2025-160783 電圧検出回路

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025160783

(43)【公開日】2025-10-23

(54)【発明の名称】電圧検出回路

(51)【国際特許分類】

   G01R 19/00 20060101AFI20251016BHJP

   G01R 31/54 20200101ALI20251016BHJP

【ＦＩ】

G01R19/00 H

G01R31/54

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024063565

(22)【出願日】2024-04-10

(71)【出願人】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】520124752

【氏名又は名称】株式会社ミライズテクノロジーズ

(74)【代理人】

【識別番号】110000110

【氏名又は名称】弁理士法人 快友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】谷口 壮耶

(72)【発明者】

【氏名】和田 祥太郎

(72)【発明者】

【氏名】古田 善一

(72)【発明者】

【氏名】根塚 智裕

【テーマコード（参考）】

2G014

2G035

【Ｆターム（参考）】

2G014AA02

2G014AB27

2G014AB52

2G014AB53

2G014AB58

2G014AC18

2G035AA11

2G035AB01

2G035AC02

2G035AD10

2G035AD14

2G035AD23

2G035AD31

2G035AD32

2G035AD47

2G035AD51

2G035AD54

2G035AD55

2G035AD56

2G035AD59

2G035AD61

2G035AD65

(57)【要約】

【課題】 ＡＤコンバータを有する電圧検出回路において断線を検出する。
【解決手段】 電圧検出回路であって、変調信号を生成する変調信号生成器と、第１入力配線と第２入力配線の間に印加される電圧をデジタル値に変換するＡＤコンバータと、前記変調信号に応じて変化する第１電流を前記第１入力配線に供給するとともに前記変調信号に応じて変化する第２電流を前記第２入力配線に供給する電流源と、前記ＡＤコンバータの出力値を微分した値を出力する微分器と、前記変調信号に応じて正負に変化する値に前記微分器の出力値を乗算する乗算器と、前記乗算器の出力値を積分する積分器、を有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電圧検出回路であって、
変調信号（Ｓｉｇ１）を生成する変調信号生成器（６０）と、
第１入力配線（２０ａ）と第２入力配線（２０ｂ）の間に印加される電圧をデジタル値に変換するＡＤコンバータ（５０）と、
前記変調信号に応じて変化する第１電流（Ｉｗｏｄ１）を前記第１入力配線に供給するとともに前記変調信号に応じて変化する第２電流（Ｉｗｏｄ２）を前記第２入力配線に供給する電流源（３０）と、
前記ＡＤコンバータの出力値を微分した値を出力する微分器（５２）と、
前記変調信号に応じて正負に変化する値（Ｓｉｇ１ａ）に前記微分器の出力値を乗算する乗算器（５４）と、
前記乗算器の出力値を積分する積分器（５６）、
を有する電圧検出回路。

【請求項2】

前記変調信号が基準周波数（ｆｃ）で変動する、請求項１に記載の電圧検出回路。

【請求項3】

前記変調信号が複数の周波数成分（ｆａ、ｆｂ）を有する、請求項１に記載の電圧検出回路。

【請求項4】

前記電流源が、
前記変調信号を前記第１電流に変換する第１ＤＡコンバータ（３１ａ）と、
前記変調信号を前記第２電流に変換する第２ＤＡコンバータ（３１ｂ）、
を有する、請求項１～３のいずれか一項に記載の電圧検出回路。

【請求項5】

前記第１電流の供給が停止されている期間に前記第１入力配線から電流を引き抜くとともに前記第２電流の供給が停止されている期間に前記第２入力配線から電流を引き抜く電流生成回路（７０）をさらに有する請求項１～３のいずれか一項に記載の電圧検出回路。

【請求項6】

前記電流源が、
第１定電流源と、
第２定電流源と、
前記第１定電流源から供給される電流が前記第１電流として前記第１入力配線に供給されるとともに前記第２定電流源から供給される電流が前記第２電流として前記第２入力配線に供給される第１接続状態と、前記第２定電流源から供給される電流が前記第１電流として前記第１入力配線に供給されるとともに前記第１定電流源から供給される電流が前記第２電流として前記第２入力配線に供給される第２接続状態との間で接続状態を切り換えるチョッパ回路（３２）、
を有し、
前記チョッパ回路が前記接続状態を切り換える周波数が、前記ＡＤコンバータのサンプリング周波数の整数倍である、
請求項１～３のいずれか一項に記載の電圧検出回路。

【請求項7】

前記電流源が、
複数の定電流源と、
前記複数の定電流源から少なくとも１つの第１定電流源と少なくとも１つの第２定電流源を選択する選択回路（３２、３６）と、
前記第１定電流源から供給される電流から前記第１電流を生成する第１電流生成回路（４０ａ）と、
前記第２定電流源から供給される電流から前記第２電流を生成する第２電流生成回路（４０ｂ）、
を有し、
前記選択回路が、前記複数の定電流源から選択される前記第１定電流源と前記第２定電流源の組み合わせを経時的に変更する、
請求項１～３のいずれか一項に記載の電圧検出回路。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書に開示の技術は、電圧検出回路に関する。

【0002】

特許文献１に開示の電圧検出回路は、ＡＤコンバータと、周波数信号生成回路を有している。周波数信号生成回路は、抵抗を介してＡＤコンバータの入力端子に接続されている。周波数信号生成回路は、基準周波数のパルス電圧を生成する。ＡＤコンバータの入力端子が検出対象のデバイスから切断されていると、ＡＤコンバータの入力端子の電位が基準周波数で変動する。この電圧検出回路は、ＡＤコンバータの出力値において、基準周波数に同期した変動電位を検出することにより、断線を検出する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】米国特許第１０８５２３６０号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の技術では、ＡＤコンバータが出力する変動電位（すなわち、基準周波数に同期した変動電位）の振幅が基準値以上となったときに断線を検出するので、周波数電圧生成回路で振幅が大きいパルス電圧を生成する必要がある。このように振幅が大きいパルス電圧がＡＤコンバータの入力端子に印加されると、オフセット電圧が大きくなり、電圧の検出精度が低下する。本明細書では、ＡＤコンバータを有する電圧検出回路においてより好適に断線を検出する技術を提案する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本明細書が開示する電圧検出回路は、変調信号を生成する変調信号生成器と、第１入力配線と第２入力配線の間に印加される電圧をデジタル値に変換するＡＤコンバータと、前記変調信号に応じて変化する第１電流を前記第１入力配線に供給するとともに前記変調信号に応じて変化する第２電流を前記第２入力配線に供給する電流源と、前記ＡＤコンバータの出力値を微分した値を出力する微分器と、前記変調信号に応じて正負に変化する値に前記微分器の出力値を乗算する乗算器と、前記乗算器の出力値を積分する積分器、を有する。

【0006】

この電圧検出回路では、第１入力配線と第２入力配線が電圧検出対象のデバイスを含む外部回路に接続される。また、電流源が、変調信号に応じて変化する第１電流を第１入力配線に供給するとともに変調信号に応じて変化する第２電流を第２入力配線に供給する。

【0007】

第１入力配線及び第２入力配線で断線が生じていない場合には、第１電流と第２電流は外部回路へ流れる。この場合、第１電流と第２電流に起因して第１入力配線と第２入力配線の間に生じる電圧は小さい。すなわち、第１入力配線と第２入力配線の間の電圧に、変調信号に同期した電圧成分はほとんど含まれない。この場合、微分器の出力値（すなわち、ＡＤコンバータの出力値を微分した値）には変調信号に同期した電圧成分はほとんど含まれず、微分器の出力値は比較的平坦な波形となる。したがって、乗算器の出力値（すなわち、変調信号に応じて正負に変化する値に微分器の出力値を乗算した値）は、正負に変化する値となる。このため、積分器の出力値（すなわち、乗算器の出力値を積分した値）は低い値に維持される。

【0008】

第１入力配線及び第２入力配線のいずれかで断線が生じると、断線が生じた入力配線が第１電流または第２電流によってチャージされるので、断線が生じた入力配線の電位が上昇する。このとき、断線が生じた入力配線の電位は、変調信号に同期してステップ状に上昇する。この場合、微分器の出力値（すなわち、ＡＤコンバータの出力値を微分した値）は、変調信号に同期して変動する。したがって、乗算器において変調信号に応じて正負に変化する値に微分器の出力値を乗算すると、乗算器の出力値は正の値または負の値に偏って変動する信号（例えば、ゼロと正の値で変動する信号またはゼロと負の値で変動する信号）となる。このため、積分器の出力値（すなわち、乗算器の出力値を積分した値）の絶対値は時間経過とともに大きくなる。

【0009】

以上に説明したように、断線の有無に応じて積分器の出力値が変化する。したがって、積分器の出力値に基づいて断線の有無を検出できる。また、この電圧検出回路では、第１入力配線に第１電流を流すとともに第２入力配線に第２電流を流すので、第１電流と第２電流に起因して生じるオフセット電圧が小さく、電圧を正確に検出できる。また、断線時には、断線に起因して生じる電位の変化量を積分器で積分するので、入力配線間に生じる電圧がそれほど大きくなくても断線を検出できる。このように、この電圧検出回路では、高い検出精度で電圧を検出可能であるとともに、断線を好適に検出できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施例１の電圧検出回路の回路図。

【図2】実施例１の正常動作におけるグラフ。

【図3】実施例１の断線時におけるグラフ。

【図4】実施例２の電圧検出回路の回路図。

【図5】実施例２の正常動作におけるグラフ。

【図6】実施例２の断線時におけるグラフ。

【図7】実施例３の電圧検出回路の回路図。

【図8】実施例４の電圧検出回路の回路図。

【図9】実施例４の断線時におけるグラフ。

【図10】実施例５の電圧検出回路の回路図。

【図11】実施例６の電圧検出回路の回路図。

【図12】実施例７の変調信号生成器の回路図。

【図13】変形例の断線検出回路の回路図。

【図14】変形例の断線検出回路の回路図。

【発明を実施するための形態】

【実施例0011】

図１に示す実施例１の電圧検出回路１００は、シャント抵抗１２に接続されている。シャント抵抗１２は、図示しない外部回路に接続されている。シャント抵抗１２には、外部回路を介して電流Ｉｓが流れる。電圧検出回路１００は、シャント抵抗１２に生じる電圧Ｖｓを検出することによって、電流Ｉｓを検出する。

【0012】

電圧検出回路１００は、第１入力配線２０ａ、第２入力配線２０ｂ、及び、アンチエイリアスフィルタ２４（以下、ＡＡＦ２４という）を有している。第１入力配線２０ａと第２入力配線２０ｂは、ＡＡＦ２４を介してシャント抵抗１２に接続されている。ＡＡＦ２４は、第１抵抗２４ａ、第２抵抗２４ｂ、及び、コンデンサ２４ｃを有している。第１入力配線２０ａは、第１抵抗２４ａを介してシャント抵抗１２の一方の端子１２ａに接続されている。第２入力配線２０ｂは、第２抵抗２４ｂを介してシャント抵抗１２の他方の端子１２ｂに接続されている。したがって、シャント抵抗１２は、第１抵抗２４ａと第２抵抗２４ｂを介して第１入力配線２０ａと第２入力配線２０ｂの間に接続されている。第１抵抗２４ａの電気抵抗Ｒ１は、第２抵抗２４ｂの電気抵抗Ｒ２とほぼ等しい。シャント抵抗１２の電気抵抗は、電気抵抗Ｒ１、Ｒ２よりもはるかに小さい。コンデンサ２４ｃは、第１入力配線２０ａと第２入力配線２０ｂの間に接続されている。

【0013】

電圧検出回路１００は、変調信号生成器６０と同期器６２を有している。変調信号生成器６０は、パルス信号Ｓｉｇ１を出力する。図２に示すように、信号Ｓｉｇ１は、周波数ｆｃにて値ＨＩＧＨと値ＬＯＷの間で変化するパルス信号である。同期器６２には、信号Ｓｉｇ１が入力される。同期器６２は、パルス信号Ｓｉｇ１に同期したパルス信号Ｓｉｇ１ａを出力する。パルス信号Ｓｉｇ１ａは、パルス信号Ｓｉｇ１が値ＨＩＧＨのときに１となり、パルス信号Ｓｉｇ１が値ＬＯＷのときに－１となるデジタル信号である。すなわち、パルス信号Ｓｉｇ１ａは、パルス信号Ｓｉｇ１と同じ波形のパルス信号である。

【0014】

電圧検出回路１００は、電流源３０を有している。電流源３０は、第１定電流源３０ａ、第２定電流源３０ｂ、スイッチ回路４０ａ及びスイッチ回路４０ｂを有している。

【0015】

第１定電流源３０ａは一定の直流電流Ｉ１を発生させる。第１定電流源３０ａは、スイッチ回路４０ａを介して第１入力配線２０ａに接続されている。スイッチ回路４０ａがオンすると、第１定電流源３０ａから第１入力配線２０ａに電流Ｉ１が供給される。スイッチ回路４０ａがオフすると、第１定電流源３０ａから第１入力配線２０ａへの電流Ｉ１の供給が停止される。スイッチ回路４０ａには、信号Ｓｉｇ１が入力される。スイッチ回路４０ａは、信号Ｓｉｇ１に同期してオン－オフする。したがって、図２に示すように、第１入力配線２０ａに流れる電流Ｉｗｏｄ１は、信号Ｓｉｇ１に同期したパルス電流となる。図１に示すように、電流Ｉｗｏｄ１は、第１抵抗２４ａを介して外部回路へ流れる。

【0016】

第２定電流源３０ｂは一定の直流電流Ｉ２を発生させる。電流Ｉ２は電流Ｉ１と等しい。第２定電流源３０ｂは、スイッチ回路４０ｂを介して第２入力配線２０ｂに接続されている。スイッチ回路４０ｂがオンすると、第２定電流源３０ｂから第２入力配線２０ｂに電流Ｉ２が供給される。スイッチ回路４０ｂがオフすると、第２定電流源３０ｂから第２入力配線２０ｂへの電流Ｉ２の供給が停止される。スイッチ回路４０ｂには、信号Ｓｉｇ１が入力される。スイッチ回路４０ｂは、信号Ｓｉｇ１に応じてオン－オフする。したがって、図２に示すように、第２入力配線２０ｂに流れる電流Ｉｗｏｄ２は、信号Ｓｉｇ１に同期したパルス電流となる。すなわち、電流Ｉｗｏｄ２の波形は、電流Ｉｗｏｄ１の波形と一致する。図１に示すように、電流Ｉｗｏｄ２は、第２抵抗２４ｂを介して外部回路へ流れる。

【0017】

第１抵抗２４ａに電流Ｉｗｏｄ１が流れるので、第１入力配線２０ａの電位はシャント抵抗１２の端子１２ａの電位よりも電圧Ｖａ（＝Ｒ１・Ｉｗｏｄ１）だけ高くなる。また、第２抵抗２４ｂに電流Ｉｗｏｄ２が流れるので、第２入力配線２０ｂの電位はシャント抵抗１２の端子１２ｂの電位よりも電圧Ｖｂ（＝Ｒ２・Ｉｗｏｄ２）だけ高くなる。電気抵抗Ｒ１が電気抵抗Ｒ２と一致しており、電流Ｉｗｏｄ１が電流Ｉｗｏｄ２と一致していれば、Ｖａ＝Ｖｂとなる。しかしながら、実際には、電気抵抗Ｒ１と電気抵抗Ｒ２の間に誤差が存在し、電流Ｉｗｏｄ１と電流Ｉｗｏｄ２の間に誤差が存在するので、電圧Ｖａと電圧Ｖｂは一致しない。このため、第１入力配線２０ａと第２入力配線２０ｂの間に、Ｖ１＝Ｖｓ＋ΔＶ（なお、ΔＶ＝Ｖａ－Ｖｂ）となる電圧Ｖ１が印加される。すなわち、電圧Ｖ１は、検出対象の電圧Ｖｓに対して電圧ΔＶだけずれた電圧となる。以下では、電圧ΔＶをオフセット電圧ΔＶという。

【0018】

電圧検出回路１００は、ＡＤコンバータ５０（以下、ＡＤＣ５０という）を有している。ＡＤＣ５０は、第１入力配線２０ａと第２入力配線２０ｂに接続されている。ＡＤＣ５０は、第１入力配線２０ａと第２入力配線２０ｂの間の電圧Ｖ１をデジタル値に変換した信号を出力する。以下では、ＡＤＣ５０が出力するデジタル信号が示す電圧を、電圧Ｖ２という。電圧Ｖ２は、電圧Ｖｓの検出値として利用される。例えば、ＡＤＣ５０が出力するデジタル信号は、デジタルローパスフィルタ等を介して図示しない制御回路に入力され、制御回路が電圧Ｖ２に応じて制御を実行する。

【0019】

電圧検出回路１００は、断線検出回路として、微分器５２、乗算器５４、積分器５６及び比較器５８を有している。

【0020】

微分器５２は、ＡＤＣ５０が出力する電圧Ｖ２を時間で微分する。したがって、微分器５２の出力信号が示す電圧Ｖ３は、電圧Ｖ２の変化率（すなわち、単位時間あたりの変化量）を示す。

【0021】

乗算器５４は、微分器５２が出力する電圧Ｖ３に同期器６２が出力する信号Ｓｉｇ１ａを乗算する。したがって、乗算器５４が出力する電圧Ｖ４は、信号Ｓｉｇ１ａが１の場合には電圧Ｖ３と一致し、信号Ｓｉｇ１ａが－１の場合には電圧Ｖ３の正負を反転した電圧と一致する。

【0022】

積分器５６は、乗算器５４が出力する電圧Ｖ４を時間で積分する。

【0023】

比較器５８は、積分器５６が出力する電圧Ｖ５が閾値Ｖｔｈよりも低く、かつ、閾値－Ｖｔｈよりも高い範囲内にあるか否かを判定する。閾値Ｖｔｈと閾値－Ｖｔｈの間の範囲は、入力配線で断線が生じていない場合に電圧Ｖ５が取り得る範囲（すなわち、電圧Ｖ５の正常範囲）である。したがって、比較器５８の出力信号Ｓｉｇ２は、入力配線で断線が生じているか否かを示す。

【0024】

図２は、電圧検出回路１００の正常動作時における各値の変化を示している。上述したように、信号Ｓｉｇ１、Ｓｉｇ１ａは、一定の周波数ｆｃで変動するパルス信号である。スイッチ回路４０ａ、４０ｂに共通の信号Ｓｉｇ１が入力されるので、電流Ｉｗｏｄ１、Ｉｗｏｄ２はともに、信号Ｓｉｇ１と同じ波形のパルス信号となる。電流Ｉｗｏｄ１は電流Ｉ１と０の間で変動し、電流Ｉｗｏｄ２は電流Ｉ２と０の間で変動する。また、検出対象の電圧Ｖｓは、信号Ｓｉｇ１の周波数ｆｃよりもはるかに低い周波数で変動する。上述したように、第１入力配線２０ａと第２入力配線２０ｂの間の電圧Ｖ１は、Ｖ１＝Ｖｓ＋ΔＶの関係を満たす。オフセット電圧ΔＶが小さいので、図２では電圧Ｖ１は電圧Ｖｓとほぼ一致している。ＡＤＣ５０が出力する電圧Ｖ２は、電圧Ｖ１と略一致する。微分器５２は電圧Ｖ２を時間で微分するので、微分器５２が出力する電圧Ｖ３は電圧Ｖ２の変化率を示している。乗算器５４は、周波数ｆｃで１と－１の間で変動する信号Ｓｉｇ１ａを電圧Ｖ３に乗算した値を電圧Ｖ４として出力する。図２に示すように、信号Ｓｉｇ１ａが１の期間では電圧Ｖ４は電圧Ｖ３と一致し、信号Ｓｉｇ１ａが－１の期間では電圧Ｖ４は電圧Ｖ３の正負を反転した電圧と一致する。したがって、電圧Ｖ４は、周期的に正負に変動する。積分器５６は、乗算器５４が出力する電圧Ｖ４を積分した値を電圧Ｖ５として出力する。電圧Ｖ４が周期的に正負に変動するので、電圧Ｖ５は周期的に増加と減少を繰り返す。このため、電圧Ｖ５は、０付近の値に保持される。したがって、電圧Ｖ５は、閾値Ｖｔｈよりも低く、閾値－Ｖｔｈよりも高い値に保持される。したがって、比較器５８は、電圧Ｖ５が正常範囲にあることを示す値を出力する。

【0025】

図３は、図１の点Ｘの位置で断線が発生した場合（すなわち、第１入力配線２０ａが端子１２ａから切断された場合）における各値の変化を示している。この場合、電圧Ｖｓが第１入力配線２０ａと第２入力配線２０ｂの間に印加されない。また、第１入力配線２０ａから端子１２ａへ電流Ｉｗｏｄ１が流れなくなる。したがって、電流Ｉｗｏｄ１によって第１入力配線２０ａがチャージされ、図３に示すように電圧Ｖ１が電圧Ｖｓと無関係に上昇する。例えば、電流Ｉｗｏｄ１によってコンデンサ２４ｃがチャージされ、電圧Ｖ１が上昇する。電圧Ｖ２は電圧Ｖ１と同様に上昇する。微分器５２が出力する電圧Ｖ３は、電圧Ｖ２の変化率を表す。電流Ｉｗｏｄ１が流れている期間に電圧Ｖ１、Ｖ２が上昇し、電流Ｉｗｏｄ１が０の期間では電圧Ｖ１、Ｖ２は上昇しないので、微分器５２が出力する電圧Ｖ３は電流Ｉｗｏｄ１と同じ波形となる。すなわち、電圧Ｖ３は、周波数ｆｃにて正の値と０の間で変動する。乗算器５４は、信号Ｓｉｇ１ａを電圧Ｖ３に乗算した値を電圧Ｖ４として出力する。信号Ｓｉｇ１ａが１の期間では、電圧Ｖ３が正の値であるので、電圧Ｖ４は正の値となる。信号Ｓｉｇ１ａが－１の期間では、電圧Ｖ３が０であるので、電圧Ｖ４は０となる。このため、電圧Ｖ４は、電圧Ｖ３と同様に、周波数ｆｃにて正の値と０の間で変動する。積分器５６は電圧Ｖ４を積分する。電圧Ｖ４が正の値と０の間で変動するので、積分器５６が出力する電圧Ｖ５は時間の経過とともにステップ状に上昇する。このため、所定のタイミングで電圧Ｖ５が閾値Ｖｔｈを超える。すると、比較器５８は、電圧Ｖ５が異常値であることを示す信号を出力する。したがって、比較器５８の出力値によって断線を検出できる。

【0026】

なお、第２入力配線２０ｂで断線が生じた場合には、電流Ｉｗｏｄ２によって第２入力配線２０ｂがチャージされ、第２入力配線２０ｂの電位が上昇する。このため、電圧Ｖ１、Ｖ２が時間の経過とともに低下し、電圧Ｖ３、Ｖ４が負の値と０との間で変動する。この場合、電圧Ｖ５が、時間の経過とともに低下し、所定のタイミングで閾値－Ｖｔｈを下回る。したがって、比較器５８は、電圧Ｖ５が異常値であることを示す信号を出力する。したがって、比較器５８の出力値によって断線を検出できる。

【0027】

以上に説明したように、実施例１の電圧検出回路１００では、断線の有無によって積分器５６が出力する電圧Ｖ５が変化するので、積分器５６が出力する電圧Ｖ５に基づいて断線を検出することができる。また、実施例１の電圧検出回路では、第１入力配線２０ａと第２入力配線２０ｂに、互いに同期した電流Ｉｗｏｄ１と電流Ｉｗｏｄ２を流すので、オフセット電圧ΔＶが小さい。このため、正常動作時に、電圧Ｖｓを正確に検出できる。

【0028】

なお、実施例１の電圧検出回路１００では、断線時に電圧Ｖ２が上昇または低下するので、電圧Ｖ２が正常範囲外の値になったときに断線を検出することも可能である。しかしながら、電圧Ｖ２の正常範囲が広いので、電圧Ｖ２が正常範囲外の値まで変化するのに時間がかかる。これに対し、実施例１の電圧検出回路１００では、電圧Ｖ２から信号Ｓｉｇ１と同期している変動成分を電圧Ｖ４として抽出できるので、電圧Ｖ４を積分することによって短時間で断線を検出できる。

【0029】

また、実施例１の電圧検出回路１００では、周波数ｆｃの信号Ｓｉｇ１の複数周期に亘って積分器５６が電圧Ｖ４を積分することで断線を検出する。このため、ノイズ等によって電圧Ｖｓ自体が周波数ｆｃに近い周波数で短時間振動した場合でも、電圧Ｖｓの振動を断線として誤検出することが抑制される。このように、実施例１の電圧検出回路１００では、断線の誤検出が生じ難い。

【実施例0030】

図４に示す実施例２の電圧検出回路２００では、電流源３０と変調信号生成器６０の構成が実施例１とは異なる。実施例４の電圧検出回路２００のその他の構成は、実施例１と等しい。

【0031】

実施例２では、図５に示すように、変調信号生成器６０が出力する信号Ｓｉｇ１が、値ＨＩＧＨと値ＬＯＷとこれらの中間値ＭＩＤの間で変化する。変調信号生成器６０が出力する信号Ｓｉｇ１は、周波数ｆａのパルス信号と周波数ｆｂのパルス信号を重ねたパルス信号である。また、同期器６２は、信号Ｓｉｇ１が値ＭＩＤのときに、信号Ｓｉｇ１ａを０にする。すなわち、信号Ｓｉｇ１ａは、１、０、－１の３段階で変化する。

【0032】

実施例２では、電流源３０がスイッチ回路４０ａ、４０ｂを有していない。すなわち、第１定電流源３０ａが第１入力配線２０ａに直接接続されており、第２定電流源３０ｂが第２入力配線２０ｂに直接接続されている。すなわち、実施例２では、第１定電流源３０ａが出力する電流が電流Ｉｗｏｄ１として第１入力配線２０ａに流れ、第２定電流源３０ｂが出力する電流が電流Ｉｗｏｄ２として第２入力配線２０ｂに流れる。また、実施例２では、信号Ｓｉｇ１が第１定電流源３０ａと第２定電流源３０ｂに入力される。第１定電流源３０ａと第２定電流源３０ｂは、信号Ｓｉｇ１に同期させて出力電流の大きさを変更する。図５に示すように、第１定電流源３０ａは信号Ｓｉｇ１に同期したパルス電流を電流Ｉｗｏｄ１として出力し、第２定電流源３０ｂは信号Ｓｉｇ１に同期したパルス電流を電流Ｉｗｏｄ２として出力する。より詳細には、信号Ｓｉｇ１が値ＨＩＧＨのときに電流Ｉｗｏｄ１、Ｉｗｏｄ２が高電流ＩＨとなり、信号Ｓｉｇ１が値ＭＩＤのときに電流Ｉｗｏｄ１、Ｉｗｏｄ２が中間レベルの電流ＩＭとなり、信号Ｓｉｇ１が値ＬＯＷのときに電流Ｉｗｏｄ１、Ｉｗｏｄ２が０となる。

【0033】

実施例２では、正常動作において、図５に示すように、信号Ｓｉｇ１ａが１のときに電圧Ｖ４が電圧Ｖ３と一致し、信号Ｓｉｇ１ａが０のときに電圧Ｖ４が０となり、信号Ｓｉｇ１ａが－１のときに電圧Ｖ４が電圧Ｖ３の正負を反転させた値と一致する。このため、電圧Ｖ４が正と負に周期的に変化し、電圧Ｖ４を積分した値である電圧Ｖ５は０Ｖ付近の値に保持される。このため、電圧Ｖ５は、正常範囲内に保持される。

【0034】

第１入力配線２０ａで断線が生じた場合には、図６に示すように、電流Ｉｗｏｄ１によって第１入力配線２０ａがチャージされることにより、電圧Ｖ１、Ｖ２が増加する。このため、電圧Ｖ３が電流Ｉｗｏｄ１と略同じ波形となる。このため、信号Ｓｉｇ１ａが１の期間では電圧Ｖ４が正の値となり、信号Ｓｉｇ１ａが０の期間では電圧Ｖ４が０となる。また、信号Ｓｉｇ１ａが－１の期間では、電圧Ｖ３が０であるので、電圧Ｖ４が０となる。すなわち、電圧Ｖ４は、正の値と０の間で変動する。このため、電圧Ｖ４を積分した値である電圧Ｖ５は、時間の経過とともに上昇する。このため、電圧Ｖ５が閾値Ｖｔｈを超え、比較器５８が断線を示す信号を出力する。なお、第２入力配線２０ｂで断線が生じた場合には、電圧Ｖ５が閾値－Ｖｔｈを下回るので、比較器５８が断線を示す信号を出力する。

【0035】

以上、実施例２でも、断線時に電圧Ｖ５が正常範囲から外れるので、断線を検出することができる。また、実施例２では、信号Ｓｉｇ１が複数の周波数成分を有しているので、電圧Ｖｓの振動に起因する断線の誤検出をより効果的に抑制できる。