DE102007046488A1

DE102007046488A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Diagnose in integrierten Leistungsbrückenschaltungen

Info

Publication number: DE102007046488A1
Application number: DE200710046488
Authority: DE
Inventors: Eckart Garneyer; Dieter Dr. Sass; Peter Völkl
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Vitesco Technologies GmbH
Priority date: 2007-09-28
Filing date: 2007-09-28
Publication date: 2009-04-23
Anticipated expiration: 2027-09-29
Also published as: DE102007046488B4; WO2009043657A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fehlererkennung in integrierten Leistungsbrückenschaltungen mit einem High-Side-Zweig und einem Low-Side-Zweig und einer Last L, einem High-Side-Leistungsschalter B zwischen Last L und Versorgungsspannung Vsupply und einem Low-Side-Leistungsschalter G zwischen Last L und Masse M sowie mit Überstrommessvorrichtungen zur Messung des Überstroms über die Leistungsschalter B und G, zum Gegenstand, bei dem die Ströme IB im High-Side-Zweig und IG im Low-Side-Zweig erfasst werden, bei dem die erfassten Werte für die Ströme voneinander angezogen werden und bei dem die so gebildete Differenz mit einem oberen Grenzwert RO und einem unteren Grenzwert RU verglichen wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Fehlererkennung in integrierten Leistungsbrückenschaltungen mit einem High-Side-Zweig und einem Low-Side-Zweig und einer Last L, einem High-Side-Leistungsschalter B zwischen Last L und Versorgungsspannung V_Supply und einem Low-Side-Leistungsschalter G zwischen Last L und Masse M. sowie mit Überstrommessvorrichtungen zur Messung des Überstroms über die Leistungsschalter B und G.
Derartige Schaltanordnungen sind bekannt. Insbesondere in der Automobiltechnik ist die Erkennung und Unterscheidung verschiedener Fehlerfälle, nämlich Kurzschlüsse über einzelne Elemente, sowie der Schutz der Schaltung vor destruktiver Überlast besonders wichtig, wobei gerade hier aus Kostengründen die Diagnose mit möglichst kleinem Schaltungsaufwand gelöst werden muss. Hierbei spielt eine Rolle, dass die Anforderungen an die Umweltbedingung für Schaltungen in der Automobilindustrie ausgesprochen hoch sind, so dass Bauelemente aufwendiger und teuerer herzustellen sind, was wiederum den Druck auf die Verminderung des Schaltungsaufwands erhöht.
Bei einer beschriebenen Schaltungsanordnung können Kurzschlüsse über den High-Side-Leistungsschalter (SCB₁), über die Reihenschaltung aus dem High-Side-Leistungsschalter und der Last L (SCB₂), über den Low-Side-Leistungsschalter (SCG₁), eine Reihenschaltung aus Low-Side-Leistungsschalter und Last L (SCG₂) und ein Kurzschluss über die Last (SCL) auftreten. In der Folge eines Kurzschlusses kann es zu übermäßig hohen Strömen kommen. Zu niedrige Ströme können die Folge von Unterbrechungen sein.
Diese Fehler können jeweils vor dem Einschalten der Last, aber auch während des Betriebs der Last auftreten.
Im Stand der Technik wir bei derartigen integrierten Leistungsschaltern die Diagnose durch Strommessungen in beiden Leistungsschaltern mit Hilfe von Shunt-Widerständen oder Strom-Sense-Transistoren durchgeführt. Eine hochtolerante Diagnose kann dabei auch durch Überwachung der Spannung über einem aktivierten Leistungsschalter realisiert werden.
Es ist eine Reihe von Kontrollschaltungen, meist mit Komparatoren, bekannt, die nach dem Stand der Technik in der Lage sind die verschiedenen Fehlerfälle zu unterscheiden. Insbesondere auf der High-Side entsteht dabei jedoch ein erheblich größerer Schaltungsaufwand, da sämtliche Schaltungsteile für höhere Spannungen ausgelegt werden müssen. Die Fehlerfälle werden im Stand der Technik dabei diagnostiziert, indem der Fehler SCB₁ im abgeschalteten Zustand diagnostiziert, eine Spannung auf den High-Side-Ausgang geprägt und der Strom nachgemessen wird. Alternativ ist es im Stand der Technik auch bekannt, im abgeschalteten Zustand auf den High-Side-Ausgang einen Strom zu legen und die Spannung nachzumessen. Ferner kann der Low-Side-Leistungsschalter separat eingeschaltet und der Strom im Diagnosemodus bestimmt werden.
Der Fehler SCB₂, der aus einem Kurzschluss über die Reihenschaltung aus High-Side-Leistungsschalter und Last besteht, wird durch Überstrommessung im Low-Side-Leistungsschalter bestimmt. Entsprechend führt der Fehler SCG₂ zu einem Überstrom im High-Side-Leistungsschalter. Der Fehler SCG₁, also der Kurzschluss über den Low-Side-Leistungsschalter, wird, ähnlich wie der Fehler SCB₁, durch Einprägen einer Spannung im abgeschalteten Zustand auf den Low-Side-Ausgang und Nachmessen des Stroms (oder umgekehrt) bestimmt. Möglich ist auch, den Low-Side-Leistungsschalter einzeln einzugeschalten und die Strommessung im Diagnosemodus durchzuführen.
Der Fehler SCL, also der Kurzschluss über die Last, wird über den Stromanstieg in einem der beiden Leistungsschalter überwacht.
Ein wesentlicher Nachteil des Stands der Technik ist die aufwändige Verschaltung sowie die notwendige Auslegung der Messschaltungen für hohe Belastungen. Ein weiterer Nachteil ist, dass die Diagnose eines Kurzschlusses über einen Schalter allein nur im abgeschalteten Zustand erfolgen kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, diese Nachteile des Stands der Technik zu vermeiden und ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, welche bei einfachem schaltungstechnischem Aufbau und geringer Belastung die verschiedenen Fehlerfälle zuverlässig unterscheiden kann.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, welches die Ströme I_B und I_G im High-Side- und Low-Side-Zweig erfasst, die erfassten Werte der Ströme voneinander abzieht und die so gebildete Differenz mit einem oberen Grenzwert R_O und einem unteren Grenzwert R_U vergleicht.
Dabei können die Ströme zum Beispiel mit Hilfe von Stromspiegelschaltungen direkt erfasst und als Ströme weiter verarbeitet werden. Es ist aber auch möglich, die Ströme als über Shunt-Widerständen abfallende Spannungen zu messen und als Spannungen weiter zu verarbeiten.
Ein Überschreiten des oberen Grenzwertes R_O kann dabei als Kurzschluss SCG₁ über den Low-Side-Leistungsschalter G interpretiert werden, wenn gleichzeitig kein Überstrom in der Schaltung gemessen wird. Wird gleichzeitig ein Überstrom gemessen, kann das Überschreiten des oberen Grenzwertes R_O als Kurzschluss SCG₂ über die Reihenschaltung aus Low-Side-Leistungsschalter G und Last L interpretiert werden.
Umgekehrt kann ein Unterschreiten des unteren Grenzwertes R_U als Kurzschluss SCB₁ über den High-Side-Leistungsschalter B interpretiert werden, wenn gleichzeitig kein Überstrom in der Schaltung gemessen wird. Wird dagegen gleichzeitig ein Überstrom gemessen, kann das Unterschreiten des unteren Grenzwer tes R_U als Kurzschluss SCB₂ über die Reihenschaltung aus High-Side-Leistungsschalter G und die Last L interpretiert werden.
Schließlich ist es möglich, die Messung eines Überstroms in der Schaltung bei gleichzeitiger Messung einer Stromdifferenz I_D, die größer als der untere Grenzwert R_U und kleiner als der obere Grenzwert R_O ist, die sich also innerhalb des durch die Grenzwerte festgelegten Normalbereiches bewegt, als Kurzschluss SCL über der Last L interpretiert werden.
Offenbart ist darüber hinaus eine Vorrichtung zur Fehlererkennung in integrierten Leistungsbrückenschaltungen mit einer Last L, einem High-Side-Leistungsschalter B zwischen Last L und Versorgungsspannung V_supply und einem Low-Side-Leistungsschalter G zwischen Last L und Masse M, sowie mit Überstrommessvorrichtungen zur Messung des Überstroms über die Leistungsschalter B und G, wobei die Vorrichtung mindestens zwei Strommessgeräte, die die Ströme I_HS und I_LS im High-Side und im Low-Side-Zweig erfassen, und mindestens eine Differenzschaltung aufweist, zu der die gemessenen Ströme I_B und I_G geführt werden, so dass der Differenzstrom I_D der Ströme I_B und I_G gebildet wird. Zusätzlich weist die Vorrichtung eine Vergleichsschaltung K auf, die den Differenzstrom I_D mit einem oberen Grenzwert R_O und einem unteren Grenzwert R_U vergleicht.
Ebenfalls offenbart ist eine Vorrichtung zur Fehlererkennung in integrierten Leistungsbrückenschaltungen mit einer Last L, einem High-Side-Leistungsschalter B zwischen Last L und Versorgungsspannung V_supply und einem Low-Side-Leistungsschalter G zwischen Last L und Masse M, sowie mit Überstrommessvorrichtungen zur Messung des Überstroms über die Leistungsschalter B und G,
bei der die Vorrichtung mindestens zwei Strommessgeräte mit gepaarten Shunt-Widerständen aufweist, die die Ströme I_B und I_G im High-Side- und im Low-Side-Zweig über die über den Shunt-Widerständen abfallenden Spannungen U_B und U_G erfassen, wobei die Vorrichtung weiterhin wenigstens einen Pegelwandler (Level-Shifter) aufweist, der die Spannung U_B auf die Low-Side verschiebt, sowie mindestens eine Differenzschaltung, zu der die gemessenen Spannungen U_B und U_G geführt werden, so dass die Differenzspannung U_D der Spannungen U_B und U_G gebildet wird. Zusätzlich weist die Vorrichtung eine Vergleichsschaltung K auf, die die Differenzspannung U_D mit einem oberen Grenzwert R_O und einem unteren Grenzwert R_U vergleicht.
Alternativ kann der Pegelwandler (Level-Shifter) auch so realisiert sein, dass er direkt einen Strom verschiebt, der proportional zum im High-Side-Leistungsschalter fließenden Strom ist. Dabei kann die Strommessung sowohl mit Shunt-Widerständen als auch mit Stromspiegelschaltungen (Sense-FET) erfolgen. Die weitere Verarbeitung des Stromsignals vom High-Side-Schalter kann auf der Low-Side mittels Spannungen oder Strömen realisiert werden.
Es hat sich dabei als vorteilhaft erwiesen, wenn die Strommessgeräte in die Schalter integrierte Stromspiegel aufweisen. In diesem Fall ist es darüber hinaus günstig, wenn die Vorrichtung eine zusätzliche Schaltung aufweist, die dafür sorgt, dass die Gate-Source Spannungen des Schalter Transistors und dessen Spiegeltransistors gleich gehalten werden.
Im Folgenden wird die Erfindung an Hand von drei Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
1 die möglichen Fehler unter Beteiligung des High-Side-Leistungsschalters B,
2 die möglichen Fehler unter Beteiligung des Low-Side-Leistungsschalters G,
3 eine Schaltung zur Ausführung des Verfahrens mit integrierten Strommessgeräten,
4 eine Schaltung mit einer Bestimmung der Ströme durch Spannungsmessung über einen Shunt-Widerstand, sowie
5 eine Verwendung von Stromspiegeln zur Strommessung in den Schaltern.
1 zeigt zunächst grundsätzlich den Aufbau der Schaltung, deren mögliche Fehler erkannt werden sollen und die als solche im Stand der Technik bekannt ist. Hierbei liegt eine Last L auf der einen Seite an einer Versorgungsspannung V_Supply über einem High-Side-Leistungs-schalter B an. Auf der anderen Seite ist die Last L mit der Masse M über einen Low-Side-Leistungsschalter G verbunden.
Mögliche Fehler sind Kurzschlüsse über den High-Side-Leistungsschalter alleine (SCB₁), über die Last alleine (SCL) und über eine Reihenschaltung aus High-Side-Leistungsschalter B und Last L (SCB₂).
2 zeigt die korrespondierenden Fehler über den Low-Side-Leistungsschalter G. Zu erkennen und eingezeichnet sind Kurzschlüsse über den Low-Side-Leistungsschalter G alleine (SCG₁), erneut über die Last L alleine (SCL) sowie über die Reihenschaltung aus Low-Side-Leistungsschalter G und Last L (SCG₂).
Erfindungsgemäß wird, wie in 3 gezeigt, mit einer gepaarten Struktur der Strom im High-Side- und Low-Side-Zweig mit Strommessgeräten 20, 30 erfasst. Die gemessenen Ströme I_B und I_G werden dabei auf die beiden Eingänge einer Differenzschaltung 27 geleitet, die die Differenz aus diesen Strömen bildet, welche als Differenzstrom I_D ausgegeben wird.
Der Differenzstrom I_D wird dann mit einem oberen und einem unteren Grenzwert verglichen, wobei hierzu jeweils ein Komparator, etwa ein Operationsverstärker, verwendet wird, an dem auf der einen Seite der Differenzstrom I_D oder ein Signal proportional zum Differenzstrom I_D liegt. Zum Vergleich mit dem unteren Grenzwert R_U wird an den einen Komparator 25 ein Strom (oder eine Spannung) angelegt, der den unteren Grenzwert R_U repräsentiert, während an den anderen Komparator 23 ein Strom (oder eine Spannung) angelegt wird, der den oberen Grenzwert R_O repräsentiert.
Gleichzeitig wird, in 3 nicht gezeigt, wie bei derartigen Schaltungen üblich, der Überstrom über die Schalter erfasst.
Gibt nunmehr der Komparator 25 ein Signal aus, welches ein Überschreiten des oberen Grenzwerts R_O des Differenzstroms I_D anzeigt, muss ein Kurzschluss aufgetreten sein, an dem der Low-Side-Leistungsschalter beteiligt war, d. h. entweder ein Kurzschluss über den Low-Side-Leistungsschalter allein (SCG₁) oder ein Kurzschluss über die Reihenschaltung aus Low-Side-Leistungsschalter und Last (SCG₂), der in der 3 zusammenfassend als SCG_X bezeichnet wird.
Fließt andererseits ein höherer Strom über den Low-Side-Zweig, wird die Differenz aus I_B und I_G negativ. Wird dabei der untere Grenzwert R_U unterschritten, gibt der Komparator 23 ein Signal aus, welches einen Fehler SCG_X anzeigt, an dem der Low-Side-Leistungsschalter B beteiligt war. Wie bei den Fehlern über dem Low-Side-Leistungsschalter G kann es sich dabei entweder um einen Fehler SCB₁, d. h. über einen Kurzschluss alleine über dem High-Side-Leistungsschalter B, oder über einen Fehler des Typs SCB₂, d. h. über einen Kurzschluss über die Reihenschaltung aus High-Side-Leistungsschalter B und Last L, handeln.
Bei dem Verfahren, welches an Hand der Schaltung nach 3 erläutert wurde, können darüber hinaus auch Kurzschlüsse über einen Schalter allein (SCB₁ _, SCG₁) von Kurzschlüssen über die Reihenschaltung von Schalter und Last (SCB₂, SCG₂) mit Hilfe der Erfassung des Überstroms unterschieden werden. Diese Erfassung des Überstroms ist in praktischen und technischen An wendungen meist ohnehin erforderlich, so dass dieses keinen zusätzlichen Schaltungsaufwand verursacht.
Ein Sonderfall ist ein Kurzschluss über die Last alleine (SCL), da hier die Stromdifferenz aus I_B und I_G unterhalb des Grenzwerts bleiben wird. Es wird allerdings ein Überstrom fließen, der erkannt wird, so dass die Messung eines Überstroms bei gleichzeitigem Verbleib der Stromdifferenz innerhalb der beiden Grenzwerte R_O und R_U zuverlässig als Kurzschluss über die Last interpretiert wird.
Aus der Beschreibung dieser Vorrichtung sowie des ausgeführten Verfahrens wird klar, dass durch diese Verwendung von gepaarten Strukturen ein niedertoleranter Vergleich der Ströme in High-Side- und Low-Side-Leistungsschaltern ausgenutzt wird, welcher während des laufenden Betriebs möglich ist. Damit wird die Diagnose gegenüber dem Stand der Technik erheblich vereinfacht, da die Notwendigkeit eines separaten Diagnosemodus außerhalb des regulären Betriebs der Schaltung verzichtbar ist.
Durch die höhere Genauigkeit, die diese erfindungsgemäße Schaltung und das mit dieser Schaltung ausgeführte Verfahren ermöglicht, kann die Überdimensionierung für einen Kurzschlussfall geringer ausfallen, was den Aufwand für die Herstellung der Schaltung und die damit verbundenen Kosten weiter senkt. Ein stromloser Zustand zur Diagnose ist nicht erforderlich, vor allem wird aber auch der Schaltungsaufwand gegenüber den Lösungen, die aus dem Stand der Technik bekannt sind, geringer.
Eine weitere schaltungstechnische Vereinfachung kann erreicht werden, wenn der Strom als Spannungsabfall über einen Shunt-Widerstand 40 bestimmt wird, wie in 4 gezeigt ist. Als Shunt-Widerstände können dabei beispielsweise ohnehin vorhandene Leiterbahnen von den Anschluss-Pads (Bond-Pads) zu den integrierten Schaltern verwendet werden, was den Flächenverbrauch auf der integrierten Schaltung praktisch nicht er höht, so dass diese Messung praktisch flächenneutral erfolgen kann.
Dabei einem Verfahren mit einer Schaltung nach 4 den Strömen entsprechende Spannungen gemessen werden, sind auch die Spannungen und nicht die korrespondierenden Ströme miteinander zu vergleichen, was in 4 nicht gezeigt ist. Dabei wird die Spannung U_B über dem High-Side-Shunt 40 mit Hilfe eines Levelshifters auf die Low-Side verschoben und dort von der Spannung U_G über dem Low-Side-Shunt 50 subtrahiert. Die Differenzspannung U_D wird dann, wie der Differenzstrom nach 3, mit Grenzwerten verglichen.
Eine weitere Ausführungsform zeigt 5.
Nach dieser Ausführungsform werden zur Strommessung Stromspiegel (60, 70) in den Schaltern verwendet, wie z. B. bei Sense-Feld-Effekt-Transistoren (Sense-FET). Die Gate-Source-Spannungen des Schaltertransistors und des Spiegeltransistors können, wie 5 exemplarisch für die High-Side zeigt, mit Hilfe von aus dem Stand der Technik bekannten Schaltungen gleich gehalten werden. Dies ist für eine ausreichende Spiegelgenauigkeit erforderlich.
Der gespiegelte High-Side-Strom wird dann auf der Low-Side erneut gespiegelt und die gespiegelten High-Side- und Low-Side-Ströme werden voneinander subtrahiert.
Wie bereits bei dem Ausführungsbeispiel nach 3 wird die Stromdifferenz sowie das Auftreten eines Überstroms als Information verwendet, um nach dem gleichen Algorithmus festzustellen, welcher Kurzschlussfall wo vorliegt.

Claims

Verfahren zur Fehlererkennung in integrierten Leistungsbrückenschaltungen mit einem High-Side-Zweig und einem Low-Side-Zweig und einer dazwischen angeordneten Last (L), einem High-Side-Leistungsschalter (B) zwischen Last (L) und Versorgungsspannung (V_supply) und einem Low-Side-Leistungsschalter (G) zwischen Last (L) und Masse (M), sowie mit Überstrommessvorrichtungen zur Messung des Überstroms über die Leistungsschalter (B, G), dadurch gekennzeichnet, dass die Ströme (I_B) im High-Side-Zweig und (I_G) im Low-Side-Zweig während des Betriebes erfasst werden, dass die erfassten Werte für die Ströme von einander abgezogen werden und dass die so gebildete Differenz mit einem oberen Grenzwert (R_O) und einem unteren Grenzwert (R_U) verglichen wird.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Ströme (I_B, I_G) direkt erfasst und als Ströme weiter verarbeitet werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ströme (I_B, I_G) als über Shunt-Widerständen (40, 50) abfallende Spannungen (U_B, U_G) gemessen und als Spannungen weiter verarbeitet werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Überschreiten des oberen Grenzwertes (R_O) als Kurzschluss (SCG₁) über den Low-Side-Leistungsschalter (G) interpretiert wird, wenn gleichzeitig kein Überstrom in der Schaltung gemessen wird.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein Überschreiten des oberen Grenzwertes (R_O) als Kurzschluss (SCG₂) über die Reihenschaltung aus Low-Side-Leistungsschalter (G) und Last (L) interpre tiert wird, wenn gleichzeitig ein Überstrom in der Schaltung gemessen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Unterschreiten des unteren Grenzwertes (R_U) als Kurzschluss (SCB₁) über den High-Side-Leistungsschalter (B) interpretiert wird, wenn gleichzeitig kein Überstrom in der Schaltung gemessen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Unterschreiten des unteren Grenzwertes (R_U) als Kurzschluss (SCB₂) über die Reihenschaltung aus High-Side-Leistungsschalter (B) und die Last (L) interpretiert wird, wenn gleichzeitig ein Überstrom in der Schaltung gemessen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung eines Überstroms in der Schaltung bei gleichzeitiger Messung einer Stromdifferenz (I_D), die größer als der untere Grenzwert (R_U) und kleiner als der obere Grenzwert (R_O) ist, als Kurzschluss (SCL) über der Last (L) interpretiert wird.
Vorrichtung zur Fehlererkennung in integrierten Leistungsbrückenschaltungen (1) mit einem High-Side-Zweig und einem Low-Side-Zweig und einer Last (L), einem High-Side-Leistungsschalter (B) zwischen Last (L) und Versorgungsspannung (V_supply) und einem Low-Side-Leistungsschalter (G) zwischen Last (L) und Masse (M), sowie mit Überstrommessvorrichtungen zur Messung des Überstroms über die Leistungsschalter (B, G), dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mindestens zwei Strommessgeräte (20, 30), die die Ströme (I_B, I_G) im High-Side und im Low-Side-Zweig erfassen, und mindestens eine Differenzschaltung (27) aufweist, zu der die gemessenen Ströme (I_B, I_G) geführt werden, so dass der Differenzstrom (I_D) der Ströme (I_B, I_G) gebildet wird, wobei die Vorrichtung weiterhin eine Vergleichsschaltung K (23, 25) aufweist, die den Differenzstrom (I_D) mit einem oberen Grenzwert (R_O) und einem unteren Grenzwert (R_U) vergleicht.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Strommessgeräte (20, 30) in die Schalter integrierte Stromspiegel aufweisen.
Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine zusätzliche Schaltung aufweist, die dafür sorgt, dass die Gate-Source Spannungen des Schalter Transistors und dessen Spiegeltransistors gleich gehalten werden.
Vorrichtung zur Fehlererkennung in integrierten Leistungsbrückenschaltungen (1) mit einem High-Side-Zweig und einem Low-Side-Zweig und einer Last (L), einem High-Side-Leistungsschalter (B) zwischen Last (L) und Versorgungsspannung (V_supply) und einem Low-Side-Leistungsschalter (G) zwischen Last (L) und Masse (M), sowie mit Überstrommessvorrichtungen zur Messung des Überstroms über die Leistungsschalter (B, G), dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) mindestens zwei Strommessgeräte (20, 30) mit gepaarten Shunt-Widerständen aufweist, die die Ströme (I_B, I_G) im High-Side- und im Low-Side-Zweig über die über den Shunt-Widerständen abfallenden Spannungen (U_B, U_G) erfassen, wobei die Vorrichtung weiterhin wenigstens einen Pegelwandler (Level-Shifter) (60, 70) aufweist, der die Spannung (U_B) auf die Low-Side verschiebt, sowie mindestens eine Differenzschaltung, zu der die gemessenen Spannungen (U_B, U_G) geführt werden, so dass die Differenzspannung (U_D) der Spannungen (U_B, U_G) gebildet wird, wobei die Vorrichtung weiterhin eine Vergleichsschaltung (K) aufweist, die die Differenzspannung (U_D) mit einem oberen Grenzwert (R_O) und einem unteren Grenzwert (R_U) vergleicht.
Vorrichtung zur Fehlererkennung in integrierten Leistungsbrückenschaltungen (1) mit einem High-Side-Zweig und einem Low-Side-Zweig und einer Last (L), einem High-Side-Leistungsschalter (B) zwischen Last (L) und Versorgungsspannung (V_supply) und einem Low-Side-Leistungsschalter (G) zwischen Last (L) und Masse (M), sowie mit Überstrommessvorrichtungen zur Messung des Überstroms über die Leistungsschalter (B, G), dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) mindestens zwei Strommessgeräte (20, 30) aufweist, die die Ströme (I_B, I_G) im High-Side- und im Low-Side-Zweig erfassen, wobei die Vorrichtung weiterhin wenigstens einen Pegelwandler (Level-Shifter) (60, 70) aufweist, der den Strom (I_B) auf die Low-Side verschiebt, sowie mindestens eine Differenzschaltung, zu der die gemessenen Ströme (I_B, I_G) geführt werden, so dass der Differenzstrom (I_D) der Ströme (I_B, I_G) gebildet wird, wobei die Vorrichtung weiterhin eine Vergleichsschaltung (K) aufweist, die den Differenzstrom (I_D) mit einem oberen Grenzwert (R_O) und einem unteren Grenzwert (R_U) vergleicht.