JPS61231830A - 車両の充電発電機用制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、車載バッテリを充電する発電機の発電電圧を
制御する充電発電機用制御装置に関する。

〔従来の技術〕

上記発電電圧制御装置の一例（従来例）を第４図に示す
。図において、１は車両用発電機をなす特に三相充電発
電機、２は三相全波整流ダイオード、３はバッテリ、４
は界磁巻線、５はレギュレータ、６はキースイッチであ
る。レギュレータ５は分圧抵抗５４，５５、定電圧ダイ
オード５６、駆動トランジスタ５３、抵抗５２、スイッ
チング手段を成す出力トランジスタ５１及びサージ吸収
用フライホイールダイオード５７からなる公知の電圧制
御回路と、過電圧保護用として定電圧ダイオード５９、
該定電圧ダイオード５９の導通に伴い溶断して出力トラ
ンジスタ５１を破壊から防止する溶断性導体６０を設け
である。尚、ダイオード５８はバッテリ３を誤って逆に
接続した場合に、前記バッテリ３とアース間に前記過電
圧保護回路を介して短絡経路が形成されるのを防ぐダイ
オードである。

上述した公知の電圧制御回路において、三相全波整流器
２の出力電圧の分圧電圧ＶＡが定電圧ダイオード５６よ
り低い場合には、駆動トランジスタ５３がＯＦＦとなっ
て出力トランジスタ５１をＯＮさせ、界磁巻線４には界
磁電流が流れる。発電機１が発電を開始して、分圧電圧
ＶＡが上昇し、定電圧ダイオード５６をＯＮさせ駆動ト
ランジスタ５３もＯＮとなると、出力トランジスタ５１
はＯＦＦとなり、以下上記動作を繰り返して発電電圧を
一定値に制御している。

ここで、バッテリ３がはずれたり、無負荷状態になった
り、又、何らかの影響を受けて発電機１の整流出力電圧
それ自体が異常に高い電圧となった場合や、電機子巻線
１ａからのサージ性の異常高電圧が発電機１の出力端子
（Ｖｃライン）に発生した場合に、過電圧保護用定電圧
ダイオード５９がＯＮして、バッテリ３とアース間に定
電圧ダイオード５９を介して過電流が流れ、この大電流
によって出力トランジスタ５１のエミッタ回路に配設さ
れた溶断性導体６０を溶断して出力トランジスタ５１の
破壊を防止するとともに、発電を停止して発電機１の異
常発電を防いでいる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記構成のレギュレータ５においては、
発電機ｌの出力側に発生する電機子巻線１ａからサージ
性異常電圧やバフテリ外れの時の電圧変動、及びノイズ
等によって、たとえそれら異常電圧が極めて短時間に印
加された場合であっても、上述した如（、過電圧保護回
路を介してバッテリ３から大電流が供給され、溶断性導
体６０を溶断して出力トランジスタ５１をＯＦＦして発
電機１の発電を停止させてしまい、ひとたび過電圧保護
回路が働けば、もはや発電機１０発電の復旧を不可能に
してしまう。加えて、過電圧保護定電圧ダイオード５９
に流れる電流それ自体を、溶−断性導体６０を溶断する
ための電流としているから、過電圧保護回路が動作する
過電圧レベルを任意に設定しようとして前記過電圧保護
定電圧ダイオード５９と直列に分圧抵抗を入れたりする
と、溶断電流それ自体が変化してしまい、結局、過電圧
保護回路が動作する過電圧レベルを任意に設定すること
は不可能になる。つまり、従来方法では、出力トランジ
スタ５１には全く影響のないような極めて短時間のノイ
ズ的なサージ電圧に対しても溶断性導体６０を溶断し発
電機１の復旧を困難にしてしまい、耐ノイズ性の点で好
ましくなく、かつ過電圧レベルを任意に設定できないと
いう不具合がある。

本発明はかかる問題点に鑑み、印加時間の極めて短いノ
イズ性のサージ電圧では溶断性導体を溶断することなく
、出力トランジスタの破壊につながるような異常高電圧
が比較的長く出力トランジスタに印加された場合にのみ
確実に溶断して発電機の発電を停止させ、かつ過電圧保
護回路の動作電圧を任意に設定できる車両の充電発電機
用制御装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

そのために本発明では、車両用発電機の発電電圧を制御
するために界磁電流を制御するスイッチング手段を備え
た前記車両の充電発電機用制御装置において、前記スイ
ッチング手段と直列に接続された溶断性導体と、前記発
電機の出力電圧の電圧レベルを検出する過電圧保護回路
とを具備し、かつ前記過電圧保護回路は、前記溶断性導
体に絶縁被膜を介して近接した発熱体と、該発熱体に接
続されたトランジスタと、該トランジスタのベース側に
接続された定電圧素子と、該定電圧素子に接続された電
圧調整抵抗とを具備して、該電圧調整抵抗により設定さ
れる任意の電圧レベルを前記発電機の前記出力電圧が超
えた場合に、前記発熱体に通電し、この発熱により前記
溶断性導体を溶断せしむるように構成したものである。

〔発明の効果〕

溶断性導体を、電流溶断型でなく、これに近接して配置
されている発熱体の発熱により溶断される傍熱型とした
ので、ノイズ性のサージ電圧の場合には、発熱体／絶縁
被膜／溶断性導体間の熱抵抗成分によって溶断性導体の
溶断は抑制される。

しかして、比較的時間の長い高電圧が発電機の出力端子
に発生した場合には、上述の発熱体／絶縁被膜／溶断性
導体間の熱抵抗によって発熱体の発生熱を効果的に溶断
性導体に伝えることができ、これを溶断せしめて、スイ
ッチング手段となるトランジスタの破壊を防止し、併せ
てバッテリの過電圧等を未然に防止することが可能とな
る。

又、この際、溶断性導体を溶断せしどる溶断電流は過電
圧検出用としての定電圧素子を流れる電流それ自体では
なく、トランジスタを介して増幅された溶断電流である
ので、定電圧素子を流れる電流に幅をもたせても安定し
て溶断電流を供給することが可能となり、このことは過
電圧検出レベルを任意に設定しうるという優れた効果を
奏する。

〔実施例〕

第１図に、レギュレータ５を含む本発明の充電発電機用
制御装置の一実施例を示す。図において、発電機出力Ｖ
Ｇとアース間に過電圧保護回路７が接続しである。該過
電圧保護回路７は、その動作電圧レベルを任意に設定す
るための電圧調整抵抗６２　（可変抵抗器である必要は
ない）、該電圧調整抵抗６２と直列接続された定電圧素
子をなす例えば定電圧ダイオード６５と、該定電圧ダイ
オード６５に接続された抵抗６３と、該抵抗６３によっ
てエミッタ・ペースジャンクションが順バイアスされる
ように接続されたトランジスタ６１と、該トランジスタ
６１のコレクタ側と前記発電機出力ｖＧとの間に接続さ
れた発熱体をなす抵抗６４により構成される。よって前
記過電圧保護回路７の動作電流としては、前記トランジ
スタ６１をＯＮさせるに十分なペース電流であればよい
。又、本発明では溶断性導体６０を過電圧保護回路７の
発熱体６４０発熱により溶断させる傍熱型ヒユーズとし
て作用させるために、抵抗６４と溶断性導体６０とを極
めて接近した位置、例えば第２図及び第３図に示す如く
、セラミック厚膜基板６７上に発熱体をなす該抵抗６４
を印刷し、該抵抗を絶縁膜としてのガラス膜６８で被覆
し、その上に溶断性導体６０をなす例えば半田を配設し
た構造としである。６６は厚膜基板６７上に印刷された
印刷導体をなしている。

〔作用〕

溶断性導体６０は電流溶断型ではなく発熱体６４０発熱
による温度上昇をうけて溶断される傍熱型であるので、
発電機出力端子（Ｖ　Ｃライン）に、ノイズ性のサージ
電圧が印加されても発熱体６４と溶断性４体６０との間
の熱抵抗成分（サーマルインピーダンス）によって該溶
断性導体６０の温度上昇は抑制される。また、瞬間的な
サージ電圧ではな（、出力トランジスタ５１の破壊やバ
ッテリ３の過充電及び発電機１への悪影響となる時間の
長い高電圧が発電機出力端子（Ｖ　ａ　ライン）に現わ
れた場合には、発熱体６４と溶断性導体６０とを絶縁せ
しめ、かつ熱伝達率が比較的良好な絶縁膜を成すガラス
被膜６５を介して発熱体６４の発熱を溶断性導体６０に
効果的に熱伝導することができ該溶断性導体６０を溶断
せしむることが可能である。溶断性導体６０は厚膜基板
上の他の導体部と同じ半田でも問題ないが、より確実に
は前記他の導体部を高温半田で予め半田ディツプしてお
き、その後、低温半田で溶断性導体６０を半田ディツプ
すればよい。また、溶断性導体６０を溶断するための発
熱体６４の電流源は高電圧となっている発電機出力端子
（ＶＣライン）であるが、これを駆動せしむるのはトラ
ンジスタ６１のペースに供給されるベース電流であるの
で、このベース電流に多少の幅をもたせても溶断電流に
はさはど影響はない。換言すれば、発電機出力端子（■
６ライン）の電圧検出レベルを任意に設定するために電
圧調整抵抗６２を可変させても溶断性導体６０の溶断を
安定して行なえることになる。又、レギュレータ５部を
厚膜のハイブリッドＩＣとし、電圧調整抵抗６２を印刷
抵抗体とすればトリミングにより抵抗値調整が簡単にで
き、わざわざディスクリート抵抗素子を検出電圧レベル
に応じて設けなくてもよい。

かくの如き実施例の傍熱型の溶断性導体を含む過電圧保
護回路を設けた充電発電機用制御装置は、耐電圧ノイズ
性に優れる上に、過電圧検出レベルを任意に設定でき、
ＩＣ化に適したものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の充電発電機用制御装置の一実施例を示
す全体回路図、第２図は前記一実施例において採用した
傍熱型の溶断性導体部の構造を示す模式平面図、第３図
は第２図の矢視ｍ−ｍ断面図、第４図は充電発電機用制
御回路の従来例を示す全体回路図である。 １・・・車両用発電機、５１・・・スイッチング手段を
なす出力トランジスタ、５・・・レギュレータ、７・・
・過電圧保護回路、６０・・・溶断性導体をなすヒユー
ズ、６４・・・発熱体たる厚膜抵抗、６５・・・絶縁膜
をなすガラス被膜、６１・・・トランジスタ、６２・・
・電圧調整抵抗２６５・・・定電圧素子、■、・・・発
電機出力電圧。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）車両用発電機の発電電圧を制御する制御装置であ
   って、前記発電機の界磁電流を制御するスイッチング手
   段を具備する充電発電機用制御装置において、前記スイ
   ッチング手段に直列に接続された溶断性導体と、前記車
   両用発電機の発電電圧の過電圧を検出する過電圧保護回
   路とを具備し、かつ該過電圧保護回路は前記溶断性導体
   に絶縁膜を介して極めて接近して配置された発熱体と、
   該発熱体に接続されたトランジスタと、該トランジスタ
   のベース側に接続された定電圧素子と、該定電圧素子に
   接続された電圧調整抵抗とを具備して、該電圧調整抵抗
   により設定された任意の電圧レベルを前記発電電圧が超
   えた場合に、前記発熱体に通電し、該発熱体の発熱によ
   り前記溶断性導体を溶断せしめることを特徴とする車両
   の充電発電機用制御装置。
2. （２）前記溶断性導体が半田であることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の車両の充電発電機用制御装置
   。