DE102015107923A1

DE102015107923A1 - Rotating electrical machine with a load dump protection

Info

Publication number: DE102015107923A1
Application number: DE102015107923.2A
Authority: DE
Inventors: Toshinori Maruyama; Takatoshi Inokuchi; Masaya NAKANISHI
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2014-05-26
Filing date: 2015-05-20
Publication date: 2015-11-26
Also published as: CN105281627A; JP6167989B2; JP2015226347A; CN105281627B

Abstract

Bei einer drehenden elektrischen Maschine beinhaltet ein Gleichrichter ein Paar von Schaltelementen eines oberen und eines unteren Zweigs, welche in Serie miteinander verbunden sind. Zumindest eines der Gleichrichtelemente des oberen und des unteren Zweigs ist ein Schaltelement. Eine Bestimmungsvorrichtung bestimmt, ob die Ausgangsspannung der drehenden elektrischen Maschine eine erste Schwellwertspannung überschreitet. Ein Schaltschaltkreis schaltet das Schaltelement an, welches eines der Gleichrichtelemente des oberen Zweiges und der Gleichrichtelemente des unteren Zweiges bildet, wenn bestimmt ist, dass die Ausgangsspannung der drehenden elektrischen Maschine die erste Schwellwertspannung überschreitet. Der Schaltschaltkreis hält einen An-Zustand des Schaltelements bei, bis ein vorbestimmtes Stromstoßunterdrückungstiming zum Ausschalten des Schaltelements eintritt, sogar falls die Ausgangsspannung auf einen vorbestimmten Pegel herabfällt. Der Schaltschaltkreis schaltet das Schaltelement in Reaktion dazu aus, dass das vorbestimmte Stromstoßunterdrückungstiming eintritt.In a rotary electric machine, a rectifier includes a pair of upper and lower arm switching elements connected in series. At least one of the rectifying elements of the upper and lower branches is a switching element. A determining device determines whether the output voltage of the rotary electric machine exceeds a first threshold voltage. A switching circuit turns on the switching element, which constitutes one of the rectifying elements of the upper branch and the rectifying elements of the lower branch, when it is determined that the output voltage of the rotary electric machine exceeds the first threshold voltage. The switching circuit maintains an on state of the switching element until a predetermined surge suppression timing for turning off the switching element occurs even if the output voltage falls to a predetermined level. The switching circuit turns off the switching element in response to the predetermined surge suppression timing.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Offenbarung betrifft drehende elektrische Maschinen mit einem Lastabfallschutz.The present disclosure relates to rotary electric machines having a load dump protection.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Eine Art von Leistungsgeneratoren erregt eine Feldwicklung eines Rotors, um eine (Wechsel-)AC-Spannung in Multiphasen-Statorwicklungen eines Stators basierend auf einem drehenden Feld zu induzieren, welches basierend auf der erregten Feldwicklung erzeugt wird. Eine Art von Leistungsgeneratoren richtet die AC-Spannung unter Verwendung eines Gleichrichters, welcher aus MOS-Transistoren aufgebaut ist, die in einer Brückenkonfiguration verbunden sind, in eine (Gleich-)DC-Spannung gleich, die einer DC-Batterie zugeführt werden soll.One type of power generator energizes a field winding of a rotor to induce a (AC) AC voltage in multi-phase stator windings of a stator based on a rotating field generated based on the energized field winding. One type of power generator rectifies the AC voltage by using a rectifier constructed of MOS transistors connected in a bridge configuration into a (DC) DC voltage to be supplied to a DC battery.

Kurzfassung der ErfindungSummary of the invention

Während ein solcher Leistungsgenerator, welcher einen Gleichrichter beinhaltet, der aus MOS-Transistoren aufgebaut ist, die in einer Brückenkonfiguration verbunden sind, eine DC-Spannung von dessen Ausgangsanschluss abgibt, kann eine schnelle Reduzierung der elektrischen Last, die mit dem Ausgangsanschluss verbunden ist, und/oder das Trennen der DC-Batterie von dem Ausgangsanschluss einen Lastabfall erzeugen, der in einer Statorwicklung induziert wird, bis der Feldstrom ausreichend reduziert ist. Eine Überspannung, welche auch auf diesem Lastabfall basiert, kann an dem Ausgangsanschluss in Richtung der elektrischen Lasten anliegen, welche mit dem Ausgangsanschluss und/oder dem Gleichrichter verbunden ist, wobei dies in einer Fehlfunktion dieser Komponenten resultiert.While such a power generator including a rectifier composed of MOS transistors connected in a bridge configuration outputs a DC voltage from its output terminal, a rapid reduction of the electrical load connected to the output terminal, and / or disconnecting the DC battery from the output terminal generate a load drop induced in a stator winding until the field current is sufficiently reduced. An overvoltage, which is also based on this load drop, may be applied to the output terminal in the direction of the electrical loads, which is connected to the output terminal and / or the rectifier, resulting in a malfunction of these components.

Um das Problem der Erzeugung einer Überspannung zu adressieren, ist ein Leistungsgenerator bekannt, welcher in der japanischen Patentanmeldung mit der Publikationsnummer 2012-19655 offenbart ist. Genauer gesagt schaltet ein solcher Leistungsgenerator zumindest einen MOS-Transistor des unteren Zweigs des Gleichrichters an, wenn die Ausgangsspannung des Leistungsgenerators eine Überspannung wird. Dies reduziert die Ausgangsspannung des Leistungsgenerators. Der Leistungsgenerator schaltet den zumindest einen MOS-Transistor des unteren Zweigs bei einem gesteuerten Timing aus, um dadurch eine Überspannung an dem Ausgangsanschluss zu reduzieren. Dies schützt den Gleichrichter und/oder die elektrischen Lasten gegen die Überspannung.In order to address the problem of generating an overvoltage, a power generator is known, which in the Japanese Patent Application Publication No. 2012-19655 is disclosed. More specifically, such a power generator turns on at least one MOS transistor of the lower arm of the rectifier when the output voltage of the power generator becomes an overvoltage. This reduces the output voltage of the power generator. The power generator turns off the at least one MOS transistor of the lower arm at a controlled timing, thereby reducing an overvoltage at the output terminal. This protects the rectifier and / or the electrical loads against the overvoltage.

Nun sei angenommen, dass ein höherer Stromwert für die elektrischen Lasten erforderlich ist, welcher mit dem Ausgangsanschluss verbunden ist und/oder das ein Kondensator mit einer niedrigen Kapazität parallel zu dem Ausgangsanschluss verbunden ist. Diese Annahme führt zu einem schnellen Abfall der Ausgangsspannung an dem Ausgangsanschluss unmittelbar nachdem der zumindest ein MOS-Transistor des unteren Zweigs ausgeschaltet worden ist. Der bekannte Leistungsgenerator kann einen solchen schnellen Abfall der Ausgangsspannung an dem Ausgangsanschluss unmittelbar nach dem Anschalten des zumindest einen MOS-Transistors des unteren Zweigs nicht adressieren. Es gibt deshalb einen Bedarf den An-Zustand des zumindest einen MOS-Transistors des unteren Zweigs stabil beizubehalten, bis ein geeignetes Timing erreicht ist, bei dem erwartet werden kann, dass eine Überspannung bzw. ein wellenartiger Anstieg basierend auf dem Ausschalten des zumindest einen MOS-Transistors des unter Zweigs unterdrückt ist.Now, assume that a higher current value is required for the electrical loads connected to the output terminal and / or that a capacitor having a low capacitance is connected in parallel to the output terminal. This assumption leads to a rapid drop of the output voltage at the output terminal immediately after the at least one MOS transistor of the lower branch has been turned off. The known power generator can not address such a rapid drop of the output voltage at the output terminal immediately after turning on the at least one MOS transistor of the lower branch. Therefore, there is a need to stably maintain the on-state of the at least one MOS transistor of the lower arm until a suitable timing is reached where it can be expected that an over-voltage or wave-like rise based on turning off the at least one MOS Transistor of the sub-branch is suppressed.

Im Hinblick auf das vorstehend Gesagte sieht ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung drehende elektrische Maschinen vor, die geeignet sind, das vorstehende Problem zu lösen.In view of the above, one aspect of the present disclosure provides rotary electric machines capable of solving the above problem.

Genauer gesagt zielt ein alternativer Aspekt der vorliegenden Offenbarung daraufhin ab, drehende elektrische Maschinen vorzusehen, von denen eine jede fähig ist, eine Überspannung basierend auf einem Ausschalten des zumindest einem Schaltelements zu unterdrücken, welches vorher angeschaltet worden ist, um eine Überspannung an dem Ausgang der drehenden elektrischen Maschine zu reduzieren.More specifically, an alternative aspect of the present disclosure is directed to providing rotating electrical machines, each of which is capable of suppressing overvoltage based on turning off the at least one switching element that has been previously turned on to provide over-voltage at the output of the reduce rotating electrical machine.

Gemäß einem beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine drehende elektrische Maschine vorgesehen. Die drehende elektrische Maschine beinhaltet Multiphasen, Statorwicklungen, und einen Gleichrichter, welcher ein paar von Gleichrichtelementen des oberen und des unteren Zweigs beinhaltet, welche in Serie miteinander verbunden sind. Der Gleichrichter ist derart konfiguriert, dass dieser Phasenspannungen, welche in den Multiphasenstatorwicklungen induziert werden als eine Ausgangsspannung des Leistungsgenerators gleichrichtet. Zumindest eines der Gleichrichtelemente des oberen und des unteren Zweiges ist ein Schaltelement. Die drehende elektrische Maschine beinhaltet eine Bestimmungsvorrichtung, welche derart konfiguriert ist, dass diese bestimmt, ob die Ausgangsspannung der drehenden elektrischen Maschine eine Schwellwertspannung überschreitet, und einen Schaltschaltkreis. Der Schaltschaltkreis ist konfiguriert, das Schaltelement anzuschalten, welches irgendeines der Gleichrichtelemente des oberen Zweiges und der Gleichrichtelemente der unteren Zweiges bildet, wenn bestimmt wird, dass die Ausgangsspannung der drehenden elektrischen Maschine die Schwellenwertspannung überschreitet. Der Schaltschaltkreis ist derart konfiguriert, dass dieser einen An-Zustand des Schaltelements hält, bis ein vorbestimmtes Ausschalttiming zum Unterdrücken eines Stromstoßes bei dem Ausschalten des Schaltelements eintritt, sogar falls die Ausgangsspannung auf einen vorbestimmten Pegel fällt. Der Schaltschaltkreis ist derart konfiguriert, dass dieser das Schaltelement in Reaktion darauf abschaltet, wenn das vorbestimmte Abschalttiming eintritt.According to an exemplary aspect of the present disclosure, a rotary electric machine is provided. The rotary electric machine includes multi-phases, stator windings, and a rectifier including a pair of rectifying elements of the upper and lower branches, which are connected in series. The rectifier is configured such that it rectifies the phase voltages induced in the multi-phase stator windings as an output voltage of the power generator. At least one of the rectifying elements of the upper and lower branches is a switching element. The rotary electric machine includes a determination device that is configured to determine whether the output voltage of the rotary electric machine exceeds a threshold voltage, and a switching circuit. The switching circuit is configured to turn on the switching element constituting any of the rectifying elements of the upper branch and the rectifying elements of the lower branches, when it is determined that the output voltage of the rotary electric machine exceeds the threshold voltage. The switching circuit is configured to hold an on state of the switching element until on predetermined turn-off timing for suppressing a surge in turn-off of the switching element occurs even if the output voltage falls to a predetermined level. The switching circuit is configured to turn off the switching element in response to the predetermined turn-off timing.

Diese Konfiguration der drehenden elektrischen Maschine gemäß dem beispielhaften Aspekt der vorliegenden Offenbarung vermeidet es, dass das angeschaltete Schaltelement ausgeschaltet wird, bis das vorbestimmte Ausschalttiming zum Unterdrücken des Stromstoßes bei dem Ausschalten des Schaltelements eintritt, sogar falls die Ausgangsspannung schnell auf den vorbestimmten Pegel herabsinkt, was durch das Auftreten eines Lastabfalls aufgrund beispielsweise eines höheren Stroms, der für eine oder mehrere elektrischen Lasten benötigt wird, die mit dem Ausgang der drehenden elektrischen Maschine verbunden sind, und/oder einer niedrigeren Kapazität, die mit dem Ausgang der drehenden elektrischen Maschine verbunden ist, verursacht wird. Dies unterdrückt einen Stromstoß aufgrund des Abschaltens des Schaltelements bei dem vorbestimmten Ausschalttiming.This configuration of the rotary electric machine according to the exemplary aspect of the present disclosure avoids that the turned-on switching element is turned off until the predetermined turn-off timing for suppressing the rush current upon turning-off of the switching element occurs even if the output voltage rapidly drops to the predetermined level by the occurrence of a load drop due to, for example, a higher current required for one or more electrical loads connected to the output of the rotary electric machine and / or a lower capacity connected to the output of the rotary electric machine, is caused. This suppresses a surge due to the turn-off of the switching element at the predetermined turn-off timing.

Die vorstehenden und/oder andere Merkmale, und/oder Vorteile von verschiedenen Aspekten der vorliegenden Offenbarung wird im Hinblick auf die nachstehende Beschreibung klar werden, welche in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung getätigt wurde. Verschiedene Aspekte der vorliegenden Offenbarung können unterschiedliche Merkmale und/oder Vorteile beinhalten und/oder ausschließen, so wie dies immer auch sinnvoll erscheint. Zusätzlich können verschiedene Aspekte der vorliegenden Offenbarung eines oder mehrere Merkmale von anderen Ausführungsformen kombinieren, wann immer dies sinnvoll erscheint. Die Beschreibung der Merkmale und/oder der Vorteile der speziellen Ausführungsformen sollte nicht derart verstanden werden, dass diese die anderen Ausführungsformen oder die Ansprüche beschränken.The foregoing and / or other features, and / or advantages of various aspects of the present disclosure will become apparent in light of the description below, taken in conjunction with the accompanying drawings. Various aspects of the present disclosure may include and / or exclude various features and / or benefits, as may always appear appropriate. In addition, various aspects of the present disclosure may combine one or more features of other embodiments whenever appropriate. The description of the features and / or advantages of the particular embodiments should not be construed to limit the other embodiments or the claims.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING

Andere Aspekte der vorliegenden Offenbarung werden aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsformen mit Bezug auf die beiliegende Zeichnung deutlich werden. Es zeigt/es zeigen:Other aspects of the present disclosure will become apparent from the following description of the embodiments with reference to the accompanying drawings. It shows / show:

1 ein Schaltkreisdiagramm, welches schematisch ein Beispiel der Systemkonfiguration eines Leistungsgenerators gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt; 1 12 is a circuit diagram schematically illustrating an example of the system configuration of a power generator according to the first embodiment of the present disclosure;

2 ein Schaltkreisdiagramm, welches schematisch ein Beispiel der Struktur eines Gleichrichtermoduls für eine U-Phasenwicklung darstellt, die in 1 dargestellt ist; 2 a circuit diagram schematically illustrating an example of the structure of a rectifier module for a U-phase winding, which in 1 is shown;

3 ein Blockdiagramm, welches schematisch einen Regler darstellt, der in 1 dargestellt ist; 3 a block diagram, which schematically represents a controller which in 1 is shown;

4 ein Flussdiagramm, welches schematisch ein Beispiel von Betrieben bzw. Betriebsarten des Leistungsgenerators darstellt, wenn ein Lastabfall in dem Leistungsgenerator auftritt, und dies gemäß der ersten Ausführungsform; 4 FIG. 4 is a flowchart schematically illustrating an example of operations of the power generator when a load dump occurs in the power generator according to the first embodiment; FIG.

5 ist ein Timingdiagramm, welches schematisch darstellt, wie sich eine Ausgangsspannung des Leistungsgenerators ändert, wie sich ein Pulssignalausgang von einer Überspannungsbestimmungsvorrichtung ändert, wie sich ein Pulssignalausgang von einer verstrichenen-Zeit-Bestimmungsvorrichtung ändert, und wie sich eine U-Phasenspannung ändert, falls ein Lastabfall in dem Leistungsgenerator auftritt, und dies gemäß der ersten Ausführungsform; 5 FIG. 12 is a timing diagram schematically illustrating how an output voltage of the power generator changes, how a pulse signal output from an overvoltage determining device changes, how a pulse signal output changes from an elapsed time determining device, and how a U phase voltage changes if a load dump occurs in the power generator, and this according to the first embodiment;

6 ein Schaltkreisdiagramm, welches schematisch ein Beispiel der Struktur des Gleichrichtermoduls für eine U-Phasenwicklung eines Leistungsgenerators gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt; 6 12 is a circuit diagram schematically illustrating an example of the structure of the rectifier module for a U-phase winding of a power generator according to the second embodiment of the present disclosure;

7 ein Schaltkreisdiagramm, welches im Detail ein Beispiel der Struktur von sowohl einer ersten LD-Schutzvorrichtung und einer zweiten LD-Schutzvorrichtung darstellt, die in 6 dargestellt ist; 7 12 is a circuit diagram showing in detail an example of the structure of each of a first LD protection device and a second LD protection device incorporated in FIG 6 is shown;

8 ein Flussdiagramm, welches schematisch ein Beispiel von Betriebsarten des Leistungsgenerators darstellt, wenn ein Lastabfall in dem Leistungsgenerator auftritt, und dies gemäß der zweiten Ausführungsform; 8th FIG. 4 is a flowchart schematically illustrating an example of modes of the power generator when a load dump occurs in the power generator according to the second embodiment; FIG.

9 ein Timingdiagramm, welches schematisch darstellt, wie sich die Ausgangsspannung des Leistungsgenerators ändert, wie sich ein Pulssignalausgang von einer Überspannungsbestimmungsvorrichtung ändert, wie sich eine U-Phasenspannung ändert, und wie sich eine V-Phasenspannung ändert, falls ein Lastabfall in dem Leistungsgenerator gemäß der dritten Ausführungsform der Offenbarung auftritt; 9 FIG. 4 is a timing diagram schematically illustrating how the output voltage of the power generator changes, how a pulse signal output from an overvoltage determining device changes, how a U-phase voltage changes, and how a V-phase voltage changes if a load dump in the power generator of FIG Embodiment of the disclosure occurs;

10 ein Schaltkreisdiagramm, welches schematisch ein Beispiel der Struktur eines Gleichrichtermoduls für jede der V-Phasen- und W-Phasenwicklungen des Leistungsgenerators gemäß der dritten Ausführungsform darstellt; und 10 12 is a circuit diagram schematically illustrating an example of the structure of a rectifier module for each of the V-phase and W-phase windings of the power generator according to the third embodiment; and

11 ein Timingdiagramm, welches schematisch darstellt, wie sich die Ausgangsspannung eines Leistungsgenerators gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ändert, wie sich ein Pulssignalausgang von einer Überspannungsbestimmungsvorrichtung ändert, wie sich eine U-Phasenspannung ändert, wie sich das Potential bei einem Verbindungsanschluss eines Gleichrichtermoduls für eine U-Phasenwicklung ändert, und wie sich eine V-Phasenspannung ändert, falls ein Lastabfall in dem Leistungsgenerator auftritt, und dies gemäß der vierten Ausführungsform. 11 a timing diagram which schematically illustrates how the output voltage of a power generator according to the fourth Embodiment of the present disclosure changes how a pulse signal output from an overvoltage determining device changes, how a U-phase voltage changes, how the potential changes at a connection terminal of a rectifier module for a U-phase winding, and how a V-phase voltage changes, if any Load drop occurs in the power generator, and this according to the fourth embodiment.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMENDETAILED DESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS

Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden nachstehend mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert werden. In den Zeichnungen werden gleiche Bezugszeichen verwendet, um entsprechende gleiche Komponenten zu identifizieren.Embodiments of the present disclosure will be explained below with reference to the accompanying drawings. In the drawings, like reference numerals are used to identify corresponding like components.

Erste AusführungsformFirst embodiment

Bezugnehmend auf die Zeichnung, insbesondere auf 1, ist ein dreiphasiger Leistungsgenerator 1 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dargestellt; der Leistungsgenerator 1 ist ein Beispiel einer drehenden elektrischen Maschine. Der Leistungsgenerator 1 gemäß der ersten Ausführungsform ist in einem motorisierten Fahrzeug eingebaut.Referring to the drawing, in particular 1 , is a three-phase power generator 1 according to the first embodiment of the present disclosure; the power generator 1 is an example of a rotating electrical machine. The power generator 1 according to the first embodiment is installed in a motorized vehicle.

Der Leistungsgenerator 1 beinhaltet einen Rotor 2M beinhaltend eine Feldwicklung, d. h., eine Regungswicklung 2, Statorwicklungen 3, einen Gleichrichter 4, einen Regler 5 zum Steuern der Erregung der Feldwicklung 2, in Serie verbundene Zenerdioden 6, und einen Kondensator 7.The power generator 1 includes a rotor 2M including a field winding, ie, a winding of the winding 2 , Stator windings 3 , a rectifier 4 , a regulator 5 for controlling the excitation of the field winding 2 , Zener diodes connected in series 6 , and a capacitor 7 ,

Der Leistungsgenerator 1 ist derart tätig, dass dieser eine Wechselspannung (AC), die in der Statorwicklung 3 induziert wird, in eine Gleichspannung (DC) über den Gleichrichter 4 konvertiert, und dass dieser diese DC-Spannung einer Batterie 9 über die Ladeleitung 12 und den Ausgangsanschluss B zuführt, um diese zu laden, und/oder dass dieser die DC-Spannung zu den elektrischen Lasten 10 und 11, die in dem motorisierten Fahrzeug installiert sind, über die Ladeleitung 12 und den Ausgangsanschluss B zuführt.The power generator 1 is active such that it has an AC voltage (AC) in the stator winding 3 is induced into a DC voltage across the rectifier 4 that converts this DC voltage to a battery 9 over the charging line 12 and supplying the output terminal B to charge them, and / or that the DC voltage to the electrical loads 10 and 11 installed in the motorized vehicle via the charging line 12 and the output terminal B supplies.

Der Leistungsgenerator 1 ist ebenso tätig, eine DC-Spannung, die von der Batterie 9 zugeführt wird, in eine Dreiphasen-AC-Spannung über den Gleichrichter 4 zu konvertieren, und die Dreiphasen AC-Spannung an die Statorwicklungen 3 anzulegen, um dadurch eine drehende Leistung (Drehmoment) zu erzeugen, um den Rotor 2M zu drehen. Beispielsweise ist der Rotor 2M direkt oder indirekt über einen Riemen mit einer Kurbelwelle einer internen Verbrennungsmaschine, welche nachstehend einfach als Maschine bezeichnet werden wird, gekoppelt, so dass die erzeugte drehende Leistung die Kurbelwelle der Maschine andreht.The power generator 1 is also active, a DC voltage coming from the battery 9 is fed into a three-phase AC voltage across the rectifier 4 to convert, and the three-phase AC voltage to the stator windings 3 to thereby generate a rotating power (torque) to the rotor 2M to turn. For example, the rotor 2M directly or indirectly via a belt to a crankshaft of an internal combustion engine, which will hereinafter be referred to simply as a machine, so that the generated rotating power turns on the crankshaft of the engine.

Die Statorwicklungen 3 sind zum Beispiel dreiphasige Statorwicklungen als ein Beispiel für Multiphasenstatorwicklungen. Die Statorwicklungen 3 sind in oder um einen zylindrischen Statorkern gewickelt. Beispielsweise weist der Statorkern eine ringförmige Form in dessen lateralem Querschnitt auf, und dieser weist eine Mehrzahl von Schlitzen aus, die dort hindurch ausgebildet sind, und die in Umfangsrichtung in vorgegebenen Abständen angeordnet sind. Die Statorwicklungen 3 sind in die Schlitze des Statorkerns gewickelt. Die Statorwicklungen 3 und der Statorkern bilden einen Stator des Leistungsgenerators 1. Die Statorwicklungen 3 bestehen aus U-, V-, und W-Phasenwicklungen, welche beispielsweise in einer Sternkonfiguration verbunden sind. Die U-, V-, und W-Phasenwicklungen weisen ein Ende, welches mit einem gemeinsamen Verbindungspunkt verbunden ist (Neutralpunkt), und das andere Ende auf, welches als ein Ausgangsende dient.The stator windings 3 For example, three-phase stator windings are an example of multi-phase stator windings. The stator windings 3 are wound in or around a cylindrical stator core. For example, the stator core has an annular shape in its lateral cross-section, and has a plurality of slots formed therethrough and arranged at predetermined intervals in the circumferential direction. The stator windings 3 are wrapped in the slots of the stator core. The stator windings 3 and the stator core form a stator of the power generator 1 , The stator windings 3 consist of U, V, and W phase windings, which are connected, for example, in a star configuration. The U, V, and W phase windings have one end connected to a common connection point (neutral point) and the other end serving as an output end.

Der Rotor 2M ist beispielsweise mit einem drehenden Schaft (nicht näher dargestellt) verbunden und beispielsweise drehbar innerhalb des Statorkerns angeordnet. Ein Ende des drehenden Schafts ist direkt oder indirekt mit einer Kurbelwelle der Maschine solchermaßen verknüpft, dass der Rotor 2M und der drehende Schaft drehend durch die Maschine angetrieben werden. In anderen Worten kann die Drehung des Rotors 2M zu der Kurbelwelle der Maschine als drehende Leistung solchermaßen übertragen werden, dass die Kurbelwelle durch die drehende Leistung gedreht werden kann.The rotor 2M For example, is connected to a rotating shaft (not shown in detail) and arranged for example rotatably within the stator core. One end of the rotating shaft is directly or indirectly linked to a crankshaft of the engine such that the rotor 2M and the rotating shaft are rotationally driven by the machine. In other words, the rotation of the rotor 2M are transmitted to the crankshaft of the engine as rotating power in such a manner that the crankshaft can be rotated by the rotating power.

Der Rotor 2M beinhaltet eine Mehrzahl von Feldpolen, welche derart angeordnet sind, dass diese der inneren Peripherie des Statorkerns gegenüberliegen, und dieser beinhaltet die Feldwicklung 2, welche in und um die Feldpole gewickelt ist. Die Feldwicklung 2 ist elektrisch mit dem Regler 5 über beispielsweise Schlupfringe und dergleichen verbunden. Wenn diese durch den Regler 5 erregt wird, magnetisiert die Feldwicklung 2 die Feldpole mit abwechselnden Nord- und Südpolaritäten, während sich der Rotor 2M dreht, um dadurch ein drehendes magnetisches Feld zu erzeugen. Es wird angemerkt, dass als der Rotor 2M ein Rotor verwendet werden kann, welcher Permanentmagneten aufweist, oder ein Rotor mit einem ausgeprägten Pol verwendet werden kann, welcher ein drehendes magnetisches Feld erzeugt. Das drehende elektrische Feld induziert eine AC-Spannung in den Statorwicklungen 3.The rotor 2M includes a plurality of field poles arranged to oppose the inner periphery of the stator core, and includes the field winding 2 which is wrapped in and around the field poles. The field winding 2 is electric with the regulator 5 connected via, for example, slip rings and the like. If this by the regulator 5 is energized magnetizes the field winding 2 the field poles with alternating north and south polarities, while the rotor 2M rotates to thereby generate a rotating magnetic field. It is noted that as the rotor 2M a rotor may be used, which has permanent magnets, or a rotor with a salient pole can be used, which generates a rotating magnetic field. The rotating electric field induces an AC voltage in the stator windings 3 ,

Der Gleichrichter 4 ist mit den Statorwicklungen 3 verbunden und zwischen den Statorwicklungen 3 und der Batterie 9 angeordnet. Der Gleichrichter 4 ist als ein dreiphasiger Vollbrückengleichrichter (Brückenschaltkreis) als ein Ganzes konstruiert. Der Gleichrichter 4 ist derart tätig, dass dieser dreiphasige AC-Spannungen, d. h., dreiphasige AC-Ströme, die in den Statorwicklungen induziert werden, in eine DC-Spannung, d. h., einen Gleichstrom, konvertiert.The rectifier 4 is with the stator windings 3 connected and between the stator windings 3 and the battery 9 arranged. The rectifier 4 is as a three-phase full-bridge rectifier (Bridge circuit) constructed as a whole. The rectifier 4 is operative to convert three-phase AC voltages, ie, three-phase AC currents induced in the stator windings, into a DC voltage, ie, a DC current.

Der Gleichrichter 4 beinhaltet eine Anzahl, wie z. B. drei, von Gleichrichtermodulen 41, 42 und 43, was der Anzahl der Phasen der Statorwicklungen 3 entspricht. Das Gleichrichtermodul 41 ist mit dem Ausgangsende der U-Phasenwicklung der Statorwicklungen 3 verbunden, das Gleichrichtermodul 42 ist mit dem Ausgangsende der V-Phasenwicklung in den Statorwicklungen 3 verbunden, und das Gleichrichtermodul 43 ist mit dem Ausgangsende der W-Phasenwicklung in den Statorwicklungen 3 verbunden.The rectifier 4 includes a number, such as. B. three, of rectifier modules 41 . 42 and 43 , what the number of phases of the stator windings 3 equivalent. The rectifier module 41 is at the output end of the U-phase winding of the stator windings 3 connected, the rectifier module 42 is at the output end of the V-phase winding in the stator windings 3 connected, and the rectifier module 43 is at the output end of the W phase winding in the stator windings 3 connected.

Jede der drei Gleichrichtermodule 41, 42, und 43 und der Regler 5 sind kommunikationsfähig miteinander über deren Kommunikationsanschlüsse C und eine Kommunikationsleitung RC verbunden.Each of the three rectifier modules 41 . 42 , and 43 and the regulator 5 are communicatively connected to each other via their communication ports C and a communication line RC.

Der Regler 5 weist einen Anschluss F auf, welcher mit der Feldwicklung 2 verbunden ist. Der Regler 5, welcher beispielsweise als ein Erregungsstromcontroller dient, der einen Erregungsstrom steuert, d. h., der einen Feldstrom steuert, der zu der Feldwicklung 2 gemäß einer gleichgerichteten Ausgangsspannung des Gleichrichters 4 zugeführt werden soll. Dies regelt eine Ausgangsspannung Vb des Leistungsgenerators 1, d. h., eine Ausgangsspannung von jedem Gleichrichtermodul, auf eine Sollregelspannung Vreg. Beispielsweise ist die Sollregelspannung Vreg derart eingestellt, dass diese höher ist, als eine Batteriespannung, d. h., eine DC-Ausgangsspannung von der Batterie 9.The regulator 5 has a terminal F which is connected to the field winding 2 connected is. The regulator 5 serving, for example, as an excitation current controller which controls an excitation current, ie, which controls a field current leading to the field winding 2 according to a rectified output voltage of the rectifier 4 should be supplied. This regulates an output voltage Vb of the power generator 1 , that is, an output voltage from each rectifier module, to a target control voltage Vreg. For example, the target control voltage Vreg is set to be higher than a battery voltage, that is, a DC output voltage from the battery 9 ,

Beispielsweise, wenn die Ausgangsspannung Vb höher als die Sollregelspannung Vreg wird, dann stoppt der Regler 5 die Zuführung des Erregungsstroms zu der Feldwicklung 2, oder reduziert den Wert des Erregungsstroms, der zu der Feldwicklung 2 zugeführt wird. Wenn die Ausgangsspannung Vb niedriger wird, als die Sollregelspannung Vreg, dann beginnt der Regler 5 erneut mit der Zuführung des Feldstroms zu der Feldwicklung 2, oder erhöht dieser den Wert des Feldstroms, der zu der Feldwicklung 2 zugeführt wird. Diese Betriebsarten des Reglers 5 regeln die Ausgangsspannung Vb derart, dass diese der Sollregelspannung Vreg nachfolgt.For example, when the output voltage Vb becomes higher than the target control voltage Vreg, the controller stops 5 the supply of the excitation current to the field winding 2 , or reduces the value of the excitation current leading to the field winding 2 is supplied. When the output voltage Vb becomes lower than the target control voltage Vreg, the controller starts 5 again with the supply of the field current to the field winding 2 , or this increases the value of the field current leading to the field winding 2 is supplied. These modes of operation of the controller 5 regulate the output voltage Vb such that it follows the setpoint control voltage Vreg.

Der Regler 5 ist kommunikationsfähig mit einer ECU verbunden, d. h., mit einem externen Controller 8, und dies über eine Kommunikationsleitung LIN und einen Kommunikationsanschluss L des Leistungsgenerators 1. Der Regler 5 ist derart tätig, dass dieser serielle bidirektionale Kommunikationen vornimmt, wie z. B. Kommunikationen über ein Local Interconnect Network (LIN) in Übereinstimmung mit den LIN Protokollen, und dies mit der ECU 8. Diese Kommunikationen des Reglers 5 senden und/oder empfangen Kommunikationsmitteilungen zu und/oder von der ECU 8. Der Regler 5 kann derart eingerichtet sein, dass dieser Kommunikationsmitteilungen zu und/oder von der ECU 8 in Übereinstimmung mit einem anderen Kommunikationsprotokoll wie z. B. dem Controller Area Network (CAN), sendet und/oder empfängt.The regulator 5 is communicatively connected to an ECU, ie with an external controller 8th , and this via a communication line LIN and a communication terminal L of the power generator 1 , The regulator 5 is operative to make serial bi-directional communications, such as e.g. B. Communications over a Local Interconnect Network (LIN) in accordance with the LIN protocols, and this with the ECU 8th , These communications of the governor 5 send and / or receive communication messages to and / or from the ECU 8th , The regulator 5 may be arranged such that these communication messages to and / or from the ECU 8th in accordance with another communication protocol such. B. the Controller Area Network (CAN), sends and / or receives.

Die in Serie geschalteten Zenerdioden 6 sind zwischen dem Ausgangsanschluss B des Leistungsgenerators 1 und der Masse GND des Leistungsgenerators 1 parallel zu jedem Gleichrichtermodul 41, 42 und 43 verbunden.The zener diodes connected in series 6 are between the output terminal B of the power generator 1 and the ground GND of the power generator 1 parallel to each rectifier module 41 . 42 and 43 connected.

Genauer gesagt ist die Kathode der in Serie verbundenen Zenerdiode 6 mit dem Ausgangsanschluss B des Leistungsgenerators 1 verbunden, und die Anode davon ist mit der Masse GND verbunden. Die in Serie verbundenen Zenerdioden 6 weisen eine vorbestimmte Durchgangsspannung auf, welche derart eingestellt ist, dass diese höher ist, als eine vorbestimmte erste Schwellwertspannung V_LDH, welche später beschrieben werden wird, und dass diese gleich oder niedriger ist, als eine vorbestimmte Durchgangsspannung bzw. Durchbruchsspannung für jeden der ersten und zweiten MOS-Transistoren 60 und 61; die MOS-Transistoren 60 und 61 sind in jedem der Gleichrichtermodule 41, 42 und 43 beinhaltet. Diese Einstellung erlaubt es einer Überspannung, welche höher ist, als die erste Schwellwertspannung V_LDH, die temporär an dem Ausgangsanschluss B aufgrund des Auftretens eines Lastabfalls auftritt, zu verursachen, dass diese Zenerdioden 6 durchschlagen, bevor jeder der ersten und zweiten MOS-Transistoren 60 und 61 durchschlagen. Die Anzahl und die Charakteristiken der Zenerdioden, welche für die in Serie verbundenen Zenerdioden 6 verwendet werden, sind derart bestimmt, dass diese zu den Durchschlagsbedingungen bzw. Ausfallsbedingungen der in Serie verbundenen Zenerdioden 6 passen, welche vorstehend erläutert wurden.More specifically, the cathode is the series connected Zener diode 6 to the output terminal B of the power generator 1 connected, and the anode thereof is connected to the ground GND. The series connected zener diodes 6 have a predetermined pass voltage set to be higher than a predetermined first threshold voltage V _LDH , which will be described later, and that is equal to or lower than a predetermined pass voltage for each of the first and second pass voltages second MOS transistors 60 and 61 ; the MOS transistors 60 and 61 are in each of the rectifier modules 41 . 42 and 43 includes. This setting allows an overvoltage higher than the first threshold voltage V _LDH , which temporarily occurs at the output terminal B due to the occurrence of a load drop, to cause these Zener diodes 6 penetrate before each of the first and second MOS transistors 60 and 61 penetrate. The number and characteristics of Zener diodes, which are for series connected Zener diodes 6 are used to determine the breakdown conditions of the serially connected zener diodes 6 fit, which were explained above.

Der Kondensator 7 ist zwischen dem Ausgangsanschluss B und der Masse GND des Leistungsgenerators 1 parallel zu jedem Gleichrichtermodul 41, 42 und 43 verbunden. Der Kondensator 7 ist derart tätig, dass dieser ein Rauschen unterdrückt oder absorbiert, welches in dem Ausgangsanschluss B des Leistungsgenerators 1 auftritt. Als Nächstes wird ein Beispiel der Struktur von jedem Gleichrichtermodul 41, 42 und 43 gemäß der ersten Ausführungsform im Detail nachstehend beschrieben werden. Die Gleichrichtermodule 41, 42 und 43 weisen im Wesentlichen identische Strukturen auf, und daher wird die Struktur des Gleichrichtermoduls 41 beschrieben werden, und eine detaillierte Beschreibung der Strukturen der anderen Gleichrichtermodule 42 und 43 wird weggelassen.The capacitor 7 is between the output terminal B and the ground GND of the power generator 1 parallel to each rectifier module 41 . 42 and 43 connected. The capacitor 7 is operative to suppress or absorb noise present in the output terminal B of the power generator 1 occurs. Next, an example of the structure of each rectifier module will be described 41 . 42 and 43 according to the first embodiment will be described in detail below. The rectifier modules 41 . 42 and 43 have substantially identical structures, and therefore, the structure of the rectifier module 41 and a detailed description of the structures of the other rectifier modules 42 and 43 is omitted.

Bezugnehmend auf 2 beinhaltet das Gleichrichtermodul 41 für die U-Phasenwicklung Anschlüsse T1, T2, P und C. Das Gleichrichtermodul 41 beinhaltet ebenso erste und zweite MOS-Transistoren 60 und 61, so wie dies vorstehend beschrieben ist, einen Spannungsbooster 62, einen MOS-Controller 63, erste und zweite Lastabfall-(LD)-Schutzvorrichtungen 64A und 64B, eine Diode 70, einen Kondensator 71 und Widerstände 74 bis 76. Der Anschluss T1 ist mit dem Ausgangsanschluss B des Leistungsgenerators 1 verbunden, der Anschluss T2 ist mit der Masse GND verbunden, und der Anschluss P ist mit dem Ausgangsanschluss der entsprechenden Phasenwicklung, d. h., der U-Phasenwicklung, verbunden. Referring to 2 includes the rectifier module 41 for the U-phase winding connections T1, T2, P and C. The rectifier module 41 also includes first and second MOS transistors 60 and 61 as described above, a voltage booster 62 , a MOS controller 63 , first and second load-dumping (LD) guards 64A and 64B , a diode 70 , a capacitor 71 and resistances 74 to 76 , The terminal T1 is connected to the output terminal B of the power generator 1 connected, the terminal T2 is connected to the ground GND, and the terminal P is connected to the output terminal of the corresponding phase winding, that is, the U-phase winding.

Die Source des ersten MOS-Transistors 60 ist mit dem Ausgangsende der U-Phasenwicklung verbunden, und dessen Drain ist mit einem positiven Anschluss der Batterie 9 und den elektrischen Lasten 10 über die Ladeleitung 12 verbunden (siehe 1). Die Verbindung des ersten MOS-Transistors 60 mit dem positiven Anschluss der Batterie 9 dient dem ersten MOS-Transistor 60 als ein oberer Zweig, d. h., dies ist ein High-Side-Schaltelement.The source of the first MOS transistor 60 is connected to the output end of the U-phase winding, and its drain is connected to a positive terminal of the battery 9 and the electrical loads 10 over the charging line 12 connected (see 1 ). The connection of the first MOS transistor 60 with the positive connection of the battery 9 serves the first MOS transistor 60 as an upper branch, ie, this is a high-side switching element.

Zusätzlich ist der Drain des zweiten MOS-Transistors 61 mit dem Ausgangsende der U-Phasenwicklung verbunden, und dessen Source ist mit dem negativen Anschluss der Batterie 9 über die Masse GND des Leistungsgenerators 1 verbunden. Die Verbindung des zweiten MOS-Transistors 61 mit dem negativen Anschluss der Batterie 9 verursacht, dass der zweite MOS-Transistor 61 als ein unterer Zweig dient, d. h., als ein Low-Side-Schaltelement.In addition, the drain of the second MOS transistor 61 connected to the output end of the U-phase winding, and whose source is connected to the negative terminal of the battery 9 via the ground GND of the power generator 1 connected. The connection of the second MOS transistor 61 with the negative connection of the battery 9 that causes the second MOS transistor 61 serves as a lower branch, that is, as a low-side switching element.

Eine intrinsische Diode, in anderen Worten, eine Körperdiode 60a ist intrinsisch in dem ersten MOS-Transistor 60 vorgesehen, um Antiparallel mit dem ersten MOS-Transistor 60 verbunden zu sein. Das heißt, die Anode der intrinsischen Diode 60a ist mit dem Source des ersten MOS-Transistors 60 verbunden, und deren Kathode ist mit dem Drain davon verbunden.An intrinsic diode, in other words, a body diode 60a is intrinsic in the first MOS transistor 60 provided to be anti-parallel with the first MOS transistor 60 to be connected. That is, the anode of the intrinsic diode 60a is connected to the source of the first MOS transistor 60 connected, and whose cathode is connected to the drain thereof.

Eine intrinsische Diode, in anderen Worten, eine Körperdiode 61a ist intrinsisch in dem zweiten MOS-Transistor 61 vorgesehen, dass diese antiparallel mit dem zweiten MOS-Transistor 61 verbunden ist. Das heißt, dass die Anode der intrinsischen Diode 61a mit dem Source des zweiten MOS-Transistors 61 verbunden ist, und die Kathode davon ist mit dem Drain dessen verbunden.An intrinsic diode, in other words, a body diode 61a is intrinsic in the second MOS transistor 61 provided that these antiparallel with the second MOS transistor 61 connected is. That is, the anode of the intrinsic diode 61a to the source of the second MOS transistor 61 is connected, and the cathode thereof is connected to the drain of it.

In anderen Worten sind die ersten und zweiten MOS-Transistoren 60 und 61 miteinander in Serie über einen Verbindungspunkt verbunden, und das Ausgangsende der U-Phasenwicklung ist mit dem Verbindungspunkt zwischen dem Source des ersten MOS-Transistors 60 und dem Drain des zweiten MOS-Transistors 61 verbunden. Es wird angemerkt, dass eine zusätzliche Diode antiparallel mit jedem ersten und zweiten MOS-Transistor 60 und 61 verbunden sein kann. Ein Schaltelement, was in seinem Typus unterschiedlich zu dem MOS-Transistor ist, kann als zumindest eines der ersten und zweiten MOS-Transistoren 60 und 61 verwendet werden. Bei dieser Modifikation wird eine Diode derart hinzugefügt, dass diese antiparallel zu dem Schaltelement verbunden ist.In other words, the first and second MOS transistors 60 and 61 connected in series across a connection point, and the output end of the U-phase winding is connected to the connection point between the source of the first MOS transistor 60 and the drain of the second MOS transistor 61 connected. It is noted that an additional diode is in anti-parallel with each first and second MOS transistor 60 and 61 can be connected. A switching element, which is different in type from the MOS transistor, may be used as at least one of the first and second MOS transistors 60 and 61 be used. In this modification, a diode is added so as to be connected in anti-parallel with the switching element.

Der Spannungsbooster 62 ist zwischen dem Ausgangsanschluss B und dem Gate des ersten MOS-Transistors 60 über den Widerstand 74 verbunden. Der Spannungsbooster 62 boostet die Ausgangsspannung Vb bei dem Ausgangsanschluss B derart, dass diese eine höhere Spannung wird, und dieser führt die höhere geboostete Spannung zu dem Gate des ersten MOS-Transistors 60 zu, um diesen anzuschalten. Das heißt, dass die geboostete bzw. erhöhte Spannung, welche höher ist, als eine Drain-Spannung des ersten MOS-Transistors 60, was der Ausgangsspannung Vb entspricht, an das Gate des ersten MOS-Transistors 60 angelegt wird. Der Widerstand 76 weist ein erstes Ende und ein zweites Ende auf, das entgegengesetzt zu dem ersten Ende angeordnet ist. Das erste Ende des Widerstands 76 ist mit dem Ausgangsanschluss B des Leistungsgenerators 1 über den Anschluss T1 verbunden, und das zweite Ende ist mit der Anode der Diode 70 verbunden. Die Kathode der Diode 70 ist mit einer ersten Elektrode des Kondensators 71 verbunden.The voltage booster 62 is between the output terminal B and the gate of the first MOS transistor 60 about the resistance 74 connected. The voltage booster 62 boosts the output voltage Vb at the output terminal B to become a higher voltage, and this leads the higher boosted voltage to the gate of the first MOS transistor 60 to turn it on. That is, the boosted voltage which is higher than a drain voltage of the first MOS transistor 60 , which corresponds to the output voltage Vb, to the gate of the first MOS transistor 60 is created. The resistance 76 has a first end and a second end disposed opposite to the first end. The first end of the resistance 76 is connected to the output terminal B of the power generator 1 connected via the terminal T1, and the second end is connected to the anode of the diode 70 connected. The cathode of the diode 70 is with a first electrode of the capacitor 71 connected.

Eine zweite Elektrode des Kondensators 71, die der ersten Elektrode entgegengesetzt ist, ist mit der Masse über den Anschluss T2 verbunden.A second electrode of the capacitor 71 , which is opposite to the first electrode, is connected to ground via terminal T2.

Der MOS-Controller 63 ist mit dem Ausgangsanschluss der U-Phasenwicklung über den Anschluss P, dem Gate von jedem der ersten und zweiten MOS-Transistoren 60 und 61, der zweiten LD-Schutzvorrichtung 64B, und der Kathode der Diode 70 verbunden. Beispielsweise kann der MOS-Controller 63 als eine Mikrocomputereinheit (programmierte Logikeinheit) eingerichtet sein, welche aus zumindest einer CPU und einem Speicher aufgebaut ist. Als ein anderes Beispiel kann der MOS-Controller 63 als ein Hardwareschaltkreis oder als ein Hardware-/Softwarehybridschaltkreis eingerichtet sein.The MOS controller 63 is connected to the output terminal of the U-phase winding via the terminal P, the gate of each of the first and second MOS transistors 60 and 61 , the second LD protection device 64B , and the cathode of the diode 70 connected. For example, the MOS controller 63 be configured as a micro-computer unit (programmed logic unit), which is composed of at least one CPU and a memory. As another example, the MOS controller 63 be configured as a hardware circuit or as a hardware / software hybrid circuit.

Der MOS-Controller 63 misst eine U-Phasenspannung über die U-Phasenwicklung über den Anschluss P und erfasst die Drehung und/oder die Drehgeschwindigkeit, d. h., RPM bzw. UPM, des Rotors 2M basierend auf der U-Phasenspannung über die U-Phasenwicklung. Genauer gesagt erfasst der MOS-Controller 63, dass die Größenbeziehung zwischen der U-Phasenspannung und einer Referenzspannung zum Erfassen der Drehung des Rotors 2M zyklisch variiert, wobei dadurch die Drehung des Rotors 2M erfasst wird. Falls der Leistungsgenerator 1 in einem Normalmodus tätig ist. Um Ausgangsleistung zu erzeugen, so dass es keine Kurzschlussfehler oder Überhitzungsfehler in dem Gleichrichtermodul und/oder der Starterwicklung 3 gibt, erfasst der MOS-Controller 63 die Drehung des Rotors 2M basierend auf der U-Phasenspannung, da die U-Phasenspannung eine vorbestimmte Amplitude aufweist, die zyklisch an dem Anschluss P auftritt.The MOS controller 63 Measures a U-phase voltage across the U-phase winding through the terminal P and detects the rotation and / or the rotational speed, ie, RPM or UPM, of the rotor 2M based on the U-phase voltage across the U-phase winding. More specifically, the MOS controller captures 63 in that the magnitude relationship between the U-phase voltage and a reference voltage for detecting the rotation of the rotor 2M varies cyclically, whereby the rotation of the rotor 2M is detected. If the power generator 1 operating in a normal mode. To generate output power so that there are no short circuit failures or overheating errors in the rectifier module and / or the starter winding 3 There, the MOS controller captures 63 the rotation of the rotor 2M based on the U-phase voltage, since the U-phase voltage has a predetermined amplitude, which occurs cyclically at the terminal P.

Der MOS-Controller 63 führt ebenso eine synchrone Gleichrichtung in einem Synchrongleichrichtermodus durch, welcher abwechselnd die ersten und zweiten MOS-Transistoren 60 und 61 gemäß den Timings an und ausschaltet, die basierend auf der berechneten RPM bzw. UPM des Rotors 2M bestimmt werden. Die synchronen Gleichrichtungen, welche durch die jeweiligen Gleichrichtermodule 41, 42 und 42 ausgeführt werden, richten die dreiphasigen AC-Spannungen, die in den dreiphasigen Statorwicklungen 3 induziert werden, in eine DC-Spannung unter Verwendung der abwechselnd angeschalteten ersten und zweiten MOS-Transistoren 60 und 61 gleich. Ein Beispiel eines Verfahrens zum Durchführen der synchronen Gleichrichtung ist beispielsweise in dem US-Patent Nr. 8570004 beschrieben, dessen Anmelder der gleiche ist, wie bei dieser Anmeldung, wobei das US-Patent der deutschen Patentanmeldung mit der Publikationsnr. DE 10 2011 000 199 A1 und der japanische Patentanmeldung mit der Publikationsnr. 2011-151903 entspricht. Die Offenbarung des US-Patents wird hiermit durch Bezugnahme vollständig mitaufgenommen.The MOS controller 63 also performs a synchronous rectification in a synchronous rectifier mode, which alternately the first and second MOS transistors 60 and 61 according to the timings on and off, based on the calculated RPM and RPM of the rotor 2M be determined. The synchronous rectifications provided by the respective rectifier modules 41 . 42 and 42 are designed to direct the three-phase AC voltages present in the three-phase stator windings 3 are induced into a DC voltage using the alternately turned-on first and second MOS transistors 60 and 61 equal. An example of a method for performing the synchronous rectification is, for example, in US Pat U.S. Patent No. 8570004 whose applicant is the same as in this application, wherein the US patent to the German patent application with the publication no. DE 10 2011 000 199 A1 and the Japanese Patent Application Publication No. 2011-151903 equivalent. The disclosure of the United States patent is hereby incorporated by reference in its entirety.

Die erste LD-Schutzvorrichtung 64A ist mit dem Ausgangsanschluss B des Leistungsgenerators 1 einem Verbindungspunkt zwischen dem zweiten Ende des Widerstands 76 und der Anode der Diode 70, der zweiten LD-Schutzvorrichtung 64B und der gemeinsamen Masse GND über den Anschluss T2 verbunden. Die zweite LD-Schutzvorrichtung 64B ist mit der Kathode der Diode 70, und dem Ausgangsanschluss der U-Phasenwicklung zusätzlich zu dem MOS-Controller 63 und der ersten LD-Schutzvorrichtung 64A verbunden.The first LD protection device 64A is connected to the output terminal B of the power generator 1 a connection point between the second end of the resistor 76 and the anode of the diode 70 , the second LD protection device 64B and the common ground GND connected via the terminal T2. The second LD protection device 64B is with the cathode of the diode 70 , and the output terminal of the U-phase winding in addition to the MOS controller 63 and the first LD protection device 64A connected.

Die ersten und zweiten LD-Schutzvorrichtung 64A und 64B sind derart tätig, dass diese einen Lastabfallschutz durchführen. Genauer gesagt dient die erste LD-Schutzvorrichtung 64A als eine Bestimmungsvorrichtung, um zu bestimmen, ob die Ausgangsspannung Vb des Leistungskonverters 1, d. h., des Gleichrichters 4, oder eine Ausgangsspannung (U-Phasenspannung) der U-Phasenwicklung der Statorwicklungen 3 höher ist, als die erste Schwellwertspannung V_LDH.The first and second LD protection device 64A and 64B are so active that they perform a load protection. More specifically, the first LD protection device is used 64A as a determining means for determining whether the output voltage Vb of the power converter 1 , ie, the rectifier 4 , or an output voltage (U-phase voltage) of the U-phase winding of the stator windings 3 is higher than the first threshold voltage V _LDH .

Genauer gesagt ist die zweite LD-Schutzvorrichtung 64B derart tätig, dass diese den MOS-Controller 63 instruiert, den zweiten MOS-Transistor 61 anzuschalten, wenn bestimmt wird, dass die Ausgangsspannung Vb oder die U-Phasenspannung höher ist, als die erste Schwellwertspannung V_LDH. Die zweite LD-Schutzvorrichtung 64B ist ebenso tätig, zu bestimmen, ob die Ausgangsspannung Vb oder die U-Phasenspannung kleiner oder gleich als eine zweite Schwellwertspannung V_LDL ist, welche derart eingestellt ist, dass diese niedriger ist, als die erste Schwellwertspannung V_LDH.More specifically, the second LD protection device 64B so active that these are the MOS controller 63 instructed, the second MOS transistor 61 when it is determined that the output voltage Vb or the U-phase voltage is higher than the first threshold voltage V _LDH . The second LD protection device 64B is also operative to determine whether the output voltage Vb or the U-phase voltage is less than or equal to a second threshold voltage V _LDL which is set to be lower than the first threshold voltage V _LDH .

Die zweite LD-Schutzvorrichtung 64B ist ebenso tätig, den MOS-Controller 63 zu instruieren, den zweiten MOS-Transistor 61 abzuschalten, wenn die folgenden Bedingungen erfüllt sind:

(1) Die erste Bedingung ist diejenige, dass die Ausgangsspannung Vb oder die U-Phasenspannung kleiner oder gleich als die zweite Schwellwertspannung V_LDL ist, oder dass eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, seit der zweite MOS-Transistor 61 angeschaltet wurde.
(2) Die zweite Bedingung ist, dass ein geeignetes Timing stattfindet, bei welchem ein Stromstoß basierend auf dem Ausschalten des zweiten MOS-Transistors 61 erwartet wird, sodass dieser unterdrückt werden soll, wobei dies später beschrieben werden wird, und wobei dieser Stromstoß nach der Erfüllung der ersten Bedingung kommen wird; das geeignete Timing wird als ein Stromstoßunterdrückungstiming bezeichnet werden.

The second LD protection device 64B is also active, the MOS controller 63 to instruct the second MOS transistor 61 switch off if the following conditions are met:

(1) The first condition is that the output voltage Vb or the U-phase voltage is less than or equal to the second threshold voltage V _LDL or that a predetermined time has elapsed since the second MOS transistor 61 was turned on.
(2) The second condition is that a suitable timing takes place at which a surge based on the turning-off of the second MOS transistor 61 is expected to be suppressed, which will be described later, and this surge will come after the fulfillment of the first condition; the appropriate timing will be referred to as a surge suppression timing.

Das heißt, dass der MOS-Controller 63 und die zweite LD-Schutzvorrichtung 64B beispielsweise als ein Schaltkreis zum Steuern von An- und Aus-Betriebsarten des zweiten MOS-Transistors 61 dienen.That is, the MOS controller 63 and the second LD protection device 64B for example, as a circuit for controlling on and off modes of the second MOS transistor 61 serve.

Der Widerstand 76, die Diode 70 und der Kondensator 71 basierend auf der Ausgangsspannung Vb an dem Ausgangsanschluss B dienen als ein Leistungsversorgungssystem zum Zuführen einer Betriebsspannung zu sowohl dem MOS-Controller 63, der ersten LD-Schutzvorrichtung 64A als auch der zweiten LD-Schutzvorrichtung 64B.The resistance 76 , the diode 70 and the capacitor 71 based on the output voltage Vb at the output terminal B serve as a power supply system for supplying an operating voltage to both the MOS controller 63 , the first LD fender 64A as well as the second LD protection device 64B ,

Genauer gesagt dient der Widerstand 76 als eine erste Leistungsquelle, um direkt eine Betriebsspannung Vdd basierend auf der Ausgangsspannung Vb an dem Ausgangsanschluss B zu erzeugen. Die erste Leistungsquelle führt die Betriebsspannung Vdd zu sowohl der ersten LD-Schutzvorrichtung 64A, der zweiten LD-Schutzvorrichtung 64B als auch dem MOS-Controller 63 zu, sodass diese Komponenten 64A, 64B und 63 basierend auf der Betriebsspannung Vdd tätig sind, falls die Ausgangsspannung Vb einen ausreichenden Pegel beibehält, der es den Komponenten 64A, 64B und 63 erlaubt, in Betrieb zu sein. Die Ausgangsspannung Vb lädt den Kondensator 71, während die Betriebsspannung Vdd zu diesen Komponenten 64A, 64B und 63 zugeführt wird.More precisely, the resistance serves 76 as a first power source to directly generate an operating voltage Vdd based on the output voltage Vb at the output terminal B. The first power source supplies the operating voltage Vdd to both the first LD protection device 64A , the second LD protection device 64B as well as the MOS controller 63 too, so these components 64A . 64B and 63 based on the operating voltage Vdd operate, if the output voltage Vb maintains a sufficient level, it the components 64A . 64B and 63 allowed to be in operation. The output voltage Vb charges the capacitor 71 while the operating voltage Vdd to these components 64A . 64B and 63 is supplied.

Die Diode 70 und der Kondensator 71 dienen als eine zweite Leistungsquelle, und führen eine Betriebsspannung Vcc basierend auf der Spannung, die in dem Kondensator 71 geladen ist, zu sowohl dem MOS-Controller 63 als auch der zweiten LD-Schutzvorrichtung 64B zu. The diode 70 and the capacitor 71 serve as a second power source, and carry an operating voltage Vcc based on the voltage flowing in the capacitor 71 is charged to both the MOS controller 63 as well as the second LD protection device 64B to.

Genauer gesagt, falls die Ausgangsspannung Vb auf einen vorbestimmten zweiten Pegel herabfällt, welcher beispielsweise die Komponenten 64A, 64B und 63 außer Betrieb setzt, dann versorgt die Spannung, die in dem Kondensator 71 der zweiten Leistungsquelle geladen ist, die Betriebsspannung Vcc zu sowohl dem MOS-Controller 63 als auch der zweiten LD-Schutzvorrichtung 64B kontinuierlich aus bzw. von der Betriebsspannung Vdd, sodass sowohl der MOS-Controller 63 als auch die zweite LD-Schutzvorrichtung 64B kontinuierlich basierend auf der Betriebsspannung Vcc tätig sind. Wie lang sowohl der MOS-Controller 63 als auch die zweite LD-Schutzvorrichtung 64B basierend auf der Betriebsspannung Vcc tätig sein können, hängt von der Kapazität des Kondensators 71 ab. Das heißt, dass das Einstellen der Kapazität des Kondensators 71 eine betriebsfähige Zeit von sowohl dem MOS-Controller 63 als auch der zweiten LD-Schutzvorrichtung 64B basierend auf der Betriebsspannung Vcc frei bestimmt.More specifically, if the output voltage Vb drops to a predetermined second level, which is, for example, the components 64A . 64B and 63 puts out of service, then supplies the voltage in the capacitor 71 the second power source is charged, the operating voltage Vcc to both the MOS controller 63 as well as the second LD protection device 64B continuously out or from the operating voltage Vdd, so that both the MOS controller 63 as well as the second LD protection device 64B continuously operate based on the operating voltage Vcc. How long both the MOS controller 63 as well as the second LD protection device 64B can operate based on the operating voltage Vcc depends on the capacitance of the capacitor 71 from. That is, adjusting the capacitance of the capacitor 71 an operational time of both the MOS controller 63 as well as the second LD protection device 64B based on the operating voltage Vcc freely determined.

Insbesondere stellt die erste Ausführungsform die Kapazität des Kondensators 71 ein, sodass die Spannung, die in dem Kondensator 71 geladen ist, die Betriebsspannung Vcc basierend auf der geladenen Spannung derart beibehält, dass diese gleich oder höher als zumindest ein minimaler Spannungspegel ist. Der minimale Spannungspegel erlaubt es sowohl dem MOS-Controller 63 als auch der zweiten LD-Schutzvorrichtung 64B tätig zu sein, bis das Stromstoßunterdrückungstiming eintritt. In anderen Worten ist die betriebsfähige Zeit eine Zeitdauer, während welcher sowohl der MOS-Controller 63 als auch die zweite LD-Schutzvorrichtung 64B basierend auf der Betriebsspannung Vcc tätig sein sollten. Beispielsweise stellt die erste Ausführungsform die Kapazität des Kondensators 71 solchermaßen ein, dass die betriebsfähige Zeit derart eingestellt ist, dass diese innerhalb eines Bereichs von einem halben Zyklus einer entsprechenden Phasenspannung, d. h., der U-Phasenspannung, während des Leerlaufs des entsprechenden Motorfahrzeugs bis zu einer vorbestimmten zulässigen Zeit von beispielsweise 500 Millisekunden (ms) inklusive liegt. Die zulässige Zeit bedeutet, dass sogar falls die Ausgangsspannung Vb für die zulässige Zeit von 500 ms auf Null gefallen ist, ein negativer Effekt auf Grund des Spannungsabfalls akzeptierbar ist.In particular, the first embodiment provides the capacitance of the capacitor 71 one, so that the voltage in the capacitor 71 is charged, the operating voltage Vcc based on the charged voltage maintains such that it is equal to or higher than at least a minimum voltage level. The minimum voltage level allows both the MOS controller 63 as well as the second LD protection device 64B to be active until the surge suppression timing occurs. In other words, the operable time is a period of time during which both the MOS controller 63 as well as the second LD protection device 64B based on the operating voltage Vcc should be active. For example, the first embodiment provides the capacitance of the capacitor 71 such that the operable time is set to be within a range of one-half cycle of a corresponding phase voltage, ie, the U-phase voltage, during idling of the corresponding motor vehicle up to a predetermined allowable time of, for example, 500 milliseconds (ms). inclusive lies. The allowable time means that even if the output voltage Vb has fallen to zero for the allowable time of 500 ms, a negative effect due to the voltage drop is acceptable.

Beispielsweise beinhaltet die erste LD-Schutzvorrichtung 64A einen Ausgangsspannungsdetektor 65 und eine Überspannungsbestimmungsvorrichtung 66 und die zweite LD-Schutzvorrichtung 64B beinhaltet eine verstrichene-Zeit-Messeinheit 67, eine Lastabfallschutzbestimmungsvorrichtung 68, eine Stromstoßunterdrückungsbestimmungsvorrichtung 69 und eine Kommunikationseinheit 72.For example, the first LD protection device includes 64A an output voltage detector 65 and an overvoltage determination device 66 and the second LD protection device 64B includes an elapsed-time measuring unit 67 a load-dump protection device 68 , a surge suppression determining device 69 and a communication unit 72 ,

Der Ausgangsspannungsdetektor 65 ist zwischen dem Ausgangsanschluss B des Leistungsgenerators 1 über das Terminal T1 und die gemeinsame Masse GND über den Anschluss T2 verbunden. Der Ausgangsspannungsdetektor 65 erfasst die Ausgangsspannung Vb an dem Ausgangsanschluss B.The output voltage detector 65 is between the output terminal B of the power generator 1 connected via the terminal T1 and the common ground GND via the terminal T2. The output voltage detector 65 detects the output voltage Vb at the output terminal B.

Die Überspannungsbestimmungsvorrichtung 66 ist operativ mit dem Ausgangsspannungsdetektor 65 verbunden, und derart tätig, dass diese bestimmt, ob die Ausgangsspannung Vb höher als die erste Schwellwertspannung V_LDH ist. Insbesondere, falls ein Rauschen temporär auf die Ausgangsspannung Vb überlagert wird, dann kann dies verursachen, dass die Überspannungsbestimmungsvorrichtung 66 in fehlerhafter Weise bestimmt, dass die Ausgangsspannung Vb höher ist, als die erste Schwellwertspannung V_LDH.The overvoltage determination device 66 is operative with the output voltage detector 65 and acts to determine whether the output voltage Vb is higher than the first threshold voltage V _LDH . In particular, if noise is temporarily superimposed on the output voltage Vb, then this may cause the overvoltage determination device 66 erroneously determines that the output voltage Vb is higher than the first threshold voltage V _LDH .

Um eine solche fehlerhafte Bestimmung zu vermeiden bestimmt die Überspannungsbestimmungsvorrichtung 66, ob die Ausgangsspannung Vb kontinuierlich für eine vorbestimmte Zeit höher ist, als die erste Schwellwertspannung V_LDH. Wenn bestimmt ist, dass die Ausgangsspannung Vb für die vorbestimmte Zeit kontinuierlich höher ist, als die erste Schwellwertspannung V_LDH, dann bestimmt die Überspannungsbestimmungsvorrichtung 66, dass die Ausgangsspannung Vb zuverlässig höher ist, als die erste Schwellwertspannung V_LDH. Während bestimmt wird, dass die Ausgangsspannung Vb zuverlässig höher ist, als die erste Schwellwertspannung V_LDH, in anderen Worten, dass eine Überspannung auftritt, dann gibt die Überspannungsbestimmungsvorrichtung 66 ein Pulssignal S1 mit einem vorbestimmten hohen Pegel (H) zu sowohl der verstrichene-Zeit-Messeinheit 67, der LD-Schutzbestimmungsvorrichtung 68 und der Kommunikationseinheit 72 aus. Andernfalls, wenn bestimmt wird, dass die Ausgangsspannung Vb nicht kontinuierlich höher ist, als die erste Schwellwertspannung V_LDH für die vorbestimmte Zeit, dann bestimmt die Überspannungsbestimmungsvorrichtung 66, dass die Ausgangsspannung Vb zuverlässig gleich oder niedriger als die erste Schwellwertspannung V_LDH ist.In order to avoid such erroneous determination, the overvoltage determination device determines 66 whether the output voltage Vb is continuously higher for a predetermined time than the first threshold voltage V _LDH . If it is determined that the output voltage Vb is continuously higher than the first threshold voltage V _LDH for the predetermined time, then the overvoltage determining device determines 66 in that the output voltage Vb is reliably higher than the first threshold voltage V _LDH . While it is determined that the output voltage Vb is reliably higher than the first threshold voltage V _LDH , in other words, that an overvoltage occurs, the overvoltage determination device outputs 66 a pulse signal S1 having a predetermined high level (H) to both the elapsed-time measuring unit 67 , the LD protection determining device 68 and the communication unit 72 out. Otherwise, if it is determined that the output voltage Vb is not continuously higher than the first threshold voltage V _LDH for the predetermined time, then the overvoltage determining device determines 66 in that the output voltage Vb is reliably equal to or lower than the first threshold voltage V _LDH .

Das heißt, dass eine An-Zeitdauer, d. h., eine Zeitdauer eines hohen Pegels, des Pulssignals S1 mit der Dauer der Bestimmung übereinstimmt, dass die Ausgangsspannung Vb zuverlässig höher ist, als die erste Schwellwertspannung V_LDH.That is, an on-period, that is, a high-level period of the pulse signal S1 coincides with the duration of the determination that the output voltage Vb is reliably higher than the first threshold voltage V _LDH .

Die verstrichene-Zeit-Messeinheit 67 ist operativ mit der Überspannungsbestimmungsvorrichtung 66 verbunden. Die verstrichene-Zeit-Messeinheit 67 beginnt die Zeitmessung bei dem Moment, wenn bestimmt ist, dass die Ausgangsspannung Vb zuverlässig höher ist, als die erste Schwellwertspannung V_LDH, was durch die Überspannungsbestimmungsvorrichtung 66 bestimmt wird, in anderen Worten startet die Messung dann, wenn das Pulssignal S1, das von der Überspannungsbestimmungsvorrichtung 66 eingegeben wird, eine steigende Flanke aufweist (siehe die Zeit ta1 in 5). In 5 bezeichnet das Bezugszeichen Td eine Verzögerungszeit, welche in der verstrichene-Zeit-Messeinheit 67 definiert ist. Das heißt, dass die Verzögerungszeit Td für die verstrichene-Zeit-Messeinheit 67 benötigt wird, um die Messung in Reaktion auf die Änderung des Pulssignals S1 von dem niedrigen Pegel auf den hohen Pegel zu starten. The elapsed time measurement unit 67 is operative with the overvoltage determining device 66 connected. The elapsed time measurement unit 67 the timing starts at the moment when it is determined that the output voltage Vb is reliably higher than the first threshold voltage V _LDH , which is determined by the overvoltage determining device 66 is determined, in other words, the measurement starts when the pulse signal S1, that of the overvoltage determining device 66 is entered, has a rising edge (see the time ta1 in 5 ). In 5 reference character Td denotes a delay time, which in the elapsed time measuring unit 67 is defined. That is, the delay time Td for the elapsed-time measuring unit 67 is required to start the measurement in response to the change of the pulse signal S1 from the low level to the high level.

Wenn bestimmt wird, dass die gemessene Zeit eine vorbestimmte verstrichene Zeit erreicht hat, dann gibt die verstrichene-Zeit-Messeinheit 67 ein Zählendsignal, welches indikativ für den Abschluss der vorbestimmten verstrichenen Zeit ist, an die LD-Schutzbestimmungsvorrichtung 68 und die Stromstoßunterdrückungsbestimmungsvorrichtung 69.If it is determined that the measured time has reached a predetermined elapsed time, then the elapsed time measuring unit indicates 67 an end-of-count signal, indicative of the completion of the predetermined elapsed time, to the LD protection determination device 68 and the surge suppression determining device 69 ,

Die LD-Schutzbestimmungsvorrichtung 68 ist operativ mit der verstrichene-Zeit-Messeinheit 67 und der Überspannungsbestimmungsvorrichtung 66 verbunden. Die LD-Schutzbestimmungsvorrichtung 68 bestimmt, ob ein Lastabfallschutz in dem Lastabfallschutzmodus durchzuführen ist, und instruiert den MOS-Controller 63, den zweiten MOS-Transistor 61 anzuschalten. Genauer gesagt instruiert die LD-Schutzbestimmungsvorrichtung 68 den MOS-Controller 63, den zweiten MOS-Transistor 61 in dem Moment anzuschalten, wenn bestimmt wird, dass die Ausgangspannung Vb zuverlässig höher ist, als die erste Schwellwertspannung V_LDH, und dies durch die Überspannungsbestimmungsvorrichtung 66, in anderen Worten steigt das Pulssignal S1 an, welches dazu von der Überspannungsbestimmungsvorrichtung 66 eingegeben wird. Das Anschalten des zweiten MOS-Transistors 61 führt zu einem Kurzschluss der entsprechenden Phasenwicklung. Dies erlaubt die Zirkulation eines höheren Pulsstroms von einer entsprechenden Starterwicklung durch den zweiten MOS-Transistor 61 und die entsprechende Starterwicklung, um die Überspannung an dem Ausgangsanschluss B des Leistungsgenerators 1 zu reduzieren.The LD protection determination device 68 is operative with the elapsed time measurement unit 67 and the overvoltage determination device 66 connected. The LD protection determination device 68 determines whether to perform load dump protection in the load dump protection mode and instructs the MOS controller 63 , the second MOS transistor 61 to turn. More specifically, the LD protection determination device instructs 68 the MOS controller 63 , the second MOS transistor 61 at the moment when it is determined that the output voltage Vb is reliably higher than the first threshold voltage V _LDH by the overvoltage determining device 66 In other words, the pulse signal S1 rises, which is from the overvoltage determining device 66 is entered. Turning on the second MOS transistor 61 leads to a short circuit of the corresponding phase winding. This allows the circulation of a higher pulse current from a corresponding starter winding through the second MOS transistor 61 and the corresponding starter winding to overvoltage at the output terminal B of the power generator 1 to reduce.

Die LD-Schutzbestimmungsvorrichtung 68 empfängt ebenso das Zählendesignal, welches von der verstrichenen-Zeit-Messeinheit 67 gesendet wurde. Nach dem Empfang des Zählendesignals wartet die LD-Schutzbestimmungsvorrichtung 68 auf die Ankunft des Stromstoßunterdrückungstimings und instruiert den MOS-Transistor 61 den zweiten MOS-Transistor 61 auszuschalten, wenn es bestimmt ist, dass das Stromstoßunterdrückungstiming kommt. Das heißt, dass die zweite LD-Schutzvorrichtung 67 den Lastabfallschutz durch das Anschalten des zweiten MOS-Transistors 61 ausführt, und dass diese den Lastabfallschutz durch das Ausschalten des zweiten MOS-Transistors 61 beendet.The LD protection determination device 68 also receives the count end signal from the elapsed time measurement unit 67 was sent. Upon receipt of the count end signal, the LD protection determination device waits 68 on the arrival of surge suppression timing and instructs the MOS transistor 61 the second MOS transistor 61 turn off when it is determined that the surge suppression timing is coming. That is, the second LD protection device 67 the load protection by turning on the second MOS transistor 61 performs, and that this the load protection by turning off the second MOS transistor 61 completed.

Die Stromstoßunterdrückungsbestimmungsvorrichtung 69 ist mit der verstrichenen-Zeit-Messeinheit 67, der LD-Schutzbestimmungsvorrichtung 68 und dem Verbindungspunkt zwischen den ersten und zweiten MOS-Transistoren 60 und 61 verbunden.The surge suppression determining device 69 is with the elapsed time measurement unit 67 , the LD protection determining device 68 and the connection point between the first and second MOS transistors 60 and 61 connected.

Wenn das Zählendesignal dahin von der verstrichene-Zeit-Messeinheit 67 eingegeben wird, dann bestimmt die Stromstoßunterdrückungsbestimmungsvorrichtung 69, wann der zweite MOS-Transistor 61 von an- auf ausgeschaltet wird, um dadurch den Lastabfallschutz zu beenden, wobei nur ein geringer oder reduzierter Stromstoß gemäß dem Schalten auftritt, d. h., gemäß dem Ausschalten des zweiten MOS-Transistors 61 gemäß einer Spannung, d. h., einer Source-Drain-Spannung, welche quer über den zweiten MOS-Transistor 61 anliegt, und gemäß einem Strom, welche zwischen den ersten und zweiten MOS-Transistor 60 und 61 über deren Verbindungspunkt fließt. Das Timing den zweiten MOS-Transistor 61 von an auf aus zu schalten, wobei ein geringer oder reduzierter Stromstoß auftritt, gemäß einem Schalten, d. h., gemäß dem Ausschalten des zweiten MOS-Transistors 61, bedeutet, beziehungsweise definiert das Stromstoßunterdrückungstiming.When the count end signal is there from the elapsed time measuring unit 67 is input, then determines the surge suppression determining device 69 when the second MOS transistor 61 from off to thereby terminate the load dump protection, with only a small or reduced rush current occurring according to the switching, that is, turning off the second MOS transistor 61 in accordance with a voltage, ie, a source-drain voltage across the second MOS transistor 61 is applied, and according to a current, which is between the first and second MOS transistor 60 and 61 flows over the connection point. The timing of the second MOS transistor 61 from on to off, with a small or reduced surge occurs, according to a switching, ie, according to the turning off of the second MOS transistor 61 , means, respectively, defines the surge suppression timing.

Genauer gesagt bestimmt die Stromstoßunterdrückungsbestimmungsvorrichtung 69, dass das Stromstoßunterdrückungstiming kommt, d. h., eintritt, wenn eine der folgenden ersten und zweiten Bedingungen erfüllt ist:

(1) Die Source-Drain-Spannung ist eine Spannung, d. h., eine Rückwärtsspannung, welche der Vorwärtsspannung der intrinsischen Diode 61a entgegengerichtet ist, und ein Wert des Stroms, welcher von dem Drain zu der Source des zweiten MOS-Transistors 61 fließt, die kleiner oder gleich als ein vorbestimmter Schwellwert sind.
(2) Die Source-Drain-Spannung ist die Vorwärtsspannung der intrinsischen Diode 61a und der Strom fließt von dem Source zu dem Drain.

More specifically, the surge suppression determining device determines 69 in that the surge suppression timing occurs, ie, occurs when one of the following first and second conditions is met:

(1) The source-drain voltage is a voltage, ie, a reverse voltage, which is the forward voltage of the intrinsic diode 61a is opposite, and a value of the current flowing from the drain to the source of the second MOS transistor 61 flows that are less than or equal to a predetermined threshold.
(2) The source-drain voltage is the forward voltage of the intrinsic diode 61a and the current flows from the source to the drain.

Das Stromstoßunterdrückungstiming, wenn die erste Bedingung erfüllt ist, wird als ein erstes Stromstoßunterdrückungstiming bezeichnet werden, und das Stromstoßunterdrückungstiming, wenn die zweite Bedingung erfüllt ist, wird als ein zweites Stromstoßunterdrückungstiming bezeichnet werden.The surge suppression timing when the first condition is satisfied will be referred to as a first surge suppression timing, and the surge suppression timing when the second condition is satisfied will be referred to as a second surge suppression timing.

Die Stromstoßunterdrückungsbestimmungsvorrichtung 69 sendet zu der LD-Schutzbestimmungsvorrichtung 68 Information, welche indikativ für den Eintritt bzw. die Ankunft von dem ersten Stromstoßunterdrückungstiming oder dem zweiten Stromstoßunterdrückungstiming ist.The surge suppression determining device 69 sends to the LD Protection determiner 68 Information indicative of the arrival or arrival of the first surge suppression timing or the second surge suppression timing.

Die LD-Schutzbestimmungsvorrichtung 68 instruiert den MOS-Controller 63 den zweiten MOS-Transistor 61 auszuschalten, wobei auf diese Weise ein Stromstoß aufgrund des Ausschaltens des zweiten MOS-Transistors 61 reduziert wird.The LD protection determination device 68 instructs the MOS controller 63 the second MOS transistor 61 turn off, in this way, a surge due to the turning off of the second MOS transistor 61 is reduced.

Die Kommunikationseinheit 72 ist operativ mit der Überspannungsbestimmungsvorrichtung 66 verbunden, und kommunikationsfähig mit dem Regler 5 über dem Kommunikationsanschluss C und die Kommunikationsleitung RC verbunden. Die Kommunikationseinheit 72 informiert den Regler 5 von dem Auftreten einer Überspannung aufgrund eines Lastabfalls und beendet den Lastabfallschutz gemäß dem Pulssignal S1, welches von der Überspannungsbestimmungsvorrichtung 66 gesendet wird.The communication unit 72 is operative with the overvoltage determining device 66 connected, and communicable with the controller 5 connected via the communication port C and the communication line RC. The communication unit 72 informs the controller 5 from the occurrence of an overvoltage due to a load drop and terminates the load dump protection according to the pulse signal S1 generated by the overvoltage determination device 66 is sent.

Als nächstes wird ein Beispiel einer Struktur des Reglers 5 im Detail nachstehend beschrieben werden.Next, an example of a structure of the regulator 5 will be described in detail below.

Bezugnehmend auf 3 weist der Regler 5 einen Anschluss B1 und einen Anschluss C zusätzlich zu dem Anschluss F und den Kommunikationsanschluss L auf, und dieser beinhaltet eine MOS-Transistor 50, eine Freilaufdiode 51, einen Spannungssteuerschaltkreis 52, einen Gate Driver 53, eine Kommunikationseinheit 54 und einen LIN-Kommunikationsschaltkreis 55.Referring to 3 instructs the controller 5 a terminal B1 and a terminal C in addition to the terminal F and the communication terminal L, and this includes a MOS transistor 50 , a freewheeling diode 51 , a voltage control circuit 52 , a gate driver 53 , a communication unit 54 and a LIN communication circuit 55 ,

Der Drain des MOS-Transistors 50 ist mit dem Ausgangsanschluss B des Leistungsgenerators 1 über dem Anschluss B1 verbunden, und dessen Source ist mit einem ersten Ende der Feldwicklung 2 über dem Anschluss F verbunden, sodass der MOS-Transistor 50 in Serie mit der Feldwicklung 2 verbunden ist.The drain of the MOS transistor 50 is connected to the output terminal B of the power generator 1 connected across the terminal B1, and whose source is connected to a first end of the field winding 2 connected across the terminal F, so that the MOS transistor 50 in series with the field winding 2 connected is.

Die Anode der Freilaufdiode 51 ist mit der Masse GND des Leistungsgenerators 1 verbunden, und die Katode ist mit dem ersten Ende der Feldwicklung 2 über den Anschluss F verbunden. Ein zweites Ende, welches dem ersten Ende entgegengesetzt ist, der Feldwicklung 2 ist mit der Masse GND des Leistungsgenerators 1 verbunden, sodass die Freilaufdiode 51 parallel zu Feldwicklung 2 verbunden ist.The anode of the freewheeling diode 51 is at ground GND of the power generator 1 connected, and the cathode is connected to the first end of the field winding 2 connected via the port F. A second end, opposite the first end, of the field winding 2 is at ground GND of the power generator 1 connected so that the freewheeling diode 51 parallel to field winding 2 connected is.

Der Spannungssteuerschaltkreis 52 ist mit dem Ausgangsanschluss B des Leistungsgenerators 1 über den Anschluss B1 verbunden. Der Spannungssteuerschaltkreis 52 ist ebenso operativ mit dem Gate-Driver 53, der Kommunikationseinheit 54 und dem LIN-Kommunikationsschaltkreis 55 verbunden.The voltage control circuit 52 is connected to the output terminal B of the power generator 1 connected via port B1. The voltage control circuit 52 is also operational with the gate driver 53 , the communication unit 54 and the LIN communication circuit 55 connected.

Der Spannungssteuerschaltkreis 52 führt verschiedene Aufgaben beziehungsweise Tasks durch, was einen Initialerregungstask, einen normalen Leistungserzeugungssteuertask, und einen Leistungserzeugungsbegrenzungstask beinhaltet.The voltage control circuit 52 performs various tasks, including an initial energization task, a normal power generation control task, and a power generation limit task.

Beispielsweise führt der Spannungssteuerschaltkreis 52 den Initialerregungstask in Reaktion dessen durch, wenn der LIN-Kommunikationsschaltkreis 55 eine Leistungserzeugungsstartinstruktion empfängt, welche von der ECU 8 gesendet wird.For example, the voltage control circuit performs 52 the initial energization task in response to when the LIN communication circuit 55 receives a power generation start instruction issued by the ECU 8th is sent.

Der Initialerregungstask ist derart eingerichtet, dass dieser einen steuerbaren Duty-Faktor beziehungsweise Einschaltzeitfaktor zum zyklischen Durchführen von An-Ausbetrieben des MOS-Transistors 50 bestimmt. Das heißt, dass der Duty-Faktor als ein Verhältnis, d. h., Prozentanteil, der Andauer des hohen Pegels zu der Gesamtdauer, d. h., einer Dauer mit einem hohen und einem niedrigen Pegel, von jedem Zyklus ausgedrückt ist.The initial energization task is arranged to have a controllable duty factor for cyclically performing on-drive operations of the MOS transistor 50 certainly. That is, the duty factor is expressed as a ratio, ie, percentage, of the duration of the high level to the total duration, ie, of a high and a low level, of each cycle.

Der MOS-Transistor 50, welche durch den bestimmten Duty-Faktor gesteuert wird, verursacht, dass der Erregungsstrom, welcher der Feldwicklung 2 zugeführt wird, einen Wert aufweist, wie zum Beispiel 0,5 A, welcher niedriger ist, als ein vorbestimmter Bereich des Erregungsstroms. Der vorbestimmte Bereich des Erregungsstroms ist derart zulässig, dass diese zu der Feldwicklung 2 von dem Regler 5 zugeführt wird, während der Leistungsgenerator 1 normale Leistungserzeugungsbetriebe basierend auf dem normalen Leistungserzeugungssteuertask durchführt, wobei dieser durch den Spannungssteuerschaltkreis 52 durchgeführt beziehungsweise ausgeführt wird.The MOS transistor 50 , which is controlled by the particular duty factor, causes the excitation current, that of the field winding 2 is supplied, has a value, such as 0.5 A, which is lower than a predetermined range of the excitation current. The predetermined range of the excitation current is permissible such that it matches the field winding 2 from the regulator 5 is fed while the power generator 1 performs normal power generation operations based on the normal power generation control task, this by the voltage control circuit 52 carried out or executed.

Beispielsweise führt die Ausführung des Initialerregungstasks zu einer Amplitude von jeder der U-V-W Phasenspannungen, welche durch die Drehung des Rotors 2 eben induziert wird, wobei diese größer als eine entsprechende der U-V-W Phasenspannungen ist, welche durch die Drehung des Rotors 2M basierend auf nur einer remanenten Magnetisierung der Pole des Rotors 2M induziert werden.For example, the execution of the initial excitation task results in an amplitude of each of the UVW phase voltages caused by the rotation of the rotor 2 is just induced, which is greater than a corresponding one of the UVW phase voltages, which by the rotation of the rotor 2M based on only a remanent magnetization of the poles of the rotor 2M be induced.

Dies macht es dem Gleichrichtermodul 41 möglich, eine Drehung des Rotors 2M zu erfassen, sogar falls die Drehgeschwindigkeit des Rotors 2M innerhalb eines niedrigeren Bereichs im Verglich mit einem Fall liegt, bei dem das Gleichrichtermodul 41 die Drehung des Rotors 2M basierend nur auf einer remanenten Magnetisierung in den Polen des Rotors 2M erfasst.This makes it the rectifier module 41 possible, a rotation of the rotor 2M even if the rotational speed of the rotor 2M is within a lower range compared to a case where the rectifier module 41 the rotation of the rotor 2M based only on a remanent magnetization in the poles of the rotor 2M detected.

Beispielsweise, wenn die Kommunikationseinheit 54 den Start der synchronen Gleichrichtung erfasst, oder wenn der LIN-Kommunikationsschaltkreis 55 eine normale Leistungserzeugungsstartinstruktion erhält, die von der ECU 8 gesendet wird, dann schaltet der Spannungssteuerschaltkreis 52 den Initialerregungstask auf den normalen Leistungserzeugungssteuertask um. Der normale Leistungserzeugungssteuertask ist derart eingerichtet, dass dieser die Ausgangsspannung Vb des Leistungsgenerators 1, welche die Spannung des Ausgangsanschlusses B des Leistungsgenerators 1 ist, mit der Sollregelspannung Vreg vergleich, die von der ECU 8 über den LIN-Kommunikationsschaltkreis 55 gesendet wird. Der Spannungsschaltkreis 52 steuert den Duty-Faktor zum zyklischen Durchführen von An-Ausbetrieben des MOS-Transistors 50 gemäß den Vergleichsergebnissen.For example, if the communication unit 54 detects the start of the synchronous rectification, or if the LIN communication circuit 55 a normal one Power generation start instruction received from the ECU 8th is sent, then the voltage control circuit switches 52 the initial energization task to the normal power generation control task. The normal power generation control task is arranged to be the output voltage Vb of the power generator 1 indicating the voltage of the output terminal B of the power generator 1 is, with the reference control voltage Vreg comparison, by the ECU 8th via the LIN communication circuit 55 is sent. The voltage circuit 52 controls the duty factor for cyclically performing on-expelling operations of the MOS transistor 50 according to the comparison results.

Beispielsweise gibt der Spannungssteuerschaltkreis 52 ein Signal mit einem hohen Pegel aus, wenn die Sollregelspannung Vreg gleich oder höher als die Ausgangsspannung Vw des Leistungsgenerators 1 ist, und dieser gibt ein Signal mit einem niedrigen Pegel aus, wenn die Sollregelspannung Vreg niedriger als die Ausgangsspannung Vb des Leistungsgenerators 1 ist. Um eine schnelle beziehungsweise heftige Änderung in einem Ausgangsstrom des Leistungsgenerators 1 zu unterdrücken kann der Spannungscontroller 52 den Gate Driver 53 steuern, um den Betrag des Erregungsstroms zu ändern, der zu der Feldwicklung 2 zugeführt wird, in dem der Zyklus des MOS-Transistors 50 umgeschaltet wird.For example, the voltage control circuit outputs 52 a signal of a high level when the target control voltage Vreg is equal to or higher than the output voltage Vw of the power generator 1 is, and this outputs a signal having a low level when the target control voltage Vreg is lower than the output voltage Vb of the power generator 1 is. To a rapid or violent change in an output current of the power generator 1 can suppress the voltage controller 52 the gate driver 53 control to change the amount of excitation current leading to the field winding 2 is fed, in which the cycle of the MOS transistor 50 is switched.

Zusätzlich führt der Spannungssteuerschaltkreis 52 den Leistungserzeugungsbeschränkungstask in Reaktion dessen durch, dass die Kommunikationseinheit 54 Daten empfängt, welche indikativ für das Auftreten einer Überspannung aufgrund eines Lastabfalls sind, wobei die Daten von der Kommunikationseinheit 72 von einer der Gleichrichtermodulen 41, 42 und 43 gesendet wurden.In addition, the voltage control circuit performs 52 the power generation restriction task in response to the communication unit 54 Receives data indicative of the occurrence of an overvoltage due to a load drop, the data from the communication unit 72 from one of the rectifier modules 41 . 42 and 43 were sent.

Der Leistungserzeugungsbeschränkungstask ist derart eingerichtet, dass dieser die Zufuhr des Erregerstroms zu der Feldwicklung 2 stoppt, oder dass dieser den Duty-Faktor derart steuert, um einen Wert des Erregerstroms zu reduzieren, dass dieser niedriger als der vorbestimmte Bereich des Erregerstroms für den normalen Leistungserzeugungssteuertask ist, welcher vorstehend erläutert wurde. Dies beschränkt die Leistungserzeugungsbetriebsarten des Leistungsgenerators 1.The power generation limiting task is arranged to supply the exciting current to the field winding 2 stops or controls the duty factor so as to reduce a value of the exciting current to be lower than the predetermined range of the exciting current for the normal power generation control task explained above. This limits the power generation modes of the power generator 1 ,

Der Gate Driver 53 erzeugt ein PWM-Signal, welches ein zyklisches Pulssignal mit einem Duty-Faktor ist, der durch den Spannungssteuerschaltkreis 52 bestimmt wird. Das heißt, dass während der MOS-Transistor 50 an ist, der Erregerstrom derart zugeführt wird, dass dieser durch die Feldwicklung 2 führt, wobei dies auf der Ausgangsspannung Vb passiert, und das während der MOS-Transistor 50 aus ist, kein Erregerstrom zugeführt wird, dass dieser durch die Feldwicklung 2 fließen würde. Auf diese Weise kann der Betrag, d. h., ein Durchschnittswert, des Erregerstroms, der durch die Feldwicklung 2 fließt, mittels des Umschaltens des Zyklus des MOS-Transistors 50 durch den Duty-Faktor eingestellt werden, der durch den Spannungssteuerschaltkreis 52 bestimmt wird, und daher wird die Ausgangsspannung Vb durch ein Feedback gesteuert bzw. geregelt, wobei dies auf dem eingestellten Betrag des Erregerstroms basiert.The Gate Driver 53 generates a PWM signal, which is a duty cycle cyclic pulse signal generated by the voltage control circuit 52 is determined. That is, while the MOS transistor 50 is on, the exciting current is supplied such that this through the field winding 2 this happens on the output voltage Vb, and that during the MOS transistor 50 is off, no excitation current is supplied to this through the field winding 2 would flow. In this way, the amount, ie, an average value, of the excitation current passing through the field winding 2 flows, by means of switching the cycle of the MOS transistor 50 be adjusted by the duty factor provided by the voltage control circuit 52 is determined, and therefore, the output voltage Vb is controlled by feedback based on the set amount of the exciting current.

Der LIN-Schaltkreis 55 ist operativ, um serielle bidirektionale Kommunikation durch zu führen, d. h., LIN-Kommunikationen in Übereinstimmung mit den LIN-Protokollen, und dies mit der ECU 8. Der LIN-Kommunikationsschaltkreis 55 ist fähig Instruktionen als Kommunikationsmitteilungen zu empfangen, welche die Leistungserzeugungsstartinstruktionen und Teile von Daten beinhalten, die Daten beinhalten, welche beispielsweise indikativ für die Sollregelspannung Vreg sind, die von der ECU 8 gesendet werden. Der LIN-Kommunikationsschaltkreis 55 ist ebenso fähig als Kommunikationsmitteilungen Teile von Daten zu senden, welche Daten beinhalten, die indikativ für das Auftreten eines Lastabfalls sind, oder welche indikativ für den Regler 5 sind, dass dieser einen Lastabfallschutz durchführt. So wie es vorstehend beschrieben ist sendet der LIN-Kommunikationsschaltkreis 55 die Daten, welche die indikativ für die Sollregelspannung Vreg sind, wenn dieser Daten empfängt, die von der ECU 8 gesendet werden, so dass es die Daten, die indikativ für die Sollregelspannung Vreg sind, dem Spannungssteuerschaltkreis 52 erlauben, den normalen Leistungserzeugungssteuertask durchzuführen.The LIN circuit 55 is operative to perform serial bidirectional communication, ie, LIN communications in accordance with the LIN protocols, and this with the ECU 8th , The LIN communication circuit 55 is capable of receiving instructions as communication messages including the power generation start instructions and pieces of data including data indicative of, for example, the target control voltage Vreg supplied by the ECU 8th be sent. The LIN communication circuit 55 is also capable of sending as communication messages portions of data which includes data indicative of the occurrence of a load drop or indicative of the controller 5 are that this performs a load protection. As described above, the LIN communication circuit transmits 55 the data indicative of the target control voltage Vreg when receiving data received from the ECU 8th are sent, so that the data indicative of the target control voltage Vreg is the voltage control circuit 52 allow to perform the normal power generation control task.

Als nächstes werden Betriebsraten des Leistungsgenerators 1, wenn ein Lastabfall in dem Leistungsgenerator 1 auftritt, mit Bezug auf das Flussdiagramm, das in 4 dargestellt ist, beschrieben werden. Beispielsweise wird die Ladeleitung 12 von der Batterie 9 bei dem Punkt K getrennt, so dass ein Lastabfall auftritt, während die elektrischen Lasten 11 derart beibehalten werden, dass diese mit dem verbleibenden Teil der getrennten Ladeleitung 12 verbunden sind; der verbleibende Teil ist mit dem Leistungsgenerator 1 verbunden. Es wird angemerkt, dass die Betriebsarten des Gleichrichtermoduls 41 für die U-Phasenwicklung repräsentativ nachstehend beschrieben werden wird, jedoch führen die Gleichrichtermodule 42 und 43 die gleichen Betriebsarten wie die Betriebsarten des Gleichrichtermoduls 41 aus.Next, operating rates of the power generator 1 when a load dump in the power generator 1 occurs with reference to the flowchart shown in FIG 4 is shown. For example, the charging line 12 from the battery 9 separated at the point K, so that a load drop occurs while the electrical loads 11 be maintained so that this with the remaining part of the separate charging line 12 are connected; the remaining part is with the power generator 1 connected. It is noted that the modes of the rectifier module 41 will be described below for the U-phase winding, however, the rectifier modules will result 42 and 43 the same operating modes as the rectifier module operating modes 41 out.

So wie dies vorstehend beschrieben wurde führt der MOS-Controller 63 des Gleichrichtermoduls 41 die synchrone Gleichrichtung in dem synchronen Gleichrichtungsmodus durch, welcher die ersten und zweiten MOS-Transistoren 60 und 61 gemäß dem entsprechenden geeigneten Timings abwechselnd an- und ausschaltet, die basierend auf der berechneten UPM des Rotors 2M in Schritt 100 bestimmt werden. Während die synchrone Gleichrichtung durchgeführt wird, erfasst der Ausgangsspannungsdetektor 65 des Gleichrichtermoduls 41 die Ausgangsspannung Vb bei dem Ausgangsanschluss B in Schritt 102. Dann bestimmt in Schritt 102 die Überspannungsbestimmungsvorrichtung 66, ob die Ausgangsspannung Vb, die durch den Ausgangsspannungsdetektor 65 erfasst wird, kontinuierlich höher als die erste Schwellwertspannung V_LDH für die vorbestimmte Zeit ist.As described above, the MOS controller performs 63 of the rectifier module 41 the synchronous rectification in the synchronous rectification mode, which comprises the first and second MOS transistors 60 and 61 according to the appropriate timings alternately turning on and off based on the calculated RPM of the rotor 2M in step 100 be determined. While the synchronous rectification is being performed, the output voltage detector detects 65 of the rectifier module 41 the output voltage Vb at the output terminal B in step 102 , Then determined in step 102 the overvoltage determination device 66 whether the output voltage Vb, by the output voltage detector 65 is continuously higher than the first threshold voltage V _LDH for the predetermined time.

Wenn bestimmt wird, dass die Ausgangsspannung Vb für die vorbestimmte Zeit nicht kontinuierlich höher ist als die erste Schwellwertspannung V_LDH, dann bestimmt die Überspannungsbestimmungsvorrichtung 66, dass die Ausgangsspannung Vb zuverlässig gleich oder kleiner ist, als die erste Schwellwertspannung V_LDH, so dass die Überspannungsbestimmungsvorrichtung 66 bestimmt, dass keine Lastabfälle aufgetreten sind (NEIN bei Schritt 102). Dann führt die MOS-Controller 63 wiederholt die Vorgänge der Schritte 100 und 102 durch, um damit kontinuierlich die synchrone Gleichrichtung durchzuführen, da kein Pulssignal S1 mit dem hohen Pegel von der Überspannungsbestimmungsvorrichtung 66 zu dem MOS-Controller 63 eingegeben wird.If it is determined that the output voltage Vb is not continuously higher than the first threshold voltage V _LDH for the predetermined time, then the overvoltage determining device determines 66 in that the output voltage Vb is reliably equal to or less than the first threshold voltage V _LDH , such that the overvoltage determining device 66 determines that no load drops have occurred (NO at step 102 ). Then leads the MOS controller 63 repeats the steps of the steps 100 and 102 to thereby continuously perform the synchronous rectification because there is no high-level pulse signal S1 from the overvoltage determining device 66 to the MOS controller 63 is entered.

Anderenfalls, wenn bestimmt wird, dass die Ausgangsspannung Vb für die vorbestimmte Zeit kontinuierlich höher ist als die erste Schwellwertspannung V_LDH, dann bestimmt die Überspannungsbestimmungsvorrichtung 66, dass die Ausgangspannung Vb zuverlässig höher ist als die erste Schwellwertspannung V_LDH (JA bei Schritt 102). So wie dies vorstehend beschrieben ist, führt das Auftreten eines Lastabfalls aufgrund eines Trennens der Ladeleitung 12 an dem Punkt K von der Batterie 9 während der Leistungsgenerator 1 die normalen Leistungserzeugungsbetriebsarten durchführt, dazu, dass die Ausgangsspannung Vb temporär derart anwachst, dass diese höher ist als die erste Schwellwertspannung V_LDH.Otherwise, if it is determined that the output voltage Vb is continuously higher than the first threshold voltage V _LDH for the predetermined time, then the overvoltage determining device determines 66 in that the output voltage Vb is reliably higher than the first threshold voltage V _LDH (YES in step 102 ). As described above, the occurrence of a load drop due to disconnection of the charging line 12 at the point K of the battery 9 while the power generator 1 performs the normal power generation modes, the output voltage Vb temporarily increases to be higher than the first threshold voltage V _LDH .

Dieser Fall führt dazu, dass die Überspannungsbestimmungsvorrichtung 66 eine positive Bestimmung bei Schritt 102 durchführt. Dann gibt die Überspannungsbestimmungsvorrichtung 66 das Pulssignal S1 zu sowohl der verstrichene-Zeit-Messeinheit 67, der LD Schutzbestimmungsvorrichtung 68 und der Kommunikationseinheit 72 von dem Zeitpunkt ta1 an bei Schritt 102 aus. Genauer gesagt zeigt 5, dass das Pulssignal S1 einen hohen Pegel annimmt, wenn bestimmt wird, dass die Ausgangsspannung Vb bei dem Zeitpunkt ta1 zuverlässig höher ist als die erste Schwellwertspannung V_LDH.This case causes the overvoltage determination device 66 a positive determination at step 102 performs. Then, the overvoltage determination device outputs 66 the pulse signal S1 to both the elapsed-time measuring unit 67 , the LD protection device 68 and the communication unit 72 from the time ta1 at step 102 out. More specifically shows 5 in that the pulse signal S1 assumes a high level when it is determined that the output voltage Vb at the time ta1 is reliably higher than the first threshold voltage V _LDH .

Die LD Schutzbestimmungsvorrichtung 68 instruiert den MOS-Controller 63 den zweiten MOS-Transistor an- und den ersten MOS-Transistor 60 auszuschalten, und dies in dem Moment in dem bestimmt wird, dass die Ausgangsspannung Vb zuverlässig höher ist als die erste Schwellwertspannung V_LDH mittels der Überspannungsbestimmungsvorrichtung 66 in anderen Worten steigt das Pulssignal S1 bei Schritt 104 an, was dazu von der Überspannungsbestimmungsvorrichtung 66 eingegeben wird. Der MOS-Controller 63 schaltet den zweiten MOS-Transistor 61 an und schaltet den ersten MOS-Transistor 60 aus und dies gemäß der Instruktion durch die LD Schutzbestimmungsvorrichtung 68 in Schritt 104. Es wird angemerkt, dass der Vorgang bzw. das Verfahren zum Anschalten eines MOS-Transistors den ersten Vorgang beinhaltet, den MOS-Transistor anzuschalten, welcher ausgeschaltet ist, und dass dieser den zweiten Vorgang beinhaltet den MOS-Transistor, welcher angeschaltet ist, weiter angeschaltet zu halten. In ähnlicher Weise beinhaltet der Vorgang des Ausschaltens eines MOS-Transistors den ersten Vorgang des Ausschaltens des MOS-Transistors, welcher an ist und den zweiten Vorgang des ausgeschaltet Haltens des MOS-Transistors, der aus ist.The LD protection device 68 instructs the MOS controller 63 the second MOS transistor and the first MOS transistor 60 at the moment in which it is determined that the output voltage Vb is reliably higher than the first threshold voltage V _LDH by means of the overvoltage determining device 66 in other words, the pulse signal S1 rises at step 104 what was caused by the overvoltage determining device 66 is entered. The MOS controller 63 turns on the second MOS transistor 61 and turns on the first MOS transistor 60 and this according to the instruction by the LD protection device 68 in step 104 , It is noted that the process of turning on a MOS transistor includes the first process of turning on the MOS transistor which is turned off, and that the second process keeps the MOS transistor on which is turned on to keep. Similarly, the process of turning off a MOS transistor includes the first process of turning off the MOS transistor which is on and the second process of turning off the MOS transistor which is off.

Das Anschalten des zweiten MOS-Transistors 61 während der erste MOS-Transistor 60 aus ist, erlaubt eine Zirkulation eines höheren Pulsstroms von der leistenden Statorwicklung durch den zweiten MOS-Transistor 61 und die leistende Statorwicklung, um die Überspannung an dem Ausgangsanschluss B des Leistungsgenerators 1 zu reduzieren.Turning on the second MOS transistor 61 while the first MOS transistor 60 is off, allows a circulation of a higher pulse current from the power stator winding through the second MOS transistor 61 and the contributing stator winding to overvoltage at the output terminal B of the power generator 1 to reduce.

Die verstrichene-Zeit-Messeinheit 67 startet die Messung von dem Zeitpunkt tm bei dem Moment ta2, wenn durch die Überspannungsbestimmungsvorrichtung bestimmt wird, dass die Ausgangsspannung Vb zuverlässig höher ist als die erste Schwellwertspannung V_LDH, in anderen Worten steigt das Pulssignal S1 bei Schritt 106 an, welches dazu von der Überspannungsbestimmungsvorrichtung 66 eingegeben wird. Bezugnehmend auf 5 benötigt die verstrichene-Zeit-Messeinheit 67 Zeit, d. h. eine Verzögerungszeit, td, um die Messung der Zeit tm in Reaktion auf die Änderung des Pulssignals S1 von dem niedrigen Pegel auf den hohen Pegel zu starten. In anderen Worten startet die verstrichene-Zeit-Messeinheit 67 idealerweise die Messung der Zeit tm unmittelbar in Reaktion auf das Ansteigen des Pulssignals S1.The elapsed time measurement unit 67 the measurement starts from the time tm at the moment ta2 when it is determined by the overvoltage determination device that the output voltage Vb is reliably higher than the first threshold voltage V _LDH , in other words, the pulse signal S1 rises at step 106 which, from the overvoltage determination device 66 is entered. Referring to 5 requires the elapsed time measurement unit 67 Time, ie, a delay time, td, to start measuring the time tm in response to the change of the pulse signal S1 from the low level to the high level. In other words, the elapsed time measuring unit starts 67 ideally, the measurement of the time tm immediately in response to the rise of the pulse signal S1.

Beispielsweise so wie dies in 5 dargestellt ist, gibt die verstrichene-Zeit-Messeinheit 67 ein Pulssignal S2 mit einem vorbestimmten hohen Pegel an die LD Schutzbestimmungsvorrichtung 68 aus.For example, as in 5 is shown, gives the elapsed-time measuring unit 67 a pulse signal S2 having a predetermined high level to the LD protection determining device 68 out.

Bei Schritt 106 bestimmt die verstrichene-Zeit-Messeinheit 67 ob die gemessene Zeit die vorbestimmte verstrichene Zeit erreicht (siehe auch Ton in 5). Es wird angemerkt, dass, falls die verstrichene-Zeit-Messeinheit 67 die Messung der Zeit bei dem Moment startet, wenn bestimmt wird, dass die Ausgangsspannung Vb, welche die erste Schwellwertspannung V_LDH zuverlässig überschritten hat, kleiner oder gleich ist als die erste Schwellwertspannung V_LDH, dann ist die vorbestimmte verstrichene Zeit die Summe der Zeit ton und der Zeit td, welche als (ton + td) ausgedrückt wird.At step 106 determines the elapsed time measurement unit 67 whether the measured time reaches the predetermined elapsed time (see also Sound in 5 ). It is noted that if the elapsed-time measuring unit 67 the measurement of time at the moment starts, when it is determined that the output voltage Vb that has reliably exceeded the first threshold voltage V _LDH is less than or equal to the first threshold voltage V _LDH , then the predetermined elapsed time is the sum of the time ton and the time td, which is expressed as (ton + td).

Wenn bestimmt wird, dass die gemessene Zeit die vorbestimmte verstrichene Zeit ton nicht erreicht (NEIN bei Schritt 106) dann wiederholt die verstrichene-Zeit-Messeinheit 67 die Bestimmung bei Schritt 106, so dass das Pulssignal S2 kontinuierlich zu der LD Schutzbestimmungsvorrichtung 68 gesendet wird.When it is determined that the measured time does not reach the predetermined elapsed time ton (NO at step 106 ) then repeats the elapsed time measuring unit 67 the determination at step 106 such that the pulse signal S2 is continuously supplied to the LD protection determining device 68 is sent.

Andernfalls, falls bestimmt wird, dass die gemessene Zeit die vorbestimmte verstrichene Zeit ton erreicht (JA bei Schritt 106), dann ändert die verstrichene-Zeit-Messeinheit 67 den hohen Pegel des Pulssignal S2 auf den niedrigen Pegel (L), und gibt das Zählendesignal zu der LD Schutzbestimmungsvorrichtung 68 bei Schritt 106 aus. Das heißt, dass eine Anstrichdauer, d. h. die Dauer eines hohen Pegels des Pulssignals S2 mit der Dauer der Bestimmung übereinstimmt, dass die gemessene Zeit die vorbestimmte verstrichene Zeit ton nicht erreicht. Es wird angemerkt, dass das Pulssignal S2 mit dem niedrigen Pegel beispielsweise als das Zählendesignal dient.Otherwise, if it is determined that the measured time reaches the predetermined elapsed time ton (YES in step 106 ), then the elapsed-time measuring unit changes 67 the high level of the pulse signal S2 to the low level (L), and outputs the count end signal to the LD protection determining device 68 at step 106 out. That is, a paint duration, ie, the duration of a high level of the pulse signal S2 coincides with the duration of the determination that the measured time does not reach the predetermined elapsed time ton. It is noted that the pulse signal S2 having the low level serves as the count end signal, for example.

Nach dem Empfang des Zählendesignals wartet die LD Schutzbestimmungsvorrichtung 68 auf die Ankunft des Stromstoßunterdrückungstimings bei Schritt 108. Genauer gesagt bestimmt die Stromstoßunterdrückungsbestimmungsvorrichtung 69 in Reaktion auf das Empfangen des Zählendesignals, welches von der verstrichene-Zeit-Messeinheit 67 geschickt wurde, ob das Stromstoßunterdrückungstiming gemäß der Source-Drain-Spannung des zweiten MOS-Transistors 61 und dem Strom, der zwischen dem Drain und der Source des zweiten MOS-Transistors 61 in Schritt 108 fließt, eintritt.Upon receipt of the count end signal, the LD protection determination device waits 68 on the arrival of surge suppression timing at step 108 , More specifically, the surge suppression determining device determines 69 in response to receiving the count end signal from the elapsed time measurement unit 67 has been sent, whether the surge suppression timing according to the source-drain voltage of the second MOS transistor 61 and the current between the drain and the source of the second MOS transistor 61 in step 108 flows, enters.

Genauer gesagt bestimmt die Stromstoßunterdrückungsvorrichtung 69, ob eine der folgenden ersten und zweiten Bedingungen bei Schritt 108 erfüllt ist.

(1) Die Source-Drain-Spannung ist eine Spannung, d. h. eine Rückwärtsspannung, die der Vorwärtsspannung der intrinsischen Diode 61A entgegengesetzt ist, und ein Wert des Stroms, der von dem Drain zu dem Source des zweiten MOS-Transistors 61 fließt ist kleiner oder gleich als ein vorbestimmter Schwellwert.
(2) Die Source-Drain-Spannung ist die Vorwärtsspannung der intrinsischen Diode 61A und der Strom fließt von dem Source zu dem Drain.

More specifically, the surge suppression device determines 69 whether one of the following first and second conditions is at step 108 is satisfied.

(1) The source-drain voltage is a voltage, ie, a reverse voltage, that of the forward voltage of the intrinsic diode 61A is opposite, and a value of the current flowing from the drain to the source of the second MOS transistor 61 flowing is less than or equal to a predetermined threshold.
(2) The source-drain voltage is the forward voltage of the intrinsic diode 61A and the current flows from the source to the drain.

Wenn bestimmt ist, dass weder das erste Stromstoßunterdrückungstiming noch das zweite Stromstoßunterdrückungstiming eingetreten ist (NEIN bei Schritt 108), dann wiederholt die Stromstoßunterdrückungsbestimmungsvorrichtung 69 die Bestimmung bei Schritt 108. Andernfalls, wenn bestimmt wird, dass eines der ersten und zweiten Stromstoßunterdrückungstiming eingetreten sind (JA bei Schritt 108), dann sendet die Stromstoßunterdrückungsbestimmungsvorrichtung 69 Information zu der LD Schutzbestimmungsvorrichtung 68, welche indikativ für das Eintreten von einem des ersten Stromstoßunterdrückungstimings und des zweiten Stromstoßunterdrückungstiming ist. Es wird angemerkt, dass nur eines der ersten und der zweiten Stromstoßunterdrückungstimings verwendet werden kann.When it is determined that neither the first surge suppression timing nor the second surge suppression timing has occurred (NO at step 108 ), then the surge suppression determining device repeats 69 the determination at step 108 , Otherwise, if it is determined that one of the first and second surge suppression timing has occurred (YES in step S4) 108 ), then sends the surge suppression determining device 69 Information on the LD protection determination device 68 indicative of the occurrence of one of the first surge suppression timing and the second surge suppression timing. It is noted that only one of the first and second surge suppression timing may be used.

Die LD Schutzbestimmungsvorrichtung 68 instruiert den MOS-Controller 63 den zweiten MOS-Transistor 61 auszuschalten, so dass der MOS-Controller 63 den zweiten MOS-Transistor 61 bei Schritt 108 ausschaltet. Das Ausschalten des zweiten MOS-Transistors 61 erzeugt nur einen geringen Stromstoß, da das Ausschalten bei dem ersten oder dem zweiten Stromstoßunterdrückungstiming durchgeführt wird.The LD protection device 68 instructs the MOS controller 63 the second MOS transistor 61 turn off, leaving the MOS controller 63 the second MOS transistor 61 at step 108 off. Turning off the second MOS transistor 61 generates only a small surge since the turn-off is performed at the first or second surge suppression timing.

Das Ausschalten des zweiten MOS-Transistors 61 während der erste MOS-Transistor 60 aus ist, führt dazu, dass das Gleichrichtermodul 41 eine Diodengleichrichtung in einem Diodengleichrichtungsmodus bei Schritt 112 durchführt. Genauer gesagt, richten bei Schritt 102 die Diodengleichrichtungen die durch die jeweiligen Gleichrichtermodule 41, 42 und 43 durchgeführt werden, die dreiphasigen AC Spannungen, die in den drei Phasenstatorwicklungen 3 induziert werden, in eine DC Spannung unter Verwendung der intrinsischen Dioden 60A und 61A bei Schritt 112 gleich.Turning off the second MOS transistor 61 while the first MOS transistor 60 is off, that causes the rectifier module 41 a diode rectification in a diode rectification mode at step 112 performs. More precisely, judge step 102 the diode rectifiers through the respective rectifier modules 41 . 42 and 43 be performed, the three-phase AC voltages in the three phase stator windings 3 be induced into a DC voltage using the intrinsic diodes 60A and 61A at step 112 equal.

Nachfolgend zu dem Vorgang bei Schritt 112 bestimmt der MOS-Controller 63, ob eine oder mehrere vorbestimmte Bedingungen erfüllt sind, die zum Schalten des Diodengleichrichtungsmodus zu dem Synchrongleichrichtungsmodus benötigt werden, und dies bei Schritt 114; die eine oder die mehreren vorbestimmten Bedingungen werden nachstehend als eine oder mehrere Synchrongleichrichtungsbedingungen bezeichnet werden. Beispielsweise beinhalten die eine oder die mehreren Synchrongleichrichtungsbedingungen Bedingungen, die auf den Betriebszustand des Leistungsgenerators 1 bezogen sind.Following the process at step 112 determines the MOS controller 63 whether one or more predetermined conditions are required to switch the diode rectification mode to the synchronous rectification mode, and this is done at step 114 ; the one or more predetermined conditions will be referred to hereinafter as one or more synchronous rectification conditions. For example, the one or more synchronous rectification conditions include conditions related to the operating state of the power generator 1 are related.

Wenn bestimmt wird, dass eine oder mehrere Synchrongleichrichtungsbedingungen nicht erfüllt sind (NEIN bei Schritt 114), dann wiederholt der MOS-Controller 63 die Bestimmung in Schritt 114, so dass die Diodengleichrichtungen durch die Gleichrichtermodule 41 bis 43 ausgeführt werden. Andernfalls, wenn bestimmt wird, dass eine oder mehrere Synchrongleichrichtungsbedingungen erfüllt sind (JA bei Schritt 114), dann kehrt der MOS-Controller 63 zu Schritt 100 zurück und führt die Synchrongleichrichtung gemäß den entsprechenden geeigneten Timings durch, die basierend auf der berechneten UPM des Rotors 2M bei Schritt 100 bestimmt werden.When it is determined that one or more synchronous rectification conditions are not satisfied (NO at step 114 ), then the MOS controller repeats 63 the determination in step 114 so that the diode rectifications through the rectifier modules 41 to 43 be executed. Otherwise, if it is determined that one or more synchronous rectification conditions are satisfied (YES in step 114 ), then the MOS controller returns 63 to step 100 and performs the synchronous rectification according to the appropriate timings based on the calculated RPM of the rotor 2M at step 100 be determined.

Als Nächstes werden die Vorteile, die durch den Leistungsgenerator 1 erzielt werden nachstehend beschrieben, so wie dieser vorstehend konfiguriert ist.Next are the benefits provided by the power generator 1 will be described below as configured above.

So wie vorstehend beschrieben, wird angenommen, dass die Ladeleitung 12 von der Batterie 9 bei dem Punkt K getrennt ist, so dass ein Lastabfall auftritt, während die elektrischen Lasten 11 weiter mit dem verbleibenden Teil der getrennten Ladeleitung 12 verbunden sind; der verbleibende Teil ist mit dem Leistungsgenerator 1 verbunden.As described above, it is assumed that the charging line 12 from the battery 9 at point K is disconnected so that a load dump occurs while the electrical loads 11 continue with the remaining part of the separate charging line 12 are connected; the remaining part is with the power generator 1 connected.

Bei dieser Annahme, falls ein höherer Strom für die elektrischen Lasten 11 benötigt wird und/oder die Kapazität des Kondensators 7 relativ gering ist, führt ein Anschalten des zweiten MOS-Transistors 61 als der Start des Lastabfallschutzes (siehe Zeit ta1) dazu, dass die Ausgangsspannung Vb schnell derart abfällt, dass diese null ist, was ein Beispiel des vorbestimmten Pegels ist (siehe 5).With this assumption, if a higher current for the electrical loads 11 is needed and / or the capacity of the capacitor 7 is relatively low, results in turning on the second MOS transistor 61 as the start of the load-dump protection (see time ta1), the output voltage Vb quickly drops so as to be zero, which is an example of the predetermined level (refer to FIG 5 ).

Um diesen schnellen Abfall der Ausgangsspannung Vb zu adressieren, ist jedes der Gleichrichtermodule 41 bis 43 des Leistungskonverters 1 derart konfiguriert, dass das Ausschalten des angeschalteten zweiten MOS-Transistors 61 vermieden wird, bis eines der ersten und zweiten Stromstoßunterdrückungstimings nach dem Ablauf der verstrichenen Zeit ton eintritt, da die Ausgangsspannung Vb, welche die erste Schwellwertspannung V_LDH überschritten hat, gleich oder kleiner als die erste Schwellwertspannung V_LDH geworden ist. Diese Konfiguration hält stabil den zweiten MOS-Transistor 61 in dem AN-Zustand bis eines der ersten und zweiten Stromstoßunterdrückungstimings eintritt, wobei auf diese Weise ein Stromstoß aufgrund des Ausschalten des zweiten MOS-Transistors 61 bei einem der ersten und zweiten Stromstoßunterdrückungstimings unterdrückt wird. Dies reduziert unmittelbar eine Überspannung bei dem Ausgangs des Leistungsgenerators 1 aufgrund des Auftretens eines Lastabfalls, während es vermieden wird, dass der zweite MOS-Transistor 61 in instabiler Art und Weise tätig ist, worunter beispielsweise ein Oszillieren oder ein Arbeiten in einem nicht gefertigten Zustand verstanden wird. Falls die Ausgangsspannung Vb auf einen Pegel fällt, welcher die Komponenten 64A, 64B und 63 vom Arbeiten abhält, dann versorgt die Spannung, die in dem Kondensator 71 der zweiten Leistungsquelle geladen ist, die Betriebsspannung Vcc zu jedem des MOS-Controllers 63 und der zweiten LD-Schutzvorrichtung 64B, so dass jeder des MOS-Controllers 63 und der zweiten LD-Schutzvorrichtung 64B basierend auf der Betriebsspannung Vcc tätig ist. Wie lange jeder des MOS-Controllers 63 und der zweiten LD-Schutzvorrichtung 64B basierend auf der Betriebsspannung Vcc tätig sein kann, hängt von der Kapazität des Kondensators 71 ab. Das heißt, dass ein Einstellen der Kapazität des Kondensators 71 die betriebsfähige Zeit von jedem des MOS-Controllers 63 und der zweiten LD-Schutzvorrichtung 64B basierend auf der Betriebsspannung Vcc frei bestimmt.To address this rapid drop in output voltage Vb is each of the rectifier modules 41 to 43 of the power converter 1 configured such that turning off the turned-on second MOS transistor 61 is avoided until one of the first and second surge suppression timings occurs after elapse of the elapsed time ton, since the output voltage Vb which has exceeded the first threshold voltage V _LDH has become equal to or less than the first threshold voltage V _LDH . This configuration stably holds the second MOS transistor 61 in the ON state until one of the first and second surge suppression timing occurs, thus, a surge due to the turning off of the second MOS transistor 61 is suppressed at one of the first and second surge suppression timings. This immediately reduces an overvoltage at the output of the power generator 1 due to the occurrence of a load drop while avoiding the second MOS transistor 61 operates in an unstable manner, which is understood as an oscillating or working in a non-fabricated state, for example. If the output voltage Vb falls to a level which is the components 64A . 64B and 63 stops working, then supplies the voltage in the capacitor 71 the second power source is charged, the operating voltage Vcc to each of the MOS controller 63 and the second LD protection device 64B so that each of the MOS controller 63 and the second LD protection device 64B based on the operating voltage Vcc operates. How long each of the MOS controller 63 and the second LD protection device 64B can operate based on the operating voltage Vcc depends on the capacitance of the capacitor 71 from. That is, adjusting the capacitance of the capacitor 71 the operational time of each of the MOS controller 63 and the second LD protection device 64B based on the operating voltage Vcc freely determined.

Im Detail beinhaltet jedes der Gleichrichtermodule 41 bis 43 den Kondensator 71 mit der eingestellten Kapazität, welche es erlaubt, dass die Betriebszeit von jedem des MOS-Controllers 63 und der zweiten LD-Schutzvorrichtung 64B basierend auf der Betriebsspannung Vcc derart eingestellt wird, dass diese höher oder gleich als ein halber Zyklus einer entsprechenden Phasenspannung während des Leerlaufs des entsprechenden motorisierten Fahrzeugs ist. Diese Konfiguration betreibt die zweite LD-Schutzvorrichtung 64B und den MOS-Controller 63 zuverlässig, bis eines des ersten und zweiten Stromstoßunterdrückungstimings eintritt, sogar falls die Ausgangsspannung Vb rapide absinkt.In detail, each of the rectifier modules includes 41 to 43 the capacitor 71 with the set capacity, which allows the operating time of each of the MOS controller 63 and the second LD protection device 64B based on the operating voltage Vcc is set to be higher than or equal to a half cycle of a corresponding phase voltage during idling of the corresponding motorized vehicle. This configuration operates the second LD protection device 64B and the MOS controller 63 reliably until one of the first and second surge suppression timing occurs even if the output voltage Vb decreases rapidly.

Jedes der Gleichrichtermodule 41 und 43 bestimmt eines der ersten und zweiten Stromstoßunterdrückungstimings basierend auf der Bestimmung, ob eine der nachstehenden ersten und zweiten Bedingungen erfüllt ist:

(1) Die Source-Drain-Spannung ist eine Spannung, d. h. eine Rückwärtsspannung, die der Vorwärtsspannung der intrinsischen Diode 61A entgegengesetzt ist, und ein Wert des Stroms, der von dem Drain zu dem Source des zweiten MOS-Transistors 61 fließt, ist gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Schwellwert;
(2) Die Source-Drain-Spannung ist die Vorwärtsspannung der intrinsischen Diode 61A, und der Strom fließt von dem Source zu dem Drain.

Each of the rectifier modules 41 and 43 determines one of the first and second surge suppression timing based on the determination of whether one of the following first and second conditions is met:

(1) The source-drain voltage is a voltage, ie, a reverse voltage, that of the forward voltage of the intrinsic diode 61A is opposite, and a value of the current flowing from the drain to the source of the second MOS transistor 61 is equal to or less than a predetermined threshold;
(2) The source-drain voltage is the forward voltage of the intrinsic diode 61A , and the current flows from the source to the drain.

Diese Konfiguration vermeidet zuverlässig das Auftreten eines exzessiven Stromstoßes aufgrund des Ausschaltens des zweiten MOS-Transistors 61 bei einem des ersten und des zweiten Stromstoßunterdrückungstimings.This configuration reliably avoids the occurrence of an excessive current surge due to the turning-off of the second MOS transistor 61 at one of the first and second surge suppression timings.

Der Leistungsgenerator 1 beinhaltet die in Serie verbundenen Zenerdioden 6, welche zwischen dem Ausgangsanschluss B und der gemeinsamen Masse GND des Leistungsgenerators 1 parallel zu jedem Gleichrichtermodul 41, 42 und 43 verbunden sind. Die in Serie verbundenen Zenerdioden 6 weisen die vorbestimmte Durchbruchsspannung auf, welche derart eingestellt ist, dass diese höher als die erste Schwellwertspannung V_LDH ist und das diese gleich oder niedriger als die Durchbruchsspannung von jedem der ersten und zweiten MOS-Transistoren 60 und 61 ist.The power generator 1 includes the serially connected zener diodes 6 which is connected between the output terminal B and the common ground GND of the power generator 1 parallel to each rectifier module 41 . 42 and 43 are connected. The series connected zener diodes 6 have the predetermined breakdown voltage which is set to be higher than the first threshold voltage V _LDH and equal to or lower than the breakdown voltage of each of the first and second MOS transistors 60 and 61 is.

Dies Konfiguration erlaubt eine Überspannung, welche höher als die erste Schwellwertspannung V_LDH ist, die temporär bei dem Ausgangsanschluss B aufgrund des Auftretens eines Lastabfalls auftritt, um zu verursachen, dass die Zenerdioden 6 durchbrechen, bevor jeder der ersten und zweiten MOS-Transistoren 60 und 61 durchbricht. Dies vermeidet zuverlässig, dass jeder der ersten und zweiten MOS-Transistoren 60 und 61 aufgrund einer Überspannung durchbricht, die temporär aufgrund des Auftretens eines Lastabfalls auftritt.This configuration allows an overvoltage which is higher than the first threshold voltage V _LDH , which occurs temporarily at the output terminal B due to the occurrence of a load drop, to cause the Zener diodes 6 break through before each of the first and second MOS transistors 60 and 61 breaks through. This reliably avoids that each of the first and second MOS transistors 60 and 61 breaks due to an overvoltage that occurs temporarily due to the occurrence of a load drop.

Jedes der Gleichrichtermodule 41 bis 43 ist derart konfiguriert, dass dieses bestimmt, ob der Lastabfallschutz durchgeführt wird, und diese Bestimmung basiert darauf, ob die Ausgangsspannung Vb für die vorbestimmte Zeit kontinuierlich höher ist als die erste Schwellwertspannung V_LDH. Dies vermeidet, dass die Überspannungsbestimmungsvorrichtung 66 in fehlerhafter Weise bestimmt, dass die Ausgangsspannung Vb, auf welcher ein Rauschen temporär überlagert ist, höher ist als die erste Schwellwertspannung V_LDH.Each of the rectifier modules 41 to 43 is configured to determine whether the load-dump protection is performed, and this determination is based on whether the output voltage Vb for the predetermined time is continuously higher than the first threshold voltage V _LDH . This avoids the overvoltage determination device 66 erroneously determines that the output voltage Vb, on which noise is temporarily superimposed, is higher than the first threshold voltage V _LDH .

Der Regler 5 ist derart konfiguriert, dass dieser einen Wert des Erregungsstroms, der der Feldwicklung 2 zugeführt wird, reduziert wird, oder dass die Zuführung des Erregungsstroms zu der Feldwicklung 2 gestoppt wird, wenn jeder der Gleichrichter 41 bis 43 den Lastabfallschutz durchführt. Dies führt zu einer unmittelbaren Reduzierung einer Überspannung, die an dem Ausgangsanschluss B des Leistungsgenerators 1 erzeugt wird.The regulator 5 is configured to have a value of the excitation current, that of the field winding 2 is supplied, is reduced, or that the supply of the excitation current to the field winding 2 is stopped when each of the rectifiers 41 to 43 performs the load protection. This leads to an immediate reduction of overvoltage occurring at the output terminal B of the power generator 1 is produced.

Insbesondere ist der Regler 5 derart konfiguriert, dass dieser über den Kommunikationsanschluss C und die Kommunikationsleitung RC Daten empfängt, die indikativ für das Auftreten einer Überspannung aufgrund eines Lastabfalls sind, wobei diese Daten von der Kommunikationseinheit 72 von einer der Gleichrichtermodule 41, 42 und 43 gesendet werden, sogar falls der Regler 5 eine Überspannung nicht erfassen kann, die an dem Ausgangsanschluss B des Leistungsgenerator 1 erzeugt wird. Diese Konfiguration erlaubt es dem Regler 5 den Leistungserzeugungsbeschränkungstask zuverlässig durchzuführen, um die Leistungserzeugungsvorgänge des Reglers 5 zu beschränken, wobei auf diese Weise der Vorteil verbessert wird, der durch den Lastabfallschutz erzielt wird.In particular, the controller 5 configured to receive data via the communication port C and the communication line RC indicative of the occurrence of an overvoltage due to a load drop, which data is received from the communication unit 72 from one of the rectifier modules 41 . 42 and 43 be sent, even if the controller 5 can not detect an overvoltage at the output terminal B of the power generator 1 is produced. This configuration allows the controller 5 reliably perform the power generation restriction task to control the power generation operations of the controller 5 in this way, thereby improving the advantage achieved by the load-dumping protection.

Die erste Leistungsquelle 76 und die zweite Leistungsquelle 70, 71 von jedem der Gleichrichtermodule 41 bis 43 sind individuell bzw. einzeln zum Betrieb der jeweiligen ersten LD-Schutzvorrichtung 64A und dem Satz bzw. der Kombination der ersten LD-Schutzvorrichtung 64B und des MOS-Controllers 63 vorgesehen. Diese Konfiguration erlaubt es der zweiten Leistungsquelle, die aus dem Kondensator 71 besteht, Betriebsleistung zu dem Satz der zweiten LD-Schutzvorrichtung 64B und des MOS-Controllers 63 zuzuführen, welche erforderlich ist, den zweiten MOS-Transistor 61 in dem AN-Zustand beizubehalten.The first source of power 76 and the second power source 70 . 71 from each of the rectifier modules 41 to 43 are individually or individually to operate the respective first LD-protection device 64A and the set or combination of the first LD protection device 64B and the MOS controller 63 intended. This configuration allows the second power source to come out of the capacitor 71 There is operating power to the second LD fender set 64B and the MOS controller 63 to supply, which is required, the second MOS transistor 61 in the ON state.

Jedes der Gleichrichtermodule 41 bis 43 beinhaltet den Kondensator 71, welcher die eingestellte Kapazität aufweist, die es erlaubt, das die Betriebszeit von sowohl dem MOS-Controller 63 als auch der zweiten LD-Schutzvorrichtung 64B basierend auf der Betriebsspannung Vcc derart einzustellen, dass diese gleich oder niedriger als die zulässige Zeit von 500 ms ist. Diese Konfiguration ermöglicht es, dass ein schädlicher Effekt aufgrund des Spannungsabfalls innerhalb eines akzeptierbaren Bereichs liegt.Each of the rectifier modules 41 to 43 includes the capacitor 71 having the adjusted capacity that allows the operating time of both the MOS controller 63 as well as the second LD protection device 64B based on the operating voltage Vcc to be set equal to or lower than the allowable time of 500 ms. This configuration allows a harmful effect due to the voltage drop to be within an acceptable range.

Zweite AusführungsformSecond embodiment

Ein Leistungsgenerator 1A gemäß der zweiten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Offenbarung wird nachstehend mit Bezug auf die 6 bis 9 beschrieben werden.A power generator 1A According to the second embodiment of the present disclosure will be described below with reference to 6 to 9 to be discribed.

Die Struktur und/oder die Funktionen des Leistungsgenerators 1A gemäß der zweiten Ausführungsform sind unterschiedlich zu denjenigen des Leistungsgenerators 1 gemäß der ersten Ausführungsform in den folgenden Punkten. So werden diese unterschiedlichen Punkte hauptsächlich nachstehend beschrieben werden und daher wird eine redundante Beschreibung von ähnlichen Teilen der ersten und der zweiten Ausführungsform weggelassen oder vereinfacht, wobei diesen ähnlichen Teilen gleiche Bezugszeichen zugeordnet sind.The structure and / or functions of the power generator 1A according to the second embodiment are different from those of the power generator 1 according to the first embodiment in the following points. Thus, these various points will be mainly described below, and therefore a redundant description of similar parts of the first and second embodiments will be omitted or simplified, and like reference numerals will be assigned to those like parts.

Der Leistungsgenerator 1A beinhaltet drei Gleichrichtermodule 41A bis 43A, was der Anzahl der Phasen der Statorwicklungen 3 entspricht.The power generator 1A includes three rectifier modules 41A to 43A , what the number of phases of the stator windings 3 equivalent.

Ein Beispiel der Struktur von jedem der Gleichrichtermodule 41A, 42A und 43A gemäß der zweiten Ausführungsform wird im Detail nachstehend mit Bezug auf 6 beschrieben werden. Die Gleichrichtermodule 41A, 42A und 43A haben im Wesentlichen identische Strukturen und daher wird nur die Struktur des Gleichrichtermoduls 41A als typisch beschrieben und eine detaillierte Beschreibung der Strukturen der anderen Gleichrichtermodule 41A, 42A und 43A wird weggelassen.An example of the structure of each of the rectifier modules 41A . 42A and 43A according to the second embodiment will be described in detail below with reference to 6 to be discribed. The rectifier modules 41A . 42A and 43A have essentially identical structures and therefore only the structure of the rectifier module 41A described as typical and a detailed description of the structures of the other rectifier modules 41A . 42A and 43A is omitted.

Bezugnehmend auf 6 beinhaltet das Gleichrichtermodul 41A für die U-Phasenwicklung die ersten und zweiten MOS-Transistoren 60 und 61, einen Spannungsbooster 62A, einen MOS-Controller 63A, erste und zweite Lastabfall(LD)-Schutzvorrichtungen 164A und 164B, die Widerstände 76 und zwei FETs 100 und 101. Einige Elemente des Gleichrichtermoduls 41A, welche identisch zu den entsprechenden Elementen des Gleichrichtermoduls 41 sind, sind mit den gleichen Bezugszeichen wie diejenigen der entsprechenden Elemente des Gleichrichtermoduls 41 bezeichnet worden.Referring to 6 includes the rectifier module 41A for the U-phase winding, the first and second MOS transistors 60 and 61 , a voltage booster 62A , a MOS controller 63A , first and second load-dumping (LD) protections 164A and 164B , the resistors 76 and two FETs 100 and 101 , Some elements of the Rectifier module 41A , which are identical to the corresponding elements of the rectifier module 41 are are denoted by the same reference numerals as those of the corresponding elements of the rectifier module 41 have been designated.

Der Spannungsbooster 62A beinhaltet einen Pulsgenerator 110, zwei FETs 111 und 112, zwei Dioden 113 und 114 und zwei Kondensatoren 115 und 116, und dieser ist als ein bekannter Ladungspumpenschaltkreis entworfen. Der Spannungsbooster 62A ist mit dem zweiten Ende des Widerstands 76 verbunden. Der Spannungsbooster 62A erzeugt basierend auf der Betriebsspannung Vdd, die direkt durch die Ausgangsspannung Vb erzeugt wird, eine Betriebsspannung Vcc, die derart geboostet bzw. erhöht ist, dass diese höher als die Betriebsspannung Vdd ist. Der Widerstand 76 dient als eine erste Leistungsquelle, um die Betriebsspannung Vdd zu dem MOS-Controller 63A und der ersten LD-Schutzvorrichtung 64A zuzuführen. Der Spannungsbooster 62A dient als eine zweite Leistungsquelle, um die Betriebsspannung Vcc zu der zweiten LD-Schutzvorrichtung 164B zuzuführen. Die FETs 100 und 101 sind in Serie miteinander verbunden und der Verbindungspunkt zwischen den FETs 100 und 101 mit dem Gate des ersten MOS-Transistors 60 über den Widerstand 74 verbunden. Beide Enden der in Serie verbundenen FETs 100 und 101 sind mit dem Spannungsbooster 62 solchermaßen verbunden, dass die Betriebsspannung Vcc die in Serie verbundenen FETs 100 und 101 antreibt. Die erlaubt es, dass die Betriebsspannung Vcc, welche höher als eine Drain-Spannung des ersten MOS-Transistors 60 ist, die der Ausgangsspannung Vb entspricht, an das Gate des ersten MOS-Transistors 60 angelegt wird.The voltage booster 62A includes a pulse generator 110 , two FETs 111 and 112 , two diodes 113 and 114 and two capacitors 115 and 116 and this is designed as a known charge pump circuit. The voltage booster 62A is with the second end of the resistor 76 connected. The voltage booster 62A generates, based on the operating voltage Vdd directly generated by the output voltage Vb, an operating voltage Vcc that is boosted to be higher than the operating voltage Vdd. The resistance 76 serves as a first power source to supply the operating voltage Vdd to the MOS controller 63A and the first LD protection device 64A supply. The voltage booster 62A serves as a second power source to supply the operating voltage Vcc to the second LD protection device 164B supply. The FETs 100 and 101 are connected in series and the connection point between the FETs 100 and 101 to the gate of the first MOS transistor 60 about the resistance 74 connected. Both ends of the series connected FETs 100 and 101 are with the voltage booster 62 connected in such a way that the operating voltage Vcc, the series-connected FETs 100 and 101 drives. This allows the operating voltage Vcc, which is higher than a drain voltage of the first MOS transistor 60 , which corresponds to the output voltage Vb, to the gate of the first MOS transistor 60 is created.

Der MOS-Controller 63A ist mit dem Ausgangsanschluss der U-Phasenwicklung über den Anschluss P, dem Gate von jedem der FETs 100 und 101 und der zweiten LD-Schutzvorrichtung 164B verbunden. Ähnlich dem MOS-Controller 63 misst der MOS-Controller 63A eine U-Phasenspannung quer über die U-Phasenwicklung über den Anschluss P, und erfasst eine Drehung und/oder die Drehgeschwindigkeit, d. h. UPM, des Rotors 2M basierend auf der U-Phasenspannung über die U-Phasenwicklung. Der MOS-Controller 63A führt eine bekannte synchrone Gleichrichtung in einem Synchrongleichrichtungsmodus durch, welcher die ersten und zweiten MOS-Transistoren 60 und 61 gemäß den Timings abwechselnd an- und ausschaltet, die basierend auf der berechneten UPM des Rotors 2M bestimmt werden. Genauer gesagt führt der MOS-Controller 63A im Wesentlichen die gleichen Vorgänge wie die des MOS-Controllers 63 durch, jedoch verwendet der MOS-Controller 63A zwei Ansteuersignale S12 und S13 zum Antreiben der jeweiligen FETs 100 und 101 um dadurch den ersten MOS-Transistor 60 abwechselnd an- und auszuschalten. Der MOS-Controller 63A verwendet ebenso ein Ansteuersignal S11, welches zu dem Gate des zweiten MOS-Transistors 61 über die ersten und zweiten LD-Schutzvorrichtungen 164A und 164B zugeführt werden soll.The MOS controller 63A is connected to the output terminal of the U-phase winding via terminal P, the gate of each of the FETs 100 and 101 and the second LD protection device 164B connected. Similar to the MOS controller 63 measures the MOS controller 63A a U-phase voltage across the U-phase winding via the terminal P, and detects a rotation and / or the rotational speed, ie UPM, of the rotor 2M based on the U-phase voltage across the U-phase winding. The MOS controller 63A performs a known synchronous rectification in a synchronous rectification mode, which includes the first and second MOS transistors 60 and 61 alternately on and off according to the timings based on the calculated RPM of the rotor 2M be determined. More precisely, the MOS controller performs 63A essentially the same operations as those of the MOS controller 63 through, however, the MOS controller uses 63A two drive signals S12 and S13 for driving the respective FETs 100 and 101 thereby the first MOS transistor 60 turn on and off alternately. The MOS controller 63A also uses a drive signal S11 which is connected to the gate of the second MOS transistor 61 over the first and second LD protection devices 164A and 164B should be supplied.

Die erste LD-Schutzvorrichtung 164A ist mit dem Ausgangsanschluss B des Leistungsgenerators 1, einem Verbindungspunkt zwischen dem zweiten Ende des Widerstands 76 und dem Spannungsbooster 62A, dem MOS-Controller 63A, der zweiten LD-Schutzvorrichtung 164B, und der gemeinsamen Masse GND über den Anschluss T2 verbunden. Die zweite LD-Schutzvorrichtung 164B ist mit dem Ausgangsanschluss der U-Phasenwicklung zusätzlich zu der ersten LD-Schutzvorrichtung 164A verbunden.The first LD protection device 164A is connected to the output terminal B of the power generator 1 , a connection point between the second end of the resistor 76 and the voltage booster 62A , the MOS controller 63A , the second LD protection device 164B , and the common ground GND connected via the terminal T2. The second LD protection device 164B is connected to the output terminal of the U-phase winding in addition to the first LD protection device 164A connected.

Die ersten und zweiten LD-Schutzvorrichtungen 164A und 164B sind derart tätig, dass diese einen Lastabfallschutz durchführen.The first and second LD protection devices 164A and 164B are so active that they perform a load protection.

Genauer gesagt dient die erste LD-Schutzvorrichtung 164A als eine Bestimmungsvorrichtung, um zu bestimmen, ob die Ausgangsspannung Vb des Leistungskonverters 1 bzw. des Leistungswandlers 1 höher ist als die erste Schwellwertspannung V_LDH, und diese Bestimmung erfolgt in der gleichen Art und Weise, wie bei der erste LD-Schutzvorrichtung 64. Die erste LD-Schutzvorrichtung 164A ist derart tätig, dass diese den MOS-Controller 63A derart instruiert, dass dieser das Ansteuersignal S11 zum Anschalten des zweiten MOS-Transistors 61 ausgibt, wenn bestimmt wird, dass die Ausgangsspannung Vb als die erste Schwellwertspannung V_LDH. Die erste LD-Schutzvorrichtung 164A ist ebenso derart tätig, dass diese bestimmt, ob die Ausgangsspannung Vb niedriger als die zweite Schwellwertspannung V1d1 ist, welche derart eingestellt ist, dass diese höher als eine minimale Betriebsspannung der ersten LD-Schutzvorrichtung 164A ist. Die minimale Betriebsspannung der ersten LD-Schutzvorrichtung 164 bedeutet eine minimale Spannung, bei der die erste LD-Schutzvorrichtung 164A tätig sein kann.More specifically, the first LD protection device is used 164A as a determining means for determining whether the output voltage Vb of the power converter 1 or the power converter 1 is higher than the first threshold voltage V _LDH , and this determination is made in the same manner as in the first LD protection device 64 , The first LD protection device 164A is so active that this is the MOS controller 63A instructed so that this the drive signal S11 for turning on the second MOS transistor 61 when it is determined that the output voltage Vb is the first threshold voltage V _LDH . The first LD protection device 164A is also operative to determine whether the output voltage Vb is lower than the second threshold voltage V1d1 which is set to be higher than a minimum operating voltage of the first LD protection device 164A is. The minimum operating voltage of the first LD protection device 164 means a minimum voltage at which the first LD protection device 164A can be active.

Die zweite LD-Schutzvorrichtung 164B ist derart tätig, dass diese den zweiten MOS-Transistor 61 in dem AN-Zustand hält, nachdem bestimmt ist, dass die Ausgangsspannung Vb niedriger ist als die zweite Schwellwertspannung V_LDL. Die zweite LD-Schutzvorrichtung 164B ist ebenso derart tätig, dass diese den MOS-Controller 63A instruiert, den zweiten MOS-Transistor 61 auszuschalten, wenn ein Stromstoßunterdrückungstiming eintritt, nachdem eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, nachdem die Ausgangsspannung Vb niedriger als die zweite Schwellwertspannung V_LDL geworden ist. Das heißt, dass der MOS-Controller 63A und die zweite LD-Schutzvorrichtung 164B beispielsweise als ein Schaltschaltkreis dienen, die den AN- und AUS-Betrieb bzw. die Schaltbetriebe des zweiten MOS-Transistors 61 steuern.The second LD protection device 164B is so active that this is the second MOS transistor 61 in the ON state after it is determined that the output voltage Vb is lower than the second threshold voltage V _LDL . The second LD protection device 164B is also so active that this is the MOS controller 63A instructed, the second MOS transistor 61 when a surge suppression timing occurs after a predetermined time elapses after the output voltage Vb has become lower than the second threshold voltage V _LDL . That is, the MOS controller 63A and the second LD protection device 164B For example, serve as a switching circuit, the ON and OFF operation and the switching operations of the second MOS transistor 61 Taxes.

So wie dies in 7 dargestellt ist beinhaltet die erste LD-Schutzvorrichtung 164A einen Ausgangsspannungsdetektor 65, eine Überspannungsbestimmungsvorrichtung 66, und eine Niedrigspannungsbestimmungsvorrichtung 66A. Der Ausgangsspannungsdetektor 65 ist zwischen dem Ausgangsanschluss B des Leistungsgenerator 1 über den Anschluss T1 und die gemeinsame Masse GND über den Anschluss T2 verbunden. Der Ausgangsspannungsdetektor 65 erfasst die Ausgangsspannung Vb an dem Ausgangsanschluss B. Die Überspannungsbestimmungsvorrichtung 66 ist operativ mit dem Ausgangsspannungsdetektor 65, dem MOS-Controller 63A und einer Bestimmungsvorrichtung 73 der zweiten LD-Schutzvorrichtung 164B verbunden. Die Überspannungsbestimmungsvorrichtung 66 ist derart tätig, dass diese bestimmt, ob die Ausgangsspannung Vb höher als die erste Schwellwertspannung V_LDH ist. Just like this in 7 is shown includes the first LD protection device 164A an output voltage detector 65 , an overvoltage determination device 66 , and a low voltage determination device 66A , The output voltage detector 65 is between the output terminal B of the power generator 1 connected via the terminal T1 and the common ground GND via the terminal T2. The output voltage detector 65 detects the output voltage Vb at the output terminal B. The overvoltage determination device 66 is operative with the output voltage detector 65 , the MOS controller 63A and a determination device 73 the second LD protection device 164B connected. The overvoltage determination device 66 is operative to determine whether the output voltage Vb is higher than the first threshold voltage V _LDH .

Die Niedrigspannungsbestimmungsvorrichtung 66A ist operativ mit dem Ausgangsspannungsdetektor 65 und einer Bestimmungsvorrichtung 63 der zweiten LD-Schutzvorrichtung 164B verbunden. Die Niedrigspannungsbestimmungsvorrichtung 66A ist derart tätig, dass diese bestimmt, ob die Ausgangsspannung Vb niedriger ist als die zweite Schwellwertspannung V_LDL.The low voltage determination device 66A is operative with the output voltage detector 65 and a determination device 63 the second LD protection device 164B connected. The low voltage determination device 66A is operative to determine whether the output voltage Vb is lower than the second threshold voltage V _LDL .

Der Ausgangsanschluss B ist mit der Bestimmungsvorrichtung 73 der zweiten LD-Schutzvorrichtung 164B verbunden. Die Verbindungsleitung zwischen dem Ausgangsanschluss B und der Bestimmungsvorrichtung 73 ist mit der gemeinsamen Masse GND über ein Serienelement verbunden, welches aus einem Widerstand R1, einer Zenerdiode 120 und einem Widerstand R2 gebildet wird, wobei diese in Serie verbunden sind. Ein Verbindungspunkt zwischen der Zenerdiode 20 und dem Widerstand R2 ist mit dem Gate eines MOS-Transistors 121 verbunden. Der MOS-Controller 63A ist mit der gemeinsamen Masse GND über dem Drain eines MOS-Transistors 122 verbunden. Eine Verbindungsleitung zwischen dem MOS-Controller 63A und dem Drain des MOS-Transistors 122 ist mit dem Gate eines MOS-Transistors 74 über einen Widerstand R3 verbunden. Der Drain des MOS-Transistors 74 ist mit dem zweiten Anschluss des Widerstands 76 so verbunden, dass die Betriebsspannung Vdd zu dem Drain des MOS-Transistors 74 zugeführt wird. Die Source des MOS-Transistors 74 ist mit dem Source eines MOS-Transistors 75 der zweiten LD-Schutzvorrichtung 64B über einen Widerstand R4 verbunden. Die zweite LD-Schutzvorrichtung 164B beinhaltet eine Kommunikationseinheit 72, die Bestimmungsvorrichtung 73, den MOS-Transistor 75, einen MOS-Transistor 76, einen MOS-Transistor 77, ein ODER-Gatter 78, einen Inverter 79, einen MOS-Transistor 80 und Widerstände R7 bis R11. Das ODER-Gatter 78 weist einen ersten Eingangsanschluss, der mit der Verbindungsseite zwischen dem MOS-Controller 63A und dem Drain des MOS-Transistors 122 verbunden ist, einen zweiten Eingangsanschluss und einen Ausgangsanschluss auf. Die Bestimmungsvorrichtung 73 ist mit der Kommunikationseinheit 72, dem Anschluss P der gemeinsamen Masse GND, dem zweiten Eingangsanschluss des ODER-Gatters 78, dem Gate des MOS-Transistors 76 über den Widerstand R7 und dem Gate des MOS-Transistors 77 über den Widerstand R9 verbunden. Der Source des MOS-Transistors 76 ist mit der gemeinsamen Masse GND verbunden. Der Source des MOS-Transistors 74 ist mit dem Source des MOS-Transistors 75 über den Widerstand R4 verbunden. Das Gate des MOS-Transistors 75 ist mit dem Drain des MOS-Transistors 76 verbunden. Das Drain des MOS-Transistors 75 ist mit einem Verbindungspunkt zwischen dem Source des MOS-Transistors 77 und einem ersten Ende des Widerstands R11 verbunden. Ein zweites Ende, welches dem ersten Ende entgegengesetzt ist, des Widerstands R11 ist mit dem Drain des MOS-Transistors 80 verbunden, und der Source des MOS-Transistors 80 ist mit der gemeinsamen Masse GND verbunden. Ein Eingangsanschluss des Inverters 79 ist mit dem Ausgangsanschluss des ODER-Gatters 78 verbunden und das Gate des MOS-Transistors 80 ist mit einem Ausgangsanschluss des Inverters 79 verbunden. Der Verbindungspunkt zwischen dem Source des MOS-Transistors 77 und dem ersten Ende des Widerstands R11 ist mit dem Gate des zweiten MOS-Transistors 61 verbunden. Der Drain des MOS-Transistors 76 ist mit dem Spannungsbooster 62A über den Widerstand R8 so verbunden, dass dem Drain des MOS-Transistors 76 und dem Gate des MOS-Transistors 75 die Betriebsspannung Vcc zugeführt wird. Der Drain des MOS-Transistors 77 ist mit dem Spannungsbooster 62A ebenso so verbunden, dass dem Drain des MOS-Transistors 77 über den Widerstand R11 die Betriebsspannung Vcc zugeführt wird.The output terminal B is connected to the determination device 73 the second LD protection device 164B connected. The connection line between the output terminal B and the determination device 73 is connected to the common ground GND via a series element consisting of a resistor R1, a Zener diode 120 and a resistor R2, which are connected in series. A connection point between the Zener diode 20 and the resistor R2 is connected to the gate of a MOS transistor 121 connected. The MOS controller 63A is at the common ground GND across the drain of a MOS transistor 122 connected. A connection line between the MOS controller 63A and the drain of the MOS transistor 122 is connected to the gate of a MOS transistor 74 connected via a resistor R3. The drain of the MOS transistor 74 is with the second terminal of the resistor 76 connected so that the operating voltage Vdd to the drain of the MOS transistor 74 is supplied. The source of the MOS transistor 74 is with the source of a MOS transistor 75 the second LD protection device 64B connected via a resistor R4. The second LD protection device 164B includes a communication unit 72 , the determination device 73 , the MOS transistor 75 , a MOS transistor 76 , a MOS transistor 77 , an OR gate 78 , an inverter 79 , a MOS transistor 80 and resistors R7 to R11. The OR gate 78 has a first input terminal connected to the connection side between the MOS controller 63A and the drain of the MOS transistor 122 is connected, a second input terminal and an output terminal. The determination device 73 is with the communication unit 72 , the terminal P of the common ground GND, the second input terminal of the OR gate 78 , the gate of the MOS transistor 76 via resistor R7 and the gate of the MOS transistor 77 connected via resistor R9. The source of the MOS transistor 76 is connected to the common ground GND. The source of the MOS transistor 74 is connected to the source of the MOS transistor 75 connected via resistor R4. The gate of the MOS transistor 75 is connected to the drain of the MOS transistor 76 connected. The drain of the MOS transistor 75 is connected to a connection point between the source of the MOS transistor 77 and a first end of the resistor R11. A second end opposite the first end of the resistor R11 is connected to the drain of the MOS transistor 80 connected, and the source of the MOS transistor 80 is connected to the common ground GND. An input terminal of the inverter 79 is connected to the output terminal of the OR gate 78 connected and the gate of the MOS transistor 80 is connected to an output terminal of the inverter 79 connected. The connection point between the source of the MOS transistor 77 and the first end of the resistor R11 is connected to the gate of the second MOS transistor 61 connected. The drain of the MOS transistor 76 is with the voltage booster 62A connected via the resistor R8 so that the drain of the MOS transistor 76 and the gate of the MOS transistor 75 the operating voltage Vcc is supplied. The drain of the MOS transistor 77 is with the voltage booster 62A just as connected to the drain of the MOS transistor 77 the operating voltage Vcc is supplied via the resistor R11.

Als nächstes werden Betriebsarten bzw. Vorgänge des Leistungsgenerators 1A mit Bezug auf das Flussdiagramm, das in 7 dargestellt ist und das Schaltkreisdiagramm, welches in 6 dargestellt ist, beschrieben werden, wenn ein Lastabfall in dem Leistungsgenerator 1 auftritt.Next, operation modes of the power generator 1A with reference to the flowchart shown in FIG 7 is shown and the circuit diagram, which in 6 is shown when a load drop in the power generator 1 occurs.

Ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform ist die Ladeleitung 12 von der Batterie 9 bei dem Punkt K getrennt, so dass ein Lastabfall auftritt, während es beibehalten wird, dass die elektrischen Lasten 11 mit dem verbleibenden Teil der getrennten Ladeleitung 12 verbunden sind; der verbleibende Teil ist dem Leistungsgenerator 1 verbunden. Es wird angemerkt, dass Vorgänge in dem Gleichrichtermodul 41A für die U-Phasenwicklung repräsentativ nachstehend beschrieben werden, jedoch führen die Gleichrichtermodule 42A und 43A im Wesentlichen die gleichen Vorgänge wie die Vorgänge des Gleichrichtermoduls 41A aus.Similar to the first embodiment, the charging line 12 from the battery 9 at point K, so that a load dump occurs while keeping the electrical loads 11 with the remaining part of the separate charging line 12 are connected; the remaining part is the power generator 1 connected. It is noted that operations in the rectifier module 41A for the U-phase winding will be described below, however, the rectifier modules perform 42A and 43A essentially the same processes as the operations of the rectifier module 41A out.

So wie dies vorstehend beschrieben ist, führt der MOS-Controller 63A des Gleichrichtermoduls 61A die synchrone Gleichrichtung gemäß den entsprechenden geeigneten Timings durch, welche basierend auf der berechneten UPM des Rotors 2M bei Schritt 200 bestimmt werden. Im Detail steuert bei Schritt 200 der MOS-Controller 63A AN- und AUS-Vorgänge der FETs 100 und 101 und schaltet zyklisch den hohen Pegel und den niedrigen Pegel des Ansteuersignals S11, während:

(1) Die Niedrigspannungsbestimmungsvorrichtung 66A ein Ansteuersignal S21 mit dem niedrigen Pegel ausgibt,
(2) die Bestimmungsvorrichtung 73 der zweiten LD-Schutzvorrichtung 64B ein Ansteuersignal S22 mit dem niedrigen Pegel ausgibt.

As described above, the MOS controller performs 63A of the rectifier module 61A synchronous rectification according to the appropriate timings based on the calculated RPM of the rotor 2M at step 200 be determined. In detail controls at step 200 the MOS controller 63A ON and OFF operations of the FETs 100 and 101 and cyclically switches the high level and the low level of the drive signal S11 while:

(1) The low voltage determination device 66A outputs a drive signal S21 having the low level,
(2) the determination device 73 the second LD protection device 64B outputs a drive signal S22 having the low level.

Während das Ansteuersignal S22 mit dem niedrigen Pegel den FET 75 in dem AN-Zustand hält, schaltet das Ansteuersignal S11 den MOS-Transistor 74 zyklisch an und aus, wobei dadurch der zweite MOS-Transistor 61 zyklisch an- und ausgeschaltet wird.While the drive signal S22 with the low level the FET 75 holds in the ON state, the drive signal S11 switches the MOS transistor 74 cyclically on and off, thereby the second MOS transistor 61 cyclically switched on and off.

Es wird angemerkt, dass die Niedrigspannungsbestimmungsvorrichtung 66A bestimmt, ob die Ausgangsspannung Vb, die durch den Ausgangsspannungsdetektor 65 erfasst wird, niedriger als die zweite Schwellwertspannung V_LDL ist und diese gibt das Ansteuersignal S21 mit dem niedrigen Pegel aus, solange die Ausgangsspannung Vb niedriger als die zweite Schwellwertspannung V_LDL ist. Falls die Ausgangsspannung Vb niedriger oder höher als die zweite Schwellwertspannung V_LDL ist, dann gibt die Niedrigspannungsbestimmungsvorrichtung 66A das Ansteuersignal S21 mit dem hohen Pegel aus.It is noted that the low voltage determining device 66A determines whether the output voltage Vb, by the output voltage detector 65 is detected lower than the second threshold voltage V _LDL and outputs the drive signal S21 having the low level as long as the output voltage Vb is lower than the second threshold voltage V _LDL . If the output voltage Vb is lower or higher than the second threshold voltage V _LDL , then the low voltage determination device outputs 66A the drive signal S21 of the high level.

Die Bestimmungsvorrichtung 73 führt Vorgänge aus, die identisch zu den Vorgängen der verstrichene-Zeit-Messeinheit 76, der LD-Schutzvorrichtung 68 und der Stromstoßunterdrückungsvorrichtung 69 sind. Diese Vorgänge schalten den zweiten MOS-Transistor 61 aus, wenn eines der ersten und zweiten Stromstoßunterdrückungstimings eintritt, wobei auf diese Weise der Lastabfallschutz beendet wird.The determination device 73 performs operations that are identical to the operations of the elapsed-time measurement unit 76 , the LD protection device 68 and the surge suppression device 69 are. These processes switch the second MOS transistor 61 when any one of the first and second surge suppression timing occurs, thus ending the load dump protection.

Die Bestimmungsvorrichtung 73 steuert ebenso den AN/AUS-Zustand des MOS-Transistors 75, um dadurch das Senden des Ansteuersignals S11 von dem MOS-Controller 63A zu der zweiten LD-Schutzvorrichtung 164B über die ersten LD-Schutzvorrichtung 164A zu unterbinden, falls die Ausgangsspannung Vb derart abfällt, dass ein stabiler Betrieb basierend auf der Betriebsspannung Vdd nicht sichergestellt ist.The determination device 73 Also controls the ON / OFF state of the MOS transistor 75 to thereby transmit the drive signal S11 from the MOS controller 63A to the second LD protection device 164B over the first LD protection device 164A to inhibit if the output voltage Vb drops so that a stable operation based on the operating voltage Vdd is not ensured.

Während die synchrone Gleichrichtung durchgeführt wird, erfasst der Ausgangsspannungsdetektor 65 des Gleichrichtermoduls 41A die Ausgangsspannung Vb bei dem Ausgangsanschluss B bei Schritt 202. Dann bestimmt die Überspannungsbestimmungsvorrichtung 66, ob die Ausgangsspannung Vb, die von dem Ausgangsspannungsdetektor 65 erfasst wird, für die vorbestimmte Zeit bei Schritt 202 kontinuierlich höher als die erste Schwellwertspannung V_LDH ist.While the synchronous rectification is being performed, the output voltage detector detects 65 of the rectifier module 41A the output voltage Vb at the output terminal B at step 202 , Then, the overvoltage determination device determines 66 whether the output voltage Vb coming from the output voltage detector 65 is detected, for the predetermined time at step 202 is continuously higher than the first threshold voltage V _LDH .

Wenn bestimmt ist, dass die Ausgangsspannung Vb nicht kontinuierlich höher für die vorbestimmte Zeit als die erste Schwellwertspannung V_LDH ist, dann bestimmt die Überspannungsbestimmungsvorrichtung 66, dass die Ausgangsspannung Vb zuverlässig gleich oder niedriger als die erste Schwellwertspannung V_LDH ist, so dass die Überspannungsbestimmungsvorrichtung 66 bestimmt, dass keine Lastabfälle aufgetreten sind (NEIN bei Schritt 202). Dann führt der MOS-Controller 63A wiederholt die Vorgänge der Schritte 200 und 202 durch, um dadurch kontinuierlich die synchrone Gleichrichtung durchzuführen.If it is determined that the output voltage Vb is not continuously higher for the predetermined time than the first threshold voltage V _LDH , then the overvoltage determination device determines 66 in that the output voltage Vb is reliably equal to or lower than the first threshold voltage V _LDH , such that the overvoltage determining device 66 determines that no load drops have occurred (NO at step 202 ). Then leads the MOS controller 63A repeats the steps of the steps 200 and 202 to thereby continuously perform the synchronous rectification.

Andernfalls, wenn bestimmt ist, dass die Ausgangsspannung Vb kontinuierlich für die vorbestimmte Zeit höher als die erste Schwellwertspannung V_LDH ist, dann bestimmt die Überspannungsbestimmungsvorrichtung 66, dass die Ausgangsspannung Vb zuverlässig höher ist, als die erste Schwellwertspannung V_LDH (JA bei Schritt 202). So wie dies vorstehend beschrieben ist führt das Auftreten eines Lastabfalls aufgrund des Trennens der Ladeleitung 12 an dem Punkt K von der Batterie 9 während der Leistungsgenerator 1 beispielsweise die normalen Leistungserzeugungsbetriebe durchführt dazu, dass die Ausgangsspannung Vb temporär derart anwächst, dass diese höher ist, als die erste Schwellwertspannung V_LDH.Otherwise, if it is determined that the output voltage Vb is continuously higher than the first threshold voltage V _LDH for the predetermined time, then the overvoltage determining device determines 66 in that the output voltage Vb is reliably higher than the first threshold voltage V _LDH (YES in step 202 ). As described above, the occurrence of a load drop due to the disconnection of the charging line 12 at the point K of the battery 9 while the power generator 1 For example, the normal power generation operations cause the output voltage Vb to temporarily increase to be higher than the first threshold voltage V _LDH .

Dieser Fall verursacht, dass die Überspannungsbestimmungsvorrichtung 66 eine positive Bestimmung bei Schritt 202 durchführt. Dann gibt die Überspannungsbestimmungsvorrichtung 66 das Pulssignal an den MOS-Controller 63A, die Bestimmungsvorrichtung 73 und die Kommunikationseinheit 72 bei Schritt 202 aus.This case causes the overvoltage determination device 66 a positive determination at step 202 performs. Then, the overvoltage determination device outputs 66 the pulse signal to the MOS controller 63A , the determination device 73 and the communication unit 72 at step 202 out.

Dann steuert der MOS-Controller 63A das Ansteuersignal S11 mit dessen Pegel auf den hohen Pegel eingestellt derart, dass dadurch der zweite MOS-Transistor 61 angeschaltet wird, und dieser steuert die An- und Aus-Vorgänge der FETs 100 und 101 derart, dass der MOS-Transistor 60 in dem Moment ausgeschaltet wird, wenn bestimmt wird, dass die Ausgangsspannung Vb zuverlässig höher ist, als die erste Schwellwertspannung V_LDH bei Schritt 204, und dies in der gleichen Art und Weise wie der Betrieb bei Schritt 104.Then the MOS controller controls 63A the drive signal S11 having its level set to the high level such that thereby the second MOS transistor 61 is turned on, and this controls the on and off operations of the FETs 100 and 101 such that the MOS transistor 60 is turned off at the moment when it is determined that the output voltage Vb is reliably higher than the first threshold voltage V _LDH at step 204 and this in the same way as the operation at step 104 ,

Als Nächstes bestimmt die Niedrigspannungsbestimmungsvorrichtung 66A, ob die Ausgangsspannung Vb, die durch den Ausgangsspannungsdetektor 65 erfasst wird, welche die erste Schwellwertspannung V_LDH für die vorbestimmte Zeit überschritte hat, bei Schritt 206 niedriger wird als die zweite Schwellwertspannung V_LDL.Next, the low voltage determination device determines 66A , if she Output voltage Vb, by the output voltage detector 65 is detected, which has exceeded the first threshold voltage V _LDH for the predetermined time, at step 206 becomes lower than the second threshold voltage V _LDL .

Wenn bestimmt ist, dass die Ausgangsspannung Vb, welche die erste Schwellwertspannung V_LDH für die vorbestimmte Zeit überschritten hat, gleich oder höher als die zweite Schwellwertspannung V_LDL ist (NEIN bei Schritt 206), dann wiederholt die Niedrigspannungsbestimmungsvorrichtung 66A die Bestimmung bei Schritt 206, während das Ansteuersignal S21 mit dem niedrigen Pegel kontinuierlich abgegeben wird.When it is determined that the output voltage Vb that has exceeded the first threshold voltage V _LDH for the predetermined time is equal to or higher than the second threshold voltage V _LDL (NO at step 206 ), then the low voltage determination device repeats 66A the determination at step 206 while the drive signal S21 having the low level is continuously output.

Andernfalls, wenn bestimmt ist, dass die Ausgangsspannung Vb, welche die erste Schwellwertspannung V_LDH für die vorbestimmte Zeit überschritten hat, niedriger als die zweite Schwellwertspannung V_LDL wird (JA bei Schritt 206), dann schaltet die Niedrigspannungsbestimmungsvorrichtung 66A den Pegel des Ansteuersignals S21, das davon ausgegeben wird, von dem niedrigen Pegel bei Schritt 208 auf den hohen Pegel.Otherwise, when it is determined that the output voltage Vb that has exceeded the first threshold voltage V _LDH for the predetermined time becomes lower than the second threshold voltage V _LDL (YES at step 206 ), then the low voltage determining device switches 66A the level of the drive signal S21 output therefrom from the low level at step 208 to the high level.

Das Umschalten des Ansteuersignals S21 von dem niedrigen Pegel auf den hohen Pegel verursacht, dass die Bestimmungsvorrichtung 73 den Pegel des Ansteuersignals S22 von dem niedrigen Pegel auf den hohen Pegel in Schritt 208 umschaltet. Das Ansteuersignal S22 mit dem hohen Pegel verursacht, dass der MOS-Transistor 76 anschaltet, wobei dies darin resultiert, dass der MOS-Transistor 75 ausschaltet. Dies unterbricht das Senden des Ansteuersignals S11 von dem MOS-Controller 63A zu der zweiten LD-Schutzvorrichtung 164B über die erste LD-Schutzvorrichtung 164A. Das Ansteuersignal S22 mit dem hohen Pegel verursacht ebenso, dass der MOS-Transistor 77 anschaltet. Das Ansteuersignal S21 mit dem hohen Pegel führt dazu, dass der MOS-Transistor 122 anschaltet, so dass das Ansteuersignal S11 auf den niedrigen Pegel eingestellt ist. Dies verursacht, dass der Ausgang des ODER-Gatters 78 auf den hohen Pegel eingestellt ist. Der hohe Pegel des Ausgangs des ODER-Gatters 78 verursacht, dass der Ausgang des Inverters 79 auf den niedrigen Pegel eingestellt ist. Der Ausgang mit dem niedrigen Pegel des Inverters 79 verursacht, dass der MOS-Transistor ausschaltet. Der An-Zustand des MOS-Transistors 70 und der Aus-Zustand des MOS-Transistors 80 verursacht, dass der zweite MOS-Transistor 61 auf bzw. in dem An-Zustand basierend auf der Betriebsspannung Vcc beibehalten wird, die an dem Gate des zweiten MOS-Transistors 77 in Schritt 210 anliegt.Switching the drive signal S21 from the low level to the high level causes the determination device 73 the level of the drive signal S22 from the low level to the high level in step 208 switches. The high level drive signal S22 causes the MOS transistor 76 This results in that the MOS transistor 75 off. This interrupts the transmission of the drive signal S11 from the MOS controller 63A to the second LD protection device 164B over the first LD protection device 164A , The high-level drive signal S22 also causes the MOS transistor 77 turns. The high level drive signal S21 causes the MOS transistor 122 turns on, so that the drive signal S11 is set to the low level. This causes the output of the OR gate 78 is set to the high level. The high level of the output of the OR gate 78 causes the output of the inverter 79 is set to the low level. The output with the low level of the inverter 79 causes the MOS transistor to turn off. The on state of the MOS transistor 70 and the off state of the MOS transistor 80 that causes the second MOS transistor 61 is maintained in the on state based on the operating voltage Vcc applied to the gate of the second MOS transistor 77 in step 210 is applied.

Nachfolgend zu den Vorgängen bei Schritt 210 startet die Bestimmungsvorrichtung 73 die Messung der Zeit bei dem Moment, wenn durch die Bestimmungsvorrichtung 73 bestimmt ist, dass die Ausgangsspannung Vb, welche die erste Schwellwertspannung V_LDH zuverlässig überschritten hat, niedriger als die zweite Schwellwertspannung V_LDL wird, in anderen Worten, das Pulssignal S21 steigt in Schritt 211 an, wobei dieses von der Niedrigspannungsbestimmungsvorrichtung 66A eingegeben wird.Following the procedures in step 210 starts the determination device 73 the measurement of time at the moment when by the determining device 73 is determined that the output voltage Vb, which has exceeded the first threshold voltage V _LDH reliably, is lower than the second threshold voltage V _LDL , in other words, the pulse signal S21 increases in step 211 this is from the low voltage determining device 66A is entered.

In Schritt 212 bestimmt die Bestimmungsvorrichtung 73, ob die gemessene Zeit eine vorbestimmte verstrichene Zeit Ton 1 erreicht.In step 212 determines the determining device 73 whether the measured time reaches a predetermined elapsed time Ton 1.

Wenn bestimmt ist, dass die gemessene Zeit die vorbestimmte verstrichene Zeit Ton 1 nicht erreicht (NEIN bei Schritt 212), dann wiederholt die Bestimmungsvorrichtung 73 die Bestimmung bei Schritt 212, so dass das Pulssignal S21 mit dem hohen Pegel kontinuierlich zu der Bestimmungsvorrichtung 73 gesendet wird. Andernfalls, wenn bestimmt wird, dass die gemessene Zeit die vorbestimmte verstrichene Zeit Ton 1 erreicht (JA bei Schritt 212), dann führt die Bestimmungsvorrichtung 73 die folgenden Vorgänge bei Schritt 214 durch.When it is determined that the measured time does not reach the predetermined elapsed time Ton 1 (NO at step 212 ), then repeats the determining device 73 the determination at step 212 such that the high-level pulse signal S21 is continuously supplied to the determining device 73 is sent. Otherwise, when it is determined that the measured time reaches the predetermined elapsed time Ton 1 (YES at step 212 ), then the determination device leads 73 the following procedures at step 214 by.

Bei Schritt 214 wartet die Bestimmungsvorrichtung 73 auf die Ankunft des Stromstoßunterdrückungstimings. Genauer gesagt bestimmt die Bestimmungsvorrichtung 73, ob das Stromstoßunterdrückungstiming entsprechend der Source-Drain-Spannung des zweiten MOS-Transistors 61 und dem Strom bei Schritt 214 eintritt, der zwischen dem Drain und der Source des zweiten MOS-Transistors 61 fließt.At step 214 waits for the determining device 73 on the arrival of surge suppression timing. More specifically, the determining device determines 73 whether the surge suppression timing according to the source-drain voltage of the second MOS transistor 61 and the stream at step 214 occurring between the drain and the source of the second MOS transistor 61 flows.

Genauer gesagt bestimmt die Bestimmungsvorrichtung 73, ob eine der nachstehenden ersten und zweiten Bedingungen in Schritt 214 erfüllt ist:

(1) Die Source-Drain-Spannung ist eine Spannung, d. h., eine Rückwärtsspannung, die entgegengesetzt der Vorwärtsspannung der intrinsischen Diode 61A ist, und ein Wert des Stroms, der von dem Drain zu der Source des zweiten MOS-Transistors 61 fließt, ist gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Schwellwert,
(2) Die Source-Drain-Spannung ist die Vorwärtsspannung der intrinsischen Diode 61A, und der Strom fließt von dem Source zu dem Drain.

More specifically, the determining device determines 73 whether one of the following first and second conditions in step 214 is satisfied:

(1) The source-drain voltage is a voltage, ie, a reverse voltage, opposite to the forward voltage of the intrinsic diode 61A and a value of the current flowing from the drain to the source of the second MOS transistor 61 is equal to or less than a predetermined threshold,
(2) The source-drain voltage is the forward voltage of the intrinsic diode 61A , and the current flows from the source to the drain.

Wenn bestimmt wird, dass weder das erste Stromstoßunterdrückungstiming noch das zweite Stromstoßunterdrückungstiming eintritt (NEIN bei Schritt 214), dann wiederholt die Bestimmungsvorrichtung 73 die Bestimmung bei Schritt 214.When it is determined that neither the first surge suppression timing nor the second surge suppression timing occurs (NO at step S4) 214 ), then repeats the determining device 73 the determination at step 214 ,

Andernfalls, wenn bestimmt ist, dass eines der ersten und zweiten Stromstoßunterdrückungstimings eintritt (JA bei Schritt 214), dann schaltet die Bestimmungsvorrichtung 73 den Pegel des Ansteuersignals S22, was dazu eingegeben wird, von dem hohen Pegel auf den niedrigen Pegel bei Schritt 216.Otherwise, when it is determined that any one of the first and second surge suppression timing occurs (YES at step 214 ), then the determination device switches 73 the level of the Drive signal S22, which is input thereto, from the high level to the low level at step 216 ,

Das Umschalten des Ansteuersignals S22 von dem hohen Pegel auf den niedrigen Pegel verursacht, dass der Ausgang der ODER-Gatters 78 von dem hohen Pegel auf den niedrigen Pegel geschaltet wird. Der niedrige Pegel des Ausgangs des ODER-Gatters 78 führt dazu, dass der Ausgang des Inverters 79 auf den hohen Pegel eingestellt wird. Der hohe Pegel des Ausgangs des Inverters 79 führt dazu, dass der MOS-Transistor 80 angeschaltet wird. Der An-Zustand des MOS-Transistors 80 führt dazu, dass der zweite MOS-Transistor 61 von dem An-Zustand auf den Aus-Zustand umgeschaltet wird, und dies unabhängig von der Betriebsspannung Vcc bei Schritt 216. Das Ausschalten des zweiten MOS-Transistors 61 erzeugt nur einen geringen Stromstoß, da das Ausschalten bei dem ersten oder dem zweiten Stromstoßunterdrückungstiming ausgeführt wird.Switching the drive signal S22 from the high level to the low level causes the output of the OR gates 78 is switched from the high level to the low level. The low level of the output of the OR gate 78 causes the output of the inverter 79 is set to the high level. The high level of the output of the inverter 79 causes the MOS transistor 80 is turned on. The on state of the MOS transistor 80 causes the second MOS transistor 61 is switched from the on state to the off state, regardless of the operating voltage Vcc at step 216 , Turning off the second MOS transistor 61 generates only a small surge since the turn-off is performed at the first or second surge suppression timing.

Das Ausschalten des zweiten MOS-Transistors 61 während der erste MOS-Transistor 60 aus ist, verursacht, dass das Gleichrichtermodul 41A eine Diodengleichrichtung in einem Diodengleichrichtungsmodus bei Schritt 216 durchführt. Genauer gesagt richten bei Schritt 216 die Diodengleichrichtungen, die durch die jeweiligen Gleichrichtermodule 41A, 42A und 43A durchgeführt werden, die Dreiphasen-AC-Spannungen, die in den Dreiphasenstatorwicklungen 3 induziert werden, in eine DC-Spannung unter Verwendung der intrinsischen Dioden 60A und 61A bei Schritt 216 gleich.Turning off the second MOS transistor 61 while the first MOS transistor 60 is off, that causes the rectifier module 41A a diode rectification in a diode rectification mode at step 216 performs. Specifically, judge at step 216 the diode rectifications through the respective rectifier modules 41A . 42A and 43A be performed, the three-phase AC voltages in the three-phase stator windings 3 be induced into a DC voltage using the intrinsic diodes 60A and 61A at step 216 equal.

Nachfolgend auf die Vorgänge bei Schritt 216 bestimmt der MOS-Controller 63A, ob eine oder mehrere Synchrongleichrichtungsbedingungen, welche zum Schalten der Diodengleichrichtung für die Synchrongleichrichtung erforderlich sind, in Schritt 218 erfüllt sind. Beispielsweise beinhalten die Eine oder die mehreren Synchrongleichrichtungsbedingungen Bedingungen, die auf den Betriebszustand des Leistungsgenerators 1A bezogen sind.Following the procedures in step 216 determines the MOS controller 63A whether or not one or more synchronous rectification conditions required for switching the diode rectification for the synchronous rectification, in step 218 are fulfilled. For example, the one or more synchronous rectification conditions include conditions related to the operating state of the power generator 1A are related.

Wenn bestimmt ist, dass die eine oder mehrere Synchrongleichrichtungsbedingungen nicht erfüllt sind (NEIN bei Schritt 218), dann wiederholt der MOS-Controller 63A die Bestimmung bei Schritt 218, so dass die Diodengleichrichtungen bei bzw. in den Gleichrichtermodulen 41A bis 43A ausgeführt werden. Andernfalls, wenn bestimmt ist, dass die eine oder mehrere Synchrongleichrichtungsbedingungen erfüllt sind (JA bei Schritt 218), dann kehrt des MOS-Controller 63A zu Schritt 200 zurück, und führt die synchrone Gleichrichtung gemäß den entsprechenden geeigneten Timings durch, die basierend auf der berechneten UPM des Rotors 2M bei Schritt 200 bestimmt sind.When it is determined that the one or more synchronous rectification conditions are not satisfied (NO at step 218 ), then the MOS controller repeats 63A the determination at step 218 so that the diode rectifications at or in the rectifier modules 41A to 43A be executed. Otherwise, if it is determined that the one or more synchronous rectification conditions are satisfied (YES in step 218 ), then the MOS controller returns 63A to step 200 and performs the synchronous rectification according to the appropriate timings based on the calculated RPM of the rotor 2M at step 200 are determined.

Ähnlich der ersten Ausführungsform, um den rapiden Abfall der Ausgangsspannung Vb aufgrund des Auftretens eines Lastabfalls zu adressieren, ist jedes der Gleichrichtermodule 41A bis 43A des Leistungskonverters 1A derart konfiguriert, dass dieser das Ausschalten der angeschalteten zweiten MOS-Transistoren 61 vermeidet, bis eines der ersten und zweiten Stromstoßunterdrückungstimings eintritt, nachdem die verstrichene Zeit Ton abgelaufen ist, nachdem die Ausgangsspannung Vb, welche die erste Schwellwertspannung V_LDH überschritten hat, gleich oder kleiner als die erste Schwellwertspannung V_LDH geworden ist. Diese Konfiguration hält den zweiten MOS-Transistor 61 stabil in An-Zustand, bis eines der ersten und zweiten Stromstoßunterdrückungstimings eingetreten ist, wobei auf diese Weise ein Stromstoß aufgrund des Ausschaltens des zweiten MOS-Transistors 61 bei einem der ersten und zweiten Stromstoßunterdrückungstimings unterdrückt wird. Dies erreicht in ähnlicher Weise zur ersten Ausführungsform einen Vorteil des unmittelbaren Reduzierens einer Überspannung an dem Ausgang des Leistungsgenerators 1 aufgrund des Auftretens eines Lastabfalls während vermieden wird, dass der zweite MOS-Transistor 61 instabil tätig ist, wie z. B. ein Oszillieren oder ein Arbeiten in einem nicht gesättigten Zustand.Similar to the first embodiment, to address the rapid drop of the output voltage Vb due to the occurrence of a load drop, is each of the rectifier modules 41A to 43A of the power converter 1A configured to turn off the turned-on second MOS transistors 61 prevents until one of the first and second surge suppression timing occurs after the elapsed time Ton has elapsed after the output voltage Vb that has exceeded the first threshold voltage V _LDH has become equal to or smaller than the first threshold voltage V _LDH . This configuration holds the second MOS transistor 61 stable in on-state until one of the first and second surge suppression timing has occurred, thus, a surge due to the turn-off of the second MOS transistor 61 is suppressed at one of the first and second surge suppression timings. This achieves, in a similar manner to the first embodiment, an advantage of immediately reducing an overvoltage at the output of the power generator 1 due to the occurrence of a load drop while avoiding the second MOS transistor 61 is unstable, such as B. oscillating or working in a non-saturated state.

Zusätzlich beinhaltet jedes der Gleichrichtermodule 41A bis 43A den Spannungsbooster 62A, welcher die Betriebsspannung Vcc zum Ansteuern des ersten MOS-Transistors 60 erzeugt. Der Spannungsbooster 62A zum Ansteuern des ersten MOS-Transistors 60 dient ebenso als eine zweite Leistungsquelle, um die Betriebsspannung Vcc zu der zweiten LD-Schutzvorrichtung 164B zum Erhalten des zweiten MOS-Transistors 61 in dem An-Zustand zuzuführen, falls die Ausgangsspannung Vb derart bestimmt ist, dass diese zuverlässig höher als die zweite Schwellwertspannung V_LDH ist. Diese Konfiguration eliminiert zusätzliche Leistungsquellen zum Beibehalten des zweiten MOS-Transistors 61 in dem An-Zustand. Dies führt zu einer Vereinfachung der Struktur des Leistungsgenerators 1A und zu einer Vermeidung einer Erhöhung der Herstellungskosten des Leistungsgenerators 1A.In addition, each of the rectifier modules includes 41A to 43A the voltage booster 62A which the operating voltage Vcc for driving the first MOS transistor 60 generated. The voltage booster 62A for driving the first MOS transistor 60 Also serves as a second power source to supply the operating voltage Vcc to the second LD protection device 164B for obtaining the second MOS transistor 61 in the on state, if the output voltage Vb is determined to be reliably higher than the second threshold voltage V _LDH . This configuration eliminates additional power sources for maintaining the second MOS transistor 61 in the on state. This leads to a simplification of the structure of the power generator 1A and to avoid an increase in the manufacturing cost of the power generator 1A ,

Dritte AusführungsformThird embodiment

Der Leistungsgenerator 1B gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird nachstehend mit Bezug auf die 9 und 10 beschrieben werden.The power generator 1B According to the third embodiment of the present disclosure will be described below with reference to 9 and 10 to be discribed.

Die Struktur und/oder die Funktionen des Leistungsgenerators 1B gemäß der dritten Ausführungsform sind unterschiedlich zu denjenigen des Leistungsgenerators 1 gemäß der ersten Ausführungsform in den folgenden Punkten. So werden nachstehend die unterschiedlichen Punkte hauptsächlich beschrieben, und daher werden redundante Beschreibungen von ähnlichen Teilen zwischen den ersten und dritten Ausführungsformen weggelassen oder vereinfacht werden, wobei gleiche Bezugszeichen gleichen Teilen zugeordnet sind.The structure and / or functions of the power generator 1B according to the third embodiment are different from those of the power generator 1 according to the first embodiment in the following points. So below are the different points 10, and therefore redundant descriptions of similar parts between the first and third embodiments will be omitted or simplified, wherein like reference numerals are assigned to like parts.

Die Gleichrichtermodule 41 bis 43 der ersten Ausführungsform oder die Gleichrichtermodule 41A bis 43A der zweiten Ausführungsform führen gleichzeitig den Lastabfallschutz durch. Allerdings führen einige der Gleichrichtermodule 41B bis 43B des Leistungsgenerators 1B den Lastabfallschutz durch, und die verbleibenden Gleichrichtermodule führen kontinuierlich die Diodengleichrichtung durch.The rectifier modules 41 to 43 the first embodiment or the rectifier modules 41A to 43A In the second embodiment, load-dump protection is simultaneously performed. However, some of the rectifier modules perform 41B to 43B of the power generator 1B the load-dump protection, and the remaining rectifier modules continuously perform the diode rectification.

Genauer gesagt schaltet jedes der Gleichrichtermodule 42B und 43B den zweiten MOS-Transistor 61 an und hält den zweiten MOS-Transistor 61 in dem An-Zustand, bis eines der ersten und zweiten Stromstoßunterdrückungstimings eintritt, während das verbleibende Gleichrichtermodul 41B kontinuierlich die Diodengleichrichtung oder die synchrone Gleichrichtung durchführt. Diese Konfiguration führt dazu, dass die Ausgangsspannung Vb zyklisch basierend auf der Diodengleichrichtung oder der Synchrongleichrichtung ansteigt, und dass diese basierend auf dem Lastabfallschutz abfällt.More specifically, each of the rectifier modules switches 42B and 43B the second MOS transistor 61 and holds the second MOS transistor 61 in the on state until one of the first and second surge suppression timing occurs while the remaining rectifier module 41B continuously performs the diode rectification or the synchronous rectification. This configuration causes the output voltage Vb to increase cyclically based on the diode rectification or the synchronous rectification, and it decreases based on the load-dump protection.

Im Detail ist jedes der Gleichrichtermodule 42B und 43B derart konfiguriert, dass dieses die Zeitlänge t1 von jedem Zyklus einer korrespondierenden Phasenspannung Vv oder Vw misst (siehe 9). Falls ein Lastabfall auftritt, ist jedes der Gleichrichtermodule 42B und 43B derart konfiguriert, dass dieses bestimmt, ob die Ausgangsspannung Vb für zumindest die Zeitlänge t1 gleich oder niedriger als die zweite Schwellwertspannung V_LDL gewesen ist; die Zeitlänge t1 wurde daher gemessen, bevor der Lastabfall aufgetreten ist. Wenn bestimmt ist, dass die Ausgangsspannung Vb gleich oder kleiner als die zweite Schwellwertspannung V_LDL für zumindest die Zeitlänge t1 gewesen ist, dann ist jedes der Gleichrichtermodule 42B und 43B derart konfiguriert, dass dieses den zweiten MOS-Transistor 61 ausschaltet, wobei auf diese Weise der Lastabfallschutz beendet wird (siehe 9).In detail, each of the rectifier modules 42B and 43B configured to measure the time length t1 of each cycle of a corresponding phase voltage Vv or Vw (see 9 ). If a load dump occurs, each of the rectifier modules 42B and 43B configured to determine whether the output voltage Vb has been equal to or lower than the second threshold voltage V _LDL for at least the time length t1; the time length t1 was therefore measured before the load drop occurred. When it is determined that the output voltage Vb has been equal to or smaller than the second threshold voltage V _LDL for at least the time length t1, then each of the rectifier modules is 42B and 43B configured to be the second MOS transistor 61 turns off, thus ending the load dump protection (see 9 ).

10 stellt schematisch ein Beispiel der Struktur für jedes Gleichrichtermodul 42B und 43B gemäß der dritten Ausführungsform dar. Es wird angemerkt, dass das Gleichrichtermodul 41B solchermaßen konfiguriert ist, dass die ersten und zweiten LD-Schutzvorrichtungen 64A und 64B aus der Struktur des Gleichrichtermoduls 41 eliminiert worden ist, wobei diese in 2 dargestellt sind. Mit Ausnahme dieses Punktes ist die Struktur des Gleichrichtermoduls 41B im Wesentlichen gleich zu der des Gleichrichtermoduls 41, so dass Beschreibungen der Struktur des Gleichrichtermoduls 41B weggelassen werden. 10 schematically illustrates an example of the structure for each rectifier module 42B and 43B according to the third embodiment. It is noted that the rectifier module 41B is configured such that the first and second LD protection devices 64A and 64B from the structure of the rectifier module 41 has been eliminated, these in 2 are shown. Except for this point, the structure of the rectifier module 41B substantially equal to that of the rectifier module 41 , so that descriptions of the structure of the rectifier module 41B be omitted.

Bezug nehmend auf 10 beinhaltet das Gleichrichtermodul 42B eine erste LD-Schutzvorrichtung 264A anstelle der ersten LD-Schutzvorrichtung 64A, welche in 2 dargestellt ist, und dieses beinhaltet weiter eine zweite LD-Schutzvorrichtung 264B anstelle der zweiten LD-Schutzvorrichtung 264B, die in 2 dargestellt ist.Referring to 10 includes the rectifier module 42B a first LD protection device 264A instead of the first LD protection device 64A , what a 2 is shown, and this further includes a second LD protection device 264B instead of the second LD protection device 264B , in the 2 is shown.

Die erste LD-Schutzvorrichtung 264A dient als eine Bestimmungsvorrichtung, und diese weist im Wesentlichen eine identische Struktur zu der der LD-Schutzvorrichtung LD 64A auf. Im Detail wird der Ausgang des Ausgangsspannungsdetektors 65 zu sowohl der Überspannungsbestimmungsvorrichtung 66 als auch der zweiten LD-Schutzvorrichtung 264B eingegeben. Die zweite LD-Schutzvorrichtung 264B unterscheidet sich von der zweiten LD-Schutzvorrichtung 64B darin, dass die Verstrichene-Zeit-Messeinheit 67 mit einer Niedrigspannungsbestimmungsvorrichtung 66B ersetzt ist. Der MOS-Controller 63 und die zweite LD-Schutzvorrichtung 264B dienen beispielsweise als ein Schaltschaltkreis zum Steuern von An- und Aus-Betrieben bzw. Vorgängen des zweiten MOS-Transistors 61.The first LD protection device 264A serves as a determination device, and has substantially identical structure to that of the LD protection device LD 64A on. In detail, the output of the output voltage detector 65 to both the overvoltage determination device 66 as well as the second LD protection device 264B entered. The second LD protection device 264B differs from the second LD protection device 64B in that the elapsed time measurement unit 67 with a low voltage determining device 66B is replaced. The MOS controller 63 and the second LD protection device 264B serve, for example, as a switching circuit for controlling on and off operations of the second MOS transistor 61 ,

Genauer gesagt ist die Niedrigspannungsbestimmungsvorrichtung 66B operativ mit dem Ausgangsspannungsdetektor 65, einer LD-Schutzbestimmungsvorrichtung 68A und der Stromstoßunterdrückungsvorrichtung 69 verbunden. Beispielsweise misst die LD-Schutzbestimmungsvorrichtung 68A, welche mit der V-Phasenwicklung über den Anschluss P verbunden ist, oder der MOS-Controller 63 die Zeitlänge t1 von jedem Zyklus einer entsprechenden Phasenspannung, das heißt, die V-Phasenspannung Vv, und gibt die gemessene Zeitlänge t1 von jedem Zyklus der V-Phasenspannung Vv in die Niedrigspannungsbestimmungsvorrichtung 66B ein. Die Niedrigspannungsbestimmungsvorrichtung 66B bestimmt, ob die Ausgangsspannung Vb, welche von dem Ausgangsspannungsdetektor 65 gesendet wurde, kleiner oder gleich wie die zweite Schwellwertspannung V_LDL für zumindest die Zeitlänge t1 gewesen ist, welche von der LD-Schutzbestimmungsvorrichtung 68A oder dem MOS-Controller 63 eingegeben wird.More specifically, the low voltage determination device is 66B operationally with the output voltage detector 65 , an LD protection determination device 68A and the surge suppression device 69 connected. For example, the LD protection determination device measures 68A which is connected to the V-phase winding via the terminal P, or the MOS controller 63 the time length t1 of each cycle of a corresponding phase voltage, that is, the V-phase voltage Vv, and outputs the measured time length t1 of each cycle of the V-phase voltage Vv to the low voltage determining device 66B one. The low voltage determination device 66B determines whether the output voltage Vb, which of the output voltage detector 65 has been less than or equal to the second threshold voltage V _LDL for at least the time length t1, which has been determined by the LD protection determining device 68A or the MOS controller 63 is entered.

Wenn bestimmt ist, dass die Ausgangsspannung Vb, welche von dem Ausgangsspannungsdetektor 65 gesendet wird, kleiner oder gleich als die zweite Schwellwertspannung V_LDL für zumindest die Zeitlänge t1 gewesen ist, dann gibt die Niedrigspannungsbestimmungsvorrichtung 66B ein Zählendesignal, welches indikativ für den Abschluss der vorbestimmten verstrichenen Zeit ist, an die LD-Schutzbestimmungsvorrichtung 68 und die Stromstoßunterdrückungsbestimmungsvorrichtung 69 aus.When it is determined that the output voltage Vb, which from the output voltage detector 65 is sent less than or equal to the second threshold voltage V _LDL for at least the time length t1, then the low voltage determining device outputs 66B a count end signal indicative of completion of the predetermined elapsed time to the LD protection determination device 68 and the surge suppression determining device 69 out.

Wenn das Zählendesignal davon von der Niedrigspannungsbestimmungsvorrichtung 66B eingegeben wird, dann bestimmt die Stromstoßunterdrückungsbestimmungsvorrichtung 69, wann der zweite MOS-Transistor 61 von An nach Aus geschaltet wird, wobei dadurch der Lastabfallschutz mit einem geringen oder einem reduzierten Stromstoß basierend auf dem Schalten beendet wird, d. h., es wird der zweite MOS-Transistor 61 gemäß einer Spannung abgeschaltet, d. h., einer Source-Drain-Spannung quer über dem zweiten MOS-Transistor 61 und einem Strom, welcher zwischen dem ersten und zweiten MOS-Transistoren 61 und 60 über deren Verbindungspunkt fließt.When the count end signal thereof from the low voltage determination device 66B is input, then determines the surge suppression determining device 69 when the second MOS transistor 61 is switched from on to off, thereby terminating the load dump protection with a small or a reduced rush current based on the switching, that is, it becomes the second MOS transistor 61 turned off in accordance with a voltage, ie, a source-drain voltage across the second MOS transistor 61 and a current which is between the first and second MOS transistors 61 and 60 flows over the connection point.

Andere Vorgänge des Gleichrichtermoduls 42B sind im Wesentlichen identisch mit denjenigen des Gleichrichtermoduls 42. Die Vorgänge des Gleichrichtermoduls 43B sind im Wesentlichen gleich zu denjenigen des Gleichrichtermoduls 42B.Other operations of the rectifier module 42B are substantially identical to those of the rectifier module 42 , The operations of the rectifier module 43B are substantially equal to those of the rectifier module 42B ,

So wie dies vorstehend beschrieben ist, um den rapiden Abfall der Ausgangsspannung Vb aufgrund des Auftretens eines Lastabfalls zu adressieren, ist jedes der Gleichrichtermodule 42B und 43B des Leistungskonverters 1B derart konfiguriert, dass dieser das Ausschalten des angeschalteten zweiten MOS-Transistors 61 vermeidet, bis eines der ersten und zweiten Stromstoßunterdrückungstimings eingetreten ist, nachdem die Ausgangsspannung Vb, welche die erste Schwellwertspannung V_LDH überschritten hat, kleiner oder gleich als die zweite Schwellwertspannung V_LDH für zumindest die Zeitlänge t1 gewesen ist, was einem Zyklus einer entsprechenden Phasenspannung entspricht. Diese Konfiguration hält den zweiten MOS-Transistor 61 stabil in dem An-Zustand, bis eines der ersten und zweiten Stromstoßunterdrückungstimings eintritt, wobei auf diese Weise ein Stromstoß aufgrund des Ausschaltens des zweiten MOS-Transistors 61 bei einem der ersten und zweiten Stromstoßunterdrückungstimings vermieden wird. Dies erzielt, ähnlich zur ersten Ausführungsform, einen Vorteil des unmittelbaren Reduzierens einer Überspannung bei dem Ausgang des Leistungsgenerators 1B aufgrund des Auftretens eines Lastabfalls, während vermieden wird, dass der zweite MOS-Transistor 61 instabil tätig ist, wobei darunter ein Oszillieren oder ein Arbeiten in einem nicht gesättigten Zustand zu verstehen ist.As described above, in order to address the rapid drop of the output voltage Vb due to the occurrence of a load drop, each of the rectifier modules is 42B and 43B of the power converter 1B configured to turn off the turned-on second MOS transistor 61 prevents until one of the first and second surge suppression timings has occurred after the output voltage Vb exceeding the first threshold voltage V _LDH has been less than or equal to the second threshold voltage V _LDH for at least the time length t1, which corresponds to one cycle of a corresponding phase voltage , This configuration holds the second MOS transistor 61 stable in the on state until one of the first and second surge suppression timing occurs, thus, a surge due to the turning off of the second MOS transistor 61 is avoided in one of the first and second surge suppression timings. This achieves, like the first embodiment, an advantage of immediately reducing an overvoltage at the output of the power generator 1B due to the occurrence of a load drop while avoiding the second MOS transistor 61 is unstable, which means oscillating or working in a non-saturated state.

Zusätzlich ist der Leistungsgenerator 1B derart konfiguriert, dass dieser kontinuierlich Leistungserzeugungsvorgänge unter Verwendung der Diodengleichrichtung durchführt, sogar falls ein Lastabfall aufgetreten ist, und dies zusätzlich zu der Struktur des Leistungsgenerators 1. Diese Konfiguration erlaubt es, einer Leistungsquelle zum Beibehalten des zweiten MOS-Transistors 61 in dem An-Zustand die Ausgangsleistung Vb zuverlässig sicherzustellen. Diese Konfiguration reduziert ebenso die wiederholte Anzahl von Kurzschlüssen der Statorwicklungen 3 und die wiederholte Anzahl des Ausschaltens des zweiten MOS-Transistors 61 bei einem des ersten und zweiten Stromstoßunterdrückungstimings. Dies führt zu einer Reduzierung der Aufnahme bzw. des Speicherns des Stresses durch den Stromstoß, der durch das Wiederholen der Kurzschlüsse der Statorwicklungen 3 verursacht wird, und der durch die Wiederholungen der Ausschaltvorgänge des zweiten MOS-Transistors 61 verursacht wird.In addition, the power generator 1B is configured to continuously perform power generation operations using the diode rectification even if a load drop has occurred, in addition to the structure of the power generator 1 , This configuration allows a power source to maintain the second MOS transistor 61 in the on state, reliably ensuring the output power Vb. This configuration also reduces the repeated number of short circuits of the stator windings 3 and the repeated number of turn-off of the second MOS transistor 61 at one of the first and second surge suppression timings. This results in a reduction of the absorption of the stress by the current surge, by repeating the short circuits of the stator windings 3 caused by the repetitions of the turn-off operations of the second MOS transistor 61 is caused.

Vierte AusführungsformFourth embodiment

Ein Leistungsgenerator gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird nachstehend mit Bezug auf 11 beschrieben werden.A power generator according to the fourth embodiment of the present disclosure will be described below with reference to FIG 11 to be discribed.

Die Struktur und/oder Funktionen des Leistungsgenerators gemäß der vierten Ausführungsform sind unterschiedlich zu denjenigen des Leistungsgenerators 1B gemäß der dritten Ausführungsform in den folgenden Punkten. So werden hauptsachlich die unterschiedlichen Punkte nachstehend beschrieben werden, und daher werden redundante Beschreibungen von ähnlichen Teilen zwischen der dritten und vierten Ausführungsform weggelassen oder vereinfacht werden, wobei gleichen Teilen gleiche Bezugszeichen zugeordnet sind.The structure and / or functions of the power generator according to the fourth embodiment are different from those of the power generator 1B according to the third embodiment in the following points. Thus, mainly, the different points will be described below, and therefore redundant descriptions of similar parts between the third and fourth embodiments will be omitted or simplified, wherein like parts are assigned like reference numerals.

Die Gleichrichtermodule 41 bis 43 der vierten Ausführungsform sind derart konfiguriert, dass diese individuell den Lastabfallschutz durchführen, und dass diese den Lastabfallschutz bei unterschiedlichen Timings beenden.The rectifier modules 41 to 43 The fourth embodiment is configured to individually perform the load-drop protection, and to end the load-dump protection at different timings.

Beispielsweise beinhaltet nur das Gleichrichtermodul 41 gemäß der vierten Ausführungsform eine Funktion von:

(1) Messen der Zeitlänge t1 von jedem Zyklus einer entsprechenden Phasenspannung, d. h., der U-Phasenspannung Vu,
(2) Bestimmen, ob die Ausgangsspannung Vb für zumindest die Zeitlänge t1 gleich oder kleiner als die zweite Schwellwertspannung V_LDL gewesen ist.

For example, only the rectifier module is included 41 according to the fourth embodiment, a function of:

(1) measuring the time length t1 of each cycle of a corresponding phase voltage, ie, the U-phase voltage Vu,
(2) Determine whether the output voltage Vb has been equal to or less than the second threshold voltage V _LDL for at least the time length t1.

Das heißt, das Gleichrichtermodul 41 ist derart konfiguriert, dass dieses den zweiten MOS-Transistor 61 ausschaltet, um den Lastabfallschutz zu beenden, wenn eines der ersten und zweiten Stromstoßunterdrückungstimings eingetreten ist, nachdem bestimmt ist, dass die Ausgangsspannung Vb für zumindest die Zeitlänge t1 gleich oder kleiner als die zweite Schwellwertspannung V_LDL gewesen ist. Dies führt dazu, dass das Gleichrichtermodul 41 in den Synchrongleichrichtungsmodus über den Diodengleichrichtungsmodus zurückkehrt. Die Struktur des Gleichrichtermoduls 41 gemäß der vierten Ausführungsform ist im Wesentlichen identisch mit der Struktur des Gleichrichtermoduls 42B, welches in 10 dargestellt ist. Das heißt, die Niedrigspannungsbestimmungsvorrichtung 66B führt die Bestimmung aus, ob die Ausgangsspannung Vb für zumindest die Zeitlänge t1 gleich oder niedriger als die zweite Schwellwertspannung V_LDL gewesen ist. Die Synchrongleichrichtung über die Diodengleichrichtung, welche durch das Gleichrichtermodul 41 ausgeführt wird, erhöht zyklisch die Ausgangsspannung Vb, während der Lastabfallschutz durch die Gleichrichtermodule 42 und 43 zyklisch die erhöhte Ausgangsspannung Vb verringert (siehe 11).That is, the rectifier module 41 is configured to be the second MOS transistor 61 turns off to terminate the load dump protection when one of the first and second surge suppression timings has occurred after it is determined that the output voltage Vb has been equal to or less than the second threshold voltage V _LDL for at least the time length t1. This causes the rectifier module 41 returns to the synchronous rectification mode via the diode rectification mode. The structure of the rectifier module 41 according to the fourth embodiment is substantially identical to the structure of the rectifier module 42B which is in 10 is shown. That is, the Low voltage determining device 66B The determination is made as to whether the output voltage Vb has been equal to or lower than the second threshold voltage V _LDL for at least the time length t1. The synchronous rectification via the diode rectification, which through the rectifier module 41 is executed, cyclically increases the output voltage Vb, while the load-drop protection by the rectifier modules 42 and 43 cyclically reduces the increased output voltage Vb (see 11 ).

Wenn bestimmt ist, dass die Ausgangsspannung Vb gleich oder kleiner für zumindest die Zeitlänge t1 als die zweite Schwellwertspannung V_LDL gewesen ist, dann sendet das Gleichrichtermodul 41 zu dem Gleichrichtermodul 42 eine Instruktion den Lastabfallschutz zu beenden, und die Diodengleichrichtung oder die Synchrongleichrichtung neu zu starten.If it is determined that the output voltage Vb has been equal to or smaller than the second threshold voltage V _LDL for at least the time length t1, then the rectifier module transmits 41 to the rectifier module 42 an instruction to terminate the load dump protection and to restart the diode rectification or the synchronous rectification.

Beispielsweise verursacht das Gleichrichtermodul 41, dass die Kommunikationseinheit 72 das Potential bei dem Kommunikationsanschluss C auf ein Massepotential setzt (siehe Kommunikationsanschluss C). Dann gibt das Gleichrichtermodul 41 zu dem Gleichrichtermodul 42 für die V-Phasenwicklung ein Pulsspannungssignal in Synchronisierung mit einem des ersten und des zweiten Stromstoßunterdrückungstimings aus; die Pulsbreite des Pulsspannungssignals ist auf den sechsten Teil der Zeitlänge t1 von einem Zyklus der entsprechenden U-Phasenspannung Vu eingestellt (siehe Zeit ta20 in 11).For example, the rectifier module causes 41 that the communication unit 72 the potential at the communication terminal C is set to a ground potential (see communication terminal C). Then there is the rectifier module 41 to the rectifier module 42 for the V-phase winding, a pulse voltage signal in synchronization with one of the first and second surge suppression timing; the pulse width of the pulse voltage signal is set to the sixth part of the time length t1 of one cycle of the corresponding U-phase voltage Vu (see time ta20 in FIG 11 ).

Wenn das Pulsspannungssignal über den Kommunikationsanschluss C empfangen wird, dann schaltet das Gleichrichtermodul 42 den angeschalteten zweiten MOS-Transistor 61 aus, um den Lastabfallschutz zu beenden, nachdem bestimmt ist, dass eines der ersten und der zweiten Stromstoßunterdrückungstimings eingetreten ist. Dies führt dazu, dass das Gleichrichtermodul 42 dessen Betriebsmodus zu dem Synchrongleichrichtermodus von dem Lastabfallschutzmodus ändert. Die Struktur des Gleichrichtermoduls 42 gemäß der vierten Ausführungsform ist im Wesentlichen identisch mit der Struktur des Gleichrichtermoduls 42B, welches in 10 dargestellt ist, mit der Ausnahme, dass die Niedrigspannungsbestimmungsvorrichtung 66B weggelassen wurde, da ein Vergleich zwischen der Ausgangsspannung Vb und der zweiten Schwellwertspannung V_LDL nicht benötigt ist.When the pulse voltage signal is received via the communication terminal C, then the rectifier module switches 42 the turned-on second MOS transistor 61 to terminate the load dump protection after it is determined that one of the first and second surge suppression timing has occurred. This causes the rectifier module 42 whose operating mode changes to the synchronous rectifier mode from the load-dump protection mode. The structure of the rectifier module 42 according to the fourth embodiment is substantially identical to the structure of the rectifier module 42B which is in 10 is shown, with the exception that the low-voltage determining device 66B was omitted because a comparison between the output voltage Vb and the second threshold voltage V _{LDL is} not needed.

Die Synchrongleichrichtung, welche durch jedes der Gleichrichtermodule 41 und 42 durchgeführt wird, erhöht zyklisch die Ausgangsspannung Vb, während der Lastabfallschutz durch das Gleichrichtermodul 43 zyklisch die erhöhte Ausgangsspannung Vb verringert.The synchronous rectification provided by each of the rectifier modules 41 and 42 is cyclically increased, the output voltage Vb, while the load protection protection by the rectifier module 43 cyclically reduces the increased output voltage Vb.

Wenn bestimmt ist, dass die Ausgangsspannung Vb für zumindest die Zeitlänge t1 gleich oder niedriger als die zweite Schwellwertspannung V_LDL ist, dann sendet das Gleichrichtermodul 41 wieder zu dem Gleichrichtermodul 43 eine Instruktion, den Lastabfallschutz zu beenden, und die Diodengleichrichtung oder die Synchrongleichrichtung neu zu starten.When it is determined that the output voltage Vb is equal to or lower than the second threshold voltage V _LDL for at least the time length t1, then the rectifier module transmits 41 back to the rectifier module 43 an instruction to terminate the load dump protection and to restart the diode rectification or the synchronous rectification.

Beispielsweise gibt das Gleichrichtermodul 41 zu dem Gleichrichtermodul 43 für die W-Phasenwicklung ein Pulsspannungssignal in Synchronisation mit einem der ersten und der zweiten Stromstoßunterdrückungstimings aus; die Pulsbreite des Pulsspannungssignals ist auf zwei Sechstel der Zeitlänge t1 von einem Zyklus der entsprechenden U-Phasenspannung Vu eingestellt.For example, there is the rectifier module 41 to the rectifier module 43 for the W-phase winding, a pulse voltage signal in synchronization with one of the first and second surge suppression timings; the pulse width of the pulse voltage signal is set to two-sixths of the time length t1 of one cycle of the corresponding U-phase voltage Vu.

Wenn das Pulsspannungssignal über den Kommunikationsanschluss C empfangen wird, dann schaltet das Gleichrichtermodul 43 den angeschalteten zweiten MOS-Transistor 61 aus, um den Lastabfallschutz zu beenden, nachdem bestimmt ist, dass eines der ersten und der zweiten Stromstoßunterdrückungstimings eingetreten ist. Dies führt dazu, dass das Gleichrichtermodul 43 dessen Betriebsmodus auf den Synchrongleichrichtungsmodus von dem Lastabfallschutzmodus ändert. Die Struktur des Gleichrichtermoduls 43 gemäß der vierten Ausführungsform ist im Wesentlichen gleich zu der Struktur des Gleichrichtermoduls 43B, welches in 10 dargestellt ist, mit der Ausnahme, dass die Niedrigspannungsbestimmungsvorrichtung 66B weggelassen worden ist, da ein Vergleich zwischen der Ausgangsspannung Vb und der zweiten Schwellwertspannung V_LDL nicht benötigt wird.When the pulse voltage signal is received via the communication terminal C, then the rectifier module switches 43 the turned-on second MOS transistor 61 to terminate the load dump protection after it is determined that one of the first and second surge suppression timing has occurred. This causes the rectifier module 43 whose operating mode changes to the synchronous rectification mode from the load-dump protection mode. The structure of the rectifier module 43 according to the fourth embodiment is substantially equal to the structure of the rectifier module 43B which is in 10 is shown, with the exception that the low-voltage determining device 66B has been omitted, since a comparison between the output voltage Vb and the second threshold voltage V _{LDL is} not needed.

So wie dies vorstehend beschrieben ist, ist der Leistungsgenerator gemäß der vierten Ausführungsform derart konfiguriert, dass dieser sukzessiv den Lastabfallschutz für die eigenen bzw. individuellen dreiphasigen Statorwicklungen 3 beendet, und dies zusätzlich zu der Struktur des Leistungsgenerators 1B gemäß der dritten Ausführungsform. Diese Konfiguration reduziert zusätzlich schnelle Variationen in der Ausgangsspannung Vb, wobei auf diese Weise die Anzahl des Auftretens von Stromstößen reduziert wird.As described above, the power generator according to the fourth embodiment is configured to successively provide the load-dump protection for the own three-phase stator windings 3 terminated, and this in addition to the structure of the power generator 1B according to the third embodiment. This configuration additionally reduces rapid variations in the output voltage Vb, thus reducing the number of times of current surges.

Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die vorstehend erwähnten Ausführungsformen beschränkt, und diese kann im Umfang der vorliegenden Offenbarung modifiziert werden.The present disclosure is not limited to the aforementioned embodiments, and may be modified within the scope of the present disclosure.

Jeder der Leistungsgeneratoren gemäß der ersten bis zur vierten Ausführungsform ist mit einem einzelnen Satz von Statorwicklungen 3 vorgesehen, und diese sind mit einem einzelnen Satz von Gleichrichtermodulen für die jeweiligen Statorwicklungen 3 vorgesehen, jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt. Im Detail kann jeder der Leistungsgeneratoren gemäß den ersten bis vierten Ausführungsformen mit zumindest zwei Sätzen von Statorwicklungen 3 und entsprechenden zumindest zwei Sätzen von Gleichrichtermodulen vorgesehen sein; die Gleichrichtermodule von jedem der zumindest zwei Sätzen sind für die Statorwicklungen 3 eines entsprechenden der zumindest zwei Sätzen vorgesehen.Each of the power generators according to the first to fourth embodiments is a single set of stator windings 3 are provided, and these are with a single set of rectifier modules for the respective stator windings 3 however, the present disclosure is not limited thereto. In detail, each of the power generators according to the first to fourth embodiments may be provided with at least two sets of stator windings 3 and corresponding at least two sets of rectifier modules may be provided; the rectifier modules of each of the at least two sets are for the stator windings 3 a corresponding one of the at least two sentences provided.

Die ersten bis vierten Ausführungsformen verwenden die dreiphasigen Statorwicklungen 3, welche als Stern verbunden sind, jedoch können diese auch eine einphasige Statorwicklung, Mehrphasenstatorwicklungen, Multiphasenstatorwicklungen in Deltaverbindung, oder Stern-Delta-verbundene Mehrphasenstatorwicklungen verwenden.The first to fourth embodiments use the three-phase stator windings 3 which are connected as a star, however, they may also use a single-phase stator winding, multi-phase stator windings, delta-connected multi-phase stator windings, or star-delta connected multi-phase stator windings.

Jede der ersten bis vierten Ausführungsformen schaltet den zweiten MOS-Transistor 61 an, um den Lastabfallschutz durchzuführen, jedoch können diese auch den ersten MOS-Transistor 60 anschalten, um den Lastabfallschutz durchzuführen.Each of the first to fourth embodiments switches the second MOS transistor 61 to perform the load-dump protection, however, these may also be the first MOS transistor 60 switch on to perform the load protection.

Jedes der Gleichrichtermodule gemäß den ersten bis vierten Ausführungsformen können einen Halbbrückenschaltkreis verwenden, welcher aus einer Diode als ein Gleichrichtelement des oberen Zweigs anstelle des MOS-Transistors 60 des oberen Zweigs verwendet wird, wobei der MOS-Transistor 61 des unteren Zweigs als ein Schalter dient, oder können diese einen Halbbrückenschaltkreis verwenden, welcher aus dem MOS-Transistor 60 des oberen Zweigs gebildet wird, welcher als ein Schalter dient, und welcher zudem aus einer Diode gebildet wird, der als ein Gleichrichtelement des unteren Zweigs anstelle des MOS-Transistors 61 des unteren Zweigs dient. Das heißt, dass das es für jedes der Gleichrichtermodule gemäß den ersten bis vierten Ausführungsformen ausreichend ist, zumindest einen Schalter vorzusehen.Each of the rectifier modules according to the first to fourth embodiments may use a half-bridge circuit which comprises a diode as a rectifying element of the upper arm instead of the MOS transistor 60 of the upper branch is used, the MOS transistor 61 of the lower branch serves as a switch, or they may use a half-bridge circuit consisting of the MOS transistor 60 of the upper arm which serves as a switch and which is further formed of a diode serving as a rectifying element of the lower arm instead of the MOS transistor 61 of the lower branch is used. That is, for each of the rectifier modules according to the first to fourth embodiments, it is sufficient to provide at least one switch.

Der Leistungsgenerator gemäß jeder der ersten bis vierten Ausführungsformen dient als ein Leistungsgenerator, um dreiphasige AC-Spannungen unter Verwendung der Gleichrichtermodule gleichzurichten, jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt. Genauer gesagt kann der Leistungsgenerator gemäß einer Modifikation von jeder Ausführungsform derart konfiguriert sein, dass dieser An- und Aus-Vorgänge von den ersten und zwei MOS-Transistoren 60 und 61 der jeweiligen Gleichrichtermodule derart steuert, dass dieser als ein Motor eines Beispiels einer drehenden elektrischen Maschine dient. Die An- und Aus-Vorgänge der ersten und zweiten MOS-Transistoren 60 und 61 der jeweiligen Gleichrichtermodule invertieren eine DC-Spannung, welche von der Batterie 9 zugeführt wird, in dreiphasige AC-Spannungen, und legen die dreiphasigen AC-Spannungen an die dreiphasigen Statorwicklungen 3 an, wobei auf diese Weise der Rotor 2M basierend auf einem drehenden magnetischen Feld gedreht wird, die in den dreiphasigen Statorwicklungen 3 gemäß den dreiphasigen AC-Spannungen induziert werden.The power generator according to each of the first to fourth embodiments serves as a power generator to rectify three-phase AC voltages using the rectifier modules, but the present disclosure is not limited thereto. More specifically, according to a modification of each embodiment, the power generator may be configured such that these on and off operations from the first and two MOS transistors 60 and 61 controls the respective rectifier modules so that it serves as a motor of an example of a rotary electric machine. The on and off operations of the first and second MOS transistors 60 and 61 The respective rectifier modules invert a DC voltage which is supplied by the battery 9 is fed into three-phase AC voltages, and apply the three-phase AC voltages to the three-phase stator windings 3 on, in this way the rotor 2M is rotated based on a rotating magnetic field in the three-phase stator windings 3 be induced according to the three-phase AC voltages.

Der Leistungsgenerator gemäß jeder der ersten bis vierten Ausführungsformen ist als ein dreiphasiger Leistungsgenerator konfiguriert, welcher aus dreiphasigen Gleichrichtermodulen für die dreiphasigen Statorwicklungen gebildet wird, jedoch kann dieser als ein Mehrphasenleistungsgenerator konfiguriert sein, welcher aus zwei oder mehr, d. h., Multiphasen, Statorwicklungen und entsprechenden zwei oder mehr Gleichrichtermodulen gebildet wird.The power generator according to each of the first to fourth embodiments is configured as a three-phase power generator formed of three-phase rectifier modules for the three-phase stator windings, however, it may be configured as a multi-phase power generator consisting of two or more, i. h., multi-phase, stator windings and corresponding two or more rectifier modules is formed.

Während die beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung hierhin beschrieben worden sind, ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die hierin beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, jedoch beinhaltet diese jede und alle Ausführungsformen mit Modifikationen, Weglassungen und Kombinationen, Anpassungen und/oder Abwandlungen, sowie dies dem Fachmann beim Lesen der vorliegenden Offenbarung einfällt. Die Beschränkungen in den Ansprüchen sind basierend auf der in den Ansprüchen eingesetzten Sprache breit zu interpretieren, und diese sind nicht auf die Beispiele beschränkt, die in der vorliegenden Beschreibung beschrieben worden sind. Während der Verfolgung der Anmeldung sind die Beispiele als nicht exklusiv zu betrachten.While the exemplary embodiments of the present disclosure have been described herein, the present disclosure is not limited to the embodiments described herein, but includes any and all embodiments with modifications, omissions, and combinations, adaptations and / or modifications, as well as those of one skilled in the art of the present disclosure. The limitations in the claims are to be interpreted broadly based on the language used in the claims, and these are not limited to the examples described in the present specification. While tracking the application, the examples are not exclusive.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

JP 2012-19655 [0004]
US 8570004 [0050]
DE 102011000199 A1 [0050]
JP 2011-151903 [0050]

Claims

Rotating electrical machine ( 1 . 1A . 1B ), comprising: polyphase stator windings ( 3 ); a rectifier ( 4 ) with a pair of rectifying elements ( 60 . 61 ) of a lower and an upper arm, which are connected in series with each other, wherein the rectifier is configured such that this phase voltages, which are induced in the multi-phase stator windings rectifies as an output voltage of the power generator, wherein at least one of the rectifying elements of the upper and the lower Branch is a switching element; a determination device ( 64A . 164A . 264 ) configured to determine whether the output voltage of the rotary electric machine exceeds a threshold voltage; and a switching circuit ( 63 . 63A . 64B . 164B . 264B ) configured to: turn on the switching element constituting any one of the rectifying element of the upper branch and the rectifying element of the lower branch, when it is determined that the output voltage of the rotary electric machine exceeds the threshold voltage; this on-state of the switching element is maintained until a predetermined turn-off timing for suppressing a surge occurs at the turn-off of the switching element, even if the output voltage falls to a predetermined level; and this turns off the switching element in response to the predetermined turn-off timing.

A rotary electric machine according to claim 1, wherein the switching circuit is configured to determine whether the predetermined turn-off timing occurs after at least one of the first and second conditions is satisfied, wherein the first condition is that the output voltage having exceeded a first threshold voltage, which is the threshold voltage, decreases to be lower than a second threshold voltage, the second threshold voltage being set to be lower than the first threshold voltage threshold, wherein the second condition is that at least a predetermined time has elapsed after the output voltage has exceeded the first threshold voltage.

The rotary electric machine according to claim 2, further comprising: a power supply circuit (12); 76 . 70 . 71 ) configured to supply an operating voltage continuously to the switching circuit based on the output voltage at least until it is determined that the predetermined turn-off timing occurs.

The rotary electric machine according to claim 3, wherein the power supply circuit is configured to continuously supply the operating voltage to the switching circuit for at least one-half cycle of one of the phase voltages induced in one of the multi-phase stator windings after the output voltage becomes a predetermined second level has fallen, wherein the predetermined second level prevents the switching circuit from being active.

The rotary electric machine according to claim 1 or 2, wherein the switching element constituting any of the rectifying element of the upper branch or the rectifying element of the lower branch is a MOS transistor ( 60 . 61 ) with an intrinsic diode, and the switching circuit is configured to determine whether the predetermined turn-off timing for turning off the MOS transistor occurs based on at least one directional voltage across the MOS transistor.

A rotary electric machine according to claim 5, wherein the predetermined turn-off timing includes a first surge suppression timing and a second surge suppression timing, and wherein the switching circuit is configured to determine that: the first surge suppression timing for turning off the MOS transistor occurs after at least one of the first and second conditions is satisfied when the directional voltage across the MOS transistor is a reverse voltage opposite to the forward voltage of the intrinsic diode; flows through the MOS transistor is less than or equal to a predetermined value and the second surge suppression timing for turning off the MOS transistor occurs when the directional voltage across the MOS transistor is the forward voltage of the intrinsic diode.

The rotary electric machine according to claim 6, wherein said MOS transistor has a predetermined breakdown voltage, further comprising a zener diode ( 6 ), which is connected in parallel with the rectifier, wherein the zener diode has a breakdown voltage set to be equal to or higher than the first threshold voltage, and equal to or lower than the breakdown voltage of the MOS transistor.

The rotary electric machine according to one of claims 1 to 7, further comprising: a rotor ( 2M ) with a field winding ( 2 ); and a field current controller ( 5 ) configured to: control the supply of an exciting current to the exciting winding for generating a rotating magnetic field to be applied to the multi-phase stator windings; and this reduces the field current for the field winding when the output voltage is continuously higher than the threshold voltage for a predetermined time, the switching circuit being configured to turn on the switching element when the output voltage for the predetermined time is continuously higher than the threshold voltage.

The rotary electric machine according to claim 8, wherein the rectifier and the exciting current controller are communicatively connected to each other via a communication line, wherein the exciting current controller is configured to continue to decrease the exciting current for the exciting coil until the switching circuit turns off the switching element.

The rotary electric machine according to claim 3, wherein the power supply circuit comprises: a first power source (FIG. 76 ) configured to generate a first operating voltage directly from the output voltage, and supplying the first operating voltage to the switching circuit as the operating voltage; and a second power source ( 70 . 71 . 62A ) configured to continuously supply a second operating voltage as the operating voltage to the switching circuit from the first operating voltage, at least until it is determined that the predetermined off timing occurs when the first power source has difficulty in connecting the first operating voltage to the first operating voltage And wherein the switching circuit is configured to: turn on the switching element based on the first operating voltage, and hold the on state of the switching element based on the second operating voltage, while determining that the predetermined off timing for turning off the switching element occurs after at least one of the first and second conditions is met.

The rotary electric machine according to claim 10, wherein the switching element comprises a first switching element and a second switching element, and wherein the rectifying elements of the upper and the lower branch are the first switching element and the second switching element; and the switching circuit is configured to turn on the second switching element constituting the rectifying element of the lower branch and turning off the second switching element turned on, the rotary electric machine further comprising: a voltage booster ( 62A ) for turning on or off the first switching element forming the rectifying element of the upper branch, wherein the voltage booster serves as the second power source when the first power source has a difficulty in guiding the first operating voltage to the switching circuit.

A rotary electric machine according to any one of claims 1 to 11, wherein the multiphase stator windings have m-phase stator windings, where m is an integer equal to or greater than 2; the rectifier includes m rectifying modules, each including the pair of switching elements of the upper and lower branches; and the switching circuit is configured to turn on the switching element in each of the (m-1) rectification elements to maintain the on state of the switching elements in each of the (m-1) rectification modules until the predetermined off timing for suppressing the current surge when the switching element is turned off in a corresponding one of the (m-1) rectification modules, and turns off the switching element in each of the (m-1) rectification modules in response to the predetermined turn-off timing, the switching element in the remaining rectifying module Off is retained.

The rotary electric machine according to any one of claims 1 to 11, wherein: the multi-phase stator windings have m-phase stator windings, where m is an integer equal to or greater than 2; the rectifier comprises m rectifying modules, each including the pair of switching elements of the lower and upper branches; the predetermined turn-off timing includes current surge suppression timing for the respective m rectifying modules; and the switching circuit is configured to: turn on the switching element in each of the m rectifying modules; maintains the on state of each of the m rectifying elements until a corresponding one of the m surge suppression timings occurs, even if the output voltage is at the predetermined level falls, wherein adjacent surge suppression timings at the m surge suppression timings correspond to one cycle of one of the phase voltages induced in one of the multi-phase stator windings; and it successively switches off the switched-on switching elements in the individual m rectifying elements at the respective m current surge suppression timings.

The rotary electric machine according to claim 2, wherein the rotary electric machine is set in a motorized vehicle, and wherein the switching circuit is configured to wait for the arrival of the predetermined surge suppression timing after at least one of the first and second conditions within a period of one half cycle of at least one of the phase voltages induced in one of the multi-phase windings during idling of the motorized vehicle until 500 milliseconds inclusive is met.