(57)【要約】【課題】２つの弁アクチュエータと１つのポンプアクチュエータを含む少なくとも３つの電気化学アクチュエータを備えた電気化学ポンプシステムの完全な制御をもたらす電気化学アクチュエータドライブシステムおよび方法を提供する。【解決手段】駆動回路は、標準的なＨブリッジ駆動回路に基づいており、回路の一部は、アクチュエータの間で共用される。システムは、任意の所与のときにポンプアクチュエータ、または弁アクチュエータの１つしか動作することを必要としないので、Ｈブリッジ駆動回路の一部を３つのアクチュエータの間で共用することができ、それにより４つのハーフブリッジ駆動回路の使用を可能にする。【選択図】図２
2016073194.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプアクチュエータと、
複数の弁アクチュエータと、
前記ポンプアクチュエータおよび複数の弁アクチュエータそれぞれの専用のハーフブリッジ駆動回路と、
前記ポンプアクチュエータおよび複数の弁アクチュエータすべてに対する共通のハーフブリッジ駆動回路と、を備えるアクチュエータドライブシステムであって、
前記ポンプアクチュエータおよび複数の弁アクチュエータすべてに対する前記共通のハーフブリッジ駆動回路は、前記ポンプアクチュエータおよび複数の弁アクチュエータそれぞれの前記専用のハーフブリッジ駆動回路と協動して、前記ポンプアクチュエータおよび複数の弁アクチュエータの一つを駆動させることを特徴とする、アクチュエータドライブシステム。
【請求項２】
前記ポンプアクチュエータおよび複数の弁アクチュエータすべてに対する共通の電流検知回路をさらに備え、
前記共通の電流検知回路は、駆動されている前記ポンプアクチュエータおよび弁アクチュエータの電流を検知することを特徴とする、請求項１に記載のアクチュエータドライブシステム。
【請求項３】
前記共通の電流検知回路は、前記専用のハーフブリッジ駆動回路のそれぞれとシステム接地との間で電気的に接続されており、
前記共通の電流検知回路は、前記共通のハーフブリッジ駆動回路と前記システム接地との間で電気的に接続されていることを特徴とする、請求項２に記載のアクチュエータドライブシステム。
【請求項４】
前記ポンプアクチュエータは、第１の専用のハーフブリッジ駆動回路と前記共通のハーフブリッジ駆動回路との間で電気的に接続されていることを特徴とする、請求項１に記載のアクチュエータドライブシステム。
【請求項５】
前記第１の専用のハーフブリッジ駆動回路および前記共通のハーフブリッジ駆動回路は、電圧供給およびシステム接地を前記ポンプアクチュエータに選択的に切り替えるよう構成されていることを特徴とする、請求項４に記載のアクチュエータドライブシステム。
【請求項６】
前記複数の弁アクチュエータの一つは、第２の専用のハーフブリッジ駆動回路と前記共通のハーフブリッジ駆動回路との間で電気的に接続されていることを特徴とする、請求項１に記載のアクチュエータドライブシステム。
【請求項７】
前記第２の専用のハーフブリッジ駆動回路および前記共通のハーフブリッジ駆動回路は、電圧供給およびおシステム接地を前記弁アクチュエータに選択的に切り替えるよう構成されていることを特徴とする、請求項６に記載のアクチュエータドライブシステム。
【請求項８】
前記複数の弁アクチュエータの一つは、第３の専用のハーフブリッジ駆動回路と前記共通のハーフブリッジ駆動回路との間で電気的に接続されていることを特徴とする、請求項１に記載のアクチュエータドライブシステム。
【請求項９】
前記第３の専用のハーフブリッジ駆動回路および前記共通のハーフブリッジ駆動回路は、電圧供給およびシステム接地を前記弁アクチュエータに選択的に切り替えるよう構成されていることを特徴とする、請求項８に記載のアクチュエータドライブシステム。
【請求項１０】
前記ハーフブリッジ駆動回路はそれぞれｐチャネル電界効果トランジスタ（ＰＦＥＴ）およびｎチャネル電界効果トランジスタ（ＮＦＥＴ）を備えることを特徴とする、請求項１に記載のアクチュエータドライブシステム。
【請求項１１】
前記ハーフブリッジ駆動回路はそれぞれ第１および第２のｎチャネル電界効果トランジスタ（ＮＦＥＴ）を備えることを特徴とする、請求項１に記載のアクチュエータドライブシステム。
【請求項１２】
前記ポンプアクチュエータは電気化学ポンプタイプのアクチュエータを備えることを特徴とする、請求項１に記載のアクチュエータドライブシステム。
【請求項１３】
前記電流検知回路および前記ハーフブリッジ駆動回路のそれぞれに電気的に接続されることにより前記ハーフブリッジ駆動回路を選択的に制御して前記ポンプアクチュエータおよび弁アクチュエータのうち一つを駆動するマイクロコントローラをさらに備え、
前記マイクロコントローラは、電流検知回路出力に応じて前記ポンプアクチュエータによって移送された体積を求めるよう構成されていることを特徴とする、請求項２に記載のアクチュエータドライブシステム。
【請求項１４】
複数のアクチュエータと、
前記アクチュエータそれぞれの専用のハーフブリッジ駆動回路と、
前記アクチュエータすべてに対する共通のハーフブリッジ駆動回路とを備えるアクチュエータドライブシステムであって、
前記アクチュエータすべてに対する前記共通のハーフブリッジ駆動回路は、前記アクチュエータそれぞれの前記専用のハーフブリッジ駆動回路と協動して前記アクチュエータの一つを駆動させることを特徴とする、アクチュエータドライブシステム。
【請求項１５】
前記アクチュエータすべてに対する共通の電流検知回路をさらに備え、
前記共通の電流検知回路は駆動されているアクチュエータの電流を検知することを特徴とする、請求項１４に記載のアクチュエータドライブシステム。
【請求項１６】
前記共通の電流検知回路は、前記専用のハーフブリッジ駆動回路のそれぞれとシステム接地との間で電気的に接続されており、
前記共通の電流検知回路は、前記共通のハーフブリッジ駆動回路と前記システム接地との間で電気的に接続されていることを特徴とする、請求項１５に記載のアクチュエータドライブシステム。
【請求項１７】
前記複数のアクチュエータのそれぞれは、一の専用のハーフブリッジ駆動回路と前記共通のハーフブリッジ駆動回路との間で電気的に接続されており、
前記複数の専用のハーフブリッジ駆動回路のそれぞれは、前記複数のアクチュエータのうちの一のアクチュエータに電気的に接続されていることを特徴とする、請求項１４に記載のアクチュエータドライブシステム。
【請求項１８】
前記第１の専用ハーフブリッジ駆動回路および前記共通のハーフブリッジ駆動回路は、電圧供給およびシステム接地を前記アクチュエータに選択的に切り替えるよう構成されていることを特徴とする、請求項１７に記載のアクチュエータドライブシステム。
【請求項１９】
前記ハーフブリッジ駆動回路はそれぞれｐチャネル電界効果トランジスタ（ＰＦＥＴ）およびｎチャネル電界効果トランジスタ（ＮＦＥＴ）を備えることを特徴とする、請求項１４に記載のアクチュエータドライブシステム。
【請求項２０】
前記ハーフブリッジ駆動回路はそれぞれ第１および第２のｎチャネル電界効果トランジスタ（ＮＦＥＴ）を備えることを特徴とする、請求項１４に記載のアクチュエータドライブシステム。
【請求項２１】
前記電流検知回路および前記ハーフブリッジ駆動回路それぞれに電気的に接続されることにより前記ハーフブリッジ駆動回路を選択的に制御して前記複数のアクチュエータの一つを駆動するマイクロコントローラをさらに備え、
前記マイクロコントローラは、電流検知回路出力に応じて前記ドライブシステムに移送された体積を求めるよう構成されていることを特徴とする、請求項１５に記載のアクチュエータドライブシステム。
【請求項２２】
ポンプアクチュエータおよび複数の弁アクチュエータを備えるアクチュエータドライブシステム制御方法であって、
前記ポンプアクチュエータおよび複数の弁アクチュエータそれぞれの専用のハーフブリッジ駆動回路を制御するステップと、
前記ポンプアクチュエータおよび複数の弁アクチュエータすべてに対する共通のハーフブリッジ駆動回路を制御するステップとを備え、
前記ポンプアクチュエータおよび複数の弁アクチュエータすべてに対する前記共通のハーフブリッジ駆動回路は、前記ポンプアクチュエータおよび複数の弁アクチュエータそれぞれの前記専用のハーフブリッジ駆動回路と協動して、前記ポンプアクチュエータおよび複数の弁アクチュエータの一つを駆動させるよう制御されていることを特徴とする、アクチュエータドライブシステム制御方法。
【請求項２３】
前記共通のハーフブリッジ駆動回路および一つの専用のハーフブリッジ駆動回路を使用してアクチュエータのそれぞれを制御するステップをさらに備える、請求項２２に記載のアクチュエータドライブシステム制御方法。
【請求項２４】
前記ポンプアクチュエータおよび複数の弁アクチュエータすべてに対する共通の電流検知回路を制御して、駆動されているポンプアクチュエータおよび弁アクチュエータの電流を検知するステップをさらに備える、請求項２２に記載のアクチュエータドライブシステム制御方法。
【請求項２５】
前記共通の電流検知回路および前記ハーフブリッジ駆動回路それぞれに電気的に接続されたマイクロコントローラを制御することにより、前記ハーフブリッジ駆動回路を選択的に制御して前記ポンプアクチュエータおよび弁アクチュエータのうち一つを駆動するステップをさらに備え、
前記マイクロコントローラは、共通の電流検知回路出力に応じて前記ポンプアクチュエータによって移送された体積を求めるよう構成される、請求項２４に記載のアクチュエータドライブシステム制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、印加電圧差を必要とする電気化学ポンプまたは他のアクチュエータの動作のための駆動回路に関する。詳細には、本発明は、Ｈブリッジ回路に基づく駆動回路に関し、Ｈブリッジ回路の一部は、アクチュエータの間で共用され、マイクロコントローラによって制御され、それにより回路要素の必要とされる数を削減する。
【背景技術】
【０００２】
従来のアクチュエータは、印加電位に応答して動作され、弁動作またはポンプ動作など何らかの機械的動作を実施する。アクチュエータの状態は、アクチュエータを通る印加電圧および駆動電流によって順方向または逆方向で変化させることができる。そのような双方向電流の流れは、通常の動作に必要である。図１Ａに示されているように、１つのそのようなアクチュエータは、印加電位に応答して動作される電気化学ポンプアクチュエータとすることができる。
【０００３】
図１Ａに示されているように、電気化学ポンプタイプのアクチュエータは、少なくとも３つのチャンバを含むハウジングを備えることができ、第１のチャンバおよび第２のチャンバは、ポンピング流体を含み、第３のチャンバは、第３のチャンバの排出口から汲み出される物質を含む。動作時には、印加電圧＋Ｖが使用され、ポンピング流体をチャンバ１とチャンバ２の間の選択性の膜を通じてチャンバ１からチャンバ２に移動し、それにより、チャンバ２とチャンバ３の間の膨張ダイアフラムの膨張を通じてチャンバ３に圧力をかける。次いで、図１における矢印によって示されているように、チャンバ３の内容物が出口ポートを通じてチャンバ３から押し出される、または汲み出される。次いで、印加電位の反転−Ｖが使用され、ポンピング流体の移動をチャンバ２からチャンバ１に反転し、それにより、膨張ダイアフラムの反転移動によってチャンバ３内の低下圧力を生み出す。次いで、内容物がチャンバ３内に引き込まれ、このプロセスが繰り返される。例示的な電気化学ポンプのさらなる詳細は、米国特許に見出すことができ（特許文献１、２、３参照）、それらすべての内容全体が参照により本明細書に明示的に組み込まれる。
【０００４】
そのようなポンピング動作には、いくつかの弁が必要とされ、そのような弁の動作は、ポンピング動作と調和させなければならない。たとえば、吸込み弁を設け、供給源からの内容物がチャンバ３に入ることを可能にすることができる。次いで、吸込み弁を閉じ、排出口弁を開き、ポンプを作動させ、チャンバ３からの汲み出される内容物が送り先に到達することを可能にすることができる。次いで、排出口弁を閉じ、吸込み弁を開き、ポンプを非活動状態にし、供給源からの内容物がチャンバ３に入ることを可能にすることができる。次いで、吸込み弁を閉じ、排出口弁を再び開き、ポンプを作動させ、チャンバ３からの汲み出される内容物が送り先に到達することを可能にすることができる。この動作を必要に応じて繰り返し、電気化学ポンプアクチュエータを使用して内容物を汲み出すことができる。
【０００５】
弁およびポンプの状態は、それぞれのアクチュエータを通る印加電圧および駆動電流によって順方向または逆方向で変化させることができる。それを行うための１つのそのような方法は、標準的なＨブリッジ駆動回路の使用である。図１Ｂに示されているように、標準的なＨブリッジ駆動回路は、２つのハーフブリッジからなることができ、単一の被駆動デバイスＤを制御するために使用される。そのような回路は、電圧Ｖｉｎが被駆動デバイスＤを跨いでいずれの方向にも印加されることを可能にする。「Ｈブリッジ」という用語は、典型的には４つのスイッチを含むそのような回路のグラフィカル表現に由来する。スイッチＳ１、Ｓ４が閉じられ、スイッチＳ２、Ｓ３が開いているとき、正の電圧がデバイス負荷Ｄを跨いで印加され得る。スイッチＳ１、Ｓ４を開き、スイッチＳ２、Ｓ３を閉じることによって、電圧は、デバイス負荷Ｄを跨いで反転される。そのような従来のＨブリッジ駆動回路は、集積回路として構築することも、ディスクリート構成部品から構築することもできる。
【０００６】
しかし、いくつかの応用例では、システムの設計全体が空間的、コスト的に非常に制約され、構成部品の全体数を削減するためのどのような機会も有用である。したがって、従来のＨブリッジ駆動回路に関連するようにして機能するが、駆動回路の必要とされる空間およびコストを削減する駆動回路を提供することが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第７７１８０４７号明細書
【特許文献２】米国特許第８１８７４４１号明細書
【特許文献３】米国特許第８３４３３２４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、上記および他の問題に実質的に対処し、印加電圧差を必要とする電気化学ポンプまたは他のアクチュエータの動作のための、先進、改良型、新規の駆動回路を提供することである。
【０００９】
本発明の他の目的は、動作のためにより少ない構成部品しか必要とせず、それにより故障緩和およびコスト削減のために電力消費および構成部品全体を削減する、印加電圧差を必要とする電気化学ポンプまたは他のアクチュエータの動作のための駆動回路を提供することである。
【００１０】
本発明の他の目的は、動作のためにより少ない構成部品しか必要とせず、それにより動作のための必要とされる空間を削減する、印加電圧差を必要とする電気化学ポンプまたは他のアクチュエータの動作のための駆動回路を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
これら、および他の目的は、任意の所与のときに１つのアクチュエータしか動作することを必要としない、印加電圧差を必要とする電気化学ポンプまたは他のアクチュエータの動作のための駆動回路を提供することによって実質的に達成される。任意の所与のときに１つのアクチュエータしか動作することを必要としないので、Ｈブリッジ駆動回路に基づく駆動回路が提供されマイクロコントローラによって制御されることが可能であり、回路の一部は、アクチュエータの間で共用され、それにより回路要素の必要とされる数を削減する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
本発明の例示的な実施形態の様々な目的、利点、および新規な特徴は、添付の図面と併せ読めば、以下の詳細な説明からより容易に理解されよう。
【００１３】
【図１Ａ】電気化学ポンプの例示的な図である。
【図１Ｂ】Ｈブリッジ駆動回路の例示的な図である。
【図２】本発明の一実施形態による電気化学ポンプのための例示的な駆動回路のブロック図である。
【図３Ａ】本発明の一実施形態による図４の例示的な駆動回路のための真理値表である。
【図３Ｂ】本発明の一実施形態による別の例示的な駆動回路のための真理値表である。
【図４】本発明の一実施形態による図２の駆動回路の一実施形態の図である。  図面を通して、同様の符号は、同様の部分、構成部品、および構造を指すことを理解されたい。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
下記に記載の本発明の例示的な実施形態は、任意の所与のときに１つのアクチュエータしか動作することを必要としない、印加電圧差を必要とする電気化学ポンプまたは他のアクチュエータの動作を制御する新規な手段を提供する。任意の所与のときに１つのアクチュエータしか動作することを必要としないので、Ｈブリッジ駆動回路に基づく駆動回路が提供されマイクロコントローラによって制御されることが可能であり、回路の一部は、アクチュエータの間で共用され、それにより回路要素の必要とされる数を削減する。
【００１５】
本発明の実施形態は、すべてのアクチュエータドライブチャネルが別々である構成より少ない電子構成部品で電気化学ポンプの完全な制御をもたらす電気化学アクチュエータドライブシステムおよび方法に向けられている。本発明の例示的なアーキテクチャは、３つの電気化学アクチュエータを含み、２つの弁アクチュエータと、１つのポンプアクチュエータとを含む。任意の所与のときに１つのアクチュエータしか動作することを必要としないので、ハーフブリッジ駆動回路に基づく駆動回路が提供されマイクロコントローラによって制御されることが可能であり、回路の一部は、アクチュエータの間で共用される。それを行う際に、システムの設計全体が非常に空間効率的、コスト効率的である。各電気化学アクチュエータの双方向の精密制御を提供し、各アクチュエータが完全にサイクルされ、一方、アクチュエータを損傷しないことを確実にすることができる。
【００１６】
本発明の一実施形態による例示的な駆動回路は、それを行うことが必要とされるとき各アクチュエータの状態を変化させることによって、１つのポンプアクチュエータおよび２つの弁アクチュエータの動作を監視および制御する。アクチュエータの状態は、印加電圧の極性に応答して、それらを通る駆動電流によって、一方の方向または他方の方向で変化させられる。双方向電流の流れは、そのようなアクチュエータの通常の動作に必要であり、そのようなアクチュエータのパラメータを測定し、アクチュエータの動作を示すことができる。
【００１７】
本発明の一実施形態による例示的な駆動回路は、３つのアクチュエータすべての状態を制御するために必要とされる電子構成部品の総数を最小限に抑えるように設計されている。例示的な駆動回路は、標準的なＨブリッジ駆動回路に基づいており、回路の一部は、アクチュエータの間で共用される。システムは、任意の所与のときにポンプアクチュエータ、または弁アクチュエータの１つしか動作することを必要としないので、Ｈブリッジ駆動回路の一部を３つのアクチュエータの間で共用することができ、それにより４つのハーフブリッジ駆動回路の使用を可能にする。また、任意の所与のときにポンプアクチュエータおよび弁アクチュエータのうちの１つしか動作されないので、３つのアクチュエータがいずれの方向でも駆動されているときそれらのいずれについても電流を検知することができ、アクチュエータの動作を示すために使用することができる、共用される単一の電流検知回路を提供することができる。単一のマイクロコントローラを提供し、弁アクチュエータおよびポンプアクチュエータの動作を制御するために各ハーフブリッジ駆動回路を制御し、電流検知回路の信号に基づいてアクチュエータの状態を測定することができる。
【００１８】
本発明による駆動回路の例示的な実施形態が、図２のブロック図で示されている。図２の駆動回路は、３つのハーフブリッジ駆動回路を含み、１つが各アクチュエータ専用である。この回路は、すべてのアクチュエータに共通である１つの共用されるハーフブリッジ駆動回路をさらに含む。下記により詳細に記載されているように、ハーフブリッジ駆動回路は、負荷の一方の側の２つのスイッチだけを使用する、標準的なＨブリッジ駆動回路の変形形態である。各ハーフブリッジ駆動回路は、電圧供給と接地の間に結合され、マイクロコントローラからの第１および第２の制御信号入力と、それぞれのアクチュエータへの単一の出力とを有する。
【００１９】
駆動回路は、やはりすべてのアクチュエータに共通であるロー側電流検知回路をさらに含む。この電流検知回路は、たとえば、電流検知抵抗器と、駆動するアクチュエータの検知された電流値をマイクロコントローラに通信する増幅器とを含むことができる。次いで、マイクロコントローラは、アクチュエータの状態を決定するために、検知された電流値に基づいて電荷を計算し、ポンプシステムの適正なサイクリングを確保するために適切に各ハーフブリッジ駆動回路の状態を制御する。
【００２０】
図２のブロック図は、ハーフブリッジ駆動回路２０２、２０４、２０６、２０８を備える。例示的なハーフブリッジ駆動回路の概略図が図４に示されている。ハーフブリッジ駆動回路２０２、２０４、２０６は、それぞれアクチュエータ２１０、２１２、２１４専用である。ハーフブリッジ駆動回路２０２、２０４、２０６、２０８は、Ｖｉｓｈａｙ  Ｓｉｌｉｃｏｎｉｘｅ（登録商標）によって製造されたもの、Ｐａｒｔ  Ｎｏ．Ｓｉ３５８８ＤＶなど、任意の数の従来のデバイスを含むことができ、駆動回路は、システム内での使用のために追加の機能を含むことができるので、一部には他のシステム要件に基づいて選択され得る。
【００２１】
ハーフブリッジ駆動回路２０２は、単一のアクチュエータ、すなわち吸込み弁アクチュエータ２１０専用であり、ハイ側電源２１６に結合され、ロー側電流検知回路２２０を介してロー側電源またはシステム接地２１８に結合される。また、ハーフブリッジ駆動回路２０４は、単一のアクチュエータ、すなわちポンプアクチュエータ２１２専用であり、ハイ側電源２１６に結合され、ロー側電流検知回路２２０を介してロー側電源またはシステム接地２１８に結合される。ハーフブリッジ駆動回路２０６もまた、単一のアクチュエータ、すなわち排出口弁アクチュエータ２１４専用であり、ハイ側電源２１６に結合され、ロー側電流検知回路２２０を介してロー側電源またはシステム接地２１８に結合される。任意の所与のときに１つのアクチュエータしか動作することを必要としないので、ハーフブリッジ駆動回路２０８は、アクチュエータ２１０、２１２、２１４の間で共用することができる。すなわち、ハーフブリッジ駆動回路２０８は、アクチュエータ２１０、２１２、２１４の間で共用され、ハイ側電源２１６に結合され、ロー側電流検知回路２２０を介してロー側電源またはシステム接地２１８に結合される。したがって、それを行う際に、４つのハーフブリッジ駆動回路２０２、２０４、２０６、２０８だけが、アクチュエータ２１０、２１２、２１４を制御するために必要とされる。図２の組み合わされた駆動回路は、例示的なポンピングシステムが一度に１つのアクチュエータがサイクルされることを必要とするだけなので、可能である。
【００２２】
記載のように、任意の所与のときにポンプアクチュエータおよび弁アクチュエータのうちの１つしか動作されないので、３つのアクチュエータがいずれの方向でも駆動されているときそれらのいずれについても電流を検知することができ、アクチュエータの動作および／または位置を示すために使用することができる、共用される単一のロー側電流検知回路２２０を提供することができる。すべてのアクチュエータ２１０、２１２、２１４に共通であるロー側電流検知回路２２０は、電流検知抵抗器２２２と、ロー側の検知された電流値をマイクロコントローラ２２６に通信する増幅器２２４とを含む。次いで、マイクロコントローラ２２６は、アクチュエータ２１０、２１２、２１４の状態を決定するために、検知された電流値に基づいて電荷を計算し、ポンプシステムの適正なサイクリングを確保するために、各ハーフブリッジ駆動回路２０２、２０４、２０６、２０８の状態を、各駆動回路への第１および第２の制御信号入力を通じて制御する。
【００２３】
ハーフブリッジ駆動回路２０２、２０４、２０６、２０８すべてのロー側は、共通のロー側電流検知回路２２０を通じてロー側電源またはシステム接地２１８に接続される。アクチュエータが駆動されているとき、このロー側電流検知回路２２０は、活動状態のアクチュエータを流通する電流を測定する。電流検知抵抗器２２２が使用され、それを流通する電流に比例する電圧を生成する。次いで、この電圧は、図４に示されている接地基準の演算増幅器回路４２４を使用してなど、増幅器２２４を使用して増幅される。演算増幅器回路２２４、４２４の出力は、マイクロコントローラ２２６に通信され、ここでたとえば、この出力は、マイクロコントローラ内のアナログ−デジタル変換器によってデジタル量に変換され、駆動されているアクチュエータの動作、故障、および／または位置を示すために使用され得る。したがって、マイクロコントローラを提供し、ロー側電流検知回路２２０の信号によって、アクチュエータ２１０、２１２、２１４が適正なときに動作することができるように、また、駆動されているアクチュエータの測定された動作、故障、および／または位置に基づいて、ハーフブリッジ駆動回路２０２、２０４、２０６、２０８のそれぞれを制御することができる。マイクロコントローラ２２６は、Ｉｎｔｅｌ（登録商標）、Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ（登録商標）、およびＣｙｐｒｅｓｓ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ（登録商標）から入手可能な８ビット、１６ビット、および３２ビットマイクロコントローラなど、任意の数の従来のデバイスを含むことができ、マイクロコントローラは、システム内での使用のために追加の機能を含むことができるので、一部には他のシステム要件に基づいて選択され得る。
【００２４】
記載のように、アクチュエータ２１０、２１２、２１４が駆動されているとき、ロー側電流検知回路２２０は、駆動されているアクチュエータを流通する電流を測定し、それに基づいて出力をマイクロコントローラ２２６に提供し、ここで、この出力は、その中のアナログ−デジタル変換器によってデジタル量に変換され、電荷を計算するために使用され得る。たとえば、各電気化学アクチュエータを通じて移送された総電荷は、駆動されているアクチュエータを流通する電流を測定し、時間にわたる電流の積分を実施することによって計数される。マイクロコントローラは、時間にわたる電流に対する積分を実施し、アクチュエータ状態変化中にアクチュエータを通じて移送された総電荷を計算し、それにより駆動されているアクチュエータの動作、故障、および／または位置を示す。それを行うために、マイクロコントローラ２２６は、総電荷を測定するために電流の時間積分を実施する電子デバイスである電流積分器を使用することができる。
【００２５】
たとえば、アクチュエータ状態変化中にアクチュエータを通じて移送された総電荷を使用し、アクチュエータの位置を決定することができる。アルゴリズムを使用し、たとえば駆動されているアクチュエータがその移動の終わりにいつ到達したか、測定された電荷に基づいて決定することができる。アクチュエータ状態変化中にアクチュエータを通じて移送された電流および総電荷を監視することによって、あるエラー状態をも検出することができる。さらに、以前の作動からのデータもまた、エラーの検出を改善するために使用することができる。
【００２６】
導出されたアクチュエータ位置を示す積分計算の一例は、アクチュエータによって放散された電力の調査を含み、これは、位置（弁アクチュエータの場合）、およびアクチュエータによって移送された体積（ポンプアクチュエータの場合）に変換され得る。電流検知抵抗器２２２および増幅器２２４によって測定される特定のアクチュエータ２１０、２１２、２１４のロー側の検知された電流値に基づいて、マイクロコントローラ２２６は、最初にリーマン和を計算し、消費された総電荷を推定することができる。この方法は、積分計算を近似するための周知の方法である。以下は、１つの可能な計算の単純な例である。
【００２７】
ポンプアクチュエータ２１２、４１２によって移送された体積を測定するための例示的な動作において、マイクロコントローラ２２６は、１００ミリ秒ごとに１点の速さで電流データを読み取る。さらに、この例示的な動作では、ポンプアクチュエータ２１２、４１２は、１秒間の間、駆動される。各データ点は、１０回間隔のそれぞれの中間点で取り込まれる。このとき引き継がれる１０個のデータ点は、以下の通りである。
｛１００ｍＡ，１００ｍＡ，２００ｍＡ，２００ｍＡ，１００ｍＡ，１００ｍＡ，２００ｍＡ，２００ｍＡ，１００ｍＡ，１００ｍＡ｝
【００２８】
各セグメントについての総電荷は、測定された電流に時間ステップを乗じたものとして計算される。総電荷は、下記の式（１）によって示されているように、セグメント同士の和であり、この式は、見やすいように因数分解されている。
１００ｍｓ＊（１００ｍＡ＋１００ｍＡ＋２００ｍＡ＋２００ｍＡ＋１００ｍＡ＋１００ｍＡ＋２００ｍＡ＋２００ｍＡ＋１００ｍＡ＋１００ｍＡ）＝１４０ｍＣの総電荷        （１）
【００２９】
ポンプアクチュエータ２１２、４１２の位置は、電荷の単位ごとに固定された体積だけ移動する。この例示的な動作においてポンプアクチュエータ２１２、４１２が１ｍＬ／Ｃ移動する場合、アクチュエータによって移動される内容物体積は、下記の式（２）によって示される。
１４０ｍＣ＊ｌｍＬ／Ｃ＝１４０４        （２）
【００３０】
ポンプアクチュエータ２１２、４１２は、状態を変化させるために、体積移送の既知の量を必要とする。この例示的な動作において状態変化体積が１４０μＬであると知られているとすれば、ポンプアクチュエータ２１２、４１２は、状態を変化させているはずである。大抵の応用例では、電流測定データのサンプリングレートは著しく速い。上記の１００ｍｓの値が、例示を簡単にするために選択され、同じ理由で電流値を表すために、丸めた数もまた選択された。
【００３１】
記載のように、ハーフブリッジ駆動回路は、負荷の一方の側の２つのスイッチだけを使用する、標準的なＨブリッジ駆動回路の変形形態である。各ハーフブリッジ駆動回路は、電圧供給と接地の間に結合され、マイクロコントローラ２２６からの第１および第２の制御信号入力と、それぞれのアクチュエータ２１０、２１２、２１４への単一の出力とを有する。ハーフブリッジ駆動回路は、共通の電気ノードを、外部信号によって制御される２つの電位のうちの１つに接続されることを可能にするトランジスタの構成として含む、いくつかの方法で提供され得る。図２の例では、ハーフブリッジ駆動回路２０２、２０４、２０６、２０８の実装は、１．５Ｖバッテリなど単一の低電圧（ハイ側電源）２１６から給電されるシステム内で駆動回路の動作を可能にするように様々にすることができる。ハーフブリッジ駆動回路２０２、２０４、２０６、２０８のそのような実装は、Ｖｉｓｈａｙ（登録商標）、Ｔｅｘａｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ（登録商標）、およびＮＸＰ（登録商標）から入手可能な、金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）、ｐチャネル電界効果トランジスタ（ＰＦＥＴ）、ｎチャネル電界効果トランジスタ（ＮＦＥＴ）、およびそれらの組合せの使用を含み、トランジスタは、システム内での使用のために追加の機能を含むことができるので、一部には他のシステム要件に基づいて選択され得る。
【００３２】
図４に示されている本発明の第１の例示的な実装では、図２のハーフブリッジ駆動回路２０２、２０４、２０６、２０８は、上部または電圧供給側のｐチャネル電界効果トランジスタ（ＰＦＥＴ）と、ロー側電流検知回路４２０を介した下部またはシステム接地側のｎチャネル電界効果トランジスタ（ＮＦＥＴ）とを備えることができるが、実装はこれらに限定されない。この構成は、電源または電圧供給４１６からマイクロコントローラ（μＣ）２２６低電圧ドライブを引いたものが最大ＦＥＴゲート閾値より高い場合、使用することができる。
【００３３】
図４に示されている本発明の第１の例示的な実装では、ハーフブリッジ駆動回路２０２、２０４、２０６、２０８のそれぞれは、電源または電圧供給４１６に結合されたソースリード、それぞれのアクチュエータ４１０、４１２、４１４に結合されたドレインリード、およびＰＦＥＴ動作を制御するためにマイクロコントローラ２２６に結合されたゲートリード５０１、５０３、５０５、５０７を有するｐチャネル電界効果トランジスタ（ＰＦＥＴ）４０２Ａ、４０４Ａ、４０６Ａ、４０８Ａを備える。さらに、ハーフブリッジ駆動回路のそれぞれは、ロー側電流検知回路４２０を介してシステム接地４１８に結合されたソースリード、それぞれのアクチュエータ４１０、４１２、４１４に結合されたドレインリード、およびＮＦＥＴ動作を制御するためにマイクロコントローラ２２６に結合されたゲートリード５０２、５０４、５０６、５０８を有するｎチャネル電界効果トランジスタ（ＮＦＥＴ）４０２Ｂ、４０４Ｂ、４０６Ｂ、４０８Ｂを備える。図４に示されているように、ＰＦＥＴ４０２ＡおよびＮＦＥＴ４０２Ｂは、単一のアクチュエータ４１０専用である。またＰＦＥＴ４０４ＡおよびＮＦＥＴ４０４Ｂは、単一のアクチュエータ４１２専用であり、またＰＦＥＴ４０６ＡおよびＮＦＥＴ４０６Ｂは、単一のアクチュエータ４１４専用であり、図２および要素（アクチュエータ）２１０、２１２、２１４に関連して上述したように、アクチュエータ４１０、４１２、４１４は、吸込み弁アクチュエータ、排出口弁アクチュエータ、およびポンプアクチュエータを備えることができる。ＰＦＥＴ４０８ＡおよびＮＦＥＴ４０８Ｂ、ならびにロー側電流検知回路４２０は、アクチュエータ４１０、４１２、４１４の間で共用される。マイクロコントローラ２２６は、リード５０９の検知された電流値に基づいて電荷を計算し、アクチュエータの状態を決定する。
【００３４】
本発明の第２の例示的な実装（図示せず）では、ハーフブリッジ駆動回路２０２、２０４、２０６、２０８のそれぞれは、上部または電圧供給側およびロー側電流検知回路を介した下部またはシステム接地側で共にＮＦＥＴを備えることができ、残りの接続部は、第１の実装に関して上述したものと同じである。この構成は、たとえばマイクロコントローラ（μＣ）高電圧ドライブから電源または電圧供給を引いたものが最大ＦＥＴゲート閾値より高い場合、使用することができる。
【００３５】
第１の実装および第２の実装のどちらにおいても、マイクロコントローラ（μＣ）高電圧ドライブは、ロー側ＮＦＥＴをオンにするために、やはり最大ＦＥＴゲート閾値より高くなければならない。ハーフブリッジ駆動回路の他の実装は、バイポーラトランジスタ、スイッチもしくは同様のデバイス、またはそのようなデバイスの組合せを使用することができる。
【００３６】
図４の駆動回路の例示的な動作では、３つの２端子アクチュエータ４１０、４１２、４１４のそれぞれの１つの端子４５０、４５２、４５４が、それぞれ専用のハーフブリッジ駆動回路４０２、４０４、４０６に接続される。アクチュエータ４１０、４１２、４１４の他の端子４６０、４６２、４６４はそれぞれ、共に接続され、共通のハーフブリッジ駆動回路４０８に接続される。ハーフブリッジ駆動回路４０２、４０４、４０６、４０８のすべては、それらの出力またはドレイン接続部を、バッテリ電圧／電圧供給４１６と（ロー側電流検知回路４２０を介して）システム接地４１８との間で切り替えるように構成される。それぞれのアクチュエータは、マイクロコントローラ２２６によって、その専用のハーフブリッジ駆動回路、および共通の、または共用されるハーフブリッジ駆動回路を共に適切にオンにすることによって制御される。マイクロコントローラ２２６は、任意の所与のときに１つのアクチュエータしか活動状態でないことを確実にする。したがって、ロー側電流検知回路４２０による測定は、任意の所与のときに活動状態の１つのアクチュエータだけに限定され、図３Ａは、本発明の一実施形態による図４の例示的な駆動回路のための真理値表である。
【００３７】
上記のように、マイクロコントローラ２２６を使用し、図３Ａの真理値表に示されているように各ハーフブリッジ駆動回路４０２、４０４、４０６、４０８の制御を指示する。それぞれのアクチュエータは、マイクロコントローラで、その専用のハーフブリッジ駆動回路、および共通の、または共用されるハーフブリッジ駆動回路を共に適切にオンにすることによって制御される。マイクロコントローラ２２６は、任意の所与のときに１つのアクチュエータしか活動状態でないことを確実にする。
【００３８】
図の例示的なシステムでは、アクチュエータ４１０、４１２、４１４は、電気化学ポンプと、供給源からの内容物がポンプに入ることを可能にする吸込み弁および内容物がポンプを出ることを可能にする排出口弁とからなる。吸込み弁を閉じ、排出口弁を開き、ポンプを作動させ、内容物が汲み出されることを可能にすることができる。次いで、排出口弁を閉じ、吸込み弁を開き、ポンプを非活動状態にし、供給源からの内容物が入ることを可能にすることができる。次いで、吸込み弁を閉じ、排出口弁を再び開き、ポンプを作動させ、内容物が汲み出されることを可能にすることができる。この動作を繰り返し、電気化学ポンプアクチュエータを使用して内容物を汲み出すことができる。
【００３９】
図３Ａに示されているように、いくつかの可能な吸込み弁、排出口弁、およびポンプアクチュエータの状態が最も右側の列に示されており、「アイドル」状態、「吸込み弁開」状態、「吸込み弁閉」状態、「ポンプ吸込み」状態、「ポンプ出力」状態、「排出口弁開」状態、「排出口弁閉」状態、および「禁止」状態を含む。「禁止」状態は、制御信号状態が有効でなく、通常動作の定義された状態でないことを示す。制御信号５０１〜５０８状態が、可能なアクチュエータ状態のそれぞれについて列１〜８に示されている。列１〜８に示されている制御信号状態は、それぞれＦＥＴ４０２Ａ、４０２Ｂ、４０４Ａ、４０４Ｂ、４０６Ａ、４０６Ｂ、４０８Ａ、４０８Ｂのゲート入力５０１〜５０８に対応する。マイクロコントローラ２２６は、図３Ａの表内のエントリで明示的に定義されていないどの組合せを使用することも禁止される。考察のために、アクチュエータ４１０は吸込み弁アクチュエータであり、アクチュエータ４１２はポンプアクチュエータであり、アクチュエータ４１４は排出口弁アクチュエータである。
【００４０】
上記のように、マイクロコントローラ２２６は、アクチュエータの状態を決定するために、検知された電流値に基づいて電荷を計算し、ポンプシステムの適正なサイクリングを確保するために、各ハーフブリッジ駆動回路の状態を、各駆動回路への第１および第２の制御信号入力を通じて制御する。図３Ａの表では、マイクロコントローラ２２６は、ゲート入力５０１〜５０８を使用して、ＦＥＴをオフにするのに十分なロー信号（Ｌ）を出力し、またはＦＥＴをオンにするのに十分なハイ信号（Ｈ）を出力する。図３Ａにおける表は、ハーフブリッジの上部部分でＰチャネルＦＥＴ（たとえば、電力供給に結合される）、およびハーフブリッジの下部部分でＮチャネルＦＥＴ（たとえば、検知回路に結合される）を使用する実施形態についてのものである。
【００４１】
アイドル状態（図３Ａにおける表の行１）では、ＦＥＴ４０２Ａ、４０４Ａ、４０６Ａ、４０８Ａのすべてが、列１、３、５、７のハイ信号によりオフである。ＦＥＴ４０２Ｂ、４０４Ｂ、４０６Ｂ、４０８Ｂのすべてが、行１の列２、４、６、８のロー信号によりオフである。アイドル状態では接地および電力がどのアクチュエータにも接続されておらず、したがってどのアクチュエータも動作することができない。
【００４２】
吸込み弁開状態（図３Ａにおける表の行２）では、列１のロー信号がＦＥＴ４０２Ａをオンに切り替え、列８のハイ信号がＦＥＴ４０８Ｂをオンに切り替えるため、ＦＥＴ４０２ＡおよびＦＥＴ４０８Ｂがオンである。残りのＦＥＴは、アイドル状態から変化しない。この場合、吸込み弁アクチュエータ４１０は、吸込み弁を開くための極性で電力および接地に接続される。
【００４３】
吸込み弁閉状態（図３Ａにおける表の行３）では、列２のロー信号がＦＥＴ４０２Ｂをオンに切り替え、列７のロー信号がＦＥＴ４０８Ａをオンに切り替えるため、ＦＥＴ４０２ＢおよびＦＥＴ４０８Ａがオンである。残りのＦＥＴは、アイドル状態から変化しない。この場合、吸込み弁アクチュエータ４１０は、吸込み弁を閉じるための極性で電力および接地に接続される。
【００４４】
ポンプ吸込み状態（図３Ａの表の行４）では、列３のロー信号がＦＥＴ４０４Ａをオンに切り替え、列８のハイ信号がＦＥＴ４０８Ｂをオンに切り替えるため、ＦＥＴ４０４ＡおよびＦＥＴ４０８Ｂがオンである。残りのＦＥＴは、アイドル状態から変化しない。この場合、ポンプアクチュエータ４１２は、吸込みのためにポンプを動作させるための極性で電力および接地に接続される。
【００４５】
ポンプ出力状態（図３Ａの表の行５）では、列４のロー信号がＦＥＴ４０４Ｂをオンに切り替え、列７のロー信号がＦＥＴ４０８Ａをオンに切り替えるため、ＦＥＴ４０４ＢおよびＦＥＴ４０８Ａがオンである。残りのＦＥＴは、アイドル状態から変化しない。この場合、ポンプアクチュエータ４１２は、出力のためにポンプを動作させるための極性で電力および接地に接続される。
【００４６】
排出口弁開状態（図３Ａの表の行６）では、列５のロー信号がＦＥＴ４０６Ａをオンに切り替え、列８のハイ信号がＦＥＴ４０８Ｂをオンに切り替えるため、ＦＥＴ４０６ＡおよびＦＥＴ４０８Ｂがオンである。残りのＦＥＴは、アイドル状態から変化しない。この場合、排出口弁アクチュエータ４１４は、排出口弁を開くための極性で電力および接地に接続される。
【００４７】
排出口弁閉状態（図３Ａの表の行７）では、列６のロー信号がＦＥＴ４０６Ｂをオンに切り替え、列７のロー信号がＦＥＴ４０８Ａをオンに切り替えるため、ＦＥＴ４０６ＢおよびＦＥＴ４０８Ａがオンである。残りのＦＥＴは、アイドル状態から変化しない。この場合、排出口弁アクチュエータ４１４は、排出口弁を閉じるための極性で電力および接地に接続される。
【００４８】
上述の各状態において、駆動される単一のアクチュエータを、上述のようにロー側電流検知回路４２０を介してマイクロコントローラ２２６によって監視することができる。それに応答して、マイクロコントローラ２２６は、システムを以下の例示的な状態で動作させることができる。弁がすべて初期の閉状態から始動され、ポンプが完全に吐き出されて始動する場合、マイクロコントローラ２２６は、最初に吸込み弁を開く。マイクロコントローラ２２６からのロー信号入力５０１がＦＥＴ４０２Ａをオンに切り替え、マイクロコントローラ２２６からのハイ信号入力５０８がＦＥＴ４０８Ｂをオンに切り替えるため、ＦＥＴ４０２ＡおよびＦＥＴ４０８Ｂがオンである。吸込み弁アクチュエータ４１０は、吸込み弁を開くための極性で電力４１６および接地４１８に接続される。
【００４９】
吸込み弁を開く動作は、上述のようにロー側電流検知回路４２０を介してマイクロコントローラ２２６によって監視することができる。次いで、それに応答して、マイクロコントローラ２２６は、ポンプ吸込みを動作させる。マイクロコントローラ２２６からのロー信号入力５０３がＦＥＴ４０４Ａをオンに切り替え、マイクロコントローラ２２６からのハイ信号入力５０８がＦＥＴ４０８Ｂをオンに切り替えるため、ＦＥＴ４０４ＡおよびＦＥＴ４０８Ｂがオンである。ポンプアクチュエータ４１２は、吸込みのためにポンプを動作させるための極性で電力４１６および接地４１８に接続される。
【００５０】
ポンプ吸込み動作は、上述のようにロー側電流検知回路４２０を介してマイクロコントローラ２２６によって監視することができる。次いで、それに応答して、マイクロコントローラ２２６は、吸込み弁を閉じる。マイクロコントローラ２２６からのロー信号入力５０２がＦＥＴ４０２Ｂをオンに切り替え、マイクロコントローラ２２６からのロー信号入力５０７がＦＥＴ４０８Ａをオンに切り替えるため、ＦＥＴ４０２ＢおよびＦＥＴ４０８Ａがオンである。吸込み弁アクチュエータ４１０は、吸込み弁を閉じるための極性で電力４１６および接地４１８に接続される。
【００５１】
吸込み弁を閉じる動作は、上述のようにロー側電流検知回路４２０を介してマイクロコントローラ２２６によって監視することができる。次いで、それに応答して、マイクロコントローラ２２６は、排出口弁を開く。マイクロコントローラ２２６からのロー信号入力５０５がＦＥＴ４０６Ａをオンに切り替え、マイクロコントローラ２２６からのハイ信号入力５０８がＦＥＴ４０８Ｂをオンに切り替えるため、ＦＥＴ４０６ＡおよびＦＥＴ４０８Ｂがオンである。排出口弁アクチュエータ４１４は、排出口弁を開くための極性で電力４１６および接地４１８に接続される。
【００５２】
排出口弁を開く動作は、上述のようにロー側電流検知回路４２０を介してマイクロコントローラ２２６によって監視することができる。次いで、それに応答して、マイクロコントローラ２２６は、ポンプ出力を動作させる。マイクロコントローラ２２６からのロー信号入力５０４がＦＥＴ４０４Ｂをオンに切り替え、マイクロコントローラ２２６からのロー信号入力５０７がＦＥＴ４０８Ａをオンに切り替えるため、ＦＥＴ４０４ＢおよびＦＥＴ４０８Ａがオンである。ポンプアクチュエータ４１２は、出力のためにポンプを動作させるための極性で電力４１６および接地４１８に接続される。
【００５３】
ポンプ出力動作は、上述のようにロー側電流検知回路４２０を介してマイクロコントローラ２２６によって監視することができる。次いで、それに応答して、マイクロコントローラ２２６は、排出口弁を閉じる。マイクロコントローラ２２６からのロー信号入力５０６がＦＥＴ４０６Ｂをオンに切り替え、マイクロコントローラ２２６からのロー信号入力５０７がＦＥＴ４０８Ａをオンに切り替えるため、ＦＥＴ４０６ＢおよびＦＥＴ４０８Ａがオンである。排出口弁アクチュエータ４１４は、排出口弁を閉じるための極性で電力４１６および接地４１８に接続される。次いで、この手順を必要に応じて繰り返すことができ、累積的な送達内容物がマイクロコントローラ２２６によって監視される。
【００５４】
上記のように、ポンプは、少なくとも３つのチャンバを含むハウジングを有する電気化学ポンプタイプのアクチュエータで構成することができ、第１のチャンバおよび第２のチャンバは、ポンピング流体を含み、第３のチャンバは、第３のチャンバの排出口から汲み出される物質を含む。動作時には、印加電圧＋Ｖが使用され、ポンピング流体をチャンバ１とチャンバ２の間の選択性の膜を通じてチャンバ１からチャンバ２に移動し、それにより、チャンバ２とチャンバ３の間の膨張ダイアフラムの膨張を通じてチャンバ３に圧力をかける。次いで、チャンバ３の内容物が出口ポートを通じてチャンバ３から押し出される、または汲み出される。次いで、印加電位の反転−Ｖが使用され、ポンピング流体の移動をチャンバ２からチャンバ１に反転し、それにより、膨張ダイアフラムの反転移動によってチャンバ３内の低下圧力を生み出す。次いで、内容物がチャンバ３内に引き込まれ、このプロセスが繰り返される。
【００５５】
上記の順序付けられた説明は、図３Ａの真理値表の理解を容易にするために提示されている。駆動回路の実際の動作は、上記で提示されている信号順序とは異なり得る。たとえば、図３Ｂの真理値表は、制御論理が、異なるタイプのＦＥＴについてどのように動作するかを示す。ＰチャネルＦＥＴについては、マイクロコントローラ２２６によるハイ制御信号（Ｈ）を使用し、ＰチャネルＦＥＴをオフにすることができ、ロー制御信号（Ｌ）を使用し、ＰチャネルＦＥＴをオンにすることができる。ＮチャネルＦＥＴについては、マイクロコントローラ２２６によるハイ制御信号（Ｈ）を使用し、ＰチャネルＦＥＴをオンにすることができ、ロー制御信号（Ｌ）を使用し、ＰチャネルＦＥＴをオフにすることができる。
【００５６】
図３Ａの真理値表の行８に示されているように、マイクロコントローラ２２６からのロー信号とハイ信号の任意の他の組合せが禁止される。たとえば、いくつかの未掲載の組合せにより、複数のアクチュエータが同時に活動状態になり得る。これらの場合には、各アクチュエータの実際の場所を決定することができず、アクチュエータの１または複数に対する損傷をもたらすおそれがある。さらに、いくつかの未掲載の組合せは、ドライブ回路内で電力と接地の間の直接短絡回路を生じる可能性があり、これは、回路それ自体または他の構成部品を損傷し得る。
【００５７】
さらに、例示的な実施形態には３つのアクチュエータだけが示されているが、本発明は、任意の複数のアクチュエータを動作させるように拡張させることができる。さらに、ロー側電流検知回路２２０、４２０は、ＦＥＴ４０２、４０４、４０６、４０８の供給源と電圧供給４１６との間など、駆動回路のハイ側に位置することができる。また、電流検知回路は、たとえば、１つが各アクチュエータと直列に位置する状態で複数の電流検知回路からなることができる。
【００５８】
本発明の利点は、活動状態の構成部品の総数が最小限に抑えられ、可能な最も低いコストを達成することである。回路の一方の側にハーフブリッジ駆動回路を提供し、回路の他方の側に３つの個々のハーフブリッジ駆動回路と、駆動回路のロー側に位置する共通の電流検知回路とを提供することによって、構成部品がより少なくなり、これらは、より少ない物理空間しか必要とせず、低減されたコストを可能にし、完全な電流検知を保持する。
【００５９】
本発明のいくつかの例示的な実施形態だけについて、上記に詳細に記載されているが、本発明の新規な技法および利点から実質的に逸脱することなしに、多数の修正が例示的な実施形態において可能であることを、当業者なら容易に理解するであろう。したがって、そのような修正すべてが添付の特許請求の範囲およびそれらの均等物の範囲内に含まれることが意図されている。
【図１Ａ】
2016073194.tif 000003
【図１Ｂ】
2016073194.tif 000004
【図２】
2016073194.tif 000005
【図３Ａ】
2016073194.tif 000006
【図３Ｂ】
2016073194.tif 000007
【図４】
2016073194.tif 000008
【外国語明細書】
2016073194000001.pdf