JPH04295236A - Voltage controller for ac generator of vehicle - Google Patents

Voltage controller for ac generator of vehicle

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JPH04295236A
JPH04295236A JP3058506A JP5850691A JPH04295236A JP H04295236 A JPH04295236 A JP H04295236A JP 3058506 A JP3058506 A JP 3058506A JP 5850691 A JP5850691 A JP 5850691A JP H04295236 A JPH04295236 A JP H04295236A
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JP
Japan
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voltage
current
differential amplifier
divided
transistor
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JP3058506A
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Fuyuki Maehara
冬樹 前原
Nobuo Mayumi
真弓 伸夫
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Denso Corp
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NipponDenso Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To provide a voltage controller for AC generator of vehicle which can control voltage stably even if the charging line voltage contains a high ripple. CONSTITUTION:The voltage controller has an input section for generating a current corresponding to the difference between a divided charging line voltage Vo and a divided reference voltage Vref and current from each input section is fed to the emitters of PNP transistors 26, 29 having bases connected each other through a ripple smoothing capacitor 36. The voltage controller further comprises a balanced DC amplifier circuit 2 connected, in the form of a current mirror circuit, with the collectors of NPN transistors 27, 28, a power MOS.FET 5 connected in series with a field winding 11, and a threshold judging circuit 6 for turning the power MOS.FET 5 ON in case of Vo>Vref.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a voltage control device for a vehicle alternator.

【0002】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。
[Prior Art] As shown in FIGS. 3 and 4,
49920 describes the following technology. A differential amplifier 100 to which a generator voltage 110 and a reference voltage 120 are supplied, a smoothing capacitor 210 that smoothes the DC voltage, and a controllable semiconductor connected in series to at least one generator winding 310. A switch 300 is provided, and when the generator voltage 110 exceeds a fixable threshold, this semiconductor switch 300 opens, and the output side of the differential amplifier 100 is connected to a charging/discharging current source 130 of a smoothing capacitor 210, 140, and the smoothing capacitor 210 is connected to the input side of the threshold voltage 400. In the voltage regulator that adjusts the fluctuating DC voltage of the generator, the charging and discharging process of the smoothing capacitor 210 is connected to the input side of the threshold voltage 400. It can be controlled by the collector current of the transistor 150, 160, and the other two transistors 150, 160
are each connected in the form of a current mirror circuit to each one transistor 170, 180 of both balanced amplifier branches of the differential amplifier 100, which is configured as a balanced DC amplifier with two inputs and two outputs. has been done.

【0003】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(3
0pF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21
0の時定数を充分長く取れない。つまり、閾値段400
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。
[Problems to be Solved by the Invention] However, the above-mentioned conventional technology has the following problems. In recent years, with the increase in the number of electrical components due to the advancement of vehicles, the capacity of generators has increased, and the ripple in the rectified output of the generator that is supplied to the battery and vehicle load has become extremely large (up to about 40V). It has become. However, in the conventional technology, the capacitance of the smoothing capacitor 210 is small enough to be built into a monolithic IC (3
0 pF order), the charging and discharging process of the smoothing capacitor 210 cannot be greatly controlled by the collector currents of the other two transistors 150 and 160, so the smoothing capacitor 21
The time constant of 0 cannot be made long enough. In other words, the threshold price is 400
detects the ripple peak, resulting in a phenomenon in which the regulated voltage decreases. An object of the present invention is to ensure stable generator voltage control by reliably removing ripples even if high ripples are included in the charging line voltage, without increasing the capacity of the smoothing capacitor. The present invention provides a voltage control device for a vehicle alternator.

【0004】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の発電電圧の分圧
と、基準電圧の分圧とが入力される差動増幅器と、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前記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、上記
二つの入力の電圧差に応じた電流を発生させる二つの入
力部を持つ平衡形直流増幅回路であり、各入力部の電流
は、それぞれコレクタを接地したPNP形トランジスタ
のエミッタに供給され、該トランジスタのベースは、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2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。
[Means for solving the problem] In order to solve the above problem,
The present invention employs the following configuration. (1) A differential amplifier including an armature winding, an excitation winding, and a rectifier, into which a divided voltage of a generated voltage of a vehicle alternator that charges an on-board battery and a divided voltage of a reference voltage are input; A semiconductor switch is connected in series with the excitation winding, and is connected between the semiconductor switch and the differential amplifier, and is configured to turn on/off the semiconductor switch based on the output of the differential amplifier.
In the voltage control device for a vehicle alternator having a threshold value determination circuit for off-control, the differential amplifier is a balanced type having two input sections that generate a current according to a voltage difference between the two inputs. This is a DC amplifier circuit, and the current at each input section is supplied to the emitter of a PNP transistor whose collector is grounded, and the base of the transistor is connected via a ripple smoothing capacitor.
It is connected in the form of a current mirror circuit to the collectors of two NPN transistors whose emitters are grounded and whose bases are commonly connected.

【0005】(2)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の発
電電圧の分圧と、基準電圧の分圧とが入力される差動増
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前記半導体スイ
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、上記二つの入力の電圧差に応じた電流を発生さ
せる二つの入力部を持つ平衡形直流増幅回路であり、各
入力部の電流は、それぞれコレクタを電源のプラスに接
続したNPN形トランジスタのエミッタから供給され、
該トランジスタのベースは、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2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。
(2) A differential amplifier that includes an armature winding, an excitation winding, and a rectifier, and receives a divided voltage of a voltage generated by a vehicle alternator that charges an on-vehicle battery and a divided voltage of a reference voltage. a semiconductor switch connected in series with the excitation winding; and a semiconductor switch connected between the semiconductor switch and the differential amplifier to control on/off of the semiconductor switch based on the output of the differential amplifier. In the voltage control device for a vehicle alternator having a threshold value discrimination circuit, the differential amplifier is a balanced DC amplifier circuit having two input sections that generate a current according to a voltage difference between the two inputs. The current for each input section is supplied from the emitter of an NPN transistor whose collector is connected to the positive terminal of the power supply.
The base of the transistor is connected via a ripple smoothing capacitor, and at the same time is connected in a current mirror circuit to the collectors of two PNP transistors whose emitters are grounded and whose bases are commonly connected.

【0006】[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)が、基準電圧を分圧した電
圧(以下分圧基準電圧と呼ぶ)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、除々に平衡形直流
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。
[Operation] (Regarding claim 1) When the voltage obtained by dividing the generated voltage (hereinafter referred to as the divided voltage generated voltage) is lower than the voltage obtained by dividing the reference voltage (hereinafter referred to as the divided reference voltage), the balanced DC Each input section of the amplifier circuit has a relationship of (current at the input section where the divided voltage generation voltage is input) > (current at the input section where the divided reference voltage is input). voltage reference voltage) -
A current is generated according to the (divided voltage generation voltage). Furthermore, (emitter current of the PNP transistor located on the side to which the divided voltage generation voltage is input)>(emitter current of the PNP transistor located on the side to which the divided reference voltage is input). Then, the ripple smoothing capacitor discharges the short amount to the collector of the NPN transistor located on the side where the divided reference voltage is input, and the output voltage of the balanced DC amplifier circuit decreases. Turn on the semiconductor switch. Therefore, an exciting current flows, the alternator starts generating electricity, and the generated voltage increases. When the divided voltage generation voltage is higher than the divided reference voltage, each input section of the balanced DC amplifier circuit has the following condition: (current at the input section where the divided voltage generation voltage is input) < (divided reference voltage is inputted). A current corresponding to (divided voltage generation voltage) - (divided voltage reference voltage) is generated while maintaining the relationship (current at the input section on the side that receives voltage). Then, the ripple smoothing capacitor is charged from the base of the PNP transistor located on the side where the divided reference voltage is input, and the output voltage of the balanced DC amplifier circuit gradually rises. Turn off. Therefore, the exciting current stops, the alternator stops generating electricity, and the generated voltage drops.

【0007】(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、除々
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PNP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
圧が下降する。
(Regarding Claim 2) When the divided voltage generation voltage is lower than the divided reference voltage, each input section of the balanced DC amplifier circuit has (current at the input section on the side where the divided voltage generation voltage is input)
A current corresponding to (divided reference voltage) - (divided generated voltage) is generated while maintaining the relationship <(current of the input section to which the divided reference voltage is input). Also, (emitter current of the NPN transistor located on the side where the divided voltage generation voltage is input)
<(emitter current of the NPN transistor located on the side to which the divided reference voltage is input). Then, the ripple smoothing capacitor is charged from the base of the PNP transistor located on the side where the divided reference voltage is input, and the output voltage of the balanced DC amplifier circuit gradually decreases. Turn on. Excitation current flows, the alternator starts generating electricity, and the generated voltage increases. When the divided voltage generation voltage is higher than the divided reference voltage, each input section of the balanced DC amplifier circuit has the following relationship: (current at the input section where the divided voltage generation voltage is input) > (divided reference voltage is inputted) Maintaining the relationship (current at the input section on the input side), (divided voltage generation voltage) - (
A current is generated according to the divided reference voltage). Then, the ripple smoothing capacitor discharges the shortfall to the collector of the PNP transistor located on the side where the divided reference voltage is input, and the output voltage of the balanced DC amplifier circuit increases, so the threshold value discrimination circuit Turn off the semiconductor switch. The excitation current stops, the alternator stops generating electricity, and the generated voltage drops.

【0008】[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。
[Effect of the invention] Even if the capacitance is small, the time constant of the smoothing capacitor can be long, and even if the generated voltage contains high ripple, the voltage control device can reliably remove the ripple and maintain stable AC for vehicles. It is possible to control the voltage of the generator.

【0009】[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
V0 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M
OS・FET5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。
Embodiment A first embodiment of the present invention will be explained based on FIG. As shown in FIG. 1, a voltage control device A for a vehicle alternator has a charging line voltage VB of a three-phase alternator 1, which will be described later.
A balanced DC amplifier circuit 2 receives a divided charging line voltage V0 divided by a resistor 41 and a semi-fixed resistor 42 and a divided reference voltage Vref obtained by dividing a reference voltage VD by resistors 43 and 44, and an excitation circuit. Power M electrically connected in series with winding 11
It has an OS/FET 5 and a threshold value determination circuit 6 into which the output of the balanced DC amplifier circuit 2 is input. Further, 81 is an ignition switch, 82 is a reference voltage source for setting the power generation target voltage, 83 and 84 are resistors and Zener diodes for supplying constant voltage to the balanced DC amplifier circuit 2 and the threshold value determination circuit 6, and 85 , 86 are transistors and reference current sources for obtaining constant current.

【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。
The three-phase alternating current generator 1 includes an excitation winding 11, an armature winding 12, a flywheel diode 13, and a rectifier 14, and is driven by an on-vehicle engine (not shown) to generate electricity and supply it to a vehicle load 87. An on-vehicle battery 88 that supplies power is charged via a charging line 89.

【0011】平衡形直流増幅回路2は、抵抗21、22
、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2
5、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、R22
(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。
The balanced DC amplifier circuit 2 includes resistors 21 and 22.
, transistors 23 to 35, and a ripple smoothing capacitor 36 with a capacitance of several tens of pF. transistor 2
The collector currents of transistors 5 and 30 are supplied to the emitters of PNP transistors 26 and 29, respectively, whose collectors are grounded, and the bases of transistors 26 and 29 are connected via a smoothing capacitor 36, and at the same time, the emitters are grounded. It is connected in the form of a current mirror circuit to the collectors of NPN transistors 27 and 28 whose bases are commonly connected. Note that the resistors 21 and 22 have resistance values R21 and R22.
(R21=R22) resistance, transistors 25, 30,
The transistors 26 and 29 and the transistors 27 and 28 have the same characteristics.

【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。
The threshold value determination circuit 6 includes transistors 64 to 69 forming a comparator, transistors 61 to 63 forming a constant current source for the comparator, and resistors 70 to 73 forming a reference voltage source for the comparator. Transistors 74 to 76 and power MOS/FET 5
The drive circuit includes resistors 77, 78 and a transistor 79. The reference voltage of the comparator (base voltage of transistor 69) of this threshold value discrimination circuit 6 is:
When the transistor 76 is conductive (=power MOS/FET5
is Hi (2.5V in this embodiment) when the voltage is on (on), but is changed to Lo (1.5V in this embodiment) when the voltage is not energized. In this threshold value determination circuit 6, when the divided charging line voltage V0 is less than the divided reference voltage Vref, the transistor 79 becomes non-conductive, and the power MOS/FET 5
is turned on.

【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
84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、
V0 =Vref となるように定数が設定されている
The operation of this embodiment will be explained below. When the ignition switch 81 is turned on, a reference voltage VD is generated at the output side of the reference voltage source 82, a constant voltage is generated across the Zener diode 84, and the reference current source 86 also operates. In addition, when (charging line voltage VB) = (adjustment voltage),
A constant is set so that V0 = Vref.

【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 )/R2
1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、IB29 はゼロ、
IB26 は(1/hFE0 )×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0.7
V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7
5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Hi(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MO
S・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。
[At the initial stage of starting the three-phase alternator 1,
When V0 <Vref] The collector current IC30 of the transistor 30 is zero, the collector current Ic25 of the transistor 25 is approximately, (Vref - V0)/R2
It is 1. Further, if the current amplification factor of the transistors 26 and 29 is hFE0, and the base currents of the transistors 26 and 29 are IB26 and IB29, then IB29 is zero,
IB26 is (1/hFE0)×IC25. Here, since the transistors 26 and 29 are connected to the collectors of the NPN transistors 27 and 28 in the form of a current mirror circuit, the collector currents IC27 and IC28 of the transistors 27 and 28 are approximately equal to each other, and
The base current IB26 of the transistor 26 is also approximately equal, and the base current IB29 of the transistor 29 is zero. Therefore, the amount of charge in the smoothing capacitor 36 that is insufficient is discharged to the collector of the transistor 28, and when the discharge is completed, the voltage VC28 of the transistors 28 and 29
VE29 decreases by 0.7 due to PN junction forward drop.
It will be about V. Therefore, the base voltage of transistor 64 becomes lower than the base voltage (1.5V) of transistor 69, transistor 76 becomes conductive, and transistor 76 becomes conductive.
5 becomes non-conductive, the reference voltage of the comparator (base voltage of transistor 69) becomes Hi (2.5 V), and at the same time, transistor 79 becomes non-conductive, so the power MO
The S-FET 5 is turned on, excitation current flows, the three-phase AC generator 1 generates electricity, and the charging line voltage VB rises.

【0015】〔バッテリの充電が進み、V0 <Vre
f 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 )/R2
2となる。同様に、トランジスタ26のベース電流IB
26 はゼロ、トランジスタ27、28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29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 )/I
C30 〔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。
[As battery charging progresses, V0 <Vre
When transitioning from f state to V0 > Vref] V0
>Vref, the collector current Ic25 of the transistor 25 is zero, and the collector current Ic30 of the transistor 30 is approximately (V0 - Vref)/R2.
It becomes 2. Similarly, the base current IB of transistor 26
26 is zero, the collector currents IC27 and IC28 of transistors 27 and 28 are zero, and the base current IB29 of transistor 29 is (1/hFE0)×IC30
becomes. Therefore, the smoothing capacitor 36 is charged by the base current of the transistor 29, and if the capacitance of the smoothing capacitor 36 is C, the emitter voltage of the transistor 29 is C/IB29 = (C x hFE0)/I
C30 increases at a rate of [μs/V]. and,
When the reference voltage of the comparator (base voltage of transistor 69) of 2.5V is exceeded, the comparator is inverted and transistor 76 becomes non-conductive. As a result, transistors 75 and 79 become conductive, and the reference voltage of the comparator becomes Lo.
(1.5V), the power MOS/FET 5 is turned off, the excitation current is reduced, the three-phase alternating current generator 1 stops generating electricity, and the charging line voltage VB decreases.

【0016】〔バッテリの放電が進み、V0 >Vre
f 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/hFE0 )×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(1.5V)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。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。
[As the battery discharge progresses, V0 > Vre
When transitioning from f state to V0 <Vref] V0
<Vref, the base current IB29 of the transistor 29 is zero, the base current IB26 of the transistor 26 becomes (1/hFE0)×IC25, the smoothing capacitor 36 is discharged by the collector current of the transistor 28, and the transistor 29 The emitter voltage of decreases at the rate of (C×hFE0)/IC25,
When the reference voltage of the comparator becomes less than Lo (1.5V), the comparator is inverted, transistor 76 becomes conductive, transistors 75 and 79 become non-conductive, the reference voltage of the comparator becomes Hi (2.5V), and power MOS/FET5
is turned on, excitation current flows, three-phase AC generator 1 generates electricity, and charging line voltage VB rises. Due to the above operation,
The charging line voltage VB is controlled to be the regulated voltage.

【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Vref との差に比例した電流の1/h
FE0 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。
This embodiment has the following effects. 1/h of the current proportional to the difference between the divided charging line voltage V0 and the divided reference voltage Vref, which is input to the balanced DC amplifier circuit 2.
The ripple smoothing capacitor 36 is charged and discharged with a current that is FE0 times higher, and the output of the balanced DC amplifier circuit 2 can be extracted based on the terminal voltage of the capacitor 36. Therefore, the balanced DC amplifier circuit 2 and the threshold value discrimination circuit 6
Even if a capacitor of several tens of pF is used, which can be built into a monolithic IC that incorporates a capacitor, a time constant of several hundred μs can be obtained (several times that of conventional technology), and the ripple in the divided charging line voltage V0 is sufficient. smoothed. Therefore, even if the charging line voltage VB contains a high ripple (about several tens of V), the problem that the threshold value discriminating circuit 6 detects the peak of the ripple and the actual adjustment voltage drops does not occur. , stable voltage control of the generator 1 can be performed.

【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。
A voltage control device B for a vehicle AC generator shown in FIG. 2 is a second embodiment of the present invention, and the types of transistors used in the balanced DC amplifier circuit 2 and the threshold value discrimination circuit 6 are exchanged. This embodiment has the same functions and effects as those of the first embodiment.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【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。
FIG. 1 is an electrical circuit diagram of a voltage control device for a vehicle alternator according to a first embodiment of the present invention.

【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。
FIG. 2 is an electric circuit diagram of a voltage control device for a vehicle alternator according to a second embodiment of the present invention.

【図3】従来の技術を説明するための説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a conventional technique.

【図4】従来の技術を説明するための説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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PN
P形トランジスタ、コレクタを電源のプラスに接続した
NPN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
1 Three-phase AC generator 2 Balanced DC amplifier circuit 5 Power MOS/FET (semiconductor switch) 6
Threshold discrimination circuit 11 Excitation winding 12 Armature winding 14 Rectifiers 26, 29 Transistors (PN with the collector grounded)
P-type transistor, NPN-type transistor whose collector is connected to the positive power supply) 27, 28 Transistor (NPN-type transistor whose base is connected in common, PNP-type transistor whose base is connected in common) 36 Ripple smoothing capacitor 88 Automotive Battery VB Charging line voltage (generated voltage) V0 Partial voltage charging line voltage (divided voltage of generated voltage) VD
Reference voltage

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【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の発電
電圧の分圧と、基準電圧の分圧とが入力される差動増幅
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前記半導体スイッ
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、上記二つの入力の電圧差に応じた電流を発生させ
る二つの入力部を持つ平衡形直流増幅回路であり、各入
力部の電流は、それぞれコレクタを接地したPNP形ト
ランジスタのエミッタに供給され、該トランジスタのベ
ースは、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2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車両用交
流発電機の電圧制御装置。
1. A differential amplifier comprising an armature winding, an excitation winding, and a rectifier, and into which a divided voltage of a generated voltage of a vehicle alternator that charges an on-board battery and a divided voltage of a reference voltage are input. , a semiconductor switch connected in series with the excitation winding, and a threshold connected between the semiconductor switch and the differential amplifier to control on/off of the semiconductor switch based on the output of the differential amplifier. In the voltage control device for a vehicle alternator having a value discrimination circuit, the differential amplifier is a balanced DC amplifier circuit having two input sections that generate a current according to a voltage difference between the two inputs. , the current of each input section is supplied to the emitter of a PNP transistor whose collector is grounded, and the bases of the transistors are connected via a ripple smoothing capacitor, and at the same time, the emitter is grounded and the bases are commonly connected. 1. A voltage control device for a vehicle alternator, characterized in that the voltage control device is connected to the collectors of two NPN transistors in the form of a current mirror circuit.
【請求項2】  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の発電
電圧の分圧と、基準電圧の分圧とが入力される差動増幅
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前記半導体スイッ
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、上記二つの入力の電圧差に応じた電流を発生させ
る二つの入力部を持つ平衡形直流増幅回路であり、各入
力部の電流は、それぞれコレクタを電源のプラスに接続
したNPN形トランジスタのエミッタから供給され、該
トランジスタのベースは、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2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
徴とする車両用交流発電機の電圧制御装置。
2. A differential amplifier comprising an armature winding, an excitation winding, and a rectifier, and into which a divided voltage of a generated voltage of a vehicle alternator that charges an on-board battery and a divided voltage of a reference voltage are input. , a semiconductor switch connected in series with the excitation winding, and a threshold connected between the semiconductor switch and the differential amplifier to control on/off of the semiconductor switch based on the output of the differential amplifier. In the voltage control device for a vehicle alternator having a value discrimination circuit, the differential amplifier is a balanced DC amplifier circuit having two input sections that generate a current according to a voltage difference between the two inputs. , the current for each input section is supplied from the emitter of an NPN transistor whose collector is connected to the positive power supply, and the base of the transistor is connected via a ripple smoothing capacitor, and at the same time the emitter is grounded and the base is connected to the positive terminal of the power supply. 1. A voltage control device for a vehicle alternator, characterized in that the voltage control device is connected in the form of a current mirror circuit to the collectors of two commonly connected PNP transistors.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0657992A1 (en) * 1993-12-07 1995-06-14 Nippondenso Co., Ltd. Alternating current generator for motor vehicles
EP0693816A1 (en) * 1994-07-19 1996-01-24 Nippondenso Co., Ltd. AC generator

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0657992A1 (en) * 1993-12-07 1995-06-14 Nippondenso Co., Ltd. Alternating current generator for motor vehicles
EP0778663A1 (en) * 1993-12-07 1997-06-11 Nippondenso Co., Ltd. Alternating current generator for motor vehicles
EP0778662A1 (en) * 1993-12-07 1997-06-11 Nippondenso Co., Ltd. Alternating current generator for motor vehicles
EP0778664A1 (en) * 1993-12-07 1997-06-11 Nippondenso Co., Ltd. Alternating current generator for motor vehicles
CN1038799C (en) * 1993-12-07 1998-06-17 日本电装株式会社 Vehicle AC generator
EP0693816A1 (en) * 1994-07-19 1996-01-24 Nippondenso Co., Ltd. AC generator

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