本發(fā)明涉及電壓檢測(cè)裝置，特別是與檢測(cè)直流高壓的裝置有關(guān)。

背景技術(shù)：

電力轉(zhuǎn)換裝置具備：將由直流電源供給的直流電轉(zhuǎn)換為用于供給至旋轉(zhuǎn)電機(jī)等交流電負(fù)載的交流電的功能，或者將由旋轉(zhuǎn)電機(jī)發(fā)電的交流電轉(zhuǎn)換為用于供給至直流電源的直流電的電力轉(zhuǎn)換功能。為了發(fā)揮該電力轉(zhuǎn)換功能，電力轉(zhuǎn)換裝置包括具有開關(guān)元件的逆變電路，開關(guān)元件通過重復(fù)導(dǎo)通動(dòng)作、切斷動(dòng)作來進(jìn)行從直流電到交流電或者從交流電到直流電的電力轉(zhuǎn)換。

為了進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換的電力控制，需要檢測(cè)直流電源側(cè)的電壓值，通常電壓值的計(jì)量功能內(nèi)置于電力轉(zhuǎn)換裝置中。另外，電力控制的指令由與設(shè)為控制對(duì)象的高壓系統(tǒng)絕緣的低壓系統(tǒng)的控制電路進(jìn)行運(yùn)算。

在現(xiàn)有的直流高壓檢測(cè)方法中，多級(jí)地串聯(lián)分壓器，通過低壓系統(tǒng)的控制電路轉(zhuǎn)換為可計(jì)量的電壓。如果電阻值由于浪涌導(dǎo)致的電阻器的惡化等而變化的話，分壓后的電壓也變化，從而無法完成準(zhǔn)確的測(cè)量。由于如果無法完成準(zhǔn)確的直流高壓檢測(cè)的話，會(huì)擔(dān)心電動(dòng)機(jī)控制變得不穩(wěn)定或者成為電源模塊、電容器模塊的故障的主要因素，因此優(yōu)選地期望具有分壓器的異常診斷功能。

作為直流高壓檢測(cè)電路的異常診斷方式，已知有如下技術(shù)：根據(jù)電流傳感器中的電流測(cè)定值來運(yùn)算直流電壓值的變動(dòng)預(yù)測(cè)值，并與實(shí)際的直流電壓值相比較(例如參照專利文獻(xiàn)1)。然而，采用該方式的話，難以判斷直流高壓檢測(cè)電路中哪個(gè)部分出現(xiàn)故障，從而難以妥善地進(jìn)行故障部分的備份操作。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本專利特開2005-117756號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

本發(fā)明要解決的課題是，一邊進(jìn)行通常的測(cè)定，一邊對(duì)分壓器的狀態(tài)進(jìn)行診斷，從而提高可靠性。

解決課題的技術(shù)手段

為了解決上述課題，本發(fā)明所涉及的電壓檢測(cè)裝置包括：用于將檢測(cè)部的電壓分壓為第1分壓值的第1電阻體；以及測(cè)試模式插入電路部，其通過用于將所述第1分壓值分壓為第2分壓值的第2電阻體和開關(guān)元件來構(gòu)成，所述測(cè)試模式插入電路部被連接于與所述第1分壓值等電位的連接點(diǎn)，基于所述開關(guān)元件為導(dǎo)通時(shí)的所述第2分壓值檢測(cè)第1電阻體的狀態(tài)。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明，能夠診斷分壓器的狀態(tài)，從而提高可靠性。

附圖說明

圖1是本實(shí)施方式所涉及的具備測(cè)試模式插入電路510的電壓檢測(cè)裝置的電路框圖。

圖2是其他實(shí)施方式所涉及的具備測(cè)試模式插入電路510的電壓檢測(cè)裝置的電路框圖。

圖3是其他實(shí)施方式所涉及的具備測(cè)試模式插入電路510的電壓檢測(cè)裝置的電路框圖。

圖4是其他實(shí)施方式所涉及的具備測(cè)試模式插入電路510的電壓檢測(cè)裝置的電路框圖。

圖5是其他實(shí)施方式所涉及的具備測(cè)試模式插入電路510的電壓檢測(cè)裝置的電路框圖。

圖6(a)是在本實(shí)施方式所涉及的測(cè)試模式插入電路510中，與第1電阻體500的外殼電位側(cè)并聯(lián)地具有測(cè)試模式插入電路510的結(jié)構(gòu)。

圖6(b)是在本實(shí)施方式所涉及的測(cè)試模式插入電路510中，與第1電阻體500的外殼電位側(cè)串聯(lián)地具有測(cè)試模式插入電路510的結(jié)構(gòu)。

圖7是測(cè)試模式插入電路510以及511的驅(qū)動(dòng)情況下的第5波形圖。

圖8是測(cè)試模式插入電路510以及511的驅(qū)動(dòng)情況下的第1波形圖。

圖9是測(cè)試模式插入電路510以及511的驅(qū)動(dòng)情況下的第2波形圖。

圖10是測(cè)試模式插入電路510以及511的驅(qū)動(dòng)情況下的第3波形圖。

圖11是測(cè)試模式插入電路510以及511的驅(qū)動(dòng)情況下的第4波形圖。

具體實(shí)施方式

以下，使用附圖說明本發(fā)明的實(shí)施方式。

圖1是本實(shí)施方式所涉及的具備測(cè)試模式插入電路510的電壓檢測(cè)裝置的電路框圖。

直流電源10與電力轉(zhuǎn)換裝置的直流側(cè)連接，在電力轉(zhuǎn)換裝置驅(qū)動(dòng)交流電負(fù)載的情況下供給電力，在交流電負(fù)載發(fā)電的情況下經(jīng)由電力轉(zhuǎn)換裝置來充電。

切斷裝置11被插入至直流電源10與電力轉(zhuǎn)換裝置之間，在系統(tǒng)停止時(shí)或者異常時(shí)，切斷直流電源10與電力轉(zhuǎn)換裝置。

電容器模塊70與電力轉(zhuǎn)換裝置的直流側(cè)連接，并使由電力轉(zhuǎn)換裝置的工作產(chǎn)生的直流電壓變動(dòng)平滑化。

檢測(cè)對(duì)象電位(正極)12是逆變器的直流高壓部的正極電位。第1分壓值610是通過第1電阻體將檢測(cè)對(duì)象電位12分壓后的電壓。圖1所示的第1分壓值610表示開關(guān)元件530沒有導(dǎo)通的狀態(tài)下的電壓。

第2分壓值620是通過第1電阻體和第2電阻體520分壓檢測(cè)對(duì)象電位12后的電壓。圖1所示的第2分壓值620是開關(guān)元件530導(dǎo)通狀態(tài)下的電壓。

外殼電位14是成為作為運(yùn)算部的控制電路(未圖示)的基準(zhǔn)的(機(jī)殼)電位，該運(yùn)算部通過微型計(jì)算機(jī)等構(gòu)成。

第1電阻體500是用于將檢測(cè)對(duì)象電位12分壓為以外殼電位14為基準(zhǔn)的第1分壓值610的分壓電阻。

在診斷第1電阻體500的情況下，第2電阻體520與第1電阻體500形成合成分壓電阻。此外，第2電阻體520是用于通過與第1電阻體500形成合成分壓電阻來將檢測(cè)對(duì)象電位12分壓為以外殼電位14為基準(zhǔn)的第2分壓值620的電阻。

開關(guān)元件530是用于通過在診斷第1電阻體500的情況下導(dǎo)通來使第1電阻體500與第2電阻體520合成的開關(guān)。

測(cè)試模式插入電路510通過第2電阻體520與開關(guān)元件530構(gòu)成。測(cè)試模式插入電路510在診斷第1電阻體500的情況下使開關(guān)元件導(dǎo)通，由此使得第1電阻體500與第2電阻體520合成。此外，測(cè)試模式插入電路510是用于通過使第1電阻體500與第2電阻體520合成來生成第2分壓值620的電路。

對(duì)于檢測(cè)對(duì)象電位(負(fù)極)13、第1電阻體501、測(cè)試模式插入電路511、第2電阻體521、開關(guān)元件531、第1分壓值611、第2分壓值621來說也是相同的。

緩沖器40是將為正極側(cè)的第1分壓值610或者第2分壓值620作為正極側(cè)的分壓電壓60，并向運(yùn)算電路42與微型計(jì)算機(jī)45供給的電壓跟隨器。

緩沖器41是是將為負(fù)極側(cè)的第1分壓值611或者第2分壓值621作為負(fù)極側(cè)的分壓電壓61，并向運(yùn)算電路42與運(yùn)算電路43供給的電壓跟隨器。

運(yùn)算電路43以外殼電位14為基準(zhǔn)反轉(zhuǎn)相對(duì)于外殼電位14成為負(fù)電壓的負(fù)極側(cè)的分壓電壓61，并輸出負(fù)極電壓反轉(zhuǎn)檢測(cè)信號(hào)63。

運(yùn)算電路42取得正極側(cè)分壓電壓60與負(fù)極側(cè)分壓電壓61的差動(dòng)并運(yùn)算直流高壓的正極負(fù)極間的分壓電壓62。

運(yùn)算電路44對(duì)預(yù)先設(shè)定的過電壓閾值實(shí)施正極負(fù)極間的分壓電壓62的過電壓判定，并輸出過電壓檢測(cè)信號(hào)64。

對(duì)于微型計(jì)算機(jī)45，或者將直流高壓正極側(cè)的分壓電壓60直接輸入至A/D轉(zhuǎn)換端口，或者將運(yùn)算電路42的運(yùn)算結(jié)果即正極負(fù)極間的分壓電壓62輸入至A/D轉(zhuǎn)換端口，或者將運(yùn)算電路43的運(yùn)算結(jié)果即負(fù)極電壓反轉(zhuǎn)檢測(cè)信號(hào)63輸入至A/D轉(zhuǎn)換端口。

微型計(jì)算機(jī)45基于被輸入的各運(yùn)算結(jié)果生成電力轉(zhuǎn)換用的控制信號(hào)，并檢測(cè)直流高壓的至箱體的泄漏。此外，對(duì)于微型計(jì)算機(jī)45，將作為運(yùn)算電路44的運(yùn)算結(jié)果的過電壓檢測(cè)信號(hào)64輸入至通用數(shù)字端口，在判定為過電壓的情況下，微型計(jì)算機(jī)45調(diào)整控制信號(hào)以停止電力轉(zhuǎn)換工作。

進(jìn)而，微型計(jì)算機(jī)45從通用數(shù)字輸出端口(未圖示)輸出切換開關(guān)元件530和開關(guān)元件531的導(dǎo)通狀態(tài)的指令。

圖6(a)是在本實(shí)施方式所涉及的測(cè)試模式插入電路510中，與第1電阻體500的外殼電位側(cè)并聯(lián)地具有測(cè)試模式插入電路510的結(jié)構(gòu)。

第1電阻體500是用于將檢測(cè)對(duì)象電位12分壓為以基準(zhǔn)電位14為基準(zhǔn)的第1分壓值610的分壓電阻。第1分壓值610被輸入至內(nèi)置于控制電動(dòng)機(jī)的微型計(jì)算機(jī)45中的A/D轉(zhuǎn)換器，并作為用于控制電動(dòng)機(jī)的控制常數(shù)而使用。

測(cè)試模式插入電路510通過第2電阻體520與開關(guān)元件530構(gòu)成，通過使開關(guān)元件530導(dǎo)通使得第1電阻體500與第2電阻體520合成，從而生成第2分壓值620。

在沒有導(dǎo)通開關(guān)元件530的情況下，只有第1電阻體500成為對(duì)檢測(cè)對(duì)象電位12進(jìn)行分壓的電阻，分壓電壓為第1分壓值610。之后，將導(dǎo)通開關(guān)元件530的狀態(tài)設(shè)為診斷狀態(tài)，將沒有導(dǎo)通開關(guān)元件530的狀態(tài)設(shè)為非診斷狀態(tài)。

根據(jù)本實(shí)施方式，能夠根據(jù)第1電阻體500的電阻值與第2電阻體520的電阻值唯一地計(jì)算正常狀態(tài)下的第1分壓值610與第2分壓值620的比率。在第1電阻體500的電阻值發(fā)生異常的情況下的第1分壓值610與第2分壓值的比率變?yōu)榕c正常狀態(tài)下的第1分壓值610與第2分壓值的比率不同的值(參照數(shù)式1以及數(shù)式2)。

(數(shù)式1)開關(guān)元件530非導(dǎo)通時(shí)：R2/(R1+R2)

(數(shù)式2)開關(guān)元件530導(dǎo)通時(shí)：(R2//R3)/(R1+R2//R3)

將第1分壓值610與第2分壓值620輸入至微型計(jì)算機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換器，并運(yùn)算比率。在該比率和由第1電阻體500的電阻值與第2電阻值520的電阻值決定的比率不同的情況下，能夠診斷第1電阻體500為異常。(或者也可以根據(jù)第1分壓值610推定第2分壓值620，并與測(cè)定出的第2分壓值620比較。)

由此，可以診斷第1電阻體500的電阻值異常，從而提高提高壓檢測(cè)裝置的測(cè)定可靠性。

另外，圖1所示的緩沖電路部40是用于將由第1電阻體500和第2電阻體520構(gòu)成的分壓電路與后段的運(yùn)算電路40、微型計(jì)算機(jī)45分離的電路。如果假設(shè)緩沖電路部40的輸入阻抗是與分壓電路的電阻值相比能夠無視的大小的話，則與緩沖電路部40后段的電路無關(guān)，能夠僅通過緩沖電路部40前段的電路常數(shù)計(jì)算分壓值。將測(cè)試模式插入電路510配置于緩沖電路部40的前段，由此形成第1電阻體500與第2電阻體520的合成電阻，并可以通過所述的手法診斷第1電阻體500的電阻值異常。

通常，直流高壓的正極負(fù)極間的分壓電壓62作為驅(qū)動(dòng)交流電負(fù)載的參數(shù)而被使用，直流高壓正極側(cè)的分壓電壓60與負(fù)極電壓反轉(zhuǎn)檢測(cè)信號(hào)63是為了檢測(cè)直流高壓的至殼體的泄漏等診斷目的而被使用。以下說明不對(duì)正極負(fù)極間的分壓電壓60產(chǎn)生影響地診斷分壓器的狀態(tài)的方法。

在圖1所示的結(jié)構(gòu)中，R1P＝R1N＝R1，R2P＝R2N＝R2，R3P＝R3N＝R3，緩沖電路40以及41和運(yùn)算電路42的增益為1。此外，能夠無視開關(guān)元件530、531的導(dǎo)通狀態(tài)的ON電阻與非導(dǎo)通狀態(tài)的漏電流、緩沖器40、41或者運(yùn)算電路42的漏電流。另外，直流高壓和外殼電位之間不發(fā)生本結(jié)構(gòu)以外的泄漏。在使開關(guān)元件530為導(dǎo)通而開關(guān)元件531為非導(dǎo)通的情況下，直流高壓10與正極負(fù)極間的分壓電壓62的比率K0使用數(shù)式3表示。

(數(shù)式3)

此處，在R1>>R2、R1>>R3時(shí)，也就是即使使開關(guān)元件530、630的狀態(tài)變化，也認(rèn)為外殼電位14與直流高壓的電位的相關(guān)的差異足夠小的時(shí)候，直流高壓10與正極側(cè)的分壓電壓60的比率K1使用數(shù)式4，直流高壓10與負(fù)極側(cè)的分壓電壓61的比率K2使用數(shù)式5來表示。

(數(shù)式4)

(數(shù)式5)

另一方面，在使開關(guān)元件530為非導(dǎo)通而使開關(guān)元件531為導(dǎo)通的情況下，直流高壓10與正極側(cè)的分壓電壓60的比率為K2，直流高壓10與負(fù)極側(cè)的分壓電壓61的比率為K1。

即使切換使開關(guān)元件530與開關(guān)元件531中的某一方為導(dǎo)通，另一方為非導(dǎo)通的操作，由于正極負(fù)極間的分壓電壓62始終是K1+K2不變，因此不會(huì)影響對(duì)交流電負(fù)載的驅(qū)動(dòng)。

此外，由于比率K1、K2是由電路常數(shù)唯一地決定的，因此通過微型計(jì)算機(jī)45診斷切換開關(guān)元件530的狀態(tài)所導(dǎo)致的正極側(cè)的分壓電壓60的變動(dòng)是否遵循該比率是第1電阻體500的診斷。同樣地，通過觀測(cè)開關(guān)元件531的狀態(tài)的切換所導(dǎo)致的負(fù)極側(cè)反轉(zhuǎn)檢測(cè)信號(hào)63的電壓變動(dòng)，第2電阻體的診斷變得可能。

在R1>>R2、R1>>R3的條件下，能夠看作K0＝K1+K2，但嚴(yán)格上來說不一樣。也需要根據(jù)使用條件注意并研究直流高壓10與外殼電位14的相關(guān)關(guān)系。

圖8是測(cè)試模式插入電路510以及511的驅(qū)動(dòng)情況下的第1波形圖。圖8的上段的波形是圖1所示的正極側(cè)的分壓電壓60的波形，此處的一般分壓值是開關(guān)元件530為導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)的電壓值。

圖8的中段的波形是圖1所示的負(fù)極側(cè)的分壓電壓61的波形，此處的一般分壓值是開關(guān)元件531為導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)的電壓值。圖8的下段的波形表示圖8的上段的波形與中段的波形合成后的波形。

運(yùn)算電路42至44以及微型計(jì)算機(jī)45是通過比較由電壓檢測(cè)電路測(cè)定出的電壓與預(yù)先設(shè)定的任意的過電壓檢測(cè)閾值來檢測(cè)過電壓的電路。通過測(cè)試模式插入電路510和511使分壓比變化(或者注入規(guī)定的電壓)，由此即使實(shí)際電壓(一般分壓值)沒有達(dá)到過電壓檢測(cè)級(jí)別，也能夠使測(cè)定電壓達(dá)到過電壓檢測(cè)級(jí)別。由此，能夠?qū)嶋H上沒有成為過電壓的狀態(tài)地確認(rèn)過電壓檢測(cè)電路是否在正常工作。

圖9是測(cè)試模式插入電路510以及511的驅(qū)動(dòng)情況下的第2波形圖。

第1測(cè)試模式電路部是與對(duì)直流高壓的正極與基準(zhǔn)電位之間的電壓進(jìn)行分壓的電路連接并使正極側(cè)檢測(cè)電路的分壓值變化的電路。

第2測(cè)試模式電路部是與對(duì)直流高壓的負(fù)極與基準(zhǔn)電位之間的電位進(jìn)行分壓的電路連接并使負(fù)極側(cè)檢測(cè)電路的分壓值變化的電路。

例如，在通過第1測(cè)試模式電路部使正極側(cè)檢測(cè)電路的分壓值絕對(duì)值以變小的方式變化時(shí)，通過第2測(cè)試模式電路部使負(fù)極側(cè)檢測(cè)電路的分壓值絕對(duì)值以變大的方式變化。以變化量相同的方式設(shè)定第1測(cè)試模式電路的電阻值與第2測(cè)試模式電路的電阻值，由此測(cè)試模式插入時(shí)的正極側(cè)檢測(cè)結(jié)果與負(fù)極側(cè)檢測(cè)結(jié)果的差動(dòng)運(yùn)算值與測(cè)試模式插入前相同，使不對(duì)差動(dòng)運(yùn)算結(jié)果產(chǎn)生影響的診斷變得可能。

圖10是測(cè)試模式插入電路510以及511的驅(qū)動(dòng)情況下的第3波形圖。圖11是測(cè)試模式插入電路510以及511的驅(qū)動(dòng)情況下的第4波形圖。

在間隔了從第1測(cè)試模式電路插入測(cè)試模式開始到來自第1測(cè)試模式電路的測(cè)試模式插入被反映于分壓值為止的相當(dāng)于動(dòng)作延遲的時(shí)間之后，從第2測(cè)試模式電路插入測(cè)試模式，在間隔了從解除來自第2測(cè)試模式電路的測(cè)試模式插入開始到第2測(cè)試模式電路的測(cè)試模式解除被反映于分壓值為止的相當(dāng)于動(dòng)作延遲的時(shí)間之后，解除來自第1測(cè)試模式電路的測(cè)試模式。

如此，能夠抑制在以分壓值絕對(duì)值變小的方式作用的插入電路的輸出變化完之前，以分壓值絕對(duì)值變大的方式作用的插入電路的輸出變化而使差動(dòng)運(yùn)算值變?yōu)楦咧?，從而防止測(cè)試模式插入所導(dǎo)致的過電壓檢測(cè)的誤檢測(cè)。

圖2是其他實(shí)施方式所涉及的具備測(cè)試模式插入電路510的電壓檢測(cè)裝置的電路框圖。由于與圖1標(biāo)記相同附圖編號(hào)的結(jié)構(gòu)具有同樣的功能，因此省略說明。

濾波電路46從正極側(cè)的分壓電壓60去除由測(cè)試模式插入電路510產(chǎn)生的高頻分量并供給至微型計(jì)算機(jī)45。濾波電路47從正極側(cè)的分壓電壓60去除透過測(cè)試模式插入電路510所導(dǎo)致的變動(dòng)而由此成為高頻的分量并供給至微型計(jì)算機(jī)45。

濾波電路48從負(fù)極電壓反轉(zhuǎn)檢測(cè)信號(hào)63去除由測(cè)試模式插入電路610產(chǎn)生的高頻分量并供給至微型計(jì)算機(jī)45。濾波電路49從負(fù)極電壓反轉(zhuǎn)檢測(cè)信號(hào)63去除透過測(cè)試模式插入電路610所導(dǎo)致的變動(dòng)而由此成為高頻的分量并供給至微型計(jì)算機(jī)45。

圖7是測(cè)試模式插入電路510以及511的驅(qū)動(dòng)情況下的第5波形圖。第1濾波電路46是設(shè)定了使得從測(cè)試模式插入電路510插入的脈沖衰減成未被后段的微型計(jì)算機(jī)45(或者運(yùn)算電路42至44)檢測(cè)到的狀態(tài)的濾波常數(shù)的濾波電路。

第2濾波電路47是設(shè)定了使得從測(cè)試模式插入電路510插入的脈沖以能夠被后段的微型計(jì)算機(jī)(或者運(yùn)算電路)檢測(cè)的狀態(tài)透過的濾波常數(shù)的濾波電路。

由此，在插入了測(cè)試模式時(shí)，能夠同時(shí)測(cè)定與沒有插入的情況相比沒有變化的值以及因?yàn)椴迦攵兓闹怠?/p>

圖3是其他實(shí)施方式所涉及的具備測(cè)試模式插入電路510的電壓檢測(cè)裝置的電路框圖。

檢測(cè)對(duì)象電位(正極)12是逆變器的直流高壓部的正極電位。第1分壓值610是通過第1電阻體對(duì)檢測(cè)對(duì)象電位12進(jìn)行分壓后的電壓。在圖3的結(jié)構(gòu)中是指開關(guān)元件530為導(dǎo)通狀態(tài)下的電壓。

第2分壓值620是通過第1電阻體500與第2電阻體520對(duì)檢測(cè)對(duì)象電位12進(jìn)行分壓后的電壓。在圖3的結(jié)構(gòu)中是指開關(guān)元件530為不導(dǎo)通狀態(tài)下的電壓。

外殼電位14是成為控制電路的基準(zhǔn)的(機(jī)殼)電位。第1電阻體500是用于將檢測(cè)對(duì)象電位12分壓為以外殼電位14為基準(zhǔn)的第1分壓值610的分壓電阻。在診斷第1電阻體500的情況下，第2電阻體520與第1電阻體500形成合成分壓電阻。第2電阻體520是用于通過與第1電阻體500形成合成分壓電阻來將檢測(cè)對(duì)象電位12分壓為以外殼電位14為基準(zhǔn)的第2分壓值620的電阻。

開關(guān)元件530是用于通過在診斷第1電阻體500的情況下設(shè)為非導(dǎo)通而使第1電阻體500與第2電阻體520合成的開關(guān)。

測(cè)試模式插入電路510由第2電阻體520和開關(guān)元件530構(gòu)成。測(cè)試模式插入電路510在診斷第1電阻體500的情況下將開關(guān)元件530設(shè)為非導(dǎo)通，由此使第1電阻體500與第2電阻體520合成。此外，測(cè)試模式插入電路510是用于通過使第1電阻體500與第2電阻體520合成而生成第2分壓值620的電路。另外，也可以在診斷第1電阻體500的情況下使開關(guān)元件530導(dǎo)通，在非診斷時(shí)為非導(dǎo)通。

檢測(cè)對(duì)象電位(負(fù)極)13關(guān)于第1電阻體501、測(cè)試模式插入電路511、第2電阻體521、開關(guān)元件531、第1分壓值611、第2分壓值621也是相同的。

在圖3的結(jié)構(gòu)中，R1P＝R1N＝R1，R2P＝R2N＝R2，R3P＝R3N＝R3，緩沖器40、41以及運(yùn)算電路42的增益為1。此外，能夠無視開關(guān)元件530、531的導(dǎo)通狀態(tài)的ON電阻與非導(dǎo)通狀態(tài)的漏電流、緩沖器40、41或者運(yùn)算電路42的漏電流。另外，直流高壓和外殼電位之間不發(fā)生本結(jié)構(gòu)以外的泄漏。在使開關(guān)元件530為導(dǎo)通而使開關(guān)元件531為非導(dǎo)通的情況下，直流高壓10與正極負(fù)極間的分壓電壓62的比率K3使用數(shù)式6表示。

(數(shù)式6)

此處，在R1>>R2、R1>>R3時(shí)，也就是即使使開關(guān)元件530、531的狀態(tài)變化，也認(rèn)為外殼電位14與直流高壓的電位的相關(guān)的差異足夠小的時(shí)候，直流高壓10與正極側(cè)的分壓電壓60的比率K4使用數(shù)式7，直流高壓10與負(fù)極側(cè)的分壓電壓61的比率K5使用數(shù)式8來表示。

(數(shù)式7)

(數(shù)式8)

另一方面，在使開關(guān)元件530為非導(dǎo)通、使開關(guān)元件531為導(dǎo)通的情況下，直流高壓10與正極側(cè)的分壓電壓60的比率為K5，直流高壓10與負(fù)極側(cè)的分壓電壓61的比率為K4。

即使切換使開關(guān)元件530與開關(guān)元件531中的某一方為導(dǎo)通，使另一方為非導(dǎo)通的操作，由于正極負(fù)極間的分壓電壓62始終是K4+K5不變，因此不會(huì)影響對(duì)交流電負(fù)載的驅(qū)動(dòng)。

此外，由于比率K4、K5是由電路常數(shù)唯一地決定的，因此將通過微型計(jì)算機(jī)45診斷切換開關(guān)元件530的狀態(tài)所導(dǎo)致的正極側(cè)的分壓電壓60的變動(dòng)是否遵循該比率成為第1電阻體500的診斷。同樣地，通過觀測(cè)開關(guān)元件531的狀態(tài)的切換所導(dǎo)致的負(fù)極側(cè)反轉(zhuǎn)檢測(cè)信號(hào)63的電壓變動(dòng)，第2電阻體的診斷變得可能。

圖6(b)是在本實(shí)施方式所涉及的測(cè)試模式插入電路510中，與第1電阻體500的外殼電位側(cè)串聯(lián)地具有測(cè)試模式插入電路510的結(jié)構(gòu)。圖6(a)與圖6(b)標(biāo)記相同編號(hào)的結(jié)構(gòu)是具有相同功能的電路元件。

根據(jù)圖6(b)的實(shí)施方式，能夠根據(jù)第1電阻體500的電阻值與第2電阻體520的電阻值唯一地計(jì)算正常狀態(tài)下的第1分壓值610與第2分壓值620的比率。第1電阻體500的電阻值發(fā)生異常情況下的第1分壓值610與第2分壓值620的比率是和正常狀態(tài)下的第1分壓值610與第2分壓值620的比率不同的值(參照數(shù)式9和數(shù)式10)。

(數(shù)式9)開關(guān)元件530非導(dǎo)通時(shí)：(R2+R3)/(R1+R2+R3)

(數(shù)式10)開關(guān)元件530導(dǎo)通時(shí)：R2/(R1+R2)

將第1分壓值610與第2分壓值620輸入至微型計(jì)算機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換器，并運(yùn)算比率。在該比率和由第1電阻體500的電阻值與第2電阻值520的電阻值決定的比率不同的情況下，能夠診斷第1電阻體500為異常。

由此，可以診斷第1電阻體500的電阻值異常，從而提高壓檢測(cè)裝置的測(cè)定可靠性。

圖4是其他實(shí)施方式所涉及的具備測(cè)試模式插入電路510的電壓檢測(cè)裝置的電路框圖。在圖4中，開關(guān)元件530的動(dòng)作和圖3相同的，開關(guān)元件531的動(dòng)作與圖1、圖2是相同的。

在圖4的結(jié)構(gòu)中，R1P＝R1N＝R1，R2P＝R2N＝R2，緩沖器40、41以及運(yùn)算電路42的增益為1。此外，能夠無視開關(guān)元件530、531的導(dǎo)通狀態(tài)的ON電阻與非導(dǎo)通狀態(tài)的漏電流、緩沖器40、41或者運(yùn)算電路42的漏電流。另外，直流高壓和外殼電位之間不發(fā)生本結(jié)構(gòu)以外的泄漏。

通常，使開關(guān)元件530為導(dǎo)通，使開關(guān)元件531為非導(dǎo)通，由此將直流高壓10與正極負(fù)極間的分壓電壓62的比率K6設(shè)為數(shù)式11的狀態(tài)。

(數(shù)式11)

此處，設(shè)為R1>>R2、R1>>R3P、R1>>R3N。在同時(shí)將開關(guān)元件530從導(dǎo)通切換為非導(dǎo)通，將開關(guān)元件531從導(dǎo)通切換為非導(dǎo)通時(shí)，正負(fù)極間的分壓電壓62沒有變化的條件是由數(shù)式12給出的。

(數(shù)式12)

以使數(shù)式12成立的方式?jīng)Q定R3P與R3N的電阻值，由此即使在將開關(guān)元件530從導(dǎo)通切換為非導(dǎo)通，將開關(guān)元件531從導(dǎo)通切換為非導(dǎo)通的情況下，正負(fù)極間的分壓電壓62也沒有變化，能夠不影響對(duì)交流電負(fù)載的驅(qū)動(dòng)地實(shí)施正極側(cè)的第1電阻體500以及負(fù)極側(cè)的第1電阻體501的診斷。

圖5是其他實(shí)施方式所涉及的具備測(cè)試模式插入電路510的電壓檢測(cè)裝置的電路框圖。由于與圖2標(biāo)記相同附圖編號(hào)的結(jié)構(gòu)具有同樣的功能，因此省略說明。

圖5是正極側(cè)的測(cè)試模式插入電路510的連接點(diǎn)不是外殼電位14而是任意的內(nèi)部電源的例子。通常是使開關(guān)元件530為非導(dǎo)通，通過設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)而注入電壓，由此能夠升高正極側(cè)的分壓電壓60。如此即使不施加直流高壓也能夠診斷后段的緩沖器、運(yùn)算電路。

符號(hào)說明

10…直流電源、11…切斷裝置、12…檢測(cè)對(duì)象電位、13…檢測(cè)對(duì)象電位、14…外殼電位、15…任意的內(nèi)部電源、40…緩沖電路、41…緩沖電路、42…運(yùn)算電路、43…運(yùn)算電路、44…運(yùn)算電路、45…微型計(jì)算機(jī)、46…濾波電路、47…濾波電路、48…濾波電路、49…濾波電路、60…正極側(cè)的分壓電壓、61…負(fù)極側(cè)的分壓電壓、62…正極負(fù)極間的分壓電壓、63…負(fù)極電壓反轉(zhuǎn)檢測(cè)信號(hào)、64…過電壓檢測(cè)信號(hào)、70…電容器模塊、500…第1電阻體、501…第1電阻體、510…測(cè)試模式插入電路、511…測(cè)試模式插入電路、520…第2電阻體、521…第2電阻體、530…開關(guān)元件、531…開關(guān)元件、610…第1分壓值、611…第1分壓值、620…第2分壓值、621…第2分壓值。