專利名稱：用于檢測可與開關(guān)接頭連接的負載裝置的狀態(tài)的方法和電路裝置的制作方法
用于檢測可與開關(guān)接頭連接的負栽裝置的狀態(tài)的方法和電路裝置
本發(fā)明涉及一種方法和一種電路裝置，借助該電路裝置能夠診斷特別是與低側(cè)開關(guān)或高側(cè)開關(guān)連接的負載的狀態(tài)。
集成的功率開關(guān)通常是所謂的低側(cè)開關(guān)(Low-Side-Schalter),其中開關(guān)接頭(Schaltanschluss)多數(shù)情況下可通過功率晶體管被接通到預(yù)先給定的低的電位上。這用于控制與開關(guān)接頭連接的負載例如開關(guān)繼電器，所述開關(guān)繼電器必須接通特別大的電流或電壓。例如，低側(cè)開關(guān)將處于工作電壓電位的負載與地連接。在高側(cè)開關(guān)(High--Side-Schalter)中，相應(yīng)的開關(guān)接頭通過開關(guān)晶體管被置于預(yù)先給定的高電位，以便控制相應(yīng)的負載。例如，高側(cè)開關(guān)可以將處于地的負栽與工作電壓電位連接。為了確保相應(yīng)的電路裝置的電磁兼容性(EMV),通常必須將緩沖電容器連接到開關(guān)接頭上、。這,功率^開關(guān)^特別是用，汽車領(lǐng)域中。|
外，還希望識別出負載本身的可能的錯誤狀態(tài)。例如，在開路負栽狀態(tài)下在負栽例如繼電器的控制端子和功率開關(guān)的開關(guān)接頭之間的電連接可能會中斷。另外可想到，對于相應(yīng)的負栽存在開關(guān)接頭的短路、例如與地或者與電池供電電壓短路。
為了能夠識別出這些可能的錯誤，已知如下方法，即在相應(yīng)的開關(guān)晶體管的斷開狀態(tài)下將參考電位施加到開關(guān)接頭上，并測量電壓的時間
線，可;得出開路負;狀態(tài):如此診斷所存在的問題特別是！在相應(yīng)的
診斷時間期間由于電容器的再充電而引起的不利的漫長的時間過程，在該診斷時間結(jié)束之后才能對負載進行可靠的診斷。診斷時間也稱為"過濾時間(Filterzeit)"。
因此本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種用于檢測與開關(guān)接頭連接的負載的狀態(tài)的方法，其中過濾時間盡可能地短。
所述任務(wù)通過根據(jù)權(quán)利要求1的、用于檢測與開關(guān)接頭連接的負載裝置的狀態(tài)的方法得以解決。另外，具有權(quán)利要求10或11的特征的電路裝置也解決了所述任務(wù)。
據(jù)此規(guī)定一種用于檢測可與開關(guān)接頭連接的負載裝置的狀態(tài)的方法，其中開關(guān)接頭可與預(yù)先給定的開關(guān)電位耦接或去耦。在此，根據(jù)在開關(guān)接頭上的電壓降來識別出負載與開關(guān)接頭的連接、負載與開關(guān)接頭未連接、或者開關(guān)接頭與第一或第二開關(guān)電位之間的短路。在此，在開關(guān)接頭與預(yù)先給定的開關(guān)電位去耦的同時使得附加電流源與開關(guān)接頭連接。
優(yōu)選在開關(guān)接頭和第一開關(guān)電位之間設(shè)有電容器，借助該電容器來求得電壓降。
根據(jù)本發(fā)明暫時地接入附加電流源，該附加電流源例如輔助或加速與開關(guān)接頭連接的電容器的相應(yīng)的充電或放電。因此例如在開路負載情況下開關(guān)接頭快速地達到例如已知的診斷電位。
優(yōu)選將附加電流源與開關(guān)接頭連接預(yù)定的過濾時間間隔。在本方法的一種特別優(yōu)選的變型中，如果在開關(guān)接頭上測得的測量電位等于
(entspricht)診斷電位，將附加電流源/人開關(guān)接頭去除。診斷電位如下選擇，即例如在開路負載狀態(tài)的情況下診斷電位必須被測量電位經(jīng)過，
以便產(chǎn)生電位平衡或者確保存儲在電容器上的電荷的電荷平衡。優(yōu)選本方法具有如下方法步驟-使得負栽裝置與開關(guān)接頭去耦；-在開關(guān)接頭上施加參考電位；和
-特別是為了電容器的充電或放電，在調(diào)節(jié)電位和開關(guān)接頭之間接入附加電流源，直至在開關(guān)接頭上的測量電位等于診斷電位或者直至預(yù)先給定的過濾時間結(jié)束。
例如分接位于開關(guān)接頭上的測量電位，并將其與診斷電位相比較。如果預(yù)先給定的過濾時間間隔優(yōu)選如下選擇在過濾時間間隔內(nèi)，通過電容器的充電或放電，可利用所施加的參考電位和附加電流源使開關(guān)接頭置于參考電位，則會產(chǎn)生用于相應(yīng)的電路裝置的特別高的診斷頻率或
開關(guān)頻率，因為通過接入附加電流源可以實現(xiàn)電容器的特別快速的充電或放電。相應(yīng)的診斷電位在此可以如下選擇，即其在時間上在參考電位之前被測量電位達到。
在本方法的一種變型中，將負載裝置設(shè)置在開關(guān)接頭和作為預(yù)先給定的開關(guān)電位的地電位之間，開關(guān)接頭可通過可控開關(guān)與電池電位耦接。在此，在負栽裝置與電池電位去耦之后，如杲測量電位在過濾時間間隔內(nèi)處于預(yù)先給定的開路負載電位范圍內(nèi)，則檢測到負栽裝置與開關(guān)
6接頭和/或與地電位未連接。在這種為高側(cè)開關(guān)而設(shè)計的方法變型中，當(dāng)存在開路負栽狀況時，電容器特別是通過附加電流源快速放電，從而會在開關(guān)接頭上產(chǎn)生參考電位。診斷電位于是優(yōu)選位于參考電位之上。開路負載電位范圍于是可以定義為在上部的和下部的診斷電位之間的電壓。
在本方法的另 一種變型中，將負載裝置設(shè)置在開關(guān)接頭和作為預(yù)先給定的開關(guān)電位的電池電位之間，開關(guān)接頭可通過可控開關(guān)與地電位耦接。在此，在負載裝置與地電位去耦之后，如果測量電位在過濾時間間隔內(nèi)處于預(yù)先給定的開路負栽電位范圍內(nèi)，則檢測到負栽裝置與開關(guān)接頭和/或與電池電位未連接。
在該為低側(cè)開關(guān)而設(shè)計的方法變型方案中，電容器特別是通過附加電流源快速被放電，從而必定在開關(guān)接頭上出現(xiàn)參考電位。診斷電位則優(yōu)選位于參考電位之下。 一旦達到診斷電位，附加電流源就斷開并提供診斷結(jié)果。
用于檢測可連接在開關(guān)接頭和第一開關(guān)電位之間的負栽裝置的狀
態(tài)的電路裝置具有
-可控開關(guān)，其連接在開關(guān)接頭和第二開關(guān)電位之間；和
_連接在第一調(diào)節(jié)電位和開關(guān)接頭之間的第一電流源和連接在開關(guān)接頭和第二調(diào)節(jié)電位之間的第二電流源，其中在第一和第二電流源之
間在開關(guān)接頭上可分接(abgreifbar)參考電位；和
-附加電流源，其可被接入在第一調(diào)節(jié)電位和開關(guān)接頭之間。該電路裝置例如構(gòu)成高側(cè)開關(guān)，其可快速地診斷負載狀態(tài)。根據(jù)另 一實施方式，設(shè)置一種用于檢測可以與開關(guān)接頭連接的負載
裝置的狀態(tài)的電路裝置，其具有
-可控開關(guān)，其連接在開關(guān)接頭和第一開關(guān)電位之間；
-連接在第一調(diào)節(jié)電位和開關(guān)接頭之間的笫一電流源，和連接在
開關(guān)接頭和第二調(diào)節(jié)電位VP之間的第二電流源，其中在第一和第二電
流源之間在開關(guān)接頭上可分接參考電位；并且具有
-附加電流源，其可被接入在第一調(diào)節(jié)電位和開關(guān)接頭之間。在此，負栽裝置可連接在開關(guān)接頭和第二開關(guān)電位之間。這種擴展方案特別適合于同樣允許短的過濾時間并從而允許高的
7開關(guān)頻率的低側(cè)開關(guān)。優(yōu)選地，相應(yīng)的可控開關(guān)被實施為MOSFET、特別是P型或N型溝道的MOSFET。另外，第一和第二電流源和/或附加電流源優(yōu)選被實施為可接入的可控電流源。此外優(yōu)選設(shè)置有電容器，其連接在開關(guān)接頭和第一開關(guān)電位之間。
在一種特別有益的實施方式中，設(shè)置有與開關(guān)接頭耦接的控制裝置，其如下被設(shè)計，即實施本發(fā)明的、用于檢測可與開關(guān)接頭連接的負載裝置的狀態(tài)的方法。
在此，控制裝置有利地具有用于比較測量電位與診斷電位的比較裝置。
在一種有益的方案中，電路裝置被實施為集成的高側(cè)開關(guān)或低側(cè)開關(guān)，其中可控開關(guān)、第一和第二電流源、附加電流源和控制裝置集成地構(gòu)造在一個芯片上。
本發(fā)明的其它有益的方案是從屬權(quán)利要求以及下面所述的實施例的主題。
下面借助優(yōu)選的實施例對照附圖詳細說明本發(fā)明。圖中示出

圖1示出本發(fā)明的電路裝置的第一實施方式；圖2示出本發(fā)明的方法的一種變型；圖3示出電路裝置的第一實施方式的電壓曲線；圖4示出本發(fā)明的電路裝置的第二實施方式；圖5示出電路裝置的第二實施方式的電壓曲線；和圖6示出本發(fā)明的電路裝置的第三實施方式。在附圖中，只要未特別說明，相同的或相同功能的元件標(biāo)有相同的參考標(biāo)號。
在圖1中示出作為高側(cè)開關(guān)的電路裝置的第一實施方式，其用于檢測可與開關(guān)接頭連接的負栽裝置的狀態(tài)。電路裝置1具有控制輸入端12和開關(guān)接頭5。在開關(guān)接頭5上可連接負載裝置2，該負載裝置2例如連接在開關(guān)接頭5和第一開關(guān)電位(這里選為地電位GND)之間。在開關(guān)接頭5和地電位之間還連接有緩沖電容器3,該緩沖電容器緩沖電壓尖峰并從而確保高側(cè)開關(guān)的電磁兼容性。
設(shè)有構(gòu)造成功率MOSFET晶體管的可控開關(guān)4，該可控開關(guān)具有控制端子或柵極端子13和在源一及端子14和漏極端子15之間的可控制的區(qū)段(Strecke)。漏極端子15被連接到第二開關(guān)電位VBR，該第二開
8關(guān)電位例如具有汽車用電池的、由電池電壓導(dǎo)出的12伏特的電池電位 VBR。源極端子14與開關(guān)接頭5連接。通過高側(cè)開關(guān)1的控制輸入端 12,邏輯的控制信號CTR可與柵極端子13耦接，由此開關(guān)晶體管4使 得可控制的區(qū)段斷開或?qū)?，并因此引起開關(guān)接頭5與電池電位VBR 的耦接，或者在可控端子13上的邏輯低電平情況下引起去耦。負載裝 置2因此可耦接在地電位GND和電池電位之間。
為了在線路節(jié)點16上提供參考電位VREF,設(shè)有第一和第二電流源 6、 8。第一電流源6通過可控開關(guān)7連接在線路節(jié)點16和第一調(diào)節(jié)電 位VN之間。第二電流源8可借助可控開關(guān)9連接在線路節(jié)點16和第二 調(diào)節(jié)電位VP之間。開關(guān)7、 9受控制裝置22控制，使得在線路節(jié)點16 上施加恒定的參考電位VREF。為此控制裝置22被耦接到線路節(jié)點16, 并將控制信號CT1、 CT2輸出至開關(guān)7、 9。通常，第一調(diào)節(jié)電位VN被 置于0伏特、即地電位，第二調(diào)節(jié)電位VP處于5伏特的邏輯電平。在 第一和第二電流源6、 8具有相同大小的通常約為O.lmA的電流時，在 電流源6、 8接通的情況下，在線路節(jié)點16或開關(guān)接頭5上產(chǎn)生2.5伏 特的參考電位。另外，設(shè)有附加電流源10,該附加電流源可通過開關(guān) 11連接在第一調(diào)節(jié)電位VN和開關(guān)接頭5之間。在一個實施例中，該附 加電流源10的電流大小為20mA。
為了診斷負載裝置2是否可靠地與開關(guān)接頭5和地電位GND電連 接，主要實施在圖2中所示的方法步驟。
為了進行診斷，在第一步驟S1中通過控制信號CTR將晶體管4斷 開，即開關(guān)接頭5與電池電位VBR去耦。與晶體管4的斷開的同時， 在步驟S2中接通開關(guān)11,如果負載2已與開關(guān)接頭5分開，從而可以 通過附加電流源10將電容器3放電。這例如可以通過電機中的松線(lose Leitung)或汽車的束線來實現(xiàn)。另外開始過濾時間T,其確定用于診斷 的時間間隔。T例如這樣被選擇，使得在開路負栽情況下，其中接通附 加電流源10,在該過濾時間T內(nèi)電位V2可以出現(xiàn)在開關(guān)接頭5上。
在步驟S3中，作為測量電位VM測量位于開關(guān)接頭5上的電位， 并檢查該電位是否處于開路負載電位范圍V2-V1內(nèi)。例如，V2可以為 3伏特，Vl為2伏特。在此，可以由比較結(jié)果或測量電位VM的時間變 化過程確定例如是否存在開路負載錯誤，也就是說，負栽裝置2未與開 關(guān)接頭5連接。如果達到診斷電位V2,則在步驟S4中將附加電流源10斷開。在這種情況下，必定存在未連接的負栽2。但如果VM不在V2-V1 內(nèi)，則在步驟S5中檢查過濾時間間隔T是否結(jié)束。如果情況并非如此， 則重新執(zhí)行步驟S5。如果確定出過濾時間已結(jié)束且測量電位尚未接近診 斷電位V2,則可以得出結(jié)論不存在負載裝置的錯誤狀態(tài)。同時，在 過濾時間T結(jié)束之后在步驟S4中將附加電流源10斷開。在結(jié)束步驟 S6中輸出相應(yīng)的診斷結(jié)果。相反，如果導(dǎo)入步驟S4，則在步驟S6中診 斷出開路負栽錯誤。
圖3示意性地示出測量電位VM的可能的電壓曲線和附加電流源的 切換時間過程和過濾時間T。在Kto時，由此出發(fā)開關(guān)晶體管4將開 關(guān)接頭VM以及耦接于其上的負載裝置2接至電池電位VBR。為了進行 診斷，即為了確定負栽裝置2是否可靠地與開關(guān)接頭連接，在時間點to 將晶體管4斷開，即開關(guān)接頭5與電池電位VBR去耦。這通過控制信 號CTR來控制。同時，在線路節(jié)點16上存在由電流源6、 8所提供的 參考電位VREF。如果負載裝置2因干擾未與開關(guān)接頭5連接，則電容 器3必須首先被放電，直至在開關(guān)接頭5上出現(xiàn)2.5伏特的參考電位 VREF。
虛線的曲線VM0示出在沒有附加的電流源的情況下所測得的電壓 VM0的變化過程。電容器3在這種情況下非常緩慢地通過電流源6放電， 從而在時間點t2才出現(xiàn)參考電位VREF并可能識別出開路負載干擾。但 根據(jù)本發(fā)明，在去耦的同時通過開關(guān)11將附加電流源IO接入，這通過 控制信號CT3的變化曲線(見圖6)示出。由此，在開路負栽狀態(tài)下電 容器3可以明顯更快速地同樣通過附加電流源10放電，從而在明顯較 短的時間間隔t！之后VM已經(jīng)接近開關(guān)接頭5上的參考電位VREF并達 到診斷電位V2。這在圖3中用實線示出。因此在t,之后已經(jīng)可以將附 加電流源IO再次斷開，且在過濾時間T結(jié)束后輸出錯誤診斷。
過濾時間T被如下調(diào)節(jié)即在過濾時間T結(jié)束后，例如被實現(xiàn)為 6.8nF大小規(guī)格的電容器3在所有的三個電流源6、 8、 IO都接通的情況 下可靠地被放電，從而達到在V2和V1之間的開路負載電位范圍。因 此可以在明顯早于t2的時間點t0+T確定出是否存在開路負載狀況。
對于不存在錯誤狀態(tài)、即負載裝置3按規(guī)定與開關(guān)接頭5連接這種 情況，實際上在開關(guān)接頭5與電池電位VBR去耦的同時在時間點to在 開關(guān)接頭上產(chǎn)生地電位GND,因為電容器3立即通過負栽放電。因此如
10果在去耦之后測得電壓^^于VI，則可以認為沒有干擾。
相反，如果存在開關(guān)接頭5至電池電位VBR的短路，則即使在過濾 時間T結(jié)束之后在時間點h在開關(guān)接頭5上也不會產(chǎn)生低于V2的電位, 從而也能識別出這種錯誤狀況。
通過接入附加電流源10而朋顯縮短的、電容器3的放電時間允許 明顯提高的開關(guān)頻率，因為在時間點t!利用開關(guān)l通過對晶體管4的柵 極端子13的控制已經(jīng)可以又對電池電位進行耦接。通過僅在對可能存 在或不存在的錯誤進行診斷或檢測期間接入附加電流源10，還幾乎不產(chǎn) 生泄漏電流。在開關(guān)接頭5靜態(tài)地被斷開即去耦的情況下，對負載裝置 2的潛在可能的開路負載狀態(tài)進行檢測。但因為僅僅設(shè)計了電容器3的 充電電流或放電電流的非常短暫的提高，所以不存在通過由附加電流源 10所提供的電流對負載裝置2的供電的危險。
原則上也可以將用于檢測負載裝置狀態(tài)的本發(fā)明方法的前述變型 應(yīng)用于低側(cè)開關(guān)。在圖4中示意性地示出相應(yīng)的低側(cè)開關(guān)100的一種實 施方式。帶有診斷功能的低側(cè)開關(guān)100具有控制輸入端12和開關(guān)接頭5。 在開關(guān)接頭5和電池電位VBR之間連接有負栽裝置2。在開關(guān)接頭5和 地電位GND之間還連接有EMV緩沖電容器3。
作為可控開關(guān)4， MOSET晶體管設(shè)置有控制端子13、源極端子14 和漏極端子15,其中源極端子14與地GND連接，漏極端子15與開關(guān) 接頭5連接。通過將控制信號CTR經(jīng)由控制輸入端12耦合入到柵極端 子13上，可以將晶體管4斷開和導(dǎo)通，從而使得開關(guān)接頭5與地電位 耦接或去耦。
設(shè)置有第一和第二電流源6、 8,它們借助兩個由控制裝置22控制 的開關(guān)7、 9串聯(lián)地連接在第一調(diào)節(jié)電位VN和第二調(diào)節(jié)電位VP之間。 由此在兩個電流源6、 8之間可在線路節(jié)點16上分接受調(diào)節(jié)的參考電位 VREF。另外，可通過附加的開關(guān)11在開關(guān)接頭5和第二調(diào)節(jié)電位VP 之間連接附加電流源10,所述第二調(diào)節(jié)電位VP例如處于5伏特。
為了診斷負載裝置2實際上是否與開關(guān)接頭5連接，例如可以定期 地即周期性地以預(yù)先給定的過濾時間T、通過晶體管4的導(dǎo)通使得開關(guān) 接頭5與地電位GND去耦。因為相應(yīng)的高端或低側(cè)開關(guān)通常受脈寬調(diào) 制的信號控制，因此根據(jù)本發(fā)明的、過濾時間T的縮短是特別有利的， 因為由此可使用較小的脈寬并且從而可使用較快速的控制信號序列CTR，并且仍然可實現(xiàn)對負載狀態(tài)的診斷。
在圖5中示出可以在開關(guān)接頭5上被分接的測量電位的相應(yīng)的電壓 曲線和附加電流源的接通的時間過程和過濾時間T的時間過程。如對照 圖1和3所述，在時間點to通過控制信號CTR將開關(guān)4打開，也就是 說，在晶體管4的源極端子和漏極端子14、 15之間的可控區(qū)段變成高 阻的。如果已將負栽裝置2去除，則通過經(jīng)由開關(guān)7、 9將兩個電流源6、 8接入，必會在線路節(jié)點16或與其連接的開關(guān)接頭5上產(chǎn)生2.5伏特的 參考電位VREF。如果只有這兩個電流源6、 8激活，則產(chǎn)生測量電位的 標(biāo)有VMO的虛線的曲線，即在較晚的時間點t2，電容器通過電流源8 被充電了，從而在開關(guān)接頭5上產(chǎn)生VREF。
但根據(jù)本發(fā)明設(shè)置有附加電流源10,其在與GND去耦的同時通過 開關(guān)11與開關(guān)接頭5連接。由此產(chǎn)生測量電位VM的實線的過程曲線。 在明顯較早的時間點t！已經(jīng)在開關(guān)接頭5上出現(xiàn)診斷電位VKVREF， 因為附加電流源IO使得電容器3快速充電。過濾時間間隔T因此可以 明顯縮短。
第一和第二電流源6、 8的可能的大小約為O.lmA，其中短暫地接 入的附加電流源10可以是2mA的電流源。在電容器3的電容為6.8nF 時，則得到約為5kHz的診斷或開關(guān)頻率。
因此在測量電位處于VI和V2之間的范圍內(nèi)時可以得出開路負載 狀況。合適的值例如為V1=2V, V2=3V。如果在過濾時間間隔T期間在 開關(guān)接頭5與地電位GND去耦之后產(chǎn)生在VI和V2之間的范圍內(nèi)的電 壓，則識別出開路負載狀態(tài)。相反，如果在去耦之后開關(guān)接頭5短路至 地GND,則測量電位明顯低于Vl,即實際上為地電位GND。如果負載 裝置2按照規(guī)定在開關(guān)接頭5上保持沒有干擾，則在開關(guān)接頭5上產(chǎn)生 朝向VBR走向的測量電位VM。
圖6示出本發(fā)明的電路裝置的第三實施例。設(shè)計為高側(cè)開關(guān)的電路 裝置200主要具有與在圖1中所示的電路裝置1相同的元件。
另外設(shè)有控制裝置22,其具有比較器17和控制器20。比較器17 具有笫一輸入端18和第二輸入端19，其中第二輸入端19與參考電位 VREF連接。比較器17的第一輸入端18與開關(guān)接頭5連接。比較器17 提供比較結(jié)果CPR給控制器20,控制器20將控制信號CT1、 CT2、 CT3 提供給可控制地設(shè)計的開關(guān)7、 9、 11,以便使得第一和第二電流源6和
128以及附加電流源IO耦接。比較器n例如可以輸出比較結(jié)果CPR,即 測量電位VM大于、小于或等于診斷電位V2。
控制裝置16的控制器20分析該比較結(jié)果CPR,并將錯誤信號ER 提供給電路裝置200的錯誤輸出端21。控制裝置16在此如下設(shè)計，即 實施本發(fā)明的、用于檢測負載裝置2的狀態(tài)的、如對照圖l-3所述的方 法。
也可考慮控制裝置22帶有兩個比較器的實施方式，所述比較器將 測量電位分別與低的和高的診斷電位VI、 V2相比較。于是可確定，開 關(guān)接頭5上的測量電位VM是否處于開路負載電位范圍V2-V1上。在圖 6中示出相應(yīng)的可選擇的、帶有第一和第二輸入端18' 、 19'的比較器 17'，該比較器將第二比較結(jié)果CPR'提供給控制裝置20。第二輸入端 18'在此與低的診斷電位VI連接，第一輸入端18'與開關(guān)接頭5連接。
本發(fā)明的電路裝置特別是適合于集成在用于汽車領(lǐng)域的半導(dǎo)體芯 片，其中通常使用功率開關(guān)作為高側(cè)或低側(cè)開關(guān)。通過根據(jù)本發(fā)明接入 附加電流源，得到用于識別所設(shè)置的負載裝置的、例如開路負載狀態(tài)的 改善的診斷性能。
盡管已借助優(yōu)選的實施方式說明了本發(fā)明，但它并不局限于此，而 是可進行多重改型。所給出的電流大小和電壓僅僅是示例性的。另外可 考慮將多個相應(yīng)的高側(cè)或低側(cè)開關(guān)設(shè)計在一個集成的半導(dǎo)體組件上，其 中錯誤輸出端分別輸出相應(yīng)連接的負栽的狀態(tài)。本發(fā)明還易于實施，因 為附加的或暫時接入的電流源不會產(chǎn)生明顯的電路額外成本。
1權(quán)利要求
1. 用于檢測可與開關(guān)接頭(5)連接的負載裝置(2)的狀態(tài)的方法，其中所述開關(guān)接頭(5)可與預(yù)先給定的開關(guān)電位(GND，VBR)耦接和去耦，其中根據(jù)在所述開關(guān)接頭(5)上的電壓降來識別出所述負載裝置(2)與所述開關(guān)接頭(5)連接、所述負載裝置(2)與所述開關(guān)接頭(5)未連接、或者所述開關(guān)接頭(5)與第一或第二開關(guān)電位(GND，VBR)之間短路，并且其中在所述開關(guān)接頭(5)與所述預(yù)先給定的開關(guān)電位(GND，VBR)去耦的同時使附加電流源(10)與所述開關(guān)接頭(5)連接。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，借助連接在所述開關(guān)接 頭(5)和所述第一開關(guān)電位(GND)之間的電容器(3)來確定所述電 壓降。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，將所述附加電流源 (10)與所述開關(guān)接頭(5)連接預(yù)定的過濾時間間隔(T)。
4. 如權(quán)利要求1至3中任一項所述的方法，其特征在于，如果在所 述開關(guān)接頭(5)上測得的測量電位(VM)等于診斷電位(VI, V2)， 將所述附加電流源(10)從所述開關(guān)接頭去除。
5. 如權(quán)利要求1至4中任一項所述的方法，其特征在于，所述方法 具有如下方法步驟a) 使得所述負載裝置(2)與所述開關(guān)接頭(5)去耦；b) 在所迷開關(guān)接頭(5)上施加參考電位(VREF);以及c) 在調(diào)節(jié)電位(VN， VP)和所述開關(guān)接頭(5)之間接入附加電 流源(10),直至在所述開關(guān)接頭(5)上的測量電位(VM)等于診斷 電位(VI, V2)或者直至預(yù)先給定的過濾時間(T)結(jié)束。
6. 如權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征在于，還設(shè)有如下方法步驟d) 測量在所述開關(guān)接頭(5)上所存在的測量電位(VM);e) 將所述測量電位(VM)與所述診斷電位(VI, V2)進行比較。
7. 如權(quán)利要求1至6中任一項所述的方法，其特征在于，將所述負 載裝置(2)設(shè)置在所迷開關(guān)接頭(5)和作為預(yù)先給定的開關(guān)電位的地 電位(GND)之間，以及所述開關(guān)接頭(5)可借助可控開關(guān)(4)與電 池電位(VBR)耦接，其中在所述負栽裝置(2)與所述電池電位(VBR)去耦之后，如果所述測量電位(VM)在所述過濾時間間隔(T)內(nèi)處于 預(yù)先給定的開路負栽電位范圍(V2-V1 )中，則檢測到所述負載裝置(2) 與所述開關(guān)接頭和/或與所述地電位(GND)未連接。
8. 如權(quán)利要求1至6中任一項所述的方法，其特征在于，將所述負 載裝置(2)設(shè)置在所述開關(guān)接頭(5)和作為預(yù)先給定的開關(guān)電位(5) 的電池電位(VBR)之間，所述開關(guān)接頭可借助可控開關(guān)(4)與地電 位(GND)耦接，其中在所述負載裝置(2)與所述地電位(GND)去 耦之后，如果所述測量電位(VM)在所述過濾時間間隔(T)內(nèi)處于預(yù) 先給定的開路負栽電位范圍(V2-V1)中，則檢測到所述負載裝置(2) 與所述開關(guān)接頭(5)和/或與所述電池電位(VBR)未連接。
9. 如權(quán)利要求2至8中任一項所述的方法，其特征在于，所述預(yù)先 給定的過濾時間間隔(T)如下地選擇在所述過濾時間間隔(T)內(nèi)， 通過所述電容器(3)的充電或放電，借助所施加的參考電位(VREF) 和所述附加電流源(10)將所述開關(guān)接頭(5)置于所述參考電位(VREF)。
10. 用于檢測可連接在開關(guān)接頭(5)和第一開關(guān)電位(GND)之 間的負載裝置(2)的狀態(tài)的電路裝置(1, 200),其具有a) 可控開關(guān)(4),所述可控開關(guān)(4)連接在所述開關(guān)接頭(5) 和第二開關(guān)電位(VBR)之間；b) 連接在第一調(diào)節(jié)電位(VN)和所述開關(guān)接頭(5)之間的第一電 流源(6)和連接在所述開關(guān)接頭(5)和第二調(diào)節(jié)電位(VP)之間的第 二電流源(8)，其中在所述第一和第二電流源(6， 8)之間在所述開 關(guān)接頭(5)上可分接參考電位(VREF);以及具有c) 附加電流源(10),所述附加電流源(10)可接入在所述第一調(diào) 節(jié)電位(VN)和所述開關(guān)接頭(5)之間。
11. 用于檢測可與開關(guān)接頭(5)連接的負載裝置(2)的狀態(tài)的電 路裝置(100),其具有a) 可控開關(guān)(4),所述可控開關(guān)(4)連接在所述開關(guān)接頭(5) 和第一開關(guān)電位(GND)之間；b) 連接在第一調(diào)節(jié)電位(VN)和所迷開關(guān)接頭(5)之間的第一電 流源(6)和連接在所述開關(guān)接頭(5)和第二調(diào)節(jié)電位(VP)之間的第 二電流源(8),其中在所述第一和第二電流源(6， 8)之間在所述開 關(guān)接頭(5)上可分接參考電位(VREF);以及具有c)附加電流源(10),所迷附加電流源(10)可接入在所迷第二調(diào) 節(jié)電位(VP)和所述開關(guān)接頭(5)之間；其中所述負載裝置(2)可連接在所述開關(guān)接頭(5)和第二開關(guān)電 位(VBR)之間。
12. 如權(quán)利要求10或11所述的電路裝置(1， 100, 200)，其特征 在于，在所述開關(guān)接頭(5)和所述第一開關(guān)電位(GND)之間連接有 電容器(3)。
13. 如權(quán)利要求10至12中任一項所述的電路裝置(1， 100， 200), 其特征在于，所述可控開關(guān)(4)被實施為MOSFET、特別是P溝道或 N溝道MOSFET。
14. 如權(quán)利要求10至13中任一項所述的電路裝置(1， 100， 200), 其特征在于，所述第一、第二電流源(6, 8)和/或所迷附加電流源(10) 被實施為可接入的可控電流源。
15. 如權(quán)利要求10至14中任一項所述的電路裝置(200),其特征 在于，設(shè)置有與所述開關(guān)接頭(5)耦接的控制裝置(22),其被構(gòu)造 來實施如權(quán)利要求1至9中任一項所述的方法。
16. 如權(quán)利要求15所述的電路裝置(200),其特征在于，所述控 制裝置(22)具有至少一個用于比較所述測量電位(VM)與所述診斷 電位(VI, V2)的比較裝置(17)。
17. 如權(quán)利要求10至16中任一項所述的電路裝置(1, 100， 200), 其特征在于，所述電路裝置(l， 100， 200)被構(gòu)造為集成的高側(cè)開關(guān) 或低側(cè)開關(guān)，其中所述可控開關(guān)(4)、所迷第一和第二電流源(6， 8)、 所述附加電流源(10)和所迷控制裝置(22)集成地構(gòu)造在一個芯片上。
全文摘要
一種用于檢測可與開關(guān)接頭(5)連接的負載裝置(2)的狀態(tài)的方法，其中所述開關(guān)接頭(5)可與預(yù)先給定的開關(guān)電位(GND、VBR)耦接和去耦，其中根據(jù)在所述開關(guān)接頭(5)上的電壓降來識別出所述負載裝置(2)與所述開關(guān)接頭(5)連接、所述負載裝置(2)與所述開關(guān)接頭(5)未連接、或者所述開關(guān)接頭(5)與第一或第二開關(guān)電位(GND、VBR)之間短路，其中在所述開關(guān)接頭(5)與預(yù)先給定的所述開關(guān)電位(GND、VBR)去耦的同時使得附加電流源(10)與所述開關(guān)接頭(5)連接。
文檔編號G01R31/02GK101490571SQ200780023709
公開日2009年7月22日 申請日期2007年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月26日
發(fā)明者B·阿恩特, G·沃爾法思, M·韋爾, R·福斯特 申請人:歐陸汽車有限責(zé)任公司