JPH02276500A - 車両用発電制御装置 - 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】 （産業上の利用分立） 本発明は、車両用発電制御装置に関し、特に該装置中の
差動増幅回路がモノリッツ９１０Ｍ板１に設けたコンデ
ンサを含むように構成された車両用発電ｖ制御装置の改
良に関する。

（従来の技術） 従来、車両用光′ｔ＠υ＋ｍ装慣は、バッテリ電圧を入
力し、チップコンデンサを用いた平滑回路で平滑し、基
準電圧と比較してバッテリ電圧を所期の設定電圧に制御
する機能を有する。そこで、コストの低減等の要求から
、チップコンデンサを使用しくｋいで、モノリシックＩ
Ｃ内に形成した数十ＰＦのコンデンサを用いた差動増幅
回路を用いることにより、上記のチップコンデンサを使
用した場合と同等の機能をもたぼるだめの構成が提案さ
れている。その−例として、特開昭５４−４６３１３が
挙げられる。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、上記の提案による構成の差動増幅回路は、＾温
になると、モノリシックＩｃ内のコンデンサの方向性分
離層の逆方向のリーク（にではアイソレーション・リー
クと呼称する）の増大により正規の比較動作のバランス
がくずれ、正常動作をしないという問題点がある。

本発明は、このような問題点にかんがみて創案されたも
のであって、簡易な構成により、差動増幅回路の安定し
た比較動作が可能になる車両用発電制御装置を提供せん
とするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明による車両用発電側ｉＩｌ装置の構成を示す第１
図において、バッテリ電圧検出値と比較基準電圧とを入
力し、両者の比較結果を表わす比較出力電圧を出力する
ための差動増幅回路において、該差動増幅回路の出力段
の中にあって、上記両入力電圧の比較動作に伴ってｎい
に同時にそれぞれ増減する２つの電流が流れる２つの電
流回路の間にまたがって接続された充放電コンデンサは
、モノリシックｔＣの基板内に設けられ、′１１ｆ極が
互いに逆向きに並列に接続された１組の逆並列接続の薄
膜コンデンサより成り、かつ、該１組の薄膜コンデンサ
のそれぞれの電極の側に生じる接地リーク電流は互いに
実質的に等しくされた構成を有する。

（作用） 上記のように、モノリシックＩＣＭ板内にＥＱ　ｔノら
れ、互いに逆並列接続された１組の薄膜コンデンサを充
放電＝ｌンデンサとして使用すれば、逆並列接続薄膜コ
ンデンサのそれぞれの電極側に生じる接地リーク電流が
逆並列接続薄膜コンデンサの両端間の電位差にあたえる
影響は互いに打消し合うことになる。

（実施例） 本発明の実施例を添付図面を参照しつつ以下に説明する
。

本発明装置の構成を第１図について説明すれば、１は三
相交流発電機のステータ、２はフィールドコイル、６は
フィールドコイル２と並列に接続されたフライホイール
・ダイオード、３はレクチファイアである。４はバッテ
リ、５はフィールドコイル駆動用のパワーＭＯ８である
。−点鎖線の囲いの７は電圧制御回路を示す。この電１
１制御回路７は、定電流回路を示すブロック１３、−点
鎖線の囲い４１で示した差！ｌＪ増幅回路、コンパレー
タ３８、及び図示しない定電圧回路を含んでいる。

ＩＧ端子８には、バッテリ４の正“電゛圧が１−スイッ
チ４ｏを介して印加され、Ｉ　Ｇ　ｒＡ　Ｔ　Ｓは更に
抵抗１２を介して下記の定電流供給部に接続されている
。差動増幅回路４１は、共通ベースをもつ電流調整用ト
ランジスタ１７．１８．１９及び２０と電流を調整する
ための抵抗１４．１５及び１６とから成る定電流供給部
と、トランジスタ２３゜２４．２５及び２６及び抵抗２
１．２２からなる入力段と、トランジスタ２７．２８．
３１．３２及び３３と、モノリシック１ＣＪｉ板内に設
りた薄膜コンデンサであるコンデンサ２９．３０からな
る平滑回路とを含む出力段とにより構成されている。

差！ｌｌ増幅回路４１の一方の入力端４２には、入力端
子３６より第１の比較基準ｖｒｅｒｉが印加され、他方
の入力端４３には、バッテリ電圧センシング用Ｓ端子９
の電圧を抵抗３４．３５で分Ｉｔ　Ｌ、た分電圧が印加
される。差動増幅回路４１の出力端４４はコンパレータ
３８の負入力端子に接続されている。コンパレータの１
Ｆ入力端子３７には第２の比較基準電圧Ｖ、。ｆ２が印
加され、］ンパレータの出力は、抵抗３９を介してゲー
ト入力端子１０を経てパワーＭＯ８５のゲートに供給さ
れる。

次に１記の構成の本発明装置の作用について説明する。

キースイッチ４０が投入されたとき、三相交流発電機１
の回転速度が低い場合には、入力端４３に印加されるバ
ッテリ４の正電ルの分電圧は、他方の入力端４２に印加
されたり準電圧ｖｒｅｔ１より低いので、抵抗２１に流
れる電流Ｉ　　は抵抗２２に流れる電流Ｉ　　より大き
くなる。従って、トランジスタ３１のコレクタ電流’Ｃ
（１ｒ３１）は、トランジスタ３２のコレクタ電流■。

（□ｒ３２）よりも大きくなるので、コンデンサ２９．
３０の一方の端子４５の電位は他方の端子４６の電位よ
り高くなり、コンデンサ２９．３０は端ｆ４５側が十に
、端子４６側が−に充電される。このとき、差動増幅回
路４１の出力端４４は低電位（０，７Ｖ程度）になるの
で、コンパレータ３８の出力は高電位になる。その結果
、パワーＭＯ８５はオンになり、フィールドコイル２を
通る電流が増加して三相交流発電１１の発電出力は上昇
する。それにより、バッテリｆｆ電圧が高くなり入力端
４３に印加されるその分電１ｆが入力端４２に印加され
る基準電圧ｖｒｅｆ１以上になると、’　Ｒ２２１１２
１は■　　より大 ぎくなり・従ってＩＣ（Ｔｒ３２）　　　Ｃ（Ｔｒ３１
）より大はＩ きくなり、コンデンサ２９．３０は放電してコンデン丈
２９．３０の端子４６側の電圧が上昇する。

従って、差動増幅回路４１の出力端４４の出力は高電位
となり、フンパレータ３８の出力は低レベルとなる。そ
れにより、パワーＭＯ３５はオフにテリ、フィールドコ
イル２の電流が消滅するので発電機１の出力は低下し、
バッテリ電圧は低下する。上記の動作を操り返Ｊことに
より、’　Ｃ（Ｔｒ３１）　　　Ｃ（Ｔｒ３２）の関係
を保つようにバラ＝　Ｉ テリ電圧は制御される。

ここで、従来技術の装ｄの構成におけるＪ：うに、第１
図図示の構成におけるコンデンサとしては単一・のコン
デンサ２９のみが用いられている場合を考える。この場
合には、アイソレーション・リークにより、端子４６か
ら接地リーク電流’　ｌ［ＡＫ２９が流れるので、たと
い’　Ｃ（Ｔｒ３１）　　　Ｃ（Ｔｒ３２）とと１ が等しいとしても、Ｉ・ランジスタ２８のコレクタ電流
ＩＣ（□、２８）は、トランジスタ２７のコレクタ電流
’　Ｃ（Ｔｒ２７）よりもｈＦＥｘＩＬＥ＾に２９だけ
大きくなり、下記の式（１）のように表わされる。

’　Ｃ（１ｒ２８）　　　Ｃ（Ｔｒ２７）　＋ｈｒＥｘ
■ＬＥ＾に２９°−°°゛、（１）＝Ｉ ただし、ｈＦＥは、トランジスタのエミッタ接地電流増
幅率であり、トランジスタ２７及び２８のそれらは等し
く、ｈ＝＝ｈ　　　　　＝ｈｆＥ　　　ＦＥ（Ｔ２７）
　　　ＦＦ（Ｔ２８）であるとする。

一方、端子９にお１ノるバッテリ電圧の目標調整電圧澄
Ｖ８とすると、それは次式で表わされる。

ここで、 Ｖ　　　　＝Ｉ　　　　　ＸＲ：ｌ　　　　　　　　Ｘ
ＲＲ２１１１２１２１Ｃ（Ｔｒ２７）　　　　　２１と
なる。（１）と（２）′　より が（ηられる。

従って、調整電圧■８は、接地リーク電流にょ上昇する
。この接地リーク電流は、常温では非常に小さいので問
題はないが、高温になると＠激に上昇し、調整電圧の変
動幅が無視できなくなる。

’　ＬＥＡＫ２９”　３００　ｎ　Ａとすると、変動幅
はΔＶ８＝８Ｘ１０　Ｘ１００Ｘ３００Ｘ１０−９＝２
．４Ｖとなり、通常の場合における■、の伯に対し、が
なりの大きさの変動幅になることが知られる。

以上のように、第１図に示す差動増幅回路４１においで
第２図に示したような薄膜コンデンサを用いた場合は、
高温になったとき寄生ダイオードによる接地リーク電流
が増大することにより、調整電圧Ｖ８が変動するという
問題が生じる。

それゆえ、本発明では上記の問題点を解消するだめに、
差動増幅Ｕ路４１のコンテンツとしては、第２図に示し
たような薄膜コンテンツを用いる場合、第３図に示すよ
うに、同じ容量値の２１１Ｎの薄膜コンデンサを、それ
らのＭ極を逆並列に接続したものを、第１図に示したコ
ンデンサ２９及び３０として使用する。

第２図の中の上部には、モノリシックＩＣの基板−Ｆに
設けられたＷＩＩＩｌコンデンサの構成を例示している
。第２図において、５１はＡＩの電極片であり、５２は
電極ａを、５３は電極すを示し、５４は基板表面上の５
ｉｎ２絶縁層である。５５゜５６及び５７は、それぞれ
ｐｎ接合分離方式によって形成したＮ”、Ｎ及びＰ−形
層を示す。第２図の中の下部には、上記の薄膜コンデン
サと接地リーク電流を生じさせるダイオード接合とに対
する等価回路が示しである。

第３図の中の左方には、上述したように、第２図に示し
た構成を有し、かつ、それぞれの接地リーク電流が実質
的に互いに等しい２つの薄膜コンデンサを、第１図の中
の２つの端子４５及び４６の間に電極が互いに逆向きに
なるように並列に接続した構成を示しており、その右方
には、上記の２つの薄膜コンデンサの接続状態を表わす
等価回路が示されており、その中には、両端子４５及び
４６のそれぞれの側に生じる、実質的に互いに等しい大
きさを有する接地リーク電流’　ＬＥＡＫ３０及び’　
ＬＬＡＫ２９をも同時に示しである。

この場合における調整電圧ｖ８の接地リーク電流に起因
する変動幅の大きさは、 によって表わされるが、’　ＬＥＡＫ２９中１ＬＥＡＫ
３ＧであるためΔｖ８：０となる。

かくして、第１図に図示の構成を用いることにより、ア
イソレーション・リークに起因する調整電圧Ｖ、の変動
を防止することができる。

（発明の効果） 上述の通り、本発明によれば、きわめて簡易な構成を用
いることにより、従来技術の装置におけ４□ る問題点であった、モノリシック１Ｇ！！板内の薄膜コ
ンデンサの一方の電極側に生じる接地リーク電流に起因
する悪ＦＥＷを防止することができ、従って、車両用発
電制御装置中の差動増幅回路の比較動作を安定化させつ
るというすぐれた効果を秦することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による車両用発電制御装置の全体的構
成を示す電気回路図である。 第２図は、第１図に示した車両用′Ｑ電電制製装置電圧
制御回路の中の差動増幅回路の出力段に含まれている充
ｔｌｉ電コンデン’＋２９．３０として使用される、モ
ノリシックＩＣ基板内に設けた１つの薄膜コンデンサの
構成とその等価回路とを示す構成図である。 第３図は、第２図に示した薄膜コンテンツを２個使用し
、それらの電極を〃いに逆向きにして並列に接続した２
個の１１９コンデンサ２９．３０の構成とその等価回路
とを示す構成図である。 （符号の説明） １・・・三相交流発電機、２・・・フィールドコイル、
３・・・レクチファイア、４・・・バッテリ、５・・・
フィールドコイル駆動用パワーＭＯ８゜６・・・フライ
ホイール・ダイオード、７・・・電圧ｉ、制御回路、８
・・・１Ｇ端子、９・・・Ｓ端子、１０・・・ゲート入
力端子、１１・・・接地端子、１２・・・抵抗、１３・
・・定電流回路、１４〜１６・・・電流調整用抵抗、 １７〜２０・・・電流調整用トランジスタ、２１．２２
・・・抵抗、２３〜２８・・・トランジスタ、２９．３
０・・・コンデンサ、 ３１〜３３・・・トランジスタ、 ３４．３５・・・分圧用抵抗、 ｖｒｅｆｌ、ｖｒｅｆ２・・’　”準電圧、３８・・・
コンパレータ、３９・・・出力抵抗、４０・・・４−−
スイッチ、４１・・・９ｃＯ動増幅回路、４２・・・差
動増幅回路の基準電圧入力端、４３・・・差動増幅回路
のバッテリ検出型Ｌ［入力端、４４・・・差動増幅回路
の出力端、 ４５゜ ４６・・・コンデン’Ｊ−２９゜ ３０の両端子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）車載バツテリ電圧検出値とそれと比較するべき比
   較基準電圧とを入力するための入力段と、該両入力電圧
   の相互比較結果に基いて比較出力電圧を発生するための
   出力段とを有する差動増幅回路を含む電圧制御回路を包
   含した車両用発電制御装置において、前記差動増幅回路
   の出力段は、前記両入力電圧の相互比較結果に従つて同
   時にそれぞれ増減する２つの電流を通流させる２つの電
   流回路と、該両電流回路の間にまたがって接続された充
   放電コンデンサとを含むことにより、前記両電流のそれ
   ぞれの増減によつて起きる前記コンデンサの充放電によ
   るコンデンサ両端間電圧の変化に基いて、前記比較出力
   電圧を発生するように構成されており、更に前記コンデ
   ンサはモノリシツクＩＣの基板内に設けられ、電極が互
   いに逆向きに並列に接続された１組の逆並列接続の薄膜
   コンデンサより成り、かつ、該１組の薄膜コンデンサの
   それぞれの電極の側に生じる接地リーク電流は互いに実
   質的に等しくされていることを特徴とする車両用発電制
   御装置。