JPS58500046A - 誘導負荷などと共に使用するドライバ回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 誘導負荷などと共≦二使用するドライバ回路発明の背景 発明の分野 本発明は、誘導負荷を駆動させるための回路に関するものであり、更（二具体的 （二云うと誘導（インダクテイブ）ソレノイドデバイスを動作させるため流入（ ｉｎ−ｒｕｓｈ　）および持続電流レベル駆動信号を供給するためのモノンリツ ク集積回路（−関する。

先行技術の説明 磁界を発生させることＣ二よって動作されるソレノイドは、技術上一般に知られ ている。磁界は、誘導磁界コイルを介して電流を流させること（二よって発生さ れる。ソレノイドを利用する大部分の応用（二おいては、先づ最初に磁界コイル 両端（二最大電圧を与えて、電流がそこを通ってピーク振幅値Ｃ二までランプ（ ｒａｍｐ）できるようにし、その振幅の値がそのコイルの時定数によってのみ制 限されるようにすることが望ましい。例えば、電子燃料噴射装置は、自動車エン ジンの動作と計時された（　ｔｉｍ＠ｄ）関係で弁（ｖａｔｖｅ）を開閉する誘 導コイルを具えたソレノイドから構成される噴射器弁を有する。従って、エンジ ンの適切なシリンダは、エンジン点火サイクルの適切な順序（ν−クンス）で適 切な燃料混合物を供給されることができる。従って、電磁弁を駆動させるため燃 料噴射装置Ｃ二相いる場菅Ｃ二も、又は電子噴射装置Ｃ二相いられる場合Ｃ二も 誘導磁界コイルの磁気特性の故に、ピーク振幅値にまでランプ（ｒａｍｐ　）す る電流Ｃ二よってひとたび磁界が設定されると、磁界の維持に必要な電流は少な くてすむ。

従って、弁をできるだけ早く開くため（二は、コイル内における急速な電流ビル ドアップ（ｂｕｉｔｄｕｐ　）が必要となる。

しかし、弁が最初に開かれた後Ｃ二は、弁を開かれた状態（二維持するために低 下した又は持続するレベルの電流を印加することができる。この持続電流レベル は、適当な時間関係で弁が急速Ｃ二閉ぢるようζ二考慮されており、また同時（ 二、弁の過熱を防止するの（二役立つ。若しそうでないと、成る期間だけ維持さ れるより高いレベルの電流により反対のことが発生するに至る。

燃料噴射装置を含むすべての先行技術とまでは言わないが大部分の先行技術はド ライバ回路と別個のパワーデバイスを興える。この個別パワーデバイスは、例え ば噴射器弁と別個のセンス抵抗との間に直列（二結菅されている。動作すると、 七ノリシック集積回路であるドライバ回路は、エンジン動作と計時された（　ｔ ｉｍｅｄ　）関係で入力信号により駆動され、エンジンサイクルζ二おいて適当 な順序で個別パワーデバイスをターンオンし、最大流入電流が弁を開くことがで きるようＣ：する。ひとたびピーク電流レベルに達すると、センス抵抗両端に生 じた電圧は、通常トライバ回路Ｃ二おける基準電圧セットと比較されて、誘導コ イルを介する界磁電流を持続レベルＣ二まで減少させるために個別パワーデバイ スへの駆動を低下させる。

誘導ドライバシステムの部品価格を減少させるために、単一のモノリシック集積 回路チップ上にドライバ回路、パワーデバイスおよびセンス抵抗を有することが 好ましい。

発明の要約 従って、本発明の目的は、誘導負荷における電流を制御するためのシステムを提 供することである。

本発明のもう１つの目的は、多値レベル（ｍｕｔｔｉｌａマｅｔ）駆動電流を負 荷Ｃ二与えるための単一の集積ドライバ回路を提供することである。

本発明の更にもう１つの目的は、多値レベル電流駆動を誘導負荷に与え、オンチ ップ熱保護を含む単一の集積トライバ回路チップを提供することである。

本発明の更シーもう１つの目的は、誘導コイルを有する燃料噴射器を駆動させる ドライバ回路を提供することである。

本発明の更にもう１つの目的は、多値レベル電流を誘導負荷に与えるためのドラ イバ回路として機能し、集積化した電力スイッチとしてのみ機能するようにプロ グラム可能であるＴ”Ｌコンパチブル集積回路を提供することである。

上記の目的およびその他の目的（二従って、負荷電流を供給するための負荷電流 センス回路を含み負荷電流に比例する量を検知（センス）テる電力段から構成さ れ、多値レベル電流を負荷（二与える集積回路が提供されている。

センスされた負荷電流は、基準電流源Ｃ二より発生された第１内部発生基準電流 と比較器（二より比較されるので、前記比較器は、センスされた負荷電流がＩＪ １基準電流を表わす場合には前記電力段Ｃ二供給される駆動信号を減少させ、更 （二基率電流源からの電流を最低値（二減少させ、それ（二より負荷電流は前記 最低基準電流値を表わす一部レベル、（二まで低下する。

本発明の１つの特徴として、プログラマブル回路が具えられており、この回路は 、第１の応用では、若し負荷電流が前記第１基準電流を表わす値に達しなければ 、所定の時間的間隔後に負荷電流を低下した一部しベルＣ＝まで減少させるよう Ｃ二人力信号を受信するのに適合されている。第２の応用では、プログラマブル 回路の入力が集積回路の入力（二接続され、それＣ二よって集積回路ははシ一定 の電流を与える電流スイッチとして機能する。

図面の簡単な説明 １８１図は、本発明の負荷ドライバ回路の実施例を説明するための部分的な概略 ブロック図である。

第２Ａ図〜第２Ｄ図は、本実施例の動作を理解するのに役立つ波形を図示した波 形である。

第３図は、本発明の実施例の完全な概略図である。

詳細説明 第１図をみると、本発明の好ましい実施例の一般的動作を説明するため、本発明 の負荷ドライバ回路１０がブロック図形式Ｃ二て示されている。破線輪郭図形式 （：で示しであるように、内部電力段を具えるドライバ回路は、モノリシック集 積回路形式で組み立てるの砿二適している。

図示されているよう（二、出力端子１２は、外部誘導コイル１４の一方の端子に 接続することができ、このコイルの他方の端子は電位源ｖＢＡＴ　に接続されて いる。抵抗負荷はドライバ回路１０（二よって駆動可能であることが理解される 。例えば、誘導コイル１４が燃料噴射装置の一部である場合Ｃ二は、ｖＢＡＴは バッテリ電圧であり、誘導コイル１４はそこを導通する電流に応答して磁界を発 生させ、理解されるようＣ二燃料噴射器装置の噴射器弁を動作させるのに利用さ れる。従って、本発明においては、自動車エンジンの動作と計時された関係にお いて発生する入力信号は入力端子１６（二印加され、誘導コイル１４両端（二生 じる磁界に応答して弁を開閉させる。後述するようＣ二、入力信号に応答して七 ノリシック回路の内部電力段又はデバイス１８は完全Ｃ二導通されるので、最大 ランプ電流が誘導コイル１４を通って発生する。更に詳しく後述するように、本 発明と先行技術との根本的な差異は、電力デバイス１８と大地基準（ｇｒｏｕｎ ｄ　ｒｅｆ＠ｒｅｎｅｅ　）との間Ｃ二直列（＝結合されているセンス抵抗２０ を通る電流が、基準抵抗２２を通る電流と比較され、誘導コイル１４を通る電流 を所定のピーク振幅値に制限することである。

従って、入力端子１６（＝印加される入力信号（第２Ｂ図参照）に応答して時間 ｔ１において低レベル状態から高レベル状態に切換わると、比較器２６は、トラ ンジスタ２８のペース（二ベース駆動を与え、また双安定基準回路２４を第１状 態に置いて抵抗２２を介する第１基準電流を供給する出力信号を発生させる。従 って、抵抗３０経由でＶＢＡＴ　に応答して動作電位源ｙＯＯが端子３２シニ供 給される。と、電力デバイス１８への駆動信号は、トランジスタ２８のコレクタ ーエミッタ通路を介して与えられる。

従って電力デバイス１８は、駆動信号（二よって飽和状態に駆動され、誘導コイ ル１４両端（二最高電圧がおかれるよう（ニジてそこを通る電流が最高限度にラ レブするよう（二するが、この最高限度は基準抵抗２２を通って双安定基準電流 手段又は双安定基準回路２４によって与えられる基準電流４二はゾ等しい。これ が第２ａ図の時間ｔ１とｔ２の間に示されている。上述の時間的間隔中、双安定 基準回路２４からの出力は比較器２６によって第１最高レベルに維持される。誘 導コイル１４を通る電流がピーク振幅値Ｃ二連すると、この状態は抵抗２ｏの両 端でセンスされるので、比較器３４は、トランジスタ２８かられきへそれる電源 電流の状態を変更さ七、それと同時に双安定回路２４の状態を変更させる。この 結果回路２４の出力Ｃ二おける電流はより低いレベル又は持続レベル（二減少し 、それによって誘導コイル１４を導通する電流は時間ｔ２およびｔ３−ｔ４の間 （二本されるよう（二速やかＣ二この持続レベルに減少する。時間ｔ４において 回路１０への入力信号は低レベル状態になり、この状態はドライバ回路をターン オフさせるので、誘導コイル１４を通る電流は零レベルまで減少する。従って、 本発明が先行技術回路と異なる点の１つは、誘導コイル１４を通って生じた電流 はドライバ回路内で与えられる内部電流と参照されるが、先行技術回路は、セン ス抵抗両端（＝生じる電圧の電圧レベルを電流基準とではなく内部的に又は外部 的Ｃ二発生した電圧基準と比較することであるということが直ちに理解される。

抵抗２０および２２は、これらの部品がモノリシック回路内に一緒に配置されて いることを示すために破線輪郭内に示されている。従って、これら２つの部品が 同じような材料、例えばトランジスタ２８のエミッタを作るのに用いられたのと 同じ材料で組み立てられていると、これら２つの抵抗は同じプロセス変化および 温度特性を有する。従って、ピーク電流レベルと接続電流レベルとの間のシステ ムのスイッチング特性は、これら２つの抵抗の両端に生じる電圧の絶対的機能（ ａｂｓｏｔｕｔｅ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ）ではない。更（二、抵抗値を調節（ｔｒ ｉｍ）することＣ二よって、好ましい実施例に従って製造される製品集積回路間 のプロセスおよび温度の変動はなくなる。代表的には、第２ａ図（二本すように ピーク電流レベルと持続電流レベルの比率は４：１である。

回路１０への入カレペルは、トランジスタートランジスタ論理回路（ＴＴＬ）と 両立し得るので、その回路はＴＴＬ論理回路ととも（二剤いることができること を示すためにバイアス電圧３６が示されている。

過度の電力が、パワーデバイスＣ二おいて消費されると、回路１０を停止させる ためパワーデバイス１８における電力消費をセンスするための熱停止回路３８が 示されている。従って集積回路の損傷が防止される。

さそ第３図をみると、好ましい実施例のドライバ回路１０が完全に詳細（二本さ れている。図示されているよう（二、第１図の部品と同じ部品は同一数字で１照 されている。第３図のドライバ回路１０は、その全部品が単一のモノリシック集 積回路チップ（二組み込まれていることを示すため（＝破線輪郭形式のなか（二 含めて示されている。

上述したよう（二、ｖＣＣ端子３２はバッテリなどの動作電位源ζ二結合されて いる。ツェナーダイオード４０が端子３２と大地基準端子４２との間（二備えら れており、この端子４２は大地基準電位Ｃ二接続するよう（二適合されている。

ツェナーダイオード４０はドライバ回路１０用動作電位を所定の電圧レベルに制 限し、゛負荷ダンプ（ｔｏａｄ（ｄｕｍｐ　）　’過渡からドライバ回路を保護 する。若しツェナーダイオード４０がなければ、一般（二理解されているように ドライバ回路１０が自動車の燃料噴射装置Ｃ二利用されて１％合、負荷ダンプが 発生するであろう。

正常な動作では、バッテリ電圧源は＄２Ｃ図Ｃ二示二本ウニホゾ１２ポルト（＝ 等しいので、ドライバ回路１０は、入力端子１６（二供給される入力信号（第２ ｂ図参照）に応答し、出力端子１２ｉ＝おいて前述したように誘導コイル１４を 駆動させる。従って、低レベル状態にある入力信号（二より、そのペースを抵抗 ４６を介して入力端子１６に結合させているトランジスタ４４は、非導通状態に 維持される。しかし、入力信号が高レベル状態（二移行すると、トランジスタ４ ４は、抵抗４６および４８を介して導通レベル状態（ニバイアスされる。従って 、低入力レベル状態では、その各々のベース電極を抵抗５６．５８および６０を 介してトランジスタ４４のコレクタに結合させているトランジスタ５０．５２お よび５４は、抵抗６２を介して電源からバイアスされて導通状態（二なる。従っ て、トランジスタ５０．５２および５４のコレクタは大地電位近傍Ｃ二なる。こ の状態では、トランジスタ５０のコレクタは、トランジスタ６６および６８およ び関連抵抗からなるラッチ回路６４をリセットするよう（二動作する。トランジ スタ６６は非導通状態Ｃ二維持され、それ（二よってノード７０において取出さ れるラッチ回路の出力Ｃ二おいて１論理零”を供給する。従ってリセットモード では、双安定基準回路２４ζ二結合されているラッチ回路６４の出力は後述する ようＣ二基準源（回路）を第１状態（二重いて、ノード７２におけるその出力（ 二おいて第１電流レベルを抵抗２２（＝与える。

ラッチ回路６４がリセット状態Ｃ二なると、そのペースが抵抗７６を介してラッ チの出力に結合されている双安定基準回路２４のトランジスタ７４は非導通状態 に維持され、この状態はダイオード７８を順バイアスさせる。

そのエミッタがそれぞれ抵抗８８−９４を介して電源端子３２（；結合されてい るトランジスタ８０，８２，８４および８６は、定電流源として機能し、それら の各コレクタ（二おいて振幅値Ｉの電流を供給する。従ってダイオード７８が順 バイアスされると、振幅値４１１二等しい電流が出力ツードア２（二おいて供給 され、抵抗２２を介して４■の基準電流を生じさせる。抵抗２２を介するこの基 準電流は、トランジスタ９乙のペース（二おける基準電圧即ち比較器３４の非反 転入力を発生させる。同時ζ二、導通状態（二あるトランジスタ５２は、トラン ジスタ２８からベース電流駆動を失わせ（５ｉｎｋ　ａｗａｙ　）でトランジス タ２８を非導通状態に維持する。トランジスタ２８は電力段１８のトランジスタ ９Ｂおよび１００とともＣ二三重トランジスタダーリントン電力増幅器を形成し 、トランジスタ２８が導通されると出力１２において最大電流駆動を与える。

トランジスタ２８が非導通状態（二なると、出力端子１２４二おいて出力電流は 与えられない。従って、第２ａ図に示すようも＝、時間的間隔ｔ１ｔ＝おいては 、出力電流は出力端子１２におい１与えられない。

入力信号が高レベル状態（二なる時間ｔ１Ｃおいて、トランジスタ４４は導通し て、トランジスタ５０．５２および５４をターンオフさせる。トランジスタ５２ が非導通状態になると、トランジスタ２８は解放（ｒｅ１８ａ＠ｅ　）され、ペ ース電流駆動が、トランジスタ１０２および１０４からそこＣ二与えられ、これ らのトランジスタ１０２および１０４は、そこへ、のベース電流源としてイ動く 。従って、トランジスタ２８は導通状態（二なり、電力増幅器１８は駆動されて 飽和状態（二なり、第２ａ図の時間的間隔ｔ１−ｔ２の間に示すよう（二出力端 子１２（二おいて最大出力電流を供給する。一般シ二理解されているようＣ二、 電力増幅器１８は、各マルチエミッタと直列に接続されている個々の安定抵抗Ｒ ６を有するマルチエミッタトランジスタにより集積回路形式として実現さｔよう 。例えば、電力増幅器１８は、１０４のエミッタとそれぞれの安定抵抗Ｒｂを有 するパワーデバイスから構成されてもよい。従って、１０４の安定抵抗が一般的 に１０６１＝おいて示されるように用いられるならば、出力端子１２（Ｚおいて 供給される総出力電流の等量−が各抵抗を通って導通する。従って、安定抵抗の うちの１つ、岬も抵抗２０は、出力端子１２において与えられる電流をセンスし 、出力端子１２（二おける電流が所定のピーク振幅値に何時達したかを決定する ためＣ二、この電流と基準抵抗２２を通って供給される基準電流とを比較するの Ｃ二使用してもよい。

振幅値４Ｉの電流が出カフ２（二与えられる状態ζ二双安定基準回路（源）２４ がなること（二より、基準電圧は、基準抵抗２２両端に発生し、トランジスタ９ ６は、電流が電流源トランジスタ１０８からそこへ与えられる場合に導通するに 至る。センス抵抗２０を通る電流が抵抗２２を通る電流以下である限り（：おい ては、トランジスタ１１０は、ダイオード１１４とトランジスタ１１６からなる 電流ターンアラウンド回路１１２を介して導通する。トランジスタ１１８は、ト ランジスタ１２０および１２２が非導通であるから非導通状態にある。ダイオー ドとしてトランジスタ１１８と１２２の間に直列（二接続され、コレクタ出力を 非導通になっているトランジスタ１２４のベースに接続させているトランジスタ １２０によりトランジスタ１２４は非導通状態に維持され、そこではそのコレク タは１論理１”状態になる。従って、トランジスタ１２０が非導通状態Ｃ二なる と、トランジスタ６８は上述したように非導通状態に維持される。

ドライバ回路１ｏは、出力端子１２（二おいて発生する電流が時間ｔ２において ピーク振幅値（二連する時、即ち電流のピーク振幅値が双安定基準源（回路）２ ４の出カフ２において与えらする電ｆｊ１１．にはゾ等しくなる時まで上述した 状態に留っている。この時に、出力端子１２における出力電流が基準電源２４の 出力において供給される電流値より大きくなろうとすると、比較器増幅器３４の 利得はトランジスタ１１６ならびにトランジスタ１１０を速やかＣ１非導通状態 Ｃ：するの（二十分なほど大きい。トランジスタ１１６が非導通状態になると、 トランジスタ１１８はトランジスタ１０８から駆動されて、直列に接触さ牡てい るトランジスタ１２０および１２２とともＣニトランジスタ１０８を導通させる 。トランジスタ１２２が導通状態Ｃ二なると、トランジスタ２８へのベース電流 駆動が低下し、パワーデバイス１８への電力駆動を低下させる。従って、時間的 間隔ｔ２およびｔ３（第２＆図）の間屯二、出力端子法により双安定基準電源２ ４によって設けられる。トランジスタ１２０が導通状態になると、電流が抵抗１ ２８を介してトランジスタ１２０のコレクタから供給される。この結果トランジ スタ１２４は導通状態になり、ラッチ回路６４のセット端子Ｃ二１論理０＃をお き、トランジスタ６８を非導通状態にする。トランジスタ６８が非導通状態にな ると、トランジスタ７４は導通してダイオード７８を逆バイアスさせる。従って ダイオード７８が逆バイアスされると、トランジスタ８６は出力ツードア２（二 おいて電流出力を与えるが、その値は今や工（二すぎない。従って、基準抵抗２ ２両端の電圧は４の係数（ファクター）Ｃ二より減少され、この結果出力端子１ ２における電流は、調節（ｔｒｉｍ）ネットワーク１２６およびセンス抵抗２０ の両端に生じる電圧（これは比較器６４のトランジスタ１１０のベースへ供給さ れる）が、双安定基準電源２４の出力からの低下した電流駆動（二より基準抵抗 ２２両端Ｃ二発生した新たな基準電圧に等しくなる時まで減少されるよう（ニす る。出力端子１２からの出力は、ドライバ回路１０の入力端子１６へ供給される 入力信号が上述したよう（二低しベ廠状態≦二移行しラッチ回路６４をリセット し再びダイオード７８を順バイアスし、ペース電流駆動をトランジスタ５２のコ レクターエミッタパスを介してトランジスタ２８から分路する時間ｔ４まで一部 口保たれている。

基準抵抗２２とセンス抵抗２０を集積回路内に一緒Ｉ：おき、これら２つの抵抗 を同じ半導体材料で作ること（二よって、ドライバ回路１０は、ドライバ回路を 含む集積回路の温度変動（二関係なく機能する。また、比較器３４の反転入力と パワーデバイス１８を含むパワートランジスタの多重エミッタとの間（二抵抗調 節ネットワークを用いることによって、プロセス変動はリンクＡをレーザー、又 はその他の手段により選択的に開くことによって除去することができる。従って 、ドライバ回路１０が切換えられるピーク振幅値は、出力端子１２における出力 電流を監視し、リンクＡを選択的に開けて所望のレベルに調節する（　ｔｒｉｍ ）ことによって生産中にセットされる。従って、個々の集積回路チップ間のプロ セス変動は生産調節（ｐｒｏｄｔ＋ｅｔｉｏｎ　ｔｒｉａｕｎｉｎｇ）　！二よ り除去される。

電源電位がドライバ回路１ｏへ供給される場合、ドライバ回路１０が確実（二機 能するよう（二するため（＝、トランジスタ１３２と電流ミラー構成で接続され ているダイオード１３０を含むスタートアップ（ｓｔａｒｔｕｐ　）回路が備え られている。従ってドライバ回路１０がターンオンされると、抵抗１３４を介し て電源レールに接続されているダイオード、１３０は直ちに導通状態になり、ト ランジスタ１３２をターンオンさせる。トランジスタ１３２が導通状態になると 、コレクターエミッタバスはトランジスタ１３６のための電流源を与えトランジ スタ１３６を導通状態（二する。

トランジスタ１６６が導通状態（二なると、トランジスタ１３８　、１４０およ び１４２と関連トランジスタ１４４および１４６を含む電流源はバイアスアップ されて、理解されているように、電源トランジスタ８０−８６　、１０２　、１ ０４ｔｄよび１０８を通る電流をセットする。ドライバ回路１ｏが上述したよう （ニバイアスアップされて動作しはじめると、ダイオード１３０とトランジスタ １３２を含むターンオン回路は、トランジスタ１０８からリード１４８を介して トランジスタ１３２のエミッタζ二至るフィードバック（二より非活性となり、 このトランジスタ１３２をリヤットオフする。

トランジスタ１３８　、１４０　、１４２から成る基準電流源は、周知のΔφ基 準電流源であり、この場合（正の温度係数を有する）Δφ電圧が抵抗１４６両端 に設定される。本発明）二おいては、抵抗１４６はその両端Ｃ二設定される電圧 の温度係数（二はゾ等しい温度係数を有する半導体材料で作られているので、ト ランジスタ１４２のコレクターエミッタを介して発生される電流ははり零の温度 係数を有する。

従って、双安定基準電流源２４から出力ツードア２において発生される電流も零 の温度係数を有する。これは本発明の重要な特徴であり、基準抵抗２２とセンス 抵抗２０の抵抗値はドライバ回路１０の温度変化とともζ二変化するであろうが 、ドライバ回路１０からの出力電流が切換えられる出力電流のピーク振幅値は温 度変化ととも（−変化しない。

好ましい実施例の１特徴として、パワーデバイスの損傷を防ぐため新規な熱停止 回路３８が備えられている。

熱停止回路３８に関連した新規性は、トランジスタ１５０のペースにおいて正の 温度係数を有する電圧の設定−二依存し、その正の温度係数は、抵抗１４６間に 設定される場電圧の正温度係数の比となる。従って、トランジスタ１４２のコレ クタを通って供給される電流は零温度係数を有し、リード１４８を介するトラン ジスタ１０８の出力コレクタ電流もまた零温度係数を有するが、こ＼で忘れてな らないことは、この電流は正の温度係数を有する電圧、即ち抵抗１４６両端の△ φ電圧から発生したということである。従って、抵抗１５２両端シニ発生する電 圧もまた正の温度係数を有し、その振幅値は抵抗１５２および１４６の値の比の 関数である。このことはトランジスタ１５０のペースに設定される電圧は、それ Ｃ二関連した所定の正の温度係数を有する。従って、ドライバ回路１０が組みこ まれている集積回路がパワーデバイス１８内における過度の電力消費によって加 熱されると、トランジスタ１５０のペース−エミッタ接合を順バイアスして、ト ランジスタ１５０を導通状態にする点Ｃ二連する。トランジスタ１５０が導通状 態になるこの温度では、ペース電流駆動は、抵抗ワープバイスへの駆動を減少さ せ、次いで順次このデバイスをターンオフさせる。従って、ドライバ回路１０は 、パワーデバイス１８内の過度の電力消費により過熱状態（二なることから保護 されている。

制御端子１５８において供給される入力信号によって制御される回路１５６は、 後述するようないくつかの独特な機能を備えている。例えば、ドライバ回路１０ を燃料噴射装置に用いる場合（二は、回路１５６は、自動車のバッテリ電圧が十 分に低い場合に噴射器への損傷を防ぐのに利用できる。例えば、若しバッテリ電 圧が（第２Ｃ図の波形部分Ｃ二よって示されているように）低い場合、誘導コイ ル１４間に発生される充分な電圧が存在せず、それを通して発生される電流が第 ２ａ図（二本されるように最大ピーク振幅値までランプ（ｒ龜ｍｐ）することを 可能（二する。

例えば、ピーク振幅値が４アンペアＣニセツトされると、コイル両端の低電圧は 、出力端子１２（二おいて供給される電流を五９９アンペアまでにしかランプし ないであろう。

従って、比較器３４は、ドライバ回路１０からの出力電流を前述したような低レ ベルまで減少させるように付勢することはできない。従って、コイル１４を流れ る電流は、この高レベルＣ二とどまり、噴射器を損傷させるおそれがある。従っ て、バッテリ電圧が低くなった時をセンスしで、ドライバ回路１０の出力が噴射 器を保護するため所定の時間後に低い方の電流レベルに切換えられるよう（ニす ることが望ましい。回路１５６は、電流のピーク振幅値に達しない場合にドライ バ回路１０の出力を所定の時間後（二低い方の電流レベル（＝切換えるさせるた め、端子１５８礪二おける駆動入力信号に関連して利用される。

本発明の１実施例においては、入力端子１５８は、外部ＲＣ回路網（ネットワー ク）６二結合されてもよく、その場合、そこ（二発生される入力信号はコンデフ チ間に発生される電圧となる。外部ＲＣネットワークを用いることＣ二よって、 コンデンサの充電はドライバ回路の動作とは無関係（二なり、ＲＣ時定数によっ て制御される。従って、入力端子１６（二零レベル入力信号があると、上述した ようにトランジスタ５４は導通状態になり、このことは抵抗１６０を介して外部 コンデンサの放電を生じさせ、時間ｔ１（第２ｄ図）に示すように零電圧シニす る。トランジスタ５４が導通すると、トランジスタ１６８が導通し、この結果ト ランジスタ１７０のベースは低電圧レベルＣ二なりこのトランジスタを非導通状 態６二する。入力端子１６ｉ二おける入力信号が尚レベル状態（二なる時間ｔ１ にお１１）て、トランジスタ５４は非導通状態（二なり、この結果外部コンデン サは第２ｄ図の波形部分によって示されてｌ／するように上方へのランピングを 開始できるようＣ二なる。従って、端子１５８ζ二おける電圧レベルは、トラン ジスタ１６８が非導通状態になり、その結果トランジスタ１６２力；導通状態に なる時まで上昇する。トランジスタ１６２は、ＶＢＡテが最大である場合ＴＴＬ 回路と両立しうる電圧レベル（二まで抵抗１６４および１６６を介してバイアス される。トランジスタ１６２が導通状態Ｃ二なると、そのコレクタからの電流は 抵抗１７４を介してトランジスタ１７０を導通状態（二する。トランジスタ１７ ０およびトランジスタ１２４はＯＲ構成で接続されているので、これら２つのト ランジスタのうちいづれか一方が導通状態≦二なるとラッチ回路６４カーセツト され、このことは上述したようにドライバ回路１０の出力端子１２（＝おける出 力電流を低い方のレベル状態（二減少させる。従ってもしトランジスタ１６２力 １導通状態屯二なる前電＝電流ピーク振幅値（時間ｔ２）に達しても、抵抗１２ ４は丁でＣニラッチ回路６４をセットしてしまっており、ドライバ回路１０から の出力は時間ｔ３においてその低い方の電流レベル状態（二低下する。しかし、 第２Ｃ図の波形部分１６０によって示されているようにバッテリ電圧源が十分に 低いと、ドライバ回路１０の出力は決してピーク振幅値出力Ｃ二連しない。これ は第２ａ図の波形部分１７６によって示されている。従って、トランジスタ１２ ４はラッチ回路６４をセラ１４ることかできず、これにより出力電流レベルは所 定のピーク振幅値より低い一定レベルに留っている。回路１５６がなくても、ド ライバ回路１０の出力電流−レベルは一定に留っている。しかし、通し第２ａ図 の時間ｔ５に示すようにラッチ回路をセットし、ドライバ回路１０からの出力電 流レベルをより低い電流レベル（二低下させる。

一部の応用例１二おいては、回路１５６は波形部分Ｃ二よって示されるようＣ二 出力端子１５８（＝おいて供給される制御電圧とともシニ用いられることがある 。この方法により、入力端子１６における出力信号がその高い方のレベル状態に 切換った後の所定の時間までに最高絶対値電流レベルに達しない場合Ｃ二は、出 力端子１２における電流レベルをその低い方の電流レベルζ二切換えることがで きる。

本発明のもう１つの特徴は制御回路１５６を用いることである。入力端子１５Ｂ を入力端子１６に接続させること（二よって、回路１０は負荷保護集積電力スイ ッチとして機能する。この応用例では、人力１６じおける人力信号が高（二なる と、出力ＩＳＭ−おいて与えられる出力電流は完全に導通して一定となり、調節 （ｔｒｉｍ）ネットワーク１２６のダイナミックレンジのいかなる所望の限界レ ベルＣ二もセットされる。負荷電流が所定の限界値を超えると。

出力（電力段１Ｂ）は能動状態に移行し、上述したよう（−過熱が発生すると熱 停止回路３８は集積回路を保護することができる。

従って、上述したのは誘導又は抵抗負荷を駆動させるための、新規なドライバ回 路である。このドライノ（回路＃家電力投を含む集積回路デバイスとして全体的 （二組み立てるのベニ適しており、所定のピーク振幅値が一定した所定持続レベ ル（二連した場合（二負荷電流部分（ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ　）を内部発生基準 電流と比較することによって狐荷電流を切換えるように機能する。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｔ　回路に供給される入力信号に応答し、そこに結合される負荷に多値レベル電 流を供給する集積回路（ニして、電流センス手段を含む負荷へ負荷電流を供給す るドライブ信号に応答し、前記負荷電流の比例する量をセンスする電力段手段と 、 入力信号に応答し、第１又は第２所定振幅値の基準電流を与える基準電流源と、 前記基準電流源（＝結合され、前記第１振幅値の前記基準電流より振幅値が小さ い前記センスされた負荷電流（二応動量る前記負荷電流センス手段に結合され、 第ルベルの負荷電流が負荷に供給されるようにドライブ信号を前記電力段手段に 供給する比較器手段と、を具え、前記比較器手段は、前記第１振幅の前記基準電 流を示す振幅値に到達した時にセンスされた負荷電流（ニー答し、前記第２振幅 の電流を与え、負荷電流が前記第２振幅の前記基準電流を示′Ｔ第２レベルまで 減少されるように減少されたドライブ信号を前記電力段手段Ｃ二与えるようにす ることを特徴とする 誘導負荷などと共シニ使用するドライバ回路。 ２　前記電力段手段は、 ｎ個のエミッタを有するマルチエミッタダーリントン構成パワートランジスタと 、 前記ｎ個のエミッタの夫々の１つと各々が関連した複数のｎ個の安定抵抗を有し 、前記抵抗の少なくとも１つが前記比較器手段の入力と結合される電流センシン グ手段と、を具える請求の範囲第１項の集積回路。 五　前記基準電流源手段は、 第１振幅値の電流を与える第１電流源手段と、第２振幅値の電流を与え、前記基 準電流源手段の出力Ｃ二結合されている第２電流源手段と、前記比較器手段から の印加された入力信号（二応答して、前記基準電流源手段の前記出力Ｃ二前記第 １電流源を選択的Ｃ＝結合させ減結合させるスイッチング手段と、を、具える 請求の範囲第１項又は第２項の集積回路。 ４、前記比較器手段は、 前記基準電流の前記出力と前記比較器手段の第１人力の間に結合された抵抗手段 と、 第１および第２人力と１出力を有し、前記第１人力が前記比較器手段の前記第１ 人力（二結合しており、前記第２人力が前記比較器手段の第２人力に結合してお り、前　−記比較器手段の前記第２人力が前記電流センス手段に結合している差 動増幅器手段と、 前記差動増幅器手段の前記出力と前記電力段手段の入力の間（＝結合され、前記 基準電流源手段に結合された追加出力を有するカスコード出力スイッチ手段と、 を具える 請求の範囲第６項の集積回路。 ５　前記基準電流源手段の前記スイッチング手段は、第１、第２および制御電極 を有し、前記第１電極が大地基準電位がそこで供給される第１端子（二結合され 、前記第２電極が前記第１電流源手段（二結合されている第１トランジスタ手段 と、 前記第１トランジスタ手段の前記第２電極と前記基準電流源手段の１記出力との 間（二結合されたダイオード手段と、 第１および第２人力と１出力を有し、前記第１人力が集積回路の入力（二結合さ れ、前記第２人力が前記比較器手段の前記カスコード出力スイッチ手段の前記追 加出力に結合され、前記出力が前記第１トランジスタの前記制御電極（＝結合さ れているラッチ回路手段と、を業える請求の範囲第４項の集積回路。 ＆　第１および第２人力および１出力を有し、前記第１人力が基準電位（二結合 され、前記出力が前記ラッチ回路手段の前記第２人力Ｃ二結合され、前記第２人 力が集積ラマブル回路手段を含み、集積電力スイッチとして機能するようになっ ている請求の範囲第５項の集積回路。 Ｚ　前記電力段手段の過度の熱消費じ応答し、前記電力段を非導通状態（ニする 前記電力段手段内の前記入力と結合した熱停止回路手段を含む請求の範囲＄６項 の集積回路。