JP3555250B2 - 車両用交流発電機及びショットキバリアダイオード - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は車両用交流発電機に関し、詳しくは、整流素子としてショットキバリアダイオ−ドを用いた整流器を有する車両用交流発電機に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の車両用交流発電機は接合ダイオードからなる三相全波整流器で整流を行っており、特開平4−138030号公報は、整流素子をMOSトランジスタとした三相全波整流器を提案している。また、接合ダイオードより順方向電圧降下が小さいショットキバリアダイオードを用いた整流器も知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
従来のSi接合ダイオードからなる整流素子では、約0.8V程度の順方向電圧降下Vdが生じ、大電流時には整流素子内で大きな発熱(Vd・i)が生じ、チップ面積を一定とすればこの発熱による内部温度上昇が出力電流限界が決定する。もちろん、冷却を工夫すれば出力電流限界を向上できるが、ある程度以上の冷却性能の向上は容易ではない。また、このような大きな順方向電圧は整流効率の向上を制約する点でも問題となっている。
【0004】
整流素子としてMOSトランジスタを用いると、上記したpn接合の順方向電圧降下を回避できる利益があるが、制御回路及び製造工程が複雑となるという問題がある。
整流素子としてショットキバリアダイオードを用いると、その順方向電圧降下及びそれに起因する素子内部の電力損失及び発熱が接合ダイオードより小さいので、チップ面積及び冷却性能が等しければその分、出力電流限界を向上でき、また高い整流効率も得られ、更にMOSトランジスタに比べて周辺回路及び製造工程が格段に簡素化でき有利である。
【0005】
しかし、従来の車両用交流発電機は界磁電流の断続制御、回転数の急変、負荷の開閉などにより発生したり又はエンジン点火装置から誘導される大きなサージ電圧が整流すべき発電電圧に重畳するという独特の性質を有するが、これに対して通常のショットキバリアダイオ−ドはpn接合ダイオードに比較して物理特性が異なる接合構造をもつなどの理由からサージ電圧によりその整流特性が劣化し易いという特性をもつので、従来のショットキバリアダイオードを車両用交流発電機の整流器に整流素子として用いることは従来は困難であった。
【0006】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、発電機特有の高サージ電圧に対する信頼性の低下及び周辺回路及び製造工程の複雑化を招くことなく整流素子の内部発熱の低減及び整流効率の向上を実現可能な車両用交流発電機及びこの整流素子として好適なショットキバリアダイオードを提供することを、その目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1の構成は、アノードが多相の電機子巻線の各出力端に個別に接続されるとともにカソードがバッテリの高位端に個別に接続される多数の高位側の整流素子と、アノードが前記各出力端に個別に接続されるとともにカソードがバッテリの低位端に個別に接続される多数の低位側の整流素子とを有し、前記両整流素子の少なくとも一方はショットキバリアダイオードからなる全波整流器と、 前記ショットキバリアダイオードをバイパスする回路中に配設されて前記電機子巻線から前記ショットキバリアダイオードに印加されるサージ電圧を吸収するサージ電圧吸収手段とを備え、前記サージ電圧吸収手段は、前記バッテリと並列に接続されたコンデンサからなることを特徴とする車両用交流発電機である。
【0008】
本発明の第2の構成は、上記第1の構成において更に、前記ショットキバリアダイオ−ドがSiCを素材としてなることを特徴としている。
本発明の第3の構成は、上記第1又は第2の構成において更に、前記サージ電圧吸収手段が定電圧ダイオード(例えばツェナーダイオード)を含むことを特徴としている。
【0009】
本発明の第4の構成は、上記第3の構成において更に、前記定電圧ダイオードが、前記ショットキバリアダイオードの理論降伏電圧以下の降伏電圧を有することを特徴としている。
本発明の第5の構成は、上記第3又は第4の構成において更に、前記定電圧ダイオードが前記整流素子を兼ねることを特徴としている。
【0010】
本発明の第6の構成は、上記第5の構成において更に、前記高位側及び低位側の整流素子の一方が前記定電圧ダイオードからなり、前記高位側及び低位側の整流素子の他方が前記ショットキバリアダイオードからなることを特徴としている。
本発明の第7の構成は、上記第3又は第4の構成において更に、前記定電圧ダイオードが、三相星型巻線からなる前記電機子巻線の中性点を所定の電位点に接続される中性点電位変動抑止用のダイオ−ドからなることを特徴としている。
【0011】
本発明の第8の構成は、上記第1乃至第7のいずれかの構成において更に、前記ショットキバリアダイオードが、ショットキバリア接合面を囲んで一導電型の基板にドープされた反対導電型の領域からなるガードリングと、前記ガードリングに接して前記基板にドープされた高濃度の一導電型領域とを有し、前記ガードリングと前記一導電型領域との間のpn接合は前記定電圧ダイオードを兼ねることを特徴としている。
【0012】
本発明の第9の構成は、上記第1乃至第8のいずれかの構成において更に、前記ショットキバリアダイオードと前記バッテリとを含む回路が、前記回路を開放するための回路開放スイッチを有することを特徴としている。
本発明の第10の構成は、上記第9の構成において更に、前記回路開放スイッチが前記高位側及び低位側の整流素子の一方を構成するMOSトランジスタからなり、前記前記高位側及び低位側の整流素子の他方は前記ショットキバリアダイオードからなることを特徴としている。
【0013】
本発明の第11の構成は、上記第10の構成において更に、前記整流器から前記バッテリへの充電電流の出力停止に関連する状態量を検出する発電停止検出手段と、前記出力停止検出時に前記MOSトランジスタの導通を優先して禁止するMOSトランジスタ導通禁止手段とを備えることを特徴としている。
本発明の第12の構成は、上記第10の構成において更に、前記MOSトランジスタがSiCを素材として形成されていることを特徴としている。
【0014】
本発明の第13の構成は、上記第1乃至12のいずれかの構成において更に、界磁巻線に通電する界磁電流を制御して発電電圧を調整する電圧調整器を有し、前記ショットキバリアダイオードは前記電圧調整器と共通のパッケージに収容されることを特徴としている。
【0016】
【作用及び発明の効果】
本発明の第1の構成では、車両用交流発電機の全波整流器を構成する高位側又は低位側の整流素子をショットキバリアダイオードで構成する。ショットキバリアダイオードは、サージ電圧により生じる大きな雪崩降伏電流による発熱などによりショットキバリア接合面の物理特性が変化し、逆方向電圧印加時の漏れ電流が増大してしまうという欠点を有する。これに対し、本構成では、バッテリと並列にコンデンサを接続するので、急峻な立ち上がり波形のサージ電圧を良好に吸収することができ、このコンデンサは周期的に変動が大きい電流授受、蓄電手段としても用いることができる。
【0017】
本発明の第2の構成では、上記第1の構成において更に、ショットキバリアダイオ−ドをSiCを素材として形成するので、Siを素材とするショットキバリアダイオードに比べて格段に逆方向の漏れ電流を低減することができ、バッテリの容量不足、容量低下を防止することができる。
まず、SiCショットキバリア接合はSiショットキバリア接合に比べて順方向電圧降下は大きいものの漏れ電流は格段に小さい利点を有しており、非発電時におけるバッテリの放電を良好に抑止することができる。次に、逆方向電圧印加時のショットキバリアダイオードの電流(漏れ電流)はpn接合ダイオードのそれに比べて接合部の温度上昇により著しく増加し、例えば、エンジン停止直後におけるショットキバリアダイオードの漏れ電流はpn接合ダイオードのそれより格段に増大するが、SiCはSiよりも格段に小さい熱伝導率を有するので、接合温度の低下が早く、漏れ電流の低下を早くすることができる。
【0018】
更に、SiCの空乏層電界中の耐圧はSiのそれに対して格段に高く、車両用交流発電機において要求される大きな耐圧を実現するために必要な、接合近傍の耐圧層(通常n型)の不純物濃度を顕著に高濃度化することができ、かつ、厚さを顕著に薄くすることができる。その結果、この耐圧層の電気抵抗によりほとんど決定される整流素子の抵抗電圧降下を従来より格段に低減することができ、大電流通電時の電力損失及び内部温度上昇を低減することができる。
【0019】
更に説明すれば、Siの降伏電界強度は約30V/μmであり、上記300Vの耐圧を耐圧層で稼ぐために、耐圧層中の電界強度が粗く見積もって一定と仮定しても10μmの厚さが必要となるが、実際には空乏層の電位傾斜の不均一のためにそれよりかなり大きな厚さ(約20μm程度)が必要となる。このため、20μmの厚さの空乏層で300Vを負担するには、耐圧層の不純物濃度を約1×1015原子/cm3 以下とせねばならず、大きな抵抗及び抵抗電力損失及び発熱が生じてしまう。すなわち、Siの300V耐圧層の必要厚さは約20μm、その不純物濃度は1×1015原子/cm3 、抵抗率は約5Ω・cmとなる。
【0020】
これに対して、SiCの降伏電界強度は約400V/μmであり、SiCの300V耐圧層の必要厚さは約4μm、その不純物濃度は2×1016原子/cm3 、抵抗率は約1.25Ω・cmとなる。したがって、SiC耐圧層の抵抗はSi耐圧層のそれに比べて1/20にまで低減できることになる。
本発明の第3の構成では、上記第1又は第2の構成において更に、サージ電圧吸収手段を定電圧ダイオードで構成するので、簡単にサージ吸収を行うことができる。
【0021】
本発明の第4の構成では、上記第3の構成において更に、定電圧ダイオードの降伏電圧をショットキバリアダイオードの理論降伏電圧以下とするので、ショットキバリアダイオードに通電電流をほとんど0とすることができる。なお、この場合、定電圧ダイオードとショットキバリアダイオードとは並列接続されることが好ましい。
【0022】
本発明の第5の構成では、上記第3又は第4の構成において更に、定電圧ダイオードが整流素子(少なくともショットキバリアダイオードでない整流素子)を兼ねるので、半導体素子数を低減でき、回路構成を簡素化することができる。
本発明の第6の構成では、上記第5の構成において更に、高位側及び低位側の整流素子の一方を定電圧ダイオードとし、他方をショットキバリアダイオードとするので、上記と同様、半導体素子数を低減でき、回路構成を簡素化することができるとともに、非発電時にショットキバリアダイオードより漏れ電流が小さい定電圧ダイオードがショットキバリアダイオードと直列接続されることになり、バッテリ放電を抑止することができる。
【0024】
本発明の第8の構成では、上記第1乃至第7のいずれかの構成において更に、ショットキバリアダイオードのガードリングと基板の一部の領域との間のpn接合を高濃度化して定電圧ダイオードとして用いる。
【0025】
このようにすれば、半導体素子数を低減し、回路構成及び配線を簡素化することができ、多数の定電圧ダイオードでサージ電圧を分散吸収することができる。
本発明の第9の構成では、上記第1乃至第8のいずれかの構成において更に、ショットキバリアダイオードとバッテリとを直列に含む回路中に回路を開放するための回路開放スイッチを介設するので、非発電時にこのスイッチを開放してショットキバリアダイオードの漏れ電流によるバッテリ放電を防止することができる。
【0026】
本発明の第10の構成では、上記第9の構成において更に、高位側及び低位側の整流素子の一方を回路開放スイッチとしてのMOSトランジスタとし、他方をショットキバリアダイオードとするので、半導体素子数を低減し、回路構成及び配線を簡素化することができる。また、回路開放スイッチの増設による抵抗増大もない。
【0027】
本発明の第11の構成では、上記第10の構成において更に、バッテリへの充電電流の出力停止すなわち発電停止を検出した時にMOSトランジスタの導通を優先して禁止するので、確実かつ自動的に漏れ電流の遮断とバッテリ放電防止を実現することができる。
本発明の第12の構成では、上記第10の構成において更に、MOSトランジスタをSiCを素材として形成するので、使用最高温度の向上(180℃)により発電機に取り付けることが可能となり、配線の簡素化、配線抵抗による電力損失の低減を実現することができる。
【0028】
本発明の第13の構成では、上記第1乃至第12の構成において更に、電圧調整器のパッケージ内にショットキバリアダイオードを収容するので、装置構成を簡素化することができる。すなわちpn接合ダイオードより低損失のショットキバリアダイオードを採用したので、従来は発熱が大きくて一体化が困難であったレギュレータと整流素子とを一体化することができ、配線の簡素化、回路装置の小型化を図ることができる。
【0031】
【実施例】
(実施例1)
本発明の車両用交流発電機の一実施例を図1に示す回路図を参照して説明する。
この車両用交流発電機は、複数の爪が互いに入り組んで界磁巻線10を囲包するランデル型爪状多極型の界磁鉄心(図示せず)と、この界磁鉄心の外周側に小ギャップを介して配置されて三相電機子巻線11、12、13が巻装された電機子鉄心(図示せず)と、三相電機子巻線11、12、13の発電電圧を整流してバッテリ3を充電する整流器2と、バッテリ3と並列接続されるコンデンサ4と、バッテリ電圧Vbに応じて界磁巻線10に通電する界磁電流を断続制御するレギュレータ(発電電圧制御手段)5とを備えている。
【0032】
整流器2は、ハイサイド側の整流素子をなすダイオード21〜23と、ローサイド側の整流素子をなすダイオード24〜26とからなる。ダイオード21〜23のアノードは電機子巻線11〜13の出力端に個別に接続され、それらのカソードは整流器2の高位直流出力端20を通じてバッテリ3及びコンデンサの高位端に接続されている。ダイオード24〜26のカソードは電機子巻線11〜13の出力端に個別に接続され、それらのアノードは接地されている。
【0033】
コンデンサ4は、本発明でいうサージ電圧吸収手段としてサージ電圧を吸収して電源ラインHLの電位変動を抑止するとともに、電気負荷の開閉などに応じて生じる電位変動の高周波成分に追従して電流の授受を行い、電源ラインHLの高周波電位変動を低減する。
レギュレータ5は、通常の形式の回路であって、基準電圧発生回路51が発生する基準電圧Vrefとバッテリ電圧Vbとをコンパレータ52で比較し、その比較結果で界磁電流断続用のスイッチングトランジスタ53を断続制御して界磁巻線10に流れる界磁電流を制御し、発電電圧を調整する。54はフライバックダイオードである。
【0034】
ダイオード21〜26の構造の一例を図2を参照して更に詳しく説明する。
n+ 基板61表面にn− 耐圧層62がエピタキシャル成長により形成され、その表面に二重のイオン注入によりP型ガードリング63及びP+ 低抵抗層64が形成されている。P型ガードリング63により囲まれたn− 耐圧層62の表面及びP型ガードリング63の表面にはn− 耐圧層62との間で好適な障壁電位のショットキバリア接合を形成する金属膜65が真空蒸着又はスパッタリングで被着されている。66はチップ周辺を保護する保護絶縁膜である。金属膜65とn− 耐圧層62との間の接合面Sはショットキバリア接合面となっており、ショットキバリアダイオードを構成する。一方、P型ガードリング63とn+ 基板61との間のpn接合Zは定電圧ダイオードを構成する。
【0035】
ここで、n− 耐圧層62の厚さ及び不純物濃度は、ダイオード21〜26の定格耐圧におけるショットキバリア空乏層の電界(特にn− 耐圧層62の表面における電界)が雪崩降伏電界を生じない範囲で最大となるという条件下にて設定されことが好ましいが、このような設定作業は周知であるので説明を省略する。
P型ガードリング63は直接又はP+ 低抵抗領域64を通じて金属電極65にオーミックコンタクトしており、したがって、pn接合Zはショットキバリア接合Sと並列接続されている。このpn接合Zで構成される定電圧ダイオードの雪崩降伏耐圧はP型ガードリング63の厚さ及び不純物濃度又は不純物濃度のみにて決定されるが、ここでは、P型ガードリング63の厚さ及び不純物濃度は、上記定格耐圧にて空乏層の電界(特にn+ 基板61の境界面における電界)が雪崩降伏電界を開始するという条件下にて設定されことが好ましいが、このような設定作業は周知であるので説明を省略する。好適例において、シリコンでは、n− 耐圧層62の不純物濃度は約1〜9×1015原子/cm3 、P型ガードリング63の不純物濃度は約4×1016〜9×1017原子/cm3 程度が好適である。
【0036】
以下、この装置の動作を説明する。
三相全波整流器をなす整流器2が通常の接合ダイオード式の三相全波整流器と同様に三相交流電圧を全波整流してバッテリ3を充電する。
いま、ショットキバリアダイオード21〜26の一部又は全部に逆バイアス方向にサージ電圧が印加された場合を考える。上記定格耐圧を超えるサージ電圧は定電圧ダイオードをなすpn接合Zを通じてショットキバリア接合Sを迂回するので、このショットキバリア接合Sが大電流の瞬時的な集中により劣化するのを防止することができる。なお、領域63、64の抵抗率はn− 耐圧層62の抵抗率より格段に小さく、n− 耐圧層62よりも面積を小型化してもその抵抗電圧降下を低減することができる。
【0037】
Siを素材とするpn接合ダイオードを整流素子とした場合(実線)と、Siを素材とし金属電極として銅を用いたショットキバリアダイオードを整流素子とした場合(破線)との出力(最大出力電流)と回転数との関係の実測値を図3に示す。
なお、両整流素子におけるショットキバリア接合の面積及びpn接合の面積は等しくし、定格耐圧は等しく50Vとした。
【0038】
また、上記実施例では、ショットキバリアダイオード21〜26をSi(シリコン)を素材として作製したが、SiCを素材とすることにより耐圧層の抵抗を格段に低減することができ、抵抗損失を低減することができる。
(実施例2)
他の実施例を図4を参照して説明する。
【0039】
この実施例は実施例1(図1参照)において電源線HLとバッテリ3の高位端との間に回路開放スイッチ7を介設したものである。この実施例では、回路開放スイッチ7を非発電時に開放することができ、その結果、非発電時におけるショットキバリアダイオード21〜26の漏れ電流によりバッテリ容量が定価することがない。なお、このスイッチ7は手動操作スイッチであるがその代わりに、発電電圧の確立又はエンジン回転数の確立又は充電電流の流出を検出してスイッチ7の変わりをなすリレーなどを作動させてもよい。
(実施例3)
ショットキバリアダイオード21〜26の他の構造例を図5を参照して説明する。
【0040】
この実施例では、n− 耐圧層62への二重のイオン注入によりP+ ガードリング63a及びn型領域64aが形成されている。したがって、この実施例ではP+ ガードリング63aとn型領域64aとの間のpn接合部が定電圧ダイオードを構成することになる。igはショットキバリアダイオード21〜26の順方向電流であり、isは定電圧ダイオードのサージ電流である。
【0041】
なお、n型領域64aとn+ 基板61との間のn− 耐圧層62の厚さはできるだけ薄いことが好ましい。これはサージ電流通電時におけるこの部位の電圧降下の増大分だけショットキバリア接合の漏れ電流(逆方向電流)が増大するのを防止するためである。
(実施例4)
他の実施例を図6を参照して説明する。
【0042】
この実施例は実施例1(図1参照)のショットキバリアダイオード24〜26をMOSトランジスタ71〜73に置換し、レギュレータ5aにてこれらMOSトランジスタ71〜73を制御するものである。なお、MOSトランジスタ71〜73は図1のショットキバリアダイオード21〜23を置換する位置に配設してもよいことはもちろんである。このMOSトランジスタ71〜73は実施例2で説明した回路開放スイッチ7と同様に非発電時に強制遮断されてバッテリの充電不足を防止する機能を有する。
【0043】
以下、レギュレータ5aによるMOSトランジスタ71〜73の制御動作を図7のフローチャートを参照して説明する。
まず、電機子巻線11の発電電圧Vuが0Vより小さいかどうかを調べ(100)、小さければMOSトランジスタ71をオンし(102)、以上ならMOSトランジスタ71をオフする(104)。次に、電機子巻線12の発電電圧Vvが0Vより小さいかどうかを調べ(106)、小さければMOSトランジスタ72をオンし(108)、以上ならMOSトランジスタ71をオフする(110)。次に、電機子巻線13の発電電圧Vwが0Vより小さいかどうかを調べ(112)、小さければMOSトランジスタ73をオンし(114)、以上ならMOSトランジスタ71をオフする(116)。
【0044】
次に、読み込んだ発電電圧Vuからその周波数f及び平均電圧Vumeanを算出し(117)、それらが所定のしきい値fth、Vthより小さいかどうかを調べ、どちらかでも小さければバッテリ充電状態ではないと判定して(非発電状態)MOSトランジスタ71〜73をオフし、そうでなければ発電状態と判定してステップ100にリターンする。
(実施例5)
他の実施例を図8を参照して説明する。
【0045】
この実施例は実施例1(図1参照)のショットキバリアダイオード24〜26を定電圧ダイオード81〜78に置換したものである。このようにすれば定電圧ダイオード81〜83は整流素子として作用するとともにショットキバリアダイオード21〜23に印加されるサージ電圧を吸収する機能をも有する。すなわち、例えば、電機子巻線11の出力端の発電電圧Vuに大きなサージ電圧が重畳したとする。このサージ電圧はショットキバリアダイオード21を通じてショットキバリアダイオード22や23のカソードに印加されるが、一方、このサージ電圧は定電圧ダイオード81を降伏させるため、発電電圧Vuが定電圧ダイオード81の降伏電圧以上に上昇することはなく、サージ電流によるショットキバリアダイオード22、23の劣化を防止することができる。
【0046】
なお、定電圧ダイオード81〜83は必要な定格耐圧を有するpn接合ダイオードで構成すればよい。この定電圧ダイオード81〜83は非発電時におけるショットキバリアダイオード21〜23の漏れ電流を遮断する効果も有するので非発電時におけるバッテリ容量の低下を防止することもできる。もちろん、ハイサイド側の整流素子を定電圧ダイオードとし、ローサイド側の整流素子をショットキバリアダイオードとしてもよい。
(実施例6)
他の実施例を図9を参照して説明する。
【0047】
この実施例は実施例1(図1参照)において星型接続された三相電機子巻線11〜13の中性点電位Vmの変動(特に第三高調波成分による変動)を低減するための中性点電位変動抑止用のダイオード91、92を定電圧ダイオードとすることによりショットキバリアダイオード21〜26のサージ電圧を吸収するものである。
【0048】
すなわち、電源線HLにサージ電圧が重畳して高くなれば定電圧ダイオード91が降伏し、場合によっては定電圧ダイオード92も降伏して電源線HLの電位上昇を抑止することができ、中性点電圧Vmの電位がサージ電圧の重畳により高くなれば定電圧ダイオード92が降伏して電源線HLの電位上昇を抑止することができる。
【0049】
すなわち、上記説明したコンデンサ4、pn接合Z、定電圧ダイオード81〜83、91、92は本発明でいうサージ電圧吸収手段を構成する。もちろん、格ショットキバリアダイオード21〜26と個別に定電圧ダイオードを並列接続することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1の車両用交流発電機の回路図である。
【図2】図1のショットキバリアダイオード21〜26の要部断面図である。
【図3】図1の車両用交流発電機と従来の車両用交流発電機との出力特性の比較を示す特性図である。
【図4】実施例2の車両用交流発電機の回路図である。
【図5】実施例3のショットキバリアダイオード21〜26の要部断面図である。
【図6】実施例4の車両用交流発電機の回路図である。
【図7】図6のレギュレータ5aの動作を示すフローチャートである。
【図8】実施例5の車両用交流発電機の要部回路図である。
【図9】実施例6の車両用交流発電機の要部回路図である。
【符号の説明】2は整流器(全波整流器)、3はバッテリ、4はコンデンサ(サージ電圧吸収手段)、5はレギュレータ(電圧調整器)、21〜26はショットキバリアダイオード(整流素子)、63、63aはガードリング、7は回路開放スイッチ、71〜73はMOSトランジスタ(整流素子兼回路開放スイッチ)、ステップ122はMOSトランジスタ導通禁止手段。
Claims (13)
- アノードが多相の電機子巻線の各出力端に個別に接続されるとともにカソードがバッテリの高位端に個別に接続される多数の高位側の整流素子と、アノードが前記各出力端に個別に接続されるとともにカソードがバッテリの低位端に個別に接続される多数の低位側の整流素子とを有し、前記両整流素子の少なくとも一方はショットキバリアダイオードからなる全波整流器と、
前記ショットキバリアダイオードをバイパスする回路中に配設されて前記電機子巻線から前記ショットキバリアダイオードに印加されるサージ電圧を吸収するサージ電圧吸収手段とを備え、
前記サージ電圧吸収手段は、前記バッテリと並列に接続されたコンデンサからなることを特徴とする車両用交流発電機。 - 前記ショットキバリアダイオ−ドはSiCを素材としてなる請求項1記載の車両用交流発電機。
- 前記サージ電圧吸収手段は定電圧ダイオードを含む請求項1又は2記載の車両用交流発電機。
- 前記定電圧ダイオードは、前記ショットキバリアダイオードの理論降伏電圧以下の降伏電圧を有する請求項3記載の車両用交流発電機。
- 前記定電圧ダイオードは前記整流素子を兼ねる請求項3又は4記載の車両用交流発電機。
- 前記高位側及び低位側の整流素子の一方は前記定電圧ダイオードからなり、前記高位側及び低位側の整流素子の他方は前記ショットキバリアダイオードからなる請求項5記載の車両用交流発電機。
- 前記定電圧ダイオードは、三相星型巻線からなる前記電機子巻線の中性点を所定の電位点に接続される中性点電位変動抑止用のダイオ−ドからなる請求項3又は4記載の車両用交流発電機。
- 前記ショットキバリアダイオードは、ショットキバリア接合面を囲んで一導電型の基板にドープされた反対導電型の領域からなるガードリングと、前記ガードリングに接して前記基板にドープされた高濃度の一導電型領域とを有し、前記ガードリングと前記一導電型領域との間のpn接合は前記定電圧ダイオードを兼ねる請求項1乃至7のいずれか記載の車両用交流発電機。
- 前記ショットキバリアダイオードと前記バッテリとを含む回路は、前記回路を開放するための回路開放スイッチを有する請求項1乃至8のいずれか記載の車両用交流発電機。
- 前記回路開放スイッチは前記高位側及び低位側の整流素子の一方を構成するMOSトランジスタからなり、前記前記高位側及び低位側の整流素子の他方は前記ショットキバリアダイオードからなる請求項9記載の車両用交流発電機。
- 前記整流器から前記バッテリへの充電電流の出力停止に関連する状態量を検出する発電停止検出手段と、前記出力停止検出時に前記MOSトランジスタの導通を優先して禁止するMOSトランジスタ導通禁止手段とを備える請求項10記載の車両用交流発電機。
- 前記MOSトランジスタはSiCを素材として形成されている請求項10記載の車両用交流発電機。
- 界磁巻線に通電する界磁電流を制御して発電電圧を調整する電圧調整器を有し、前記ショットキバリアダイオードは前記電圧調整器と共通のパッケージに収容される請求項1乃至12のいずれか記載の車両用交流発電機。
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