[發明專利]負載驅動裝置

有效

• 申請號: 201310370389.4
• 申請日: 2013-08-22
• 公開（公告）號: CN103633989B
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 三野潤一郎
• 申請（專利權）人: 日本特殊陶業株式會社
• 主分類號: H03K19/0175
• 分類號: H03K19/0175;G01R31/02
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙)11277
• 代理人: 劉新宇

技術領域

本發明涉及包括向阻抗性負載重復地施加脈沖電壓的脈沖驅動電路的負載驅動裝置。

背景技術

通常，例如，作為驅動阻抗性負載的負載驅動裝置，使用包括如下脈沖驅動電路的負載驅動裝置，其中，該阻抗性負載是諸如對主要由氧化鋯等的固體電解質體制成的氧傳感器的檢測元件進行加熱的加熱器等，以及該脈沖驅動電路的輸出端連接至一端接地的阻抗性負載的另一端，并且該脈沖驅動電路向阻抗性負載重復地施加脈沖電壓。在該負載驅動裝置中，可能會在脈沖驅動電路和阻抗性負載的連接路徑內相對于接地電位或電源電位發生短路、或者該連接路徑內的斷路等的異常。特別地，在相對于接地電位或電源電位發生短路的情況下，阻抗性負載的連續驅動會導致脈沖驅動電路出現故障。由于該原因，優選負載驅動裝置包括用于適當地檢測異常的發生的異常檢測部件。

例如，日本特開2006-308457公開了包括電平指定部件的控制裝置，其中該電平指定部件用于指定從驅動裝置到負載裝置的路徑中發生哪種短接(短路)。

發明內容

另一方面，在該負載驅動裝置中，隨著針對成本降低等的要求，與現有技術相比電路的組件數量的減少已得到發展。隨之，發現可能無法判斷現有技術能夠判斷出的以下情況的發生：脈沖驅動電路和阻抗性負載的連接路徑內的斷路；以及該連接路徑中的將脈沖驅動電路的輸出端和阻抗性負載的另一端相連接的第一連接路徑相對于電源電位的短路。具體地，例如，存在如下情況：在脈沖驅動電路的輸出端和接地電位之間設置有電容器，并且由于電路的組件數量的減少等，因而該電容器內所充電的電荷的放電路徑除了阻抗性負載以外不包括其它組件。在這種情況下，如果在脈沖驅動電路和阻抗性負載之間的連接路徑發生斷路的狀態下接通脈沖驅動電路，則脈沖驅動電路的輸出端和接地電位之間的電容器保持被充電，并且脈沖驅動電路的輸出端的輸出端電壓的電平固定為高電平。另一方面，即使連接路徑中的第一連接路徑相對于電源電位短路，同樣地，輸出端電壓的電平也固定為高電平。因此，在這些情況下，即使檢測到輸出端電壓固定為高電平的狀態，也無法將連接路徑內的斷路和相對于電源電位的短路區別開。由于該原因，在連接路徑中發生異常的情況下，無法適當地給出該異常的內容的通知。

本發明是考慮到上述問題而實現的，并且本發明的目的是提供一種包括向阻抗性負載重復地施加脈沖電壓的脈沖驅動電路的負載驅動裝置，并且該負載驅動裝置具有適當地檢測脈沖驅動電路與阻抗性負載的連接路徑中發生的異常的優勢。

根據本發明的方面，一種負載驅動裝置，用于驅動包括第二端和接地的第一端的阻抗性負載，所述負載驅動裝置包括：脈沖驅動電路，其具有連接至所述阻抗性負載的所述第二端的輸出端，用于向所述阻抗性負載重復地施加脈沖電壓，并且包括配置在所述輸出端和接地電位之間的電容器；電平檢測電路，用于檢測所述脈沖驅動電路的所述輸出端的輸出端電壓是處于高電平還是處于低電平；切換放電部件，用于通過將開關從非放電側切換至放電側來形成使所述電容器內所充電的電荷進行放電的放電路徑，其中在停止利用所述脈沖驅動電路進行的所述脈沖電壓的施加并且所述輸出端電壓維持為高電平的狀態下，在所述脈沖驅動電路和所述阻抗性負載之間的連接路徑內發生斷路的情況下，所述切換放電部件在足以使所述輸出端電壓從高電平改變為低電平的放電維持時間內將所述開關切換至所述放電側；放電后檢測部件，用于在所述開關返回至所述非放電側之后，利用所述電平檢測電路檢測所述輸出端電壓的電平；以及判斷部件，用于在所述放電后檢測部件檢測到低電平的情況下，判斷為所述連接路徑內發生斷路，并且在所述放電后檢測部件檢測到高電平的情況下，判斷為用于連接所述輸出端和所述阻抗性負載的所述第二端的第一連接路徑相對于電源電位發生短路。

如上所述，在脈沖驅動裝置的輸出端和接地電位之間設置有電容器的情況下、并且在除阻抗性負載以外不存在該電容器內所充電的電荷向著接地電位的放電路徑的情況下，可以使脈沖驅動裝置的輸出端上的輸出端電壓固定為高電平。

該負載驅動裝置包括切換放電部件，其中該切換放電部件用于通過將開關從非放電側切換至放電側來形成使電容器內所充電的電荷進行放電的放電路徑，并且在停止利用脈沖驅動電路進行的脈沖電壓的施加且輸出端電壓維持為高電平的狀態下在放電維持時間內將開關切換至所述放電側。在脈沖驅動電路和阻抗性負載之間的連接路徑內發生斷路的情況下，將切換放電部件的開關切換至放電側以使電容器中所充電的電荷經由放電路徑放電，因而脈沖驅動電路的輸出端電壓的電平下降為低電平。