FR2810813A1 - Regulateur de tension d'un generateur a courant alternatif pour vehicule - Google Patents

Abstract

Un régulateur de tension d'un générateur à courant alternatif pour véhicule inclut un circuit de commande (73) connecté à un circuit de puissance pour délivrer le courant d'excitation à une bobine d'excitation (6) du générateur à courant alternatif, un circuit de puissance (74) pour délivrer la puissance électrique au circuit de commande, un circuit d'attaque de puissance (75) pour commander le circuit de puissance en conformité avec une tension autoexcitée induite dans une bobine d'induit du générateur à courant alternatif et un circuit de dérivation (12, 13) connecté à une masse. La valeur ohmique du circuit de dérivation est réduite lorsque le circuit de puissance ne délivre pas la puissance électrique au circuit de commande et est accru lorsque le circuit de puissance délivre la puissance électrique au circuit de commande. En conséquence, la consommation de puissance du circuit de dérivation est réduite lorsque le générateur à courant alternatif commence la génération de puissance régulière.

Description

REGULATEUR <U>DE TENSION D'UN</U> GENERATEUR <U>A COURANT ALTERNATIF</U> <U>POUR</U> VEHICULE La présente invention se rapporte à un régulateur de tension d'un générateur à courant alternatif pour véhicule. Dans un générateur à courant alternatif, un interrup teur est connecté en série à une bobine d'excitation pour etre fermé si une tension d'un enroulement de phase devient plus élevée qu'une valeur prédéterminée. Dans ce généra teur, le courant d'excitation est délivré à la bobine excitation lorsque ce générateur commence la génération. Toutefois, si un courant de fuite circule dans la bobine d'induit en raison d'un court-circuit, une tension de bruit est provoquée par le courant de fuite. Si cette tension bruit est détectée comme signal de début de génération, le courant d'excitation est délivré de manière erronée à la bobine d'excitation.

Le document JP-A-6-2767'96 propose un régulateur tension qui résout le problème énoncé ci-dessus. Le régula teur de tension comporte un circuit de détection de généra tion qui comporte une borne connectée à un enroulement phase d'un générateur à courant alternatif et une résis tance de dérivation qui est connectée entre la borne et une masse. La résistance de dérivation dérive la plus grande partie du courant de fuite qui circule dans la bobine d'induit.

Afin d'empêcher la détection erronée du signal de dé but de génération, il est important d'abaisser la valeur ohmique de la résistance de dérivation. Toutefois, lorsque la puissance de sortie est générée et que le courant sortie circule dans la résistance de dérivation, la résis tance de dérivation consomme une puissance électrique con sidérable. Ceci abaisse le rendement du génerateur à cou rant alternatif et chauffe les parties du régulateur de tension entourant la résistance de dérivation Chaque document de JP-A-3-215200, JP-A 284598 et la publication internationale PCT 8-503308 décrit un circuit de détection de signal qui détecte et amplifie une diffé rence tension entre deux bobines de phase. Ce circuit de détection peut détecter correctement le signal de début de génération même si un courant de fuite circule dans la bo bine induit.

Toutefois, un tel circuit de détection de signal né cessite une disposition de câblage compliquée dans le géné rateur ' courant alternatif, augmentant en conséquence les composants et les heures de travail.

plus, un tel circuit de détection qui détecte le flux magnétique résiduel a besoin d'une unité de redresseur pour redresser une tension à courant alternatif auto- excitee et d'un comparateur pour comparer la tension re dressée et une tension de référence. Du fait qu'une telle tension auto-excitée à détecter lorsque le moteur est dé marré d'environ 0,4 V, il est très difficile de redres ser telle faible tension à courant alternatif et de la comparer précisément à une tension de référence.

conséquence, un but principal de la présente inven tion est de proposer un régulateur de tension simple d'un générateur à courant alternatif pour véhicule qui peut dé tecter précisément une telle tension auto-excitée.

Un régulateur<B>de</B> tension en conformité avec une carac téristique de la présente invention, comprend un premier moyen pour détecter le niveau de tension ou la fréquence d'une tension auto-excitée induite dans un enroulement de phase, un second moyen pour délivrer un_ courant d'excitation à une bobine d'excitation lorsque la tension auto-excitée est détectée, et un troisième moyen incluant un circuit de dérivation connecté à une masse, pour réduire la valeur ohmique du circuit dérivation lorsque le second moyen ne delivre pas le courant d'excitation et pour augmenter la valeur oh- mique dudit circuit de dérivation lorsque le second moyen délivre courant d'excitation à la bobine d'excitation.

Même si le courant de fuite circule dans la bobine d'induit lors de la détection de la tension auto-excitée, le courant de fuite peut être éliminé en le dérivant le circuit de dérivation, de sorte que la tension auto-excitée peut être précisément détectée. Après que la tension auto- excitée est détectée, la valeur ohmique du circuit de deri- vation accrue pour diminuer en conséquence la consomma tion de puissance effectuée par le circuit de dérivation Un regulateur de tension en conformité avec une autre caractéristique de l'invention comprend un circuit de com mutation pour commander le courant d'excitation qui doit être délivré à la bobine d'excitation, un circuit de com mande d'interrupteur pour commander le circuit de commuta tion en conformité avec une tension auto-excitée induite dans un enroulement de phase, un circuit de puissance con necté au circuit de commande d'interrupteur et un circuit d'attaque de circuit de puissance incluant un circuit de conversion impulsionnel pour convertir la tension auto- excitée en un signal impulsionnel binaire. Le circuit d'attaque de puissance attaque le circuit de puissance pen dant une période commandée par le signal impulsionnel.

Si une tension crête de la tension auto-excitée de vient un niveau de seuil pour le signal impulsionnel bi naire, le circuit de puissance délivre à la bobine d'excitation du générateur à courant alternatif un courant d'excitation qui correspond au signal impulsionnel binaire. Le rapport requis du signal impulsionnel et du courant d'excitation augmente à mesure que la vitesse de rotation du générateur augmente. En conséquence, le générateur à courant. alternatif est empêché de générer de manière abrupte la puissance de sortie. Il n'est pas nécessaire prévoir une unité de redresseur pour redresser la tension excitée.

D'autres buts, propriétés et caractéristiques de la présente invention de même que les fonctions des parties apparentées de la présente invention deviendront claires à partir d'une étude de la description détaillée suivante, des revendications annexées et des dessins. Sur les - sins .

La figure 1 est un schéma de circuit d'un générateur à courant alternatif qui inclut un régulateur de tension conformité avec un premier mode de réalisation de l'invention ; La figure 2 est un schéma de circuit d'un régulateur de tension -en conformité avec un deuxième mode de réalisa tion de l'invention qui est disposé dans un générateur à courant alternatif pour véhicule ; La figure 3 est un schéma de circuit d'un circuit os cillant du régulateur de tension en conformité avec le pre mier mode de réalisation ou le deuxième mode de réalisa tion figure 4 est un schéma de circuit d'un convertis seur F/V du régulateur de tension en conformité avec premier mode de réalisation ou le deuxième mode de réalisa tion ; La figure 5 est un schéma de circuit d'un générateur courant alternatif qui inclut un régulateur de tension en conformité avec un troisième mode de réalisation de l'invention ; La figure 6 est un schéma de circuit d'une partie du régulateur tension en conformité avec le troisième mode de réalisation ; La figure 7 est un chronogramme montrant les condi tions de fonctionnement des diverses parties du régulateur de tension La figure 8 est un schéma de circuit des bobines d'induit et des unités de redresseur d'un générateur à cou rant alternatif qui doit être connecté au régulateur de tension en conformité avec un mode de réalisation de l'invention ; La figure 9 est une vue en plan d'un stator du généra teur à courant alternatif représenté à la figure 8 ; La figure 10 est un schéma de circuit des bobines d'induit et des unités de redresseur d'un autre générateur à courant alternatif qui doit être connecté au régulateur de tension en conformité avec un mode de réalisation de l'invention ; La figure 11 est une vue en plan d' c#ur de stator du générateur à courant alternatif représenté à la figure 10 ; La figure 12 est un schéma de circuit d'une partie d'un régulateur de tension en conformité avec un quatrième mode de réalisation de l'invention ; La figure 13 est un chronogramme montrant des niveaux de tension de signal de diverses parties régulateur de tension ; La figure 14 est un schéma de circuit d'une partie d'un régulateur de tension en conformité avec un cinquième mode de réalisation de l'invention ; et La figure 15 est un schéma de circuit d'une partie d'un régulateur de tension en conformité avec un cinquième mode de réalisation de l'invention.

Un régulateur de tension 2 d'un générateur courant alternatif pour véhicule 1 en conformité avec un premier mode de réalisation de l'invention est décrit en se réfé rant la figure 1. Le générateur à courant alternatif 1 comporte une bobine d'induit triphasée connectée en étoile 4, un redresseur double alternance triphasé 5 et une bobine d'excitation 6. La bobine d'induit 4 comporte trois enrou lements de phase qui sont respectivement connectés au re dresseur 5 de sorte que la puissance à courant alternatif induite par les enroulements de phase peut être convertie en puissance à courant continu, laquelle est délivrée à une batterie par l'intermédiaire d'une ligne d'alimentation électrique Ll.

Le régulateur de tension 2 est monté dans le généra teur à courant alternatif 1. Le régulateur de tension 2 est principalement constitué d'une ligne de détection 100, d'une résistance 12, d'un transistor 13, d'une résistance 15, d'un comparateur 16, d'une résistance 17, d'un transis tor 18, d'une résistance 19, d'un condensateur 20, d'un transistor pnp 21, de résistances de division de tension 22 et 24, d'une diode Zener 23, d'une ligne d'alimentation Ll, d'une ligne d'alimentation interne L2, d'une résistance de limitation de courant 26, d'un transistor de commutation 27, d'un convertisseur F-V 29, d'un circuit oscillant 31 et d'un transistor 33.

Lorsqu'un rotor du générateur 1 tourne, une tension auto-excitée est induite dans chaque enroulement de phase par le flux magnétique résiduel des pôles. Comme cela est représenté à la figure 1, la tension auto-excitée Vac qui est induite dans une des trois bobines de phase est appli quée une borne positive du comparateur 16 par l'intermédiaire de la ligne de détection 100 et de la ré sistance 15 et comparée à une tension de référence V1. Si la tension auto-excitée Vac est plus grande que la tension de référence, par exemple 0,4 V, le comparateur 16 rend conducteur le transistor 18, via la résistance 17 qui est connectée à la borne de base du transistor pnp 21 pour changer le potentiel de la résistance 19 d'un niveau haut à un niveau bas, rendant de ce fait conducteur le transistor 21. En conséquence, le transistor 21 délivre la puissance électrique depuis la ligne d'alimentation L1 la ligne d'alimentation interne L2 pour augmenter le potentiel de la ligne d'alimentation interne L2 jusqu'au potentiel de ligne d'alimentation Ll.

Le condensateur 20 est connecté entre le collecteur du transistor 18 et une masse. Le condensateur 20 maintient le transistor 21 à l'état conducteur sans tenir compte de l'opération du comparateur 16 pendant une période plus lon gue qu'un temps de cycle de la tension de sortie négative induite dans un des trois enroulements de phase. Il s'ensuit que le transistor 21 continue à délivrer la puis sance électrique à la ligne d'alimentation interne L2.

La ligne d'alimentation interne L2 est connectée à l'électrode de base du transistor de commutation 27 via la résistance de limitation de courant 26. Lorsque le transis tor 21 est conducteur, le transistor de commutation 27 est rendu conducteur pour délivrer le courant d'excitation à la bobine d'excitation 6 à partir de la ligne d'alimentation Ll pour faire que le générateur à courant alternatif com mence 1a génération régulière. Dans l'intervalle, le tran sistor pnp 21 agit comme un interrupteur pour délivrer la puissance un circuit de commande qui commande lé transis tor 27, lequel est constitué de résistances 24, de la diode Zener 23, et le transistor 25.

Lorsque 1e transistor 21 est conducteur, les bornes d'entrée et B2 du circuit oscillant 31 sont connectées à la ligne d'alimentation L2. En conséquence, circuit os cillant 31 génère un circuit d'oscillation qui a des durées de niveau haut plus longues que les durées de niveau bas au niveau de borne d'une sortie B3. Ce signal d'oscillation est appliqué à l'électrode de base du transistor 33 pour le rendre conducteur et bloqué périodiquement. Le collecteur de transistor 33 est connecté à la base d'un transistor 13 de sorte que le transistor 13 peut être périodiquement blo qué et conducteur. En conformité, le courant circulant dans la résistance 12 est commandé de sorte que la génération de chaleur peut être commandée alors que le transistor 21 est conducteur.

Si la vitesse de rotation du moteur de véhicule aug mente à une vitesse régulière, la fréquence de la tension auto-excitée Vac devient plus grande qu'une fréquence pré déterminée et la borne de sortie du convertisseur F-V 29 délivre un signal de tension de niveau haut. Il s'ensuit que le transistor 33 est rendu conducteur et que le tran sistor 13 est rendu bloqué sans tenir compte du signal de sortie du circuit oscillant 31. Ceci élimine la consomma tion de puissance effectuée par la résistance 12.

Si la tension Vac devient plus grande qu'une tension qui est décidée par la diode Zener 23 et par les résistan ces de division de tension 22 et 24, le transistor 25 est rendu conducteur pour bloquer le transistor de commutation 27. En conséquence, le courant d'excitation est coupé et la tension de sortie du générateur à courant alternatif 1 di minue. Si le moteur s'arrête, la frequence de la tension Vac devient égale à zéro. I1 s'ensuit que la borne de sortie du convertisseur F-V 29 délivre un signal de tension de niveau bas, de sorte que les transistors 33 et 13 opèrent en con formité avec le signal de sortie du circuit oscillant 31. Si le transistor 13 est conducteur, la borne positive du comparateur 16 devient plus petite que sa tension d'entrée Vl sur la borne négative, bloquant de ce fait le transistor 18. La durée du niveau bas de l'oscillateur 31 est établi pour être plus longue qu'une péri de retard décidée par le conducteur 20 et la résistance 19, de sorte que le tran sistor 21 peut être sûrement bloqué. Ceci assure une cou pure complète de l'alimentation de courant d'excitation du générateur 1 lorsque la voiture s'arrête.

Même si un courant de fuite circule depuis l'extérieur dans la ligne de détection 100, le courant de fuite peut être déchargé par l'intermédiaire de la résistance 12 et du transistor 13. En conséquence, le potentiel de la borne P peut être empêché d'être influencé par le courant de fuite. Du fait que le courant de fuite circule dans la ligne de détection 100 à travers une partie ayant une valeur ohmique interne très élevée, la chute de tension au bord de la ré sistance 12 peut être négligée.

Comme cela est représenté à la figure 3, l'oscillateur 31 est principalement constitué d'un transistor 201 qui est connecté à la borne B2, d'une résistance 202, d'un conden sateur 203, d'un comparateur 204 d'un transistor 207. La résistance 202 est connectée en parallèle au condensateur 203 et le condensateur 203 est connecté à la borne d'entrée positive du comparateur 204. L'oscillateur 31 est alimente depuis la borne Bl. Si la tension de la borne B2 devient plus élevée qu'une ten sion de référence du comparateur 204, la borne de sortie B3 du comparateur 204 délivre une tension de niveau haut. En conséquence, le transistor 201 est bloqué et une charge électrique du condensateur 203 est dechargée par l'intermédiaire de la résistance 202. Le transistor 207 est également rendu conducteur, de sorte que la borne négative du comparateur 204 délivre une tension de référence de ni veau bas. En conséquence, la borne de sortie du compara- teur 204 maintient la tension de niveau haut. Si la tension du condensateur 203 devient plus faible que la tension de référence de niveau bas, la borne de sor tie B3 du comparateur 204 délivre une tension niveau bas et une tension de niveau haut est appliquée à la borne d'entrée négative du comparateur 204. Le transistor 201 est rendu conducteur puisque le courant de base lui est délivré et la tension de borne du condensateur 203 devient élevée un court instant. Si la tension de la borne du condensateur 203 devient plus élevée que la tension de référence de ni veau haut du comparateur 204, la borne de sortie B3 du com- parateur 204 délivre de nouveau la tension de niveau haut. La durée de la tension de niveau haut est plus longue que la durée de tension de niveau bas et l'opération ci-dessus répétée. Le convertisseur F-V 29 est constitué d'un condensa teur 101, de diodes 102 et 103, d'une résistance en paral lèle 104 et d'un condensateur 105 comme cela est représenté la figure 4. Si la tension de la borne d'entrée A1 du convertisseur F-V 29 augmente, le courant électrique cir cule dans le condensateur 105 par l'intermédiaire du con densateur 101 et de la diode 103. D'un autre côté, si la tension de la borne d'entrée A1 diminue, la charge électri que du condensateur 101 est déchargée par la diode 102 et également la charge électrique du condensateur 105 est dé chargée par la résistance en parallèle 104. En conséquence, la tension du condensateur 105 diminue progressivement. Si la fréquence de la tension appliquée à la borne A1 aug- mente, 1 tension aux bornes du condensateur 105 augmente et la borne A2 délivre une tension de niveau haut.

Un régulateur de tension en conformité avec un deuxième mode de réalisation de l'invention est décrit en se référant à la figure 2. Le convertisseur F-V 29 est con necté à borne positive du comparateur 16.

Si le rotor du générateur à courant alternatif 1 tourne et que la tension auto-excitée Vac est générée par le flux magnétique résiduel, la tension Vac est appliquée à la borne P. le convertisseur F-V 29 délivre sur borne positive du comparateur 16 une tension plus élevée que Vl si la fréquence de la tension auto-excitée Vac devient plus élevée qu'une fréquence prédéterminée pour changer ten sion de sortie du comparateur à la tension de niveau haut. I1 s'ensuit que la bobine d'excitation 6 du générateur à courant alternatif 1 reçoit le courant d'excitation gé nère la puissance de sortie régulière qui doit être utilisé pour charger la batterie 3.

Le comparateur 16 délivre une tension de niveau haut tandis le générateur à courant alternatif 1 fonctionne et le transistor 33 est rendu conducteur pour bloquer le transistor 13, coupant de ce fait la résistance de dériva tion 12. Ainsi, la consommation d'énergie par la résistance de dérivation 12 peut être éliminée.

Si rotor du générateur à courant alternatif 1 ar rête la rotation, le comparateur 16 délivre une tension de niveau bas et le transistor 33 est commandé par l'oscillateur 31. Si le courant de fuite amène la bobine d'induit 4 à générer une tension plus élevée qu'un niveau de seuil, l'oscillateur 31 détecte la tension au niveau de la borne B2 et délivre au transistor 33 un signal oscillant de sortie par l'intermédiaire de la résistance 33. En con formité, le transistor 33 rend conducteur et bloque le transistor 13 pour commander la génération de chaleur la résistance 12.

Un régulateur de tension en conformité avec un troi sième mode de réalisation de l'invention est décrit se référant aux figures 5 à 15.

Le générateur à courant alternatif pour véhicule in clut enroulement de phase U 41, un enroulement de phase V 42 une première unité de redresseur 51 connectée à l'enroulement de phase 41, une seconde unité de redresseur 52 connectée à l'enroulement de phase 42, un condensateur de lissage 55, une bobine d'excitation 6 et un régulateur de tension 200 en conformité avec un troisième mode de réa lisation de l'invention.

Le régulateur de tension 200 est constitué d'un tran sistor de commutation 71, d'une diode à effet volant 72, d'un circuit de commande de transistor 73, d'un circuit de puissance 74 et d'un circuit d'attaque de puissance 75. Le transistor de commutation 71 correspond au transistor de commutation 27 du régulateur de tension en conformité avec le premier mode de réalisation, représenté à la figure 1.

Le circuit de puissance 74 est un circuit bien connu pour délivrer la puissance au circuit de commande . Le circuit de puissance 74 peut être constitué d'un circuit à tension constante ou d'un circuit connectant une borne d'allumage et le circuit de commande 73. Le circuit com mande 73 inclut un comparateur qui compare la tension la batterie à une tension de référence pour commander le tran sistor commutation 71. Le circuit de commande 73 corres pond au circuit qui est constitué des résistances de vi sion de tension 22 et 24, de la diode Zener 23 et du tran sistor du régulateur de tension représenté à la figure 1. Les enroulements de phase U et de phase V sont dépha sés de 90 en angle électrique l'un par rapport i' autre. La premiere unité de redresseur 51 effectue un redressement double alternance de la tension de sortie de l'enroulement de phase U 41, et la seconde unité de redresseur 52 effec tue un redressement double alternance de la tension de sor tie de enroulement de phase V.

Le circuit d'attaque de puissance .75 est constitué d'un premier comparateur 751, d'un second comparateur 752, d'un circuit OU exclusif 753, d'un circuit de division de tension , de comparateurs 755 et 756 et d'un circuit bascule 757, d'un circuit RC 758, d'un transistor 759, d'un interrupteur analogique 760, d'un comparateur<B>761</B> et d'un circuit OU 762, représentés à la figure 6.

Le premier comparateur 751 compare la tension de sor tie de 1 enroulement de phase U à une tension de référence Vref. Le second comparateur 752 compare la tension de sor tie de l'enroulement de phase V à une tension de référence Vref. Le circuit OU exclusif 753 est connecté aux bornes de sortie des premier et second comparateurs 751 et 752. Le circuit exclusif 753 peut être remplacé par un circuit de coïncidence. Le circuit de division de tension 754 in clut des résistances R1, R2 et R3 qui sont connectées en série entre une source d'alimentation qui délivre une ten sion constante Vcc et une masse. Le comparateur 755 compare une tension de sortie du circuit RC 758 à 2/3 Vcc qui est délivrée par le circuit de division de tension 753. Le se cond comparateur 756 compare le signal de sortie du circuit OU exclusif 753 à 1/3 Vcc qui est délivré par le circuit de division tension 754. Le circuit bascule RS est connecté au comparateur 755 au niveau de sa borne de remise à zéro et au comparateur 756 au niveau de sa borne de mise à un. Le circuit RC 758 est constitué d'un circuit série d'un condensateur C1 et d'une résistance R2. Le circuit RC 758 peut être remplacé par un compteur numérique et analogue. La borne Q inversé du circuit bascule RS 757 est connectée par l'intermédiaire d'une résistance Rb l'électrode de base du transistor 759, qui décharge 1e condensateur Cl lorsqu'il est conducteur. Le comparateur 761 compare une tension divisée Vs de la tension de sortie continue Vb du générateur à courant alternatif 1 à une tension de réfé rence Vref. Les bornes d'entrée du circuit OU 762 sont res pectivement connectées à la borne Q du circuit bascule 757 et à la borne de sortie du comparateur 761. L'interrupteur analogique 760 est attaqué par le signal de sortie du cir cuit OU 762 et délivre la puissance électrique à la borne IG du circuit de puissance 74. L'interrupteur analogique 760 correspond au transistor 21 représenté à la figure 1.

On décrit maintenant le fonctionnement du circuit d'attaque de puissance 75 en se référant à la figure 7. Lorsque le rotor du générateur à courant alternatif 1 tourne, une tension alternative auto-excitée, telle que 0,2 0,4 V, est induite dans l'enroulement de phase U 31 et dans l'enroulement de phase V 32 en raison leur flux ma gnétique résiduel. La fréquence de la tension alternative est exprimée comme suit : P1.N/60 [Hz], dans laquelle 2P1 est le nombre de pôles du générateur à courant alternatif et N est le nombre de rotations du rotor par minute.

Le comparateur 751 compare la tension à courant alter natif de l'enroulement de phase U 41 à la tension de réfé rence Vref pour délivrer un signal de tension rectangulaire inl dont le rapport requis est de 50 % et dont la fréquence est P1.N/60. Le côté négatif de la tension courant alter natif de l'enroulement de phase U 41 est écrêté par l'unité de redresseur 51 à environ -0,7 V.

Le comparateur 752 compare également la tension à cou rant alternatif de l'enroulement de phase U 42 à la tension de référence Vre,_ pour délivrer un signal de tension rec tangulaire inl dont le rapport requis est de 50 % et dont la fréquence est P1.N/60. Le côté négatif de la tension à courant alternatif de l'enroulement de phase U 42 est éga lement écrêté l'unité de redresseur 52 à environ 0,7 V.

Le circuit OU exclusif 753 délivre un signal de sortie au comparateur 756, lequel compare 1e signal de sortie du circuit OU exclusif 753 à la tension divisée Vcc/3. Le com- parateur 755 compare le signal de sortie du circuit RC 758 à la tension divisée 2.Vcc/3. Si le signal de sortie du circuit RC 758 devient aussi élevé que la tension divisée 2.Vcc/3, le comparateur 755 délivre un signal de sortie de niveau haut (qu'on appellera par la suite un signal Hi) pour remettre à zero le circuit bascule 757.

Si l e signal de sortie du circuit RC 758 est plus pe tit que la tension divisée 2.Vcc/3, le comparateur 755 dé livre un signal de sortie de niveau bas qu'on appellera par la suite signal . Dans ce cas, le circuit bascule 757 dé livre un signal de niveau haut au niveau de la borne Q et un signal de niveau bas au niveau de la borne Q inversée. En conformité, le transistor 759 est bloqué et le condensa teur Cl est chargé. Lorsque le condensateur C1 est chargé de sorte que la tension du condensateur Vc devient aussi élevée que 2.Vcc/3, le circuit bascule est remis à zéro pour rendre conducteur le transistor 759. En conséquence, 1e condensateur Cl est déchargé. En d'autres termes, le circuit bascule 757 délivre un signal de niveau haut au ni veau de la borne Q pendant une durée fixée qui correspond à la constante de temps du circuit RC 758. Tant que la borne Q du circuit bascule 757 délivre le signal de niveau haut, l'interrupteur analogique 760 est maintenu à l'état fermé pour mettre en ceuvre le circuit de puissance 74. Si le rotor tourne à une faible vitesse, la durée fixe procurée par le circuit RC 758 est plus courte que la durée du signal sur la borne de mise à 1 du circuit bascule 757. En conséquence, un signal de niveau bas est délivré sur la borne de mise à 1 jusqu'à ce la tension du condensateur devienne aussi élevée que 2.Vcc/3 pour remettre à zéro le circuit bascule 757. En conformité, le signal Outl de 1a borne Q du circuit bascule maintient le signal de ni veau bas et le signal de sortie du circuit d'attaque de puissance 75 maintient le signal de niveau bas. Si le rotor tourne à vitesse plus élevée qu'une vitesse prédéterminée, la duree du signal appliqué à la borne de mise à 1 du circuit bascule 757 devient plus courte que la durée fixée procurée par le circuit RC 758. En conformité, le signal sur borne de mise à 1 du cir cuit bascule 757 est un signal de niveau haut lorsque la tension du condensateur devient aussi élevée que 2.Vcc/3 pour remettre à zéro le circuit bascule 757. De ce fait, 1e circuit bascule 757 maintient le signal de niveau haut au niveau de la borne Q et le circuit d'attaque de puissance 75 maintient le signal de niveau haut comme son signal de sortie Out. En d'autres termes la fréquence des tensions induites dans les enroulements de phase 41 et 42 devient plus élevée à mesure que la vitesse de rotation du rotor devient plus élevée, et la durée pendant laauelle le signal de sortie Out est coupé devient, plus en plus courte jus qu'à ce qu'il soit continuellement délivré pour toujours mettre en ceuvre le circuit de puissance 74. A titre d'exemple, il est possible de mettre en ceuvre continuellement le circuit de puissance d'un générateur à courant alternatif ayant un rotor à douze pôles à la vi tesse de rotation de 1 000 tpm ' : R2 est égal à 100 kSZ ; et Cl est égal à 0,1 #iF. En général, il est possible de mettre continuellement en #uvre le circuit de puissance d'un générateur à courant alternatif ayant un rotor à 2.P1- pôle à une vitesse de N1 tpm si la constante temps du circuit RC 758 est 60/(P1.N1)sec.

Le comparateur 761 délivre le signal de niveau haut comme signal Out2 si la tension de batterie est plus élevée qu'une tension de référence Vref2 qui correspond une ten sion de batterie non chargée, par exemple 13 V. Le circuit OU 762 délivre le signal Out ayant une puissance suffisante pour attaquer l'interrupteur analogique 760 même si le cir cuit bascule 757 ne délivre pas la puissance suffisante au niveau de la borne Q lorsque le signal de niveau haut est appliqué aux bornes de mise à 1 et de remise à zéro.

Lorsque la clé de contact est coupée et que le moteur est arrêté, la tension de la batterie diminue progressive ment à une tension inférieure à 13 V, par exemple 12,8 V. En conséquence, le comparateur 761 change le signal de sor tie du signal du niveau haut au signal de niveau bas pour ouvrir l'interrupteur analogique 760, arrêtant en consé quence le fonctionnement du circuit de puissance 74. I1 faut plusieurs secondes pour arrêter totalement l'alimentation du courant d'excitation. Cette diminution progressive du courant d'excitation démagnétise le noyau de l'induit pour maintenir le régulateur de tension prêt. Au lieu de la tension de la batterie, la fréquence ou tension courant alternatif des enroulements de phase peut être utilisée aux fins énoncées ci-dessus.

La figure 7 représente les niveaux de tension sur di verses parties du circuit d'attaque de puissance 75. Du fait que le signal de sortie du circuit d'attaque de puis sance 75 est formé à partir de deux enroulements de phase, la fréquence de fonctionnement peut être rendue double du signal de sortie qui est formé à partir d'un seul enroule ment de phase. Ceci peut réduire la capacité des condensa- teurs et rendre la détection de la vitesse rotation plus précise.

Une variante du générateur à courant alternatif est décrite. en se référant à la figure 8.

Le signal de sortie du circuit d'attaque de puissance 74 est formé à partir de deux enroulements de phase 813 et 815 d'un générateur à courant alternatif qui sont déphasés en angle électrique de 90 l'un par rapport à l'autre. Les tensions de borne VF1 et VF2 sont respectivement entrées dans comparateurs 751 et 752 du circuit d'attaque de puissance représenté à la figure 7.

Le générateur à courant alternatif comporte une paire de bobine d'induit à trois phases 81 et 82. La première bo bine induit 81 comporte trois enroulements de phase 811, 812 813 qui génèrent les tensions à courant alternatif de phase X, Y et Z et la seconde bobine d'induit 82 com porte trois enroulements de phase 814, 815 et 816 qui génè rent une tension à courant alternatif de phase U, V et W. Les tensions à courant alternatif de phase X, Y et Z sont déphasées en angle électrique de 120 l'une par rapport à l'autre et les tensions à courant alternatif de phase U, V et W sont également déphasées en angle électrique de 120 les unes par rapport aux autres. La phase X est différente de de la phase U, la phase Y est différente de 30 de la phase V, et la phase Z est différente de 30 de la phase W. En d'autres termes, la phase X est différente de 90 de la phase W, la phase Y est différente de 90 de la phase U, et la phase Z est différente de 90 de la phase V. Le géné rateur à courant alternatif comporte un noyau de stator qui comporte 96 encoches comme cela est représenté à la figure 9 et un rotor qui comporte 16 pôles. Chaque pas d'encoche correspond à 30 en angle électrique. Si le rotor comporte 2P1 pôles, le noyau de stator comporte 12.p1 encoches. I1 est facile de délivrer le signal impulsionnel de sortie ayant une fréquence double du générateur à courant alterna tif.

Une autre variante du générateur à courant alternatif est décrite en se référant à la figure 10.

Ce générateur à courant alternatif comporte deux bobi nes d'induit à cinq phases 91 et 92. La première bobine d'induit 91 comporte cinq enroulements de phase Xl, X2, X3, X4 et X5 qui génèrent des tensions à courant alternatif à des intervalles d'angle électrique de 72 . seconde bo bine induit 92, comporte, également, cinq enroulements de phases Ul, U2, U3, U4 et U5 qui génère des tensions à cou rant alternatif à des intervalles d'angle électrique de 72 .

phase X1 diffère de 18 de la phase Ul, la phase X2 diffère de 18 de la phase U2. De la même manière, les pha ses X3, X4 et X5 différent respectivement de 18 des phases U3, U4 et U5. En d'autres termes, les phases X1, X2, X3, X5 sont respectivement différentes de 90 des phases U5, Ul, U2, U3 et U4.

Le générateur à courant alternatif comporte un rotor à 12 pôles et un noyau de stator à 120 encoches, comme cela est représenté à la figure 11. Chaque pas d'encoche corres pond à un angle électrique de 18 . Si le rotor comporte 2P1 pôles, le noyau du stator comporte 20.p1 encoches.

Un régulateur de tension en conformité avec un qua trième mode de réalisation de l'invention est décrit en se référant aux figures 6, 12 et 13.

La figure 12 représente une partie du circuit d'attaque de puissance qui est différent du circuit d'attaque de puissance 75 en conformité avec le troisième mode de réalisation et est connecté aux comparateurs 755 et 756 représentés à la figure 6. Le circuit d'attaque de puissance du régulateur de tension en conformité avec 1e second mode de réalisation comporte six comparateurs 7511, 7512, 7513, 7514, 7515 et 7516 qui sont respectivement con nectés six enroulements de phase 811, 812, 813, 814, 815 et 816 du générateur à courant alternatif représenté à la figure 8. I1 comporte également trois circuits OU exclusifs 7531, 7532, 7533. Le premier circuit OU exclusif 7531 est connecté aux bornes de sortie des comparateurs 7511 et 7512, le second circuit OU exclusif<B>7532'</B> est connecté aux bornes de sortie des comparateurs 7513 et 7514 le troi sième circuit OU exclusif 7533 est connecté aux bornes de sortie des comparateurs 7515 et 7516. Les circuits OU ex clusifs 7531, 7532 et 7533 délivrent trois signaux impul- sionnels qui sont déphasés en angle électrique de 120 les uns des autres. Ces trois signaux impulsionnels sont trai tés par un circuit logique 7540 pour délivrer le signal d'entrée qui doit être impliqué à la borne négative du com- parateur 756 représenté à la figure 6. La fréquence du si gnal d'entrée est six fois plus élevée que la fréquence des tensions de borne des enroulements de phase 811 816. La figure 13 est un chronogramme qui représente les ondes des tensions à diverses parties du circuit représenté à la fi gure 12.

Un régulateur de tension en conformité avec un cin quième mode de réalisation de l'invention est décrit en se référant à la figure 14 qui représente un circuit d'attaque de puissance connecté à l'enroulement de phase 41 représen té à la figure 5.

Le circuit d'attaque de puissance inclut un compara- teur 751, un inverseur 770, une paire de multivibrateurs monostables 771 et 772, un circuit OU 773 et un autre mul- tivibrateur monostable 774.

Le comparateur 751 compare la tension de phase de l'enroulement de phase 41 à une tension de référence Vref pour former un signal de tension binaire VX l'inverseur forme un signal de tension inversé VY à partir du signal VX. La paire des multivibrateurs monostables 771 et 772 forment respectivement les signaux impulsionnel courte S1 et à partir des signaux VX et VY. La paire des signaux impulsionnel courte S1 et S2 est appliquée au troisième vi brateur monostable 774 par l'intermédiaire circuit OU 773. Le troisième multivibrateur monostable 774 délivre un signal impulsionnel Out dont la durée du signal de niveau haut est égale au temps de retard du circuit RC 758 repré sente à la figure 6. L'interrupteur analogique 760 repré senté à la figure 6 est commandé par le signal impulsionnel Out présente une fréquence double de la tension de l'enroulement de phase 41. Ce circuit d'attaque de puis sance peut être utilisé dans un générateur à courant alter natif -naire qui comporte seulement trois enroulements de phase.

Un régulateur de tension en conformité avec un sixième mode de réalisation de l'invention est décrit en se réfé rant aux figures 8 et 15.

Ce circuit d'attaque de puissance est constitué de six circuits d'attaque d'alimentation qui sont substantielle ment les mêmes que le circuit d'attaque de puissance du ré gulateur en conformité avec le cinquième mode de réalisa tion de l'invention. A la figure 15, six comparateurs sont respectivement connectés aux enroulements de phase 811 à 816 du générateur à courant alternatif représenté à la fi gure 8. Ce circuit d'attaque de puissance délivre un signal de sortie Out ayant une fréquence qui est 12 fois supé rieure à la fréquence de 1a tension de phase générée par les enroulements de phase 811 à 816.

Dans la description précédente de la présente inven tion, l'invention a été décrite en se référant à ses modes de réalisation spécifiques. Il sera toutefois évident que diverses modifications et changements peuvent être effec tués dans les modes de réalisation spécifiques de la pré sente invention sans sortir de la portée de l'invention comme énoncée dans les revendications annexées. En confor mité, la description de 1a présente invention doit être considérée plutôt dans un sens illustratif au lieu d'être considérée dans un sens limitatif.

Claims (7)

<U>REVENDICATIONS</U>

1. Régulateur de tension d'un générateur à courant al ternatif pour véhicule incluant un circuit d'excitation ayant une bobine d'excitation et une pluralité de pôles gnétiques et un circuit de sortie ayant une bobine d'induit, ledit régulateur de tension comprenant Un premier moyen (100, 15, 16, 29) connecté à ladite bobine d'induit (4), pour détecter une tension auto-excitée qui est induite dans ladite bobine d'induit par un flux gnétique résiduel desdits pôles magnétiques ; Un second moyen (18, 21, 27) pour délivrer le courant d'excitation à ladite bobine d'excitation (6) lorsque dite tension auto-excitée est détectée ; et Un troisième moyen (12, 13, 29, 31, 32, 33) incluant un circuit de dérivation (12, 13) connecté à une masse pour diminuer la valeur ohmique dudit circuit de dérivation lorsque ledit second moyen ne délivre pas le courant d'excitation et pour augmenter ladite valeur ohmique dudit circuit de dérivation lorsque ledit second moyen délivre courant d'excitation à ladite bobine d'excitation.

2. Régulateur de tension selon la revendication 1, ca ractérisé en ce que ledit troisième moyen comprend un cir cuit de commutation (33) connecté audit circuit de dériva tion.

3. Régulateur de tension selon la revendication 1, ca ractérisé en ce que ledit troisième moyen comprend un cir cuit (29, 30, 33) pour réduire ladite valeur ohmique de la- dite résistance de dérivation après avoir augmenté ladite valeur ohmique pendant une durée prédéterminée.

4. Régulateur de tension selon la revendication 1, ca ractérisé en ce que Ledit premier moyen comprend un circuit d'attaque de puissance (75, fig.

5) incluant un circuit de conversion impulsionnel (fig.

6) pour convertir ladite tension auto- excitee en un signal impulsionnel binaire , Ledit second moyen comprend un circuit de commande (73) pour commander ledit courant d'excitation et un cir cuit puissance (74) connecté audit circuit de commande ; et Ledit circuit d'attaque de puissance délivre la puis sance electrique audit circuit de puissance en conformité avec ledit signal impulsionnel binaire. 5. Régulateur de tension selon la revendication 4, ca ractérisé en ce que Ladite bobine d'induit dudit générateur à courant al ternatif inclut une pluralité d'enroulements de phase (41, 42) ; et Ledit circuit de conversion impulsionnel comprend un certain nombre de comparateurs (751, 752) respectivement connectés au même nombre desdits enroulements de phase pour convertir ladite tension auto-excitée en un signal impul- sionnel binaire ayant le même nombre de fois de fréquences plus elevées que ladite tension auto-excitée. . Régulateur de tension selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit premier moyen détecte un niveau de tension de ladite tension auto- excitee.

7. Régulateur de tension selon une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit premier moyen détecte la fréquence de ladite tension auto-excitée.