JP2595243B2 - Diode bridge for full-wave rectification for vehicles - Google Patents
Diode bridge for full-wave rectification for vehiclesInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、車両用交流発電機に使用される車両用電源
回路に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a vehicle power supply circuit used for a vehicle AC generator.
従来、特開昭58−218873号公報に示す如く、電機子コ
イルに発生した出力を、ダイオードを介して、全波整流
し、バッテリに充電するものにおいて、前記ダイオード
のうちのいくつかをブレークダウン電圧の低いダイオー
ドを用いて、発電機が発生するサージ電圧を吸収してい
る。Conventionally, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-218873, the output generated in an armature coil is subjected to full-wave rectification via a diode and a battery is charged. The surge voltage generated by the generator is absorbed by using a low voltage diode.
ところが、上述した従来のものでは、交流発電機の出
力をダイオードを介して、全波整流するから、第７図に
示す如く、正常な使用状態においても、出力電圧が脈動
しており、特に部分的に、電圧の変動が大きいため、車
載電子機器が誤動作してしまうという問題点がある。However, in the conventional device described above, since the output of the AC generator is full-wave rectified via a diode, the output voltage pulsates even in a normal use condition as shown in FIG. In addition, there is a problem that the in-vehicle electronic device malfunctions due to large voltage fluctuation.
そこで、本件出願人は、従来ある出力電圧の変動が、
以下の要因であることを突明した。Therefore, the applicant of the present application has found that the conventional output voltage fluctuation
The following factors were identified.
すなわち、３相の電機子コイルのうちそれぞれ１相づ
つに電流が流れ、順次ダイオードがオンからオフする。
この時、ダイオードはオン時に蓄積された少数キャリア
が残っているため、逆バイアス電圧が印加されても、蓄
積された少数キャリアが消滅するまで、第８図（ｂ）に
示す如く、逆方向電流IRが流れ、少数キャリアが消滅す
ると急激に逆方向電流IRを遮断する。That is, current flows through each of the three-phase armature coils one by one, and the diodes are sequentially turned on from off.
At this time, since the minority carriers accumulated when the diode is turned on remain, even if a reverse bias voltage is applied, until the accumulated minority carriers disappear, as shown in FIG. When I R flows and the minority carriers disappear, the reverse current I R is suddenly cut off.
この時の電流変化（dIR/dt）が、電機子コイルのイン
ダクタンス（LS）および正の給電線（ダイオードからバ
ッテリにつなぐ線）のインダクタンス（LH）により、誘
起起電力（VL）を発生する。そのため、第８図（ａ）に
示す如く、交流発電機の出力電圧が変動する。Current change at this time (dI R / d t) is the inductance of the armature coil inductance (L S) and a positive feed line (a line connecting the diode to the battery) (L H), induced electromotive force (V L ). Therefore, the output voltage of the alternator fluctuates as shown in FIG.
出願人は、ダイオード内の少数キャリアの蓄積を少な
くすれば、誘起起電力（VL）が減少して、交流発電機の
出力電圧の変動を押えることが可能になることを判明し
た。Applicants have found that reducing the accumulation of minority carriers in the diode reduces the induced electromotive force (V L ) and makes it possible to reduce fluctuations in the output voltage of the alternator.
そこで、ダイオードとして、逆回復時間の短い高速ダ
イオードを用いることで、少数キャリアの蓄積を少なく
させると共に、またツェナーダイオードにおいてはその
素子構造により少数キャリアの蓄積が少ないことを発見
した。Therefore, it has been found that by using a high-speed diode having a short reverse recovery time as a diode, the accumulation of minority carriers is reduced, and in the Zener diode, the accumulation of minority carriers is small due to its element structure.
そこで、本発明は、 車両用交流発電機の交流出力を全波整流して出力する
全波整流用のダイオードブリッジにおいて、 前記全波整流用のダイオードブリッジを構成する一部の
ダイオードがツエナーダイオードであり、前記ダイオー
ドブリッジを構成する残るすべてのダイオードが金属元
素を拡散したファーストリカバリーダイオードであるこ
とを特徴とする車両用全波整流用ダイオードブリッジ。Therefore, the present invention provides a diode bridge for full-wave rectification, which outputs a full-wave rectified AC output of an automotive alternator, wherein a part of the diode constituting the diode bridge for full-wave rectification is a Zener diode. A diode bridge for full-wave rectification for vehicles, wherein all the remaining diodes constituting the diode bridge are first recovery diodes in which a metal element is diffused.
以上に述べた本発明の構成によると、ダイオードブリ
ッジを構成する一部のダイオードがツエナーダイオード
であるので、このツエナーダイオードによってサージ電
圧を吸収することができる。しかも、ダイオードブリッ
ジを構成する残るすべてのダイオードが金属元素を拡散
したファーストリカバリーダイオードである。これらフ
ァーストリカバリーダイオードは、ツエナーダイオード
と同様に逆回復時間の短いダイオードである。このた
め、本発明の構成によると整流作用時に少数キャリアの
蓄積が少なくなりダイオードに流れる逆方向電流が小さ
くなる。According to the configuration of the present invention described above, since some of the diodes forming the diode bridge are Zener diodes, the surge voltage can be absorbed by the Zener diodes. Moreover, all the remaining diodes constituting the diode bridge are first recovery diodes in which metal elements are diffused. These fast recovery diodes are diodes having a short reverse recovery time like the Zener diode. Therefore, according to the configuration of the present invention, the accumulation of minority carriers during the rectifying operation is reduced, and the reverse current flowing through the diode is reduced.
以上に述べたように、本発明は、サージ電圧をツエナ
ーダイオードによって吸収することができるとともに、
ファーストリカバリーダイオードを用いた安価な構成で
全波整流用ダイオードブリッジの全てのダイオードに流
れる逆方向電流を小さくし、誘起起電力を小さくして、
出力電圧の変動を少なくするという優れた効果がある。As described above, according to the present invention, the surge voltage can be absorbed by the Zener diode,
With a low-cost configuration using a fast recovery diode, the reverse current flowing through all diodes of the diode bridge for full-wave rectification is reduced, and the induced electromotive force is reduced.
There is an excellent effect of reducing the fluctuation of the output voltage.
以下本発明を図に示す実施例について説明する。第１
図に示す第１実施例において、１はＵ相、Ｖ相、Ｗ相を
備えるＹ型結線した３相の電機子コイル、２はロータコ
イルである。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First
In the first embodiment shown in the figure, 1 is a Y-connected three-phase armature coil having a U phase, a V phase, and a W phase, and 2 is a rotor coil.
d11、d12、d13は、各相の電機子コイル１の出力を整
流する正極側ダイオード、d31は電機子コイル１の中性
点とバッテリ16との間に接続された中性点ダイオードで
ある。また、d21、d22、d23は各相の電機子コイル１と
接地との間に接続された負極側ツェナーダイオード、d
32は電機子コイル１の中性点とアースとの間に接続され
た中性点ツェナーダイオードである。これらの複数のダ
イオードによって、車両用交流発電機の電機子コイル１
からの交流出力を全波整流するダイオードブリッジが構
成されている。d 11 , d 12 , and d 13 are positive side diodes that rectify the output of the armature coil 1 of each phase, and d 31 is a neutral point connected between the neutral point of the armature coil 1 and the battery 16. It is a diode. Further, d 21 , d 22 , and d 23 are a negative-side Zener diode connected between the armature coil 1 of each phase and ground, d
Numeral 32 denotes a neutral Zener diode connected between the neutral point of the armature coil 1 and the ground. The armature coil 1 of the vehicle alternator is formed by these plural diodes.
A diode bridge for full-wave rectification of the AC output from is provided.
また、10は正の給電線、13は電圧調節器、16はバッテ
リ、17は車載電気負荷、18は正の給電線10に接続された
車載用電子機器である。Reference numeral 10 denotes a positive power supply line, 13 denotes a voltage regulator, 16 denotes a battery, 17 denotes a vehicle-mounted electric load, and 18 denotes a vehicle-mounted electronic device connected to the positive power supply line 10.
そして、ダイオードd11、d12、d13、d31には、Auある
いはPt等の金属元素を拡散したダイオードであり、これ
らダイオードは、AuあるいはPt元素が少数キャリアを消
滅させてしまう為、少数キャリアの蓄積がほとんどな
く、第２図に示す如く、逆方向電流（IR）、リカバリー
タイム（Trr）共に小さく、従って、誘起起電力も非常
に小さく、出力電圧変動としては問題にならないレベル
になる。The diodes d 11 , d 12 , d 13 , and d 31 are diodes in which a metal element such as Au or Pt is diffused, and these diodes have a small number because the Au or Pt element causes minority carriers to disappear. As shown in FIG. 2, there is almost no carrier accumulation, and both the reverse current (I R ) and the recovery time (T rr ) are small. Therefore, the induced electromotive force is very small, and the level does not cause any problem as the output voltage fluctuation. become.
そして、本発明に使用するダイオードは、逆回復時間
（一般にリカバリータイムといい、Trrで表す）を従来
の逆耐圧ダイオードの1/10〜1/100程度に短縮した逆耐
圧型（一般的には100V以上）ダイオードであり、逆回復
時の電流変化〔dIR/dt〕が急激な特性を示すものをハー
ドリカバリーダイオード、電流変化が比較的緩やかな特
性を示すものをソフトリカバリーダイオードと称して区
別されている。本発明の目的を達成する上ではどちらを
使用してもかまわないが、出力電圧変動の低減効果はソ
フトリカバリーダイオードを使用した方が効果大である
ことを確認している。The diode used in the present invention is a reverse withstand voltage type (generally, a recovery time (generally called a recovery time, represented by Trr )) that is reduced to about 1/10 to 1/100 of a conventional reverse withstand voltage diode. referred is 100V or higher) diode, the reverse recovery time of the current change [dI R / d t] is hard recovery diode those which show a rapid characteristics, and a soft recovery diode which current change is shown a relatively gentle characteristics Are distinguished. Either one may be used to achieve the object of the present invention, but it has been confirmed that the use of a soft recovery diode is more effective in reducing the output voltage fluctuation.
一方、ツェナーダイオードにおいては、誘起起電力も
小さく、本発明では、ツェナーダイオードを使用すれ
ば、出力電圧変動も押さえることができることを利用し
ている。On the other hand, the induced electromotive force is small in the Zener diode, and the present invention utilizes the fact that the output voltage fluctuation can be suppressed by using the Zener diode.
そして、第１実施例では、正極側に、金属元素を拡散
したダイオード、負極側にツェナーダイオードを使うこ
とで、全てのダイオードにおいて出力電圧変動を押さえ
ることができるため、従来に対してバッテリ16に充電す
るための出力電圧の変動を少なくし、電気機器18の誤動
作を防止できる。In the first embodiment, the output voltage fluctuation can be suppressed in all the diodes by using a diode in which a metal element is diffused on the positive electrode side and a zener diode on the negative electrode side. Fluctuations in the output voltage for charging can be reduced, and malfunction of the electric device 18 can be prevented.
一方、正の給電線10が何らかの原因で開放された場
合、あるいは車載電気装置の通電しゃ断等により車両用
交流発電機の電機子コイル１に発生する高電圧に対して
は、マイナス側ダイオードにブレークダウン電圧がバッ
テリ電圧の５倍以下のツェナーダイオードを使用するこ
とにより、設定電圧以下に制限することができる。On the other hand, if the positive power supply line 10 is opened for some reason, or if a high voltage is generated in the armature coil 1 of the vehicle alternator due to the interruption of energization of the on-vehicle electric device, the diode breaks to a negative diode. By using a Zener diode having a down voltage of 5 times or less of the battery voltage, the voltage can be limited to a set voltage or less.
本発明の第２実施例として、第３図に示す如く、正極
側のダイオードd11、d12、d13、d31にツェナーダイオー
ド、負極側のダイオードd21、d22、d23、d32に、ファー
ストリカバリーダイオードで構成している。As a second embodiment of the present invention, as shown in FIG. 3, a Zener diode is connected to diodes d 11 , d 12 , d 13 and d 31 on the positive side, and diodes d 21 , d 22 , d 23 and d 32 on the negative side. And a fast recovery diode.
又、第３実施例として、第４図に示す如く、中性点ダ
イオードを用いないものにおいてダイオードd13、d23を
ファーストリカバリーダイオード、ダイオードd11、
d12、d21、d22にツェナーダイオードで構成してもよ
い。Further, as a third embodiment, as shown in FIG. 4, in the case where a neutral point diode is not used, diodes d 13 and d 23 are replaced by a fast recovery diode, a diode d 11 ,
Each of d 12 , d 21 and d 22 may be constituted by a Zener diode.
第４実施例として、第５図に示す如く、ダイオードd
11、d12、d13、d21、d22、d23をファーストリカバリー
ダイオード、ダイオードd31、d32ツェナーダイオードで
構成してもよい。As a fourth embodiment, as shown in FIG.
11 , d 12 , d 13 , d 21 , d 22 , and d 23 may be constituted by a fast recovery diode and a zener diode of diodes d 31 and d 32 .
第５実施例として、第６図に示す如く、ダイオードd
31、d32をファーストリカバリーダイオード、ダイオー
ドd11、d12、d13、d21、d22、d23をツェナーダイオード
で構成してもよい。As a fifth embodiment, as shown in FIG.
31, d 32 a first recovery diode, the diode d 11, d 12, d 13 , d 21, d 22, d 23 may be constituted by Zener diode.
第１図は本発明を適用した車両用交流発電機の全波整流
用ダイオードブリッジを含む車両用電源回路の電気回路
図、 第２図は第１図における車両用交流発電機に使用してい
るダイオードの電流波形を示す特性図、 第３図ないし第６図は本発明の第２実施例ないし第５実
施例を示す車両用電源回路の電気回路図、 第７図は従来における車両用交流発電機の出力電圧波形
図、 第８図（ａ）は第７図における出力電圧波形を拡大した
波形図、第８図（ｂ）は、従来におけるダイオードの電
流波形を示す特性図である。 １……電機子コイル,16……バッテリ,d11,d12,d13,d31
……正極側ダイオード,d21,d22,d23,d32……負極側ダイ
オード。FIG. 1 is an electric circuit diagram of a vehicle power supply circuit including a diode bridge for full-wave rectification of a vehicle AC generator to which the present invention is applied, and FIG. 2 is used for the vehicle AC generator in FIG. FIG. 3 to FIG. 6 are electric circuit diagrams of a vehicle power supply circuit showing a second embodiment to a fifth embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a conventional vehicle AC generator. FIG. 8 (a) is an enlarged waveform diagram of the output voltage waveform in FIG. 7, and FIG. 8 (b) is a characteristic diagram showing a current waveform of a conventional diode. 1 ...... armature coils, 16 ...... battery, d 11, d 12, d 13, d 31
...... positive side diodes, d 21, d 22, d 23, d 32 ...... negative-side diodes.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 直樹 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−218873（ＪＰ，Ａ) 特公 昭55−28235（ＪＰ，Ｂ２) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Naoki Yamamoto 1-1-1, Showa-cho, Kariya-shi, Aichi Japan Denso Co., Ltd. (56) References JP-A-58-218873 (JP, A) 28235 (JP, B2)
Claims (1)
て出力する全波整流用のダイオードブリッジにおいて、 前記全波整流用のダイオードブリッジを構成する一部の
ダイオードがツエナーダイオードであり、前記ダイオー
ドブリッジを構成する残るすべてのダイオードが金属元
素を拡散したファーストリカバリーダイオードであるこ
とを特徴とする車両用全波整流用ダイオードブリッジ。1. A full-wave rectifier diode bridge for full-wave rectifying and outputting an AC output of an automotive alternator, wherein a part of the diode constituting the full-wave rectifier diode bridge is a Zener diode. A full-wave rectifying diode bridge for a vehicle, wherein all remaining diodes constituting the diode bridge are first recovery diodes in which a metal element is diffused.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62126746A JP2595243B2 (en) | 1986-07-08 | 1987-05-22 | Diode bridge for full-wave rectification for vehicles |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61-160403 | 1986-07-08 | ||
| JP16040386 | 1986-07-08 | ||
| JP62126746A JP2595243B2 (en) | 1986-07-08 | 1987-05-22 | Diode bridge for full-wave rectification for vehicles |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS648872A JPS648872A (en) | 1989-01-12 |
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Family
ID=26462878
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62126746A Expired - Lifetime JP2595243B2 (en) | 1986-07-08 | 1987-05-22 | Diode bridge for full-wave rectification for vehicles |
Country Status (1)
| Country | Link |
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Families Citing this family (4)
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|---|---|---|---|---|
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| CN1064031C (en) * | 1998-05-19 | 2001-04-04 | 中国科学院山西煤炭化学研究所 | Method for preparing high temperature anti-oxidation carbon base composite material |
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Family Cites Families (2)
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|---|---|---|---|---|
| JPS5528235A (en) * | 1978-08-17 | 1980-02-28 | Matsushita Electric Works Ltd | Device for lighting discharge lamp |
| JPS58218873A (en) * | 1982-06-14 | 1983-12-20 | Nippon Denso Co Ltd | Power supply circuit for car |
-
1987
- 1987-05-22 JP JP62126746A patent/JP2595243B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS648872A (en) | 1989-01-12 |
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