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DE19705339A1 - Smart-Schalter sowie Verfahren zur Open-Load-Diagnose derselben - Google Patents

Smart-Schalter sowie Verfahren zur Open-Load-Diagnose derselben

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DE19705339A1
DE19705339A1 DE1997105339 DE19705339A DE19705339A1 DE 19705339 A1 DE19705339 A1 DE 19705339A1 DE 1997105339 DE1997105339 DE 1997105339 DE 19705339 A DE19705339 A DE 19705339A DE 19705339 A1 DE19705339 A1 DE 19705339A1
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Open-Load-Diagnose bzw. Lastunterbrechungsdiagnose von Smart-Schaltern gemäß Oberbegriff von Anspruch 1 bzw. 2 sowie Smart-Schalter gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 4 bzw. 11.
Smart-Schalter sind in der Ausführungsform Smart-Highside- Schalter bzw. Smart-Lowside-Schalter bekannt. Diese Smart- Schalter werden zur gesteuerten Leistungsversorgung externer Lasten beispielsweise in Kraftfahrzeugen verwendet. Ein her­ kömmlich aufgebauter Smart-Schalter vom Highside-Typ ist in Fig. 1 gezeigt und wird im folgenden kurz erläutert.
Der in Fig. 1 allgemein mit 1 bezeichnete Smart-Highside- Schalter weist in integrierter Bauform bzw. in Gestalt eines IC einen Leistungsschalter bzw. Leistungstransistor 2 auf, der an eine Versorgungsspannung VBB angeschlossen ist, dessen Ausgang den Treiberausgang 3 des Smart-Highside-Schalters 1 bildet, an den eine externe Last RL angeschlossen ist, und der durch eine Schaltlogik 4 gesteuert wird, die ihrerseits über einen Eingangsanschluß 5 des Smart-Highside-Schalters 1 mit externen Signalen gespeist ist. Ferner ist die Schaltlo­ gik 4 dazu ausgelegt, über einen Statusausgang 6, der bei­ spielsweise über einen Statuswiderstand Rst an eine Span­ nungsquelle (im dargestellten Beispiel an 5 V) angeschlossen ist und ein Statussignal vorbestimmter Logik L oder H trägt, das vom Treiberausgang 3 abgeleitet wird, OPEN-LOAD bzw. eine Lastunterbrechung zu erkennen. Zu diesem Zweck ist außerhalb des Smart-Highside-Schalters 1 parallel zum Leistungstransi­ stor 2 ein hochohmiger Widerstand ROL geschaltet, der mit ei­ nem Ende an den Treiberausgang 3 und mit dem anderen Ende an die Spannungsversorgung VBB angeschlossen ist.
Wenn dieser Smart-Highside-Schalter sich im ausgeschalteten Zustand befindet und die externe Last RL unterbrochen ist, hebt der externe Widerstand ROL die Spannung am Treiberaus­ gang 3 über eine Schwelle von beispielsweise 3 V an. Dieser Zustand wird mittels eines integrierten Komparators (Operationsverstärker) 7 erkannt, dessen einer Eingang mit dem Treiberausgang 3 verbunden ist, dessen anderer Eingang mit einer Referenzspannung Uref von beispielsweise 3 V beauf­ schlagt ist, und dessen Ausgang an die Schaltlogik 4 ange­ schlossen ist, die aus dem Ausgangssignal des Komparators 7 ein Statussignal gewinnt. Man spricht hierbei von einer Open- Load-Erkennung für den Smart-Highside-Schalter 1 im ausge­ schalteten Zustand.
In der Verbindungsleitung des externen Widerstands ROL mit der Versorgungsspannung VBB ist ein Schalter S1 angeordnet, durch den der Widerstand ROL von der Versorgungsspannung VBB getrennt werden kann, um den Stromverbrauch bzw. den Ruhe­ strom der Lasterkennungsschaltung zu verringern (Klemme 30 im Kraftfahrzeug).
Nachteilig bei diesem Aufbau eines Smart-Highside-Schalters mit Lasterkennungsschaltung ist der Mehraufwand, der für die­ se Schaltung durch die externen Komponenten ROL und S1 zu treiben ist, und der diesen Smart-Schalter verteuert. Auf­ grund der genannten Nachteile (Mehraufwand bzw. Erhöhung des Ruhestroms im inaktiven Zustand) findet das vorstehend ange­ führte herkömmliche Konzept zur Open-Load-Diagnose von Smart- Schaltern in der Praxis wenig Anwendung. Angewendet wird hin­ gegen die relative flächen- und kostenintensive Open-Load- Diagnose im eingeschalteten Zustand.
Außerdem ist ein Mehrfach-Smart-Schalter bekannt, der dazu dient, n Lasten durch n einzelne Smart-Schalter zu schalten. Die einzelnen Smart-Schalter können so aufgebaut sein wie in Fig. 1 gezeigt, und die n-Statusleitungen (mit Open-Drain-An­ schluß) sind dabei zu einer gemeinsamen Statusleitung verbun­ den, die einen gemeinsamen Status für die einzelnen Schalter kommuniziert, um zusätzliche Inputports für die Schaltlogik zu minimieren. Ein entsprechender Mehrfach-Smart-Schalter vom Highside-Typ ist in Fig. 2 gezeigt.
Im einzelnen besteht der Mehrfach-Smart-Highside-Schalter von Fig. 2, der allgemein mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet ist, aus n einzelnen Smart-Highside-Schaltern 1 bis n, von denen in Fig. 2 der Schalter 1 und der Schalter n gezeigt ist. Die­ se Smart-Highside-Schalter 1 bis n sind so aufgebaut wie der Smart-Highside-Schalter von Fig. 1, einschließlich der exter­ nen Beschaltung mit einem Widerstand ROL1 bzw. ROLn und einem gemeinsamen Ein-Aus-Schalter S1, und diese Smart-Schalter dienen zum Betreiben externer Lasten RL1 bis RLn, wobei die Statusausgänge über eine gemeinsame Leitung 11 miteinander verbunden sind, die ein gemeinsames Statussignal für die ein­ zelnen Smart-Highside-Schalter trägt.
Die Open-Load-Diagnose eines derartigen Mehrfach-Smart-High­ side-Schalters gestaltet sich wie folgt.
Für den Fall, daß sämtliche Smart-Highside-Schalter ausge­ schaltet sind, zeigt beispielsweise der Status H auf der Lei­ tung 11 (es kann sich dabei alternativ auch um den Status L handeln) an, daß sämtliche Lasten RL1 bis RLn an die jeweili­ gen Smart-Highside-Einzelschalter angeschlossen bzw. daß die­ se Lasten nicht unterbrochen sind. Der hierzu komplementäre Status L (alternativ hierzu H) zeigt an, daß eine oder mehre­ re Lasten unterbrochen sind. Zur Open-Load-Diagnose lassen sich durch Einschalten einer oder im ungünstigsten Fall von n-1 Lasten für kurze Zeit mittels eines Prüfimpulses von bei­ spielsweise 1 ms, die fehlerhaften Kanäle bzw. Smart-Schalter selektieren. Der entscheidende Nachteil bei dieser Vorgehens­ weise ist, daß dann, wenn sämtliche Kanäle gleichzeitig ein­ geschaltet werden müssen, sich eine unerwünscht hohe Strombe­ lastung der Versorgungsspannung VBB ergibt, einschließlich damit verbundener Störungen.
Für den Fall, daß sämtliche Smart-Highside-Schalter 1 bis n eingeschaltet sind, erhält man eine selektive Open-Load- Diagnose herkömmlicherweise durch Ausschalten jeweils eines Smart-Schalters, wobei der Status H auf der Leitung 11 dann anzeigt, daß ein Schalter x mit der Last verbunden, bzw. daß nicht unterbrochen ist, während der Status L auf der Leitung 11 anzeigt, daß der Schalter x nicht angeschlossen oder un­ terbrochen ist.
Wegen der vorstehend zum einzelnen Smart-Schalter bereits an­ geführten Nachteile, wie Erhöhung des Ruhestroms, findet die­ ses Konzept zur Open-Load-Diagnose jedoch wenig Anwendung. Angewendet wird vielmehr auch hier die relativ flächen- und kostenintensive Open-Load-Diagnose im eingeschalteten Zu­ stand.
Angesichts dieses Standes der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Open-Load-Diagnose der im Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. im Oberbegriff des Anspruchs 2 genannten Art sowie Smart-Schalter der im Oberbegriff des Anspruchs 4 bzw. des Anspruchs 11 genannten Art zu schaffen, die eine problemlose Open-Load-Diagnose mit einem minimalen Aufwand an externen Schaltungskomponenten bei geringem Strom­ verbrauch gewährleisten.
Gelöst wird diese Aufgabe hinsichtlich des Verfahrens durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 bzw. 2 und hin­ sichtlich der Smart-Schalter durch die kennzeichnenden Merk­ male des Anspruchs 4 bzw. 11.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Un­ teransprüchen angegeben.
Demnach besteht das gemeinsame Konzept der beiden Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens in der Aktivierung der Last­ erkennung ohne längerfristige Änderung des aktuellen Ist-Zu­ stands bzw. des jeweiligen Smart-Schalters, was dem Stromver­ brauch zugute kommt. Im Falle des erfindungsgemäßen Verfah­ rens zur Open-Load-Diagnose eines Mehrfach-Smart-Schalters wird erfindungsgemäß ungeachtet des Ein- oder Ausschaltzu­ stand des Mehrfach-Smart-Schalters eine selektive Diagnose gewährleistet, die zu einem effektiven und aussagekräftigen Prüfergebnis führt.
Erfindungsgemäß werden Smart-Highside-Schalter vorgeschlagen, die eine Integration des Schalters für die externe Last bzw. besonders bevorzugt eine Integration dieser Last vorsehen. Dadurch wird der Nachteil externer Komponenten, die mit einem entsprechenden Mehraufwand und einer Verteuerung des Systems verbunden sind, vermieden. Da der Schalter für die Lasterken­ nung bevorzugt als Transistor, insbesondere als Feldeffekt- oder Bipolartransistor ausgelegt ist, wird außerdem eine zu­ verlässige Trennung des zur Lasterkennung gehörigen Wider­ stands von der Versorgungsspannung und eine optimal kurze Ak­ tivierbarkeit der Lasterkennung gewährleistet. Der Ansteue­ rung dieses Transistors kommt die erfindungsgemäße Maßnahme zugute, ihn über die Steuerlogik mittels eines Zeitglieds an­ zusteuern, das für eine vorbestimmte Zeitdauer nach dem Ein- bzw. Ausschalten des Leistungstransistors aktiviert wird.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispiel­ haft näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Schaltbild eines Smart-Highside-Schalters mit kon­ ventionell aufgebauter Lasterkennungsschaltung,
Fig. 2 ein Mehrfach-Smart-Schalter mit konventionelle aufge­ bauter Lasterkennungsschaltung,
Fig. 3 eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Smart-Highside-Schalters,
Fig. 4 eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Smart-Highside-Schalters,
Fig. 5 Diagramme der relevanten Signale beim Betrieb des Smart-Highside-Schalters gemäß Fig. 3 bzw. 4,
Fig. 6 relevante Signaldiagramme beim Betrieb des in Fig. 2 gezeigten Mehrfach-Smart-Schalters, jedoch aufgebaut aus den erfindungsgemäßen Smart-Highside-Schaltern ge­ mäß Fig. 3 bzw. 4 zur Lasterkennung und nach dem Aus­ schalten dieses Smart-Schalters,
Fig. 7 relevante Signaldiagramme beim Betrieb des in Fig. 2 gezeigten Mehrfach-Smart-Schalters, jedoch aufgebaut aus den erfindungsgemäßen Smart-Highside-Schaltern ge­ mäß Fig. 3 bzw. 4 zur Lasterkennung und nach dem Ein­ schalten dieses Smart-Schalters, und
Fig. 8 eine Variante von Fig. 7 zur Erläuterung der erfin­ dungsgemäßen Open-Load-Diagnose bei einem Mehrfach- Smart-Schalter.
Der in Fig. 3 gezeigte erfindungsgemäße Smart-Highside-Schal­ ter entspricht bis auf die Lasterkennungsschaltung dem in Fig. 1 gezeigten und vorstehend erläuterten Smart-Highside- Schalter, weshalb die gleichen Teile mit denselben Bezugszif­ fern versehen sind, und sich eine Erläuterung dieses erfin­ dungsgemäßen Schalters bis auf die Lasterkennungsschaltung erübrigt.
Die Lasterkennungsschaltung bei dem in Fig. 3 gezeigten Smart-Highside-Schalter umfaßt ebenfalls den externen Wider­ stand ROL; dieser ist jedoch nicht über einen manuell zu be­ tätigenden Schalter S1 mit der Versorgungsspannung VBB ver­ bunden, sondern über einen Bipolartransistor oder vorzugswei­ se einen MOS-Transistor 12 der von der Steuerlogik 4 über ein Zeitglied 13 mit einer Zeitkonstanten von beispielsweise 200 µs gesteuert wird, so daß nur während dieser Zeitdauer die Lasterkennung über ein entsprechendes Statussignal er­ folgt. Ein Vorteil der derart konfigurierten Lasterkennungs­ schaltung besteht darin, daß die Ruhestromaufnahme der gesam­ ten Schaltung im statischen Zustand nicht höher als beim her­ kömmlichen Konzept ohne externen Widerstand ROL ist. Akti­ viert wird die Lastunterbrechungsschaltung erfindungsgemäß nach dem Ausschalten des Smart-Highside-Schalters 1 oder/und kurz (z. B. 1 ms) vor dessen Einschalten.
Fig. 4 zeigt eine Abwandlung der Ausführungsform von Fig. 3 insofern, als auf einen externen Widerstand ROL vollständig verzichtet ist, während der Bipolar- oder MOS-Transistor 12 von Fig. 3 durch einen Teil des Leistungstransistors 2 gebil­ det ist, nämlich durch den Transistor 2b. Der Leistungstran­ sistor 2 ist in diesem Fall als sogenannter Segment- bzw. Zellen-Transistor gebildet, wobei ein Teil seiner Segmente abgezweigt ist, um den Transistor 2b zu bilden. Das Verhält­ nis der Zellenzahl des Leistungstransistors 2 zum Transistor 2b beträgt beispielsweise 100 : 1 bis 1000:1.
Bei eingeschaltetem Smart-Highside-Schalter 1 sind beide Transistoren 2 und 2b eingeschaltet. Wenn am Eingang 5 ein Ausschaltsignal anliegt, wird zunächst der Leistungstransi­ stor 2, d. h. der größere Teil des in Zellen aufgebauten Ge­ samttransistors abgeschaltet. Der Transistor 2b repräsentiert nunmehr sowohl den Schalter S1 von Fig. 1 wie auch den exter­ nen Widerstand ROL dadurch, daß er in der Strombegrenzung be­ trieben wird. Dabei fließt ein geringerer Prüfstrom zur Er­ kennung einer eventuellen Lastunterbrechung als im Fall eines externen Widerstands um eine Statusmeldung auszugeben. Nach Ablauf einer Verzögerungszeit von beispielsweise 200 µs schaltet auch der Transistor 2b aus, um den Ruhestrom zu ver­ ringern, und um diesen wenig belastbaren Transistor nicht zu überhitzen.
Die entsprechenden Schaltdiagramme hierfür sind in Fig. 5 ge­ zeigt, wobei jeweils auf der X-Achse die Zeit und auf der Y-Achse die Amplitude der entsprechenden Signale aufgetragen ist. Dargestellt sind in Fig. 5 von oben nach unten das Ein­ gangssignal, das Ausgangssignal, der Laststrom, der Status bei Anlegen einer Last und der Status bei Lastunterbrechung.
Die vorstehend anhand von Fig. 3 und 4 abgehandelte Open- Load-Diagnose ist grundsätzlich auch beim Einschalten des Smart-Highside-Schalters 1 durchführbar. Dabei erfolgt jedoch ein stufenweises Einschalten von zunächst dem Transistor 2b, wobei nach einer bestimmten Verzögerungszeit auch der Lei­ stungstransistor 2 eingeschaltet wird.
Obwohl in Fig. 3 und 4 Smart-Schalter vom Highside-Typ ge­ zeigt sind, können Smart-Schalter vom Lowside-Typ entspre­ chend aufgebaut nach demselben Prinzip eingesetzt werden. Un­ wesentlich bei dem Konzept dieser Open-Load-Diagnose ist fer­ ner, ob bei Lastunterbrechung ein Statussignal mit L- oder H-Pegel ausgegeben wird.
Die in Fig. 3 bzw. 4 gezeigten und vorstehend erläuterten Smart-Highside-Schalter lassen sich vorteilhafterweise auch als Einzelschalter eines Mehrfach-Smart-Schalters verwenden, dessen Aufbau prinzipiell in Fig. 2 gezeigt ist, auf welche im Zusammenhang mit der Ausführungsform der in Fig. 3 und 4 gezeigten Einzelschalter im nachfolgenden bezug genommen wird, um das erfindungsgemäße Verfahren zur Open-Load-Diagno­ se bzw. zur Lastunterbrechungsdiagnose eines Mehrfach-Smart- Schalters zu erläutern.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Konzept wird hinsichtlich des Verfahrens zur Open-Load-Diagnose eines Mehrfach-Smart-Schal­ ters vorgeschlagen, das Statussignal bei ausgeschaltetem Smart-Schalter sowie unterbrochener Last nicht als L-(bzw. H-) Signal auszugeben, wie beim einleitend abgehandelten Stand der Technik, weil dadurch die Unterscheidbarkeit eventuell mehrerer fehlerhafter Kanäle erschwert wird. Vielmehr sieht das erfindungsgemäße Konzept vor, daß bei angeschlossener bzw. nicht unterbrochener Last der Status nach dem Ausschal­ ten des Mehrfach-Smart-Schalters wie bisher auf H (bzw. L) bleibt, wie in Fig. 6 gezeigt, die eine ähnliche diagrammati­ sche Abfolge der relevanten Signale des Smart-Schalters zeigt wie in Fig. 5.
Ist die Last unterbrochen, geht der Status für eine gewisse Zeit, beispielsweise 200 µs auf L (bzw. H) und wird an­ schließend wieder H (bzw. L). Erreicht wird dies durch Akti­ vieren der vorstehend anhand von Fig. 3 bis 5 erläuterten La­ sterkennung während dieser Zeitdauer. Das bedeutet, daß jeder einzelnen Smart-Highside-Schalter einzeln mit einem Prüfim­ puls von z. B. etwa 1 µs eingeschaltet wird. Nach dem Aus­ schalten läßt sich dann innerhalb der vorstehend genannten Zeitdauer von 200 µs feststellen, ob an den betreffenden Smart-Highside-Schalter eine Last angelegt ist oder nicht.
Die Auswertung ist dabei wesentlich einfacher als beim Stand der Technik, die ein Einschalten von bis zu n-1 Smart-High­ side-Schaltern vorsieht, um die Lasterkennung durchzuführen, da jeder Smart-Highside-Schalter erfindungsgemäß auf Lastun­ terbrechung selektiert werden kann. Die beim Stand der Tech­ nik auftretende übermäßige Strombelastung tritt deshalb beim erfindungsgemäßen Diagnoseverfahren nicht auf.
Das vorstehend anhand von Fig. 6 erläuterte Konzept kann auch beim Einschalten des Mehrfach-Smart-Schalters in Verbindung mit einer Einschaltverzögerung angewendet werden, wie in Fig. 7 durch die relevanten Signale schematisch gezeigt. Im ausge­ schalteten Zustand des Mehrfach-Smart-Schalters befindet sich auch hier der Status auf dem Pegel H (bzw. L) unabhängig vom Zustand der angeschlossenen Last. Sobald der Mehrfach-Smart- Schalter eingeschaltet ist, wird zunächst das Durchschalten des jeweiligen Leistungstransistors an den Ausgang 3 um bei­ spielsweise 200 µs verzögert. Während dieser Zeit wird der Status bezüglich der Lasterkennung aktiviert. Innerhalb die­ ser Zeitdauer von 200 µs kann damit die Lastunterbrechung mit Status L (bzw. H) erkannt werden. Auch bei dieser Variante der erfindungsgemäßen Diagnose kann eine Fehlererkennung se­ lektiv durchgeführt werden.
Auch bei den anhand von Fig. 6 und 7 erläuterten Diagnose- Konzepten ist es unerheblich, ob der Statuspegel L oder H ist. Außerdem läßt sich das gleiche Konzept sinngemäß auf Mehrfach-Smart-Schalter vom Lowside-Typ anwenden.
Eine abgewandelte Ausführungsform der anhand von Fig. 7 er­ läuterten Lastdiagnose ist anhand der relevanten Signale des Mehrfach-Smart-Schalters in Fig. 8 gezeigt. Demnach erfolgt die Lasterkennung vor dem Einschalten des Mehrfach-Smart- Schalters, indem das Durchschalten des Leistungstransistors 2 bezüglich dem am Eingang 5 anliegenden externen Steuersignal um beispielsweise 1 ms oder weniger verzögert wird. Wenn die­ ses Steuersignal den logischen Pegel L hat, befindet sich das Statussignal auf H bei angeschlossener Last und bei L ohne Last bzw. bei unterbrochener Last. Befindet sich hingegen das Eingangssignal auf H, ist der Status unabhängig vom Last zu­ stand stets H.
Dadurch wird erreicht, daß innerhalb von 1 ms, nachdem das Eingangssignal sich auf H geändert hat, die Änderung des Sta­ tussignals ausgewertet werden kann, während andererseits je­ doch noch kein Laststrom fließt. Durch Prüfsignale kleiner 1 ms lassen sich damit Lastunterbrechungen jedes Kanals bzw. jedes einzelnen Smart-Schalters selektieren, ohne daß stören­ de Stromimpulse im Lastkreis auftreten. Für das normale Ein- und Ausschalten hingegen ist die genannte Schaltverzögerung von etwa 1 ms vorhersehbar und kein Nachteil. Die relativ kurze Einschaltverzögerung kann entweder durch ein einfaches integriert es RC-Glied oder durch entsprechende Zählerketten realisiert werden.
Auch das in Fig. 8 gezeigte Diagnoseverfahren kann sinngemäß auf Mehrfach-Smart-Schalter vom Lowside-Typ angewendet wer­ den. Schließlich ist es bei dem dargestellten Konzept nicht wesentlich, ob die Diagnose im Fehlerfall L oder H ist.
Bezugszeichenliste
1
Smart-Highside-Schalter
2
Leistungstransistor
2
b Transistor
3
Treiberausgang
4
Schaltlogik, Steuerlogik
5
Eingangsanschluß
6
Statusausgang
7
Komparator
10
Mehrfach-Smart-Highside-Schalter
11
Leitung
12
Bipolar- oder MOS-Transistor
13
Zeitglied
30
Klemme
H, L Status
ROL
, ROLn
Widerstand
RL1
, RLn
Last
S1 Schalter
VBB
Versorgungsspannung

Claims (11)

1. Verfahren zur Open-Load-Diagnose bzw. Lastunterbre­ chungsdiagnose eines Smart-Schalters (1), an dessen Ausgang (3) eine Last (RL) angeschlossen ist, durch Auswerten des von seinem Lasttreiber-Ausgang (3) abge­ leiteten Last-Status beim Ausschalten des Smart-Schal­ ters (1), bei dem eine Lasterkennung für eine vorbe­ stimmte Zeitdauer nach dem Ausschalten aktiviert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Lasterkennung alterna­ tiv oder zusätzlich eine vorbestimmte Zeitdauer vor dem Einschalten aktiviert wird.
2. Verfahren zur Open-Load-Diagnose bzw. Lastunterbre­ chungsdiagnose eines Mehrfach-Smart-Schalters (10), be­ stehend aus mehreren Smart-Schaltern (1, . . ., n), an de­ ren Ausgängen Lasten (RL1, . . . RLn) angeschlossen sind, durch Auswerten deren Last-Status, wenn sämtliche Smart-Schalter (1, . . ., n) gleichzeitig ein- bzw. aus­ geschaltet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die La­ sterkennung für jeden einzelnen Smart-Schalter (1, . . ., n) nach dem Ausschalten bzw. vor dem Einschalten für eine vorbestimmte Zeitdauer aktiviert wird, ohne den jeweiligen Smart-Schalter (1, . . . , n) aus- bzw. einzu­ schalten.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die vorbestimmte Zeitdauer etwa 200 µs be­ trägt.
4. Smart-Highside-Schalter mit einer eingangsseitigen Schaltlogik (4), einem von dieser angesteuerten und an eine Versorgungsspannung (VBB) angeschlossenen Lei­ stungstransistor (2) zum Treiben einer externen Last (RL) über einen Treiberausgang (3) und einem Komparator (7) in Kombination mit einem Schalter und einem hochohmigen Widerstand (ROL), die zur Erzeugung eines Statussignals für eine Open-Load-Diagnose bzw. Lastun­ terbrechungsdiagnose zwischen die Versorgungsspannung (VBB) und den Treiberausgang (3) geschaltet sind, da­ durch gekennzeichnet, daß der Schalter einen Schalt- Transistor (2b, 12) aufweist, der in den Smart-High­ side-Schalter (1) integriert ist.
5. Smart-Highside-Schalter nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Schalt-Transistor (12) ein Feld­ effekt- bzw. Bipolartransistor ist.
6. Smart-Highside-Schalter nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ansteuerung des Schalt-Transi­ stors (2b, 12) ein von der Steuerlogik (4) gesteuertes Zeitglied (13) vorgesehen ist, das den Schalt-Transi­ stor (2b, 12) vor dem Einschalten bzw. nach dem Aus­ schalten des Leistungstransistors (2) für eine vorbe­ stimmte Zeitdauer aktiviert.
7. Smart-Highside-Schalter nach Anspruch 4, 5 oder 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Zeitdauer etwa 200 µs beträgt.
8. Smart-Highside-Schalter nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand (ROL) ein externer Widerstand ist.
9. Smart-Highside-Schalter nach einem der Ansprüche 4 bis 7, mit einem aus n Zellentransistoren bestehenden Lei­ stungstransistor (2), dadurch gekennzeichnet, daß der Schalttransistor (2b) aus m (m « n) der n Zellentran­ sistoren besteht und außerdem den Widerstand (ROL) bil­ det.
10. Smart-Highside-Schalter nach Anspruch 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Verhältnis der Zellenzahl des Leistungstransistors (2) zur Zellenzahl des Schalttran­ sistors (2b) zwischen 100 : 1 und 1000:1 beträgt.
11. Mehrfach-Smart-Schalter, bestehend aus mehreren Smart- Highside-Schaltern (1, . . ., n), deren Statussignale füh­ renden Statusleitungen gegebenenfalls mit Open-Drain- Anschluß zur Erzeugung eines gemeinsamen Statussignals miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß jeder dieser Smart-Highside-Schalter (1, . . ., n) ent­ sprechend einem der Ansprüche 4 bis 10 aufgebaut ist.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000067379A2 (de) * 1999-05-04 2000-11-09 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und vorrichtung zur open-load-diagnose einer schaltstufe
WO2006056232A1 (en) * 2004-11-26 2006-06-01 Freescale Semiconductor, Inc. Power switching apparatus with open-load detection
WO2008077439A1 (en) * 2006-12-22 2008-07-03 Freescale Semiconductor, Inc. Power supply switching apparatus with severe overload detection
EP3499721A1 (de) * 2017-12-13 2019-06-19 Ovh Schaltung und system zur implementierung einer stromversorgung mit konfiguration zur prävention von funken
WO2019121623A1 (de) * 2017-12-20 2019-06-27 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum überprüfen einer endstufe zum ansteuern einer last

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7808757B2 (en) 2004-09-28 2010-10-05 Freescale Semiconductor, Inc. Power switching apparatus with overload protection
US10338126B2 (en) 2016-04-15 2019-07-02 Infineon Technologies Ag Open load detection in output stages

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5138516A (en) * 1990-03-26 1992-08-11 Motorola, Inc. Fault sensing and driving system for output driver device
US5510950A (en) * 1994-10-05 1996-04-23 Ford Motor Company Method and circuit for controlling and monitoring a load

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5138516A (en) * 1990-03-26 1992-08-11 Motorola, Inc. Fault sensing and driving system for output driver device
US5510950A (en) * 1994-10-05 1996-04-23 Ford Motor Company Method and circuit for controlling and monitoring a load

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000067379A2 (de) * 1999-05-04 2000-11-09 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und vorrichtung zur open-load-diagnose einer schaltstufe
WO2000067379A3 (de) * 1999-05-04 2001-04-19 Siemens Ag Verfahren und vorrichtung zur open-load-diagnose einer schaltstufe
US6456156B1 (en) 1999-05-04 2002-09-24 Siemens Aktiengesellschaft Method and device for the open-load diagnosis of a switching stage
WO2006056232A1 (en) * 2004-11-26 2006-06-01 Freescale Semiconductor, Inc. Power switching apparatus with open-load detection
WO2008077439A1 (en) * 2006-12-22 2008-07-03 Freescale Semiconductor, Inc. Power supply switching apparatus with severe overload detection
US8040643B2 (en) 2006-12-22 2011-10-18 Freescale Semiconductor, Inc. Power supply switching apparatus with severe overload detection
EP3499721A1 (de) * 2017-12-13 2019-06-19 Ovh Schaltung und system zur implementierung einer stromversorgung mit konfiguration zur prävention von funken
WO2019121623A1 (de) * 2017-12-20 2019-06-27 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum überprüfen einer endstufe zum ansteuern einer last
US11828784B2 (en) 2017-12-20 2023-11-28 Robert Bosch Gmbh Method for checking an output stage for controlling a load

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