JPH11252820A - 車両用発電装置 - Google Patents
車両用発電装置Info
- Publication number
- JPH11252820A JPH11252820A JP5335498A JP5335498A JPH11252820A JP H11252820 A JPH11252820 A JP H11252820A JP 5335498 A JP5335498 A JP 5335498A JP 5335498 A JP5335498 A JP 5335498A JP H11252820 A JPH11252820 A JP H11252820A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- phase
- transistor
- potential
- winding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Control Of Charge By Means Of Generators (AREA)
- Rectifiers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 回路構成の簡略化が可能な車両用発電装置を
提供すること。 【解決手段】 オルタネータ１は、主巻線１０−ｘ１等
と補助巻線１０−ｘ２等を含む三相のステータコイル１
０と、スイッチング素子としてトランジスタ２０ａ等が
用いられた三相全波整流回路２とを備える。主巻線１０
−ｘ１等の反中性点側の端部が三相全波整流回路２に接
続されており、トランジスタ２０ａ等をトランジスタ駆
動信号Ｇａ等でオンオフ制御することにより整流動作が
行われる。補助巻線１０−ｘ２等には、主巻線１０−ｘ
１等よりも高い電圧が誘起され、レギュレータ３は、こ
の高い電圧を用いてトランジスタ駆動信号Ｇａ等を生成
する。
提供すること。 【解決手段】 オルタネータ１は、主巻線１０−ｘ１等
と補助巻線１０−ｘ２等を含む三相のステータコイル１
０と、スイッチング素子としてトランジスタ２０ａ等が
用いられた三相全波整流回路２とを備える。主巻線１０
−ｘ１等の反中性点側の端部が三相全波整流回路２に接
続されており、トランジスタ２０ａ等をトランジスタ駆
動信号Ｇａ等でオンオフ制御することにより整流動作が
行われる。補助巻線１０−ｘ２等には、主巻線１０−ｘ
１等よりも高い電圧が誘起され、レギュレータ３は、こ
の高い電圧を用いてトランジスタ駆動信号Ｇａ等を生成
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両用交流発電機
による発電によって得られる交流電圧を、スイッチング
素子を用いた整流回路によって直流電圧に変換する車両
用発電装置に関する。
による発電によって得られる交流電圧を、スイッチング
素子を用いた整流回路によって直流電圧に変換する車両
用発電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】車両用発電装置は、車両走行中にバッテ
リの補充電を行うとともに、エンジンの点火、照明、そ
の他の各種電装品の電力を賄うものであり、発電によっ
て得られた交流電圧を直流電圧に変換するために整流回
路を備えている。特に最近では、車両の電気負荷の増加
に伴い、車両用発電装置の高出力化が要求されており、
上述した整流回路においても高出力化による発熱量の増
加を抑える必要が生じている。
リの補充電を行うとともに、エンジンの点火、照明、そ
の他の各種電装品の電力を賄うものであり、発電によっ
て得られた交流電圧を直流電圧に変換するために整流回
路を備えている。特に最近では、車両の電気負荷の増加
に伴い、車両用発電装置の高出力化が要求されており、
上述した整流回路においても高出力化による発熱量の増
加を抑える必要が生じている。
【０００３】例えば、特開平４−１３８０３０号公報に
開示された充電回路は、シリコンダイオードに比べて損
失の少ないパワーＭＯＳ型ＦＥＴを用いて整流ブリッジ
回路を構成することにより、整流回路における低電力損
失化を図っており、これに伴って放熱部材の小型化が可
能になる。
開示された充電回路は、シリコンダイオードに比べて損
失の少ないパワーＭＯＳ型ＦＥＴを用いて整流ブリッジ
回路を構成することにより、整流回路における低電力損
失化を図っており、これに伴って放熱部材の小型化が可
能になる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した特
開平４−１３８０３０号公報に開示された充電装置で
は、整流回路に含まれるスイッチング素子としてトラン
ジスタ（パワーＭＯＳ型ＦＥＴ）を用いているため、こ
のスイッチング素子をオン状態にするには、ステータに
誘起される電圧よりも高い電圧のゲート駆動信号を用意
して、パワーＭＯＳ型ＦＥＴのゲート端子に入力する必
要があり、このゲート駆動信号を生成するために別電源
あるいは特別な電源回路が必要になるため、構成が複雑
になるという問題があった。
開平４−１３８０３０号公報に開示された充電装置で
は、整流回路に含まれるスイッチング素子としてトラン
ジスタ（パワーＭＯＳ型ＦＥＴ）を用いているため、こ
のスイッチング素子をオン状態にするには、ステータに
誘起される電圧よりも高い電圧のゲート駆動信号を用意
して、パワーＭＯＳ型ＦＥＴのゲート端子に入力する必
要があり、このゲート駆動信号を生成するために別電源
あるいは特別な電源回路が必要になるため、構成が複雑
になるという問題があった。
【０００５】本発明は、このような点に鑑みて創作され
たものであり、その目的は、回路構成の簡略化が可能な
車両用発電装置を提供することにある。
たものであり、その目的は、回路構成の簡略化が可能な
車両用発電装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明の車両用発電装置は、車両用交流発電機
の電機子巻線として、出力電圧を取り出す主巻線の他に
この主巻線よりも高い電圧（電位）を取り出す補助巻線
を有し、発電制御装置によって交直電力変換手段のスイ
ッチング素子の駆動信号をこの補助巻線に誘起された高
い電圧に基づいて生成している。このように、電機子巻
線の主巻線よりも高い電圧が誘起される補助巻線を用い
ることにより、車両用交流発電機の出力電圧として取り
出される主巻線の電圧よりも高い電圧の駆動信号を容易
に生成することができ、この駆動信号生成のための別電
源や特別な電源回路が不要であって、回路構成の簡略化
が可能となる。
ために、本発明の車両用発電装置は、車両用交流発電機
の電機子巻線として、出力電圧を取り出す主巻線の他に
この主巻線よりも高い電圧（電位）を取り出す補助巻線
を有し、発電制御装置によって交直電力変換手段のスイ
ッチング素子の駆動信号をこの補助巻線に誘起された高
い電圧に基づいて生成している。このように、電機子巻
線の主巻線よりも高い電圧が誘起される補助巻線を用い
ることにより、車両用交流発電機の出力電圧として取り
出される主巻線の電圧よりも高い電圧の駆動信号を容易
に生成することができ、この駆動信号生成のための別電
源や特別な電源回路が不要であって、回路構成の簡略化
が可能となる。
【０００７】また、電機子巻線の各相に接続された高電
位側の複数のスイッチング素子と低電位側の複数のスイ
ッチング素子とを含むブリッジ回路によって上述した交
直電力変換手段を構成したときに、補助巻線に誘起され
た高い電圧を用いて生成された駆動信号を高電位側のス
イッチング手段用に用いることが好ましい。特にスイッ
チング素子としてトランジスタを考えた場合には、高電
位側のスイッチング素子をオンオフ制御するためには、
スイッチング素子に接続された電機子巻線の電位よりも
高い電位をスイッチング端子の制御端子（トランジスタ
のベースやゲートがこれに相当する）に印加する必要が
ある。したがって、少なくとも高電位側のスイッチング
素子用に上述した駆動信号を用いることにより、この駆
動信号生成のための別電源等が不要となって回路構成の
簡略化が可能となる。
位側の複数のスイッチング素子と低電位側の複数のスイ
ッチング素子とを含むブリッジ回路によって上述した交
直電力変換手段を構成したときに、補助巻線に誘起され
た高い電圧を用いて生成された駆動信号を高電位側のス
イッチング手段用に用いることが好ましい。特にスイッ
チング素子としてトランジスタを考えた場合には、高電
位側のスイッチング素子をオンオフ制御するためには、
スイッチング素子に接続された電機子巻線の電位よりも
高い電位をスイッチング端子の制御端子（トランジスタ
のベースやゲートがこれに相当する）に印加する必要が
ある。したがって、少なくとも高電位側のスイッチング
素子用に上述した駆動信号を用いることにより、この駆
動信号生成のための別電源等が不要となって回路構成の
簡略化が可能となる。
【０００８】また、電機子巻線の主巻線に誘起される電
圧が高くなったときにこの主巻線に誘起された電圧が出
力電圧として取り出されるが、主巻線に誘起される電圧
が高くなると同時に補助巻線に誘起される電圧も高くな
るため、この補助巻線に誘起された電圧を直接駆動信号
として用いることもできる。この場合には、駆動信号を
生成するための特別な構成が不要になるため、さらに回
路構成を簡略化することができる。
圧が高くなったときにこの主巻線に誘起された電圧が出
力電圧として取り出されるが、主巻線に誘起される電圧
が高くなると同時に補助巻線に誘起される電圧も高くな
るため、この補助巻線に誘起された電圧を直接駆動信号
として用いることもできる。この場合には、駆動信号を
生成するための特別な構成が不要になるため、さらに回
路構成を簡略化することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明を適用した一実施形態の車
両用発電装置は、出力電力を取り出すための主巻線とは
別に補助巻線を備え、この補助巻線に誘起された電圧を
利用して整流回路に含まれるトランジスタの駆動信号を
生成することに特徴がある。以下、本発明を適用した一
の実施形態の車両用発電装置について、図面を参照しな
がら具体的に説明する。
両用発電装置は、出力電力を取り出すための主巻線とは
別に補助巻線を備え、この補助巻線に誘起された電圧を
利用して整流回路に含まれるトランジスタの駆動信号を
生成することに特徴がある。以下、本発明を適用した一
の実施形態の車両用発電装置について、図面を参照しな
がら具体的に説明する。
【００１０】図１は、本発明を適用した一実施形態の車
両用発電装置の詳細構成を示す図である。同図に示す車
両用発電装置は、三相交流電圧を発生するとともにこれ
を整流して直流電流を出力する車両用交流発電機（以
後、「オルタネータ」と称する）１と、このオルタネー
タ１の界磁電流を制御するとともにオルタネータ１に含
まれる交直電力変換手段としての三相全波整流回路２に
おける整流動作のタイミングを制御する発電制御装置
（以後、「レギュレータ」と称する）３とを含んで構成
される。
両用発電装置の詳細構成を示す図である。同図に示す車
両用発電装置は、三相交流電圧を発生するとともにこれ
を整流して直流電流を出力する車両用交流発電機（以
後、「オルタネータ」と称する）１と、このオルタネー
タ１の界磁電流を制御するとともにオルタネータ１に含
まれる交直電力変換手段としての三相全波整流回路２に
おける整流動作のタイミングを制御する発電制御装置
（以後、「レギュレータ」と称する）３とを含んで構成
される。
【００１１】オルタネータ１は、固定子であるステータ
に含まれるＸ相、Ｙ相、Ｚ相からなる三相の電機子巻線
としてのステータコイル１０と、回転子であるロータに
含まれる界磁巻線であるフィールドコイル１２と、ステ
ータコイル１０に誘起される三相交流電圧を全波整流す
る三相全波整流回路２とを備えている。ステータコイル
１０は、Ｘ相に対応した主巻線１０−ｘ１および補助巻
線１０−ｘ２と、Ｙ相に対応した主巻線１０−ｙ１およ
び補助巻線１０−ｙ２と、Ｚ相に対応した主巻線１０−
ｚ１および補助巻線１０−ｚ２とによって構成されてい
る。各主巻線１０−ｘ１、１０−ｙ１、１０−ｚ１の一
方端同士が共通に接続されてＹ結線が成されており、主
巻線１０−ｘ１の他方端が補助巻線１０−ｘ２の一方端
に、主巻線１０−ｙ１の他方端が補助巻線１０−ｙ２の
一方端に、主巻線１０−ｚ１の他方端が補助巻線１０−
ｚ２の一方端にそれぞれ接続されている。
に含まれるＸ相、Ｙ相、Ｚ相からなる三相の電機子巻線
としてのステータコイル１０と、回転子であるロータに
含まれる界磁巻線であるフィールドコイル１２と、ステ
ータコイル１０に誘起される三相交流電圧を全波整流す
る三相全波整流回路２とを備えている。ステータコイル
１０は、Ｘ相に対応した主巻線１０−ｘ１および補助巻
線１０−ｘ２と、Ｙ相に対応した主巻線１０−ｙ１およ
び補助巻線１０−ｙ２と、Ｚ相に対応した主巻線１０−
ｚ１および補助巻線１０−ｚ２とによって構成されてい
る。各主巻線１０−ｘ１、１０−ｙ１、１０−ｚ１の一
方端同士が共通に接続されてＹ結線が成されており、主
巻線１０−ｘ１の他方端が補助巻線１０−ｘ２の一方端
に、主巻線１０−ｙ１の他方端が補助巻線１０−ｙ２の
一方端に、主巻線１０−ｚ１の他方端が補助巻線１０−
ｚ２の一方端にそれぞれ接続されている。
【００１２】主巻線１０−ｘ１、１０−ｙ１、１０−ｚ
１の共通接点（中性点）を基準としたときに、主巻線１
０−ｘ１等の他方端の電位よりも補助巻線１０−ｘ２等
の他方端の電位の方が高くなるような向きに各補助巻線
１０−ｘ２等がステータコア（図示せず）に各主巻線１
０−ｘ１等とともに巻装されている。三相全波整流回路
２は、スイッチング手段およびスイッチング素子として
の６個のトランジスタ２０ａ〜２０ｆを備えており、こ
れらを三相ブリッジ接続した構成を有している。具体的
には、高電位側（正極側）の３個のトランジスタ２０
ａ、２０ｂ、２０ｃのそれぞれのエミッタがバッテリ５
の正極側端子に接続されている。バッテリ５の正極側端
子は、イグニッションスイッチ４を介して電気負荷６の
一方端に接続されている。トランジスタ２０ａ、２０
ｂ、２０ｃのそれぞれのコレクタがステータコイル１０
のＸ相、Ｙ相、Ｚ相の主巻線１０−ｘ１、１０−ｙ１、
１０−ｚ１の反中性点側の端部に接続されている。ま
た、低電位側（負極側）の３個のトランジスタ２０ｄ、
２０ｅ、２０ｆのそれぞれのコレクタがバッテリ５の負
極側端子および電気負荷６の他方端に共通に接続され、
トランジスタ２０ｄ、２０ｅ、２０ｆのそれぞれのエミ
ッタがステータコイル１０のＸ相、Ｙ相、Ｚ相の主巻線
１０−ｘ１、１０−ｙ１、１０−ｚ１の反中性点側の端
部に接続されている。
１の共通接点（中性点）を基準としたときに、主巻線１
０−ｘ１等の他方端の電位よりも補助巻線１０−ｘ２等
の他方端の電位の方が高くなるような向きに各補助巻線
１０−ｘ２等がステータコア（図示せず）に各主巻線１
０−ｘ１等とともに巻装されている。三相全波整流回路
２は、スイッチング手段およびスイッチング素子として
の６個のトランジスタ２０ａ〜２０ｆを備えており、こ
れらを三相ブリッジ接続した構成を有している。具体的
には、高電位側（正極側）の３個のトランジスタ２０
ａ、２０ｂ、２０ｃのそれぞれのエミッタがバッテリ５
の正極側端子に接続されている。バッテリ５の正極側端
子は、イグニッションスイッチ４を介して電気負荷６の
一方端に接続されている。トランジスタ２０ａ、２０
ｂ、２０ｃのそれぞれのコレクタがステータコイル１０
のＸ相、Ｙ相、Ｚ相の主巻線１０−ｘ１、１０−ｙ１、
１０−ｚ１の反中性点側の端部に接続されている。ま
た、低電位側（負極側）の３個のトランジスタ２０ｄ、
２０ｅ、２０ｆのそれぞれのコレクタがバッテリ５の負
極側端子および電気負荷６の他方端に共通に接続され、
トランジスタ２０ｄ、２０ｅ、２０ｆのそれぞれのエミ
ッタがステータコイル１０のＸ相、Ｙ相、Ｚ相の主巻線
１０−ｘ１、１０−ｙ１、１０−ｚ１の反中性点側の端
部に接続されている。
【００１３】レギュレータ３は、オルタネータ１に含ま
れるフィールドコイル１２に並列接続されるフライホイ
ールダイオード３０と、フィールドコイル１２に流れる
界磁電流を断続するスイッチングトランジスタ３２と、
このスイッチングトランジスタ３２のオンオフ状態（開
閉状態）と上述した三相全波整流回路２に含まれる６個
のトランジスタ２０ａ〜２０ｆのそれぞれのスイッチン
グのタイミングを制御するコントローラ３４とを備えて
いる。
れるフィールドコイル１２に並列接続されるフライホイ
ールダイオード３０と、フィールドコイル１２に流れる
界磁電流を断続するスイッチングトランジスタ３２と、
このスイッチングトランジスタ３２のオンオフ状態（開
閉状態）と上述した三相全波整流回路２に含まれる６個
のトランジスタ２０ａ〜２０ｆのそれぞれのスイッチン
グのタイミングを制御するコントローラ３４とを備えて
いる。
【００１４】図２は、レギュレータ３に含まれるコント
ローラ３４の詳細な構成を示す図である。同図に示すよ
うに、コントローラ３４は、タイミング処理部４０、低
電位側トランジスタ駆動部４２、高電位側トランジスタ
駆動部４４、発電制御部４６を含んで構成されている。
タイミング処理部４０は、オルタネータ１に含まれるス
テータコイル１０のＸ相、Ｙ相、Ｚ相の主巻線１０−ｘ
１、１０−ｙ１、１０−ｚ１に現れるそれぞれの相電圧
Ｖｘ、Ｖｙ、Ｖｚに基づいて、三相全波整流回路２に含
まれる低電位側の３個のトランジスタ２０ｄ、２０ｅ、
２０ｆのそれぞれのオンオフ状態の切り替えタイミング
を設定する。低電位側トランジスタ駆動部４２は、タイ
ミング処理部４０によって設定された切り替えタイミン
グに応じて、低電位側トランジスタ２０ｄ、２０ｅ、２
０ｆのそれぞれに送るトランジスタ駆動信号Ｇｄ、Ｇ
ｅ、Ｇｆを生成する。高電位側トランジスタ駆動部４４
は、ステータコイル１０のＸ相、Ｙ相、Ｚ相の補助巻線
１０−ｘ２、１０−ｙ２、１０−ｚ２に誘起される電圧
に応じて、高電位側トランジスタ２０ａ、２０ｂ、２０
ｃのそれぞれに送るトランジスタ駆動信号Ｇａ、Ｇｂ、
Ｇｃを生成する。発電制御部４６は、スイッチングトラ
ンジスタ３２のオンオフ状態を制御することにより、オ
ルタネータ１の出力電圧（＋Ｂ端子に現れる電圧）が所
定値となるように制御する。
ローラ３４の詳細な構成を示す図である。同図に示すよ
うに、コントローラ３４は、タイミング処理部４０、低
電位側トランジスタ駆動部４２、高電位側トランジスタ
駆動部４４、発電制御部４６を含んで構成されている。
タイミング処理部４０は、オルタネータ１に含まれるス
テータコイル１０のＸ相、Ｙ相、Ｚ相の主巻線１０−ｘ
１、１０−ｙ１、１０−ｚ１に現れるそれぞれの相電圧
Ｖｘ、Ｖｙ、Ｖｚに基づいて、三相全波整流回路２に含
まれる低電位側の３個のトランジスタ２０ｄ、２０ｅ、
２０ｆのそれぞれのオンオフ状態の切り替えタイミング
を設定する。低電位側トランジスタ駆動部４２は、タイ
ミング処理部４０によって設定された切り替えタイミン
グに応じて、低電位側トランジスタ２０ｄ、２０ｅ、２
０ｆのそれぞれに送るトランジスタ駆動信号Ｇｄ、Ｇ
ｅ、Ｇｆを生成する。高電位側トランジスタ駆動部４４
は、ステータコイル１０のＸ相、Ｙ相、Ｚ相の補助巻線
１０−ｘ２、１０−ｙ２、１０−ｚ２に誘起される電圧
に応じて、高電位側トランジスタ２０ａ、２０ｂ、２０
ｃのそれぞれに送るトランジスタ駆動信号Ｇａ、Ｇｂ、
Ｇｃを生成する。発電制御部４６は、スイッチングトラ
ンジスタ３２のオンオフ状態を制御することにより、オ
ルタネータ１の出力電圧（＋Ｂ端子に現れる電圧）が所
定値となるように制御する。
【００１５】図３は、オルタネータ１のステータコイル
１０に誘起される各相の電圧と、これに対応するトラン
ジスタ２０ａ〜２０ｆのそれぞれの断続タイミングとの
関係を示す図である。図３に示すように、オルタネータ
１が発電状態にあるときに、ステータコイル１０のＸ相
の主巻線１０−ｘ１の反中性点側の端部には、オルタネ
ータ１の回転数に応じた所定周波数の正弦波交流電圧で
ある相電圧Ｖｘが発生する。また、ステータコイル１０
のＸ相の補助巻線１０−ｘ２の反中性点側の端部には、
この相電圧Ｖｘと同相であってこの相電圧Ｖｘよりも振
幅が大きな交流電圧Ｖｘ′が発生する。
１０に誘起される各相の電圧と、これに対応するトラン
ジスタ２０ａ〜２０ｆのそれぞれの断続タイミングとの
関係を示す図である。図３に示すように、オルタネータ
１が発電状態にあるときに、ステータコイル１０のＸ相
の主巻線１０−ｘ１の反中性点側の端部には、オルタネ
ータ１の回転数に応じた所定周波数の正弦波交流電圧で
ある相電圧Ｖｘが発生する。また、ステータコイル１０
のＸ相の補助巻線１０−ｘ２の反中性点側の端部には、
この相電圧Ｖｘと同相であってこの相電圧Ｖｘよりも振
幅が大きな交流電圧Ｖｘ′が発生する。
【００１６】同様に、ステータ１０のＹ相の主巻線１０
−ｙ１の反中性点側の端部には、上述した相電圧Ｖｘと
同じ振幅、同じ周波数を有し、位相が１２０°ずれた相
電圧Ｖｙが発生する。また、ステータコイル１０のＹ相
の補助巻線１０−ｙ２の反中性点側の端部には、この相
電圧Ｖｙと同相であってこの相電圧Ｖｙよりも振幅が大
きな交流電圧Ｖｙ′が発生する。
−ｙ１の反中性点側の端部には、上述した相電圧Ｖｘと
同じ振幅、同じ周波数を有し、位相が１２０°ずれた相
電圧Ｖｙが発生する。また、ステータコイル１０のＹ相
の補助巻線１０−ｙ２の反中性点側の端部には、この相
電圧Ｖｙと同相であってこの相電圧Ｖｙよりも振幅が大
きな交流電圧Ｖｙ′が発生する。
【００１７】ステータ１０のＺ相の主巻線１０−ｚ１の
反中性点側の端部には、上述した相電圧Ｖｙと同じ振
幅、同じ周波数を有し、位相が１２０°ずれた相電圧Ｖ
ｚが発生する。また、ステータコイル１０のＺ相の補助
巻線１０−ｚ２の反中性点側の端部には、この相電圧Ｖ
ｚと同相であってこの相電圧Ｖｚよりも振幅が大きな交
流電圧Ｖｚ′が発生する。
反中性点側の端部には、上述した相電圧Ｖｙと同じ振
幅、同じ周波数を有し、位相が１２０°ずれた相電圧Ｖ
ｚが発生する。また、ステータコイル１０のＺ相の補助
巻線１０−ｚ２の反中性点側の端部には、この相電圧Ｖ
ｚと同相であってこの相電圧Ｖｚよりも振幅が大きな交
流電圧Ｖｚ′が発生する。
【００１８】高電位側トランジスタ駆動部４４は、ステ
ータコイル１０のＸ相の主巻線１０−ｘ１に現れる相電
圧Ｖｘが所定の電圧ＶT 以上であるときに、トランジス
タ２０ａのエミッタ・コレクタ間をオン状態とするため
のトランジスタ駆動信号Ｇａを生成して、トランジスタ
２０ａのベースに入力する。同様に、高電位側トランジ
スタ駆動部４４は、ステータコイル１０のＹ相の主巻線
１０−ｙ１に現れる相電圧Ｖｙが所定の電圧ＶT 以上で
あるときに、トランジスタ２０ｂのエミッタ・コレクタ
間をオン状態とするためのトランジスタ駆動信号Ｇｂを
生成して、トランジスタ２０ｂのベースに入力するとと
もに、ステータコイル１０のＺ相の主巻線１０−ｚ１に
現れる相電圧Ｖｚが所定の電圧ＶT 以上であるときに、
トランジスタ２０ｃのエミッタ・コレクタ間をオン状態
とするためのトランジスタ駆動信号Ｇｃを生成して、ト
ランジスタ２０ｃのベースに入力する。
ータコイル１０のＸ相の主巻線１０−ｘ１に現れる相電
圧Ｖｘが所定の電圧ＶT 以上であるときに、トランジス
タ２０ａのエミッタ・コレクタ間をオン状態とするため
のトランジスタ駆動信号Ｇａを生成して、トランジスタ
２０ａのベースに入力する。同様に、高電位側トランジ
スタ駆動部４４は、ステータコイル１０のＹ相の主巻線
１０−ｙ１に現れる相電圧Ｖｙが所定の電圧ＶT 以上で
あるときに、トランジスタ２０ｂのエミッタ・コレクタ
間をオン状態とするためのトランジスタ駆動信号Ｇｂを
生成して、トランジスタ２０ｂのベースに入力するとと
もに、ステータコイル１０のＺ相の主巻線１０−ｚ１に
現れる相電圧Ｖｚが所定の電圧ＶT 以上であるときに、
トランジスタ２０ｃのエミッタ・コレクタ間をオン状態
とするためのトランジスタ駆動信号Ｇｃを生成して、ト
ランジスタ２０ｃのベースに入力する。
【００１９】ところで、トランジスタ２０ａのエミッタ
・コレクタ間をオン状態にするには、ベースの電位をコ
レクタの電位よりも高くする必要がある。通常、このト
ラジスタ２０ａのエミッタ・コレクタ間をオン状態にす
る場合とは、ステータコイル１０のＸ相の相電圧Ｖｘが
バッテリ５の端子間電圧よりも高く、トランジスタ２０
ａを介してステータコイル１０のＸ相からバッテリ５の
正極側端子に電流が流れる場合である。したがって、ト
ランジスタ２０ａのコレクタ電位より高い電位のトラン
ジスタ駆動信号Ｇａを生成するには、オルタネータ１の
出力電圧を昇圧する特別の電源回路が必要になる。とこ
ろが、本実施形態のオルタネータ１のステータコイル１
０は、Ｘ相の主巻線１０−ｘ１の他に補助巻線１０−ｘ
２を有しており、この補助巻線１０−ｘ２の反中性点側
の端部の電位が主巻線１０−ｘ１の反中性点側の端部の
電位よりも高くなるため、主巻線１０−ｘ１に接続され
たトランジスタ２０ａのコレクタの電位よりも高い電位
を有するトランジスタ駆動信号Ｇａを容易に生成するこ
とができる。
・コレクタ間をオン状態にするには、ベースの電位をコ
レクタの電位よりも高くする必要がある。通常、このト
ラジスタ２０ａのエミッタ・コレクタ間をオン状態にす
る場合とは、ステータコイル１０のＸ相の相電圧Ｖｘが
バッテリ５の端子間電圧よりも高く、トランジスタ２０
ａを介してステータコイル１０のＸ相からバッテリ５の
正極側端子に電流が流れる場合である。したがって、ト
ランジスタ２０ａのコレクタ電位より高い電位のトラン
ジスタ駆動信号Ｇａを生成するには、オルタネータ１の
出力電圧を昇圧する特別の電源回路が必要になる。とこ
ろが、本実施形態のオルタネータ１のステータコイル１
０は、Ｘ相の主巻線１０−ｘ１の他に補助巻線１０−ｘ
２を有しており、この補助巻線１０−ｘ２の反中性点側
の端部の電位が主巻線１０−ｘ１の反中性点側の端部の
電位よりも高くなるため、主巻線１０−ｘ１に接続され
たトランジスタ２０ａのコレクタの電位よりも高い電位
を有するトランジスタ駆動信号Ｇａを容易に生成するこ
とができる。
【００２０】例えば、高電位側トランジスタ駆動部４４
の構成としては、ステータコイル１０のＸ相の補助巻線
１０−ｘ２の反中性点側の端部から印加された電圧をそ
のままトランジスタ駆動信号Ｇａとして用いて、トラン
ジスタ２０ａのベースに入力する場合が考えられる。こ
の場合には、トランジスタ２０ａをオン状態に切り替え
たいタイミング（図３に示すｔ＝０）において、補助巻
線１０−ｘ２に現れる電圧Ｖｘ′と主巻線１０−ｘ１に
現れる電圧Ｖｘとの差ΔＶｘ（＝Ｖｘ′−Ｖｘ）が、ト
ランジスタ２０ａをオン状態にするために必要なベース
・コレクタ間の電圧に一致するように、補助巻線１０−
ｘ２の巻数を調整することが好ましい。このように、補
助巻線１０−ｘ２の電圧Ｖｘ′をトランジスタ駆動信号
Ｇａとして用いる場合には、高電位側トランジスタ駆動
部４４の構成を最も簡略化することができる。
の構成としては、ステータコイル１０のＸ相の補助巻線
１０−ｘ２の反中性点側の端部から印加された電圧をそ
のままトランジスタ駆動信号Ｇａとして用いて、トラン
ジスタ２０ａのベースに入力する場合が考えられる。こ
の場合には、トランジスタ２０ａをオン状態に切り替え
たいタイミング（図３に示すｔ＝０）において、補助巻
線１０−ｘ２に現れる電圧Ｖｘ′と主巻線１０−ｘ１に
現れる電圧Ｖｘとの差ΔＶｘ（＝Ｖｘ′−Ｖｘ）が、ト
ランジスタ２０ａをオン状態にするために必要なベース
・コレクタ間の電圧に一致するように、補助巻線１０−
ｘ２の巻数を調整することが好ましい。このように、補
助巻線１０−ｘ２の電圧Ｖｘ′をトランジスタ駆動信号
Ｇａとして用いる場合には、高電位側トランジスタ駆動
部４４の構成を最も簡略化することができる。
【００２１】また、高電位側トランジスタ駆動部４４の
他の構成としては、ツェナーダイオード等を用いること
により、主巻線１０−ｘ１に現れる電圧Ｖｘよりも所定
値だけ高い電圧を生成し、これをトランジスタ駆動信号
Ｇａ用の電源として用いる場合が考えられる。この場合
には、別にトランジスタ２０ａの断続状態を設定するタ
イミング信号を生成する必要があり、このタイミング信
号に同期させて、高電位側トランジスタ駆動部４４で生
成した高電位のトランジスタ駆動信号Ｇａがトランジス
タ２０ａに送られる。
他の構成としては、ツェナーダイオード等を用いること
により、主巻線１０−ｘ１に現れる電圧Ｖｘよりも所定
値だけ高い電圧を生成し、これをトランジスタ駆動信号
Ｇａ用の電源として用いる場合が考えられる。この場合
には、別にトランジスタ２０ａの断続状態を設定するタ
イミング信号を生成する必要があり、このタイミング信
号に同期させて、高電位側トランジスタ駆動部４４で生
成した高電位のトランジスタ駆動信号Ｇａがトランジス
タ２０ａに送られる。
【００２２】なお、他の高電位側のトランジスタ２０
ｂ、２０ｃに対応したトランジスタ駆動信号Ｇｂ、Ｇｃ
についても同様であり、高電位側トランジスタ駆動部４
４を備えることにより、ステータコイル１０のＹ相、Ｚ
相の補助巻線１０−ｙ２、１０−ｚ２に現れる電圧Ｖ
ｙ、Ｖｚに基づいて、それぞれのコレクタ電位よりも高
電位を有するトランジスタ駆動信号Ｇｂ、Ｇｃを簡単に
生成することができる。
ｂ、２０ｃに対応したトランジスタ駆動信号Ｇｂ、Ｇｃ
についても同様であり、高電位側トランジスタ駆動部４
４を備えることにより、ステータコイル１０のＹ相、Ｚ
相の補助巻線１０−ｙ２、１０−ｚ２に現れる電圧Ｖ
ｙ、Ｖｚに基づいて、それぞれのコレクタ電位よりも高
電位を有するトランジスタ駆動信号Ｇｂ、Ｇｃを簡単に
生成することができる。
【００２３】このように、本実施形態の発電制御装置
は、オルタネータ１のステータコイル１０として主巻線
１０−ｘ１、１０−ｙ１、１０−ｚ１の他に補助巻線１
０−ｘ２、１０−ｙ２、１０−ｚ２を有しており、三相
全波整流回路２が接続された主巻線１０−ｘ１等の相電
圧Ｖｘ、Ｖｙ、Ｖｚよりも高い電圧（電位）Ｖｘ′、Ｖ
ｙ′、Ｖｚ′が発生されるため、レギュレータ３内の高
電位側トランジスタ駆動部４４では、これらの電圧を用
いて高電位側のトランジスタ２０ａ、２０ｂ、２０ｃの
コレクタよりも高電位のトランジスタ駆動信号Ｇａ、Ｇ
ｂ、Ｇｃを容易に生成することができる。したがって、
オルタネータ１の出力電圧を昇圧するような特別な電源
回路等が不要になり、レギュレータ３やその他の外部装
置の回路構成の簡略化が可能になる。
は、オルタネータ１のステータコイル１０として主巻線
１０−ｘ１、１０−ｙ１、１０−ｚ１の他に補助巻線１
０−ｘ２、１０−ｙ２、１０−ｚ２を有しており、三相
全波整流回路２が接続された主巻線１０−ｘ１等の相電
圧Ｖｘ、Ｖｙ、Ｖｚよりも高い電圧（電位）Ｖｘ′、Ｖ
ｙ′、Ｖｚ′が発生されるため、レギュレータ３内の高
電位側トランジスタ駆動部４４では、これらの電圧を用
いて高電位側のトランジスタ２０ａ、２０ｂ、２０ｃの
コレクタよりも高電位のトランジスタ駆動信号Ｇａ、Ｇ
ｂ、Ｇｃを容易に生成することができる。したがって、
オルタネータ１の出力電圧を昇圧するような特別な電源
回路等が不要になり、レギュレータ３やその他の外部装
置の回路構成の簡略化が可能になる。
【００２４】ところで、上述した実施形態では、三相全
波整流回路２内のスイッチング素子としてバイポーラ型
のトランジスタ２０ａ等を用いたが、三相全波整流回路
２における低消費電力化を図るためには、トランジスタ
２０ａ等を消費電力が少ないスイッチング素子に置き換
えることが好ましい。図４は、図１に示した本実施形態
の車両用発電装置の変形例の構成を示す図である。図４
に示す車両用発電装置は、図１に示した三相全波整流回
路２を三相全波整流回路７に置き換えた構成を有してい
る。この三相全波整流回路７は、スイッチング素子とし
てＳｉＣで形成されたＭＯＳＦＥＴ７０ａ〜７０ｆを備
えており、これらを三相ブリッジ接続した構成を有して
いる。例えば、各ＭＯＳＦＥＴ７０ａ〜７０ｆはＮチャ
ネルタイプであり、ソースからドレインに向かって電流
が流れる方向に寄生ダイオードが形成されている。高電
位側のＭＯＳＦＥＴ７０ａ、７０ｂ、７０ｃのソース・
ドレイン間をオン状態に制御するには、それぞれのゲー
トに入力するトランジスタ駆動信号Ｇａ、Ｇｂ、Ｇｃの
電位をソースの電位より高くする必要がある。このソー
ス電位とゲート電位の関係は、図１に示した高電位側の
トランジスタ２０ａ等のコレクタ電位とベース電位の関
係と同じである。
波整流回路２内のスイッチング素子としてバイポーラ型
のトランジスタ２０ａ等を用いたが、三相全波整流回路
２における低消費電力化を図るためには、トランジスタ
２０ａ等を消費電力が少ないスイッチング素子に置き換
えることが好ましい。図４は、図１に示した本実施形態
の車両用発電装置の変形例の構成を示す図である。図４
に示す車両用発電装置は、図１に示した三相全波整流回
路２を三相全波整流回路７に置き換えた構成を有してい
る。この三相全波整流回路７は、スイッチング素子とし
てＳｉＣで形成されたＭＯＳＦＥＴ７０ａ〜７０ｆを備
えており、これらを三相ブリッジ接続した構成を有して
いる。例えば、各ＭＯＳＦＥＴ７０ａ〜７０ｆはＮチャ
ネルタイプであり、ソースからドレインに向かって電流
が流れる方向に寄生ダイオードが形成されている。高電
位側のＭＯＳＦＥＴ７０ａ、７０ｂ、７０ｃのソース・
ドレイン間をオン状態に制御するには、それぞれのゲー
トに入力するトランジスタ駆動信号Ｇａ、Ｇｂ、Ｇｃの
電位をソースの電位より高くする必要がある。このソー
ス電位とゲート電位の関係は、図１に示した高電位側の
トランジスタ２０ａ等のコレクタ電位とベース電位の関
係と同じである。
【００２５】上述したように、ステータコイル１０は、
主巻線１０−ｘ１、１０−ｙ１、１０−ｚ１の他に補助
巻線１０−ｘ２、１０−ｙ２、１０−ｚ２を有してお
り、三相全波整流回路７が接続された主巻線１０−ｘ１
等の相電圧Ｖｘ、Ｖｙ、Ｖｚよりも高い電圧（電位）Ｖ
ｘ′、Ｖｙ′、Ｖｚ′が発生されるため、レギュレータ
３内の高電位側トランジスタ駆動部４４では、これらの
電圧を用いて高電位側のトランジスタ７０ａ、７０ｂ、
７０ｃのソースよりも高電位のトランジスタ駆動信号Ｇ
ａ、Ｇｂ、Ｇｃを容易に生成することができる。
主巻線１０−ｘ１、１０−ｙ１、１０−ｚ１の他に補助
巻線１０−ｘ２、１０−ｙ２、１０−ｚ２を有してお
り、三相全波整流回路７が接続された主巻線１０−ｘ１
等の相電圧Ｖｘ、Ｖｙ、Ｖｚよりも高い電圧（電位）Ｖ
ｘ′、Ｖｙ′、Ｖｚ′が発生されるため、レギュレータ
３内の高電位側トランジスタ駆動部４４では、これらの
電圧を用いて高電位側のトランジスタ７０ａ、７０ｂ、
７０ｃのソースよりも高電位のトランジスタ駆動信号Ｇ
ａ、Ｇｂ、Ｇｃを容易に生成することができる。
【００２６】また、三相全波整流回路７を構成するＭＯ
ＳＦＥＴ７０ａ〜７０ｆとして、超低オン抵抗のＭＯＳ
ＦＥＴを用いた場合には、三相全波整流回路７における
消費電力、すなわち整流損を低減することができる。例
えば、出力電流が５０Ａのオルタネータを考えると、順
方向電圧が０．７Ｖのダイオードを用いた従来の三相全
波整流回路では、約７０Ｗ（＝０．７×２×５０）の整
流損が生じる。これに対し、オン抵抗が７ｍΩの超低オ
ン抵抗ＭＯＳＦＥＴを用いた三相全波整流回路７では、
整流損が約３５Ｗ（＝０．００７×２×５０2 ）となっ
て、半分程度に低減される。このため、三相全波整流回
路７の放熱フィン（図示せず）の小型・軽量化等の２次
的な効果も期待できる。
ＳＦＥＴ７０ａ〜７０ｆとして、超低オン抵抗のＭＯＳ
ＦＥＴを用いた場合には、三相全波整流回路７における
消費電力、すなわち整流損を低減することができる。例
えば、出力電流が５０Ａのオルタネータを考えると、順
方向電圧が０．７Ｖのダイオードを用いた従来の三相全
波整流回路では、約７０Ｗ（＝０．７×２×５０）の整
流損が生じる。これに対し、オン抵抗が７ｍΩの超低オ
ン抵抗ＭＯＳＦＥＴを用いた三相全波整流回路７では、
整流損が約３５Ｗ（＝０．００７×２×５０2 ）となっ
て、半分程度に低減される。このため、三相全波整流回
路７の放熱フィン（図示せず）の小型・軽量化等の２次
的な効果も期待できる。
【図１】本発明を適用した一実施形態の車両用発電装置
の詳細構成を示す図である。
の詳細構成を示す図である。
【図２】レギュレータに含まれるコントローラの詳細な
構成を示す図である。
構成を示す図である。
【図３】オルタネータのステータコイルに誘起される各
相の電圧と、これに対応するトランジスタのそれぞれの
断続タイミングとの関係を示す図である。
相の電圧と、これに対応するトランジスタのそれぞれの
断続タイミングとの関係を示す図である。
【図４】図１に示した本実施形態の車両用発電装置の変
形例の構成を示す図である。
形例の構成を示す図である。
１ オルタネータ（車両用交流発電機） ２ 三相全波整流回路 ３ レギュレータ（発電制御装置） １０ ステータコイル １０−ｘ１、１０−ｙ１、１０−ｚ１ 主巻線 １０−ｘ２、１０−ｙ２、１０−ｚ２ 補助巻線 １２ フィールドコイル ２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆ ト
ランジスタ ３４ コントローラ ４４ 高電位側トランジスタ駆動部
ランジスタ ３４ コントローラ ４４ 高電位側トランジスタ駆動部
Claims (4)
- 【請求項１】 出力電圧が誘起される主巻線とこの主巻
線よりも高い電圧が誘起される補助巻線とを有する電機
子巻線と、スイッチング手段を所定のタイミングで開閉
することにより前記主巻線に誘起される交流電圧を整流
して直流電圧に変換する交直電力変換手段とを有する車
両用交流発電機と、 前記補助巻線に誘起された電圧に基づいて、前記スイッ
チング手段の開閉状態を設定する駆動信号を生成する発
電制御装置と、 を備えることを特徴とする車両用発電装置。 - 【請求項２】 請求項１において、 前記交直電力変換手段は、前記電機子巻線の各相に接続
された高電位側の複数の前記スイッチング手段と低電位
側の複数の前記スイッチング手段とを含むブリッジ回路
であり、 前記発電制御装置は、前記高電位側のスイッチング手段
に対して、前記補助巻線に誘起された電圧に基づいて生
成される前記駆動信号を送ることを特徴とする車両用発
電装置。 - 【請求項３】 請求項２において、 前記発電制御装置は、前記補助巻線に誘起された電圧を
前記高電位側のスイッチング手段に対応した前記駆動信
号として用いることを特徴とする車両用発電装置。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかにおいて、 前記スイッチング手段は、トランジスタによって構成さ
れるスイッチング素子であり、前記スイッチング素子の
一方端の電位よりも高い電位の前記駆動信号が入力され
たときにオン状態になることを特徴とする車両用発電装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5335498A JPH11252820A (ja) | 1998-03-05 | 1998-03-05 | 車両用発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5335498A JPH11252820A (ja) | 1998-03-05 | 1998-03-05 | 車両用発電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11252820A true JPH11252820A (ja) | 1999-09-17 |
Family
ID=12940468
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5335498A Pending JPH11252820A (ja) | 1998-03-05 | 1998-03-05 | 車両用発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11252820A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2941337A1 (fr) * | 2009-01-20 | 2010-07-23 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Alternateur. |
-
1998
- 1998-03-05 JP JP5335498A patent/JPH11252820A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2941337A1 (fr) * | 2009-01-20 | 2010-07-23 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Alternateur. |
| WO2010084256A1 (fr) * | 2009-01-20 | 2010-07-29 | Peugeot Citroën Automobiles SA | Alternateur |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6205035B1 (en) | Bidirectional DC/DC converter with a step-up mode in one direction and a step-down mode in the other direction | |
| JP5307814B2 (ja) | 電源装置 | |
| JP6057186B2 (ja) | バッテリ充電装置 | |
| US7227340B2 (en) | Alternator rectifier with coil-sensor controlled MOSFETs | |
| JP2006314154A (ja) | 電力変換器 | |
| US10978983B2 (en) | Rotary electric machine control device | |
| JPH118910A (ja) | ハイブリッド電気自動車の電源装置 | |
| US8497664B2 (en) | High efficiency multi-phase generator | |
| CN109792242B (zh) | 开关元件驱动电路 | |
| US20060279968A1 (en) | DC/AC converter circuit and DC/AC conversion method | |
| KR100426886B1 (ko) | 두 출력 전압을 가진 전압공급장치 | |
| US5808451A (en) | Power device for internal combustion engine | |
| US6195276B1 (en) | Controller for a Graetz switch bridge rectifier for an alternator | |
| JPH11252820A (ja) | 車両用発電装置 | |
| JP6638504B2 (ja) | インバータ駆動装置 | |
| JP3419082B2 (ja) | 直交変換装置 | |
| JP7426397B2 (ja) | パワー半導体スイッチの駆動回路に電圧を供給するためのパワーエレクトロニクスデバイスおよび方法 | |
| JP4459532B2 (ja) | モータ制御装置 | |
| JP2001309670A (ja) | インバータ装置の駆動回路 | |
| JPH0833227A (ja) | 内燃機関用電源装置 | |
| JPH08149896A (ja) | 直流発電装置 | |
| KR20160127441A (ko) | Ｍｏｓｆｅｔ을 이용한 정류 장치 | |
| JP2004112903A (ja) | モータ回路およびモータ制御方法 | |
| KR20020054755A (ko) | 전기 자동차 배터리의 충전 회로 | |
| JPH10248172A (ja) | 電池駆動モータシステム |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20040519 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20040902 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040907 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20050111 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |