DE3418362A1

DE3418362A1 - Steuervorrichtung fuer einen ladegenerator

Info

Publication number: DE3418362A1
Application number: DE19843418362
Authority: DE
Inventors: Yoshiyuki Himeji Hyogo Iwaki; Tadashi Katashima
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1983-06-20
Filing date: 1984-05-17
Publication date: 1984-12-20
Also published as: US4612493A; JPS605247U; DE3418362C2

Description

PATENT- UND RECHTSANWÄLTE

PATENTANWÄLTE DIPL.-ING. W. EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANN · DIPL.-ING. W. LEHN

DIPL.-ING. K. FOCHSLE . DR. RER. NAT. B. HANSEN · DR. RER. NAT. H.-A. BRAUNS · DIPL.-ING. K. GORG

DIPL.-ING. K. KOHLMANN · RECHTSANWALT A. NETTE

MITSUBISHI DENKI KABUSHIKI KAISHA Tokyo / JAPAN

Steuervorrichtung für einen Ladegenerator

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für einen Wechselstromladegenerator (Drehstromgenerator) für den Gebrauch bei Fahrzeugen.

Eine konventionelle Vorrichtung des gleichen allgemeinen Types, auf den sich die Erfindung bezieht, wird im folgenden im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben. In Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 10 ein Generator bezeichnet. 1 bezeichnet eine Dreiphasenspulenanordnung eines Stators, 2 eine Feldwicklung, 3 einen Gleichrichter, 31, 32 und einen ersten, zweiten und dritten Gleichrichterausgangsanschluß, 4 eine Speicherbatterie, 5 eine Anzeigelampe, 6 einen Tastschalter, 7 eine Steuervorrichtung, 71 einen Schalttransistor zum Schalten eines Feldstromes, 72 einen Steuertransistor zur Steuerung des Transistors 71, 73 eine Zenerdiode, die verwendet wird, eine Ausgangsspannung für den Generator zu bestimmen, welche leitfähig wird, wenn die Ausgangsspannung größer als ein vorgegebener Wert wird, 74 und 75 einen ersten und zweiten Widerstand, die

zusammen eine Spannungsteilerschaltung bilden, und 76 ein Glättungskondensator. Der Steuertransistor 72 und die Zenerdiode 73 sind auf einem monolitischen Chip vorgesehen .
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Die konventionelle Vorrichtung gemäß Fig. 1 arbeitet wie folgt. Wenn der Tastschalter 6 geschlossen wird, fließt der Strom von der Speicherbatterie 4 über den Tastschalter 6, die Anzeigelampe 5 und die Feldwicklung 2 mit der Folgewirkung, daß die Anzeigelampe 5 aufleuchtet und die Feldwicklung bestromt wird. Wenn als nächstes die Maschine (nicht dargestellt) beginnt, den Generator 10 anzutreiben, wird eine Spannung am ersten und zweiten Ausgangsanschluß

31 und 32 erzeugt. Die Spannung am ersten Ausgangsan-

schluß 31 wird zur Ladung der Speicherbatterie 4 verwendet. Da die gleiche Spannung am zweiten Ausgangsanschluß

32 erzeugt wird, die gleich der am ersten Ausgangsanschluß ist, sind die Spannungen an den beiden Anschlüssen der Anzeigelampe 5 gleich. Daher leuchtet die Anzeigelampe 5 nicht. Wenn die Geschwindigkeit der Maschine weiter· zunimmt, so daß die Spannung am Anschlußpunkt a der Widerstände 74 und 75 den vorgegebenen Wert übersteigt, wird die Zenerdiode 73 leitend. Als Ergebnis wird der Steuertransistor 72 durchgesteuert, während der Schalttransistör 73 ausgeschaltet wird. Somit wird der Stromfluß durch die Feldwicklung 2 unterbrochen. Daher verringert sich der Betrag des Stromes, der durch die Feldwicklung 2 fließt. Die Spannung, die an den Ausgangsanschlüssen erzeugt wird, wird ebenfalls verringert. Als Ergebnis wird die Zenerdiode 73 erneut nicht leitend. Somit wird der Schalttransistor 71 erneut durchgesteuert, so daß die erzeugte Spannung zunimmt. Durch Wiederholung der vorgenannten Vorgänge wird der Ausgang des Generators 10 auf

einen vorgegebenen Spannungspegel gehalten.

Am Ausgang dieses Generatortypes ist eine Welligkeits- oder Oberwellenkomponente vorhanden (Brummen). Die Größe dieser Welligkeitskomponente nimmt zu mit ansteigendem Ausgangsstrom. Da die Zenerdiode 73 in Abhängigkeit von der Amplitude (Spitzenwert) der Welligkeitskomponente leitet oder nicht, zeigt eine Ausgangsspannungsanzeige, die einen mittleren Wert zur Anzeige bringt, einen unterschiedlichen Wert vom Maximumwert her an. Zur Verringerung dieser Differenz ist der Glättungskondensator 76 vorgesehen. Jedoch können die Widerstandswerte der Widerstände 74 und 75 nicht erhöht werden), damit die Zenerdiode 73 zufriedenstellend arbeitet. Somit müßte die Kapazität des Kondensators 76 groß sein. Es ist jedoch schwierig, die konventionelle Schaltung in hybrider IC-Form herzustellen.

Eingedenk der Nachteile des zuvor beschriebenen Standes der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuervorrichtung für einen Ladegenerator zu schaffen, in dem die Kapazität des zur Beseitigung einer Welligkeitskomponente vorgesehenen Kondensators gering ist, so daß die Vorrichtung ohne weiteres in hybrider IC-Form hergestellt werden kann. Zur Lösung dieser und anderer Aufgaben der Erfindung ist eine Steuervorrichtung für einen Ladegenerator vorgesehen, der folgende Merkmale aufweist: Eine Einrichtung zur Gleichrichtung eines Ausgangswechselstromes an Ausgangsanschlüssen der Statorspulen des Generators zur Erzeugung einer ersten Ausgangsgleichspannung zur Ladung einer Speicherbatterie und einer zweiten Ausgangswechselspannung zum Treiben einer Feldwicklung des Generators, einen Schalttransistor zur Steue-

rung des Strombeträges, welcher durch die Feldwicklung fließt, einen Steuertransistor zur Steuerung des Schalttransistors, ein erster und zweiter Widerstand zur Bildung eines Spannungsteilers zur Teilung der Spannung der zweiten Ausgangsgleichspannung, ein Kondensator, der zwischen dem Anschlußpunkt des ersten und zweiten Widerstandes und einem Masseanschluß der Gleichrichtereinrichtung vorgesehen ist, ein Bestimmungs- und Verstärkungstransistor, dessen Basis mit dem Anschlußpunkt des ersten und zweiten Widerstandes verbunden ist, und eine Zenerdiode, die zwischen dem Emitter des Bestimmungs- und Verstärkungstransistors und einer Basis eines Steuertransistors vorgesehen ist, wobei die Zenerdiode leitend wird, wenn die zweite Ausgangsgleichspannung größer ist als ein vorgegebener Wert. Der Bestimmungs- (Detektor) und Verstärkungstransistor kann in einem monolitischen Chip zusammen mit der Zenerdiode und dem Steuertransistor ausgebildet sein.

Im folgenden werden die Figuren beschrieben. Es zeigen: 20

Fig. 1 eine Schaltungsanordnung eines Ladegenerators, der im Zusammenhang mit einer konventionellen Steuerschaltung verwendet wird, und

Fig. 2 eine Schaltung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles der Erfindung.

Die vorliegende Erfindung wird nun im Zusammenhang mit Fig. 2 beschrieben, in der gleiche Bezugszeichen verwendet werden wie in Fig. 1 und hierbei entsprechende Teile bezeichnet sind. Mit 77 ist ein Transistor bezeichnet. Gemäß dem Ausführungsbeispiel von Fig. 2 können die Widerstandswerte der Widerstände 74' und 75^J größer gemacht

werden als in der konventionellen Schaltung, und zwar aufgrund der Stromverstärkung des Transistors 77. Der Kapazitätswert des Kondensators 76' kann verringert werden, und zwar im inversen Verhältnis zu den Widerstandswerten der Widerstände 74' und 75'. Somit ist die Schaltung wirtschaftlich und kann in kompakter Weise in hybrider IC-Form ausgebildet sein. Der Transistor 77 ist in einem monolitischen Chip zusammen mit der Zenerdiode 73 und dem Transistor 72 ausgebildet. Daher ist die Größe des Chips fast die gleiche wie beim bekannten Chip, welcher aus der Zenerdiode 73 und dem Transistor 72 zusammengesetzt ist. Der Arbeitsaufwand, der zur Herstellung des Chips erforderlich ist sowie seine Kosten sind ungefähr die gleichen wie beim Stand der Technik.

Wie zuvor im Zusammenhang mit der Erfindung beschrieben, kann der Kapazitätswert eines Kondensators, der zur Beseitigung der Welligkeitskomponente verwendet wird und der zur Stabilisierung des Betriebes der Zenerdiode dient, verringert werden. Daher ist die Steuervorrichtung der vorliegenden Erfindung wirtschaftlich und einfach in hybrider IC-Form ausgebildet.

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Claims

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- 1 - 40 267 q/gt

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Steuervorrichtung für einen Ladegenerator

PATENTANSPRÜCHE :

Steuervorrichtung für einen Ladegenerator, dadurch gekennzeichnet , daß eine Einrichtung zur Gleichrichtung eines Ausgangswechselstromes vorgesehen ist, der an Ausgangsanschlüssen von Statorwicklungen des Ladegenerators erzeugt wird, um eine erste Ausgangsgleichspannung zum Laden einer Speicherbatterie und eine zweite Ausgangswechselspannung zum Treiben bzw. Bestromen einer Feldwicklung des Generators zu schaffen, daß ein Schalttransistor zur Steuerung der Strommenge, die durch die Feldwicklung fließt, vorgesehen ist, daß ein Steuertransistor zur Steuerung des Schalttransistors vorhanden ist, daß ein erster und zweiter Widerstand zur Bildung eines Spannungsteilers für die Spannungsteilung der zweiten Ausgangswechselspannung vorgesehen ist, die durch die Gleichrichtereinrichtung erzeugt wird, daß ein Kondensator zwischen einem Anschlußpunkt des ersten und zweiten Widerstandes und einem Massean-

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schluß der Gleichrichtereinrichtung vorgesehen ist, daß ein Detektor und Verstärkungstransistor vorhanden ist, dessen Basis mit dem Anschlußpunkt des ersten und zweiten Widerstandes verbunden ist, und daß eine Zenerdiode zwischen einem Emitter des Detektor und Verstärkungstransistors und einer Basis des Steuertransistors vorgesehen ist, wobei die Zenerdiode leitend wird, wenn die zweite Ausgangsgleichspannung größer als ein vorgegebener Wert ist.
2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Detektor und Verstärkungstransistor in einem monolitischen Chip zusammen mit der Zenerdiode und dem Steuertransistor ausgebildet ist.