JP2750233B2 - 交流発電機の出力電圧制御装置 - Google Patents
交流発電機の出力電圧制御装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電圧制御装置に関し、特
にファミリーバイク等の軽車両に好適な交流発電機の出
力電圧制御装置に関するものである。
にファミリーバイク等の軽車両に好適な交流発電機の出
力電圧制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の電圧制御装置には種々な
ものがあり、例えば、特開昭５５−６６２３８号公報に
開示されているように、磁石式交流発電機からの出力電
圧を、ＤＣ負荷である蓄電池とＡＣ負荷であるランプに
供給し、しかも交流出力の正の成分と負の成分とに分割
して、一方の成分をＤＣ負荷に供給して、他方の成分を
ＡＣ負荷に供給するような出力電圧制御を行うことによ
り、与えられた交流発電機の正負両極性の出力電圧をそ
れぞれ自動調整するようにされている。そして、過大な
電圧をＡＣ負荷に供給しないために、図４にその電気回
路図の概略を示すように、交流発電機１０１の出力を４
つのダイオードで構成された全波整流器１０２により整
流し、整流された前記出力を抵抗１０３とコンデンサ１
０４とからなる積分回路により波形成形してツェナーダ
イオード１０５に供給する。そして、コンデンサ１０４
の端子電圧がツェナーダイオード１０５のツェナー電圧
以上となった場合に該ツェナーダイオード１０５に流れ
る逆方向電流によりトランジスタ１０６をオンさせて、
該トランジスタ１０６のコレクタ電流をダイオード１０
７を介してサイリスタ１０８のゲートに供給して、交流
発電機１０１の出力のうち負の半波を点弧角制御するこ
とでＡＣ負荷１０９への過電圧供給を防止するようにさ
れている。
ものがあり、例えば、特開昭５５−６６２３８号公報に
開示されているように、磁石式交流発電機からの出力電
圧を、ＤＣ負荷である蓄電池とＡＣ負荷であるランプに
供給し、しかも交流出力の正の成分と負の成分とに分割
して、一方の成分をＤＣ負荷に供給して、他方の成分を
ＡＣ負荷に供給するような出力電圧制御を行うことによ
り、与えられた交流発電機の正負両極性の出力電圧をそ
れぞれ自動調整するようにされている。そして、過大な
電圧をＡＣ負荷に供給しないために、図４にその電気回
路図の概略を示すように、交流発電機１０１の出力を４
つのダイオードで構成された全波整流器１０２により整
流し、整流された前記出力を抵抗１０３とコンデンサ１
０４とからなる積分回路により波形成形してツェナーダ
イオード１０５に供給する。そして、コンデンサ１０４
の端子電圧がツェナーダイオード１０５のツェナー電圧
以上となった場合に該ツェナーダイオード１０５に流れ
る逆方向電流によりトランジスタ１０６をオンさせて、
該トランジスタ１０６のコレクタ電流をダイオード１０
７を介してサイリスタ１０８のゲートに供給して、交流
発電機１０１の出力のうち負の半波を点弧角制御するこ
とでＡＣ負荷１０９への過電圧供給を防止するようにさ
れている。
【０００３】一般に、上記構成のような抵抗１０３とコ
ンデンサ１０４との積分回路に於いては、交流発電機１
０１より供給される電圧により、抵抗１０３とコンデン
サ１０４とのノード、即ちツェナーダイオード１０５の
アノードの電位上昇時間が変化し、供給電圧の上昇に伴
って上記上昇時間が遅れる傾向にあることが知られてい
る。この上昇時間の遅れは、交流発電機１０１の出力電
圧の検出時間が遅れることを意味しており、特に交流発
電機１０１が高速回転した場合にＡＣ負荷に過電圧が供
給される虞が生じていた。
ンデンサ１０４との積分回路に於いては、交流発電機１
０１より供給される電圧により、抵抗１０３とコンデン
サ１０４とのノード、即ちツェナーダイオード１０５の
アノードの電位上昇時間が変化し、供給電圧の上昇に伴
って上記上昇時間が遅れる傾向にあることが知られてい
る。この上昇時間の遅れは、交流発電機１０１の出力電
圧の検出時間が遅れることを意味しており、特に交流発
電機１０１が高速回転した場合にＡＣ負荷に過電圧が供
給される虞が生じていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような従来技術の
問題点に鑑み、本発明の主な目的は、交流発電機の高回
転時でもヘッドランプ等のＡＣ負荷を過電圧から保護す
ることできる交流発電機の電圧制御装置を提供すること
にある。
問題点に鑑み、本発明の主な目的は、交流発電機の高回
転時でもヘッドランプ等のＡＣ負荷を過電圧から保護す
ることできる交流発電機の電圧制御装置を提供すること
にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上述した目的は本発明に
よれば、ＡＣ負荷及びＤＣ負荷を有する交流発電機の出
力電圧制御装置に於いて、前記ＡＣ負荷に前記交流発電
機の交流出力の一方の半波を常時供給する手段と、前記
ＡＣ負荷に供給される電圧の全波整流した後の電圧が、
第１の所定値を上回る度合いを検出する第１の検出手段
と、前記第１の検出手段に於ける検出値に依存する所定
の位相角に渡って前記ＡＣ負荷に前記交流出力の他方の
半波を供給する供給手段と、前記ＡＣ負荷に供給される
電圧の前記一方の半波を整流した後の電圧が、前記第１
の所定値より大きい第２の所定値を上回る度合いを検出
する第２の検出手段と、前記第２の検出手段に於ける検
出値に依存する所定の位相角に渡って前記ＡＣ負荷に前
記交流出力の前記一方の半波を短絡する短絡手段と、前
記交流発電機の回転数の増大に伴う、前記短絡手段を制
御する位相角の遅れを補償するために前記第２の検出手
段の動作を補償する補償手段とを備え、前記全波整流し
た後の電圧が前記第１の所定値を上回るまでは前記交流
出力の全波を前記ＡＣ負荷に供給し、前記全波整流した
後の電圧が前記第１の所定値と前記第２の所定値との間
にある場合には前記供給手段により前記他方の半波を前
記電圧の増減に伴って位相角制御して前記ＡＣ負荷に供
給し、前記一方の半波を整流した後の電圧が前記第２の
所定値を超えた場合には前記補償手段により位相角の遅
れを補償された前記短絡手段により前記一方の半波を前
記電圧の増減に伴う位相角制御にて一部を短絡して前記
ＡＣ負荷に供給することを特徴とする交流発電機の出力
電圧制御装置を提供することにより達成される。
よれば、ＡＣ負荷及びＤＣ負荷を有する交流発電機の出
力電圧制御装置に於いて、前記ＡＣ負荷に前記交流発電
機の交流出力の一方の半波を常時供給する手段と、前記
ＡＣ負荷に供給される電圧の全波整流した後の電圧が、
第１の所定値を上回る度合いを検出する第１の検出手段
と、前記第１の検出手段に於ける検出値に依存する所定
の位相角に渡って前記ＡＣ負荷に前記交流出力の他方の
半波を供給する供給手段と、前記ＡＣ負荷に供給される
電圧の前記一方の半波を整流した後の電圧が、前記第１
の所定値より大きい第２の所定値を上回る度合いを検出
する第２の検出手段と、前記第２の検出手段に於ける検
出値に依存する所定の位相角に渡って前記ＡＣ負荷に前
記交流出力の前記一方の半波を短絡する短絡手段と、前
記交流発電機の回転数の増大に伴う、前記短絡手段を制
御する位相角の遅れを補償するために前記第２の検出手
段の動作を補償する補償手段とを備え、前記全波整流し
た後の電圧が前記第１の所定値を上回るまでは前記交流
出力の全波を前記ＡＣ負荷に供給し、前記全波整流した
後の電圧が前記第１の所定値と前記第２の所定値との間
にある場合には前記供給手段により前記他方の半波を前
記電圧の増減に伴って位相角制御して前記ＡＣ負荷に供
給し、前記一方の半波を整流した後の電圧が前記第２の
所定値を超えた場合には前記補償手段により位相角の遅
れを補償された前記短絡手段により前記一方の半波を前
記電圧の増減に伴う位相角制御にて一部を短絡して前記
ＡＣ負荷に供給することを特徴とする交流発電機の出力
電圧制御装置を提供することにより達成される。
【０００６】
【作用】このようにすれば、交流発電機の低速回転時に
は全波を供給し、中速回転時には一方の半波を常時供給
しかつ他方の半波を位相角制御して供給し、高回転時に
於いて、補償手段が第２の検出手段の動作を補償するこ
とで、短絡手段を制御する位相角に遅れを生じることが
ないようにして、一方の半波を位相角制御にて一部短絡
するため、ＡＣ負荷に対する過電圧供給を防止し得る。
は全波を供給し、中速回転時には一方の半波を常時供給
しかつ他方の半波を位相角制御して供給し、高回転時に
於いて、補償手段が第２の検出手段の動作を補償するこ
とで、短絡手段を制御する位相角に遅れを生じることが
ないようにして、一方の半波を位相角制御にて一部短絡
するため、ＡＣ負荷に対する過電圧供給を防止し得る。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の好適実施例を添付の図面につ
いて詳しく説明する。
いて詳しく説明する。
【０００８】図１は、本発明の電圧制御装置の一実施例
の電気回路図であり、図示しないエンジンを動力源とし
て、交流を発生する交流発電機１は、出力端子２とＧＮ
Ｄとに接続されている。出力端子２には、サイリスタＳ
ＣＲ３を順方向に介してバッテリ端子３が接続されてい
る。サイリスタＳＣＲ３のアノードは、抵抗Ｒ９を介
し、更にダイオードＤ１１を介し、並びにツェナーダイ
オードＺＤ３、ＺＤ４をそれぞれ逆方向に介して接地さ
れている。また、サイリスタＳＣＲ３のカソードとゲー
ト間には、抵抗Ｒ１０が接続され、ゲートと抵抗Ｒ９間
には、ダイオードＤ１２が逆方向に介して接続されてい
る。
の電気回路図であり、図示しないエンジンを動力源とし
て、交流を発生する交流発電機１は、出力端子２とＧＮ
Ｄとに接続されている。出力端子２には、サイリスタＳ
ＣＲ３を順方向に介してバッテリ端子３が接続されてい
る。サイリスタＳＣＲ３のアノードは、抵抗Ｒ９を介
し、更にダイオードＤ１１を介し、並びにツェナーダイ
オードＺＤ３、ＺＤ４をそれぞれ逆方向に介して接地さ
れている。また、サイリスタＳＣＲ３のカソードとゲー
ト間には、抵抗Ｒ１０が接続され、ゲートと抵抗Ｒ９間
には、ダイオードＤ１２が逆方向に介して接続されてい
る。
【０００９】バッテリ端子３には、バッテリ４の＋極が
接続され、そのバッテリ４の−極が接地されている。ま
た、バッテリ端子３には、スイッチ５を介して、ウィン
カ、ストップランプ等の間欠負荷６が接続されると共
に、ＣＤＩ装置の制御回路等のＤＣ負荷７が接続されて
いる。
接続され、そのバッテリ４の−極が接地されている。ま
た、バッテリ端子３には、スイッチ５を介して、ウィン
カ、ストップランプ等の間欠負荷６が接続されると共
に、ＣＤＩ装置の制御回路等のＤＣ負荷７が接続されて
いる。
【００１０】出力端子２には、交流発電機１の出力電圧
のうち他方の半波（この場合、正の半波）を後記するＡ
Ｃ負荷８に供給する手段としてのサイリスタＳＣＲ１の
アノードが接続されていると共に、交流発電機１の出力
電圧のうち一方の半波（この場合、負の半波）を上記負
荷８に供給する手段としてのダイオードＤ１０のカソー
ドが接続されている。ダイオードＤ１０のアノードとサ
イリスタＳＣＲ１のカソードとのノードは、４つのダイ
オードＤ１〜Ｄ４からなるブリッジ型全波整流器の一方
の入力端が接続され、該整流器の他方の入力端は接地さ
れている。全波整流器の＋及び−出力ライン間には、抵
抗Ｒ１及び抵抗Ｒ２が接続されている。抵抗Ｒ１とＲ２
とのノードには、ツェナーダイオードＺＤ１を逆方向に
介してＮＰＮ形のトランジスタＴｒ１のベースが接続さ
れている。ツェナーダイオードＺＤ１のカソードは、電
解コンデンサＣ１を介して、更にダイオードＤ３を介し
て接地され、そのアノードは、抵抗Ｒ３を介して、更に
ダイオードＤ３を介して接地されている。
のうち他方の半波（この場合、正の半波）を後記するＡ
Ｃ負荷８に供給する手段としてのサイリスタＳＣＲ１の
アノードが接続されていると共に、交流発電機１の出力
電圧のうち一方の半波（この場合、負の半波）を上記負
荷８に供給する手段としてのダイオードＤ１０のカソー
ドが接続されている。ダイオードＤ１０のアノードとサ
イリスタＳＣＲ１のカソードとのノードは、４つのダイ
オードＤ１〜Ｄ４からなるブリッジ型全波整流器の一方
の入力端が接続され、該整流器の他方の入力端は接地さ
れている。全波整流器の＋及び−出力ライン間には、抵
抗Ｒ１及び抵抗Ｒ２が接続されている。抵抗Ｒ１とＲ２
とのノードには、ツェナーダイオードＺＤ１を逆方向に
介してＮＰＮ形のトランジスタＴｒ１のベースが接続さ
れている。ツェナーダイオードＺＤ１のカソードは、電
解コンデンサＣ１を介して、更にダイオードＤ３を介し
て接地され、そのアノードは、抵抗Ｒ３を介して、更に
ダイオードＤ３を介して接地されている。
【００１１】トランジスタＴｒ１のコレクタは、抵抗Ｒ
４を介し、更にダイオードＤ５を逆方向に介して出力端
子２に接続されると共に、そのエミッタはトランジスタ
Ｔｒ２のベースに接続されている。トランジスタＴｒ２
のコレクタは、トランジスタＴｒ１のコレクタに接続さ
れ、そのエミッタはダイオードＤ３を順方向に介して接
地されている。また、トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２の両
コレクタと抵抗Ｒ４とのノードには、ダイオードＤ６、
Ｄ７を介してサイリスタＳＣＲ１のゲートが接続されて
いる。
４を介し、更にダイオードＤ５を逆方向に介して出力端
子２に接続されると共に、そのエミッタはトランジスタ
Ｔｒ２のベースに接続されている。トランジスタＴｒ２
のコレクタは、トランジスタＴｒ１のコレクタに接続さ
れ、そのエミッタはダイオードＤ３を順方向に介して接
地されている。また、トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２の両
コレクタと抵抗Ｒ４とのノードには、ダイオードＤ６、
Ｄ７を介してサイリスタＳＣＲ１のゲートが接続されて
いる。
【００１２】ダイオードＤ１０のアノードとサイリスタ
ＳＣＲ１のカソードとのノードは、ダイオードＤ８を逆
方向に介し、更に抵抗Ｒ５、Ｒ６を介して接地されてい
る。抵抗Ｒ５の両端には、ツェナーダイオードＺＤ５
と、抵抗Ｒ１１とが並列的に接続されている。抵抗Ｒ５
とＲ６とのノードには、ツェナーダイオードＺＤ２を順
方向に介してＰＮＰ形のトランジスタＴｒ２のベースが
接続されている。ツェナーダイオードＺＤ２のアノード
は、電解コンデンサＣ２を介して接地され、またカソー
ドは、抵抗Ｒ７を介して接地されている。トランジスタ
Ｔｒ２のコレクタは、抵抗Ｒ８と電解コンデンサＣ３と
を介してサイリスタＳＣＲ１とダイオードＤ１０とのノ
ードに接続されると共に、そのエミッタは接地されてい
る。コンデンサＣ３及び抵抗Ｒ８とのノードには、ダイ
オードＤ９を順方向に介してサイリスタＳＣＲ２のゲー
トが接続されている。
ＳＣＲ１のカソードとのノードは、ダイオードＤ８を逆
方向に介し、更に抵抗Ｒ５、Ｒ６を介して接地されてい
る。抵抗Ｒ５の両端には、ツェナーダイオードＺＤ５
と、抵抗Ｒ１１とが並列的に接続されている。抵抗Ｒ５
とＲ６とのノードには、ツェナーダイオードＺＤ２を順
方向に介してＰＮＰ形のトランジスタＴｒ２のベースが
接続されている。ツェナーダイオードＺＤ２のアノード
は、電解コンデンサＣ２を介して接地され、またカソー
ドは、抵抗Ｒ７を介して接地されている。トランジスタ
Ｔｒ２のコレクタは、抵抗Ｒ８と電解コンデンサＣ３と
を介してサイリスタＳＣＲ１とダイオードＤ１０とのノ
ードに接続されると共に、そのエミッタは接地されてい
る。コンデンサＣ３及び抵抗Ｒ８とのノードには、ダイ
オードＤ９を順方向に介してサイリスタＳＣＲ２のゲー
トが接続されている。
【００１３】サイリスタＳＣＲ２のカソードは、出力端
子２に接続されると共に、そのアノードは接地されてい
る。また、出力端子２には、スイッチ９を介して前記し
たヘッドランプ等のＡＣ負荷８の一方の端子が接続さ
れ、ＡＣ負荷８の他方の端子は接地されている。
子２に接続されると共に、そのアノードは接地されてい
る。また、出力端子２には、スイッチ９を介して前記し
たヘッドランプ等のＡＣ負荷８の一方の端子が接続さ
れ、ＡＣ負荷８の他方の端子は接地されている。
【００１４】上記回路では、ＡＣ負荷８に供給される負
荷電圧をダイオードＤ１〜Ｄ４よりなる全波整流器によ
り全波整流し、全波整流後の負荷電圧を抵抗Ｒ１、Ｒ２
により分圧し、そしてコンデンサＣ１の両端の電圧がツ
ェナーダイオードＺＤ１のツェナー電圧を上回ることを
検出することで第１の検出手段１０が構成されている。
また、上記負荷電圧をダイオードＤ８で半波整流し、半
波整流後の負荷電圧を抵抗Ｒ５、Ｒ６によって分圧し、
そしてコンデンサＣ２の両端の電圧がツェナーダイオー
ドＺＤ２のツェナー電圧を上回ることを検出することで
第２の検出手段１１が構成されている。更に、抵抗Ｒ５
の両端の電圧がツェナーダイオードＺＤ５のツェナー電
圧を上回ることを検出することで、抵抗Ｒ１１を抵抗Ｒ
５に対して並列に接続することで補償手段１２が構成さ
れている。
荷電圧をダイオードＤ１〜Ｄ４よりなる全波整流器によ
り全波整流し、全波整流後の負荷電圧を抵抗Ｒ１、Ｒ２
により分圧し、そしてコンデンサＣ１の両端の電圧がツ
ェナーダイオードＺＤ１のツェナー電圧を上回ることを
検出することで第１の検出手段１０が構成されている。
また、上記負荷電圧をダイオードＤ８で半波整流し、半
波整流後の負荷電圧を抵抗Ｒ５、Ｒ６によって分圧し、
そしてコンデンサＣ２の両端の電圧がツェナーダイオー
ドＺＤ２のツェナー電圧を上回ることを検出することで
第２の検出手段１１が構成されている。更に、抵抗Ｒ５
の両端の電圧がツェナーダイオードＺＤ５のツェナー電
圧を上回ることを検出することで、抵抗Ｒ１１を抵抗Ｒ
５に対して並列に接続することで補償手段１２が構成さ
れている。
【００１５】次に、上記構成の電気回路による作動要領
について、図２に示す波形図を参照しながら説明する。
について、図２に示す波形図を参照しながら説明する。
【００１６】ＡＣ負荷８の両端の端子電圧を負荷電圧Ｖ
Ｌとし、第１の所定値としてツェナーダイオードＺＤ１
により調整される電圧（以下、動作電圧ＶＲ１と称す）
と、第２の所定値としてツェナーダイオードＺＤ２によ
り調整される電圧（以下、短絡電圧ＶＲ２と称す）と
が、ＶＲ１＜ＶＲ２の関係となるように互いに設定す
る。
Ｌとし、第１の所定値としてツェナーダイオードＺＤ１
により調整される電圧（以下、動作電圧ＶＲ１と称す）
と、第２の所定値としてツェナーダイオードＺＤ２によ
り調整される電圧（以下、短絡電圧ＶＲ２と称す）と
が、ＶＲ１＜ＶＲ２の関係となるように互いに設定す
る。
【００１７】図２に示すａ波形は、エンジンが低速回転
している際に、図１に示すII点に現れる負荷電圧ＶＬの
波形である。負荷電圧ＶＬは、交流発電機１の出力によ
り変動するものである。また、交流発電機１の出力は、
エンジンの回転数に比例して上昇する。この時点では、
エンジンが低速回転していることから、コンデンサＣ１
の両端に直流として現れる負荷電圧ＶＬでは、ツェナー
ダイオードＺＤ１のツェナー電圧以上とならず、トラン
ジスタＴｒ１及びＴｒ２にはベース電流が流れない。即
ち、第１の検出手段１０に於いて動作電圧ＶＲ１よりも
低い負荷電圧ＶＬが検出されたこととなる。従って、ト
ランジスタＴｒ１、Ｔｒ２がオフ状態で、サイリスタＳ
ＣＲ１のゲートには、交流発電機１の出力がダイオード
Ｄ５、抵抗Ｒ４、ダイオードＤ６、Ｄ７を介してゲート
信号として供給されてサイリスタＳＣＲ１がオン状態と
なる。従って、交流発電機１の交流出力の正の半波がサ
イリスタＳＣＲ１を介して、更に負の半波がダイオード
Ｄ１０を介してＡＣ負荷８に供給される。
している際に、図１に示すII点に現れる負荷電圧ＶＬの
波形である。負荷電圧ＶＬは、交流発電機１の出力によ
り変動するものである。また、交流発電機１の出力は、
エンジンの回転数に比例して上昇する。この時点では、
エンジンが低速回転していることから、コンデンサＣ１
の両端に直流として現れる負荷電圧ＶＬでは、ツェナー
ダイオードＺＤ１のツェナー電圧以上とならず、トラン
ジスタＴｒ１及びＴｒ２にはベース電流が流れない。即
ち、第１の検出手段１０に於いて動作電圧ＶＲ１よりも
低い負荷電圧ＶＬが検出されたこととなる。従って、ト
ランジスタＴｒ１、Ｔｒ２がオフ状態で、サイリスタＳ
ＣＲ１のゲートには、交流発電機１の出力がダイオード
Ｄ５、抵抗Ｒ４、ダイオードＤ６、Ｄ７を介してゲート
信号として供給されてサイリスタＳＣＲ１がオン状態と
なる。従って、交流発電機１の交流出力の正の半波がサ
イリスタＳＣＲ１を介して、更に負の半波がダイオード
Ｄ１０を介してＡＣ負荷８に供給される。
【００１８】次に、エンジンが中速回転している場合
は、コンデンサＣ１の端子電圧、即ち全波整流された負
荷電圧ＶＬがツェナーダイオードＺＤ１のツェナー電圧
以上となり、該ツェナーダイオードＺＤ１に逆方向電流
が流れることでトランジスタＴｒ１にベース電流が流れ
てオン状態となり、更にトランジスタＴｒ２がオン状態
となる。即ち、負荷電圧ＶＬがツェナーダイオードＺＤ
１の逆方向電圧である動作電圧ＶＲ１以上なる。よっ
て、トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２の両コレクタ電圧が低
下し、サイリスタＳＣＲ１へのゲート信号が供給されな
くなる。従って、サイリスタＳＣＲ１に逆方向電圧が供
給された時点で、サイリスタＳＣＲ１はオフ状態とな
る。サイリスタＳＣＲ１のオフにより、交流発電機１の
出力のうち、正の半波の一部がＡＣ負荷８に供給されな
くなり、II点には図２のｂに示されるような波形が出力
される。
は、コンデンサＣ１の端子電圧、即ち全波整流された負
荷電圧ＶＬがツェナーダイオードＺＤ１のツェナー電圧
以上となり、該ツェナーダイオードＺＤ１に逆方向電流
が流れることでトランジスタＴｒ１にベース電流が流れ
てオン状態となり、更にトランジスタＴｒ２がオン状態
となる。即ち、負荷電圧ＶＬがツェナーダイオードＺＤ
１の逆方向電圧である動作電圧ＶＲ１以上なる。よっ
て、トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２の両コレクタ電圧が低
下し、サイリスタＳＣＲ１へのゲート信号が供給されな
くなる。従って、サイリスタＳＣＲ１に逆方向電圧が供
給された時点で、サイリスタＳＣＲ１はオフ状態とな
る。サイリスタＳＣＲ１のオフにより、交流発電機１の
出力のうち、正の半波の一部がＡＣ負荷８に供給されな
くなり、II点には図２のｂに示されるような波形が出力
される。
【００１９】正の半波が位相角制御されたことで、第１
の検出回路１０にて検出される負荷電圧ＶＬが一時的に
低下するため、上記動作が反転してトランジスタＴｒ
１、Ｔｒ２がオフ状態となる。しかし、エンジンの回転
数が上昇していれば負荷電圧ＶＬが再び上昇するため、
トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２はオン状態となる。従っ
て、トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２のオン、オフ動作に伴
って、サイリスタＳＣＲ１がオフ、オン動作を繰り返
す。この時点から、サイリスタＳＣＲ１にて位相角制御
された交流発電機の正の半波のうち、ＡＣ負荷８に供給
されない電圧を直流負荷側に供給することが可能とな
る。
の検出回路１０にて検出される負荷電圧ＶＬが一時的に
低下するため、上記動作が反転してトランジスタＴｒ
１、Ｔｒ２がオフ状態となる。しかし、エンジンの回転
数が上昇していれば負荷電圧ＶＬが再び上昇するため、
トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２はオン状態となる。従っ
て、トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２のオン、オフ動作に伴
って、サイリスタＳＣＲ１がオフ、オン動作を繰り返
す。この時点から、サイリスタＳＣＲ１にて位相角制御
された交流発電機の正の半波のうち、ＡＣ負荷８に供給
されない電圧を直流負荷側に供給することが可能とな
る。
【００２０】エンジンの回転が中速から高速に移行する
のに伴って、トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２のオン時間も
徐々に長くなり、負荷電圧ＶＬが短絡電圧ＶＲ２に近づ
いた時点で、完全にオン状態となる。従って、サイリス
タＳＣＲ１は完全にオフ状態となり、ＡＣ負荷８には、
図２のｃに示される波形のように、交流発電機１の交流
出力の負の半波のみが供給される。
のに伴って、トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２のオン時間も
徐々に長くなり、負荷電圧ＶＬが短絡電圧ＶＲ２に近づ
いた時点で、完全にオン状態となる。従って、サイリス
タＳＣＲ１は完全にオフ状態となり、ＡＣ負荷８には、
図２のｃに示される波形のように、交流発電機１の交流
出力の負の半波のみが供給される。
【００２１】エンジンが高速回転になると、負荷電圧Ｖ
Ｌの負の半波が短絡電圧ＶＲ２以上となり、コンデンサ
Ｃ２の端子電圧、即ちダイオードＤ８により半波整流さ
れた負荷電圧ＶＬがツェナーダイオードＺＤ２のツェナ
ー電圧以上となり、該ツェナーダイオードＺＤ２に逆方
向電流が流れることでトランジスタＴｒ３にベース電流
が流れオン状態となる。そして、トランジスタＴｒ３、
抵抗Ｒ８並びにダイオードＤ９を介してサイリスタＳＣ
Ｒ２にゲート信号が供給されて、該サイリスタＳＣＲ２
がオン状態となる。従って、交流発電機１の出力が短絡
されて、図２のｄに示されるように、負の半波が位相角
制御された交流発電機１の出力がＡＣ負荷８に供給され
る。その結果、ＡＣ負荷８には、短絡電圧ＶＲ２を大き
く超える過大電圧が供給されない。
Ｌの負の半波が短絡電圧ＶＲ２以上となり、コンデンサ
Ｃ２の端子電圧、即ちダイオードＤ８により半波整流さ
れた負荷電圧ＶＬがツェナーダイオードＺＤ２のツェナ
ー電圧以上となり、該ツェナーダイオードＺＤ２に逆方
向電流が流れることでトランジスタＴｒ３にベース電流
が流れオン状態となる。そして、トランジスタＴｒ３、
抵抗Ｒ８並びにダイオードＤ９を介してサイリスタＳＣ
Ｒ２にゲート信号が供給されて、該サイリスタＳＣＲ２
がオン状態となる。従って、交流発電機１の出力が短絡
されて、図２のｄに示されるように、負の半波が位相角
制御された交流発電機１の出力がＡＣ負荷８に供給され
る。その結果、ＡＣ負荷８には、短絡電圧ＶＲ２を大き
く超える過大電圧が供給されない。
【００２２】更にエンジンが高速に回転すると、第２の
検出手段１１内の抵抗Ｒ５の両端の電圧がツェナーダイ
オードＺＤ５のツェナー電圧ＶZ5以上になった場合、該
ツェナーダイオードＺＤ５が導通して抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ
１１が並列的に接続される。従って、これら抵抗Ｒ５、
Ｒ１１の合成抵抗が減少し、抵抗Ｒ５とＲ６とのノード
の電位が上昇するため、コンデンサＣ２の端子電圧が上
昇する。その結果、上記した高速回転時の場合に比し
て、ツェナーダイオードＺＤ２に逆方向電流が速く流れ
るため、トランジスタＴｒ３がオン状態となり、よって
サイリスタＳＣＲ２がオン状態となる。従って、交流発
電機１の出力の負の半波が所定の位相角でもって短絡さ
れることとなり、ＡＣ負荷８の負荷電圧ＶＬの上昇が抑
制されることとなる。
検出手段１１内の抵抗Ｒ５の両端の電圧がツェナーダイ
オードＺＤ５のツェナー電圧ＶZ5以上になった場合、該
ツェナーダイオードＺＤ５が導通して抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ
１１が並列的に接続される。従って、これら抵抗Ｒ５、
Ｒ１１の合成抵抗が減少し、抵抗Ｒ５とＲ６とのノード
の電位が上昇するため、コンデンサＣ２の端子電圧が上
昇する。その結果、上記した高速回転時の場合に比し
て、ツェナーダイオードＺＤ２に逆方向電流が速く流れ
るため、トランジスタＴｒ３がオン状態となり、よって
サイリスタＳＣＲ２がオン状態となる。従って、交流発
電機１の出力の負の半波が所定の位相角でもって短絡さ
れることとなり、ＡＣ負荷８の負荷電圧ＶＬの上昇が抑
制されることとなる。
【００２３】ここで抵抗Ｒ５にツェナーダイオードＺＤ
５と抵抗Ｒ１１とが並列接続されない回路を考察してみ
ると、負荷電圧ＶＬが上昇すると、抵抗Ｒ５とコンデン
サＣ２との時定数の関係から、抵抗Ｒ５とコンデンサＣ
２とのノードの電位上昇が遅れることから、サイリスタ
ＳＣＲ２により負荷電圧ＶＬを短絡する位相角に遅れが
生じるため、負荷電圧ＶＬが図３に破線で示されるよう
に徐々に上昇する。更に負荷電圧ＶＬが上昇すれば、Ａ
Ｃ負荷８の許容電圧を超える過大電圧となる虞が生じ
る。
５と抵抗Ｒ１１とが並列接続されない回路を考察してみ
ると、負荷電圧ＶＬが上昇すると、抵抗Ｒ５とコンデン
サＣ２との時定数の関係から、抵抗Ｒ５とコンデンサＣ
２とのノードの電位上昇が遅れることから、サイリスタ
ＳＣＲ２により負荷電圧ＶＬを短絡する位相角に遅れが
生じるため、負荷電圧ＶＬが図３に破線で示されるよう
に徐々に上昇する。更に負荷電圧ＶＬが上昇すれば、Ａ
Ｃ負荷８の許容電圧を超える過大電圧となる虞が生じ
る。
【００２４】しかしながら、本実施例では、ツェナーダ
イオードＺＤ５に供給される逆方向電圧がツェナー電圧
以上となることで、サイリスタＳＣＲ２の作動遅れを検
出することができ、遅れを検出した場合には、抵抗Ｒ５
とＲ１１とを並列接続することで、ツェナーダイオード
ＺＤ２に供給される電圧を上昇させて、サイリスタＳＣ
Ｒ２の作動を早めることで、図３に示すように、負荷電
圧ＶＬを抵抗Ｒ５、Ｒ６の合成抵抗による出力特性波形
（図３に鎖線で示す）に次第に近接するように上昇させ
ることが可能となる。従って、ＡＣ負荷８への十分な電
圧供給を得るために、該負荷８の定格電圧付近のツェナ
ー電圧を有するツェナーダイオードＺＤ２を採用して
も、過大電圧からＡＣ負荷８を保護することができる。
イオードＺＤ５に供給される逆方向電圧がツェナー電圧
以上となることで、サイリスタＳＣＲ２の作動遅れを検
出することができ、遅れを検出した場合には、抵抗Ｒ５
とＲ１１とを並列接続することで、ツェナーダイオード
ＺＤ２に供給される電圧を上昇させて、サイリスタＳＣ
Ｒ２の作動を早めることで、図３に示すように、負荷電
圧ＶＬを抵抗Ｒ５、Ｒ６の合成抵抗による出力特性波形
（図３に鎖線で示す）に次第に近接するように上昇させ
ることが可能となる。従って、ＡＣ負荷８への十分な電
圧供給を得るために、該負荷８の定格電圧付近のツェナ
ー電圧を有するツェナーダイオードＺＤ２を採用して
も、過大電圧からＡＣ負荷８を保護することができる。
【００２５】
【発明の効果】以上の説明により明らかなように、本発
明による電圧制御装置によれば、交流発電機の低速回転
時には全波を供給し、中速回転時には一方の半波を常時
供給しかつ他方の半波を位相角制御して供給し、補償手
段が、高速回転に伴う短絡手段を制御する位相角の遅れ
を補償することで、高速回転時には交流発電機の一方の
半波を位相遅れなしに一部短絡することができることか
ら、ＡＣ負荷への過電圧供給を防止することができる。
従って、ＡＣ負荷の耐久性を向上でき、信頼性の高い交
流発電機の出力電圧制御装置を提供できる。
明による電圧制御装置によれば、交流発電機の低速回転
時には全波を供給し、中速回転時には一方の半波を常時
供給しかつ他方の半波を位相角制御して供給し、補償手
段が、高速回転に伴う短絡手段を制御する位相角の遅れ
を補償することで、高速回転時には交流発電機の一方の
半波を位相遅れなしに一部短絡することができることか
ら、ＡＣ負荷への過電圧供給を防止することができる。
従って、ＡＣ負荷の耐久性を向上でき、信頼性の高い交
流発電機の出力電圧制御装置を提供できる。
【図１】本発明の出力電圧制御装置の一実施例を示す電
気回路図である。
気回路図である。
【図２】図１のII点に於けるＡＣ負荷の負荷電圧波形図
である。
である。
【図３】ＡＣ負荷に供給される電圧とエンジンの回転数
との関係を示す出力特性図である。
との関係を示す出力特性図である。
【図４】従来の出力電圧制御装置の概略を示す電気回路
図である。
図である。
１ 交流発電機 ２ 出力端子 ３ バッテリ端子 ４ バッテリ ５、９ スイッチ ６ 間欠負荷 ７ ＤＣ負荷 ８ ＡＣ負荷 ９ 間欠負荷 １０ 第１の検出手段 １１ 第２の検出手段 １２ 補償手段
Claims (1)
- 【請求項１】 ＡＣ負荷及びＤＣ負荷を有する交流発
電機の出力電圧制御装置に於いて、 前記ＡＣ負荷に前記交流発電機の交流出力の一方の半波
を常時供給する手段と、 前記ＡＣ負荷に供給される電圧の全波整流した後の電圧
が、第１の所定値を上回る度合いを検出する第１の検出
手段と、 前記第１の検出手段に於ける検出値に依存する所定の位
相角に渡って前記ＡＣ負荷に前記交流出力の他方の半波
を供給する供給手段と、 前記ＡＣ負荷に供給される電圧の前記一方の半波を整流
した後の電圧が、前記第１の所定値より大きい第２の所
定値を上回る度合いを検出する第２の検出手段と、 前記第２の検出手段に於ける検出値に依存する所定の位
相角に渡って前記ＡＣ負荷に前記交流出力の前記一方の
半波を短絡する短絡手段と、 前記交流発電機の回転数の増大に伴う、前記短絡手段を
制御する位相角の遅れを補償するために前記第２の検出
手段の動作を補償する補償手段とを備え、 前記全波整流した後の電圧が前記第１の所定値を上回る
までは前記交流出力の全波を前記ＡＣ負荷に供給し、前
記全波整流した後の電圧が前記第１の所定値と前記第２
の所定値との間にある場合には前記供給手段により前記
他方の半波を前記電圧の増減に伴って位相角制御して前
記ＡＣ負荷に供給し、前記一方の半波を整流した後の電
圧が前記第２の所定値を超えた場合には前記補償手段に
より位相角の遅れを補償された前記短絡手段により前記
一方の半波を前記電圧の増減に伴う位相角制御にて一部
を短絡して前記ＡＣ負荷に供給する ことを特徴とする交
流発電機の出力電圧制御装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3351560A JP2750233B2 (ja) | 1991-12-12 | 1991-12-12 | 交流発電機の出力電圧制御装置 |
| FR9203215A FR2674382B1 (fr) | 1991-03-18 | 1992-03-18 | Dispositif de regulation de tension de sortie pour alternateur. |
| KR1019920004475A KR100216015B1 (ko) | 1991-03-18 | 1992-03-18 | 교류발전기의출력전압제어장치 |
| TW081103455A TW212861B (ja) | 1991-03-18 | 1992-05-02 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3351560A JP2750233B2 (ja) | 1991-12-12 | 1991-12-12 | 交流発電機の出力電圧制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05168296A JPH05168296A (ja) | 1993-07-02 |
| JP2750233B2 true JP2750233B2 (ja) | 1998-05-13 |
Family
ID=18418111
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3351560A Expired - Lifetime JP2750233B2 (ja) | 1991-03-18 | 1991-12-12 | 交流発電機の出力電圧制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2750233B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5034704U (ja) * | 1973-06-15 | 1975-04-14 | ||
| JPS5849600U (ja) * | 1981-09-28 | 1983-04-04 | 新電元工業株式会社 | 磁石式交流発電機の電圧調整装置 |
-
1991
- 1991-12-12 JP JP3351560A patent/JP2750233B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05168296A (ja) | 1993-07-02 |
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Legal Events
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