JP2874366B2 - 車両用交流発電機の電圧制御装置 - Google Patents
車両用交流発電機の電圧制御装置Info
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- JP2874366B2 JP2874366B2 JP3058506A JP5850691A JP2874366B2 JP 2874366 B2 JP2874366 B2 JP 2874366B2 JP 3058506 A JP3058506 A JP 3058506A JP 5850691 A JP5850691 A JP 5850691A JP 2874366 B2 JP2874366 B2 JP 2874366B2
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- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は車両用交流発電機の電圧
制御装置に関する。
制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３、図４に示すように、特公昭６１−
４９９２０号公報には、以下の技術が記載されている。
発電機電圧１１０と基準電圧１２０とが供給される差動
増幅器１００と、直流電圧を平滑化する平滑コンデンサ
２１０と、少なくとも１つの発電機巻線３１０に対して
直列に接続された制御可能な半導体スイッチ３００とが
設けられており、発電機電圧１１０が、固定可能な閾値
を越えた際に、この半導体スイッチ３００が開き、さら
に差動増幅器１００の出力側が平滑コンデンサ２１０の
充放電電流源１３０、１４０に接続されており、平滑コ
ンデンサ２１０は閾値段４００の入力側に接続されてい
る、発電機の変動する直流電圧を調整する電圧調整器に
おいて、平滑コンデンサ２１０の充放電過程が別の２つ
のトランジスタ１５０、１６０のコレクタ電流により制
御可能であり、別の２つのトランジスタ１５０、１６０
の各々が、２つの入力側と２つの出力側とを備えた平衡
直流増幅器として構成された差動増幅器１００の両平衡
増幅器分岐の各１つのトランジスタ１７０、１８０に各
々電流ミラー回路の形で接続されている。
４９９２０号公報には、以下の技術が記載されている。
発電機電圧１１０と基準電圧１２０とが供給される差動
増幅器１００と、直流電圧を平滑化する平滑コンデンサ
２１０と、少なくとも１つの発電機巻線３１０に対して
直列に接続された制御可能な半導体スイッチ３００とが
設けられており、発電機電圧１１０が、固定可能な閾値
を越えた際に、この半導体スイッチ３００が開き、さら
に差動増幅器１００の出力側が平滑コンデンサ２１０の
充放電電流源１３０、１４０に接続されており、平滑コ
ンデンサ２１０は閾値段４００の入力側に接続されてい
る、発電機の変動する直流電圧を調整する電圧調整器に
おいて、平滑コンデンサ２１０の充放電過程が別の２つ
のトランジスタ１５０、１６０のコレクタ電流により制
御可能であり、別の２つのトランジスタ１５０、１６０
の各々が、２つの入力側と２つの出力側とを備えた平衡
直流増幅器として構成された差動増幅器１００の両平衡
増幅器分岐の各１つのトランジスタ１７０、１８０に各
々電流ミラー回路の形で接続されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術は以下のような課題がある。近年、車両の高級
化による電装品の増加に伴い、発電機の大容量化が進
み、バッテリや車両負荷に供給される発電機の整流出力
中のリップルは非常に大きい（最大４０Ｖ程度）ものに
なっている。しかるに、従来の技術では、平滑コンデン
サ２１０の容量がモノシックＩＣ中に内蔵できる程度
（３０ｐＦオーダ）では、平滑コンデンサ２１０の充放
電過程を別の２つのトランジスタ１５０、１６０のコレ
クタ電流により大きく制御できないので平滑コンデンサ
２１０の時定数を充分長く取れない。つまり、閾値段４
００がリップルのピークを検知してしまうので調整電圧
が低下してしまうという現象が生じる。本発明の目的
は、平滑用コンデンサの容量を増大させることなく、充
電線電圧中に高いリップルが含まれていても確実にリッ
プルの除去を図って安定した発電機の電圧制御を行うこ
とができる車両用交流発電機の電圧制御装置の提供にあ
る。
来の技術は以下のような課題がある。近年、車両の高級
化による電装品の増加に伴い、発電機の大容量化が進
み、バッテリや車両負荷に供給される発電機の整流出力
中のリップルは非常に大きい（最大４０Ｖ程度）ものに
なっている。しかるに、従来の技術では、平滑コンデン
サ２１０の容量がモノシックＩＣ中に内蔵できる程度
（３０ｐＦオーダ）では、平滑コンデンサ２１０の充放
電過程を別の２つのトランジスタ１５０、１６０のコレ
クタ電流により大きく制御できないので平滑コンデンサ
２１０の時定数を充分長く取れない。つまり、閾値段４
００がリップルのピークを検知してしまうので調整電圧
が低下してしまうという現象が生じる。本発明の目的
は、平滑用コンデンサの容量を増大させることなく、充
電線電圧中に高いリップルが含まれていても確実にリッ
プルの除去を図って安定した発電機の電圧制御を行うこ
とができる車両用交流発電機の電圧制御装置の提供にあ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する為、
本発明は、以下の構成を採用した。（１）電機子巻線、励磁巻線および整流器を備え、車載
バッテリを充電する車両用交流発電機と、前記車両用交
流発電機の発電電圧の分圧電圧及び所定の基準電圧をそ
れぞれ入力する二つの入力部を持つ差動増幅器と、前記
励磁巻線と直列に接続された半導体スイッチと、該半導
体スイッチと前記差動増幅器との間に接続され、前記差
動増幅器の出力に基づいて該半導体スイッチをオン ・ オ
フ制御するしきい値判別回路とを有する車両用交流発電
機の電圧制御装置において、前記差動増幅器は、リップ
ル平滑用コンデンサと、前記二つ入力の電圧差に応じた
電流をバイポーラトランジスタの電流増幅特性を利用し
て、所定の減衰率にて減衰させた電流を供給する電流供
給手段とを持ち、該電流供給手段の出力電流で前記リッ
プル平滑用コンデンサを充放電するとともに前記コンデ
ンサの端子電圧を差動増幅器の出力として出力してい
る。
本発明は、以下の構成を採用した。（１）電機子巻線、励磁巻線および整流器を備え、車載
バッテリを充電する車両用交流発電機と、前記車両用交
流発電機の発電電圧の分圧電圧及び所定の基準電圧をそ
れぞれ入力する二つの入力部を持つ差動増幅器と、前記
励磁巻線と直列に接続された半導体スイッチと、該半導
体スイッチと前記差動増幅器との間に接続され、前記差
動増幅器の出力に基づいて該半導体スイッチをオン ・ オ
フ制御するしきい値判別回路とを有する車両用交流発電
機の電圧制御装置において、前記差動増幅器は、リップ
ル平滑用コンデンサと、前記二つ入力の電圧差に応じた
電流をバイポーラトランジスタの電流増幅特性を利用し
て、所定の減衰率にて減衰させた電流を供給する電流供
給手段とを持ち、該電流供給手段の出力電流で前記リッ
プル平滑用コンデンサを充放電するとともに前記コンデ
ンサの端子電圧を差動増幅器の出力として出力してい
る。
【０００５】（２）前記電流供給部は、前記二つの入力
部の出力電流がそれぞれコレクタを接地した二つのＰＮ
Ｐ形トランジスタのエミッタに供給され、該トランジス
タのそれぞれのベースは、前記リップル平滑用コンデン
サを介して接続されると同時に、エミッタが接地されベ
ースが共通接続されている二つのＮＰＮ形トランジスタ
のコレクタに電流ミラー回路の形で接続されている。 （３）前記電流供給部は、前記二つの入力部の出力電流
がそれぞれコレクタを電源のプラス側に接続した二つの
ＮＰＮ形トランジスタのエミッタに供給され、該トラン
ジスタのそれぞれのベースは、前記リップル平滑用コン
デンサを介して接続されると同時に、エミッタが電源の
プラス側に接続されベースが共通接続されている二つの
ＰＮＰ形トランジスタのコレクタに電流ミラー回路の形
で接続されている。
部の出力電流がそれぞれコレクタを接地した二つのＰＮ
Ｐ形トランジスタのエミッタに供給され、該トランジス
タのそれぞれのベースは、前記リップル平滑用コンデン
サを介して接続されると同時に、エミッタが接地されベ
ースが共通接続されている二つのＮＰＮ形トランジスタ
のコレクタに電流ミラー回路の形で接続されている。 （３）前記電流供給部は、前記二つの入力部の出力電流
がそれぞれコレクタを電源のプラス側に接続した二つの
ＮＰＮ形トランジスタのエミッタに供給され、該トラン
ジスタのそれぞれのベースは、前記リップル平滑用コン
デンサを介して接続されると同時に、エミッタが電源の
プラス側に接続されベースが共通接続されている二つの
ＰＮＰ形トランジスタのコレクタに電流ミラー回路の形
で接続されている。
【０００６】
【作用】（請求項１について）発電電圧を分圧した電圧
（以下分圧発電電圧と呼ぶ）と、基準電圧を分圧した電
圧（以下分圧基準電圧と呼ぶ）との大小関係により、平
衡形直流増幅回路の各入力部には、（分圧基準電圧）−
（分圧発電電圧）に応じた電流が発生する。また、分圧
発電電圧が入力される側に位置する電流供給手段から供
給される電流と分圧基準電圧が入力される側に位置する
電流供給手段から供給される電流に応じて、リップル平
滑用コンデンサが充放電される。（分圧発電電圧が入力
される側に位置する電流供給手段から供給される電流）
＞（分圧基準電圧が入力される側に位置する電流供給手
段から供給される電流）となるときは、リップル平滑用
コンデンサから不足分だけ分圧基準電圧が入力される側
へ放電し、平衡形直流増幅回路の出力電圧が低下するの
で、しきい値判別回路は半導体スイッチをオンにする。
故に、励磁電流が流れ、交流発電機が発電を開始し、発
電電圧が上昇する。（分圧発電電圧が入力される側に位
置する電流供給手段から供給される電流）＞（分圧基準
電圧が入力される側に位置する電流供給手段から供給さ
れる電流）となるときは、リップル平滑用コンデンサは
分圧基準電圧が入力される側に位置する電流供給手段か
ら充電され、徐々に平衡形直流増幅回路の出力電圧が上
昇し、しきい値判別回路は半導体スイッチをオフにす
る。故に、励磁電流が止まり、交流発電機が発電を停止
し、発電電圧は下降する。 （請求項２について）分圧発電電圧が、分圧基準電圧よ
り低い場合、 平衡形直流増幅回路の各入力部には、（分
圧発電電圧が入力される側の入力部の電流）＞（分圧基
準電圧が入力される側の入力部の電流）の関係を保持し
て（分圧基準電圧）−（分圧発電電圧）に応じた電流が
発生する。また、（分圧発電電圧が入力される側に位置
するＰＮＰ形トランジスタのエミッタ電流）＞（分圧基
準電圧が入力される側に位置するＰＮＰ形トランジスタ
のエミッタ電流）となる。そしてリップル平滑用コンデ
ンサから不足分だけ分圧基準電圧が入力される側に位置
するＮＰＮ形トランジスタのコレクタへ放電し、平衡形
直流増幅回路の出力電圧が低下するので、しきい値判別
回路は半導体スイッチをオンにする。故に、励磁電流が
流れ、交流発電機が発電を開始し、発電電圧が上昇す
る。分圧発電電圧が分圧基準電圧より高い場合、平衡形
直流増幅回路の各入力部には、（分圧発電電圧が入力さ
れる側の入力部の電流）＜（分圧基準電圧が入力される
側の入力部の電流）の関係を保持して（分圧発電電圧）
−（分圧基準電圧）に応じた電流が発生する。そして、
リップル平滑用コンデンサは分圧基準電圧が入力される
側に位置するＰＮＰ形トランジスタのベースから充電さ
れ、徐々に平衡形直流増幅回路の出力電圧が上昇し、し
きい値判別回路は半導体スイッチをオフにする。故に、
励磁電流が止まり、交流発電機が発電を停止し、発電電
圧は下降する。
（以下分圧発電電圧と呼ぶ）と、基準電圧を分圧した電
圧（以下分圧基準電圧と呼ぶ）との大小関係により、平
衡形直流増幅回路の各入力部には、（分圧基準電圧）−
（分圧発電電圧）に応じた電流が発生する。また、分圧
発電電圧が入力される側に位置する電流供給手段から供
給される電流と分圧基準電圧が入力される側に位置する
電流供給手段から供給される電流に応じて、リップル平
滑用コンデンサが充放電される。（分圧発電電圧が入力
される側に位置する電流供給手段から供給される電流）
＞（分圧基準電圧が入力される側に位置する電流供給手
段から供給される電流）となるときは、リップル平滑用
コンデンサから不足分だけ分圧基準電圧が入力される側
へ放電し、平衡形直流増幅回路の出力電圧が低下するの
で、しきい値判別回路は半導体スイッチをオンにする。
故に、励磁電流が流れ、交流発電機が発電を開始し、発
電電圧が上昇する。（分圧発電電圧が入力される側に位
置する電流供給手段から供給される電流）＞（分圧基準
電圧が入力される側に位置する電流供給手段から供給さ
れる電流）となるときは、リップル平滑用コンデンサは
分圧基準電圧が入力される側に位置する電流供給手段か
ら充電され、徐々に平衡形直流増幅回路の出力電圧が上
昇し、しきい値判別回路は半導体スイッチをオフにす
る。故に、励磁電流が止まり、交流発電機が発電を停止
し、発電電圧は下降する。 （請求項２について）分圧発電電圧が、分圧基準電圧よ
り低い場合、 平衡形直流増幅回路の各入力部には、（分
圧発電電圧が入力される側の入力部の電流）＞（分圧基
準電圧が入力される側の入力部の電流）の関係を保持し
て（分圧基準電圧）−（分圧発電電圧）に応じた電流が
発生する。また、（分圧発電電圧が入力される側に位置
するＰＮＰ形トランジスタのエミッタ電流）＞（分圧基
準電圧が入力される側に位置するＰＮＰ形トランジスタ
のエミッタ電流）となる。そしてリップル平滑用コンデ
ンサから不足分だけ分圧基準電圧が入力される側に位置
するＮＰＮ形トランジスタのコレクタへ放電し、平衡形
直流増幅回路の出力電圧が低下するので、しきい値判別
回路は半導体スイッチをオンにする。故に、励磁電流が
流れ、交流発電機が発電を開始し、発電電圧が上昇す
る。分圧発電電圧が分圧基準電圧より高い場合、平衡形
直流増幅回路の各入力部には、（分圧発電電圧が入力さ
れる側の入力部の電流）＜（分圧基準電圧が入力される
側の入力部の電流）の関係を保持して（分圧発電電圧）
−（分圧基準電圧）に応じた電流が発生する。そして、
リップル平滑用コンデンサは分圧基準電圧が入力される
側に位置するＰＮＰ形トランジスタのベースから充電さ
れ、徐々に平衡形直流増幅回路の出力電圧が上昇し、し
きい値判別回路は半導体スイッチをオフにする。故に、
励磁電流が止まり、交流発電機が発電を停止し、発電電
圧は下降する。
【０００７】（請求項３について）分圧発電電圧が分圧
基準電圧より低い場合、平衡形直流増幅回路の各入力部
には、（分圧発電電圧が入力される側の入力部の電流）
＜（分圧基準電圧が入力される側の入力部の電流）の関
係を保持して（分圧基準電圧）−（分圧発電電圧）に応
じた電流が発生する。また、（分圧発電電圧が入力され
る側に位置するＮＰＮ形トランジスタのエミッタ電流）
＜（分圧基準電圧が入力される側に位置するＮＰＮ形ト
ランジスタのエミッタ電流）となる。そしてリップル平
滑用コンデンサは分圧基準電圧が入力される側に位置す
るＰＮＰ形トランジスタのベースから充電され、徐々に
平衡形直流増幅回路の出力電圧が低下し、しきい値判別
回路は半導体スイッチをオンにする。励磁電流が流れ、
交流発電機が発電を開始し、発電電圧が上昇する。分圧
発電電圧が分圧基準電圧より高い場合、平衡形直流増幅
回路の各入力部には、（分圧発電電圧が入力される側の
入力部の電流）＞（分圧基準電圧が入力される側の入力
部の電流）の関係を保持して（分圧発電電圧）−（分圧
基準電圧）に応じた電流が発生する。そして、リップル
平滑用コンデンサから不足分だけ分圧基準電圧が入力さ
れる側に位置するＮＰＮ形トランジスタのコレクタへ放
電し、平衡形直流増幅回路の出力電圧が上昇するので、
しきい値判別回路は半導体スイッチをオフにする。励磁
電流が止まり、交流発電機が発電を停止し、発電電圧は
下降する。
基準電圧より低い場合、平衡形直流増幅回路の各入力部
には、（分圧発電電圧が入力される側の入力部の電流）
＜（分圧基準電圧が入力される側の入力部の電流）の関
係を保持して（分圧基準電圧）−（分圧発電電圧）に応
じた電流が発生する。また、（分圧発電電圧が入力され
る側に位置するＮＰＮ形トランジスタのエミッタ電流）
＜（分圧基準電圧が入力される側に位置するＮＰＮ形ト
ランジスタのエミッタ電流）となる。そしてリップル平
滑用コンデンサは分圧基準電圧が入力される側に位置す
るＰＮＰ形トランジスタのベースから充電され、徐々に
平衡形直流増幅回路の出力電圧が低下し、しきい値判別
回路は半導体スイッチをオンにする。励磁電流が流れ、
交流発電機が発電を開始し、発電電圧が上昇する。分圧
発電電圧が分圧基準電圧より高い場合、平衡形直流増幅
回路の各入力部には、（分圧発電電圧が入力される側の
入力部の電流）＞（分圧基準電圧が入力される側の入力
部の電流）の関係を保持して（分圧発電電圧）−（分圧
基準電圧）に応じた電流が発生する。そして、リップル
平滑用コンデンサから不足分だけ分圧基準電圧が入力さ
れる側に位置するＮＰＮ形トランジスタのコレクタへ放
電し、平衡形直流増幅回路の出力電圧が上昇するので、
しきい値判別回路は半導体スイッチをオフにする。励磁
電流が止まり、交流発電機が発電を停止し、発電電圧は
下降する。
【０００８】
【発明の効果】小容量でも平滑用コンデンサの時定数は
長く取れ、発電電圧中に高いリップルが含まれていて
も、電圧制御装置は、確実にリップルの除去を図って安
定して車両用交流発電機の電圧制御を行うことができ
る。
長く取れ、発電電圧中に高いリップルが含まれていて
も、電圧制御装置は、確実にリップルの除去を図って安
定して車両用交流発電機の電圧制御を行うことができ
る。
【０００９】
【実施例】本発明の第１実施例を図１に基づいて説明す
る。図１に示すように、車両用交流発電機の電圧制御装
置Ａは、後記する三相交流発電機１の充電線電圧ＶB を
抵抗４１、半固定抵抗４２で分圧した分圧充電線電圧Ｖ
0 と基準電圧ＶD を抵抗４３、４４で分圧した分圧基準
電圧Ｖref とが入力される平衡形直流増幅回路２と、励
磁巻線１１と直列に電気接続されるパワーＭＯＳ・ＦＥ
Ｔ５と、平衡形直流増幅回路２の出力が入力されるしき
い値判別回路６とを有する。また、８１はイグニッショ
ンスイッチ、８２は発電目標電圧を設定する基準電圧
源、８３、８４は平衡形直流増幅回路２やしきい値判別
回路６へ定電圧を供給するための抵抗、ツェナーダイオ
ード、８５、８６は定電流を得るためのトランジスタ、
基準電流源である。
る。図１に示すように、車両用交流発電機の電圧制御装
置Ａは、後記する三相交流発電機１の充電線電圧ＶB を
抵抗４１、半固定抵抗４２で分圧した分圧充電線電圧Ｖ
0 と基準電圧ＶD を抵抗４３、４４で分圧した分圧基準
電圧Ｖref とが入力される平衡形直流増幅回路２と、励
磁巻線１１と直列に電気接続されるパワーＭＯＳ・ＦＥ
Ｔ５と、平衡形直流増幅回路２の出力が入力されるしき
い値判別回路６とを有する。また、８１はイグニッショ
ンスイッチ、８２は発電目標電圧を設定する基準電圧
源、８３、８４は平衡形直流増幅回路２やしきい値判別
回路６へ定電圧を供給するための抵抗、ツェナーダイオ
ード、８５、８６は定電流を得るためのトランジスタ、
基準電流源である。
【００１０】三相交流発電機１は、励磁巻線１１、電機
子巻線１２、フライホイールダイオード１３および整流
器１４を備え、車載エンジン（図示せず）により駆動さ
れて発電し、車両負荷８７に電力を供給する車載バッテ
リ８８を充電線８９を介して充電する。
子巻線１２、フライホイールダイオード１３および整流
器１４を備え、車載エンジン（図示せず）により駆動さ
れて発電し、車両負荷８７に電力を供給する車載バッテ
リ８８を充電線８９を介して充電する。
【００１１】平衡形直流増幅回路２は、抵抗２１、２
２、トランジスタ２３〜３５、静電容量数十ｐＦのリッ
プル平滑用コンデンサ３６で構成される。トランジスタ
２５、３０のコレクタ電流は、それぞれコレクタを接地
したＰＮＰ形トランジスタ２６、２９のエミッタに供給
され、トランジスタ２６、２９のベースは、平滑用コン
デンサ３６を介して接続されると同時に、エミッタが接
地されベースが共通接続されているＮＰＮ形トランジス
タ２７、２８のコレクタに電流ミラー回路の形で接続さ
れている。なお、抵抗２１、２２は抵抗値Ｒ21、Ｒ
22（Ｒ21＝Ｒ22）の抵抗、トランジスタ２５、３０、ト
ランジスタ２６、２９、トランジスタ２７、２８は同特
性のトランジスタである。
２、トランジスタ２３〜３５、静電容量数十ｐＦのリッ
プル平滑用コンデンサ３６で構成される。トランジスタ
２５、３０のコレクタ電流は、それぞれコレクタを接地
したＰＮＰ形トランジスタ２６、２９のエミッタに供給
され、トランジスタ２６、２９のベースは、平滑用コン
デンサ３６を介して接続されると同時に、エミッタが接
地されベースが共通接続されているＮＰＮ形トランジス
タ２７、２８のコレクタに電流ミラー回路の形で接続さ
れている。なお、抵抗２１、２２は抵抗値Ｒ21、Ｒ
22（Ｒ21＝Ｒ22）の抵抗、トランジスタ２５、３０、ト
ランジスタ２６、２９、トランジスタ２７、２８は同特
性のトランジスタである。
【００１２】しきい値判別回路６は、コンパレータを構
成するトランジスタ６４〜６９と、そのコンパレータの
定電流源を構成するトランジスタ６１〜６３と、そのコ
ンパレータの基準電圧源を構成する抵抗７０〜７３およ
びトランジスタ７４〜７６と、パワーＭＯＳ・ＦＥＴ５
の駆動回路を構成する抵抗７７、７８およびトランジス
タ７９とからなる。このしきい値判別回路６のコンパレ
ータの基準電圧（トランジスタ６９のベース電圧）は、
トランジスタ７６の導通時（＝パワーＭＯＳ・ＦＥＴ５
がオンの時）にはＨｉ（本実施例では２．５Ｖ）である
が、非通電時にはＬｏ（本実施例では１．５Ｖ）に変更
される。このしきい値判別回路６において、分圧充電線
電圧Ｖ0 が分圧基準電圧Ｖref 未満の場合、トランジス
タ７９が非導通になり、パワーＭＯＳ・ＦＥＴ５がオン
になる。
成するトランジスタ６４〜６９と、そのコンパレータの
定電流源を構成するトランジスタ６１〜６３と、そのコ
ンパレータの基準電圧源を構成する抵抗７０〜７３およ
びトランジスタ７４〜７６と、パワーＭＯＳ・ＦＥＴ５
の駆動回路を構成する抵抗７７、７８およびトランジス
タ７９とからなる。このしきい値判別回路６のコンパレ
ータの基準電圧（トランジスタ６９のベース電圧）は、
トランジスタ７６の導通時（＝パワーＭＯＳ・ＦＥＴ５
がオンの時）にはＨｉ（本実施例では２．５Ｖ）である
が、非通電時にはＬｏ（本実施例では１．５Ｖ）に変更
される。このしきい値判別回路６において、分圧充電線
電圧Ｖ0 が分圧基準電圧Ｖref 未満の場合、トランジス
タ７９が非導通になり、パワーＭＯＳ・ＦＥＴ５がオン
になる。
【００１３】以下、本実施例の作動を説明する。イグニ
ッションスイッチ８１を投入すると、基準電圧源８２の
出力側に基準電圧ＶD が発生し、ツェナーダイオード８
４の両端に定電圧が発生し、基準電流源８６も動作す
る。なお、（充電線電圧ＶB ）＝（調整電圧）の時、Ｖ
0 ＝Ｖref となるように定数が設定されている。
ッションスイッチ８１を投入すると、基準電圧源８２の
出力側に基準電圧ＶD が発生し、ツェナーダイオード８
４の両端に定電圧が発生し、基準電流源８６も動作す
る。なお、（充電線電圧ＶB ）＝（調整電圧）の時、Ｖ
0 ＝Ｖref となるように定数が設定されている。
【００１４】〔三相交流発電機１の始動初期であって、
Ｖ0 ＜Ｖref の場合〕トランジスタ３０のコレクタ電流
ＩC30 はゼロ、トランジスタ２５のコレクタ電流Ｉc25
は大凡、（Ｖref −Ｖ0 ）／Ｒ21である。また、トラン
ジスタ２６、２９の電流増幅率をｈFE0 、トランジスタ
２６、２９のベース電流をＩB26 、ＩB29 とすると、Ｉ
B29 はゼロ、ＩB26 は（１／ｈFE 0 ）×ＩC25 である。
ここで、トランジスタ２６、２９がＮＰＮ形トランジス
タ２７、２８のコレクタに電流ミラー回路の形で接続さ
れているので、トランジスタ２７、２８のコレクタ電流
ＩC27 、ＩC28 はお互いにほぼ等しく、また、トランジ
スタ２６のベース電流ＩB26 ともほぼ等しく、また、ト
ランジスタ２９のベース電流ＩB29 はゼロである。この
ため、平滑用コンデンサ３６の電荷が不足分だけ、トラ
ンジスタ２８のコレクタへ放電し、放電し終わるとトラ
ンジスタ２８、２９の電圧ＶC28 ＶE29 は低下しＰＮ接
合順方向ドロップ分の０．７Ｖ程度となる。 従って、
トランジスタ６４のベース電圧がトランジスタ６９のベ
ース電圧（１．５Ｖ）より低くなり、トランジスタ７６
は導通し、トランジスタ７５は非導通となり、コンパレ
ータの基準電圧（トランジスタ６９のベース電圧）がＨ
ｉ（２．５Ｖ）になり、同時にトランジスタ７９が非導
通になるので、パワーＭＯＳ・ＦＥＴ５がオンになり励
磁電流が流れ、三相交流発電機１が発電して充電線電圧
ＶB が上昇する。
Ｖ0 ＜Ｖref の場合〕トランジスタ３０のコレクタ電流
ＩC30 はゼロ、トランジスタ２５のコレクタ電流Ｉc25
は大凡、（Ｖref −Ｖ0 ）／Ｒ21である。また、トラン
ジスタ２６、２９の電流増幅率をｈFE0 、トランジスタ
２６、２９のベース電流をＩB26 、ＩB29 とすると、Ｉ
B29 はゼロ、ＩB26 は（１／ｈFE 0 ）×ＩC25 である。
ここで、トランジスタ２６、２９がＮＰＮ形トランジス
タ２７、２８のコレクタに電流ミラー回路の形で接続さ
れているので、トランジスタ２７、２８のコレクタ電流
ＩC27 、ＩC28 はお互いにほぼ等しく、また、トランジ
スタ２６のベース電流ＩB26 ともほぼ等しく、また、ト
ランジスタ２９のベース電流ＩB29 はゼロである。この
ため、平滑用コンデンサ３６の電荷が不足分だけ、トラ
ンジスタ２８のコレクタへ放電し、放電し終わるとトラ
ンジスタ２８、２９の電圧ＶC28 ＶE29 は低下しＰＮ接
合順方向ドロップ分の０．７Ｖ程度となる。 従って、
トランジスタ６４のベース電圧がトランジスタ６９のベ
ース電圧（１．５Ｖ）より低くなり、トランジスタ７６
は導通し、トランジスタ７５は非導通となり、コンパレ
ータの基準電圧（トランジスタ６９のベース電圧）がＨ
ｉ（２．５Ｖ）になり、同時にトランジスタ７９が非導
通になるので、パワーＭＯＳ・ＦＥＴ５がオンになり励
磁電流が流れ、三相交流発電機１が発電して充電線電圧
ＶB が上昇する。
【００１５】〔バッテリの充電が進み、Ｖ0 ＜Ｖref 状
態からＶ0 ＞Ｖref に移行する時〕Ｖ0 ＞Ｖref になっ
た時点で、トランジスタ２５のコレクタ電流Ｉc25 はゼ
ロ、トランジスタ３０のコレクタ電流Ｉｃ30は大凡、
（Ｖ0 −Ｖref ）／Ｒ22となる。同様に、トランジスタ
２６のベース電流ＩB26 はゼロ、トランジスタ２７、２
８のコレクタ電流ＩC27 、ＩC28 はゼロ、トランジスタ
２９のベース電流ＩB29 は、（１／ｈFE0 ）×ＩC30 と
なる。従って、平滑用コンデンサ３６はトランジスタ２
９のベース電流により充電され、平滑用コンデンサ３６
の静電容量をＣとすると、トランジスタ２９のエミッタ
電圧は、Ｃ／ＩB29 ＝（Ｃ×ｈFE0 ）／ＩC30 〔μｓ／
Ｖ〕の割合で上昇していく。そして、コンパレータの基
準電圧（トランジスタ６９のベース電圧）の２．５Ｖを
越えるとコンパレータは反転し、トランジスタ７６は非
導通になる。これにより、トランジスタ７５、７９が導
通し、コンパレータの基準電圧がＬｏ（１．５Ｖ）とな
り、パワーＭＯＳ・ＦＥＴ５がオフになり、励磁電流が
減少し、三相交流発電機１の発電が停止し、充電線電圧
ＶB が下降する。
態からＶ0 ＞Ｖref に移行する時〕Ｖ0 ＞Ｖref になっ
た時点で、トランジスタ２５のコレクタ電流Ｉc25 はゼ
ロ、トランジスタ３０のコレクタ電流Ｉｃ30は大凡、
（Ｖ0 −Ｖref ）／Ｒ22となる。同様に、トランジスタ
２６のベース電流ＩB26 はゼロ、トランジスタ２７、２
８のコレクタ電流ＩC27 、ＩC28 はゼロ、トランジスタ
２９のベース電流ＩB29 は、（１／ｈFE0 ）×ＩC30 と
なる。従って、平滑用コンデンサ３６はトランジスタ２
９のベース電流により充電され、平滑用コンデンサ３６
の静電容量をＣとすると、トランジスタ２９のエミッタ
電圧は、Ｃ／ＩB29 ＝（Ｃ×ｈFE0 ）／ＩC30 〔μｓ／
Ｖ〕の割合で上昇していく。そして、コンパレータの基
準電圧（トランジスタ６９のベース電圧）の２．５Ｖを
越えるとコンパレータは反転し、トランジスタ７６は非
導通になる。これにより、トランジスタ７５、７９が導
通し、コンパレータの基準電圧がＬｏ（１．５Ｖ）とな
り、パワーＭＯＳ・ＦＥＴ５がオフになり、励磁電流が
減少し、三相交流発電機１の発電が停止し、充電線電圧
ＶB が下降する。
【００１６】〔バッテリの放電が進み、Ｖ0 ＞Ｖref 状
態からＶ0 ＜Ｖref に移行する時〕Ｖ0 ＜Ｖref になっ
た時点で、トランジスタ２９のベース電流ＩB29はゼ
ロ、トランジスタ２６のベース電流ＩB26 は、（１／ｈ
FE0 ）×ＩC25 となり、平滑用コンデンサ３６はトラン
ジスタ２８のコレクタ電流により放電され、トランジス
タ２９のエミッタ電圧は、（Ｃ×ｈFE0 ）／ＩC25 の割
合で低下し、コンパレータの基準電圧がＬｏ（１．５
Ｖ）未満になるとコンパレータは反転し、トランジスタ
７６が導通、トランジスタ７５、７９が非導通となり、
コンパレータの基準電圧がＨｉ（２．５Ｖ）、パワーＭ
ＯＳ・ＦＥＴ５がオンになり、励磁電流が流れ、三相交
流発電機１が発電して充電線電圧ＶB が上昇する。上記
作動により、充電線電圧ＶB が調整電圧になるように制
御される。
態からＶ0 ＜Ｖref に移行する時〕Ｖ0 ＜Ｖref になっ
た時点で、トランジスタ２９のベース電流ＩB29はゼ
ロ、トランジスタ２６のベース電流ＩB26 は、（１／ｈ
FE0 ）×ＩC25 となり、平滑用コンデンサ３６はトラン
ジスタ２８のコレクタ電流により放電され、トランジス
タ２９のエミッタ電圧は、（Ｃ×ｈFE0 ）／ＩC25 の割
合で低下し、コンパレータの基準電圧がＬｏ（１．５
Ｖ）未満になるとコンパレータは反転し、トランジスタ
７６が導通、トランジスタ７５、７９が非導通となり、
コンパレータの基準電圧がＨｉ（２．５Ｖ）、パワーＭ
ＯＳ・ＦＥＴ５がオンになり、励磁電流が流れ、三相交
流発電機１が発電して充電線電圧ＶB が上昇する。上記
作動により、充電線電圧ＶB が調整電圧になるように制
御される。
【００１７】本実施例は、以下の効果を奏する。平衡形
直流増幅回路２に入力される、分圧充電線電圧Ｖ0 と分
圧基準電圧Ｖre f との差に比例した電流の１／ｈFE0 倍
の電流でリップル平滑用コンデンサ３６を充放電させて
おり、平衡形直流増幅回路２の出力をコンデンサ３６の
端子電圧は基づいて取り出すことができる。このため、
平衡形直流増幅回路２やしきい値判別回路６を組み込ん
だモノシックＩＣ内に内蔵可能な数十ｐＦ程度のキャパ
シタを使用しても数百μｓ程度の時定数が得られ（従来
技術の数倍）、分圧充電線電圧Ｖ0 中のリップルが充分
平滑される。よって、充電線電圧ＶB 中に高いリップル
（数十Ｖ程度）が含まれていても、しきい値判別回路６
がリップルのピークを検知して実質調整電圧が低下して
しまうという不具合は起こらず、安定した発電機１の電
圧制御を行うことができる。
直流増幅回路２に入力される、分圧充電線電圧Ｖ0 と分
圧基準電圧Ｖre f との差に比例した電流の１／ｈFE0 倍
の電流でリップル平滑用コンデンサ３６を充放電させて
おり、平衡形直流増幅回路２の出力をコンデンサ３６の
端子電圧は基づいて取り出すことができる。このため、
平衡形直流増幅回路２やしきい値判別回路６を組み込ん
だモノシックＩＣ内に内蔵可能な数十ｐＦ程度のキャパ
シタを使用しても数百μｓ程度の時定数が得られ（従来
技術の数倍）、分圧充電線電圧Ｖ0 中のリップルが充分
平滑される。よって、充電線電圧ＶB 中に高いリップル
（数十Ｖ程度）が含まれていても、しきい値判別回路６
がリップルのピークを検知して実質調整電圧が低下して
しまうという不具合は起こらず、安定した発電機１の電
圧制御を行うことができる。
【００１８】図２に示す車両用交流発電機の電圧制御装
置Ｂは、本発明の第２実施例であり、平衡形直流増幅回
路２、しきい値判別回路６に用いるトランジスタの種類
を入れ替えたものであり、第１実施例のものと同様の作
用、効果を呈する。
置Ｂは、本発明の第２実施例であり、平衡形直流増幅回
路２、しきい値判別回路６に用いるトランジスタの種類
を入れ替えたものであり、第１実施例のものと同様の作
用、効果を呈する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係る車両用交流発電機の
電圧制御装置の電気回路図である。
電圧制御装置の電気回路図である。
【図２】本発明の第２実施例に係る車両用交流発電機の
電圧制御装置の電気回路図である。
電圧制御装置の電気回路図である。
【図３】従来の技術を説明するための説明図である。
【図４】従来の技術を説明するための説明図である。
１ 三相交流発電機 ２ 平衡形直流増幅回路 ５ パワーＭＯＳ・ＦＥＴ（半導体スイッチ） ６ しきい値判別回路 １１ 励磁巻線 １２ 電機子巻線 １４ 整流器 ２６、２９ トランジスタ（コレクタを接地したＰＮＰ
形トランジスタ、コレクタを電源のプラスに接続したＮ
ＰＮ形トランジスタ） ２７、２８ トランジスタ（ベースが共通接続されてい
るＮＰＮ形トランジスタ、ベースが共通接続されている
ＰＮＰ形トランジスタ） ３６ リップル平滑用コンデンサ ８８ 車載バッテリ ＶB 充電線電圧（発電電圧） Ｖ0 分圧充電線電圧（発電電圧の分圧） ＶD 基準電圧 Ｖref 分圧基準電圧（基準電圧の分圧） Ａ、Ｂ 車両用交流発電機の電圧制御装置
形トランジスタ、コレクタを電源のプラスに接続したＮ
ＰＮ形トランジスタ） ２７、２８ トランジスタ（ベースが共通接続されてい
るＮＰＮ形トランジスタ、ベースが共通接続されている
ＰＮＰ形トランジスタ） ３６ リップル平滑用コンデンサ ８８ 車載バッテリ ＶB 充電線電圧（発電電圧） Ｖ0 分圧充電線電圧（発電電圧の分圧） ＶD 基準電圧 Ｖref 分圧基準電圧（基準電圧の分圧） Ａ、Ｂ 車両用交流発電機の電圧制御装置
Claims (3)
- 【請求項１】 電機子巻線、励磁巻線および整流器を備
え、車載バッテリを充電する車両用交流発電機と、前記
車両用交流発電機の発電電圧の分圧電圧及び所定の基準
電圧をそれぞれ入力する二つの入力部を持つ差動増幅器
と、前記励磁巻線と直列に接続された半導体スイッチ
と、該半導体スイッチと前記差動増幅器との間に接続さ
れ、前記差動増幅器の出力に基づいて該半導体スイッチ
をオン ・ オフ制御するしきい値判別回路とを有する車両
用交流発電機の電圧制御装置において、 前記差動増幅器は、リップル平滑用コンデンサと、前記
二つ入力の電圧差に応じた電流をバイポーラトランジス
タの電流増幅特性を利用して、所定の減衰率にて減衰さ
せた電流を供給する電流供給手段とを持ち、該電流供給
手段の出力電流で前記リップル平滑用コンデンサを充放
電するとともに前記コンデンサの端子電圧を差動増幅器
の出力として出力することを特徴とする車両用交流発電
機の電圧制御装置。 - 【請求項２】 前記電流供給手段は、前記二つの入力部
の出力電流がそれぞれコレクタを接地した二つのＰＮＰ
形トランジスタのエミッタに供給され、該トランジスタ
のそれぞれのベースは、前記リップル平滑用コンデンサ
を介して接続されると同時に、エミッタが接地されベー
スが共通接続されている二つのＮＰＮ形トランジスタの
コレクタに電流ミラー回路の形で接続されていることを
特徴とする請求項１に記載の車両用交流発電機の電圧制
御装置。 - 【請求項３】 前記電流供給手段は、前記二つの入力部
の出力電流がそれぞれコレクタを電源のプラス側に接続
した二つのＮＰＮ形トランジスタのエミッタに供給さ
れ、該トランジスタのそれぞれのベースは、前記リップ
ル平滑用コンデンサを介して接続されると同時に、エミ
ッタが電源のプラス側に接続されベースが共通接続され
ている二つのＰＮＰ形トランジスタのコレクタに電流ミ
ラー回路の形で接続されていることを特徴とする請求項
１に記載の車両用交流発電機の電圧制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3058506A JP2874366B2 (ja) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | 車両用交流発電機の電圧制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3058506A JP2874366B2 (ja) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | 車両用交流発電機の電圧制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04295236A JPH04295236A (ja) | 1992-10-20 |
| JP2874366B2 true JP2874366B2 (ja) | 1999-03-24 |
Family
ID=13086308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3058506A Expired - Lifetime JP2874366B2 (ja) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | 車両用交流発電機の電圧制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2874366B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69430269T2 (de) * | 1993-12-07 | 2002-11-07 | Denso Corp., Kariya | Wechselstromgenerator für Motorfahrzeuge |
| US5663631A (en) * | 1994-07-19 | 1997-09-02 | Nippondenso Co., Ltd. | Generator with circuitry for controlling power generation based on rotational speed |
-
1991
- 1991-03-22 JP JP3058506A patent/JP2874366B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04295236A (ja) | 1992-10-20 |
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