JPH08331818A - 交流発電機 - Google Patents

交流発電機

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JPH08331818A
JPH08331818A JP7136552A JP13655295A JPH08331818A JP H08331818 A JPH08331818 A JP H08331818A JP 7136552 A JP7136552 A JP 7136552A JP 13655295 A JP13655295 A JP 13655295A JP H08331818 A JPH08331818 A JP H08331818A
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真 谷口
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梅田　　敦司
Arata Kusase
草瀬　　新
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 大振動下でも整流装置の強度を十分に確保す
ることが可能で、正極側、負極側放熱フィン４２、４３
の小型化が図れ、大がかりな三相全波整流装置７の冷却
装置を不要とし、正極側、負極側ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ
５１、５４のＭＯＳＦＥＴ本体７１、７２を大気に晒さ
れないようにして耐環境性を向上することが可能な車両
用交流発電機を提供する。 【構成】 正極側、負極側ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ５１、
５４を、Ｎ型半導体やＰ型半導体の素材として炭化珪素
を用い、表面の絶縁物としてシリコン酸化膜を用いたＭ
ＯＳＦＥＴ本体７１、７２と、このＭＯＳＦＥＴ本体７
１、７２およびドレイン電極、ソース電極およびゲート
電極を覆ってこれらを各々の正極側、負極側放熱フィン
４２、４３の表面上に封止する電気絶縁性のエポキシ系
の樹脂製の封止部材７２、７４とで構成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、電機子巻線に発生し
た交流出力を整流して直流出力に変換する整流装置を備
えた交流発電機に関するもので、特に車両に搭載された
内燃機関に取り付けられる車両用オルタネータの整流装
置に係わる。
【０００２】
【従来の技術】従来より、車両用交流発電機には、図１
３に示したように、３個または４個の正極側ＰＮ接合シ
リコンダイオード２０１の集電機能と放熱機能を合わせ
持つ正極側放熱フィン２０２と、３個または４個の負極
側ＰＮ接合シリコンダイオード２０３の集電機能と放熱
機能を合わせ持つ負極側放熱フィン２０４と、これらの
正極側、負極側放熱フィン２０２、２０４を電気的に絶
縁すると共に車両用交流発電機のハウジングに固定支持
する機能の端子台２０５等から構成される三相全波整流
装置２００が内蔵されている。
【０００３】なお、整流装置２００の端子台２０５は、
車両用交流発電機の各相の電機子巻線からの交流出力
を、リード線２０６、２０７を介して正極側ＰＮ接合シ
リコンダイオード２０１に入力させるための交流入力端
子２０８や他の配線等を被覆しているので、電気絶縁性
の樹脂材料により一体成形されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の車両
用交流発電機においては、エンジン本体に直接取り付け
られることが多く、大きな振動が常に加わっている。特
に、三相全波整流装置２００は、正極側放熱フィン２０
２、負極側放熱フィン２０４および端子台２０５が一体
構造物ではないため、それぞれの部材の振動モードが異
なり複雑な振動を起こす。その結果、整流素子のリード
部に応力が集中し、整流素子に大きなダメージを及ぼす
という問題点が生じていた。
【０００５】このような問題点を解消する目的で、整流
素子およびこの整流素子のリード部を樹脂モールドして
それぞれの正極側、負極側放熱フィンに固定支持した技
術があるが、整流素子がダイオードである場合に整流素
子自体の発熱が大きく、しかも熱の放散がないため、整
流素子の冷却は伝熱のみに頼らざるをえなく、交流発電
機の小型化を妨げる要因の１つになっている。
【０００６】また、整流素子として、半導体の素材に低
損失である珪素（シリコン）を用い、表面の絶縁物とし
て酸化珪素を用いたＭＯＳＦＥＴ（ＭＯＳ型電界効果ト
ランジスタ）の利用も考えられるが、ＭＯＳＦＥＴ自体
の発熱は小さいがその使用環境は極めて温度が高いため
半導体自体の発熱を含めると、その耐熱温度が遙に超え
てしまい、整流装置の冷却装置を大がかりな物にしなけ
ればならず、やはり車両用交流発電機の小型化を妨げる
ことになる。
【０００７】この発明の目的は、大振動下でも整流素子
の強度を十分に確保することが可能な交流発電機を提供
することにある。また、放熱フィンの小型化が図れ、大
がかりな整流装置の冷却装置を不要とする交流発電機を
提供することにある。さらに、整流素子自体を大気に晒
されないようにして耐環境性を向上することが可能な交
流発電機を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、例えば内燃機関、電動機、水車または風車等の駆動
源により回転駆動される界磁と、この界磁の回転に伴
い、交流電圧を発生する電機子巻線を有する電機子と、
この電機子巻線で発生した交流出力を整流して直流出力
に変換する整流素子、この整流素子の熱を放散する放熱
フィン、前記整流素子に電気的に接続される外部入出力
端子を保持する端子台を有する整流装置とを備え、バッ
テリの充電および電気負荷への電力の供給を行う交流発
電機であって、前記整流素子は、半導体の素材として炭
化珪素を用いたＭＯＳＦＥＴ本体と、このＭＯＳＦＥＴ
本体および前記外部入出力端子の周囲を覆い、前記ＭＯ
ＳＦＥＴ本体を前記放熱フィンまたは前記外部入出力端
子に封止する電気絶縁性の封止部材とを具備した技術手
段を採用した。
【０００９】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の交流発電機に加えて、前記整流装置は、前記交流発電
機の外殻内に収容され、前記交流発電機の外殻の内周形
状に沿うように略弓形状に形成されていることを特徴と
する。
【００１０】請求項３に記載の発明は、請求項１または
請求項２に記載の交流発電機に加えて、前記放熱フィン
は、前記バッテリの正極側に電気的に接続される正極側
放熱フィン、およびこの正極側放熱フィンと異なる平面
上で２段に設けられ、前記バッテリの負極側に電気的に
接続される負極側放熱フィンよりなることを特徴とす
る。
【００１１】請求項４に記載の発明は、請求項２に記載
の交流発電機に加えて、前記整流装置は、前記正極側放
熱フィンまたは前記負極側放熱フィンのどちらか一方の
放熱フィン上に保持され、前記炭化珪素を用いたＭＯＳ
ＦＥＴと、前記正極側放熱フィンまたは前記負極側放熱
フィンのどちらか他方の放熱フィン上に保持され、半導
体の素材として珪素や炭化珪素を用いたＰＮ接合ダイオ
ードとからなることを特徴とする。
【００１２】請求項５に記載の発明は、請求項２に記載
の交流発電機に加えて、前記整流装置は、前記交流発電
機の多相の電機子巻線で発生した交流出力の正負の両波
を整流して直流出力に変換する全波整流を行う多相全波
整流装置である。そして、前記炭化珪素を用いたＭＯＳ
ＦＥＴは、前記正極側放熱フィン上に前記封止部材によ
り封止される複数個の正極側ＭＯＳＦＥＴ本体、および
前記負極側放熱フィン上に前記封止部材により封止され
る複数個の負極側ＭＯＳＦＥＴ本体を有している。さら
に、前記複数個の正極側ＭＯＳＦＥＴ本体の表面には、
前記電機子巻線で発生した交流出力を入力する交流入力
端子に電気的に接続されるドレイン電極、前記正極側放
熱フィンに電気的に接続されるソース電極、および制御
装置に電気的に接続されるゲート電極が形成されてい
る。また、前記複数個の負極側ＭＯＳＦＥＴ本体の表面
には、前記負極側放熱フィンに電気的に接続されるドレ
イン電極、前記交流入力端子に電気的に接続されるソー
ス電極、および前記制御装置に電気的に接続されるゲー
ト電極が形成されていることを特徴とする。
【００１３】請求項６に記載の発明は、請求項５に記載
の交流発電機に加えて、前記正極側ＭＯＳＦＥＴ本体ま
たは前記ＭＯＳＦＥＴ本体は、裏面に前記ソース電極が
形成されるＮ+ 型基板と、このＮ+ 型基板の表面に形成
されたＮ型耐圧層と、このＮ型耐圧層の表面に形成され
たＰ型ウエル領域と、このＰ型ウエル領域の表面に形成
され、表面に前記ドレイン電極が形成されるＮ+ 型ドレ
イン領域と、前記Ｐ型ウエル領域の表面に絶縁膜を介し
て配設され、前記ドレイン領域および前記Ｎ型耐圧層を
導通させるＮ型チャンネルを形成する前記ゲート電極と
を備えたことを特徴とする。請求項７に記載の発明は、
請求項６に記載の交流発電機に加えて、前記Ｎ+ 型のド
レイン領域と前記Ｐ型ウエル領域は、短絡されているこ
とを特徴とする。
【００１４】請求項８に記載の発明は、請求項７に記載
の交流発電機に加えて、前記Ｎ+ 型基板は、多相の電機
子巻線に対応した各ＭＯＳＦＥＴ本体の共通のＮ+ 型ソ
ース領域を構成し、前記Ｎ+ 型基板上には、前記多相の
電機子巻線の各相の前記Ｐ型ウエル領域が個別に形成さ
れ、前記各Ｐ型ウエル領域の表面には、それぞれ前記Ｎ
+ 型ドレイン領域が個別に形成され、前記各Ｐ型ウエル
領域の表面には、前記絶縁膜を介して前記各Ｎ+ 型ドレ
イン領域および前記Ｎ型耐圧層を個別に導通させるＮ型
チャンネルを形成する各ゲート電極が個別に配設された
ことを特徴とする。
【００１５】請求項９に記載の発明は、請求項５に記載
の交流発電機に加えて、前記正極側ＭＯＳＦＥＴ本体
は、前記ドレイン電極、前記ソース電極および前記ゲー
ト電極と共に前記封止部材により一体的に覆われて前記
正極側放熱フィン上に支持固定され、前記負極側ＭＯＳ
ＦＥＴ本体は、前記ドレイン電極、前記ソース電極およ
び前記ゲート電極と共に前記封止部材により一体的に覆
われて前記負極側放熱フィン上に支持固定されたことを
特徴とする。請求項１０に記載の発明は、請求項１に記
載の交流発電機に加えて、前記ＭＯＳＦＥＴ本体は、こ
のＭＯＳＦＥＴ本体をスイッチング制御する制御装置と
同一基板に搭載されることを特徴とする。
【００１６】請求項１１に記載の発明は、請求項５ない
し請求項８のいずれかに記載の交流発電機に加えて、前
記ＭＯＳＦＥＴ本体の前記ソース電極と前記ドレイン電
極との間、および前記ドレイン電極と前記ゲート電極と
の間の耐圧は、５０Ｖ以上に設定されていることを特徴
とする。
【００１７】請求項１２に記載の発明は、請求項５ない
し請求項８のいずれかに記載の交流発電機に加えて、前
記ＭＯＳＦＥＴ本体の前記ソース電極と前記ドレイン電
極との間、および前記ドレイン電極と前記ゲート電極と
の間の耐圧は、１００Ｖ以上に設定されていることを特
徴とする。
【００１８】
【発明の作用および効果】請求項１に記載の発明によれ
ば、駆動源により界磁が回転駆動されると、この界磁の
回転に伴い電機子の電機子巻線に交流電流が誘起し、電
機子巻線で発電される発電電圧が急速に立ち上がる。こ
の電機子巻線で発生した交流電流は、外部入出力端子を
経てＭＯＳＦＥＴ本体に入力されて、交流電流が整流さ
れ直流電流に変換される。そして、発電電圧がバッテリ
電圧を越えると、直流電流がバッテリに供給される。こ
れにより、バッテリに充電電流が流れることによってバ
ッテリが充電される。
【００１９】請求項１に記載の発明では、例えば車両用
交流発電機では、電機子巻線や界磁の磁気エネルギー量
が大きいために、それが瞬時に放出される時の対策とし
て、整流素子の耐圧を整流装置の直流出力電圧の２０倍
以上例えば３００Ｖに設定する必要がある。
【００２０】また、近年の車両に搭載される電気負荷の
増大から１００Ａ以上の大出力電流が要望されている。
なお、炭化珪素を素材とする半導体の降伏電界強度は約
４００Ｖ／μｍであり、珪素（シリコン）を素材とする
半導体の約１３倍となっている。このように炭化珪素を
素材とする半導体の降伏電界強度がシリコンを素材とす
る半導体の降伏電界強度に比べて格段に高いと言うこと
は、その半導体を整流素子に利用した場合にＭＯＳＦＥ
Ｔ本体の電力損失（発熱）を格段に低減できるという顕
著なる効果を達成できる。
【００２１】また、ＭＯＳＦＥＴ本体を封止部材（例え
ばエポキシ系のモールド樹脂）により放熱フィンまたは
外部入出力端子に封止しているため、放熱フィン、端子
台等の振動位相が異なっても、応力は封止部材で均等に
分散される。したがって、大振動下でも整流素子の強度
を十分に確保することができるので、整流素子、つまり
ＭＯＳＦＥＴ本体に及ぼすダメージを抑えることができ
る。そして、半導体の素材に炭化珪素を用いたＭＯＳＦ
ＥＴ本体は、その耐熱限界が高いため、封止部材の内部
に熱がこもって高温になっても、正常に動作可能な整流
素子である。このため、整流素子を冷却するための放熱
フィンの小型化を図ることができ、且つ専用の大がかり
な冷却装置も不要となる。
【００２２】さらに、ＭＯＳＦＥＴ本体を封止部材（例
えばエポキシ系のモールド樹脂）により放熱フィンまた
は外部入出力端子に封止しているため、ＭＯＳＦＥＴ本
体は大気に晒されることはないので、ＭＯＳＦＥＴ本体
の耐環境性を向上することができる。
【００２３】請求項２に記載の発明によれば、交流発電
機の外殻の内周形状に沿うように、整流装置の外形形状
を略弓形状に形成しているので、交流発電機の外殻内に
コンパクトに収容される。
【００２４】請求項３に記載の発明によれば、正極側放
熱フィンと負極側放熱フィンとを異なる平面上でしかも
２段に重なり合うように交流発電機の外殻内に収容する
ことができる。また、正極側放熱フィンや負極側放熱フ
ィンの面積を十分確保できるので、ＭＯＳＦＥＴ本体の
冷却性能を向上できる。さらに、正極側放熱フィンと負
極側放熱フィンを小型化しても十分な冷却性能を得るこ
とができるので、正極側放熱フィン上のＭＯＳＦＥＴ本
体や負極側放熱フィン上のＭＯＳＦＥＴ本体の間隔を短
くできるので、交流発電機の外殻を更に小型化できる。
【００２５】請求項４に記載の発明によれば、正極側ま
たは負極側整流素子として、半導体の素材として炭化珪
素を用いたＭＯＳＦＥＴを放熱フィン上に保持し、負極
側または正極側整流素子として、半導体の素材として珪
素や炭化珪素を用いたＰＮ接合ダイオードを放熱フィン
上に保持することにより、整流装置の製品価格を低減で
きる。なお、ＰＮ接合ダイオードの代わりに半導体の素
材として珪素を用いたＭＯＳＦＥＴ（Ｓｉ−ＭＯＳＦＥ
Ｔ）等の半導体スイッチング素子を設置しても良い。
【００２６】請求項５に記載の発明によれば、複数個の
正極側、負極側ＭＯＳＦＥＴ本体の表面に、交流入力端
子に電気的に接続されるドレイン電極、正極側、負極側
放熱フィンに電気的に接続されるソース電極、および制
御装置に電気的に接続されるゲート電極が形成されてい
るので、ワイヤーボンディング、半田付け等の結線が容
易となり、組付作業コストが低減できる。
【００２７】請求項６に記載の発明によれば、半導体の
素材として炭化珪素を用いたＮ+ 型基板の表面上に半導
体の素材として炭化珪素を用いたＮ型耐圧層を形成した
後に、そのＮ型耐圧層の表面上に半導体の素材として炭
化珪素を用いたＰ型ウエル領域を形成する。次に、その
Ｐ型ウエル領域の表面上に半導体の素材として炭化珪素
を用いたＮ+ 型ドレイン領域を形成すると共に、Ｐ型ウ
エル領域の表面上に絶縁膜を介してＮ型チャンネルを形
成するゲート電極を形成する。さらに、Ｎ+ 型基板の裏
面にソース電極を形成すると共に、Ｎ+ 型ドレイン領域
の表面上にドレイン電極を形成することにより、半導体
の素材として炭化珪素を用いた高耐圧で、低損失なＭＯ
ＳＦＥＴ本体を簡単に製造できる。
【００２８】請求項７に記載の発明によれば、車両用交
流発電機の整流装置では、Ｐ型ウエル領域への電位付与
の必要からＰ型ウエル領域とソース電極またはドレイン
電極のどちらかと接続することが通常行われているが、
Ｐ型ウエル領域とソース電極とを接続し、ソース接続側
の寄生ダイオードを短絡すると、ＭＯＳＦＥＴ本体のド
レイン電極に接続される発電電圧がバッテリ電圧より低
下すればドレイン接続側の寄生ダイオードを通じて逆流
電流が流れてしまう。
【００２９】したがって、このようなドレイン接続側の
寄生ダイオードを流れる逆流電流を防止するためには、
Ｐ型ウエル領域とドレイン電極とを短絡すれば良い。こ
れにより、ソース側接続の寄生ダイオードによりバッテ
リからの逆流電流を防止できる。
【００３０】請求項８に記載の発明によれば、多相の電
機子巻線に対応した各ＭＯＳＦＥＴ本体の共通のＮ+ 型
ソース領域を構成するＮ+ 型基板上に、各相のＰ型ウェ
ル領域を個別に形成する。そして、各Ｐ型ウェル領域の
表面上に絶縁膜を介してＮ型チャンネルを形成する各ゲ
ート電極を個別に配設することにより、正極側または負
極側ＭＯＳＦＥＴ本体を一体のチップとして構成でき、
部品点数の低減、多相全波整流装置の小型化が可能とな
る。
【００３１】請求項９に記載の発明によれば、正極側Ｍ
ＯＳＦＥＴ本体およびドレイン電極、ソース電極および
ゲート電極等の各電極を封止部材（例えばエポキシ系の
モールド樹脂）により正極側放熱フィンに支持固定する
と共に、負極側ＭＯＳＦＥＴ本体および各電極を封止部
材により負極側放熱フィンに支持固定している。
【００３２】このため、正極側放熱フィン、負極側放熱
フィン、端子台等の振動位相が異なっても、応力は封止
部材で均等に分散されるので、正極側、負極側ＭＯＳＦ
ＥＴ本体および各電極に及ぼすダメージを抑えることが
できる。また、正極側、負極側ＭＯＳＦＥＴ本体および
各電極は、大気に晒されることはないので、ＭＯＳＦＥ
Ｔ本体や各電極の耐環境性を向上することができる。
【００３３】請求項１０に記載の発明によれば、ＭＯＳ
ＦＥＴ本体とこのＭＯＳＦＥＴ本体をスイッチング制御
する制御装置とを同一基板上に搭載することにより、Ｍ
ＯＳＦＥＴ本体と制御装置との接続配線を短縮でき、交
流発電機を更に小型化できる。また、その制御装置もＭ
ＯＳＦＥＴ本体と一緒に封止部材により封止することに
より、ＭＯＳＦＥＴ本体と制御装置との接続配線の露出
を防止できるため、その接続配線が被水を受ける等して
電食するという不具合を解消できるので、耐環境性を向
上できる。
【００３４】請求項１１および請求項１２に記載の発明
によれば、Ｓｉ（シリコン）を素材としたＭＯＳＦＥＴ
に対し、同一耐圧において低損失な炭化珪素を素材とし
てＭＯＳＦＥＴ本体を得ることができる。
【００３５】
【実施例】
〔実施例の構成〕次に、この発明の交流発電機を適用し
た車両用交流発電機に適用した実施例を図に基づいて詳
細に説明する。図１および図２は車両用交流発電機の整
流装置を示した図で、図３は自動車用オルタネータの全
体構造を示した図で、図４は三相全波整流装置および三
相の電機子巻線を示した図である。
【００３６】自動車用オルタネータ１は、自動車に搭載
されたバッテリ２の充電と自動車に搭載された電気装置
（車載電気負荷）に電力の供給を行う車両用充電装置で
ある。この自動車用オルタネータ１は、エンジンルーム
内に設置されたエンジン（図示せず）にブラケットを介
して取り付けられた車両用交流発電機３、およびこの車
両用交流発電機３の三相の電機子巻線２５の出力電圧を
検出すると共に出力電流の一部を界磁巻線１１に供給し
て励磁電流を制御することで三相の電機子巻線２５の出
力電圧を調整する電圧調整装置８等から構成されてい
る。
【００３７】次に、自動車用オルタネータ１の車両用交
流発電機３を図３に基づいて説明する。この車両用交流
発電機３は、回転駆動されるロータ４、このロータ４と
相対回転運動するステータ５、ロータ４とステータ５を
内部に収容するハウジング６、およびステータ５の交流
出力を整流して直流出力に変換する三相全波整流装置７
等より構成されており、回転動力を受けて発電を行う。
【００３８】次に、ロータ４を図３に基づいて説明す
る。このロータ４は、回転子であって、本発明の界磁と
して働く部分で、シャフト（回転軸）９と一体的に回転
する。このロータ４は、シャフト９、ランデル型のポー
ルコア（界磁極、界磁鉄心、回転子鉄心またはロータコ
アとも言う）１０、界磁巻線（回転子巻線、回転子コイ
ル、フィールドコイルまたはロータコイルとも言う）１
１および２個のスリップリング１２等によって構成され
ている。
【００３９】シャフト９は、ハウジング６の内周側で２
個のボールベアリング１３を介して回転自在に支持され
ている。このシャフト９の一端部（先端部）には、エン
ジンの回転動力をシャフト９に伝達するためのＶリブド
プーリ（ポリＶベルト用プーリ）１４が座付きナット１
５により取り付けられている。このＶリブドプーリ１４
は、ポリＶベルト等の伝動手段（図示せず）を介してエ
ンジンの出力軸に装着されたポリＶベルト用プーリ（図
示せず）に連結されている。なお、シャフト９をエンジ
ンの出力軸に直接連結しても良く、またシャフト９とエ
ンジンの出力軸との間に一段以上の歯車変速機やＶベル
ト式無段変速機等の伝動手段を連結しても良い。
【００４０】ポールコア１０は、中央に界磁巻線１１が
巻かれ、界磁巻線１１に励磁電流が流れると、一方の爪
状磁極部が全てＮ極になり、他方の爪状磁極部が全てＳ
極になる。そして、一方の爪状磁極部の前側壁面には、
ハウジング６内に冷却風を吸い込む冷却ファン（軸流式
ファン）１６が溶接等の手段を用いて取り付けられてい
る。また、他方の爪状磁極部の後側壁面には、ハウジン
グ６内に冷却風を吸い込むと共に、ステータ５に冷却風
を吹き付ける冷却ファン（遠心式ファン）１７が溶接等
の手段を用いて取り付けられている。
【００４１】界磁巻線１１は、ポールコア１０の中央部
にコイルボビン１８を介して巻回され、両端の端末部が
それぞれシャフトコネクションバー（スリップリング端
子）１９に電気的に接続されている。なお、この界磁巻
線１１の端末部とシャフトコネクションバー１９との接
続部分は、エポキシ樹脂等の電気絶縁性の材料２０によ
り覆われている。
【００４２】２個のスリップリング１２は、シャフト９
の他端部（後端部）の外周に取り付けられており、各々
の外周が２個のブラシ２１にそれぞれ摺接している。２
個のブラシ２１は、ブラシホルダ２２内に収容され、コ
イルスプリング２３により２個のスリップリング１２の
外周に押圧されている。また、２個のブラシ２１は、ブ
ラシホルダ２２にインサート成形された２個のターミナ
ルに電気的に接続されている。なお、ブラシホルダ２２
は樹脂よりなり、このブラシホルダ２２の後端とハウジ
ング６との間にはゴムよりなるブラシホルダ２２が取り
付けられている。このシール部材２３は、２個のスリッ
プリング１２および２個のブラシ２１が被水を受けない
ように、ブラシホルダ２２内への水の浸入を防止してい
る。
【００４３】次に、ステータ５を図３に基づいて説明す
る。このステータ５は、固定子であって、本発明の電機
子として働く部分で、ポールコア１０の一対の爪状磁極
部の外周面に対向して配された電機子鉄心（固定子鉄心
またはステータコアとも言う）２４、およびこの電機子
鉄心２４に巻かれた三相の電機子巻線（固定子巻線、固
定子コイルまたは電機子コイルとも言う）２５等から構
成されている。
【００４４】電機子鉄心２４は、磁性材料製の薄鋼板を
複数積層してなる積層コアで、ハウジング６の内周に圧
入されて一体化されている。また、電機子鉄心２４は、
ポールコア１０の一対の爪状磁極部から出た磁束が三相
の電機子巻線２５と有効に交差するように作られた磁束
通路を形成する。そして、電機子鉄心２４の内周側に
は、多数のスロット（図示せず）が等間隔で形成されて
いる。
【００４５】三相の電機子巻線２５は、図４に示したよ
うに、Ｕ相の電機子巻線、Ｖ相の電機子巻線、Ｗ相の電
機子巻線よりなり、これらがΔ結線により接続されてい
る。三相の電機子巻線２５は、図３に示したように、ロ
ータ４の回転に伴って三相交流出力が誘起する巻線で、
電機子鉄心２４の内周側に形成された多数のスロットに
挿入されている。なお、三相の電機子巻線２５の接続方
法としてＹ結線を用いても良い。
【００４６】次に、ハウジング６を図３に基づいて説明
する。このハウジング６は、車両用交流発電機３の外殻
を構成するもので、ドライブフレーム（フロントハウジ
ングとも言う）２６、リヤフレーム（リヤハウジングと
も言う）２７、およびリヤカバー（エンドカバーとも言
う）２８等から構成されている。
【００４７】ドライブフレーム２６は、アルミニウムダ
イカストにて一体成形され、ロータ４の前端側をボール
ベアリング１３を介して回転自在に支持すると共に、エ
ンジンへの取り付けを行うステー部２９、３０を一体成
形している。このドライブフレーム２６には、冷却ファ
ン１６、１７の回転により吸い込まれる冷却風の通気用
穴（冷却風吸入窓）３１が多数開口している。
【００４８】リヤフレーム２７は、アルミニウムダイカ
ストにて一体成形され、ロータ４の後端側をボールベア
リング１３を介して回転自在に支持すると共に、エンジ
ンへの取り付けを行うステー部３２を一体成形してい
る。このリヤフレーム２７には、冷却ファン１６、１７
の回転により吸い込まれる冷却風の通気用穴（冷却風吸
入窓）３３が多数開口している。なお、リヤフレーム２
７は、スタッドボルトおよびナット等の複数個の締付け
具３４により、ドライブフレーム２６に締付け固定され
ている。
【００４９】リヤカバー２８は、アルミニウム等の金属
板をプレス成形することにより一体成形されている。こ
のリヤカバー２８は、リヤフレーム２７との間に本発明
の主要な構造である電圧調整装置８、シャフト９の他端
部、２個のスリップリング１２、２個のブラシ２１およ
びブラシホルダ２２を収容している。なお、リヤカバー
２８には、冷却ファン１６、１７の回転により吸い込ま
れる冷却風の通気用穴（図示せず）が多数開口している
と共に、ボディアース（接地）され、後記する三相全波
整流装置７の直流出力−側ターミナルを構成する。
【００５０】次に、車両用交流発電機３の三相全波整流
装置７を図１ないし図６に基づいて説明する。この三相
全波整流装置７は、直流出力端子４１、正極側放熱フィ
ン４２、負極側放熱フィン４３、端子台４４、リードフ
レーム４５、３個の正極側ＳｉＣ（炭化珪素）−ＭＯＳ
ＦＥＴ５１〜５３および３個の負極側ＳｉＣ（炭化珪
素）−ＭＯＳＦＥＴ５４〜５６等から構成されている。
【００５１】先ず、直流出力端子４１を図２ないし図４
に基づいて説明する。この直流出力端子（直流出力正極
側ターミナル、Ｂ端子ボルトとも言う）４１は、一端部
に導電線４６を介してバッテリ２が電気的に接続され、
他端部に一方のブラシ２１のターミナル、正極側放熱フ
ィン４２および後記するリードフレーム４５に図示しな
いねじを締め付けることにより電気的に接続されてい
る。この直流出力端子４１は、バッテリ２に充電電流を
供給するターミナルで、自動車用オルタネータ１のＢ端
子を形成する。
【００５２】次に、正極側放熱フィン４２および負極側
放熱フィン４３を図１ないし図３に基づいて説明する。
一方の正極側放熱フィン４２は、バッテリ２の正極側の
集電機能と放熱機能を併せ持つ放熱フィンであって、例
えばブラシホルダ２２を囲むように、リヤカバー２８の
内周面に沿うように略弓形状に一体成形されている。ま
た、正極側放熱フィン４２は、リヤフレーム２７の後側
面に沿うように配され、リヤカバー２８内に収容されて
いる。
【００５３】他方の負極側放熱フィン４３は、バッテリ
２の負極側の集電機能と放熱機能を併せ持つ放熱フィン
であって、正極側放熱フィン４２と同様に、例えばブラ
シホルダ２２を囲むように、リヤカバー２８の内周面に
沿うように略弓形状に一体成形されている。また、負極
側放熱フィン４３は、正極側放熱フィン４２と異なる平
面上にて正極側放熱フィン４２と重ね合わさるように、
正極側放熱フィン４２よりもリヤカバー２８側に設置さ
れている。さらに、負極側放熱フィン４３は、図３に示
したように、リヤカバー２８に接触することによりボデ
ィアース（接地）されており、正極側放熱フィン４２と
で電位部を構成する。
【００５４】そして、正極側放熱フィン４２および負極
側放熱フィン４３は、それぞれ熱伝導性に優れる導電性
金属板（例えば銅板またはアルミニウム板）形成され、
３個の正極側ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ５１〜５３および３
個の負極側ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ５４〜５６の発熱を放
熱し易くするように冷却風の流れ方向に立ち上げられた
立壁部４７、４８を有している。また、正極側放熱フィ
ン４２および負極側放熱フィン４３の表面上には、３個
の正極側ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ５１〜５３および３個の
負極側ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ５４〜５６の対応するもの
同士が略同一径方向位置に配されるように、３個の正極
側ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ５１〜５３および３個の負極側
ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ５４〜５６を所定の間隔で略円弧
上に保持固定（マウント）している。
【００５５】そして、正極側放熱フィン４２および負極
側放熱フィン４３には、それぞれ２個の貫通穴が形成さ
れている。また、正極側放熱フィン４２および負極側放
熱フィン４３は、各貫通穴内に挿入された２個のパイプ
リベット４９および端子台４４により両者が所定の距離
を保ちながら電気的に絶縁された状態で連結されてい
る。なお、２個のパイプリベット４９内には、リヤフレ
ーム２７に正極側、負極側放熱フィン４２、４３および
端子台４４を締付け固定するためのスタッドボルト等の
締付け具（図示せず）が差し込まれる。
【００５６】次に、端子台４４を図１ないし図３に基づ
いて説明する。この端子台４４は、高強度で寸法安定性
の高い例えばポリフェニレンスルフィド樹脂（ＰＰＳ樹
脂）等の電気絶縁性の樹脂材料によって、略弓形状の薄
い平板状に一体成形されている。そして、端子台４４
は、リードフレーム４５の一部を封止する封止手段であ
り、正極側放熱フィン４２よりもリヤフレーム２７寄り
に設けられ、２個の円筒状部（図示せず）、および正極
側放熱フィン４２に負極側放熱フィン４３を仮止めする
ための３個の円柱状部（仮固定部）５７を負極側放熱フ
ィン４３側に向かって突出している。
【００５７】２個の円筒状部は、正極側放熱フィン４２
の貫通穴を貫通し、先端部が負極側放熱フィン４３とパ
イプリベット４９との間に差し込まれている。３個の円
柱状部５７は、内部を挿通するねじ（図示せず）で正極
側放熱フィン４２または負極側放熱フィン４３に連結さ
れ、正極側放熱フィン４２と負極側放熱フィン４３とを
所定の絶縁距離に保つ絶縁距離保持手段として働く。
【００５８】なお、端子台４４の外周側面からは、略円
柱状の正極側腕状部５８が３個突出して形成されてい
る。また、円柱状部５７の内周側面からも、略円柱状の
負極側腕状部５９が突出して３個形成されている。さら
に、端子台４４の直流出力端子４１の接続部と異なる端
部、端子台４４の電圧調整装置８側の端部には、３個の
正極側ゲート信号入力端子（図示せず）、および３個の
負極側ゲート信号入力端子（図示せず）の周囲を囲むよ
うにコネクタ部６０が一体成形されている。このコネク
タ部６０は端子台４４と別体の電気絶縁性の樹脂部材に
て形成しても良い。
【００５９】次に、リードフレーム４５を図２、図４な
いし図６に基づいて説明する。このリードフレーム４５
は、例えば銅やアルミニウム等の導電性金属材料製の薄
板よりなり、３個の交流入力端子６１〜６３、３個の正
極側ゲート信号入力端子、および３個の負極側ゲート信
号入力端子等が形成されている。
【００６０】次に、３個の交流入力端子６１〜６３を図
２および図６に基づいて説明する。これらの交流入力端
子６１〜６３は、本発明の外部入出力端子であって、対
応する各々の正極側ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ５１〜５３、
負極側ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ５４〜５６および三相の電
機子巻線２５を電気的に接続する導電線（発電検出用端
子、Ｐ端子とも言う）で、Ｕ相ターミナル６４、Ｖ相タ
ーミナル６５およびＷ相ターミナル６６を除く大部分が
端子台４４に覆われた状態で端子台４４内に封止されて
いる。
【００６１】３個の正極側ゲート信号入力端子は、本発
明の外部入出力端子であって、電圧調整装置８と対応す
る各々の正極側ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ５１〜５３の後記
するゲート電極とを電気的に接続する導電線（正極側ゲ
ート信号送信線とも言う）で、コネクタ部６０内の電圧
調整装置８の接続箇所を除く大部分が端子台４４および
その正極側腕状部５８に覆われた状態で端子台４４内に
封止されている。
【００６２】３個の負極側ゲート信号入力端子は、本発
明の外部入出力端子であって、電圧調整装置８と対応す
る各々の負極側ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ５４〜５６の後記
するゲート電極とを電気的に接続する導電線（正極側ゲ
ート信号送信線とも言う）で、コネクタ部６０内の電圧
調整装置８の接続箇所を除く大部分が端子台４４および
その負極側腕状部５９に覆われた状態で端子台４４内に
封止されている。
【００６３】次に、三相全波整流装置７の３個の正極側
ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ５１〜５３および３個の負極側Ｓ
ｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ５４〜５６を図１ないし図６に基づ
いて説明する。これらの３個の正極側ＳｉＣ−ＭＯＳＦ
ＥＴ５１〜５３および３個の負極側ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥ
Ｔ５４〜５６は、三相の電機子巻線２５の交流出力を整
流して直流出力に変換する整流素子（三相全波整流装置
７の半導体素子）である。
【００６４】３個の正極側ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ５１〜
５３は、正極側放熱フィン４２の表面（前側面）上に半
田付け等の手段を用いて電気的に接続されている。ま
た、３個の負極側ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ５４〜５６は、
負極側放熱フィン４３の表面（前側面）上に半田付け等
の手段を用いて電気的に接続されている。
【００６５】そして、３個の正極側ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥ
Ｔ５１〜５３は、正極側ＭＯＳＦＥＴ本体７１、および
この正極側ＭＯＳＦＥＴ本体７１全体を覆う封止部材７
２等から構成されている。この封止部材７２は、例えば
密着性の高いエポキシ系の電気絶縁性の樹脂材料よりな
り、正極側ＭＯＳＦＥＴ本体７１をドレイン電極Ｄ、ソ
ース電極Ｓおよびゲート電極Ｇと共に正極側放熱フィン
４２の表面上に封止している。
【００６６】そして、３個の負極側ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥ
Ｔ５４〜５６は、負極側ＭＯＳＦＥＴ本体７３、および
この負極側ＭＯＳＦＥＴ本体７３全体を覆う封止部材７
４等から構成されている。この封止部材７４は、封止部
材７２と同様に、例えば密着性の高いエポキシ系の電気
絶縁性の樹脂材料よりなり、負極側ＭＯＳＦＥＴ本体７
３をドレイン電極Ｄ、ソース電極Ｓおよびゲート電極Ｇ
と共に負極側放熱フィン４３の表面上に封止している。
【００６７】ここで、図１および図２に示したように、
３個の正極側ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ５１〜５３の正極側
ＭＯＳＦＥＴ本体７１のドレイン電極Ｄは、リード線
（ワイヤボンディング）７５を介して各々対応する交流
入力端子６１〜６３に電気的に接続されている。また、
正極側ＭＯＳＦＥＴ本体７１のソース電極Ｓは、半田材
を用いて正極側放熱フィン４２の表面上に電気的に接続
されている。さらに、正極側ＭＯＳＦＥＴ本体７１のゲ
ート電極Ｇは、各々対応する正極側ゲート信号入力端子
にリード線（ワイヤボンディング）７６を介して正極側
ゲート信号入力端子に電気的に接続されている。
【００６８】一方、図１および図２に示したように、３
個の負極側ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ５４〜５６の負極側Ｍ
ＯＳＦＥＴ本体７３のドレイン電極Ｄは、半田材を用い
て負極側放熱フィン４３の表面上に電気的に接続されて
いる。また、負極側ＭＯＳＦＥＴ本体７３のソース電極
Ｓは、リード線（ワイヤボンディング）７７を介して各
々対応する交流入力端子６１〜６３に電気的に接続され
ている。
【００６９】すなわち、３個の負極側ＳｉＣ−ＭＯＳＦ
ＥＴ５４〜５６の負極側ＭＯＳＦＥＴ本体７３のソース
電極Ｓは、交流入力端子６１〜６３を介して各々対応す
る３個の正極側ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ５１〜５３の正極
側ＭＯＳＦＥＴ本体７１のドレイン電極Ｄに電気的に接
続される。さらに、負極側ＭＯＳＦＥＴ本体７３のゲー
ト電極Ｇは、各々対応する負極側ゲート信号入力端子に
リード線（ワイヤボンディング）７８を介して正極側ゲ
ート信号入力端子に電気的に接続されている。
【００７０】次に、正極側ＭＯＳＦＥＴ本体７１の形成
方法を図５に基づいて説明する。ここで、図５（ａ）は
正極側ＭＯＳＦＥＴ本体７１の断面構造の一例を示した
図で、図５（ｂ）は正極側ＭＯＳＦＥＴ本体７１の断面
構造の他の例を示した図である。
【００７１】正極側ＭＯＳＦＥＴ本体７１は、先ず炭化
珪素（ＳｉＣ）を素材とするＮ+ 型基板（Ｎ+ 型半導
体）１０１の表面上に、ＳｉＣを素材とするＮ型耐圧層
（Ｎ型半導体）１０２をエピタキシャル成長により形成
する。そして、Ｎ型耐圧層１０２の表面部に、ＳｉＣを
素材とするＰ型ウエル領域（Ｐ型半導体）１０３がアル
ミニウムイオンをイオン注入することにより形成する。
さらに、Ｐ型ウエル領域１０３の表面部に、ＳｉＣを素
材とするＮ+ 型ドレイン領域（Ｎ+ 型半導体）１０４を
窒素をイオン注入することにより形成する。なお、１０
７はＮ型耐圧層１０２の空乏層である。
【００７２】そして、ウエハ表面のトレンチ形成予定領
域だけを開口してレジストや絶縁膜（図示せず）でマス
クしつつ周知のＲ．ｉ．Ｅドライエッチングによりトレ
ンチ１０５を凹設する。その後に、トレンチ１０５の表
面に熱酸化法によりシリコン酸化膜からなるゲート絶縁
膜１０６を形成した後に、トレンチ１０５にドーブポリ
シリコンからなるゲート電極Ｇを形成する。その後に、
導電性金属よりなるドレイン電極ＤをＮ+ 型ドレイン領
域１０４およびＰ型ウエル領域１０３の表面にコンタク
トし、導電性金属よりなるソース電極ＳをＮ+ 型基板１
０１の裏面にコンタクトして正極側ＭＯＳＦＥＴ本体７
１を製造する。
【００７３】次に、上記したＳｉＣをＰ型半導体やＮ型
半導体の素材として用い、表面のゲート絶縁膜にシリコ
ン酸化膜を用いたＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ式三相全波整流
装置のＵ相部分を示すインバータ回路を図６に示した。
なお、図６（ａ）はＮ型チャンネルの場合のインバータ
回路を示した図で、図６（ｂ）はＰ型チャンネルの場合
のインバータ回路を示した図である。
【００７４】図６（ａ）のＮ型チャンネルのＳｉＣ−Ｍ
ＯＳＦＥＴのインバータ回路１００は、正極側ＳｉＣ−
ＭＯＳＦＥＴ５１のＭＯＳＦＥＴ本体７１のドレイン電
極Ｄと負極側ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ５４のＭＯＳＦＥＴ
本体７３のソース電極Ｓが交流入力端子６１を介して三
相の電機子巻線２５のＵ相出力端に接続される。また、
負極側ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ５４のＭＯＳＦＥＴ本体７
３のソース電極Ｓはバッテリ２の負極側（−側）に接続
され、正極側ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ５１のＭＯＳＦＥＴ
本体７１のソース電極Ｓはバッテリ２の正極側（＋側）
に接続される。
【００７５】なお、図６（ａ）のＮ型チャンネルの場合
は、図６（ｂ）のＰ型チャンネルの場合と異なり、バッ
テリ充電時における充電電流の方向と電子の移動方向と
は逆であり、ソース電極Ｓはこのバッテリ充電時におけ
るキャリヤ電荷をチャンネルへ注入する側の電極を言
う。
【００７６】正極側、負極側のＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ５
１、５４のＭＯＳＦＥＴ本体７１、７３では、図５に示
したように、Ｐ型ウエル領域１０３（すなわちゲート電
極Ｇ直下の領域）とソース電極Ｓまたはドレイン電極Ｄ
との間にソース接続側の寄生ダイオードＤｓとドレイン
接続側の寄生ダイオードＤｄとが図５（ａ）、（ｂ）お
よび図６（ａ）、（ｂ）に図示したように生じるが、Ｐ
型ウエル領域１０３への電位付与の必要からＰ型ウエル
領域１０３とドレイン電極Ｄを短絡している。
【００７７】すなわち、車両用交流発電機３の三相全波
整流装置７では、Ｐ型ウエル領域１０３への電位付与の
必要からＰ型ウエル領域１０３とソース電極Ｓまたはド
レイン電極Ｄのどちらと接続することが通常行われてい
るが、Ｐ型ウエル領域１０３とソース電極Ｓとを接続
し、ソース接続側の寄生ダイオードＤｓを短絡すると、
正極側のＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ５１のＭＯＳＦＥＴ本体
７１のドレイン電極Ｄに接続される発電電圧がバッテリ
電圧より低下すればドレイン接続側の寄生ダイオードＤ
ｄを通じて逆流電流が流れてしまう。
【００７８】同じく、負極側のＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ５
３のＭＯＳＦＥＴ本体７３のソース電極Ｓに接続される
発電電圧がバッテリ２の負極の電位（接地電位）電圧よ
り上昇すればドレイン接続側の寄生ダイオードＤｄを通
じて逆流電流が流れてしまう。
【００７９】したがって、このようなドレイン接続側の
寄生ダイオードＤｄを流れる逆流電流を防止するために
は、Ｐ型ウエル領域１０３をドレイン電極Ｄに接続して
短絡さることにより、ソース側接続の寄生ダイオードＤ
ｓによりバッテリ２からの逆流電流を阻止するようにし
ている。このことは図６（ｂ）のＰ型チャンネルの場合
も同じである。
【００８０】次に、電圧調整装置８を図３および図４に
基づいて説明する。この電圧調整装置８は、所謂Ｍ型Ｉ
Ｃレギュレータであって、例えばＰＰＳ樹脂等の電気絶
縁性の樹脂部材よりなるシールドケース９０、このシー
ルドケース９０内に一部が覆われた状態で封止された発
電検出端子９１〜９３、外部入出力端子９４、９５、励
磁電流出力端子９６、９７等のリードフレーム、制御装
置９８および放熱フィン（図示せず）等から構成されて
いる。
【００８１】発電検出端子９１〜９３は、三相の電機子
巻線２５のＵ相出力端Ｖｕ、Ｖ相出力端Ｖｖ、Ｗ相出力
端Ｖｗに電気的に接続される端子部（外部入力端子、Ｉ
Ｇ端子とも言う）で、各接続箇所を除く大部分がシール
ドケース９０内に封止されている。
【００８２】外部入出力端子９４は、一端部が制御装置
９８に電気的に接続され、他端部が導電線（図示せず）
を介してイグニッションスイッチ（図示せず）に電気的
に接続される端子部（外部入力端子、ＩＧ端子とも言
う）で、各接続箇所を除く大部分がシールドケース９０
内に封止されている。
【００８３】外部入出力端子９５は、バッテリ電圧を検
出するレギュレータセンサであって、一端部が制御装置
９８に電気的に接続され、他端部が雌型コネクタ部およ
び導電線（図示せず）を介してバッテリ２の正電極（図
示せず）に電気的に接続される端子部（バッテリ電圧入
力端子、外部入力端子、Ｓ端子とも言う）ＶＢで、各接
続箇所を除く大部分がシールドケース９０内に封止され
ている。
【００８４】励磁電流出力端子９６、９７は、一端部が
制御装置９８に電気的に接続され、他端部がブラシ２１
のターミナルにねじ等の締付け具を用いて締め付けられ
ることにより電気的に接続される端子部（Ｆ端子とも言
う）で、各接続箇所を除く部分がシールドケース９０内
に封止されている。
【００８５】制御装置９８は、本発明の制御装置であっ
て、集積回路（ＩＣチップ）の他に、パワートランジス
タ（励磁電流出力用トランジスタ）、逆起電力吸収用ト
ランジスタ等の半導体スイッチング素子や、多数の抵抗
等の電気部品も形成されている。
【００８６】〔実施例の作用〕次に、この実施例の自動
車用オルタネータ１の作用を図１ないし図１２に基づい
て簡単に説明する。
【００８７】イグニッションスイッチを回して、バッテ
リ２よりエンジン用スタータに電力が供給され、エンジ
ン用スタータが動作することにより、自動車に搭載され
たエンジンが始動する。そして、エンジンが運転される
ことによって、エンジンの回転動力がポリＶベルト等の
伝動手段を介してＶリブドプーリ１４に伝達されると、
ドライブフレーム２６およびリヤフレーム２７に２個の
ボールベアリング１３を介して回転自在に支持されてい
るシャフト９が回転することによりロータ４が回転す
る。このとき、シャフト９と一体的にポールコア１０、
界磁巻線１１および２個のスリップリング１２が回転す
る。
【００８８】そして、イグニッションスイッチがオンさ
れることにより、制御装置９８のパワートランジスタ
（図示せず）が連続オン動作となり、バッテリ２→直流
出力端子４１→ブラシ２１→スリップリング１２→シャ
フトコネクションバー１９→界磁巻線１１→シャフトコ
ネクションバー１９→スリップリング１２→ブラシ２１
→励磁電流出力端子９６、９７→制御装置９８のパワー
トランジスタ→アース側端子６７→リヤカバー２８→ボ
ディのように励磁電流が流れる。
【００８９】したがって、界磁巻線１１にバッテリ２よ
り電圧が印加されて界磁巻線１１に励磁電流が流れるこ
とによりポールコア１０の一対の爪状磁極部が励磁され
る。これにより、一方の爪状磁極部が全てＮ極になり、
他方の爪状磁極部が全てＳ極になる。そして、ロータ４
と相対回転するステータ５の電機子鉄心に巻かれた三相
の電機子巻線２５に順次交流電流が誘起し、発電電圧が
急速に立ち上がる。この三相の交流電流は、交流入力端
子６１〜６３を経て三相全波整流装置７に入力される。
すなわち、３個の正極側ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ５１〜５
３および３個の負極側ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ５４〜５６
に入力されることにより、三相の交流電流が整流され直
流電流に変換される。
【００９０】そして、三相の電機子巻線２５の発電電圧
（直流出力端子４１の電圧、Ｂ端子電圧）がバッテリ電
圧を越えると、整流された直流電流、すなわち、充電電
流は、３個の正極側ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ５１〜５３→
正極側放熱フィン４２→直流出力端子４１を経てバッテ
リ２に供給される。これにより、バッテリ２が充電電流
が流れることによってバッテリ２が充電される。
【００９１】次に、正極側、負極側ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥ
Ｔ５１〜５３、５４〜５６の動作タイミングについて説
明する。正極側ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ５１〜５３は次の
タイミングでＯＮ、ＯＦＦする。ある相の電機子巻線２
５の出力電圧がバッテリ電圧ＶＢを超えている期間、対
応する正極側ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ５１〜５３がＯＮす
る。そして、その相の電機子巻線２５の出力電圧がバッ
テリ電圧ＶＢを下回った瞬間にＯＦＦする。
【００９２】また、負極側ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ５４〜
５６は次のタイミングでＯＮ、ＯＦＦする。ある相の電
機子巻線２５の出力電圧が接地電圧ＶＥを下回っている
期間、対応する負極側ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ５４〜５６
がＯＮする。そして、その相の電機子巻線２５の出力電
圧が接地電極ＶＥを上回った瞬間にＯＦＦする。このよ
うにすれば、ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ式三相全波整流装置
７は、従来のシリコンダイオードを用いた三相全波整流
動作と同等の作用を実現できる。
【００９３】ここで、自動車用オルタネータ１のロータ
４、ステータ５、三相全波整流装置７の各電気部品が通
電されることにより発熱する。この熱は、ポールコア１
０が回転することにより、一対の爪状磁極部に取り付け
られた冷却ファン１６、１７が回転することにより、ハ
ウジング６内に冷却風が吸い込まれることにより冷却さ
れる。具体的には、ロータ４の界磁巻線１１およびステ
ータ５の三相の電機子巻線２５は、図３に示したよう
に、ドライブフレーム２６およびリヤフレーム２７の多
数の通気用穴３１、３３およびリヤカバー２８の多数の
通気用穴を通って送り込まれる冷却ファン１６、１７の
冷却風によって直接冷却される。
【００９４】また、三相全波整流装置７の３個の正極側
ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ５１〜５３および３個の負極側Ｓ
ｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ５４〜５６で発生した熱は、図３に
示したように、正極側放熱フィン４２および負極側放熱
フィン４３にリヤカバー２８の多数の通気用穴を通って
送り込まれた冷却風が当たることで正極側放熱フィン４
２および負極側放熱フィン４３が冷やされることによ
り、正極側放熱フィン４２および負極側放熱フィン４３
を介して放熱する。
【００９５】〔実施例の効果〕 （封止部材による自動車用オルタネータの効果）以上の
ように、この実施例の自動車用オルタネータ１の三相全
波整流装置７の正極側ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ５１〜５３
は、各々の正極側ＭＯＳＦＥＴ本体７１、ドレイン電極
Ｄ、ソース電極Ｓおよびゲート電極Ｇと共に正極側放熱
フィン４２の表面上に例えばエポキシ系のモールド樹脂
製の封止部材７２により封止されている。
【００９６】また、負極側ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ５４〜
５６は、各々の負極側ＭＯＳＦＥＴ本体７３、ドレイン
電極Ｄ、ソース電極Ｓおよびゲート電極Ｇと共に負極側
放熱フィン４３の表面上に例えばエポキシ系のモールド
樹脂製の封止部材７４により封止されている。
【００９７】この結果、エンジンに直接取り付けられ、
エンジンの振動が伝わる自動車用オルタネータ１の正極
側放熱フィン４２、負極側放熱フィン４３および端子台
４４等の振動位相が異なっても、応力は封止部材７２、
７４で均等に分散される。したがって、大振動下でも正
極側、負極側ＭＯＳＦＥＴ本体７１、７３の強度を十分
に確保することができるので、正極側、負極側ＭＯＳＦ
ＥＴ本体７１、７３に及ぼすダメージを抑えることがで
きる。さらに、正極側、負極側ＭＯＳＦＥＴ本体７１、
７３および各電極は、大気に晒されることはないので、
ＭＯＳＦＥＴ本体７１、７３や各電極の耐環境性を向上
することができる。
【００９８】また、半導体の素材にＳｉＣを用いた正極
側、負極側ＭＯＳＦＥＴ本体７１、７３は、電力損失が
小さく、すなわち、発熱量が小さく、且つその耐熱限界
が高いため、封止部材７２、７４の内部に熱がこもって
高温になっても、正常に動作可能な整流素子であるた
め、正極側、負極側ＭＯＳＦＥＴ本体７１、７３専用の
大がかりな冷却装置も不要となる。したがって、自動車
用オルタネータ１の部品点数を軽減できるため、自動車
用オルタネータ１の製品コストを低下させることができ
るので、このような非常に安価な自動車用オルタネータ
１を備えた自動車の価格を低減することができる。さら
に、正極側、負極側ＭＯＳＦＥＴ本体７１、７３を冷却
するための正極側放熱フィン４２または負極側放熱フィ
ン４３の小型化を図ることができる。
【００９９】また、三相全波整流装置７は、略弓形状の
正極側放熱フィン４２と略弓形状の負極側放熱フィン４
３とを異なる平面上でしかも２段に重なり合うように車
両用交流発電機３のリヤカバー２８の内壁面に沿ってコ
ンパクトに収容することができる。また、正極側放熱フ
ィン４２や負極側放熱フィン４３の面積を十分確保でき
るので、ＭＯＳＦＥＴ本体７１、７３の冷却性能を向上
できる。なお、正極側放熱フィン４２と負極側放熱フィ
ン４３を小型化しても十分な冷却性能を得ることができ
るので、正極側放熱フィン４２の表面上のＭＯＳＦＥＴ
本体７１や負極側放熱フィン４３の表面上のＭＯＳＦＥ
Ｔ本体７３の間隔を短くできるので、車両用交流発電機
３のハウジング６の外径を小型化できる。
【０１００】（半導体の素材としてＳｉＣを用いたＳｉ
Ｃ−ＭＯＳＦＥＴの効果）以下、正極側、負極側ＳｉＣ
−ＭＯＳＦＥＴ５１〜５３、５４〜５６を単にＳｉＣ−
ＭＯＳＦＥＴと言う。この実施例では、ＳｉＣ−ＭＯＳ
ＦＥＴがオフしている場合に、高電圧（例えば＋３００
Ｖ）がソース電極Ｓとドレイン電極Ｄとの間に印加され
ると、主にＮ型耐圧層１０２に空乏層１０７を張り出し
てこの高電圧に耐えることになる。その結果、このＮ型
耐圧層１０２はソース帰還抵抗Ｒｓとなり、それ自身の
抵抗とチャンネル抵抗増加効果との両方の原因により電
力損失を発生する。しかし、この実施例では、単結晶Ｓ
ｉＣを素材とするので、Ｎ型耐圧層１０２の厚さ及び不
純物濃度を従来のＳｉに比較して大幅に向上することが
できる。
【０１０１】以下、Ｎ型耐圧層１０２の耐圧を３００Ｖ
とする場合のＮ型耐圧層１０２の設計条件を考える。Ｓ
ｉの場合、その降伏電界強度は約３０Ｖ／μｍであり、
簡単にこの耐圧３００ＶをＮ型耐圧層１０２で負担する
と考えると、Ｎ型耐圧層１０２の必要厚さは約２０μ
ｍ、その不純物濃度は１×１０15原子／ｃｍ3 、抵抗率
は約５Ω・ｃｍとなる。
【０１０２】一方、ＳｉＣの降伏電界強度は約４００Ｖ
／μｍとすると、Ｎ型耐圧層１０２の必要厚さは約４μ
ｍ、その不純物濃度は２×１０15原子／ｃｍ3 、抵抗率
は約１．２５Ω・ｃｍとなる。したがって、ＳｉＣ−Ｍ
ＯＳＦＥＴのＮ型耐圧層１０２の抵抗は、Ｓｉ−ＭＯＳ
ＦＥＴのＮ型耐圧層１０２の抵抗に比べて１／２０にま
で低減できることになる。
【０１０３】結局、この実施例のＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ
における上記ソース帰還抵抗ＲｓはＳｉ−ＭＯＳＦＥＴ
におけるソース帰還抵抗Ｒｓに比較して１／２０に低減
することができ、またそれに応じてチャンネル抵抗も大
幅に減少することができ、それらの相乗効果により極め
て低損失（低発熱）の車両用交流発電機３の三相全波整
流装置７を実現することができる。
【０１０４】すなわち、半導体の素材としてＳｉＣを採
用したことによるＮ型耐圧層１０２の降伏電界強度を改
善することにより、従来のものからは予測し得ない優れ
た効率を持つ三相全波整流装置７を実現できることが分
かった。当然、上記した関係はＮ型耐圧層１０２に３０
０Ｖ以外の他の高電圧を印加した場合も同じである。
【０１０５】次に、同一チップサイズ及び設計ルールで
製造したＰＮ接合Ｓｉダイオード（従来例）とＳｉ−Ｍ
ＯＳＦＥＴ（比較例）とＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ（実施
例）の電圧−電流特性を図７ないし図９のグラフに示
す。但し、それらの耐圧は２５０Ｖとしている。図７は
Ｓｉを素材とするＰＮ接合ダイオードの試験特性を示し
たグラフで、図８はＳｉを素材とするＳｉ−ＭＯＳＦＥ
Ｔの試験特性を示したグラフで、図９はＳｉＣを素材と
するＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴの試験特性を示したグラフで
ある。図７ないし図９のグラフから分かるように、出力
電流７５Ａの条件においてこの実施例の三相全波整流装
置７は従来の三相全波整流装置に比較して電力損失を９
０％以上削減することが可能となった。
【０１０６】図１０はＭＯＳＦＥＴの要求電圧を変えた
場合のオン抵抗率についての計算結果の一例を示したグ
ラフである。なお、このオン抵抗率はチャンネル抵抗と
Ｎ型耐圧層１０２の抵抗との和であるが、特にチャンネ
ル抵抗は各種ファクタにより変動するもので、図１０の
グラフから分かるように高耐圧領域ではＮ型耐圧層１０
２の上記抵抗が支配的となる。
【０１０７】すなわち、耐圧が増加してもチャンネル抵
抗自体はほとんど変化しないが（ソース帰還抵抗Ｒｓの
増加による上記帰還効果によるチャンネル抵抗の増加を
無視した場合）、Ｎ型耐圧層１０２の抵抗は耐圧に正の
相関関係を保ちつつ増加する。したがって、Ｓｉでは耐
圧２５０ＶまではＮ型耐圧層１０２の抵抗増加はほとん
ど無視でき、耐圧２５０Ｖを超えて始めてオン抵抗率が
ゆっくりと増加することが分かる。
【０１０８】次に、図１１および図１２は同一のチップ
サイズのＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ（実施例）及びＳｉ−Ｍ
ＯＳＦＥＴ（比較例）を組み込んだ三相全波整流装置７
を採用した車両用交流発電機３の特性を示したグラフで
ある。出力電流は約１０％（１２極、５０００ｒｐｍ
時）向上し、また整流損失がほとんど無視できるので整
流効率も約３％〜５％向上できた。
【０１０９】さらに、三相全波整流装置７の発熱が大き
く下がったことから放熱フィンの小型化が実現でき、三
相全波整流装置７と電圧調整装置８の制御装置９８とを
一体化することが可能となる。さらに、これら三相全波
整流装置７とこの三相全波整流装置７の動作タイミング
を制御する制御装置９８とを一体化することにより両者
を接続する配線の省略、及びこの配線から放射される電
磁ノイズの低減も実現するこができ、従来の自動車用オ
ルタネータに比べて、通気用穴を直接リヤカバーで覆う
ことなく露出でき、その結果、自動車用オルタネータへ
のこの三相全波整流装置の搭載スペースも縮小でき、そ
の分、通風抵抗及び通風動力も低減できるようになる。
【０１１０】また、この実施例によれば、図１２のグラ
フに示したように、１２極、１００Ａ仕様の交流発電機
を１００００ｒｐｍで回転させた場合において、この実
施例のＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ式の三相全波整流装置（実
施例）は従来のＳｉ−ＭＯＳＦＥＴ式の三相全波整流装
置（従来例）に比較して、整流された出力電圧に含まれ
るノイズ電圧が約２０％低減できることが分かった。こ
れは、正極側、負極側ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ５１〜５６
の抵抗が小さいので、正極側、負極側ＳｉＣ−ＭＯＳＦ
ＥＴ５１〜５６のスイッチング動作（開閉動作）に伴う
三相の電機子巻線２５の両端電位変化が抑止されるため
である。
【０１１１】〔変形例〕この実施例では、本発明を車両
用交流発電機としての自動車用オルタネータ１に適用し
たが、本発明を車両搭載用エンジンを除く内燃機関、電
動モータ、水車、風車等の駆動源により回転駆動される
その他の交流発電機の整流電圧調整装置に適用しても良
い。
【０１１２】この実施例では、三相全波整流装置７の動
作タイミングを制御する制御装置９８を車両用交流発電
機３内に収容したが、制御装置９８を車両用交流発電機
３の外部に配設しても良い。また、三相全波整流装置７
内に制御装置９を内蔵しても、外付けしても良い。さら
に、三相以外の多相全波整流装置、単相半波整流装置ま
たは多相半波整流装置を備えた車両用交流発電機３にお
いても本発明を利用することができる。
【０１１３】そして、交流発電機の三相全波整流装置等
の多相全波整流装置は、正極側放熱フィンまたは負極側
放熱フィンのどちらか一方の放熱フィン上に保持された
ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴと、他方の放熱フィン上に保持さ
れたＰＮ接合ダイオードとからなるようにしても良い。
なお、ＰＮ接合ダイオードは、半導体の素材として珪素
や炭化珪素を用いても良い。
【０１１４】また、Ｎ+ 型基板１０１は、正極側ＳｉＣ
−ＭＯＳＦＥＴ５１〜５３の各々のＭＯＳＦＥＴ本体７
１の共通のＮ+ 型ソース領域を構成しても良い。さら
に、Ｎ + 型基板１０１上に、三相の電機子巻線２５の各
相のＰ型ウエル領域１０３を個別に形成しても良い。こ
の場合に、各Ｐ型ウエル領域１０３の表面に、それぞれ
Ｎ+ 型ドレイン領域１０４を個別に形成しても良い。こ
の場合に、各Ｐ型ウエル領域１０３の表面上に、ゲート
絶縁膜１０６等の絶縁膜を介して各Ｎ+ 型ドレイン領域
１０４およびＮ型耐圧層１０２を個別に導通させるチャ
ンネルを形成する各ゲート電極Ｇをが個別に配設しても
良い。この場合、正極側ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ５１〜５
３は一体のチップとして構成できるので、部品点数を低
減でき、且つ三相全波整流装置７等の多相全波整流装置
の小型化を図れる。
【０１１５】なお、電圧調整装置８内蔵の制御装置９８
のパワートランジスタとして、半導体として炭化珪素を
用い、表面絶縁物として熱生成した酸化珪素を用いたＳ
ｉＣ−ＭＯＳＦＥＴを用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】車両用交流発電機の三相全波整流装置の主要部
を示した断面図である（実施例）。
【図２】図１の三相全波整流装置を示した平面図である
（実施例）。
【図３】自動車用オルタネータの全体構造を示した断面
図である（実施例）。
【図４】図１の三相全波整流装置と三相の電機子巻線を
示した回路図である（実施例）。
【図５】（ａ）は正極側ＭＯＳＦＥＴ本体の一例を示し
た断面図で、（ｂ）は正極側ＭＯＳＦＥＴ本体の他の例
を示した断面図である（実施例）。
【図６】（ａ）、（ｂ）は図４の三相全波整流装置のＵ
相分を示すインバータ回路の等価回路図である（実施
例）。
【図７】ＰＮ接合Ｓｉダイオード（従来例）の電圧と電
流との関係を示したグラフである。
【図８】Ｓｉ−ＭＯＳＦＥＴ（比較例）の電圧と電流と
の関係を示したグラフである。
【図９】ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ（実施例）の電圧と電流
との関係を示したグラフである。
【図１０】Ｓｉ−ＭＯＳＦＥＴ（比較例）とＳｉＣ−Ｍ
ＯＳＦＥＴ（実施例）の耐圧とチャンネル抵抗との関係
を示したグラフである。
【図１１】Ｓｉ−ＭＯＳＦＥＴ式の三相全波整流装置と
ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ式の三相全波整流装置を用いた場
合の車両用交流発電機の出力電流および効率と回転数と
の関係を示したグラフである。
【図１２】Ｓｉ−ＭＯＳＦＥＴ式の三相全波整流装置
（比較例）とＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ式の三相全波整流装
置（実施例）を用いた場合の車両用交流発電機のノイズ
電圧と回転数との関係を示したグラフである。
【図１３】従来の車両用交流発電機の整流装置の主要部
を示した断面図である（従来例）。
【符号の説明】
Ｄ ドレイン電極 Ｇ ゲート電極 Ｓ ソース電極 １ 自動車用オルタネータ（交流発電機の整流電圧調整
装置） ２ バッテリ ３ 車両用交流発電機 ４ ロータ（界磁） ５ ステータ（電機子） ６ ハウジング（車両用交流発電機の外殻） ７ 三相全波整流装置 ４２ 正極側放熱フィン ４３ 負極側放熱フィン ４４ 端子台 ５１ 正極側ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ ５２ 正極側ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ ５３ 正極側ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ ５４ 負極側ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ ５５ 負極側ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ ５６ 負極側ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ ７１ 正極側ＭＯＳＦＥＴ本体 ７２ 封止部材（保持部材、封止部材） ７３ 負極側ＭＯＳＦＥＴ本体 ７４ 封止部材（保持部材、封止部材） ６１ 交流入力端子（外部入出力端子） ６２ 交流入力端子（外部入出力端子） ６３ 交流入力端子（外部入出力端子） １０１ Ｎ+ 型基板（Ｎ+ 型半導体） １０２ Ｎ型耐圧層（Ｎ型半導体） １０３ Ｐ型ウエル領域（Ｐ型半導体） １０４ Ｎ+ 型ドレイン領域（Ｎ+ 型半導体） １０６ ゲート絶縁膜（シリコン酸化膜）

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】駆動源により回転駆動される界磁と、 この界磁の回転に伴い、交流電圧を発生する電機子巻線
    を有する電機子と、この電機子巻線で発生した交流出力
    を整流して直流出力に変換する整流素子、この整流素子
    の熱を放散する放熱フィン、前記整流素子に電気的に接
    続される外部入出力端子を保持する端子台を有する整流
    装置とを備え、バッテリを充電する交流発電機であっ
    て、 前記整流素子は、半導体の素材として炭化珪素を用いた
    ＭＯＳＦＥＴ本体と、このＭＯＳＦＥＴ本体および前記
    外部入出力端子の周囲を覆い、前記ＭＯＳＦＥＴ本体を
    前記放熱フィンまたは前記外部入出力端子に封止する電
    気絶縁性の封止部材とを具備したことを特徴とする交流
    発電機。
  2. 【請求項２】請求項１に記載の交流発電機において、 前記整流装置は、前記交流発電機の外殻内に収容され、
    前記交流発電機の外殻の内周形状に沿うように略弓形状
    に形成されていることを特徴とする交流発電機。
  3. 【請求項３】請求項２に記載の交流発電機において、 前記放熱フィンは、前記バッテリの正極側に電気的に接
    続される正極側放熱フィン、およびこの正極側放熱フィ
    ンと異なる平面上で２段に設けられ、前記バッテリの負
    極側に電気的に接続される負極側放熱フィンよりなるこ
    とを特徴とする交流発電機。
  4. 【請求項４】請求項２に記載の交流発電機において、 前記整流装置は、前記正極側放熱フィンまたは前記負極
    側放熱フィンのどちらか一方の放熱フィン上に保持さ
    れ、前記炭化珪素を用いたＭＯＳＦＥＴと、前記正極側
    放熱フィンまたは前記負極側放熱フィンのどちらか他方
    の放熱フィン上に保持され、半導体の素材として珪素や
    炭化珪素を用いたＰＮ接合ダイオードとからなることを
    特徴とする交流発電機。
  5. 【請求項５】請求項２に記載の交流発電機において、 前記整流装置は、前記交流発電機の多相の電機子巻線で
    発生した交流出力の正負の両波を整流して直流出力に変
    換する全波整流を行う多相全波整流装置であって、 前記炭化珪素を用いたＭＯＳＦＥＴは、前記正極側放熱
    フィン上に前記封止部材により封止される複数個の正極
    側ＭＯＳＦＥＴ本体、および前記負極側放熱フィン上に
    前記封止部材により封止される複数個の負極側ＭＯＳＦ
    ＥＴ本体を有し、 前記複数個の正極側ＭＯＳＦＥＴ本体の表面には、前記
    電機子巻線で発生した交流出力を入力する交流入力端子
    に電気的に接続されるドレイン電極、前記正極側放熱フ
    ィンに電気的に接続されるソース電極、および制御装置
    に電気的に接続されるゲート電極が形成され、 前記複数個の負極側ＭＯＳＦＥＴ本体の表面には、前記
    負極側放熱フィンに電気的に接続されるドレイン電極、
    前記交流入力端子に電気的に接続されるソース電極、お
    よび前記制御装置に電気的に接続されるゲート電極が形
    成されたことを特徴とする交流発電機。
  6. 【請求項６】請求項５に記載の交流発電機において、 前記正極側ＭＯＳＦＥＴ本体または前記ＭＯＳＦＥＴ本
    体は、裏面に前記ソース電極が形成されるＮ+ 型基板
    と、このＮ+ 型基板の表面に形成されたＮ型耐圧層と、
    このＮ型耐圧層の表面に形成されたＰ型ウエル領域と、
    このＰ型ウエル領域の表面に形成され、表面に前記ドレ
    イン電極が形成されるＮ+ 型ドレイン領域と、前記Ｐ型
    ウエル領域の表面に絶縁膜を介して配設され、前記ドレ
    イン領域および前記Ｎ型耐圧層を導通させるＮ型チャン
    ネルを形成する前記ゲート電極とを備えたことを特徴と
    する交流発電機。
  7. 【請求項７】請求項６に記載の交流発電機において、 前記Ｎ+ 型ドレイン領域と前記Ｐ型ウエル領域は、短絡
    されていることを特徴とする交流発電機。
  8. 【請求項８】請求項７に記載の交流発電機において、 前記Ｎ+ 型基板は、各々の前記ＭＯＳＦＥＴ本体の共通
    のＮ+ 型ソース領域を構成し、前記Ｎ+ 型基板上には、
    前記多相の電機子巻線の各相の前記Ｐ型ウエル領域が個
    別に形成され、 前記各Ｐ型ウエル領域の表面には、それぞれ前記Ｎ+ 型
    ドレイン領域が個別に形成され、 前記各Ｐ型ウエル領域の表面には、前記絶縁膜を介して
    前記各Ｎ+ 型ドレイン領域および前記Ｎ型耐圧層を個別
    に導通させるＮ型チャンネルを形成する各ゲート電極が
    個別に配設されたことを特徴とする交流発電機。
  9. 【請求項９】請求項５に記載の交流発電機において、 前記正極側ＭＯＳＦＥＴ本体は、前記ドレイン電極、前
    記ソース電極および前記ゲート電極と共に前記封止部材
    により一体的に覆われて前記正極側放熱フィン上に支持
    固定され、 前記負極側ＭＯＳＦＥＴ本体は、前記ドレイン電極、前
    記ソース電極および前記ゲート電極と共に前記封止部材
    により一体的に覆われて前記負極側放熱フィン上に支持
    固定されたことを特徴とする交流発電機。
  10. 【請求項１０】請求項１に記載の交流発電機において、 前記ＭＯＳＦＥＴ本体は、このＭＯＳＦＥＴ本体をスイ
    ッチング制御する制御装置と同一基板に搭載されること
    を特徴とする交流発電機。
  11. 【請求項１１】請求項５ないし請求項８のいずれかに記
    載の交流発電機において、 前記ＭＯＳＦＥＴ本体の前記ソース電極と前記ドレイン
    電極との間、および前記ドレイン電極と前記ゲート電極
    との間の耐圧は、５０Ｖ以上に設定されていることを特
    徴とする交流発電機。
  12. 【請求項１２】請求項５ないし請求項８のいずれかに記
    載の交流発電機において、 前記ＭＯＳＦＥＴ本体の前記ソース電極と前記ドレイン
    電極との間、および前記ドレイン電極と前記ゲート電極
    との間の耐圧は、１００Ｖ以上に設定されていることを
    特徴とする交流発電機。
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