JPH0568381A - 車両用単相交流発電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】別の電源電圧を得るのに適した電源装置に関
し、絶縁耐圧をあげたプッシュプル方式スイッチングレ
ギュレータを用いたときの動作不具合を無くする。 【構成】パワー素子の過大電流検出回路の信号により、
マイコンで該当するパワー素子の導通時間を短く他方の
パワー素子の時間を長くする処理を行う回路構成とし
た。 【効果】これによりトランスの偏磁現象が生じても動作
不良を防止することができた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関により駆動さ
れる交流発電機で通常用いられる電源以外の別の電源電
圧を得るのに適した電源装置に関し、特にプッシュプル
方式スイッチングレギュレータの動作不具合を無くする
回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の装置として、別の電源を得る方式
として特開平1−190300 号のようになっていた。

【０００３】上記例は、別電源を効率良く得るようにな
っていなかった。上記従来技術は、低電圧電源を重点に
置くため別電源を有効に得るという考慮にかけていた。
これは別電源用の発電機を独立させ発電電力をコンデン
サーに蓄え、スイッチングレギュレータで正弦波の半波
を出力することで対策できる。

【０００４】しかし、絶縁耐圧を持たせることに配慮が
不足していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術のスイッ
チングレギュレータは、（−）共通の降圧形であり絶縁
されていないという問題があった。

【０００６】本発明は、絶縁するとともにスイッチング
レギュレータにプッシュプル方式を用いて小形化するこ
とを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達するため、
トランスをもちいたプッシュプル方式スイッチングレギ
ュレータをもちいる。偏磁現象により過大電流が流れる
のを防止するため、パワー素子の電流を検出する回路
と、この回路の信号をマイコンの入力信号としパワー素
子の導通時間を制御する。

【０００８】

【作用】プッシュプル方式スイッチングレギュレータ
は、特性を合わせた素子が必要となるが偏磁現象が生じ
やすい。あるパワー素子の電流検出回路が動作するとマ
イコンでは、そのパワー素子の導通時間を短くし他方の
パワー素子の導通時間を長くする。それでもあるパワー
素子の電流検出回路が動作し続けると導通時間の短長を
行う。そして電流検出回路が動作しなくなると再びパワ
ー素子の導通時間を同じにする。

【０００９】これにより偏磁現象が生じても初期状態で
防止できる。

【００１０】

【実施例】以下本発明の一実施例を図１により説明す
る。

【００１１】通常電源の一部であるバッテリ１から発電
機２の界磁コイル３励磁制御回路４を直列に接続し、ス
テータコイル５の発電電圧をほぼ一定になるよう制御さ
れる。

【００１２】全波整流回路６の出力端子にコンデンサ７
を接続する。

【００１３】トランス８、パワー素子ここでは電界効果
トランジスタＦＥＴ１，ＦＥＴ２、ダイオードＤ１，Ｄ
２、マイコン１２の出力信号をバッファ素子Ｂ１，Ｂ
２、抵抗Ｒ１・・・・Ｒ４からなるプッシュプル方式ス
イッチングレギュレータの出力はフイルター回路９、そ
してブリッジ回路１０を経て交流出力端子１１に単相交
流電源を供給する。

【００１４】図２はマイコン１２の出力信号の動作を示
す。

【００１５】（ａ）は正弦波に近い波形となるようにす
る指令信号たとえばプッシュプル方式スイッチングレギ
ュレータのデュウティ（通流率）とする。５０ヘルツの
単相交流を想定したときの時間を示す。

【００１６】（ｂ）は（ａ）のｔ１からｔ２にかけての
電界効果トランジスタＦＥＴ１，ＦＥＴ２のデュウティ
（通流率）の変化を示す。

【００１７】（ｃ）は（ａ）のｔｎからｔｎ＋１の動作
を行っているとき偏磁現象が生じた場合を示す。

【００１８】電界効果トランジスタＦＥＴ１の導通時間
Ｔｎの間に電流が規定値を超えた（Ｓ１−Ｓ２）場合を
示す。この検出信号が検知されると電界効果トランジス
タＦＥＴ２の導通時間Ｔｎ＋ΔＴにし電界効果トランジ
スタＦＥＴ１の導通時間Ｔｎ−ΔＴにする。

【００１９】図３は偏磁現象の動作を説明する図であ
る。

【００２０】磁束密度が（＋），（−）平均している場
合 中心は０となる。しかしパワー素子の特性バラツキ
により（＋）側へＢ１偏磁されているとき、図２のＴｎ
時間導通つまりアンペアターンＨ１．Ｈ２印加されると
磁束密度が飽和しているため過大電流が流れる。

【００２１】このとき、中心０に移動させるため図２の
（ｃ）のようにする。

【００２２】図４は図１の電流検出回路の詳細を示す。

【００２３】電界効果トランジスタＦＥＴ１の電流検出
回路を示す。コンパレータＣＯＭ１の反転入力端子にバ
ッファＢ１の信号を抵抗Ｒ７，Ｒ８で分割した値を印加
する。電界効果トランジスタＦＥＴは導通しているとき
ドレイン−ソース間電圧は電流に比例する、この電圧を
コンパレータＣＯＭ１の非反転入力端子に印加する。抵
抗Ｒ５はＲ６に比べ小さいものとする。ダイオードＤ
３，Ｄ４はコンパレータＣＯＭ１の非反転入力端子に大
きな電圧を印加させないためのものである。(ｂ)の図は
動作を示している。

【００２４】図５はマイコン１２のソフトフローチャー
トを示す。

【００２５】左にフローを右に内容を示す。

【００２６】

【発明の効果】プッシュプル方式スイッチングレギュレ
ータを用いることができるため小形にまた絶縁すること
ができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明から成る発電装置の構成図である。

【図２】本発明から成るマイコン出力信号の動作を示す
図である。

【図３】偏磁現象の動作を説明する図である。

【図４】図１の電流検出回路の詳細を示す図である。

【図５】ソフトのフローチャートである。

【符号の説明】

１…バッテリ、２…発電機、３…界磁コイル、４…励磁
制御回路、５…ステータコイル、６…全波整流回路、７
…コンデンサ、８…トランス、９…フイルター回路、９
…フイルター回路、１０…ブリッジ回路、１１…交流出
力端子、１２…マイコン、１３…電流検出回路（Ａ）、
１４…電流検出回路（Ｂ）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 本田 義明 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所自動車機器事業部内 (72)発明者 宇佐美 利昭 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所自動車機器事業部内 (72)発明者 引田 栄 茨城県勝田市大字高場字鹿島谷津2477番地 ３ 日立オートモテイブエンジニアリング 株式会社内 (72)発明者 井上 信男 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所自動車機器事業部内 (72)発明者 上野 哲男 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所自動車機器事業部内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ステータコイルで発電された電圧がほぼ一
   定になるよう界磁コイルの電流を調整しその交流発電を
   全波整流した発電装置と、全波整流した発電の出力側に
   コンデンサを接続し、プッシュプル方式スイッチングレ
   ギュレータとこの出力波形をマイコンにより制御する電
   源回路において、パワー素子の導通状態における順方向
   ドロップ電圧が規定値を越えたことを検出する過電流検
   出回路とこの過電流検出回路の信号をマイコンの入力端
   子に印加し過電流を生じたパワー素子の導通時間をある
   規定値だけ短くし、他方のパワー素子の導通時間をある
   規定値だけ長くした信号を出す処理を行うマイコンより
   構成されたことを特徴とする車両用単相交流発電装置。