9]但是，如果设想的高电压分压电路31的输入电压的变动为从第1阈值电压vthl (或者第2阈值电压Vth2)到电压Vmax的范围内，则流过电阻52的电流的变动所导致的第1NPN晶体管42的基极-发射极间电压的变动处于不会对流过LED48的电流带来宏观上的大的变动的范围。
[0110]此外，作为分压电路41的分压比，例如为14.6:1。g卩，在齐纳二极管51的击穿电压为8.2V的情况下，电阻52的两端电压为0.6V左右。通过设为这样的分压比，从而能够使高电压分压电路31中的分压比减小，能够使构成高电压分压电路31的分压电阻的电阻值减小，因此，抑制发热，能够更高精度地进行测量。
[0111]另一方面，第2NPN晶体管43因第1NPN晶体管42成为导通状态从而基极-发射极间成为短路状态，第2NPN晶体管43成为截止状态，在集电极-发射极间成为没有电流流过的状态。
[0112]如图3(c)所示，输出电路33的输出信号成为“H”电平，该“H”电平表示高电压分压电路31的输入电压Vin为能够供给电力的状态(在此情况下，输出电压Vout为第1阈值电压Vthl以上)。
[0113]输出电路33的输出信号为“H”电平，即，为高电压分压电路31的输入电压Vin为能够供给电力的状态(在此情况下，为第1阈值电压Vthl以上)，因此，ECU60判别为继电器处于接通状态。
[0114]因此，E⑶60在进行了接通继电器RL1的指示后，在经过了预定的时间的时间点输出电路33的输出信号为“H”电平的情况下，判别为继电器RL1正常地切换到了接通状态的正常状态。而且，在此情况下，E⑶60基于电流检测电路12的放大输出电路23所输出的放大电流检测信号来判别是否正常地流过有电流，进行控制。
[0115]另外，E⑶60在没有进行接通继电器RL1的指示、或者进行了断开继电器RL1的指示的情况下，判别为继电器RL1不能切换到断开状态的异常(例如熔接状态)。于是，E⑶60以如下方式进行动作:进行预先设定的异常时的控制，并且，将继电器RL1未正常进行动作的要点通知给用户。
[0116]而且，ECU基于电压检测电路13所输出的电压检测信号及电流检测电路12所输出的放大电流检测信号来进行各种控制。
[0117](3)高电压分压电路31的输入电压Vin从第2阈值电压Vth2以上的状态变成了小于第2阈值电压Vth2的情况(时刻t2?)
[0118]在高电压分压电路31的输入电压Vin从第2阈值电压Vth2以上的状态变成了小于第2阈值电压Vth2的情况下，高电压分压电路31的输入电压Vin经由电阻44及电阻46将电压(Vbe)施加于第2NPN晶体管43的基极-发射极间。其结果是，在第2NPN晶体管43的集电极-发射极间流过预定的电流。
[0119]另一方面，施加于齐纳二极管51的电压再次变为小于击穿电压(例如8.2V)，第1NPN晶体管42再次成为截止状态，因此，如图3(a)所示，在高电压分压电路31的输入电压Vin小于第2阈值电压Vth2的情况下，如图3(b)所示，在构成光电耦合器的LED48中，仅有流过晶体管43的基极-发射极间的微少的电流流过，LED48不会成为发光状态。
[0120]因此，如图3(c)所不，输出电路33的输出信号再次成为表不高电压分压电路31的输入电压Vin为不能够供给电力的状态(在此情况下，输出电压Vout小于第2阈值电压Vth2)的“L”电平。
[0121]其结果是，高电压分压电路31的输入电压Vin为不能供给电力的状态，因此，E⑶60判别为继电器处于断开状态。
[0122]以上的说明是使输出电压为可变的情况下的说明，但是，在ECU60控制电源监视装置而使继电器RL1正常地接通的情况、即主电池BT1的电力充分的情况下，应当会立即转移到上述的时刻tl?时刻t2的状态，因此，E⑶60能够判断为继电器RL1正常地进行了接通动作。相反，在继电器RL1为接通状态的情况下，ECU60控制电源监视装置而使继电器RL1正常地断开的情况下，应当立即转移到上述的时刻t2?的状态，因此，E⑶60能够判断为继电器RL1正常地进行了断开动作。
[0123]因此，E⑶60在继电器RL1未能转移到正确的控制状态的情况下，检测为异常，并以如下方式进行动作:进行预先设定的异常时的控制，并且，将继电器RL1未正常动作的要点通知给用户。
[0124]如以上说明的那样，根据本实施方式，能够使在构成用于使高电压系统与低电压系统绝缘的光电耦合器的LED中流过的电流为预定的最大容许电流(在本实施方式中为ILEDmax)以下，因此，能够使构成光电耦合器的LED的寿命延长。
[0125]而且，作为构成施密特触发器电路32的输入段的分压电路的分压电阻，使用反向连接的齐纳二极管，并使齐纳二极管的温度特性为与在基极端子上施加有分压电路的分压电压的晶体管的温度特性(负的温度系数)相反的、具有正的温度系数的温度特性，因此，能够使电压测量的精度提高。
[0126]具体而言，在设输入电压Vin的最大值即最大电压Vmax = 300V，并将使用温度范围设定为一 30°C?85°C的情况下，相对于作为基准的第1阈值电压Vthl或者第2阈值电压Vth2，实际的电压检测误差为±2?3V，是在实用上完全没有问题的精度。
[0127]此处，说明实施方式的变形例。
[0128]图4是施密特触发器电路的其他电路构成例的说明图。
[0129]在图4中，与图2的施密特触发器的不同点在于，代替分压电路41的分压电路41A在齐纳二极管51与电阻52的连接点插入有第3NPN晶体管53。
[0130]S卩，图4的施密特触发器电路在设置有第3NPN晶体管53这一点上不同，其中，该第3NPN晶体管53的基极端子连接于齐纳二极管的阳极端子，发射极端子连接于电阻52的一端，集电极端子为开路状态。
[0131]此处，第3NPN晶体管53在实效上作为电压下降较少的二极管来发挥作用，成为流过有微少的基极电流的状态。
[0132]并且，如上所述，在齐纳二极管51被选择为关于温度特性具有正的温度系数，并使阳极一阴极间电压的温度特性为例如4.4mV/°C的情况下，第1NPN晶体管42及第3NPN晶体管53具有负的温度系数，例如基极-发射极间电压(Vbe)的温度特性为一 2.2mV/°C。
[0133]因此，伴随周围温度的变动而产生的第1NPN晶体管42的发射极-集电极间电流的变动因齐纳二极管51的温度特性及第3NPN晶体管53的温度特性而与图2的施密特触发器电路的情况相比被进一步抵消，被抑制，电压检测电路13的测量精度进一步提高。
[0134]以上，基于实施方式说明了本发明，但是，本实施方式是例示，能够对它们的各构成要素及其组合实施各种变形例，而且这种变形例也属于本发明的保护范围，这属于本领域技术人员能够理解的范畴。
【主权项】
1.一种施密特触发器电路，包括: 分压电路，其将输入电压分压并输出；及 施密特触发器基本电路，其具有作为电流控制元件的晶体管，基于与所述输入电压成比例的所述分压电路的输出电压来控制在外部的构成光电耦合器的LED中流过的电流，所述分压电路的温度系数具有正的温度系数。2.如权利要求1所述的施密特触发器电路， 所述分压电路包括: 反向连接的齐纳二极管；及 连接于所述齐纳二极管的低电位侧的分压电阻。3.如权利要求2所述的施密特触发器电路， 所述齐纳二极管具有正的温度系数。4.如权利要求1至权利要求3的任一项所述的施密特触发器电路， 所述施密特触发器基本电路包括: 第1NPN晶体管，其基极端子连接于所述分压电路的输出端子；及 第2NPN晶体管，其基极端子连接于所述第1NPN晶体管的集电极端子， 所述LED的阴极端子连接于所述第1NPN晶体管的集电极端子与所述第2NPN晶体管的基极端子的连接点。5.一种电源监视装置，包括施密特触发器电路和输出电路， 所述施密特触发器电路包括: 第1分压电路，其将来自外部的电源的输入电压分压并输出；及施密特触发器基本电路，其具有第2分压电路及作为电流控制元件的晶体管，并基于所述第2分压电路的输出电压来控制在构成光电耦合器的LED中流过的电流，其中，所述第2分压电路具有正的温度系数并将所述第1分压电路的输出电压分压， 所述输出电路具有构成所述光电耦合器的光电晶体管，并将电源监视信息输出到外部。
【专利摘要】本发明提供施密特触发器电路和使用该施密特触发器电路的电源监视装置，能够使构成光电耦合器的LED的寿命延长，并使电压测量的精度提高。实施方式的施密特触发器电路包括：分压电路，其将输入电压分压并输出；及施密特触发器基本电路，其具有作为电流控制元件的晶体管，基于与输入电压成比例的分压电路的输出电压来控制在外部的构成光电耦合器的LED中流过的电流，分压电路的温度系数具有正的温度系数。
【IPC分类】G01R19/00, H03K3/3565
【公开号】CN105306018
【申请号】CN201510437297
【发明人】若杉康高, 石井孝明
【申请人】矢崎总业株式会社
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年7月23日
【公告号】DE102015214078A1, US20160028382