KR0143199B1 - Voltage regulator for vehicle with over charge protecting function - Google Patents

Voltage regulator for vehicle with over charge protecting function

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KR0143199B1
KR0143199B1 KR1019940031982A KR19940031982A KR0143199B1 KR 0143199 B1 KR0143199 B1 KR 0143199B1 KR 1019940031982 A KR1019940031982 A KR 1019940031982A KR 19940031982 A KR19940031982 A KR 19940031982A KR 0143199 B1 KR0143199 B1 KR 0143199B1
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Abstract

본 발명은 쇼트 등으로 인하여 전압조정기의 동작이 제대로 수행되지 않을 경우에 발생되는 발전기의 과충전현상을 방지하여 각종 전장품의 손상을 미연에 막을 수 있도록 한 과충전방지기능을 갖춘 차량의 전압조정기를 제공하기 위한 것이다.The present invention provides a voltage regulator of a vehicle with an overcharge protection function to prevent overcharge of the generator generated when the operation of the voltage regulator is not performed properly due to a short, so as to prevent damage to various electrical appliances in advance. It is for.

이를 위해 본 발명은, 배터리(6)로부터의 전압(B+)을 소정의 조정전압(Vr)과 비교하는 비교기(7)와, 상기 비교기(7)에서 출력되는 결과치에 따라 온/오프스위칭되면서 발전기내의 계자코일(1)에 흐르는 전류를 단속하는 스위칭소자(8)를 갖추어 발전기의 출력전압을 일정하게 조정해 주는 전압조정기에 있어서, 상기 배터리(6)와 상기 계자코일(1)의 사이에 설치되어 상기 스위칭소자(8)가 쇼트된 상태에서 상기 배터리(6)로부터 과전압이 방전되면 그 배터리(6)로부터의 전압이 상기 계자코일(1)로 공급되는 것을 차단하는 과충전방지수단(10)을 추가로 구비하여 구성되고, 상기 과충전방지수단(10)은 상기 배터리(6)로부터의 전압(B+)을 소정의 조정전압(Vh)과 비교하는 제2비교기(11)와, 상기 제2비교기(11)로부터의 결과신호 및 상기 제2비교기(11)에서 출력되는 초기의 과충전상태신호를 기초로 과충전방지동작이 수행됨에 따라 계속적으로 과충전방지동작이 수행되도록 하는 신호를 입력받아 논리처리하는 논리회로(12), 상기 논리회로(12)에서의 논리치에 따라 온/오프스위칭동작하는 스위칭트랜지스터(13), 상기 스위칭트랜지스터(13)가 온됨에 따라 동작하여 상기 계자코일(1)의 전류를 차단시키는 차단소자(RL) 및, 상기 차단소자(RL)의 전류차단동작이 계속적으로 유지될 수 있도록 하는 차단동작유지신호를 상기 논리회로(12)로 인가하는 차단동작 유지신호 발생 소자(14)로 구성된 것이다.To this end, the present invention provides a comparator 7 which compares the voltage B + from the battery 6 with a predetermined adjustment voltage Vr, and the generator while being on / off switched according to the result value output from the comparator 7. A voltage regulator having a switching element 8 for intermittently flowing a current flowing through the field coil 1 within the field coil 1 to regulate the output voltage of the generator, which is provided between the battery 6 and the field coil 1. When the overvoltage is discharged from the battery 6 while the switching device 8 is shorted, the overcharge preventing means 10 for preventing the voltage from the battery 6 from being supplied to the field coil 1 is provided. In addition, the overcharge preventing means 10 includes a second comparator 11 for comparing the voltage B + from the battery 6 with a predetermined adjustment voltage Vh, and the second comparator ( The result signal from 11) and the initial output from the second comparator 11 A logic circuit 12 which receives and logics a signal for continuously performing an overcharge prevention operation as the overcharge prevention operation is performed based on the overcharge state signal, and on / off according to the logic value in the logic circuit 12. The switching transistor 13 which operates switching, the blocking element RL which operates as the switching transistor 13 is turned on to cut off the current of the field coil 1, and the current blocking operation of the blocking element RL And a blocking operation holding signal generating element 14 which applies a blocking operation holding signal to the logic circuit 12 to be continuously maintained.

Description

과충전방지기능을 갖춘 차량의 전압조정기Voltage regulator of vehicle with overcharge protection

제1도는 일반적인 발전기의 일예에 따른 구성도.1 is a configuration diagram according to an example of a general generator.

제2도(a) 내지 (d)는 제1도에 도시된 발전기의 동작원리를 설명하는 도면.2 (a) to (d) are diagrams for explaining the principle of operation of the generator shown in FIG.

제3도는 제1도에 도시된 정류자의 회전에 따른 발생전압의 크기를 설명하는 신호파형도.3 is a signal waveform diagram illustrating the magnitude of the generated voltage according to the rotation of the commutator shown in FIG.

제4도는 일반적인 전압조정기의 회로도.4 is a circuit diagram of a general voltage regulator.

제5도는 본 발명의 일실시예에 따른 과충전방지기능을 갖춘 차량의 전압조정기의 회로도이다.5 is a circuit diagram of a voltage regulator of a vehicle having an overcharge preventing function according to an embodiment of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 계자코일 2 : 계자철심1: Field coil 2: Field iron core

3 : 전기자코일 4 : 정류자3: armature coil 4: commutator

5,5a,5b : 브러시 6 : 배터리5,5a, 5b: brush 6: battery

7 : 비교기 8 : 스위칭소자7: comparator 8: switching element

9 : 전기부하 10 : 과충전방지수단9: electric load 10: overcharge prevention means

11 : 제2 비교기 12 : 논리회로11 second comparator 12 logic circuit

13 : 스위칭 트랜지스터 14 : 차단동작 유지신호 발생 소자13: Switching transistor 14: Cutoff operation holding signal generating element

RL : 차단소자(릴레이)RL: Blocking element (relay)

본 발명은 과충전방지기능을 갖춘 차량의 전압조정기에 관한 것으로, 특히 전압조정기(Voltage Regulator)가 제기능을 못함으로 인해 발전기에 과도한 전압이 충전되는 현상을 방지하도록 된 과충전방지기능을 갖춘 차량의 전압조정기에 관한 것이다.The present invention relates to a voltage regulator of a vehicle having an overcharge protection function, and in particular, a voltage of a vehicle having an overcharge protection function to prevent a phenomenon in which excessive voltage is charged to a generator due to a voltage regulator not functioning. It is about a regulator.

현재, 차량에 장착되는 일반적인 발전기는 제1도에 도시된 바와 같이, 계자철심(Pole Core ; 2)에 감겨져 전기자(도시되지 않음)에서 유도된 전류가 흐르게 되면 계자철심(2)을 자화시켜 자계를 만드는 계자코일(Field Coil ; 1)과, 자계의 속을 회전하면서 그의 자속을 쇄교하여 전압을 유기시키는 전기자코일(Armature Coil ; 3), 그 전기자코일(3)에서 발생된 교류전압을 직류전압으로 정류하는 정류자(Commutator Bar ; 4) 및, 그 정류자(4)와 경사지게 설치되어 전기자에서 발생된 전류를 외부로 보내는 역할을 하는 브러시(Brush ; 5)로 구성된다.At present, a general generator mounted on a vehicle is magnetized to the magnetic field core 2 when the current induced by an armature (not shown) flows around the core core 2 as shown in FIG. 1. Field coil (1) to make a coil, an armature coil (3) to induce voltage by rotating the magnetic flux while rotating the inside of the magnetic field (AC), and the alternating voltage generated from the armature coil (3) It is composed of a commutator (Commutator Bar) 4, and a brush (Brush) (5) installed to be inclined with the commutator (4) to serve to send the current generated in the armature to the outside.

상기 제1도에서 예로 든 구성은 일반적인 직류발전기에 대한 구성으로서, 그에 대한 동작원리는 다음과 같다.The configuration illustrated in FIG. 1 is a configuration of a general DC generator, and an operation principle thereof is as follows.

일단, 제2도(a)에 도시된 바와 같이 계자철심(2) N, S간에 직사각 형태의 전기자코일(3) a,b,c,d를 놓고, 그 단자 b,c를 상호 절연된 도체편인 정류자(4)로 조립되어 있는 장치에 접속시켜 놓은 상태에서 외력을 가해 축 OO'을 중심으로 회전시키게 되면 전기자코일(3) a,b 및 c,d는 자속을 쇄교하여 전자유도작용에 의한 전압을 발생시키게 된다.First, as shown in FIG. 2 (a), a rectangular armature coil 3 a, b, c, d is placed between the field cores N and S, and the terminals b and c are insulated from each other. When it is rotated around the axis OO 'with an external force applied in a state where it is connected to a device assembled with a commutator commutator 4, the armature coils 3, a, b, and c, d intersect magnetic fluxes, To generate a voltage.

상기한 발생전압의 방향은 플레밍의 오른손법칙을 따르며, 그 크기는 자속을 직각으로 자르는 비율에 비례하므로 제2도(a)에 도시된 현재의 전기자코일(3)의 위치가 제2도(b)에 도시된 바와 같은 위치에 이를 때까지는 제3도에 나타낸 바와 같이 점차적으로 커지게 되고, 제2도(b)에 도시된 위치가 가장 크고 제2도(c)에 도시된 위치에 가까워짐에 따라 점차적으로 작아져서 제2도(c)에 도시된 바와 같은 위치에서는 제3도에 도시한 바와 같이 제로(0)가 된다. 그리고, 이 전압은 정류자(4)를 지나서 이것에 접촉하고 있는 브러시(5)사이에 나타난다. 따라서, 발전기에서 외부로 가는 방향이 정방향일 경우에는 상기 브러시(5)의 극성은 5a가 (+)로, 5b가 (-)로 된다.The direction of the generated voltage follows Fleming's right-hand law, and its magnitude is proportional to the ratio of cutting the magnetic flux at right angles, so the position of the current armature coil 3 shown in FIG. Until it reaches a position as shown in Fig. 3, it gradually increases as shown in Fig. 3, and the position shown in Fig. 2 (b) is the largest and closest to the position shown in Fig. 2 (c). Therefore, it gradually decreases and becomes zero (0) as shown in FIG. 3 at the position as shown in FIG. This voltage then passes between the commutator 4 and between the brushes 5 in contact with it. Therefore, when the direction from the generator to the outside is in the forward direction, the polarity of the brush 5 is 5a is (+), 5b is (-).

이 상태로 계속 회전을 하게 되면 발생하는 전압의 방향은 제2도(d)에 도시된 바와 같이 전기자코일(3) b에서 a로, 전기자코일(3) d로부터 c로 향하며, 제3도에 점선으로 나타낸 것과 같이 먼저와 반대가 되지만, 브러시(5)에 접촉하는 정류자(4)가 동시에 바뀌게 되므로 브러시(5)의 극성은 일정하며 브러시(5)사이의 전압은 제3도에 도시된 바와 같이 실선방향으로 정류되어 나타난다.If the rotation continues in this state, the direction of the generated voltage is directed from the armature coil 3 b to a and from the armature coil 3 d to c as shown in FIG. As shown by the dotted line, the reverse of the first, but since the commutator 4 in contact with the brush 5 is changed at the same time, the polarity of the brush 5 is constant and the voltage between the brushes 5 is shown in FIG. It appears as rectified in the solid line as well.

한편, 모든 차량에는 상술한 바와 같이 동작하는 발전기의 발생전압을 회전수의 변화에 관계없이 일정하게 유지하도록 조정하는 전압조정기(Voltage Regulator)가 내부에 설치된다.On the other hand, all the vehicles are provided with a voltage regulator (Voltage Regulator) for adjusting to maintain a constant voltage generated by the generator operating as described above regardless of the change in the number of revolutions.

상기한 일반적인 전압조정기는 제4도에 도시된 바와 같이, 배터리(6)로부터의 전압(B+)을 소정의 조정전압(Vr)과 비교하는 비교기(7)와, 그 비교기(7)에서 출력되는 결과치에 따라 온/오프 스위칭되면서 발전기내의 계자코일(1)에 흐르는 전류를 단속하는 예컨대 파워트랜지스터로 이루어진 스위칭 소자(8)로 구성된다.As shown in FIG. 4, the general voltage regulator is provided with a comparator 7 for comparing the voltage B + from the battery 6 with a predetermined adjustment voltage Vr, and is output from the comparator 7. It consists of a switching element 8 made of, for example, a power transistor, which switches on / off according to the result value and interrupts the current flowing in the field coil 1 in the generator.

상기한 구성의 일반적인 전압조정기에 따르면, 배터리(6)로부터의 전압(즉, 배터리충전전압 = 발전기출력전압; B+)이 조정전압(Vr)에 비해 낮을 경우에는 스위칭소자(8)는 온(ON)되어 계자코일(1)에 전류가 흐르게 되므로 발전기내에 충전되는 전압은 증가하게 되는 반면, 상기 배터리(6)로부터의 전압(B+)이 조정전압(Vr)에 비해 높을 경우에는 상기 스위칭소자(8)는 오프 (OFF)되어 계자코일(1)에 전류가 흐르지 않게 되므로 발전기내의 전압은 감소하게 된다.According to the general voltage regulator of the above-described configuration, when the voltage from the battery 6 (that is, the battery charge voltage = generator output voltage; B +) is lower than the adjustment voltage Vr, the switching element 8 is turned ON. As the current flows through the field coil 1, the voltage charged in the generator increases, whereas when the voltage B + from the battery 6 is higher than the regulated voltage Vr, the switching element 8 ) Is turned off so that no current flows in the field coil 1, so the voltage in the generator is reduced.

이와 같은 온/오프스위칭동작에 의해 전압조정기는 발전기전압을 조정 전압(Vr)에 맞도록 조정해 주게 되는데, 이 경우 스위칭소자(8)는 계속적으로 온/오프스위칭동작을 하면서 계자코일(1)에 흐르는 전류를 단속하기 때문에 과도한 열이 발생할 뿐만 아니라 발전기 또는 전기부하(9)에서 발생하는 각종 서지(Surge)성분에 의해 특성열화되는 경우가 허다하다. 이와 같이 스 위칭소자(8)가 특성열화되는 경우에는 대부분 쇼트(Short)현상이 나타나는 바, 스위칭소자(8)의 쇼트로 인해 계자코일(1)에 전류가 계속적으로 흐르게 되면 발전기에는 계속적으로 전압이 충전되므로, 배터리(6)를 손상시키게 될 뿐만 아니라 전기부하(9)에 막대한 손상을 입히게 되는 불상사가 발생된다.By the on / off switching operation, the voltage regulator adjusts the generator voltage to match the adjustment voltage Vr. In this case, the switching element 8 continuously performs the on / off switching operation. Since the current flowing in the intermittent current is not only excessive heat is generated, it is often deteriorated by various surge components generated by the generator or the electric load 9. When the switching element 8 is deteriorated in this manner, a short phenomenon occurs in most cases. When the current flows continuously in the field coil 1 due to the short circuit of the switching element 8, the generator continuously receives a voltage. Because of this charge, not only will the battery 6 be damaged, but there is also an injuries that cause enormous damage to the electrical load 9.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 그 목적은 쇼트 등으로 인하여 전압조정기의 동작이 제대로 수행되지 않을 경우에 발생되는 발전기의 과충전현상을 방지하여 각종 전장품의 손상을 미연에 막을 수 있도록 한 과충전방지기능을 갖춘 차량의 전압조정기를 제공함에 있다.Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, the object of which is to prevent overcharge of the generator generated when the operation of the voltage regulator due to the short, etc. can prevent damage to various electrical appliances in advance. It is to provide a voltage regulator of a vehicle with overcharge protection.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 과충전방지기능을 갖춘 차량의 전압조정기는, 배터리로부터의 전압을 소정의 조정전압과 비교하는 비교기와, 그 비교기에서 출력되는 결과치에 따라 온/오프스위칭되면서 발전기내의 계자코일에 흐르는 전류를 단속하는 스위칭소자를 갖추어 발전기의 출력전압을 일정하게 조정해 주는 전압조정기에 있어서, 상기 배터리(6)와 상기 계자코일(1)의 사이에 설치되어 상기 스위칭소자(8)가 쇼트된 상태에서 상기 배터리(6)로부터 과전압이 방전되면 그 배터리(6)로부터의 전압이 상기 계자 코일(1)로 공급되는 것을 차단하는 과충전방지수단(10)을 추가로 구비하여 구성되고, 상기 과충전방지수단은 상기 배터리로부터의 전압을 소정의 조정 전압과 비교하는 제2비교기와, 그 제2비교기로부터의 결과신호 및 상기 제2비교기에서 출력되는 초기의 과충전상태신호를 기초로 과충전방지동작이 수행됨에 따라 계속적으로 과충전방지동작이 수행되도록 하는 신호를 입력받아 논리처리하는 논리회로, 그 논리회로에서의 논리치에 따라 온/오프스위칭동작하는 스위칭트랜지스터, 그 스위칭트랜지스터가 온됨에 따라 동작하여 상기 계자코일의 전류를 차단시키는 차단소자 및, 그 차단소자의 전류차단동작이 계속적으로 유지될 수 있도록 하는 차단동작유지신호를 상기 논리회로로 인가하는 차단동작 유지신호 발생 소자로 구성된다.In order to achieve the above object, the voltage regulator of a vehicle having an overcharge protection function according to the present invention is provided with a comparator for comparing a voltage from a battery with a predetermined regulated voltage and on / off-switched according to a result value output from the comparator. A voltage regulator for controlling the output voltage of a generator by regulating a current flowing through a field coil in a generator, the voltage regulator being provided between the battery 6 and the field coil 1, the switching element ( When the overvoltage is discharged from the battery (6) in the short state 8) is further provided with an overcharge preventing means for blocking the supply of the voltage from the battery (6) to the field coil (1) The overcharge preventing means includes a second comparator for comparing the voltage from the battery with a predetermined adjustment voltage, a result signal from the second comparator and the A logic circuit which receives and logic-processes a signal to continuously perform the overcharge prevention operation as the overcharge prevention operation is performed based on the initial overcharge state signal output from the second comparator, and turns on the logic value in the logic circuit. A switching transistor which operates on / off switching, a blocking element which operates as the switching transistor is turned on to cut off the current of the field coil, and a blocking operation holding signal which allows the current blocking operation of the blocking element to be continuously maintained. And a blocking operation holding signal generating element applied to the logic circuit.

바람직하게, 상기 제2비교기에 인가되는 조정전압은 상기 비교기에 인가되는 조정전압에 비해 소정치 높게 설정된다.Preferably, the adjustment voltage applied to the second comparator is set higher than the adjustment voltage applied to the comparator.

그리고, 상기 논리회로는 오어게이트로 구성됨이 바람직하다.In addition, the logic circuit is preferably configured as an or gate.

본 발명에 따라, 상기 차단소자는 릴레이로 이루어지고, 그 릴레이의 초기접점상태는 상시온상태이다.According to the present invention, the blocking element is made of a relay, and the initial contact state of the relay is a normal temperature state.

또한, 상기 차단동작 유지신호 발생 소자는 소정의 조정전압을 갖춘 비교기로 구성됨이 바람직하다.In addition, the interrupt operation holding signal generating element is preferably composed of a comparator having a predetermined adjustment voltage.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 스위칭소자가 과열 또는 외부의 전기적인 충격으로 인해 쇼트되어 발전기의 출력전압이 과도하게 상승하게 되는 경우 과충전방지수단내의 제2비교기에서는 과충전상태임을 알리는 신호를 출력하게 되고, 그 신호를 기초로 논리회로에서는 하이레벨의 논리치를 출력하게 되어 스위칭트랜지스터가 온됨에 따라 차단소자로서의 릴레이가 작 동하여 상기 스위칭소자로 인가되는 전류를 차단하게 되며, 그 상태가 되면 차단동작 유지신호 발생 소자에서 출력되는 신호를 기초로 릴레이의 전류차단동작이 지속되어 과충전현상을 방지할 수 있게 된다.According to the present invention configured as described above, when the switching element is shorted due to overheating or external electric shock, and the output voltage of the generator is excessively increased, the second comparator in the overcharge preventing means outputs a signal indicating that it is in an overcharge state. On the basis of the signal, the logic circuit outputs a high level logic value, and as the switching transistor is turned on, the relay acts as a blocking element to cut off the current applied to the switching element. Based on the signal output from the holding signal generating element, the current blocking operation of the relay is continued to prevent the overcharge phenomenon.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described the present invention in more detail.

제5도는 본 발명의 일실시예에 따른 과충전방지기능을 갖춘 전압조정기의 회로도로서, 제4도에서 설명한 구성요소와 동일한 부분에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하면서 명세서의 간략화를 위해 설명을 생략한다.FIG. 5 is a circuit diagram of a voltage regulator with an overcharge protection function according to an embodiment of the present invention, and the same reference numerals are assigned to the same parts as those described in FIG.

제5도에 있어서, 참조부호 10은 계자코일(1)에 흐르는 전류를 단속하는 역할을 하는 기존의 스위칭소자(8)가 과열되거나 외부의 전기적인 충격 또는 품질불량 등으로 인해 특성열화됨에 따라 발전기의 출력전압을 제대로 조정하지 못하게 되는 경우 발전기의 과충전상태를 방지하는 과충전방지수단을 나타낸다.In FIG. 5, reference numeral 10 denotes a generator as the existing switching element 8, which serves to control the current flowing through the field coil 1, is deteriorated due to overheating or external electric shock or poor quality. If the output voltage is not properly adjusted, the overcharge prevention means for preventing the overcharge state of the generator.

여기서, 상기 과충전방지수단(10)은 비반전단자(+)는 배터리(6)의 비반전단자(+)와 비교기(7)의 반전단자(-)사이에 접속되고, 반전단자(-)에는 상기 비교기(7)의 비반전단자(+)에 인가되는 조정전압(Vr)에 비해 소정치 높게 설정된 조정전압(예컨대, 위험하지 않는 고전압; Vh)이 인가되도록 접속되어, 상기 배터리(6)로부터의 전압(B+)을 조정전압(Vh)과 비교하는 제2비교기(11)와; 일단이 상기 제2비교기(11)의 출력단에 접속되고, 다른단이 후술하는 차단동작 유지신호 발생 소자(14)의 출력단에 접속되어, 상기 제2비교기(11)에서 출력되는 결과신호(즉, 과충전상태임을 알리는 신호 또는 과충전상태가 아님을 알리는 신호) 및 차단동작 유지신호 발생 소자(14)로부터의 신호를 입력 받아 논리곱(OR)처리하는 논리회로(12); 베이스가 저항(R)을 매개로 상기 논리회로(12)의 출력단에 접속되고, 컬렉터는 역전압방지용 다이오드(D)를 매개로 상기 배터리(6)와 상기 계자코일(1)사이에 접속되어, 상기 논리회로(12)에서 출력되는 논리치에 따라 은/오프스위칭동작하는 스위칭트랜지스터(13); 상기 다이오드(D)에 대하여 병렬로 상기 스위칭트랜지스터(13)의 컬렉터에 접속되어 그 스위칭트랜지스터(13)가 온됨에 따라 상기 계자코일(1)에 흐르는 전류를 차단시키는 차단소자로서의 릴레이(RL) 및; 반전단자(-)는 릴레이(RL)에 접속되고, 비반전단자(+)에는 소정의 조정전압(예컨대, 접지준위보다는 높은 전압; Vs)이 인가되도록 접속되어, 상기 릴레이(RL)의 전류차단동작이 계속적으로 행해질 수 있도록 상기 논리회로(12)에 차단동작유지신호를 인가하는 비교기로 이루어진 차단동작 유지신호 발생 소자(14)로 구성된다.Here, the overcharge preventing means 10 is the non-inverting terminal (+) is connected between the non-inverting terminal (+) of the battery (6) and the inverting terminal (-) of the comparator 7, the inverting terminal (-) It is connected so that an adjustment voltage (e.g., a non-hazardous high voltage; Vh) set to a predetermined value higher than the adjustment voltage Vr applied to the non-inverting terminal + of the comparator 7 is applied to the non-inverting terminal +. A second comparator (11) for comparing the voltage (B +) with the adjustment voltage (Vh); One end is connected to the output terminal of the second comparator 11, and the other end is connected to the output terminal of the interrupt operation holding signal generating element 14, which will be described later, and outputted from the second comparator 11 (i.e., A logic circuit 12 which receives a signal from an overcharge state or a signal from an overcharge state and a signal from the interrupt operation maintaining signal generating element 14 and performs an OR operation on the signal; A base is connected to the output terminal of the logic circuit 12 via a resistor R, and a collector is connected between the battery 6 and the field coil 1 via a reverse voltage preventing diode D, A switching transistor 13 which performs silver / off switching operation according to a logic value output from the logic circuit 12; A relay RL as a blocking element which is connected to the collector of the switching transistor 13 in parallel with respect to the diode D and cuts off the current flowing in the field coil 1 as the switching transistor 13 is turned on; ; The inverting terminal (-) is connected to the relay RL, and the non-inverting terminal (+) is connected so that a predetermined adjustment voltage (for example, a voltage higher than the ground level; Vs) is applied to cut off the current of the relay RL. And a blocking operation holding signal generating element 14 composed of a comparator for applying a blocking operation holding signal to the logic circuit 12 so that the operation can be continuously performed.

상기와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 따른 과충전방지기능을 갖춘 차량의 전압조정기에 의한 과충전방지동작에 대해 설명하면 다음과 같다.Referring to the overcharge prevention operation by the voltage regulator of the vehicle with the overcharge protection function according to an embodiment of the present invention configured as described above are as follows.

제5도에 있어서, 스위칭소자(8)가 과열 또는 외부의 전기적인 충격으로 인해 특성열화되어 쇼트현상이 발생된 상태에서 배터리(6)로부터 방전된 전압이 과전압상태가 되어, 상기 비교기(7)의 조정전압(Vr)보다 훨씬 높아지게 되고, 그 상승되는 전압(B+)이 제2비교기(11)의 조정전압(즉, 상기 Vr보다는 높게 설정된 전압; Vh)보다 높아지게 되면 상기 제2비교기(11)의 출력치는 하이레벨의 신호(즉, 과충전상태임을 알리는 신호)가 되어 논리회로(12)에서 하이레벨의 논리치가 출력되므로 스위칭트랜지스터(13)가 온(ON)된다.In FIG. 5, the voltage discharged from the battery 6 becomes an overvoltage state when the switching element 8 is deteriorated due to overheating or external electric shock, and a short phenomenon occurs. The comparator voltage Vr becomes much higher than the control voltage Vr of the second comparator 11 when the rising voltage B + becomes higher than the control voltage of the second comparator 11 (that is, the voltage set higher than the Vr; Vh). The output value of becomes a high level signal (that is, a signal indicating an overcharge state), and the logic level 12 is output from the logic circuit 12, so that the switching transistor 13 is turned on.

그에 따라, 차단소자로서의 릴레이(RL)는 초기의 접점상태(즉, 상시온상태)를 해제하여 계자코일(1)로 흐르는 전류를 차단하게 되므로, 발전기의 출력전압은 상승되지 않게 된다.Accordingly, the relay RL as the blocking element releases the initial contact state (that is, the normal temperature state) to cut off the current flowing to the field coil 1, so that the output voltage of the generator does not rise.

상기와 같이 릴레이(RL)가 일단 접점해제동작을 수행하게 되면 상기 스위칭소자(8)의 컬렉터준위가 접지준위로 되기 때문에 차단동작 유지신호 발생 소자(14)를 이루는 비교기는 하이레벨의 신호(즉, 계속적으로 과충전방지동작이 수행되도록 하는 신호)를 상기 논리회로(12)에 인가하게 된다.As described above, when the relay RL performs the contact release operation, the collector level of the switching element 8 becomes the ground level, so that the comparator constituting the interrupt operation maintaining signal generating element 14 has a high level signal (ie, , A signal for continuously performing an overcharge prevention operation) to the logic circuit 12.

그에 따라, 발전기의 발전동작중단으로 인해 충전전압(B+)이 낮아져서 상기 제2비교기(11)에서 로우레벨의 신호(즉, 과충전상태가 아님을 알리는 신호)가 출력된다 하더라도 상기 논리회로(12)에서 출력되는 논리치는 하이 레벨을 유지하게 되므로, 스위칭트랜지스터(13)는 계속 온되고, 상기 릴레이(RL)는 계속 접속해제동작을 지속하게 되어 발전기의 발전동작은 계속적으로 수행되지 않게 된다.Accordingly, even if a low voltage signal (ie, a signal indicating that an overcharge state is not output) is output from the second comparator 11 due to the stop of the power generation operation of the generator, the logic circuit 12 is output. Since the logic value output from is maintained at a high level, the switching transistor 13 continues to be turned on, and the relay RL continues to be disconnected so that the power generation operation of the generator is not continuously performed.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면, 스위칭소자가 과열 또는 외부의 전기적인 충격으로 인해 쇼트되어 발전기의 출력전압이 과도하게 상승하게 되는 경우 과충전방지수단에 의해 발전기의 발전동작이 수행되지 못하므로, 과충전방지기능이 한층 강화될 뿐만 아니라 그로 인해 배터리 및 각종 전장품을 과충전상태로부터 안전하게 보호할 수 있게 된다.According to the present invention as described above, when the switching element is shorted due to overheating or external electric shock and the output voltage of the generator is excessively increased, the power generation operation of the generator is not performed by the overcharge preventing means, overcharge Not only will the protection be enhanced, but it will also protect the battery and electrical components from overcharging.

Claims (5)

배터리(6)로부터의 전압(B+)을 소정의 조정전압(Vr)과 비교하는 비교기(7)와, 상기 비교기(7)에서 출력되는 결과치에 따라 온/오프스위칭 되면서 발전기내의 계자코일(1)에 흐르는 전류를 단속하는 스위칭소자(8)를 갖추어 발전기의 출력전압을 일정하게 조정해 주는 전압조정기에 있어서, 상기 배터리(6)와 상기 계자코일(1)의 사이에 설치되어 상기 스위칭 소자 (8)가 쇼트된 상태에서 상기 배터리(6)로부터 과전압이 방전되면 그 배터리(6)로부터의 전압이 상기 계자코일(1)로 공급되는 것을 차단하는 과충전방지수단(10)을 추가로 구비하여 구성되고, 상기 과충전방지수단(10)은 상기 배터리(6)로부터의 전압(B+)을 소정의 조정전압(Vh)과 비교하는 제2비교기(11)와, 상기 제2비교기(11)로부터의 결과신호 및 상기 제2비교기(11)에서 출력되는 초기의 과충전상태신호를 기초로 과충전방지동작이 수행됨에 따라 계속적으로 과충전방지동작이 수행되도록 하는 신호를 입력받아 논리처리하는 논리회로(12), 상기 논리회로(12)에서의 논리치에 따라 온/오프스위칭동작하는 스위칭트랜지스터(13), 상기 스위칭트랜지스터(13)가 온됨에 따라 동작하여 상기 계자코일(1)의 전류를 차단시키는 차단소자(RL) 및 상기 차단소자(RL)의 전류차단동작이 계속적으로 유지될 수 있도록 하는 차단동작유지신호를 상기 논리회로(12)로 인가하는 차단동작 유지신호 발생 소자(14)로 구성된 것을 특징으로 하는 과충전방지기능을 갖춘 차량의 전압조정기.The comparator 7 which compares the voltage B + from the battery 6 with a predetermined adjustment voltage Vr, and the field coil 1 in the generator while being switched on / off according to the result value output from the comparator 7. A voltage regulator having a switching element (8) for intermitting a current flowing in the generator to regulate a constant output voltage of a generator, wherein the switching element (8) is provided between the battery (6) and the field coil (1). Is further provided with an overcharge preventing means (10) for blocking the supply of the voltage from the battery (6) to the field coil (1) when the overvoltage is discharged from the battery (6) in the short state The overcharge preventing means 10 includes a second comparator 11 for comparing the voltage B + from the battery 6 with a predetermined adjustment voltage Vh, and a result signal from the second comparator 11. And an initial overcharge state signal output from the second comparator 11 Logic circuit 12 for receiving and logic-processing a signal to continuously perform the overcharge prevention operation as the overcharge prevention operation is performed on the basis of the switching, and the on / off switching operation according to the logic value in the logic circuit 12. As the transistor 13 and the switching transistor 13 are turned on, the blocking element RL for blocking the current of the field coil 1 and the current blocking operation of the blocking element RL can be continuously maintained. And a blocking operation holding signal generating element (14) for applying a blocking operation holding signal to the logic circuit (12). 제1항에 있어서, 상기 제2비교기(11)에 인가되는 조정전압(Vh)은 상기 비교기(7)에 인가되는 조정전압(Vr)에 비해 소정치 높게 설정된 것을 특징으로 하는 과충전방지기능을 갖춘 차량의 전압조정기.2. The overcharge preventing function according to claim 1, wherein the adjustment voltage Vh applied to the second comparator 11 is set to a predetermined value higher than the adjustment voltage Vr applied to the comparator 7. Voltage regulator of the vehicle. 제1항에 있어서, 상기 논리회로(12)는 오어게이트로 구성된 것을 특징으로 하는 과충전방지기능을 갖춘 차량의 전압조정기.2. The voltage regulator of a vehicle according to claim 1, wherein the logic circuit (12) is composed of an orgate. 제1항에 있어서, 상기 차단소자(RL)는 릴레이로 이루어지고, 상기 릴레이의 초기접점상태는 상시온인 것을 특징으로 하는 과충전방지기능을 갖춘 차량의 전압조정기.2. The voltage regulator of a vehicle according to claim 1, wherein the blocking element (RL) is made of a relay, and the initial contact state of the relay is normal temperature. 제1항에 있어서, 상기 차단동작 유지신호 발생 소자(14)는 소정의 조정전압(Vs)을 갖춘 비교기로 구성된 것을 특징으로 하는 과충전방지기능을 갖춘 차량의 전압조정기.2. The voltage regulator of a vehicle according to claim 1, wherein the interruption operation holding signal generating element (14) comprises a comparator having a predetermined adjustment voltage (Vs).
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