DE3416665C2

DE3416665C2 -

Info

Publication number: DE3416665C2
Application number: DE3416665A
Authority: DE
Inventors: Samuel Decines Fr Papazian
Original assignee: Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Current assignee: Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Priority date: 1983-05-11
Filing date: 1984-05-05
Publication date: 1992-10-15
Also published as: DE3416665A1; FR2546000B1; FR2546000A1

Description

Die Erfindung betrifft einen elektronischen Spannungsregler gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an electronic voltage regulator according to the preamble of claim 1.

Spannungsregler, mit deren Hilfe die Erregerspulen der Lichtmaschine gespeist werden, sind gewöhnlich mit Fehlerdetektoren verbunden, die durch das Brennen einer Kontrollampe Funktionsstörungen anzeigen wie z. B.: keine Ladung, Überladung, Stillstand des Wechselstromgenerators, welches auch immer die Ursachen sind.Voltage regulator, with the help of the excitation coils of the Alternators are usually powered with fault detectors connected by burning a pilot lamp Show malfunctions such as E.g .: no cargo, Overcharge, AC generator standstill, which whatever the causes are.

Unter bestimmten Umständen, die aber nicht wirkliche Fehler darstellen, kann die Funktion der gesamten Gruppe Generator- Batterie-Regler gestört sein und ein Brennen der Kontrollampe nach sich ziehen, so daß ein "Fehlalarm" an den Fahrzeuglenker gegeben wird. Das ungewollte Brennen der Kontrollampe erscheint hauptsächlich während eines hohen und plötzlichen Lastabschalters im Versorgungskreis des Wechsel stromgenerators bei angeschlossener Batterie, z. B. beim Ausschalten der Beleuchtung des Kraftfahrzeuges oder des Motorventilators. Die Lastabschaltung verursacht ein Überladen der Batterie, da der Laststrom vom Wechseltromgenerator sofort unterbrochen wird, während der Erregerstrom gemäß einer Zeitkonstante allmählich zurückgeht, so daß eine Erhöhung der Klemmenspannung der Batterie eintritt. Dieser Vorgang ist in den Diagrammen der Fig. 1 und 2 dargestellt, wobei jeweils als Funktion der Zeit (t), zum einen die Spannung (Ub) an den Klemmen der Batterie, zum anderen die Spannung (UpH) zwischen einer Phase des Wechselstromgenerators und Masse dargestellt sind. Fig. 1 zeigt die Einsatzspannung (UB1) der Regelung und die Spannung (UB2) als Erkennungs-Schwelle einer Überladung.Under certain circumstances, which are not real faults, the function of the entire generator-battery-controller group may be disturbed and the pilot lamp may burn so that a "false alarm" is given to the vehicle driver. The unwanted burning of the indicator lamp appears mainly during a high and sudden load cut-off in the supply circuit of the alternator with the battery connected, e.g. B. when switching off the lighting of the motor vehicle or the motor fan. The load cut-off causes the battery to be overcharged because the load current from the AC generator is immediately interrupted, while the excitation current gradually decreases according to a time constant, so that an increase in the terminal voltage of the battery occurs. This process is shown in the diagrams of FIGS. 1 and 2, each as a function of time (t), on the one hand the voltage (Ub) at the terminals of the battery, on the other hand the voltage (UpH) between a phase of the alternator and Mass are shown. Fig. 1 shows the threshold voltage (UB 1 ) of the control and the voltage (UB 2 ) as the detection threshold of an overload.

Man erkennt daraus, daß zwei Fehlalarm-Meldungen bei den bekannten Prinzipien der Fehlerdetektoren möglich sind:
Zum einen kann die Spannung der Batterie zu einem Punkt steigen, wo sie die Erkennungs-Schwelle der Überladung (Ub< UB2) übersteigt, so daß die Kontrollampe brennt; zum anderen verursacht das momentane Verschwinden von z. B. ein bis zwei Sekunden der Phasenspannung (Uph) im Augenblick, wo der Regler die Erregung ausschaltet (von da an, wo Ub größer als UB1 ist), ebenfalls ein Einschalten der Kontrollampe als Anzeige "Stillstand des Wechselstromgenera tors".From this it can be seen that two false alarm messages are possible with the known principles of the error detectors:
On the one hand, the voltage of the battery can rise to a point where it exceeds the detection threshold of the overcharge (Ub <UB 2 ), so that the indicator lamp burns; on the other hand, the current disappearance of z. B. one to two seconds of the phase voltage (Uph) at the moment when the controller switches off the excitation (from where Ub is greater than UB 1 ), also a switch on of the indicator lamp as an indication "standstill of the alternating current gate".

Solche Fehlalarme sollen unterdrückt werden.Such false alarms should be suppressed.

So ist beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift DE A 17 63 740 ein Spannungsregler der gattungsgemäßen Art bekannt, der über eine Kontrollampe verfügt, die nur dann aufleuchtet, wenn die über ihn gespeiste Batterie entladen wird oder der Wechselstromgenerator eine gegenüber der Nennladespannung unzulässig niedrige Spannung erzeugt. For example, from the German published patent application DE A 17 63 740 a voltage regulator of the generic type known who has a control lamp that only lights up when the battery powered by him is discharged or the alternating current generator with respect to the nominal charging voltage generated inadmissibly low voltage.

Ein weiterer Spannungsregler dieser Art wird in der japanischen Offenlegungsschrift 57-1 42 144 A beschrieben. Bei diesem Spannungsregler werden die Fehlermeldungen wie eine Überladung der Batterie bei einer Lastabschaltung unterdrückt. Dazu werden mittels zweier Schaltungskomponenten des Spannungsreglers zwei Schaltschwellen definiert. Übersteigt die gemessene Phasenspannung des Wechselstromgenerators die erste Schwelle, so bedeutet dies, daß die Erregerwickung nicht mehr erregt ist. In diesem Fall leuchtet die Kontrollampe nicht. Erst bei einer sehr viel größeren Phasenspannung, d. h. im Fall einer Überladung der Batterie, wird die zweite Schaltschwelle überschritten, so daß die Kontrollampe erleuchtet.Another voltage regulator of this type is used in Japanese Laid-open specification 57-1 42 144 A. With this Voltage regulators will display the error messages like overloading the Battery suppressed when the load is switched off. To do this by means of two circuit components of the voltage regulator two Switching thresholds defined. Exceeds the measured phase voltage of the alternator the first threshold, it means that the pathogen winding is no longer excited. In this case the indicator lamp does not light up. Only with a much larger one Phase voltage, d. H. in case of battery overcharge exceeded the second switching threshold so that the warning lamp enlightened.

Darüberhinaus ist es aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 28 09 712 A1 bekannt, über einen Hilfsgleichrichter eine Hilfsspannung abzunehmen, die zur Steuerung der Erregerwicklung des Wechselstromgenerators verwendet wird. Dabei dient eine Leuchtdiode zur Fehleranzeige, falls die Hilfsspannung die voreingestellten Schwellwerte über- bzw. unterschreitet. Bei diesem Spannungsregler werden die kurzzeitig auftretenden Störungsmeldungen durch eine Ansprechverzögerung unterdrückt.Furthermore, it is from the German published application DE 28 09 712 A1, a via an auxiliary rectifier Auxiliary voltage to be used to control the excitation winding of the alternator is used. One serves LED for error display if the auxiliary voltage is preset threshold values. At this voltage regulator will be the short-term ones Fault messages suppressed by a response delay.

Schließlich besteht in ähnlicher Weise eine weitere aus der Praxis bekannte Lösung des Problems der Beseitigung von Fehlalarmen in einer Ansprechverzögerung von etwa zwei Sekunden vor Signalisierung eines beliebigen Fehlers derart, daß die Kontrollampe erst brennt, wenn der Fehlerdetektor ein genügend langes Signal liefert, um das Vorhandensein eines wirklichen Fehlers anzuzeigen, während die vorübergehenden Zwischenwerte der Batterie-Spannung und der Phasenspannung, die keine tatsächlichen Fehler darstellen, ausgefiltert werden.Finally, in a similar way, there is another practice known solution to the problem of eliminating false alarms in a response delay of about two Seconds before signaling any error such that the indicator lamp is only on when the fault detector provides a sufficiently long signal to indicate the presence of a real error while the temporary intermediate values of the battery voltage and the phase voltage, which are not actual errors, be filtered out.

Die bekannten Möglichkeiten der Unterdrückung eines Fehlalarms weisen jedoch gewisse Nachteile auf:The known ways of suppressing a false alarm however, have certain disadvantages:

- The delay circuit takes one proportionately large space, with this disadvantage in particular in the manufacture of integrated circuits for control and error detection furthermore, the delay calls for a late burning of the Control lamp while the key contact is being closed forth.
- Finally, in vehicles with a diesel engine, whose tachometer to a phase of the alternator connected, the functioning and the speed Display may be disturbed during load shutdown (the current lack of phase voltage continues, itself if it is not perceived as an "actual" error).

Aufgabe der Erfindung ist es, einen elektronischen Spannungsregler der eingangs genannten Art in einer einfachen Konstruktion mit geringem Bauraumbedarf derart weiterzubilden, daß bei einer plötzlichen Lastabschaltung auf einfache Weise eine Fehleranzeige unterbleibt.The object of the invention is an electronic voltage regulator of the type mentioned in a simple construction little space required to further develop such that at a sudden load shutdown in a simple way an error display is omitted.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Spannungsregler mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung können den Unteransprüchen entnommen werden. This object is achieved by a voltage regulator solved the features of claim 1. More beneficial Embodiments of the invention can the dependent claims be removed.

Man erhält so, ohne den elektronischen Schaltkreis des Reglers zur Steuerung der Erregung des Wechselstromgenerators wesentlich zu verändern, ein Zusatzsystem, das eine zusätzliche Erkennung zuläßt und das die Funktion des Reglers "korrigiert", indem es die Phasenspannung bei Unterschreitung eines Minimalwertes im Falle der Lastabschaltung, unabhängig von der Batteriespannung derart aufrecht erhält, daß die Gefahr eines momentanen Verschwindens der Phasenspannung unterdrückt wird.This way you get without the electronic circuit of the regulator to control the excitation of the alternator to change significantly, an additional system that an additional Allows recognition and that the function of the controller "corrects" by changing the phase voltage when falling below a minimum value in the case of load cut-off, regardless of the battery voltage so sustained that there is a risk of momentary disappearance the phase voltage is suppressed.

Zweckmäßigerweise ist für die Referenzspannung am Eingang des Komparators eine Reihenschaltung aus einer Zener-Diode und einem Widerstand vorgesehen, die zwischen Massen und der Plusklemme der Erregerwicklung geschaltet ist. Die so ausgebildete, zusätzliche Schaltung ist einfach aufgebaut und platzsparend; darüber hinaus besteht nach einer Weiterbildung der Erfindung die Möglichkeit, den Ansprechwert der Phasenspannung im Falle einer Lastabschaltung einzujustieren, indem einer an der an die Phasenspannung oder die Hilfsspannung des Wechselstromgenerators angeschlossenen Widerstände des Spannungsteilers als veränderbarer Stellwiderstand ausgebildet ist.It is expedient for the reference voltage at the input the comparator is a series connection of a Zener diode and a resistor provided between masses and the Positive terminal of the excitation winding is switched. The so trained additional circuit is simple and space-saving; there is also further training the invention the possibility of the response value of the Adjust the phase voltage in the event of a load shutdown, by one at the to the phase voltage or the auxiliary voltage of the alternator connected resistors of the voltage divider as a variable variable resistor is trained.

Im Falle eines Wechselstromgenerators mit Hilfsgleichrichtung ist vorgesehen, daß die der Zusatzsteuereinrichtung zugeführte Meßspannung die mit einem Referenzwert ver glichen wird, die gleichgerichtete Spannung ist, die am Ausgang eines Hilfsgleichrichters verfügbar ist.In the case of an AC generator with auxiliary rectification it is provided that that of the additional control device supplied measuring voltage ver with a reference value is equalized, the rectified voltage that is on Output of an auxiliary rectifier is available.

Im Falle eines Wechselstromgenerators ohne Hilfsgleichrichtung ist der Anschluß notwendigerweise anders:
Dabei ist vorgesehen, daß die der Zusatzsteuereinrichtung zugeführte Meßspannung, die mit einem Referenzwert verglichen wird, die Phasenspannung des Wechselstromgenerators ist und daß ein Spitzenwertdetektor in die Zuleitung zwischen Generatorphase und Zusatzsteuereinrichtung eingeschaltet ist. Der Spitzenwertdetektor erweist sich hier als notwendig für die Messung eines Spannungspegels, aufgrund dessen die anstehende Spannung gleichsinnig umgeformt wird und nicht in einen gleichgerichteten Strom.In the case of an AC generator without auxiliary rectification, the connection is necessarily different:
It is provided that the measuring voltage supplied to the additional control device, which is compared with a reference value, is the phase voltage of the alternator and that a peak value detector is connected to the supply line between the generator phase and the additional control device. The peak value detector proves to be necessary here for the measurement of a voltage level, on the basis of which the applied voltage is transformed in the same direction and not into a rectified current.

Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung zur Unterdrückung eines Fehlalarmes ist ein logischer Schaltkreis zur Ansteuerung der Kontrollampe vorgesehen, der, außer den üblichen Parametern zur Fehlererkennung, den Schaltzustand des Leistungs- oder des Darlington-Transistors überwacht, so daß die Kontrollampe im Falle einer Lastabschaltung nicht angesteuert wird. Dieser logische Schaltkreis ermöglicht es, zwischen einer anzuzeigenden Überladung und den sich aus Lastabschaltungen sonst ergebenden Fehlalarmen zu unterscheiden, indem der Zustand des Leistungs- oder Darlington-Transistors erfaßt und die Kontrollampe in der entsprechenden Weise angesteuert wird.According to another embodiment of the invention for suppression a false alarm is a logic circuit provided to control the indicator lamp, which, in addition to the usual parameters for error detection, the switching status of the power or Darlington transistor monitored, so that the warning lamp in the event of a load cut-off is not controlled. This logic circuit enables it to be displayed between one Overloading and otherwise resulting from load cut-offs differentiate false alarms resulting from the state of the power or Darlington transistor detected and the control lamp in the corresponding way is controlled.

Nachstehend wird die Erfindung mit ihren wesentlichen Merkmalen anhand der Zeichnung näher erläutert. The following is the invention with their essential characteristics based on the drawing explained in more detail.

Es zeigenShow it

Fig. 1 und 2 Diagramme zum Stand der Technik, Fig. 1 and 2 are diagrams of the prior art,

Fig. 3 eine Schaltung mit erfindungsgemäßem Regler bei Einsatz in Verbindung mit einem Wechselstromgenerator mit Hilfsgleichrichtung, Fig. 3 shows a circuit with an inventive controller for use in conjunction with an alternator with auxiliary rectification,

Fig. 4 eine Schaltung eines Reglers mit Zusatzsteuereinrichtung, die im Falle der Lastabschaltung das Fehlen der Phasenspannung verhindert, Fig. 4 shows a circuit of a controller with additional control means for preventing the lack of the phase voltage in the event of load shutdown,

Fig. 5 ein Diagramm mit dem Verlauf der Phasenspannung bei Lastabschaltung, Fig. 5 is a diagram with the course of the phase voltage during load disconnection,

Fig. 6 eine Schaltung mit erfindungsgemäßem Regler bei Einsatz in Verbindung mit einem Wechselstromgenerator ohne Hilfsgleichrichtung und Fig. 6 shows a circuit with an inventive controller for use in conjunction with an alternator without auxiliary rectification and

Fig. 7 eine Schaltung eines Reglers mit Zusatzsteuereinrichtung sowie einem logischen Schaltkreis. Fig. 7 shows a circuit of a controller with additional control device and a logic circuit.

In Fig. 3 sind Statorwicklungen 1 der drei Phasen einer dreiphasigen Drehstrom-Lichtmaschine für Kraftfahrzeuge gezeigt, an die eine Hauptgleichrichterbrücke 2 mit sechs Dioden, sowie eine Hilfsgleichrichterbrücke 3 mit drei Dioden angeschlossen sind. Mit 4 ist im ganzen der Regler bezeichnet, der die auf dem Rotor angeordneten Erregerwicklungen ansteuert. Außerdem ist in Fig. 3 die Batterie 6 dargestellt, die durch den Wechselstromgenerator geladen wird. Außerdem ist ein Schlüsselkontakt 7 erkennbar sowie eine Kontrollampe 8 (Anzeigekontrollampe), die im Falle eines Fehlers und auch bei geschlossenem Schlüsselschalter 7 leuchtet, während sich der Wechselstromgenerator noch nicht dreht. Mit 9 ist in Form eines variablen Widerstandes die Gesamtheit der elektrischen Verbraucher symbolisiert, die durch die Batterie 6 versorgt werden. Das Zu- und Abschalten dieser Verbraucher ist mit Hilfe eines Schalters 10 angedeutet.In Fig. 3 the stator windings 1, a three-phase three-phase alternator for motor vehicles shown the three phases to which a main rectifier bridge 2 having six diodes, and an auxiliary rectifier bridge 3 are connected with three diodes. The controller 4 , which controls the excitation windings arranged on the rotor, is designated as a whole by 4 . In addition, the battery 6 is shown in Fig. 3, which is charged by the AC generator. In addition, a key contact 7 can be seen, as well as a control lamp 8 (display control lamp) which lights up in the event of an error and also when the key switch 7 is closed while the alternator is not yet rotating. 9 in the form of a variable resistor symbolizes the entirety of the electrical consumers that are supplied by the battery 6 . The switching on and off of these consumers is indicated by means of a switch 10 .

Der eigentliche Reglerschaltkreis 11 bleibt in üblicher Art erhalten, wie es der rechte, strichpunktiert umrandete Teil der Fig. 4 zeigt. Eine Meßwiderstandsbrücke bzw. ein Meß- Spannungsteiler mit den beiden Widerständen 12 und 13 ist an die gleichgerichtete, vom Hauptgleichrichter des Wechselstromgenerators abgegebene und der Spannung Ub der Batterie 6 entsprechenden Spannung angeschlossen. Der Knotenpunkt 14 des Spannungsteilers 12, 13 ist mit Hilfe einer Zener-Diode 15 mit der Basis eines Schalttransistors 16 verbunden, der in Reihe mit einem Widerstand 17 zwischen Masse und der positiven Klemme der Erregerwicklung 5 geschaltet ist.The actual regulator circuit 11 is retained in the usual way, as shown by the right-hand part with a dash-dotted outline in FIG. 4. A measuring resistor bridge or a measuring voltage divider with the two resistors 12 and 13 is connected to the rectified voltage output by the main rectifier of the AC generator and corresponding to the voltage Ub of the battery 6 . The node 14 of the voltage divider 12 , 13 is connected by means of a Zener diode 15 to the base of a switching transistor 16, which is connected in series with a resistor 17 between ground and the positive terminal of the excitation winding 5 .

Diese positive Klemme wird mit Hilfe des Schlüsselkontaktes 7 mit der positiven Klemme der Batterie 6 verbunden, wie es Fig. 3 zeigt. Der Verbindungspunkt zwischen dem Schalttransistor 16 und dem Widerstand 17 ist mit der Basis eines Darlington-Transistors 18 verbunden, der sich seinerseits in Reihe mit einer parallel zur Erregerwicklung 5 geschalteten Schutzdiode 19 befindet. Die negative Klemme der Erregerwicklung 5 ist mit dem Verbindungspunkt zwischen dem Darlington-Transistor 18 und der Diode 19 verbunden.This positive terminal is connected to the positive terminal of the battery 6 by means of the key contact 7 , as shown in FIG. 3. The connection point between the switching transistor 16 and the resistor 17 is connected to the base of a Darlington transistor 18 , which in turn is in series with a protective diode 19 connected in parallel with the excitation winding 5 . The negative terminal of the excitation winding 5 is connected to the connection point between the Darlington transistor 18 and the diode 19 .

Gemäß der Erfindung, wie es links in der Fig. 4 dargestellt ist, ist eine zweite Meßwiderstandsbrücke bzw. ein Meßspannungsteiler mit den Widerständen 20, 21 vorgesehen, in den die Spannung Ua des Ausganges der Hilfsgleichrichterbrücke 3 des Wechselstromgenerators eingespeist wird. Der Knotenpunkt 22 des Spannungsteilers 20, 21 ist mit dem Eingang eines Komparators 23 verbunden, dessen anderer Eingang an eine Referenzspannung angeschlossen ist, die durch einen Schaltkreis mit einer Zener-Diode 24 und einen Widerstand 25 gebildet ist, der in Reihe zwischen Masse und der positiven Klemme der Erregerwicklung 5 geschaltet ist. Der Ausgang des Komparators 23 ist mit der Basis eines Transistors 26 sowie mit einem Widerstand 27 verbunden. Der Kollektor des Transistors 26 ist mit einem Punkt 28 verbunden, der in dem Reglerschaltkreis 11 zwischen der Anode der Zener-Diode und der Basis des Schalttransistors 16 liegt.According to the invention, as shown on the left in FIG. 4, a second measuring resistor bridge or a measuring voltage divider with the resistors 20, 21 is provided, into which the voltage Ua of the output of the auxiliary rectifier bridge 3 of the AC generator is fed. The node 22 of the voltage divider 20, 21 is connected to the input of a comparator 23 , the other input of which is connected to a reference voltage which is formed by a circuit with a Zener diode 24 and a resistor 25 which is connected in series between ground and the positive terminal of the excitation winding 5 is switched. The output of the comparator 23 is connected to the base of a transistor 26 and to a resistor 27 . The collector of transistor 26 is connected to a point 28 which lies in the regulator circuit 11 between the anode of the Zener diode and the base of the switching transistor 16 .

Die Wirkungsweise des Reglers ist folgende:
Wenn die Spannung U an der Abnahmeklemme 29, die mit der Hauptplusklemme des Wechselstromgenerators verbunden ist, eine vorbestimmte Regelspannung durch den Spannungsteiler 12, 13 im Reglerschaltkreis 11 erreicht, wird die Zener- Diode 15 leitend und bringt den Regeltransistor 16 selbst zum Leiten, was über den Widerstand 17 die Blockierung des Darlington-Transistors 18 hervorruft. Die Einspeisung der Erregerwicklung 5 wird also getrennt, was eine Abnahme der Spannung U zur Folge hat, so daß die Zener-Diode 15 von neuem nichtleitend wird, die nun den Schalttransistor 16 blockiert. Der Darlington-Transistor 18 wird wieder leitend und speist von neuem die Erregerwicklung 5, und das gleiche Verfahren kann wieder beginnen.The controller works as follows:
When the voltage U at the take-off terminal 29 , which is connected to the main positive terminal of the alternator, reaches a predetermined regulating voltage through the voltage divider 12, 13 in the regulator circuit 11 , the zener diode 15 becomes conductive and causes the regulating transistor 16 itself to conduct what the resistor 17 causes blocking of the Darlington transistor 18 . The feed of the excitation winding 5 is thus separated, which results in a decrease in the voltage U, so that the Zener diode 15 becomes non-conductive again, which now blocks the switching transistor 16 . Darlington transistor 18 becomes conductive again and feeds excitation winding 5 again , and the same process can begin again.

Nach einer Lastabschaltung greift der zusätzliche Schaltkreis, der die vorliegende Erfindung betrifft, nach folgender Art ein:
Die Spannung U an der Abnahmeklemme 29 steigt zuerst, so daß das Blockieren des Darlington-Transistors 18 hervorgerufen wird entsprechend der Anfangsphase des vorbeschriebenen Verfahrens. Die Blockierung des Darlington-Transistors 18 zieht eine Verminderung der Spannung Ua am Ausgang der Hilfsgleichrichterbrücke 3 nach sich. Während diese abnehmende Spannung Ua einen Schwellwert Um unterschreitet, der durch den Spannungsteiler 20, 21 bestimmt wird, geht der Ausgang des Komparators 23 in den Zustand hoch (1) und macht den Transistor 26 leitend. Aufgrund der Verbindung des Transistors 26 mit dem Punkt 28 blockiert der Schalttransistor nun und setzt den Darlington-Transistor 18 wieder in den leitenden Zustand. Die Erregerwicklung 5 des Wechselstromgenerators wird wieder eingespeist, was verhindert, daß die Phasenspannung Uph unter den Minimalwert Um im Falle der Lastabschaltung abfällt, wie es in dem Diagramm gemäß Fig. 5 veranschaulicht ist und das im Vergleich zu Fig. 2 den Unterschied zum Stand der Technik deutlich macht.After a load cut-off, the additional circuit which relates to the present invention intervenes in the following way:
The voltage U at the take-off terminal 29 rises first, so that the blocking of the Darlington transistor 18 is brought about in accordance with the initial phase of the above-described method. The blocking of the Darlington transistor 18 leads to a reduction in the voltage Ua at the output of the auxiliary rectifier bridge 3 . While this decreasing voltage Ua falls below a threshold value Um, which is determined by the voltage divider 20, 21 , the output of the comparator 23 goes high (FIG. 1) and makes the transistor 26 conductive. Due to the connection of the transistor 26 to the point 28 , the switching transistor now blocks and puts the Darlington transistor 18 back into the conductive state. The excitation winding 5 of the alternating current generator is fed in again, which prevents the phase voltage Uph from dropping below the minimum value Um in the case of a load shutdown, as illustrated in the diagram according to FIG. 5 and that in comparison to FIG. 2 the difference from the prior art Technology makes it clear.

Der Minimalwert Um beträgt z. B. etwa 8 Volt bei einem Wechselstromgenerator mit einer Batteriespannung von 12 Volt. Dieser Wert ist einstellbar, indem der Widerstand 20 verstellt wird.The minimum value Um is z. B. about 8 volts in an AC generator with a battery voltage of 12 volts. This value can be set by adjusting the resistor 20 .

Fig. 6 zeigt schematisiert einen der Wechselstromgenerator ohne Hilfsgleichrichterbrücke. Die der Fig. 3 entsprechenden Bauteile sind in derselben Art dargestellt und durch dieselben Bezugszeichen gekennzeichnet. Der Regler 4 schließt analoge Schaltkreise zu denen der Fig. 3 ein. Wegen des Fehlens einer gleichgerichteten, am Ausgang der Hilfsgleichrichterbrücke vorhandenen Spannung, wird die Phasenspannung Uph verwendet, die beim Wechselstromgenerator für das Ansteuern zum Durchschalten des Darlington-Transistors bei einer Lastabschaltung, wie vorbeschrieben, verwendet wird. Ein Spitzenwert-Detektor 30 ist dazu in die Zuleitung 31 eingeschaltet, die eine der Phasen des Wechselstromgenerators mit dem Regler 4 verbindet, um wie zuvor eine Messung und eine Kompensation des Spannungsniveaus zur Verfügung zu haben, bezogen auf die Wechselspannung Uph des gleichen Vorzeichens. Dadurch wird erreicht, daß die Spannung Uph im Falle der Lastabschaltung über einem Minimalwert Um liegt. Fig. 6 shows schematically one of the alternator without auxiliary rectifier bridge. The components corresponding to FIG. 3 are shown in the same way and identified by the same reference numerals. The controller 4 includes analog circuits to those of FIG. 3. Because there is no rectified voltage present at the output of the auxiliary rectifier bridge, the phase voltage Uph is used, which is used in the AC generator for driving to turn on the Darlington transistor when a load is switched off, as described above. For this purpose, a peak value detector 30 is connected into the feed line 31 , which connects one of the phases of the alternating current generator to the regulator 4 , in order, as before, to have a measurement and a compensation of the voltage level available, based on the alternating voltage Uph of the same sign. It is thereby achieved that the voltage Uph is above a minimum value Um in the case of a load shutdown.

Die Fig. 7 zeigt den Schaltkreis der Fig. 4, ergänzt um einen logischen Schaltkreis 32, der zum Ein- und Ausschalten der Kontrollampe 8 dient. FIG. 7 shows the circuit of FIG. 4, supplemented by a logic circuit 32 which is used to switch the indicator lamp 8 on and off.

Dieser logische Schaltkreis 32 berücksichtigt insbesondere vier Parameter: Den offenen oder geschlossenen Zustand des Schlüsselschalters 7, den Verlauf den Spannung U an den Klemmen des Wechselstromgenerators, den Verlauf der Hilfsspannung Ua oder der Phasenspannung Uph, die am Wechsel stromgenerator abgenommen und mit Hilfe des Spannungsteilers gemessen werden und den leitenden oder nicht leitenden Zustand des Darlington-Transistors. Diese vier Parameter, übersetzt in logische Niveaus 1 und 0, sind mit S1, S2, S3, S4 bezeichnet.This logic circuit 32 takes into account, in particular, four parameters: the open or closed state of the key switch 7 , the profile of the voltage U at the terminals of the AC generator, the profile of the auxiliary voltage Ua or the phase voltage Uph, which is taken from the AC generator and measured using the voltage divider and the conductive or non-conductive state of the Darlington transistor. These four parameters, translated into logic levels 1 and 0 , are designated S 1 , S 2 , S 3 , S 4 .

Die Signale S1 und S4 sind direkt verfügbar, wie in Fig. 7 gezeigt. Der offene Zustand des Schlüsselschalters 7 entspricht dem logischen Niveau 0 und sein geschlossener Zustand dem Niveau 1 des Signales S1. Der Leitzustand des Darlington-Transistors 18 entspricht dem logischen Niveau 0 und sein gesperrter Zustand entspricht dem logischen Niveau 1 des Signales S4 in der dargestellten Schaltung, wo das Signal S4 an der negativen Klemme der Erregerwicklung 5 abgenommen wird.The signals S 1 and S 4 are directly available, as shown in FIG. 7. The open state of the key switch 7 corresponds to the logic level 0 and its closed state to the level 1 of the signal S 1 . The conducting state of the Darlington transistor 18 corresponds to the logic level 0 and its blocked state corresponds to the logic level 1 of the signal S 4 in the circuit shown, where the signal S 4 is taken from the negative terminal of the excitation winding 5 .

Die anderen Signale S2 und S3 werden durch Umsetzung der entsprechenden Spannungsveränderungen in logische Zustände umgewandelt. So wird das Signal S2 mit Hilfe eines Meßspannungsteilers 33, 34 gebildet, der zwischen die Abnahmeklemme 29 und Masse geschaltet ist, sowie eines Komparators 35, der einen Vergleich mit einer Referenzspannung bildet. Das erhaltene Signal S2 geht vom logischen Niveau 0 zum logischen Niveau 1 beim Überschreiten des Schwellwertes einer Überladung. Schließlich wird das Signal S3 mit Hilfe des Meßspannungsteilers 20, 21 und eines letzten Komparators 36 gebildet, der einen Vergleich mit einem Referenzsignal herstellt, um die Spannungsveränderungen Ua, im Anwendungsfall eines Wechselstromgenerators mit einer Hilfsgleichrichterbrücke 3, in einen logischen Zustand zu versetzen; das Signal S3 geht beim Überschreiten der Erkennungsschwelle für den Stillstand des Generators von einem logischen Niveau 0 in ein logisches Niveau 1 über.The other signals S 2 and S 3 are converted into logic states by implementing the corresponding voltage changes. Thus, the signal S 2 is formed with the aid of a measuring voltage divider 33, 34 , which is connected between the take-off terminal 29 and ground, and a comparator 35 , which forms a comparison with a reference voltage. The signal S 2 obtained goes from logic level 0 to logic level 1 when the overload threshold is exceeded. Finally, the signal S 3 is formed with the aid of the measuring voltage divider 20, 21 and a last comparator 36 , which makes a comparison with a reference signal in order to put the voltage changes Ua, in the application of an AC generator with an auxiliary rectifier bridge 3 , into a logic state; the signal S 3 changes from a logic level 0 to a logic level 1 when the detection threshold for the generator standstill is exceeded.

Das durch den Komparator 36 gelieferte Signal S3 wird zuerst durch einen Inverter 37 invertiert, während des Signal S4 durch einen anderen Inverter 38 invertiert wird. Ein erstes NAND-Gatter 39 erhält durch seine Eingänge zum einen das Signal S1, zum anderen das durch den Inverter 37 ge lieferte Signal . Ein zweites NAND-Gatter 40 erhält an seinen Eingängen zum einen das Signal S2, zum anderen das durch den Inverter 38 gelieferte Signal . Die Ausgänge der beiden NAND-Gatter 39, 40 sind an ein drittes NAND- Gatter 41 angeschlossen. Der Ausgang dieses NAND-Gatters 41 ist mit der Basis eines Transistors 42 zur Ansteuerung der Kontrollampe 8 verbunden.The signal S 3 supplied by the comparator 36 is first inverted by an inverter 37 , while the signal S 4 is inverted by another inverter 38 . A first NAND gate 39 receives through its inputs on the one hand the signal S 1 , on the other hand the signal delivered by the inverter 37 ge. A second NAND gate 40 receives the signal S 2 at its inputs, on the one hand, and the signal supplied by the inverter 38 on the other hand. The outputs of the two NAND gates 39, 40 are connected to a third NAND gate 41 . The output of this NAND gate 41 is connected to the base of a transistor 42 for driving the control lamp 8 .

Die Bauelemente 37 bis 41 des logischen Schaltkreises ergeben die logische Funktion S1 +S2 und erlauben die Ansteuerung der Kontrollampe 8 mit Hilfe des Transistors 42, nur wenn das Ergebnis dieser logischen Funktion ein Signal des Niveaus 1 ist. Die folgende Tabelle ist die entsprechende "Wahrheitstabelle" dieser logischen Funktion, bei der die Fälle, wo der Schlüsselkontakt offen ist, ausgeschlossen sind, und bei der die konkreten Situationen folgende sind:The components 37 to 41 of the logic circuit result in the logic function S 1 + S 2 and allow the control lamp 8 to be activated with the aid of the transistor 42 , only if the result of this logic function is a level 1 signal. The following table is the corresponding "truth table" of this logical function, in which the cases where the key contact is open are excluded, and in which the specific situations are as follows:

Diese Tabelle zeigt, daß der logische Schaltkreis 32 das Brennen der Kontrollampe 8 bei Unterspannung und bei verschiedenen Fehlerfällen steuert, zeigt aber auch, daß die Lampe bei Lastabschaltungen erloschen bleibt. Besonders erlaubt die Berücksichtigung des Zustandes des Darlington- Transistors 18, der durch das Signal S4 ausgedrückt ist, dem Schaltkreis 32 eine Überladung zu unterscheiden, die als Fehler signalisiert werden muß, von einer Lastabschaltung, die sonst die Ursache eines Fehlalarmes ist. Im Falle der Überladung wird die Errgerwicklung 5 durch den durchgeschalteten Darlington-Transistor 18 mit Strom versorgt, was dem Niveau 0 des Signales S4 entspricht und von dem das Brennen der Kontrollampe 8 hergeleitet wird. Beim Abschalten ruft die Spannung U, die zuerst den oberen Ansprechwert überschreitet, die Blockierung des Darlington- Transistors 18 hervor, wobei das Signal S4 auf dem Niveau 1 ist und der logische Schaltkreis 32, der die verschiedenen Parameter, ausgedrückt durch die Signale S1 bis S4 analysiert, vermeidet das Einschalten der Kontrollampe. Darauf wird die Spannung Ua am Ausgang der Hilfsgleichrichterbrücke 3 wie bereits vorbeschrieben vermindert, die elektronischen Schaltkreise unterhalten bzw. unterstützten die Phasenspannung Uph derart, daß ein Einschalten der Kontrollampe als Signal "Stillstand des Generators" vermieden wird.This table shows that the logic circuit 32 controls the burning of the control lamp 8 in the event of undervoltage and in the event of various faults, but also shows that the lamp remains extinguished when the load is switched off. In particular, taking into account the state of the Darlington transistor 18 , which is expressed by the signal S 4 , allows the circuit 32 to distinguish an overload, which must be signaled as an error, from a load cut-off, which is otherwise the cause of a false alarm. In the event of overcharging, the excitation winding 5 is supplied with current by the through-connected Darlington transistor 18 , which corresponds to level 0 of the signal S 4 and from which the burning of the control lamp 8 is derived. When switched off, the voltage U, which first exceeds the upper response value, causes the blocking of the Darlington transistor 18 , the signal S 4 being at level 1 and the logic circuit 32 , which the various parameters, expressed by the signals S 1 analyzed up to S 4 , avoids switching on the indicator lamp. Then the voltage Ua at the output of the auxiliary rectifier bridge 3 is reduced as already described, the electronic circuits maintain or support the phase voltage Uph in such a way that the control lamp is prevented from being switched on as a signal "generator standstill".

In manchen Anwendungsfällen können sich folgende Abänderungen der vorangehend beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung als zweckmäßig erweisen:In some applications, the following changes may occur of the previously described embodiments of the invention prove useful:

- Replacing the Darlington transistor 18 by a Lei transistor;
- Realization of the logic circuit 32 with different components that implement the same logic function;
- Adaptation of the electrical and logic circuits to the AC generator used in each case, to the electrical connections of the key switch 7 and the control lamp 8 , to the measuring bridge of the control voltage and the upper threshold, the peculiarity and the number of detected errors, etc.

So kann der Zustand des Schlüsselschalters 7, wiedergegeben durch das Signal S1, nicht berücksichtigt werden oder es können, im Gegensatz auch zusätzliche Parameter, durch den logischen Schaltkreis berücksichtigt werden.Thus, the state of the key switch 7 , represented by the signal S 1 , cannot be taken into account or, in contrast, additional parameters can be taken into account by the logic circuit.

Claims

1.Electronic voltage regulator, which is connected to a fault detector with indicator lamp and is used for an alternator to charge a battery, in particular in motor vehicles, the voltage regulator containing two interconnected resistors which are fed by the voltage of the alternator and their connection point via a zener -Diode is connected to the base of a control transistor, the collector and emitter of which are connected to the control connections of a power or Darlington transistor for controlling the excitation winding of the alternator, and which has an additional control device which has means ( 31 ) for taking a phase voltage (Uph ) or auxiliary voltage (Ua) of the AC generator and means ( 20-22 ) for measuring this voltage, which have an output connection ( 22 ), characterized in that the output connection ( 22 ) is connected to an input of a comparator ( 23 ) nden, the other input of which is connected to a reference voltage, and that the output of the comparator ( 23 ) is connected to the base of an additional switching transistor ( 26 ), the switching connections of which, on the one hand, are connected to a point ( 28 ) between the Zener diode ( 15 ) and the base of the control transistor ( 16 ) of the voltage regulator, and on the other hand connected to the emitter of the control transistor ( 16 ) for switching through the power or Darlington transistor ( 18 ) when the voltage falls below a predeterminable phase or auxiliary voltage (Uph or Ua) are.

2. Voltage regulator according to claim 1, characterized in that the means for taking and measuring the phase voltage (Uph) or auxiliary voltage (Ua) of the alternator contain a voltage divider or a resistance bridge ( 20, 21 ), or the phase or auxiliary voltage (Uph or Ua) is connected.

3. Voltage regulator according to claim 1 or 2, characterized in that a series connection of a Zener diode ( 24 ) and a resistor ( 25 ) is provided for the reference voltage at the input of the comparator ( 23 ), which is between ground and the positive terminal of the excitation winding ( 5 ) is switched.

4. Voltage regulator according to claim 1 to 3, characterized in that one of the connected to the phase voltage (Uph) or the auxiliary voltage (Ua) of the alternator of the voltage divider ( 20, 21 ) is designed as a variable variable resistor.

5. Voltage regulator for an AC generator with auxiliary rectification according to one of claims 1 to 4, characterized in that the measuring voltage supplied to the additional control device, which is compared with a reference value (Um), is the rectified voltage (Ua) which is at the output of an auxiliary rectifier ( 3 ) is available.

6. Voltage regulator according to one of claims 1 to 4, characterized in that the measuring voltage supplied to the additional control device, which is compared with a reference value (Um), the phase voltage (Uph) of the AC generator, and that a peak value detector ( 30 ) in the supply line ( 31 ) between the generator phase and the additional control device is switched on.

7. Voltage regulator according to one of claims 1 to 6, characterized in that it contains a logic circuit ( 32 ) for controlling the control lamp ( 8 ) which, in addition to the usual parameters for error detection, the switching state of the power or Darlington transistor ( 18 ) monitored in such a way that when the power or Darlington transistor ( 18 ) is switched on, the control lamp ( 8 ) lights up and when the power or Darlington transistor ( 18 ) is switched off, the control lamp ( 8 ) is switched off.

8. Voltage regulator according to claim 7, characterized in that the logic circuit ( 32 ) an input (S 1 ) for monitoring the switching state of the key switch ( 7 ), an input (S 2 ) for monitoring the generator voltage, an input (S 3 ) for monitoring the phase voltage (Uph) or auxiliary voltage (Ua) taken off at the alternator and an input (S 4 ) for monitoring the switching state of the power or Darlington transistor ( 18 ) each for logic input signals (S 1 , S 2 , S 3 , S 4 ).

9. Voltage regulator according to one of claims 1 to 8, characterized in that to form the logical input signal (S 2 ), corresponding to the course of the voltage (U) at the terminals of the alternator, a voltage divider or a resistance measuring bridge ( 33, 34 ), the one or the one side to ground and the other side to a tapping terminal ( 29 ) for this voltage (U), and a comparator ( 35 ) are provided for comparison with the reference voltage, and that for the formation of the logic input signal (S 3 ), accordingly the course of the phase voltage (Uph) or the auxiliary voltage (Ua), the voltage divider ( 20, 21 ) is used in conjunction with an additional comparator ( 36 ).

10. Voltage regulator according to claim 9, characterized in that the logic circuit ( 32 ) has two inverters ( 37, 38 ) and three NAND gates ( 39, 40, 41 ) to form the logic output function S 1 + S 2 , and that the output of the last gate ( 41 ) is connected to the base of a transistor ( 42 ) for driving the control lamp ( 8 ).