CN102005806A - 直流电源装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种直流电源装置，控制向控制整流电路的闸流管供给触发信号，以使得直流输出端子间的电压保持在调整值以下，其中设置：过电压产生时触发控制电路，在直流输出端子间的电压超过设定得比调整值高的过电压设定值时，进行阻止向上述闸流管供给触发信号的控制；以及旁通电流通电电路，在向直流输出端子间施加使负的直流输出端子的电位比正的直流输出端子的电位高的极性的电压时，从负的直流输出端子侧向正的直流输出端子侧流动旁通电流，阻止从负载向控制整流电路流入电流，从而防止在电池被拆除时在负载上施加过电压。

Description

直流电源装置

技术领域

本发明涉及以由内燃机等驱动的交流发电机为电源、向电池等的储电元件和负载供给电力的直流电源装置。

背景技术

作为以由内燃机等驱动的交流发电机为电源、向电池和负载供给电力的直流电源装置，利用由二极管和闸流管的混合桥电路构成的控制整流电路对发电机的交流输出进行整流的直流电源装置用得较多。

在这种电源装置中，像日本特开平8-149713号公报中所公开的那样，设置闸流管控制电路来进行使在电池上施加的电压保持在调整值附近的值的控制，该闸流管控制电路控制向闸流管的触发信号供给，以使得在控制整流电路的直流输出端子间的电压为设定的调整值以下时从直流输出端子侧向控制整流电路的闸流管供给触发信号，而在直流输出端子间的电压超过调整值时停止向闸流管供给触发信号。

在这种电源装置中，如果在发电机的运转中电池被拆除，则在负载中包含电容器时会产生以下所示那样的问题。即，如果在发电机正在运转的状态下电池被拆除，则在负载中包含的电容器被发电机的整流输出所充电，由于在向电容器流动充电电流的期间控制整流电路的闸流管保持导通状态，所以负载的电容器被一直充电到发电机的输出电压的峰值。如果负载的电容器被充电到发电机的输出电压的峰值，则由于充电电流变为0，所以控制整流电路的闸流管变成断开状态。由于在闸流管处于断开状态的期间不向负载的电容器施加电压，所以电容器上蓄积的电荷慢慢地放电，其两端的电压逐渐下降。由于如果负载的电容器两端的电压变成调整值以下，就会向控制整流电路的闸流管供给触发信号，所以负载的电容器被发电机的输出再次充电，其两端的电压朝着发电机的输出电压的峰值上升。由于如果电池被拆除，在发电机正在运转的期间反复进行上述动作，所以在控制整流电路的直流输出端子间反复出现达到发电机的输出电压的峰值的高电压。由于该电压被施加到负载和闸流管控制电路上，所以可能在负载和闸流管控制电路上施加过电压而导致损坏构成它们的部件。

于是，在日本特开平8-149713号公报中所示的直流电源装置中，设置在直流输出端子间的电压超过设定得比调整值高的设定电压时，在一定的保护时间内阻止向闸流管供给触发信号的保护电路。如果设置这样的保护电路，由于通过把保护时间设定得足够长，可以在负载的电容器的两端的电压降低到比用来使闸流管控制电路动作所需的最低电压还低的值的期间阻止向闸流管施加触发信号，所以可以阻止闸流管的再次触发，防止在直流输出端子间发生过电压。

在负载中包含电容器时由于在电池被拆除时负载内的电容器被充电而产生的问题可以利用日本特开平8-149713号公报的发明来解决。但是，在利用日本特开平8-149713号公报中所记载的保护电路时，很显然在负载包含电感器时会产生以下所示那样的问题。

即，如果在控制整流电路的直流输出端子间连接的负载中包含电感成分，则在电池被拆除时，在负载的电感器中感应出使一直在从电池向负载流动的电流继续流动那样的极性的电压，由于该感应电压沿正方向施加到在电池被拆除时变成接通状态的控制整流电路的闸流管上，所以从负载向该闸流管和与该闸流管串联连接的二极管流动电流。由于此时流过闸流管的电流相对于施加电压有相位延迟，流过闸流管的电流变成保持电流以下的动作有延迟，该闸流管的关断有延迟。由此，在该闸流管变成截止状态之前，从发电机向该闸流管施加正向电压的极性的半波输出会被输入到控制整流电路。如果出现这样的状态，则即使由于保护电路的作用而停止向控制整流电路的闸流管供给触发信号，该闸流管的接通状态仍继续。如果反复进行上述动作，则在发电机继续运转的期间，由于在电池被切离时在负载的电感器中感应出的电压，保持了接通状态的控制整流电路的闸流管不能变成截止状态，该闸流管和与该闸流管串联连接的二极管维持整流功能。因此，在利用日本特开平8-149713号公报中所示的现有的直流电源装置时，像图3所示的那样，在从控制整流电路向电池施加调整后的电压Vo而进行电池的充电的状态下，如果在时刻t1拆除电池，则产生在控制整流电路的直流输出端子间反复出现发电机的半波输出电压Vp的现象。如果放任这样的状态，则由于在以额定电压Vo工作的负载上反复施加过大的电压Vp，所以可能会损坏负载。

在上述的说明中，虽然以在控制整流电路的直流输出端子间电池与负载并联连接的情形为例，但不限于电池，在控制整流电路的直流输出端子间，电池、电容器等的储电元件与负载并联连接，在发电机正运转的状态下电池被拆除的情形下，也产生与上述同样的问题。

发明内容

本发明的目的在于，在具有对磁体式交流发电机的输出进行整流的控制整流电路、在该控制整流电路的直流输出端子间储电元件与负载并联连接的直流电源装置中，不管在负载中包含电容器的情形还是负载中包含电感器的情形下，都能防止在拆除电池时在直流输出端子间继续出现过电压。

本发明以这样的直流电源装置为对象，该直流电源装置包括：控制整流电路，由二极管和闸流管的混合桥电路构成，具有被施加交流发电机的输出的输入端子和输出直流电压的正负的直流输出端子，在正的直流输出端子和负的直流输出端子之间并联连接储电元件和负载；以及闸流管控制电路，控制向闸流管供给触发信号，以使得在直流输出端子间的电压为设定的调整值以下时从直流输出端子侧向控制整流电路的闸流管供给触发信号，而在直流输出端子间的电压超过调整值时停止向闸流管供给触发信号。

在本发明中设置了：过电压检测电路，在直流输出端子间的电压超过设定得比调整值高的过电压设定值时，进行过电压检测动作，在一定的保护时间内保持产生过电压检测信号的状态；过电压产生时触发控制电路，在过电压检测电路未产生过电压检测信号时允许向闸流管供给触发信号，而在过电压检测电路产生过电压检测信号时阻止向闸流管供给触发信号；以及旁通电流通电电路，在过电压检测电路正在产生过电压检测信号的状态下向直流输出端子间施加使负的直流输出端子的电位比正的直流输出端子的电位高的极性的电压时，从负的直流输出端子侧向正的直流输出端子侧流动旁通电流。

如果像上述那样地构成，在连接着包含电容器的负载而在发电机正在运转的状态下拆除储电元件时，负载中设置的电容器被充电，其两端的电压在逐渐上升的过程中超过过电压设定值的时刻，过电压检测电路进行过电压检测动作，在一定的保护时间内保持产生了过电压检测信号的状态，在产生该过电压检测信号的期间过电压产生时触发控制电路停止向闸流管供给触发信号。因此，通过把过电压检测电路保持产生了过电压检测信号的状态的保护时间设定得足够长，可以使负载中设置的电容器放电，在直流输出端子间的电压降低到比用来向闸流管供给触发信号所需的值还低的期间，阻止闸流管的再次触发，可以防止对负载中设置的电容器再次充电而使负载的两端的电压上升。

另外，如果像上述那样地构成，在直流输出端子间连接着包含感应负载的状态下，在发电机的运转中拆除储电元件，超过过电压设定值时也是，过电压检测电路在一定的保护时间内产生过电压检测信号，可以利用过电压产生时触发控制电路停止向闸流管供给触发信号。另外，此时，由于构成从负的直流输出端子侧向正的直流输出端子侧流动旁通电流的旁通电流通电电路，使负载的电感器中感应的电压短路，所以可以防止以下情况：在发电机正运转的状态下拆除储电元件时，由于负载的电感器中感应的电压而向在储电元件被拆除时处于接通状态的控制整流电路的闸流管流动电流，该闸流管的关断发生延迟。因此，可以防止在连接着感应负载的状态下，在发电机的运转中拆除了储电元件时，在停止向控制整流电路的闸流管供给触发信号之后，在储电元件被拆除时处于接通状态的控制整流电路的闸流管还维持其接通状态，产生在直流输出端子间反复出现发电机的输出电压的半波的现象，可以防止产生在负载上反复施加过电压的状态。

在本发明的优选方式中使用的闸流管控制电路包括：触发信号供给用开关，设计成通过从储电元件侧施加驱动信号而变成接通状态，从正的直流输出端子侧向闸流管供给触发信号；以及触发信号供给用开关控制电路，控制触发信号供给用开关，以使得在直流输出端子间的电压为调整值以下时允许触发信号供给用开关变成接通状态，而在直流输出端子间的电压为调整值以上时触发信号供给用开关变成截止状态。

此时，上述过电压检测电路可以构成为，具有：电流限制元件与恒压二极管的串联电路、以及通过电流限制元件与恒压二极管的串联电路施加直流输出端子间的电压的过电压检测用电容器，通过在直流输出端子间的电压超过过电压设定值时，使恒压二极管变成接通状态，对过电压检测用电容器充电，在该电容器的两端产生作为过电压检测信号使用的电压。

另外，过电压产生时触发控制电路可以构成为，包括：通断控制用开关，设计成在变成截止状态时允许触发信号供给用开关变成接通状态，在变成接通状态时使触发信号供给用开关变成截止状态；以及通断控制用开关控制电路，以一定的时间常数使过电压检测用电容器放电，在一定的保护时间内利用该过电压检测用电容器的放电电流向通断控制用开关施加驱动信号，使该通断控制用开关变成接通状态。

而且，旁通电流通电电路可以构成为，包括：旁通用开关，在直流输出端子间连接而在直流输出端子间施加使负的直流输出端子的电位比正的直流输出端子的电位高的极性电压的状态下施加触发信号时变成接通状态；以及旁通用开关触发电路，利用过电压检测用电容器的两端的电压向旁通用开关供给触发信号。

上述储电元件可以是电池，也可以是电容器。

如上所述，根据本发明，在发电机的运转中拆除了连接在直流输出端子间的储电元件而在直流输出端子间出现超过调整值的过电压时，停止向控制整流电路的闸流管供给触发信号，且在拆除了储电元件时在负载中包含的电感器中感应出电压时与负载并联地构成旁通通电电路，使负载电感器中感应出的电压短路，所以可以防止因在负载的电感器中感应出的电压而使电流流入在拆除了储电元件时处于接通状态的控制整流电路的闸流管，可以防止该闸流管的关断被延迟。因此，在连接有感应负载的状态下在发电机的运转中拆除了储电元件时，可以防止成为接通状态的控制整流电路的闸流管继续维持其接通状态，产生在直流输出端子间反复出现发电机的输出电压的半波的现象，可以不用担心在负载上反复施加过电压而损坏负载。

另外，在直流输出端子间并联连接包含电容器的负载和储电元件的状态下，在发电机的运转中拆除了储电元件时，与日本特开平8-149713号公报中所示的现有的直流电源装置同样地，由于可以在一定的保护时间内停止向控制整流电路的闸流管供给触发信号，所以可以防止在负载的两端反复施加具有与发电机的输出电压的峰值相当的电压值的过电压的现象。

附图说明

图1是示出本发明的一实施例的构成的电路图。

图2是示出本发明的另一实施例的构成的电路图。

图3是示出在现有的直流电源装置中的直流输出端子间连接着包含电感器的负载的状态下、在发电机的运转中拆除了电池时、在直流输出端子间出现的电压的波形的波形图。

图4是示出在根据本发明的直流电源装置中的直流输出端子间连接着包含电感器的负载的状态下、在发电机的运转中拆除了电池时、在直流输出端子间出现的电压的波形的波形图。

具体实施方式

下面，参照附图详细说明本发明的优选实施例。

图1示出本发明的实施例1，在该图中，1是由内燃机驱动的磁体式交流发电机，2是由闸流管Th1、Th2和二极管D1、D2的混合桥电路构成的、向输入端子2a、2b间输入发电机1的交流输出、在正负直流输出端子2c、2d间电池3与负载4并联连接的控制整流电路。

另外，5是闸流管控制电路，它控制闸流管Th1、Th2，以使得在控制整流电路的直流输出端子2c、2d间的电压为设定的调整值以下时从直流输出端子2c、2d侧向控制整流电路2的闸流管Th1、Th2供给触发信号，而在直流输出端子2c、2d间的电压超过调整值时停止向控制整流电路2的闸流管Th1、Th2供给触发信号，从而将直流输出端子2c、2d间的电压控制在调整电压附近。另外，6是防止在发电机1的运转中切离电池3时在直流输出端子2c、2d间反复出现过电压的保护电路。由控制整流电路2、闸流管控制电路5和保护电路6构成根据本发明的直流电源装置7。在图示的例子中，电池3的正极端子通过开关8与控制整流电路2的正的直流输出端子2c连接，电池3的负极端子与负的直流输出端子2d直接连接。负载4直接连接在正负直流输出端子2c、2d间。

控制整流电路2由二极管和闸流管的混合桥电路构成，其中，由阳极连接在一起的闸流管Th1和Th2构成桥的下边，由阳极分别与闸流管Th1和Th2的阴极连接、阴极连接在一起的二极管D1和D2构成桥的上边。在该控制整流电路中，从闸流管Th1和Th2的阴极和二极管D1和D2的阳极的连接点分别引出输入端子2a和2b，从二极管D1和D2的阴极的共同连接点以及闸流管Th1和Th2的阳极的共同连接点分别引出正的直流输出端子2c和负的直流输出端子2d。

闸流管控制电路5具有与控制整流电路2的正的直流输出端子2c连接的控制输入端子5a，PNP晶体管TR1和TR2的发射极共同连接到控制输入端子5a。晶体管TR1的基极与晶体管TR2的集电极连接，集电极通过电阻R1与二极管D3和D4的阳极连接，二极管D3和D4的阴极分别与闸流管Th1和Th2的栅极连接。晶体管TR1的基极通过电阻R2与二极管D5的阳极连接，二极管D5的阴极与负的直流输出端子2d连接；晶体管TR2的基极与恒压二极管ZD1的阴极连接，恒压二极管ZD1的阳极通过电阻R3与二极管D5的阳极连接。由晶体管TR1和TR2、二极管D3～D5、恒压二极管ZD1、电阻R1～R3构成闸流管控制电路5。

在本实施例中，通过从电池3侧施加驱动信号而变成接通状态、从正的直流输出端子2c侧向闸流管Th1和Th2供给触发信号的触发信号供给用开关5A由晶体管TR1、电阻R1和R2构成。另外，触发信号供给用开关控制电路5B由晶体管TR2、恒压二极管ZD1和电阻R3构成，该触发信号供给用开关控制电路5B控制触发信号供给用开关，以使得在直流输出端子2c、2d间的电压为设定的调整值以下时允许触发信号供给用开关(晶体管TR1)变成接通状态，而在直流输出端子间的电压为设定的调整值以上时触发信号供给用开关变成截止状态。由触发信号供给用开关5A和触发信号供给用开关控制电路5B构成闸流管控制电路5。

保护电路6由PNP晶体管TR3、NPN晶体管TR4和TR5、电阻R4～R8、恒压二极管ZD2、二极管D6、过电压检测用电容器C1、闸流管Th3构成。晶体管TR3的发射极与晶体管TR1的发射极连接，集电极与晶体管TR1的基极连接。晶体管TR3的基极通过电阻R4与晶体管TR4的集电极连接，晶体管TR4的发射极与二极管D5的阳极连接。

晶体管TR4的基极通过电阻R5与过电压检测用电容器C1的一端连接，电容器C1的另一端与二极管D5的阳极连接。电容器C1的一端还与恒压二极管ZD2的阳极连接，恒压二极管ZD2的阴极通过电阻R6与正的直流输出端子2c连接。

闸流管Th3通过使其阴极和阳极分别与直流输出端子2c和2d连接而相对于负载4并联连接，闸流管Th3的阴极通过电阻R7与晶体管TR5的集电极连接。晶体管TR5的发射极与二极管D5的阳极连接，基极通过电阻R8和阳极朝着电阻R8侧的二极管D6与闸流管Th3的栅极连接。另外，电阻R8与二极管D6的阳极的连接点被连接到电容器C1的一端与恒压二极管ZD2的阳极的连接点。

在本实施例中，过电压检测电路6A由作为电流限制元件的电阻R6与恒压二极管ZD2的串联电路、以及通过电阻R6与恒压二极管ZD2的串联电路施加直流输出端子2c、2d间的电压的过电压检测用电容器C1构成，该过电压检测电路6A通过在直流输出端子2c、2d间的电压超过设定得比上述调整值高的过电压设定值时使恒压二极管ZD2变成接通状态，进行对过电压检测用电容器C1充电的过电压检测动作，而在该电容器C1的两端产生作为过电压检测信号使用的电压。

另外，通断控制用开关6B由晶体管TR3构成，该通断控制用开关6B设计成在变成截止状态时允许触发信号供给用开关5A变成接通状态，在变成接通状态时使触发信号供给用开关5A变成截止状态。而且，通断控制用开关控制电路6C由晶体管TR4、电阻R4和R5构成，该通断控制用开关控制电路6C以一定的时间常数使过电压检测用电容器C1的电荷放电，在一定的保护时间内利用该电容器C1的放电电流向通断控制用开关6B施加驱动信号，使该通断控制用开关6B变成接通状态。由通断控制用开关6B和通断控制用开关控制电路6C构成过电压产生时触发控制电路6D。

另外，旁通用开关6E由闸流管Th3构成，该旁通用开关6E在直流输出端子2c、2d间连接而在直流输出端子2c、2d间施加使负的直流输出端子2d的电位比正的直流输出端子2c的电位高的极性的电压的状态下施加触发信号时变成接通状态。旁通用开关触发电路6F由晶体管TR5、二极管D6、电阻R7和R8构成，该旁通用开关触发电路6F以一定的时间常数使过电压检测用电容器C1放电，利用该电容器的放电电流向旁通用开关6E供给触发信号。旁通电流通电电路6G由旁通用开关6E和旁通用开关触发电路6F构成，该旁通电流通电电路6G在过电压检测电路6A产生过电压检测信号的状态(电容器C1的两端的电压变成一定电平值以上的状态)下从负载4向直流输出端子2c、2d间施加使负的直流输出端子2d的电位比正的直流输出端子2c的电位高的极性的感应电压时，从负的直流输出端子2d侧向正的直流输出端子2c侧流动旁通电流而使负载4中感应的电压短路。

在本实施例中，选择恒压二极管ZD1的齐纳电压、电阻R3的电阻值，以使得直流输出端子2c、2d间的电压为调整值以上时恒压二极管ZD1变成接通状态。在电池3的额定电压为12V时，上述调整值设定为例如14V。另外，选择恒压二极管ZD2的齐纳电压、电阻R6的电阻值，以使得直流输出端子2c、2d间的电压为设定得比上述调整值高的过电压设定值以上时恒压二极管ZD2变成接通状态。过电压设定值设定在负载4的耐压值以下。

保护电路6由以下部分构成：上述过电压检测电路6A、由通断控制用开关6B和通断控制用开关控制电路6C构成的过电压产生时触发控制电路6D、以及由旁通用开关6E和旁通用开关触发电路6F构成的旁通电流通电电路6G。

在图1所示的实施例中，如果闭合开关8而将电池3连接在直流输出端子2c、2d间，则从电池3通过晶体管TR1的发射极基极之间和电阻R2、二极管D5向晶体管TR1流动基极电流，所以晶体管TR1变成接通状态，从电池3通过晶体管TR1的发射极集电极之间和电阻R1、二极管D3和D4向闸流管Th1和Th2施加触发信号。如果发电机1在该状态下运转，则闸流管Th1和Th2中的从发电机1的输出端子施加正向电压的一方的闸流管变成接通状态，发电机1的整流输出施加到负载4和电池3上。由此，电池3被充电，并且负载4被驱动。

如果随着电池3的充电的进行，电池3的端子电压(直流输出端子2c、2d间的电压)超过设定的调整值，则恒压二极管ZD1变成接通状态，所以晶体管TR2变成接通状态，构成触发信号供给用开关的晶体管TR1变成截止状态。由此，停止向闸流管Th1和Th2供给触发信号，闸流管Th1和Th2在流过它们的电流未达到保持电流时变成截止状态。由此，如果直流输出端子2c、2d间的电压小于调整值，恒压二极管ZD1就变成截止状态，晶体管TR2变成截止状态，所以晶体管TR1变成接通状态，再次开始向闸流管Th1和Th2供给触发信号。由此，发电机1的输出被控制整流电路2整流后供给电池3和负载4，电池3的端子电压逐渐上升。通过反复进行这样的动作，直流输出端子间的电压Vo像图负载4的左端所示的那样保持为调整值附近的值。

在此，负载4是具有电容器的负载，在发电机1的运转中打开开关8，电池3被切离。这时，由于利用控制整流电路2的输出把负载4内的电容器充电，所以负载4的两端的电压逐渐上升。在负载4的两端的电压逐渐上升的过程中如果该电压超过设定得比上述调整值高的过电压设定值，恒压二极管ZD2变成接通状态，过电压检测用电容器C1被充电(进行过电压检测动作)。在一定的保护时间内，晶体管TR4保持接通状态，在该保护时间内由于使该过电压检测用电容器C1的电荷通过电阻R5和晶体管TR4的基极发射极间放电而流动的晶体管TR4的基极电流具有使晶体管TR4变成接通状态所需的大小。由于在晶体管TR4成为接通状态的期间向晶体管TR3流动基极电流，所以晶体管TR3保持接通状态，晶体管TR1保持截止状态。由此，停止向闸流管Th1和Th2供给触发信号。

如果在负载4的两端施加的电压达到峰值，则负载4内的电容器的充电结束，所以一直流过闸流管Th1或Th2的电流变成0，闸流管Th1和Th2变成截止状态。由此，由于控制整流电路2停止输出，所以负载4内的电容器以预定的时间常数逐渐放电，直流输出端子2c、2d间的电压逐渐下降。在本实施例中，把过电压检测用电容器C1的放电时间常数设定成，随着负载4内的电容器的放电的进行，在负载4的两端的电压变成比为了向闸流管Th1和Th2供给触发信号所需的电压值(为了在晶体管TR1中流过使该晶体管TR1变成截止状态所需的基极电流所需的电压值)还低的值的期间，晶体管TR3保持接通状态。如果这样地设定过电压检测用电容器C1的放电时间常数，则在拆除电池3的状态下不向闸流管Th1和Th2供给触发信号，控制整流电路2不进行整流动作，所以向负载4施加的电压很快变成0。

日本特开平8-149713号公报中所示的现有的直流电源装置相当于在图1所示的实施例中省略了由旁通用开关6E和旁通用开关触发电路6F构成的旁通电流通电电路6G的情况。

在图1中，不设置旁通电流通电电路6G时，如上所述，在连接了包含电感器的负载4的状态下在发电机1的运转中电池3被拆除时，产生在负载的两端反复施加发电机1的半波的输出电压的现象。

在此，负载4是包含电感器的感应负载，不设置旁通电流通电电路6G的状态下，在发电机1的运转中打开开关8，从直流输出端子2c、2d拆除电池3。此时，在负载4内的电感器中，感应出使一直在从电池3向负载4流动的电流继续流动那样的极性的电压(负的直流输出端子2d侧为正、正的直流输出端子2c侧为负的极性的电压)。如果该感应电压超过过电压设定值，则由于上述动作而停止向闸流管Th1、Th2供给触发信号，但如果负载4的感应电压被施加到控制整流电路2上，则会如下情况：通过在拆除电池3时处于接通状态的闸流管Th1或Th2和与该闸流管串联连接的二极管D1或D2流动电流，该闸流管的关断被延迟，不能使该闸流管成为截止状态。

例如，在电池3被拆除时，发电机1产生图示的实线箭头方向的正的半波输出，控制整流电路的闸流管Th2处于接通状态。此时，如果负载4内的电感器中感应出的电压(负的直流输出端子2d侧为正的电压)被施加到控制整流电路2上，则通过负载4-闸流管Th2-二极管D2-负载4的电路流动电流。该电流由于相对于电压有相位延迟，所以发电机1产生图示的虚线箭头方向的负的半波的输出，在闸流管Th2的阳极阴极间施加反向电压的状态下也继续流动。由此，流过闸流管Th2的电流衰减到保持电流以下的动作有延迟，闸流管Th2不能关断。如果在该状态下发电机1再次产生的正的半波电压，则电流沿发电机1-二极管D1-输出端子2c-负载4-输出端子2d-闸流管Th1-发电机1的路径流动。由于反复进行这样的动作，在利用不设置旁通电流通电电路6G的现有的直流电源装置时，像图3所示的那样，在时刻t1拆除电池后，在直流输出端子间反复出现发电机1的一方的半波输出电压Vp。

与此相对，如果像上述实施例那样设置旁通电流通电电路6G，则在电池3被拆除，在负载4的电感器感应出电压，直流输出端子间的电压超过过电压设定值而过电压检测用电容器C1被充电时，电容器C1的放电电流沿电容器C1-二极管D6-闸流管Th3的栅极、阴极-电阻R7-晶体管TR5的集电极、发射极-电容器C1的路径流动，闸流管Th3变成接通状态。因此，因在电池3被拆除时在负载4内的电感器中感应出的电压流动的电流全都通过由闸流管Th3构成的旁通通电电路流动，成为负载4具有的电压通过闸流管Th3被短路了的状态。由此，在电池3被拆除时，不会从负载4向处于接通状态的闸流管Th1或Th2流入电流，该闸流管Th1或Th2的关断不会延迟。因此，可以防止在电池3被拆除时处于接通状态的控制整流电路的闸流管Th1或Th2继续保持接通状态，可以防止产生在直流输出端子2c、2d间反复出现发电机的半波的输出电压的现象。

因此，在利用本发明时，像图4所示的那样，在连接了包含电感器的负载4的状态下电池3被拆除时，虽然在直流输出端子2c、2d间出现一次发电机1的半波输出电压Vp，但由于控制整流电路的闸流管Th1和Th2在停止向它们供给触发信号后被迅速关断，所以只要停止向闸流管Th1和Th2供给触发信号，就不会在直流输出端子2c、2d间出现电压。

如果随着过电压检测用电容器C1的电荷的放电的进行，晶体管TR4不能变成接通状态，则由于晶体管TR4成为截止状态，所以晶体管TR3成为截止状态，允许晶体管TR1成为接通状态，但在电池3被拆除，停止向闸流管Th1和Th2供给触发信号，闸流管Th1和Th2处于截止状态时，不向晶体管TR1流动基极电流，所以晶体管TR1成为接通状态，不会向闸流管Th1和Th2施加触发信号。因此，由于只要不在直流输出端子2c、2d间连接电池3，就不会向闸流管Th1和Th2施加触发信号，所以发电机1的整流输出不会施加到负载4上。

图2示出本发明的实施例2。在该实施例中，从图1所示的实施例的电路省略了晶体管TR3，晶体管TR4的集电极通过电阻R4与晶体管TR2的基极连接。在图2的实施例中，与恒压二极管ZD1和电阻R3一起构成触发信号供给用开关控制电路5B的晶体管TR2兼作过电压产生时触发控制电路的通断控制用开关6B，通过在对过电压检测用电容器C1充电，晶体管TR4变成接通状态时使晶体管TR2变成接通状态，使构成触发信号供给用开关的晶体管TR1成为截止状态，停止向闸流管Th1、Th2供给触发信号。其它动作与图1所示的实施例相同。

如上所述，根据本发明，由于在发电机1的运转中拆除在直流输出端子2c、2d间连接的电池3，在直流输出端子间出现超过调整值的过电压时，停止向控制整流电路2的闸流管Th1、Th2供给触发信号，并且在拆除了电池3时在负载4中包含的电感器中感应出电压时与负载并联地构成旁通通电电路6E，使负载4短路，所以可以防止因在负载的电感器中感应出的电压而使电流流入控制整流电路2的闸流管Th1、Th2，可以防止控制整流电路2的闸流管的关断被延迟。因此，可以防止在连接有包含电感器的负载4的状态下在发电机1的运转中电池3被拆除时，控制整流电路2的闸流管Th1或Th2继续维持接通状态，产生在直流输出端子间反复出现发电机的输出电压的半波的现象，可以不用担心在负载上反复施加过电压而损坏负载。

在上述各实施例中，电池3和负载4在直流输出端子2c、2d间并联连接，但本发明可以用于在对交流发电机的输出进行整流的控制整流器的直流输出端子2c、2d间并联连接具有蓄积电能的功能的元件即储电元件和负载的情形，本发明也适用于在取代电池3而连接电容器的情形。

在上述实施例中，在控制整流电路2中，在桥的下边设置闸流管Th1和Th2，在桥的上边设置二极管D1和D2，但也可以在桥的上边设置闸流管Th1和Th2，在桥的下边设置二极管D1和D2。

另外，在上述实施例中，发电机1是单相交流发电机，但本发明也适用于使用三相交流发电机的情形。

Claims (4)

1.一种直流电源装置，包括：

控制整流电路，由二极管与闸流管的混合桥电路构成，具有被施加交流发电机的输出的输入端子和输出直流电压的正负的直流输出端子，在上述正的直流输出端子和负的直流输出端子之间并联连接了储电元件和负载；以及

闸流管控制电路，控制向上述闸流管供给触发信号，以使得在上述直流输出端子间的电压为设定的调整值以下时从上述直流输出端子侧向上述控制整流电路的闸流管供给触发信号，而在上述直流输出端子间的电压超过上述调整值时停止向上述闸流管供给触发信号，

其特征在于，具有：

过电压检测电路，在上述直流输出端子间的电压超过设定得比上述调整值高的过电压设定值时，进行过电压检测动作，在一定的保护时间内保持产生了过电压检测信号的状态；

过电压产生时触发控制电路，在上述过电压检测电路未产生过电压检测信号时允许向上述闸流管供给触发信号，而在上述过电压检测电路正在产生过电压检测信号时阻止向上述闸流管供给触发信号；以及

旁通电流通电电路，在上述过电压检测电路正在产生过电压检测信号的状态下向上述直流输出端子间施加使上述负的直流输出端子的电位比上述正的直流输出端子的电位高的极性的电压时，从上述负的直流输出端子侧向上述正的直流输出端子侧流动旁通电流。

2.如权利要求1所述的直流电源装置，其特征在于：

上述闸流管控制电路包括：

触发信号供给用开关，设计成通过从上述储电元件侧施加驱动信号而变成接通状态，从上述正的直流输出端子侧向上述闸流管供给触发信号；以及

触发信号供给用开关控制电路，控制上述触发信号供给用开关，以使得在上述直流输出端子间的电压为上述调整值以下时允许上述触发信号供给用开关变成接通状态，而在上述直流输出端子间的电压变为上述调整值以上时使上述触发信号供给用开关变成截止状态，

上述过电压检测电路具有：电流限制元件与恒压二极管的串联电路、以及通过上述电流限制元件与恒压二极管的串联电路施加上述直流输出端子间的电压的过电压检测用电容器，上述过电压检测电路构成为，通过在上述直流输出端子间的电压超过上述过电压设定值时，使上述恒压二极管变成接通状态，来对上述过电压检测用电容器充电，在该电容器的两端产生作为上述过电压检测信号使用的电压，

上述过电压产生时触发控制电路包括：通断控制用开关，设计成在处于截止状态时允许上述触发信号供给用开关变成接通状态，而在变成接通状态时使上述触发信号供给用开关变成截止状态；以及通断控制用开关控制电路，以一定的时间常数使上述过电压检测用电容器放电，在一定的保护时间内利用该过电压检测用电容器的放电电流向上述通断控制用开关施加驱动信号，使该通断控制用开关变成接通状态，

上述旁通电流通电电路包括：旁通用开关，被连接在上述直流输出端子间而在上述直流输出端子间施加使上述负的直流输出端子的电位比上述正的直流输出端子的电位高的极性的电压的状态下施加触发信号时变成接通状态；以及旁通用开关触发电路，利用上述过电压检测用电容器的两端的电压向上述旁通用开关供给触发信号。

3.如权利要求1或2所述的直流电源装置，其特征在于：

上述储电元件是电池。

4.如权利要求1或2所述的直流电源装置，其特征在于：

上述储电元件是电容器。

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