KR0125278Y1

KR0125278Y1 - 차량의 교류발전기용 전압조정장치

Info

Publication number: KR0125278Y1
Application number: KR2019950040652U
Authority: KR
Inventors: 홍성남
Original assignee: 정몽원; 만도기계주식회사
Priority date: 1995-12-13
Filing date: 1995-12-13
Publication date: 1999-05-15
Also published as: KR970047518U

Abstract

본 고안은 차량의 교류발전기용 전압조정장치에 관한 것이다. 본 고안은 소정 패턴의 배선층(14),(15)이 적층된 하이브리드 기판(10'), 하이브리드 기판(10')상에 탑재되며 배선층(14),(15)을 경유하여 외부회로와 연결되는 파워트랜지스터모듈(11)을 구비하고, 파워트랜지스터모듈(11)의 스위칭동작에 의해 계자권선(1)에 흐르는 전류를 단속하여 발전기의 출력을 조정할 수 있도록 된 차량의 교류발전기용 전압조정장치에 있어서, 배선층(14),(15)상에 추가의 도체패턴층(16),(17)을 각각 적층하여 전기저항치를 감소시킨 것을 특징으로 한다. 본 고안에 따르면, 전압조정장치의 신뢰성 제고는 물론이고 발전기의 출력을 향상시키는 효과가 있다.

Description

차량의 교류발전기용 전압조정장치

제1도는 종래의 차량의 교류발전기용 전압조정장치의 전기배선도.

제2도는 본 고안이 적용되는 차량의 교류발전기용 전압조정장치의 회로도.

제3도는 본 고안의 차량의 교류발전기용 전압조정장치의 전기배선도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 계자권선 10 : 집적회로기판

11 : 파워TR모듈 12,13 : 전극패드

14,15 : 배선 16,17 : 도체패턴층

본 고안은 차량의 교류발전기용 전압조정장치에 관한 것으로, 특히 집적회로타입의 전압조정장치에 적용되는 배선패턴의 저항을 감소시킬 수 있도록 상기 배선상에 도체패턴층을 추가로 적층시킨 차량의 교류발전기용 전압조정장치에 관한 것이다.

자동차의 모든 전기 및 전자장치는 축전지의 저장전력 및 발전기의 발전전력을 공급받아 구동된다. 상기한 전력원중에서 발전기는 전파정류 삼상교류발전기로 이루어지며, 전기부하가 교류발전기의 발전량보다 많을 때에는 축전지에서 부족분을 공급하여 작동에 지장이 없도록 하고, 교류발전기의 발전량이 전기부하보다 많을 때에는 과잉분이 축전지에 충전된다. 한편, 출력전압은 교류발전기의 회전수, 부하전류 및 계자전류에 의하여 변동되는데, 상기한 인자중에서 교류발전기의 회전수와 부하전류는 제어할 수 없는 인자이므로 출력전압으로 피이드백하는 방식으로 계자전류를 증감시켜 일정한 전압값을 얻는 방법을 취하고 있다.

이러한 전압조정장치는 초기에는 릴레이를 사용하여 기계적인 방식으로 접점을 온 또는 오프시켜서 계자전류를 증감시켰으며, 작금에는 파워트랜지스터(이하, 파워 TR이라고 한다)를 사용하여 무접점의 전자적인 방식(회로소자가 단일의 패캐지에 집적화된 타입이 주로 사용되고 있다)에 의하여 계자전류를 증감시키고 있다.

제1도는 종래의 차량의 교류발전기용 전압조정장치의 전기배선도이다. 제1도에 도시한 바와 같이, 종래의 차량의 교류발전기용 전압조정장치의 전기배선은 집적회로기판(10)의 적소에 계자전류를 단/속제어하는 파워TR모듈(11)이 배치된다. 파워TR모듈(11)의 콜렉터단자는 배선층(14)을 경유하여 전극패드(12)에 연결된 후에 다시 상기 기판(10)의 외부의 계자권선(1)에 연결된다. 파워TR모듈(11)의 에미터단자는 역시 배선층(15)을 경유하여 전극패드(13)에 연결된후에 접지된다. 상기한 구성에서, 배선층(14,15)은 일반적으로 파라디움-실버로 양호하게 구현된다. 이러한 집적 회로타입의 전압조정장치에서는 파워TR모듈(11)의 콜렉터-에미터단자간의 포화전압(V_CE(SAT))이 제품의 신뢰성에 지대한 영한을 주기 때문에 설계시에 일정한 제한을 가하고 있다. 그런데, 종래에는 파워TR모듈의 콜렉터단자 및 에미터단자와 각 전극패드사이에 개재된 배선층의 저항열이 많기 때문에 상기 포화전압이 증가하게 되며, 나아가 발전기의 출력이 저하되는 문제점이 있었다. 상기한 문제를 해결하기 위하여 종래에는 상기 배선층의 길이를 단축시키는 반면에 넓이를 증가시키고 있지만 한정된 거리에 넓이만을 증가시키는 데는 한계가 있어서 원하는 수준만큼의 낮은 저항치를 얻지 못하는 문제점이 있었다.

본 고안은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 집적회로타입의 전압조정장치에 적용되는 배선패턴상에 도체패턴층을 추가로 적층시키는 것에 의하여 배선패턴의 저항을 감소시키므로써 전압조정장치의 신뢰성을 향상시키고 나아가 발전기의 출력을 향상시킬 수 있도록 한 차량의 교류발전기용 전압조정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 고안은 소정 패턴의 배선층이 적층된 하이브리드 기판, 상기 하이브리드 기판상에 탑재되며 상기 배선층을 경유하여 외부회로와 연결되는 파워트랜지스터모듈을 구비하고, 상기 파워트랜지스터모듈의 스위칭동작에 의해 계자권선에 흐르는 전류를 단속하여 발전기의 출력을 조정할 수 있도록 된 차량의 교류발전기용 전압조정장치에 있어서, 상기 배선층상에 추가의 도체패턴층을 적층하여 배선층의 전기저항을 감소시킨 것을 특징으로 한다.

이하에는 첨부한 도면을 참조하여 본 고안의 양호한 실시에에 대하여 상세하게 설명한다.

제2도는 본 고안이 적용되는 차량의 교류발전기용 전압조정장치의 전체회로도이다. 제2도에 도시한 바와 같이, 본 고안이 적용되는 전압조정장치는 차량의 초기시동시에는 축전지(23)에서 시동스위치(25) 및 경보램프(24)를 경유하여 계자권선(1)에 전류가 흐르고, 나아가 엔진이 회전함에 따라 전기자권선(21)과 정류기(22)에 의해 직류전압이 발전되기 시작한다. 이렇게 발전이 되는 도중에 발전전압이 축전지(23)의 전압보다 커지는 순간부터는 발전전압에 의한 전류가 보조 다이오드(36)를 경유하여 계자권선(1)에 흘러서 발전이 계속된다. 한편, 발전전압은 분압저항(37,38)에 의하여 분할되는데, 저항(38)의 양단에 인가되는 전압이 제너다이오드(39)의 제너전압보다 커지는 시점에서 제너다이오드(39) 및 구동 트랜지스터(30)가 도통되어 그 콜렉터 단자전압이 거의 0[V]가 된다. 이에 따라, 스위칭 트랜지스터(28)는 차단되고 계자권선(1)에는 전류가 흐르지 못하므로 발전전압이 감소하기 시작한다. 이렇게 발전전압이 감소하면 저항(38)에 의하여 분할되는 전압이 감소하게 되는데, 저항(38)의 양단에 인가된 전압이 제너전압 이하로 되는 시점에서 제너다이오드(39) 및 구동트랜지스터(30)가 차단된다. 이에 따라, 저항(31)을 통한 바이어스전류가 스위칭트랜지스터(28)의 베이스단자로 흘러서 스위칭 트랜지스터(28)는 도통되고 계자권선(1)에는 전류가 흘러서 발전전압이 다시 상승하게 된다. 이러한 동작을 반복함으로써 발전기의 발전전압이 일정하게 유지된다.

제3도는 본 고안의 차량의 교류발전기용 전압조정장치의 전기배선도이다. 제3도에 도시하 바와 같이, 본 고안에 따른 집적회로타입의 차량의 교류발전기용 전압조정장치는 하이브리드 집적회로기판(10')상에 파워TR모듈(11; 통상적으로 제2도에서 스위칭트랜지스터(28), 구동트랜지스터(30), 제너다이오드(39) 및 저항들(31,37,38)이 단일의 패키지에 함께 집적되어 이루어진다)의 콜렉터단자 및 에미터단자와 각각 연결되는 전극패드(12),(13)가 형성되어 있다. 상기 각각의 전극패드(12),(13)는 또한 집적회로기판(10')상에 정해진 패턴으로 적층된 배선층(14),(15)과 연결되는데, 상기 배선층(14),(15)은 각각 파워TR모듈(11)의 콜렉터단자 및 에미터단자에 각각 접속된다. 나아가, 상기 배선층(14),(15)상에는 배선층(14),(15)의 저항치를 감소시키기 위하여 도체패턴층(16),(17)이 각각 적층된다. 결과적으로, 상기 도체패턴층(16),(17)의 추가로 인하여 배선층(14),(15)의 유효단면적이 증가하기 때문에 이미 제조가 완료된 집적회로기판에서 기존의 배선층의 길이나 넓이를 변경시키는 것 없이도 저항치를 원하는 수준만큼 낮추는 것이 가능하다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안의 차량의 교류발전기용 전압조정장치에 따르면, 파워TR모듈을 전극패드와 연결하는 배선층상에 도체패턴층을 적층시키므로써 배선층의 전체적인 저항치를 낮추는 것이 가능하고, 이에 따라 전압조정장치의 신뢰성 제고는 물론이고 발전기의 출력을 향상시키는 효과가 있다.

Claims

소정 패턴의 배선층(14),(15)이 적층된 하이브리드 기판(10'), 상기 하이브리드 기판(10')상에 탑재되며 상기 배선층(14),(15)을 경유하여 외부회로와 연결되는 파워트랜지스터모듈(11)을 구비하고, 상기 파워트랜지스터모듈(11)의 스위칭동작에 의해 계자권선(1)에 흐르는 전류를 단속하여 발전기의 출력을 조정할 수 있도록 된 차량의 교류발전기용 전압조정장치에 있어서, 상기 배선층(14),(15)상에 추가의 도체패턴층(16),(17)을 각각 적층하여 전기저항치를 감소시킨 것을 특징으로 하는 차량의 교류발전기용 전압조정장치.