｎが直接入力する。このとき、検出回路１２に入力する最大の電圧信号Ｖｃｍｐｔ（ｍａｘ）は、次式（５）のように得られる。

　Ｖｃｍｐｔ（ｍａｘ）＝Ｖｃａｎ／（１＋Ｍ）　　　　　　　…（５）
（３）第２のコンデンサ４（容量Ｃｂ）が短絡故障したとき
　この場合には、降圧回路１１には、高電圧回路１側の直流成分Ｖｇ１は印加されないが、コンデンサ４が短絡したことで受信回路５側の直流成分Ｖｒｅｆが電圧信号Ｖａｍｐに付加される。このとき、検出回路１２に入力する最大の電圧信号Ｖｃｍｐｂ（ｍａｘ）は、次式（６）のように得られる。

　Ｖｃｍｐｂ（ｍａｘ）＝Ｖｒｅｆ×Ｒｂ／（Ｒｂｉａｓ＋Ｒｔ＋Ｒｂ）
　　　　　　　　　　　＋Ｖａｍｐ×１／（Ｍ＋１）　　　　　…（６）
（４）通信停止時
　なお、コンデンサ３、４が故障していない状態で通信を停止している状態では、降圧回路１１から出力される電圧信号Ｖｃｍｐｏｆｆはグランド端子ＧＮＤ２の電位Ｖｇ２である。

　Ｖｃｍｐｏｆｆ＝Ｖｇ２　　　　　　　　　　　　　　　　　…（７）
となる。

　次に、上記構成について、具体的な数値を用いた場合の例について説明する。計算に際して具体的な値を次のように設定した。

　Ｖｄｄ＝３［Ｖ］、Ｖｃａｎ＝１２［Ｖ］、Ｖｒｅｆ＝２［Ｖ］、Ｖｔｈ＝０．３５［Ｖ］、抵抗比Ｍ＝３、Ｒｂｉａｓ＝１［ｋΩ］、Ｒｂ＝１［ｋΩ］、Ｖａｍｐ＝１［Ｖ］、Ｖｇ１＝１１［Ｖ］、Ｖｇ２＝０［Ｖ］、Ｃｔ＝１［μＦ］、Ｃｂ＝１［μＦ］。
（１）通常通信時
　この状態では、式（４）に各数値を代入すると、Ｖｃｍｐ（ｍａｘ）＝０．２５［Ｖ］となる。この結果、Ｖｃｍｐ（ｍａｘ）（＝０．２５［Ｖ］）＜Ｖｔｈ（＝０．３５［Ｖ］）であるから、検出回路１２の出力信号ＳＱは「Ｌ」レベルとなり、正常状態を示している。
（２）第１のコンデンサ３（容量Ｃｔ）が故障したとき
　この場合には、前述の式（５）の値は、Ｖｃｍｐｔ（ｍａｘ）＝３［Ｖ］となる。この結果、Ｖｃｍｐｔ（ｍａｘ）＞Ｖｔｈであるから、検出回路１２の出力信号ＳＱは「Ｈ」レベルの出力となり、コンデンサ３もしくは４のいずれかの短絡故障が発生していることが検出される。
（３）第２のコンデンサ４（容量Ｃｂ）が故障したとき
　この場合には、前述の式（６）の値は、Ｖｃｍｐｂ（ｍａｘ）＝０．６５［Ｖ］となる。この結果、Ｖｃｍｐｂ（ｍａｘ）＞Ｖｔｈであるから、検出回路１２の出力信号ＳＱは「Ｈ」レベルの出力となり、コンデンサ３もしくは４のいずれかの短絡故障が発生していることが検出される。

　以上のように動作するので、第１のコンデンサ３および第２のコンデンサ４がいずれも故障していない正常状態では正常状態を示す「Ｌ」レベルの出力信号ＳＱが出力される。また、第１のコンデンサ３もしくは第２のコンデンサ４のいずれかが短絡故障している場合には故障状態を示す「Ｈ」レベルの出力信号ＳＱが出力されるようになる。検出回路１２の出力端子に現れる出力信号ＳＱにより、コンデンサの故障状態を判定することができる。

　このような第１実施形態によれば、第１のコンデンサ３の短絡故障で、検出回路１２側に高電圧回路１の高電圧が発生する場合でも、降圧回路１１を設けているので、半導体ＩＣチップ６内に検出回路１２を設ける構成として故障状態を判定することができる。

　（第２実施形態）
　図４から図６は第２実施形態を示すもので、以下、第１実施形態と異なる部分について説明する。この実施形態では、図４に示すように、一つの降圧回路１１の降圧出力を検出回路１２および検出回路１３の双方に入力する構成である。この場合、２つの検出回路１２、１３は、異なる閾値電圧が設定されている。これにより、第１実施形態ではコンデンサ３、４のいずれかの短絡故障を判定していたのに対して、検出回路１２、１３の検出結果により、いずれのコンデンサ３、４の短絡故障が発生しているのかを特定することができる。

　図５は、検出回路１２および１３の具体回路を示したものである。なお、図５の回路構成は、図４の基本回路構成の具体的な一例を示しているに過ぎず、図４に示した基本回路では上記説明した機能を達成できる回路であれば適宜の回路を採用することができる。また、具体的な回路において必ずしも２個の検出回路１２、１３を設ける必要はなく、それらの機能を達成できる一つの具体回路を設けることも可能である。

　図５において、降圧回路１１は第１実施形態と同じ構成であり、コンデンサ３、４間に現れる電圧を１／（Ｍ＋１）に降圧した電圧信号Ｖｃｍｐとして出力する。検出回路１２は、第１実施形態と同じ構成であり、ＧＮＤ２の電位Ｖｇ２に対して閾値電圧Ｖｔｈ１をコンパレータ１２ａの反転入力端子に入力する。閾値電圧Ｖｔｈ１は第１実施形態の閾値電圧Ｖｔｈと同じに設定される。コンパレータ１２の非反転入力端子に入力される電圧信号Ｖｃｍｐのレベルが閾値電圧Ｖｔｈ１を超える期間中、出力端子Ｑ１からハイレベルの検出信号ＳＱを出力する。

　検出回路１３は、検出回路１２と同様に、コンパレータ１３ａ、閾値電圧用電源１３ｂから構成される。閾値電圧用電源１３ｂは、ＧＮＤ２の電位Ｖｇ２に対して閾値電圧Ｖｔｈ２をコンパレータ１３ａの反転入力端子に入力する。コンパレータ１３の非反転入力端子には降圧回路１１から電圧信号Ｖｃｍｐが入力される。この電圧信号Ｖｃｍｐのレベルが閾値電圧Ｖｔｈ２を超える期間中、出力端子Ｑ２からハイレベルＨの検出信号ＳＱ２を出力する。

　次に、上記構成の作用について説明する。（１）通常通信時、（２）第１のコンデンサ３の短絡故障時、（３）第２のコンデンサ４の短絡故障時の各状態の検出回路１２に入力される電圧信号Ｖｃｍｐ、Ｖｃｍｐｔ、Ｖｃｍｐｂ、Ｖｃｍｐｏｆｆの大きさは第１実施形態と同様に式（４）～（７）により求めることができる。

　次に、上記構成について、具体的な数値を用いた場合の例について説明する。計算に際して設定する具体的な値は、第１実施形態と同じであり、閾値電圧Ｖｔｈ１は閾値電圧Ｖｔｈと同じで０．３５［Ｖ］、閾値電圧Ｖｔｈ２は、１．５［Ｖ］とした。
（１）通常通信時
　この状態では、式（４）に各数値を代入すると、Ｖｃｍｐ（ｍａｘ）＝０．２５［Ｖ］となる。この結果、Ｖｃｍｐ（ｍａｘ）（＝０．２５［Ｖ］）＜Ｖｔｈ（＝０．３５［Ｖ］）であるから、検出回路１２の出力信号ＳＱ１は「Ｌ」レベルとなり、検出回路１３の出力信号ＳＱ２も「Ｌ」レベルとなり、正常状態を示している。
（２）第１のコンデンサ３（容量Ｃｔ）が故障したとき
　この場合には、前述の式（５）の値は、Ｖｃｍｐｔ（ｍａｘ）＝３［Ｖ］となる。この結果、Ｖｃｍｐｔ（ｍａｘ）＞Ｖｔｈ１で、且つＶｃｍｐｔ（ｍａｘ）＞Ｖｔｈ２であるから、検出回路１２の出力信号ＳＱ１は「Ｈ」レベル、検出回路１３の出力信号ＳＱ２も「Ｈ」レベルの出力となり、コンデンサ３に短絡故障が発生していることが検出される。
（３）第２のコンデンサ４（容量Ｃｂ）が故障したとき
　この場合には、前述の式（６）の値は、Ｖｃｍｐｂ（ｍａｘ）＝０．６５［Ｖ］となる。この結果、Ｖｃｍｐｂ（ｍａｘ）＞Ｖｔｈ１で、且つＶｃｍｐｂ（ｍａｘ）＜Ｖｔｈ２であるから、検出回路１２の出力信号ＳＱ１は「Ｈ」レベル、検出回路１３の出力信号ＳＱ２は「Ｌ」レベルの出力となり、コンデンサ４に短絡故障が発生していることが検出される。

　以上のように動作するので、図６に示しているように、第１のコンデンサ３および第２のコンデンサ４がいずれも故障していない正常状態では、出力信号ＳＱ１およびＳＱ２がともに「Ｌ」レベルとなって正常状態を示している。また、第１のコンデンサ３が短絡故障を起こすと、出力信号ＳＱ１およびＳＱ２がともに「Ｈ」レベルとなる。そして、第２のコンデンサ４が短絡故障を起こすと、出力信号ＳＱ１が「Ｈ」レベル、出力信号ＳＱ２がともに「Ｌ」レベルとなる。これにより、コンデンサ３、４のいずれの故障状態であるかによって出力信号ＳＱ１、ＳＱ２の出力結果が異なるので、短絡故障を起こしたコンデンサを判定することができる。

　このような第２実施形態によれば、検出回路１３を付加する構成としたので、第１実施形態の効果に加えて、コンデンサ３、４のいずれが短絡故障を起こしているかも判定することができる。

　（第３実施形態）
　図７から図９は第３実施形態を示すもので、以下、第１実施形態と異なる部分について説明する。この実施形態では、図７に示すように、異なる電圧で降圧する２つの降圧回路１４、１５を設け、それぞれの電圧信号Ｖｃｍｐ１、Ｖｃｍｐ２に同じ閾値電圧Ｖｔｈで検出動作を行う検出回路１６、１７を設ける構成である。

　なお、図８の回路構成は、図７の基本回路構成の具体的な一例を示しているに過ぎず、図７に示した基本回路では上記説明した機能を達成できる回路であれば適宜の回路を採用することができる。また、具体的な回路において必ずしも２個の降圧回路１４、１５や検出回路１６、１７を設ける必要はなく、それらの機能を達成できる一つの具体回路を設けることも可能である。

　図８は、降圧回路１４、１５および検出回路１６、１７の具体回路を示したものである。降圧回路１４は抵抗１４ａ、１４ｂを電源端子Ｖｄｄとグランド端子ＧＮＤ２との間に直列に接続しており、コンデンサ３、４間に現れる電圧を１／（Ｍ１＋１）に降圧した電圧信号Ｖｃｍｐ１として出力する。降圧回路１５は、抵抗１５ａ、１５ｂを電源端子Ｖｄｄとグランド端子ＧＮＤ２との間に直列に接続しており、コンデンサ３、４間に現れる電圧を１／（Ｍ２＋１）に降圧した電圧信号Ｖｃｍｐ２として出力する。

　検出回路１６は、第１実施形態と同様に、コンパレータ１６ａおよび閾値電圧用電源１６ｂから構成されている。閾値電圧用電源１６ｂは、グランド端子ＧＮＤ２の電位Ｖｇ２に対して閾値電圧Ｖｔｈをコンパレータ１６ａの反転入力端子に入力する。検出回路１７も同様に、コンパレータ１７ａおよび閾値電圧用電源１７ｂから構成されている。閾値電圧用電源１７ｂは、グランド端子ＧＮＤ２の電位Ｖｇ２に対して閾値電圧Ｖｔｈをコンパレータ１７ａの反転入力端子に入力する。

　上記構成において、降圧回路１４、１５は、異なる分圧比が設定されていて、これらから出力される電圧信号Ｖｃｍｐ１、Ｖｃｍｐ２は、同じ閾値電圧Ｖｔｈと比較することで、コンデンサ３あるいは４のいずれが短絡故障しているかを判定可能となるように設定されている。

　上記構成によれば、（１）通常通信時、（２）第１のコンデンサ３の短絡故障時、（３）第２のコンデンサ４の短絡故障時の各状態の検出回路１６に入力する電圧信号Ｖｃｍｐ１、Ｖｃｍｐｔ１、Ｖｃｍｐｂ１、検出回路１７に入力する電圧信号Ｖｃｍｐ２、Ｖｃｍｐｔ２、Ｖｃｍｐｂ２の大きさは次式のように求めることができる。
（１）通常通信時
　第１実施形態で説明した式（４）に相当するＶｃｍｐ１およびＶｃｍｐ２に対応する式は、次式（８）、（９）のようになる。

　Ｖｃｍｐ１（ｍａｘ）＝Ｖａｍｐ×Ｒｂ１／（Ｒｔ１＋Ｒｂ１）
　　　　　　　　　　　＝Ｖａｍｐ×１／（Ｍ１＋１）　　　　…（８）
　Ｖｃｍｐ２（ｍａｘ）＝Ｖａｍｐ×Ｒｂ２／（Ｒｔ２＋Ｒｂ２）
　　　　　　　　　　　＝Ｖａｍｐ×１／（Ｍ２＋１）　　　　…（９）
（２）第１のコンデンサ３（容量Ｃｔ）が短絡故障したとき
　この場合には、同様にして、式（５）に相当するＶｃｍｐ１およびＶｃｍｐ２に対応する式は、次式（１０）、（１１）のようになる。

　Ｖｃｍｐｔ１＝Ｖｃａｎ／（１＋Ｍ１）　　　　　　　　　…（１０）
　Ｖｃｍｐｔ２＝Ｖｃａｎ／（１＋Ｍ２）　　　　　　　　　…（１１）
（３）第２のコンデンサ４（容量Ｃｂ）が短絡故障したとき
　この場合には、同様にして、式（６）に相当するＶｃｍｐ１およびＶｃｍｐ２に対応する式は、次式（１２）、（１３）のようになる。

　Ｖｃｍｐｂ１＝Ｖｒｅｆ×Ｒｂ１／（Ｒｂｉａｓ＋Ｒｔ１＋Ｒｂ１）
　　　　　　　＋Ｖａｍｐ×１／（Ｍ１＋１）　　　　　　　　…（１２）
　Ｖｃｍｐｂ２＝Ｖｒｅｆ×Ｒｂ２／（Ｒｂｉａｓ＋Ｒｔ２＋Ｒｂ２）
　　　　　　　＋Ｖａｍｐ×１／（Ｍ２＋１）　　　　　　　　…（１３）
　次に、上記構成について、具体的な数値を用いた場合の例について説明する。計算に際して具体的な値を次のように設定した。

　Ｖｄｄ＝３［Ｖ］、Ｖｃａｎ＝１２［Ｖ］、Ｖｒｅｆ＝２［Ｖ］、Ｖｔｈ＝０．３５［Ｖ］、抵抗比Ｍ１＝３、抵抗比Ｍ２＝９、Ｒｂｉａｓ＝１［ｋΩ］、Ｒｂ１＝１［ｋΩ］、Ｒｂ２＝１［ｋΩ］、Ｖａｍｐ＝１［Ｖ］、Ｖｇ１＝１１［Ｖ］、Ｖｇ２＝０［Ｖ］、Ｃｔ＝１［μＦ］、Ｃｂ＝１［μＦ］。
（１）通常通信時
　この状態では、式（８）、（９）に各数値を代入すると、Ｖｃｍｐ１（ｍａｘ）＝０．２５［Ｖ］となり、Ｖｃｍｐ１（ｍａｘ）＜Ｖｔｈ１であるから、出力信号ＳＱ１は「Ｌ」レベルとなる。また、Ｖｃｍｐ２（ｍａｘ）＝０．１［Ｖ］となり、Ｖｃｍｐ２（ｍａｘ）＜Ｖｔｈ２であるから、出力信号ＳＱ２は「Ｌ」レベルとなる。よって、正常状態を示す出力信号となっている。
（２）第１のコンデンサ３（容量Ｃｔ）が故障したとき
　この場合には、前述の式（１０）、（１１）の値は、Ｖｃｍｐｔ１（ｍａｘ）＝３［Ｖ］となり、Ｖｃｍｐｔ１（ｍａｘ）＞Ｖｔｈ１であるから、出力信号ＳＱ１は「Ｈ」レベルとなる。また、Ｖｃｍｐｔ２（ｍａｘ）＝１．２［Ｖ］となり、Ｖｃｍｐｔ２（ｍａｘ）＞Ｖｔｈ２であるから、出力信号ＳＱ２も「Ｈ」レベルとなる。よって、コンデンサ３に短絡故障が発生していることが検出される。
（３）第２のコンデンサ４（容量Ｃｂ）が故障したとき
　この場合には、前述の式（１２）、（１３）の値は、Ｖｃｍｐｂ１（ｍａｘ）＝０．６５［Ｖ］となり、Ｖｃｍｐｂ１（ｍａｘ）＞Ｖｔｈ１であるから、出力信号ＳＱ１は「Ｈ」レベルとなる。また、Ｖｃｍｐｂ２＝０．２８［Ｖ］となり、Ｖｃｍｐｂ２（ｍａｘ）＜Ｖｔｈ１であるから、出力信号ＳＱ２は「Ｌ」レベルとなる。よって、コンデンサ４に短絡故障が発生していることが検出される。

　以上のように動作するので、図９に示しているように、第１のコンデンサ３および第２のコンデンサ４がいずれも故障していない正常状態では、出力信号ＳＱ１およびＳＱ２がともに「Ｌ」レベルとなって正常状態を示している。また、第１のコンデンサ３が短絡故障を起こすと、出力信号ＳＱ１およびＳＱ２がともに「Ｈ」レベルとなる。そして、第２のコンデンサ４が短絡故障を起こすと、出力信号ＳＱ１が「Ｈ」レベル、出力信号ＳＱ２がともに「Ｌ」レベルとなる。これにより、コンデンサ３、４のいずれの故障状態であるかによって出力信号ＳＱ１、ＳＱ２の出力結果が異なるので、短絡故障を起こしたコンデンサを判定することができる。

　このような第３実施形態によれば、２個の降圧回路１４、１５によって異なる電圧信号Ｖｃｍｐ１、Ｖｃｍｐ２を出力する構成とし、これらを同じ閾値電圧Ｖｔｈを設定した２個の検出回路１６、１７で比較する構成としたので、この構成によっても第２実施形態と同様に、コンデンサ３、４のいずれが短絡故障を起こしているかも判定することができる。また、半導体ＩＣチップ６内には、同一構成の検出回路１６、１７を設ける構成とすることができる。

　（第４実施形態）
　図１０から図１２は第４実施形態を示すもので、以下、第２実施形態と異なる部分について説明する。図１０に示すように、この実施形態では、グランド端子ＧＮＤ１の電圧Ｖｇ１およびグランド端子ＧＮＤ２の電圧Ｖｇ２が、Ｖｇ２＞Ｖｇ１の条件下で回路を構成している。また、降圧回路１１に代えて降圧回路１８を設けている。降圧回路１８は、２個の抵抗１８ａおよび１８ｂの直列回路を電源端子Ｖｄｄとコンデンサ３および４の共通接続点に接続している。

　２個の抵抗１８ａ、１８ｂの各抵抗値Ｒｂ、Ｒｔは、抵抗値の比率がＲｔがＲｂのＭ倍に設定されている。これにより、降圧回路１８は、コンデンサ３、４間に現れる電圧と電源電圧Ｖｄｄとの差の電圧を１／（Ｍ＋１）に降圧した電圧信号Ｖｃｍｐとして出力する。検出回路１２および１３は、第２実施形態と同じ構成である。閾値電圧Ｖｔｈ１およびＶｔｈ２は、それぞれＧＮＤ２の電位Ｖｇ２に対して設定されている。

　なお、Ｖｃａｎ、ＧＮＤ１のＶｇ１およびＧＮＤ２のＶｇ２の電位関係を図１１（ａ）に示し、Ｖｃｍｐ（ｍａｘ）と変化分を除いた直流電圧成分Ｖｃｍｐｄｃの電位関係を図１１（ｂ）に示している。

　次に、上記構成の作用について説明する。（１）通常通信時、（２）第１のコンデンサ３の短絡故障時、（３）第２のコンデンサ４の短絡故障時、（４）通信停止時の各状態の検出回路１２に入力する電圧信号Ｖｃｍｐ、Ｖｃｍｐｔ、Ｖｃｍｐｂの大きさは次のように求めることができる。
（１）通常通信時
　第１実施形態で説明した式（４）に相当するＶｃｍｐに対応する式は、次式（１４）のようになる。

　Ｖｃｍｐ（ｍｉｎ）＝Ｖｄｄ－Ｖａｍｐ／（１＋Ｍ）　　　　…（１４）
（２）第１のコンデンサ３（容量Ｃｔ）が短絡故障したとき
　この場合には、同様にして、式（５）に相当するＶｃｍｐに対応する式は、次式（１６）のようになる。すなわち、コンデンサ３が短絡故障をしたことで、電源端子Ｖｄｄとグランド端子ＧＤＮ１の間に流れる電流Ｉ_{Ｖｄｄ－ＧＮＤ１}は式（１５）のようになる。この電流値からＶｃｍｐｔ（ｍｉｎ）は式（１６）のように求めることができる。

　Ｉ_{Ｖｄｄ－ＧＮＤ１}＝（Ｖｄｄ－Ｖｃａｎ）／（Ｒｂ＋Ｒｔ）　　　　…（１５）
　Ｖｃｍｐｔ（ｍｉｎ）＝Ｖｄｄ－（Ｉ_{ＶＤＤ－ｇｎｄ１}×Ｒｂ）　　　…（１６）
（３）第２のコンデンサ４（容量Ｃｂ）が短絡故障したとき
　この場合には、同様にして、式（６）に相当するＶｃｍｐｂに対応する式は、次式（１８）のようになる。すなわち、コンデンサ４が短絡故障をしたことで、電源端子Ｖｄｄとグランド端子ＧＤＮ１の間に流れる電流Ｉ_{Ｖｄｄ－ＧＮＤ１}は式（１７）のようになる。この電流値からＶｃｍｐｔ（ｍｉｎ）は式（１８）のように求めることができる。

　Ｉ_{Ｖｄｄ－Ｖｒｅｆ}
　　　　＝（Ｖｄｄ－Ｖｒｅｆ）／（Ｒｂ＋Ｒｔ＋Ｒｂｉａｓ）…（１７）
　Ｖｃｍｐｂ
　　　　＝Ｖｃｍｐ－Ｖａｍｐ×Ｒｂ２／（Ｒｔ２＋Ｒｂ２）…（１８）
　次に、上記構成について、具体的な数値を用いた場合の例について説明する。計算に際して具体的な値を次のように設定した。

　Ｖｄｄ＝３［Ｖ］、Ｖｃａｎ＝－１２［Ｖ］、Ｖｒｅｆ＝１［Ｖ］、Ｖｔｈ１＝１．５［Ｖ］、Ｖｔｈ２＝２．７５［Ｖ］、抵抗比Ｍ＝４、Ｒｂｉａｓ＝１００［Ω］、Ｒｂ＝１［ｋΩ］、Ｖａｍｐ＝１［Ｖ］、Ｖｇ１＝－１１［Ｖ］、Ｖｇ２＝０［Ｖ］、Ｃｔ＝１［μＦ］、Ｃｂ＝１［μＦ］。
（１）通常通信時
　この状態では、式（１４）に各数値を代入すると、Ｖｃｍｐ（ｍｉｎ）＝２．８［Ｖ］となり、Ｖｃｍｐ（ｍｉｎ）＞Ｖｔｈ１、Ｖｃｍｐ（ｍｉｎ）＞Ｖｔｈ２であるから、出力信号ＳＱ１は「Ｈ」レベルとなり、出力信号ＳＱ２も「Ｈ」レベルとなる。よって、よって、正常状態を示す出力信号となっている。
（２）第１のコンデンサ３（容量Ｃｔ）が故障したとき
　この場合には、前述の式（１５）の値は、Ｉ_{ＶＤＤ－ＧＮＤ１}＝３［ｍＡ］となるから、式（１６）の値は、Ｖｃｍｐｔ（ｍｉｎ）＝０［Ｖ］となり、Ｖｃｍｐ（ｍｉｎ）＜Ｖｔｈ１，Ｖｃｍｐ（ｍｉｎ）＜Ｖｔｈ２である。出力信号ＳＱ１は「Ｌ」レベルとなり、出力信号ＳＱ２も「Ｌ」レベルとなる。よって、コンデンサ３に短絡故障が発生していることが検出される。
（３）第２のコンデンサ４（容量Ｃｂ）が故障したとき
　この場合には、前述の式（１７）の値は、Ｉ_{ＶＤＤ－Ｖｒｅｆ}＝０．３９［ｍＡ］となり、式（１８）の値は、Ｖｃｍｐｂ＝２．４１…［Ｖ］となり、Ｖｃｍｐｂ（ｍｉｎ）＞Ｖｔｈ１，Ｖｃｍｐｂ（ｍｉｎ）＜Ｖｔｈ２である。出力信号ＳＱ１は「Ｈ」レベルとなり、出力信号ＳＱ２は「Ｌ」レベルとなる。よって、コンデンサ４に短絡故障が発生していることが検出される。

　以上のように動作するので、図１２に示しているように、第１のコンデンサ３および第２のコンデンサ４がいずれも故障していない正常状態では、出力信号ＳＱ１およびＳＱ２がともに「Ｈ」レベルとなって正常状態を示している。また、第１のコンデンサ３が短絡故障を起こすと、出力信号ＳＱ１およびＳＱ２がともに「Ｌ」レベルとなる。そして、第２のコンデンサ４が短絡故障を起こすと、出力信号ＳＱ１が「Ｈ」レベル、出力信号ＳＱ２がともに「Ｌ」レベルとなる。これにより、コンデンサ３、４のいずれの故障状態であるかによって出力信号ＳＱ１、ＳＱ２の出力結果が異なるので、短絡故障を起こしたコンデンサを判定することができる。

　したがって、このような第４実施形態によっても第２実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

　（第５実施形態）
　図１３から図１６（ｄ）は第５実施形態を示すもので、以下、第１実施形態と異なる部分について説明する。図１３に示しているように、第１実施形態の構成において、検出回路１２に代えて、検出回路１９を設ける構成としている。検出回路１９は、コンパレータ１２ａの前段にバッファ回路２０およびローパスフィルタ２１を設けている。

　降圧回路１１の出力信号Ｖｓは、バッファ回路２０を介してローパスフィルタ２１に入力される。ローパスフィルタ２１は、抵抗２１ａおよびコンデンサ２１ｂからなるもので、信号源の信号Ｖａｍｐをカットして直流成分を通過させる。

　上記構成によれば、（１）通常通信時、（２）第１のコンデンサ３の短絡故障時、（３）第２のコンデンサ４の短絡故障時の検出回路１２に入力する電圧信号Ｖｃｍｐ、Ｖｃｍｐｔ、Ｖｃｍｐｂの大きさは次式のように求めることができる。
（１）通常通信時
　各部の信号の時間経過に伴う変化状態について、シミュレーション結果を図１４（ａ）～（ｄ）に示す。高電圧回路１から入力する高電圧の信号Ｖｃａｎは、コンデンサ３および４を介して受信回路５側にＶａｃとして入力する。また、コンデンサ３を介して降圧回路１１に入力する信号成分信号は、直流分がカットされるので、信号成分Ｖａｍｐの分圧出力Ｖｓとなる。ローパスフィルタ２１を通じて直流成分を抽出した検出電圧Ｖｃｍｐがコンパレータ１２ａに入力される。

　高電圧の信号Ｖｃａｎは、図１４（ａ）に示すように、グランド端子ＧＮＤ１の電位Ｖｇ１（１１［Ｖ］）を中心として、信号電圧Ｖａｍｐの振幅（１［Ｖ］）の範囲で変動する信号となる。このため、Ｖａｍｐ（ｍａｘ）は１２［Ｖ］となる。コンデンサ３、４を通過して受信回路５に入力する信号Ｖａｃは、図１４（ｂ）に示すように、直流成分であるグランド端子ＧＮＤ１の電圧Ｖｇ１がカットされ、参照電圧Ｖｒｅｆの直流電圧として２［Ｖ］が付加された信号となる。

　また、降圧回路１１からバッファ回路２０に入力する信号Ｖｓは、図１４（ｃ）に示すように、直流成分がカットされた信号Ｖａｍｐを分圧した信号として、０［Ｖ］を中心として式（４）で求めた振幅電圧０．２５［Ｖ］で変化する信号となる。そして、ローパスフィルタ２１を通過した電圧信号Ｖｃｍｐは、図１４（ｄ）に示すように、変化成分がカットされるので、直流電圧として０［Ｖ］の信号となる。

　コンパレータ１２ａにおいては、電圧信号Ｖｃｍｐが閾値電圧Ｖｔｈ（０．３５［Ｖ］）よりも低いことから検出信号ＳＱは「Ｌ」レベルとなる。
（２）第１のコンデンサ３（容量Ｃｔ）が短絡故障したとき
　各部の信号の時間経過に伴う変化状態について、シミュレーション結果を図１５（ａ）～（ｄ）に示す。コンデンサ３が短絡故障しているので、高電圧回路１から入力する高電圧の信号Ｖｃａｎは、コンデンサ４を介して受信回路５側にＶａｃとして入力する。また、降圧回路１１に入力する信号成分信号は、直流電圧の成分を含んだ高電圧の信号Ｖｃａｎの分圧出力Ｖｓとなる。ローパスフィルタ２１を通じて直流成分を抽出した電圧信号Ｖｃｍｐがコンパレータ１２ａに入力される。

　高電圧の信号Ｖｃａｎおよび受信回路５側に入力する信号Ｖａｃは、図１５（ａ）、（ｂ）に示すように、通常状態の信号と同じである。降圧回路１１からバッファ回路２０に入力する信号Ｖｓは、図１５（ｃ）に示すように、直流成分を含んだ高電圧の信号Ｖｃａｎを分圧した信号として、２．７５［Ｖ］を中心として振幅電圧０．２５［Ｖ］で変化する信号となる。そして、ローパスフィルタ２１を通過した電圧信号Ｖｃｍｐは、図１５（ｄ）に示すように、変化成分がカットされるので、直流電圧として２．７５［Ｖ］の信号となる。

　コンパレータ１２ａにおいては、電圧信号Ｖｃｍｐが閾値電圧Ｖｔｈ（０．３５［Ｖ］）よりも高いことから検出信号ＳＱは「Ｈ」レベルとなる。
（３）第２のコンデンサ４（容量Ｃｂ）が短絡故障したとき
　各部の信号の時間経過に伴う変化状態について、シミュレーション結果を図１６(ａ)～（ｄ）に示す。高電圧回路１から入力する高電圧の信号Ｖｃａｎは、コンデンサ４が短絡故障しているので、コンデンサ３を介して受信回路５側にＶａｃとして入力する。また、コンデンサ３を介して降圧回路１１に入力する信号成分信号は、高電圧側の直流分がカットされるが、受信回路５側の直流成分である参照電圧Ｖｒｅｆが信号成分Ｖａｍｐに付加されたものが分圧されて分圧出力Ｖｓとなる。ローパスフィルタ２１を通じて直流成分を抽出した電圧信号Ｖｃｍｐがコンパレータ１２ａに入力される。

　高電圧の信号Ｖｃａｎおよび受信回路５側に入力する信号Ｖａｃは、図１６（ａ）、（ｂ）に示すように、通常状態の信号と同じである。降圧回路１１からバッファ回路２０に入力する信号Ｖｓは、図１６（ｃ）に示すように、受信回路５側の参照電圧Ｖｒｅｆ（２［Ｖ］）を付加した電圧を分圧した信号として、０．４［Ｖ］を中心として振幅電圧０．２５［Ｖ］で変化する信号となる。そして、ローパスフィルタ２１を通過した電圧信号Ｖｃｍｐは、図１６（ｄ）に示すように、変化成分がカットされるので、直流電圧として０．４［Ｖ］の信号となる。

　コンパレータ１２ａにおいては、電圧信号Ｖｃｍｐが閾値電圧Ｖｔｈ（０．３５［Ｖ］）よりも高いことから検出信号ＳＱは「Ｈ」レベルとなる。

　このような第５実施形態によれば、コンパレータ１２ａの入力部にローパスフィルタ２１を設けることで、通常動作時の信号の振幅電圧であるＶａｍｐの変動成分に起因した誤動作を防ぐことができる。また、これによって、閾値電圧Ｖｔｈの設定可能な範囲が広くなり、さらに誤動作を防止することに寄与する。

　なお、第５実施形態のようにローパスフィルタ２１を設ける構成は、第１実施形態のみならず、第２から第４実施形態においても同様に適用することができる。

　（第６実施形態）
　図１７は第６実施形態を示すもので、第１実施形態と異なるところは、半導体ＩＣチップ２２内に降圧回路２３を一体に設ける構成としたところである。この場合、降圧回路２３を構成する抵抗２３ａ、２３ｂは、拡散抵抗や薄膜抵抗などの種々の形態の半導体抵抗素子により構成することができる。これにより、さらにコンパクトな構成とすることができる。検出回路２４は、検出回路１２と同様に、コンパレータ２４ａおよび閾値電圧用電源２４ｂにより構成されている。

　このように半導体ＩＣチップ２２内に降圧回路２３を設ける構成では、チップ内部でのパターンのコンパクト化を図ると、外付けの構成で降圧回路１１を設ける構成に比べてＥＳＤ耐量が小さくなる場合がある。しかし、耐圧や電流許容量が満たされる環境において使用する場合には、外付けの降圧回路１１を設けることなく１チップで構成したものとして使用することができる。

　また、この実施形態は、第１実施形態のみならず、第２～第５実施形態においても適用することができる。

　（他の実施形態）
　なお、本開示は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能であり、例えば、以下のように変形または拡張することができる。

　降圧回路は、直列にした２個の抵抗による分圧回路以外に種々の回路を用いることができる。検出回路は、コンパレータと閾値電圧用電源を用いる構成以外にも種々の回路を用いることができる。

　高電圧回路から低電圧回路に至る経路に設けるコンデンサは、３個以上の直列回路として設けることもできる。

　第２実施形態および第４実施形態における検出回路１２、１３は、一つの検出回路を設ける構成とし、異なる閾値電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２を時分割で切り換えてコンパレータに入力することで出力信号ＳＱ１、ＳＱ２を得るようにしても良い。

　第３実施形態における検出回路１６、１７は、一つの検出回路を設ける構成とし、２つの降圧回路１４、１５の電圧信号Ｖｃｍｐ１、Ｖｃｍｐ２を時分割で切り換えてコンパレータに入力することで出力信号ＳＱ１、ＳＱ２を得るようにしても良い。

　第３実施形態における降圧回路１４、１５は、一つの分圧回路で３個以上の抵抗を抵抗値を検出電圧に適合するように選んで直列接続することで、電圧信号Ｖｃｍｐ１、Ｖｃｍｐ２を得るようにしても良い。

Claims

　高電圧回路（１）から与えられる信号を入力するように設けられ直列接続された第１および第２のコンデンサ（３、４）と、
　前記第１および第２のコンデンサを介して前記高電圧回路から信号を入力する低電圧回路（５）と、
　前記第１および第２のコンデンサの接続点の電圧を降圧する降圧回路（１１、１４、１５，１８、２３）と、
　前記降圧回路により降圧された電圧信号のレベルから前記第１および第２のコンデンサの少なくとも一つの故障を検出する検出回路（１２、１３、１６、１７、１９、２４）と、を備える故障検出回路。
　請求項１に記載の故障検出回路において、
　前記検出回路（１２、１９、２４）は、前記電圧信号のレベルから前記第１および第２のコンデンサのいずれか一つでも故障している場合にこれを検出する故障検出回路。
　請求項１に記載の故障検出回路において、
　前記検出回路（１２、１３）は、
　前記電圧信号のレベルと第１判定レベルとを比較して前記第１のコンデンサもしくは前記第２のコンデンサの故障を検出する第１検出回路（１２）と、
　前記電圧信号のレベルと第２判定レベルとを比較して前記第１のコンデンサもしくは前記第２コンデンサのどちらが故障したかを検出する第２検出回路（１３）と、
を備える故障検出回路。
　請求項１に記載の故障検出回路において、
　前記検出回路（１６、１７）は、
　前記降圧回路からの電圧信号を判定レベルと比較して前記第１のコンデンサもしくは前記第２コンデンサの故障を検出する第１検出回路（１６）と、
　前記降圧回路からの電圧信号を前記判定レベルと比較して前記第１のコンデンサもしくは前記第２コンデンサのどちらが故障したかを検出する第２検出回路（１７）と、を備え
　前記降圧回路は、
　前記第１のコンデンサもしくは前記第２のコンデンサが故障したときに発生する電圧が前記判定レベルを超えるように降圧する第１降圧回路（１４）と、
　前記第１のコンデンサもしくは前記第２コンデンサのどちらが故障したかを検出できる電圧レベルに降圧する第２降圧回路（１５）と、
を備える故障検出回路。
　請求項１から４のいずれか一項に記載の故障検出回路において、
　前記降圧回路（１１、１４、１５、１８、２３）は、抵抗により分圧することで降圧する故障検出回路。
　請求項１から５のいずれか一項に記載の故障検出回路において、
　前記高電圧回路（１）から前記第１のコンデンサ（３）に入力される信号は、低電圧の振幅の信号が正の高電圧に重畳された信号である故障検出回路。
　請求項１から５のいずれか一項に記載の故障検出回路において、
　前記高電圧回路（１）から前記第１のコンデンサ（３）に入力される信号は、低電圧の振幅の信号が負の高電圧の信号に重畳された信号である故障検出回路。
　請求項６または７に記載の故障検出回路において、
　前記検出回路（１９）の前段に前記低電圧の振幅の信号を遮断するローパスフィルタ（２１）を設けた故障検出回路。
　請求項１から８のいずれか一項に記載の故障検出回路において、
　前記低電圧回路（５）、前記降圧回路（２３）および前記検出回路（１２）は、低電圧用の半導体装置（２２）に一体に設けられ、
　前記降圧回路（２３）は、抵抗体（２３ａ、２３ｂ）による分圧回路として設けられ、
　前記検出回路（２４）は低電圧用のコンパレータ（２４ａ）を有する故障検出回路。
　請求項１から８のいずれか一項に記載の故障検出回路において、
　前記低電圧回路（５）、前記検出回路（１２、１３、１６、１７、１９）は、低電圧用の半導体装置（６）に一体に設けられ、
　前記検出回路（１２、１３、１６、１７、１９）は、低電圧用のコンパレータ（１２ａ、１３ａ、１６ａ、１７ａ）を有する故障検出回路。