JPH0889000A - 発電機の電圧調整回路 - Google Patents
発電機の電圧調整回路Info
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- JPH0889000A JPH0889000A JP6244587A JP24458794A JPH0889000A JP H0889000 A JPH0889000 A JP H0889000A JP 6244587 A JP6244587 A JP 6244587A JP 24458794 A JP24458794 A JP 24458794A JP H0889000 A JPH0889000 A JP H0889000A
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Abstract
バッテリ及び交流負荷の精度の良い電圧制御と電源効率
の向上に適した電圧調整装置を提供する。 【構成】 発電コイル1に対し、バッテリBATTとサ
イリスタS2を直列に接続し、制御回路COT2を介して
バッテリ電圧に応じてサイリスタS2を制御してバツテ
リ電圧を所定値に維持すると共に寄生ダイオ−ドD0内
蔵の電界効果トランジスタ(MOSFET)と交流負荷
Lを直列接続し、MOSFETにはコンデンサC2を通し
常時ゲ−トバイアス状態に保持しMOSFETの印加電
圧が順バイアスの時には電圧検出回路2の出力によりゲ
−トバイアスを開放して、交流負荷Lの電圧を制御し、逆
バイアス時はゲ−トバイアス状態で寄生ダイオ−ドD0
を通して交流負荷Lに給電する。
Description
回路に関するものであり、特に小型二輪車等に搭載 (2) される交流発電機より給電されるバッテリ、ランプ等の
交流負荷電圧を同時に調整する電圧調整回路に関するも
のである。
交流発電機等の発電コイル、(a)(b)及び(c)はそ
の出力端子及び中間タップ、Lはランプ等の交流負荷
で、前記発電コイル1の中間タップ(c)と他端(b)
間にスイッチSWを介して接続されている。BATTは
前記発電コイル1の両端子間(a)、(b)の出力によ
り充電されるバッテリ、S1は電機子コイル1の両端子
間(a)(b)又は中間タップ間(c)(b)に並列接
続されたサイリスタ(SCR)で前記交流負荷Lの電圧
又は発電コイル1の電圧が設定値を超えた時に前記交流
発電機1の交流電圧の充電に供しない半サイクルで点弧
する極性に接続されている。COT1は前記交流負荷L
又は発電コイル1の正及び負の両方の電圧を直接検出
し、設定値以上の時に前記サイリスタS1に点弧信号を
与える制御回路、S2は前記バッテリBATTが設定電
圧以下の時に点弧し、前記バッテリBATTに充電電流
が流れる様に接続された第2のサイリスタ、COT2は
前記バッテリBATTの電圧を検出し設定値以下の時に
前記サイリスタS2に点弧信号を与える第2の制御回路
である。
電圧が高くなると制御回路COT2によりサイリスタS
2のゲ−ト電流を遮断することによりバッテリ電圧は所
定値に制御される。又スイッチSWが閉じられた交流負
荷Lが作動した場合、該負荷Lの電圧は制御回路COT
1により半波又は全波検出される。該負荷Lに印加する
電圧が高くなると制御回路COT1はサイリスタS1に
ゲ−ト電流を流し、タ−ンオンさせ発電コイル1を短絡
せしめて負荷Lの電圧制御動作を行う。
S2は発電出力の互いに半サイクル時に夫々順方向の極
性に接続されているためバッテリ−の充電時にはサイリ
スタS (3) 1は動作をせず従ってバッテリBATTの電圧制御に何
らの影響を与えず、他方、交流負荷電圧制御時には該サ
イリスタS2は不動作状態にあり、交流負荷制御に影響
を与えることなく負荷の電圧効率を向上できる等安定し
た電圧制御が可能である。
が、その一方交流負荷の制御は発電機の余剰電力をサイ
リスタS1により短絡制御するために交流負荷が小容量
の場合或いは負荷変動が大なる場合に発電コイル1とサ
イリスタS1に大きな短絡電流が流れ、これを熱として
消費するため電源効率が悪くなる難点がある。
く電源効率を向上せしめて発電機の小型化に好適な電圧
調整装置を提供するものである。
リの充電回路に直列に接続されたスイッチング素子と、
前記発電コイルの両端子間もしくは中間タップ間に接続
された寄生ダイオ−ド内蔵の電界効果トランジスタと交
流負荷の直列回路と、前記バッテリ電圧を検出して前記
スイッチング素子を制御する第1の制御回路と、前記発
電コイルの両端子間電圧もしくくは交流負荷電圧を検出
して前記電界効果トランジスタを制御する第2の制御回
路を備え、且つ前記第2の制御回路は前記発電コイルの
正及び負の半波出力の期間、前記電界効果トランジスタ
のゲ−トバイアス電圧を保持する保持回路と、前記発電
コイルの端子間電圧もしくは交流負荷電圧が所定電圧を
越した時、前記保持回路を開放し、前記発電コイルの正
(又は負)半波出力を制御すると共に、前記発電コイル
の負(又は正)半波出力時電界効果トランジスタをゲ−
トバイアス状態として寄生ダイオ−ドを通して交流負荷
に給電せしめる開放制御回路を備えたことを特徴とす
る。 (4)
図で従来例と同一符号は同等部分を示す。図1は発電コ
イル1に中間端子(c)を設け一方を充電コイルL1、
他方をランプコイルL2とした例を示し、図2では特に
中間端子を設けない発電コイル1の例を示し、他は図
1、図2共通である。図1、図2においてMOSFET
は寄生ダイオ−ドD0内蔵の電界効果トランジスタ(以
下MOSFET)を示し、ランプ負荷Lと直列回路を形
成して、ランプコイルL2間(図1)或は発電コイル
(図2)に接続されている。COT1はMOSFETの
制御回路、REGは電圧調整装置を示し、図中イ〜ニは
各接続端子を示す。
(充電コイルL1側)が+の時、サイリスタS2はON状
態になりバッテリBATTを充電する。そしてバッテリ
BATTの充電々圧が規定値以上になると制御回路CO
T2を通しサイリスタS2はOFFし充電を停止する。
以上この動作を繰り返す。(従来回路と同様)一方上記
の状態ではMOSFETはソ−ス・ドレイン間は逆バイ
アス状態であるが、本発明ではこの間後述する制御回路
COT1の動作によりゲ−ト・ソ−ス間をゲ−トバイア
ス状態(MOSFETのインピ−ダンスを低下させて)
として寄生ダイオ−ドD0を介してランプLに給電す
る。この状態を繰返す。
対極性)、サイリスタS2はOFF状態になりバッテリ
BATTは充電がなされない。一方MOSFETはラン
プLの電圧が規定以下であればMOSFETはドレイン
・ソ−ス間が順バイアスとなりONし、ランプLに給電
する。そしてランプLの電圧又は発電コイル1の電圧が
規定値以上になると制御回路COT1の動作によりMO
SFETのゲ−トバイアス状態が開放されMOSFET
はOFFする。MOSFETはこの状態(ON−OF
F)を検出電圧に応じて繰返すため、この期間(負の半
サイクル時)パルス状の制御を行いランプ電圧を規定値
に制限する。 (5)
される電圧調整装置REGの結線図で各入出力端子
(イ)〜(ニ)は図1、図2の端子に対応する。先ず図
4において、サイリスタS2の制御回路COT2はバッ
テリ電圧検出用基準ツェナ−ダイオ−ドZD1、制限抵
抗R1、逆流阻止用ダイオ−ドD1、ゲ−ト保護用ダイオ
−ドD2等により形成され、バッテリ電圧に応じてサイ
リスタS2のゲ−トをON−OFF制御する周知の動作
を行う。次に制御回路COT1において(1)は交流負
荷電圧又は発電コイルの電圧検出回路で、電圧検出用ブ
リッジREC、同平均値電圧検出用コンデンサC1、検
出基準用ツェナ−ダイオ−ドDZ2、検出信号発生用制
御スイッチ素子Tr1、抵抗R2、R3等により形成さ
れ、検出電圧が規定値を 越えるとコンデンサC1−スイ
ッチ素子Tr1−ツェナ−ダイオ−ドDZ2の経路に電流
が流れ、スイッチ素子Tr1のONにより電圧検出信号
を発生する。(なお、発生コイル1の電圧検出を行う場
合図中端子ホを端子イ側に接続する。)
ス開放制御回路で、C2はゲ−トバイア ス電圧保持用コ
ンデンサで、MOSFETのゲ−トG・ソ−スS間に接
続され、ドレイン(D)側が(+)極性の時ダイオ−ド
D3、抵抗R4より成る充電回路を介して充電される。な
お、この充電回路のダイオ−ドD3及び抵抗R4を省略し
て、電圧検出回路(1)側の抵抗R2及びブリッジダイオ
−ドRECに置き換えてもよい。DZ3はコンデンサC2
の充電々圧を規定値に制限するツェナ−ダイオ−ド、T
r2はMOSFETのゲ−ト(G)、ソ−ス(S)間(コ
ンデンサC2の両端間)に接続されたゲ−トバイアス開
放用の制御スイッチ素子である。この回路の動作は、発電
コイルの出力によりコンデンサC2は一旦図示の極性に
充電されると、この充電々荷は発電コイルの出力が正の
半サイクル及び負の半サイクルの期間保持され、MOS
FETのゲ−ト・ソ−ス間にゲ−トバイアス電圧印加状
態を保持する。そして、発電コイルの極性が上側か(+)
の時(図示極性)は、MOSFETのソ−ス・ドレイン
間は逆バイアス状態にも係わらずゲ−ト・バイアス状態
で寄生ダイオ−ドD0を通して交流負荷側(ハ端子)に
給電する。又、発電コイ (6) ルの下側か(+)の時、電圧検出回路(1)の制御スイ
ッチ素子Tr1がONになると制御スイッチ素子Tr2が
ON(導通状態)し、コンデンサC2の電荷をTr2を通
し放電し、MOSFETのゲ−ト・ソ−ス間電圧を短絡
して、MOSFETをOFF(遮断)する。
お、バッテリBATTの制御動作は従来例と同様であり
省略する。先ず図示の極性(発電コイル上側が(+)の
時)・コイル1より発電される交流電圧の正サイクルは
MOSFETの寄生ダイオ−ドD0流れ、ランプLに印加
される。コイル1の発電電圧の負サイクルの時、ランプL
→ダイオ−ドD3→抵抗R4→ツェナDZ3、コンデンサC
2を介して電流が流れ、コンデンサC2を充電し、ツェナダ
イオ−ドDZ3の電源電圧が立上がる。同時にMOSFE
Tゲ−ト・ソ−ス間にツェナダイオ−ドの電圧が印加さ
れMOSFETはONする。よってランプLにコイル1
の発電電圧の負サイクルが印加される。次にランプLの
両端に印加される電圧がコイル1の回転数上昇により上
がってくると抵抗R2→ブリッジREC→抵抗R5、コン
デンサC1→抵抗R6→ブリッジREC→抵抗R7を介し
て電流が流れ、ランプL電圧を検出する。コンデンサC1
はランプLの印加電圧を平均値的に検出するため挿入し
てある。したがってランプLのフリッカ−等が発生しに
くい。又、抵抗R5の両端に発生する電圧がトランジスタ
Tr1のベ−ス→ツェナダイオ−ドと電流が流れトラン
ジスタTr1がONする。それによりトランジスタTr1
のコレクタ→抵抗R8→抵抗R9、トランジスタTr2のベ
−スと電流が流れトランジスタTr2がONする。トラン
ジスタTr2がONすることによりMOSFETのゲ−
トがショ−トされMOSFETがOFFする。抵抗R5の
両端に発生する電圧がトランジスタTr1のVBE+ツェ
ナダイオ−ドDZ2の電圧以下になるとトランジスタT
r1、Tr2がOFFしMOSFETがONする。以上を繰
り返すことにより、ランプL電圧が一定となるように制
御する。またコイル1の電圧の正サイクルの時、コンデン
サC2によりツェナダイオ−ドDZ3電圧がMOSFET
のゲ−トに印加されているのでMOSFETは逆向きに
ONしており、電圧降下(損失)を小さくできる。 (7)
例を示すもので制御スイッチ素子Tr2を省略し、制御ス
イッチ素子Tr1にこの機能を兼用せしめるようにした
ものでこれにより同様な効果を得る。
実施例と相違する所はMOSFETとしてPチャンネル
型MOSFETを使用した例を示したものでこれによっ
ても上記と同様な動作、効果を奏するものである。
よれば発電コイルの出力に対し、バッテリ電圧制御及び
交流負荷電圧制御を夫々独立して制御しているので相互
に安定した制御が可能であり両負荷に対し余剰電力を短
絡消費することなく電源カット(開放)方式で制御する
ため電源効率が向上する。特に交流負荷に対しバッテリ
に電力を給電しない半サイクル出力の期間PWM(パル
ス巾制御)か可能なために小型交流負荷或は負荷変動に
対し効率の良い電圧制御が可能となり発電機自体の小型
化に貢献できる等実用上の効果は大きい。
Claims (2)
- 【請求項1】 発電機の発電コイルの出力により充電さ
れるバッテリと、前記バッテリの充電回路に直列に接続
されたスイッチング素子と、前記発電コイルの両端子間
もしくは中間タップ間に接続された寄生ダイオ−ド内蔵
の電界効果トランジスタと交流負荷の直列回路と、前記
バッテリ電圧を検出して前記スイッチング素子を制御す
る第1の制御回路と、前記発電コイルの両端子間電圧も
しくは交流負荷電圧を検出して前記電界効果トランジス
タを制御する第2の制御回路を備え、且つ前記第2の制
御回路は、前記発電コイルの正及び負の半波出力の期間
前記電界効果トランジスタのゲ−トバイアス電圧を保持
する保持回路と、前記発電コイルの端子間電圧もしくは
交流負荷電圧が所定電圧を越した時、前記保持回路を開
放し、前記発電コイルの正(又は負)半波出力を制御す
ると共に、前記発電コイルの負(又は正)半波出力時電
界効果トランジスタをゲ−トバイアス状態として寄生ダ
イオ−ドを通して交流負荷に給電せしめる開放制御回路
を備えたことを特徴とする発電機の電圧調整回路。 - 【請求項2】 開放制御回路として、電界効果トランジ
スタのゲ−ト・ソ−ス間に接続されたゲ−トバイアス電
圧保持用コンデンサと、前記電界効果トランジスタのド
レイン側が(+)の時、前記コンデンサを充電する充電
回路と、前記コンデンサの両端間に接続された制御スイ
ッチ素子を備え、発電コイルの端子間電圧もしくは交流
負荷電圧が所定値に達したことを検出する検出出力によ
り前記制御スイッチ素子を導通せしめて、前記コンデン
サを短絡してゲ−トバイアス電圧を開放せしめるように
構成したことを特徴とする請求項1記載の発電機の電圧
調整回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24458794A JP3493226B2 (ja) | 1994-09-13 | 1994-09-13 | 発電機の電圧調整回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24458794A JP3493226B2 (ja) | 1994-09-13 | 1994-09-13 | 発電機の電圧調整回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0889000A true JPH0889000A (ja) | 1996-04-02 |
JP3493226B2 JP3493226B2 (ja) | 2004-02-03 |
Family
ID=17120945
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24458794A Expired - Lifetime JP3493226B2 (ja) | 1994-09-13 | 1994-09-13 | 発電機の電圧調整回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3493226B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100619890B1 (ko) * | 2004-07-22 | 2006-09-19 | 엘지전자 주식회사 | 휴대단말기 배터리의 정전류 충전장치 및 방법 |
JP2010111235A (ja) * | 2008-11-05 | 2010-05-20 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | 自動二輪車用電力制御装置 |
JP2013123299A (ja) * | 2011-12-09 | 2013-06-20 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | バッテリ充電装置及びバッテリ充電システム |
JP2013158102A (ja) * | 2012-01-27 | 2013-08-15 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | バッテリ充電装置、バッテリ充電システム及びバッテリ充電装置の制御方法 |
-
1994
- 1994-09-13 JP JP24458794A patent/JP3493226B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100619890B1 (ko) * | 2004-07-22 | 2006-09-19 | 엘지전자 주식회사 | 휴대단말기 배터리의 정전류 충전장치 및 방법 |
JP2010111235A (ja) * | 2008-11-05 | 2010-05-20 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | 自動二輪車用電力制御装置 |
JP2013123299A (ja) * | 2011-12-09 | 2013-06-20 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | バッテリ充電装置及びバッテリ充電システム |
JP2013158102A (ja) * | 2012-01-27 | 2013-08-15 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | バッテリ充電装置、バッテリ充電システム及びバッテリ充電装置の制御方法 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP3493226B2 (ja) | 2004-02-03 |
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