JPH0427778B2 - - Google Patents
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- JPH0427778B2 JPH0427778B2 JP10129885A JP10129885A JPH0427778B2 JP H0427778 B2 JPH0427778 B2 JP H0427778B2 JP 10129885 A JP10129885 A JP 10129885A JP 10129885 A JP10129885 A JP 10129885A JP H0427778 B2 JPH0427778 B2 JP H0427778B2
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- JP
- Japan
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- voltage
- voltage dividing
- circuit
- transistor
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- Control Of Charge By Means Of Generators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、自動車等に装備される蓄電池充電用
発電機の電圧調整装置に係り、特に高出力発電機
と組合せて使用するに好適な電圧調整装置に関す
る。
発電機の電圧調整装置に係り、特に高出力発電機
と組合せて使用するに好適な電圧調整装置に関す
る。
従来の充電発電機の電圧調整装置は、特開昭56
−22542号に記載のように、充電報知器の誤動作
をスイツチング用トランジスタ１７により抑制し
ていた。しかし、スイツチング用トランジスタ１
７を駆動するベース電流を補助整流器６から供給
するため、 主整流器３から電気負荷５までの電気抵抗が
大きい場合。
−22542号に記載のように、充電報知器の誤動作
をスイツチング用トランジスタ１７により抑制し
ていた。しかし、スイツチング用トランジスタ１
７を駆動するベース電流を補助整流器６から供給
するため、 主整流器３から電気負荷５までの電気抵抗が
大きい場合。
発電機の出力電流が大きい場合。
中性点の出力を整流して用いて、発電機の出
力電圧の交流リツプルが増加した場合。
力電圧の交流リツプルが増加した場合。
に補助整流器と蓄電池の間の電圧降下が増し、ト
ランジスタ１７のベース電流がふえるので、低い
蓄電池電圧でツエナー・ダイオード１０が導通
し、見かけの調整電圧が低下するという不具合が
あつた。
ランジスタ１７のベース電流がふえるので、低い
蓄電池電圧でツエナー・ダイオード１０が導通
し、見かけの調整電圧が低下するという不具合が
あつた。
本発明の目的は、充電報知器の誤動作を防止
し、かつ調整電圧の低下が少ない充電発電機の電
圧調整装置を提供することにある。
し、かつ調整電圧の低下が少ない充電発電機の電
圧調整装置を提供することにある。
本発明は、第１の分圧回路の分圧電圧をエミツ
タ・フオロアで電流増幅することにより、ベース
電流の影響をなくし、蓄電池電圧より補助整流器
の出力電圧が高くなつても見かけの調整電圧が低
下しないようにしたものである。
タ・フオロアで電流増幅することにより、ベース
電流の影響をなくし、蓄電池電圧より補助整流器
の出力電圧が高くなつても見かけの調整電圧が低
下しないようにしたものである。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明す
る。第１図は機関（図示せず）により駆動される
発電機を含む充電系統の回路図を示す。
る。第１図は機関（図示せず）により駆動される
発電機を含む充電系統の回路図を示す。
第１図中、１は発電機の電機子巻線であり、２
ａは電機子巻線１の交流出力を直流に変換する三
相全波整流器、２ｂは電機子巻線１の中性点の高
調波脈動電圧を整流して出力電流を増加させる中
性点整流器、３は前記電機子巻線１に磁束を供給
する界磁巻線、４は三相全波整流器２ａおよび中
性点整流器２ｂの出力端に接続されるとともにス
イツチ２２を介して電気負荷５に電流を供給する
蓄電池、６は界磁巻線３に界磁電流を供給する補
助整流器である。７は電圧調整装置であり、第１
の分圧抵抗器８，９、ツエナー・ダイオード１
０、トランジスタ１１、抵抗器１２、パワー・ト
ランジスタ１３、フライホイル・ダイオード１
４、電流増幅用トランジスタ１５、第２の分圧抵
抗器１６，１７により構成される。１８は充電表
示灯であり、１９はキー・スイツチである。２０
はコンデンサ、２１は負荷切換スイツチである。
ａは電機子巻線１の交流出力を直流に変換する三
相全波整流器、２ｂは電機子巻線１の中性点の高
調波脈動電圧を整流して出力電流を増加させる中
性点整流器、３は前記電機子巻線１に磁束を供給
する界磁巻線、４は三相全波整流器２ａおよび中
性点整流器２ｂの出力端に接続されるとともにス
イツチ２２を介して電気負荷５に電流を供給する
蓄電池、６は界磁巻線３に界磁電流を供給する補
助整流器である。７は電圧調整装置であり、第１
の分圧抵抗器８，９、ツエナー・ダイオード１
０、トランジスタ１１、抵抗器１２、パワー・ト
ランジスタ１３、フライホイル・ダイオード１
４、電流増幅用トランジスタ１５、第２の分圧抵
抗器１６，１７により構成される。１８は充電表
示灯であり、１９はキー・スイツチである。２０
はコンデンサ、２１は負荷切換スイツチである。
上記構成において、キー・スイツチ１９を投入
すると、蓄電池４からキー・スイツチ１９、充電
表示灯１８、界磁巻線３、パワートランジスタ１
３を通つて初期励磁電流が流れる。次に発電機が
回転を開始すると電機子巻線１に電圧が発生し、
界磁電流は補助整流器６を通つて流れ自己励磁状
態になり、発電出力は三相全波整流器２ａを介し
て蓄電池５にが充電される。
すると、蓄電池４からキー・スイツチ１９、充電
表示灯１８、界磁巻線３、パワートランジスタ１
３を通つて初期励磁電流が流れる。次に発電機が
回転を開始すると電機子巻線１に電圧が発生し、
界磁電流は補助整流器６を通つて流れ自己励磁状
態になり、発電出力は三相全波整流器２ａを介し
て蓄電池５にが充電される。
発電電圧が低く同時に蓄電池４の電圧が低い場
合は、蓄電池４の電圧を分圧する分圧抵抗器８，
９の分圧点の電圧が、分圧抵抗器１６，１７の分
圧点の電圧より低くトランジスタ１５のベース・
エミツタ間電圧、ツエナー・ダイオード１０のツ
エナー電圧、トランジスタ１１のベース・エミツ
タ間電圧を乗り越えることができずトランジスタ
１１は遮断状態で、パワー・トランジスタ１３は
導通し、界磁コイル３は付勢される。そして、界
磁電流の増加とともに発電電圧も上昇し、蓄電池
４の電圧が高くなる。すると分圧抵抗器８，９の
分圧点の電圧の方がトランジスタ１５のベース・
エミツ間電圧、ツエナー・ダイオード１０のツエ
ナー電圧、トランジスタ１１のベース・エミツタ
間電圧を乗り越え、トランジスタ１５，１１が導
通し、パワー・トランジスタ１３が遮断され界磁
電流はフライホイル・ダイオード１４を通つて減
衰する。界磁電流が減少すると発電機の出力電圧
が低下し、蓄電池４の電圧も低くなる。以上の動
作を繰り返し、蓄電池４の電圧は一定値に制御さ
れる。
合は、蓄電池４の電圧を分圧する分圧抵抗器８，
９の分圧点の電圧が、分圧抵抗器１６，１７の分
圧点の電圧より低くトランジスタ１５のベース・
エミツタ間電圧、ツエナー・ダイオード１０のツ
エナー電圧、トランジスタ１１のベース・エミツ
タ間電圧を乗り越えることができずトランジスタ
１１は遮断状態で、パワー・トランジスタ１３は
導通し、界磁コイル３は付勢される。そして、界
磁電流の増加とともに発電電圧も上昇し、蓄電池
４の電圧が高くなる。すると分圧抵抗器８，９の
分圧点の電圧の方がトランジスタ１５のベース・
エミツ間電圧、ツエナー・ダイオード１０のツエ
ナー電圧、トランジスタ１１のベース・エミツタ
間電圧を乗り越え、トランジスタ１５，１１が導
通し、パワー・トランジスタ１３が遮断され界磁
電流はフライホイル・ダイオード１４を通つて減
衰する。界磁電流が減少すると発電機の出力電圧
が低下し、蓄電池４の電圧も低くなる。以上の動
作を繰り返し、蓄電池４の電圧は一定値に制御さ
れる。
とこで、この装置は、トランジスタ１５が電流
増幅器として働き、トランジスタ１５が導通状態
の時は電流は第２の分圧抵抗器１６，１７の分圧
点から主として供給される。従つて、第１の分圧
抵抗器８，９の抵抗値は１６，１７よりも十分大
きい値に設定することができる。このことは、抵
抗器１６，１７、コンデンサ２０による平滑回路
の時定数を大きく取れること意味し、中性点整流
器２６の動作で蓄電池４に印加されるリツプルが
大きい場合にも第１の分圧抵抗器８，９の分圧点
には平滑化された電圧が伝達される。さらに、補
助整流器６の出力電圧（Ｌ端子電圧：以下VLと
記す。）が三相全波整流器２ａの出力電圧（Ｂ端
子電圧：以下VBと記す。）と蓄電池４間の電圧降
下によつて蓄電池電圧（Ｓ端子電圧：以下VSと
記す。）より高くなつた場合には、第２の分圧抵
抗器８，９の分圧点電圧が高くなることも考えら
れるが、トランジスタ１５のコレクタ電圧の変動
によるコレクタ電流の変動は小さいので、調整電
圧への影響も小さい。従つて本回路によれば、従
来回路でのベース電流の変動による調整電圧の低
下は見られず、電圧制御特性の良好な電圧調整装
置を実現できる。
増幅器として働き、トランジスタ１５が導通状態
の時は電流は第２の分圧抵抗器１６，１７の分圧
点から主として供給される。従つて、第１の分圧
抵抗器８，９の抵抗値は１６，１７よりも十分大
きい値に設定することができる。このことは、抵
抗器１６，１７、コンデンサ２０による平滑回路
の時定数を大きく取れること意味し、中性点整流
器２６の動作で蓄電池４に印加されるリツプルが
大きい場合にも第１の分圧抵抗器８，９の分圧点
には平滑化された電圧が伝達される。さらに、補
助整流器６の出力電圧（Ｌ端子電圧：以下VLと
記す。）が三相全波整流器２ａの出力電圧（Ｂ端
子電圧：以下VBと記す。）と蓄電池４間の電圧降
下によつて蓄電池電圧（Ｓ端子電圧：以下VSと
記す。）より高くなつた場合には、第２の分圧抵
抗器８，９の分圧点電圧が高くなることも考えら
れるが、トランジスタ１５のコレクタ電圧の変動
によるコレクタ電流の変動は小さいので、調整電
圧への影響も小さい。従つて本回路によれば、従
来回路でのベース電流の変動による調整電圧の低
下は見られず、電圧制御特性の良好な電圧調整装
置を実現できる。
次にこの装置において、蓄電池４が完全充電状
態にあるときの動作を第２図を使つて説明する。
態にあるときの動作を第２図を使つて説明する。
蓄電池４が完全充電状態にあり、電気負荷５が
大電流負荷であつた場合を想定する。第２図は
VSとVLの時間経過を表わす図で、時刻t1でスイ
ツチ２１が急断されると、励磁電流はフライホイ
ル・ダイオード１４を通つて減衰するが、界磁巻
線３のインダクタンスにより電流値は急激に変化
できない。そこで、VS，VLはともに一時的に高
電圧となるが、VLは界磁電流の減少に伴い電圧
が0.3秒程度の時定数で低下する。一方、VSの方
は蓄電池４が完全充電状態であるので、放電時定
数は約２秒程度と長くなる。時刻がt2まで経過し
た時点でVLはVL1に達する。この時トランジスタ
１５のコレクタ電圧がエミツタ電圧より低くなる
ので、トランジスタ１５が遮断、ツエナー・ダイ
オード１０、トランジスタ１１が遮断となり、パ
ワートランジスタ１３が導通となる。すると界磁
電流が付勢され、VLが上昇する。VLがVL1より上
昇すると、再びトランジスタ１５のコレクタ電流
が供給され、トランジスタ１５、ツエナー・ダイ
オード１０、トランジスタ１１が導通となり、パ
ワー・トランジスタ１３が遮断され、界磁電流が
減少し、VLが低下する。以上のくり返しにより、
VS＞VS1：調整電圧の関係にある間はVLはVL1と
いう電圧に調整される。
大電流負荷であつた場合を想定する。第２図は
VSとVLの時間経過を表わす図で、時刻t1でスイ
ツチ２１が急断されると、励磁電流はフライホイ
ル・ダイオード１４を通つて減衰するが、界磁巻
線３のインダクタンスにより電流値は急激に変化
できない。そこで、VS，VLはともに一時的に高
電圧となるが、VLは界磁電流の減少に伴い電圧
が0.3秒程度の時定数で低下する。一方、VSの方
は蓄電池４が完全充電状態であるので、放電時定
数は約２秒程度と長くなる。時刻がt2まで経過し
た時点でVLはVL1に達する。この時トランジスタ
１５のコレクタ電圧がエミツタ電圧より低くなる
ので、トランジスタ１５が遮断、ツエナー・ダイ
オード１０、トランジスタ１１が遮断となり、パ
ワートランジスタ１３が導通となる。すると界磁
電流が付勢され、VLが上昇する。VLがVL1より上
昇すると、再びトランジスタ１５のコレクタ電流
が供給され、トランジスタ１５、ツエナー・ダイ
オード１０、トランジスタ１１が導通となり、パ
ワー・トランジスタ１３が遮断され、界磁電流が
減少し、VLが低下する。以上のくり返しにより、
VS＞VS1：調整電圧の関係にある間はVLはVL1と
いう電圧に調整される。
時刻t3でVS＝VS1となるとトランジスタ１５の
ベース電流が流れなくなり、パワートランジスタ
１３が導通となり、VLが上昇する。VL＝VSとな
つた時点（t4）で通常の電圧制御状態に戻り、調
整電圧VS1蓄電池４の電圧が調整される。
ベース電流が流れなくなり、パワートランジスタ
１３が導通となり、VLが上昇する。VL＝VSとな
つた時点（t4）で通常の電圧制御状態に戻り、調
整電圧VS1蓄電池４の電圧が調整される。
本実施例によれば、電圧リツプルによる調整電
圧の低下を防止できるとともに、VLの値が電気
負荷急断時にも一定値以下に低下することがない
ので、充電表示灯１５の誤点灯を防止できる効果
がある。
圧の低下を防止できるとともに、VLの値が電気
負荷急断時にも一定値以下に低下することがない
ので、充電表示灯１５の誤点灯を防止できる効果
がある。
第３図は本発明の他の実施例を示す。第３図中
７は電圧調整装置であり、第１図の電圧調整装置
７と置き換えて以下説明する。
７は電圧調整装置であり、第１図の電圧調整装置
７と置き換えて以下説明する。
第３図の回路が第１図と異なるところは、トラ
ンジスタ２２、抵抗器２３を追加したことであ
り、それ以外の構成は第１図の実施例と同じであ
るので、同一の回路素子には同一符号を付して、
詳細な説明は省略する。第３図の回路で、トラン
ジスタ２２はエミツタ・フオロアとして働き、第
１図の回路と比較して以下の利点を有する。
ンジスタ２２、抵抗器２３を追加したことであ
り、それ以外の構成は第１図の実施例と同じであ
るので、同一の回路素子には同一符号を付して、
詳細な説明は省略する。第３図の回路で、トラン
ジスタ２２はエミツタ・フオロアとして働き、第
１図の回路と比較して以下の利点を有する。
分圧回路（抵抗器８，９）から電圧検出回路
（ツエナー・ダイオード１０）へ流れ出るベー
ス電流がさらに少なくなり、分圧抵抗器８，９
の抵抗値を大きくすることができ、リツプル吸
収率が良くなり、調整電圧の負荷による低下が
一層少なくなる。
（ツエナー・ダイオード１０）へ流れ出るベー
ス電流がさらに少なくなり、分圧抵抗器８，９
の抵抗値を大きくすることができ、リツプル吸
収率が良くなり、調整電圧の負荷による低下が
一層少なくなる。
トランジスタ２２のベース・エミツタ間電圧
が電圧検出回路に加算され、蓄電池調整電圧の
温度こう配（微少温度変化に対する調整電圧の
変化）が負の方向になり、蓄電池充電電圧の温
度補償が最正化される。このことを具体的な数
値により説明する。
が電圧検出回路に加算され、蓄電池調整電圧の
温度こう配（微少温度変化に対する調整電圧の
変化）が負の方向になり、蓄電池充電電圧の温
度補償が最正化される。このことを具体的な数
値により説明する。
今、調整電圧VS1を14.5Vに設定し、ツエナ
ー・ダイオードのツエナー電圧Vzを6.5Vとし、
トランジスタのベース・エミツタ間電圧降下VBE
を0.65Vとする。すると、分圧抵抗器８，９の分
圧比γは以下の様にして求められる。
ー・ダイオードのツエナー電圧Vzを6.5Vとし、
トランジスタのベース・エミツタ間電圧降下VBE
を0.65Vとする。すると、分圧抵抗器８，９の分
圧比γは以下の様にして求められる。
γ＝VS1／VZ＋３・VBE≒1.72 ……(1)
一方、VS1はγを使つて、次の様に書ける。
VS1＝γ・（VZ＋３・VBE ……(2)
VZの温度係数を１ｍＶ／℃、VBEの温度係数を
−２ｍＶ／℃とすると、VS1の温度係数は、 ∂VS1／∂T＝1.72・｛１＋３・（−２）｝ ＝−8.6ｍＶ／℃となる。
−２ｍＶ／℃とすると、VS1の温度係数は、 ∂VS1／∂T＝1.72・｛１＋３・（−２）｝ ＝−8.6ｍＶ／℃となる。
同じ数値を第１図の回路の場合に適用すると、
上述と同様にして、 ∂VS1／∂T＝−5.6ｍＶ／℃が得られる。
上述と同様にして、 ∂VS1／∂T＝−5.6ｍＶ／℃が得られる。
調整電圧の温度こう配は−７〜−15ｍＶ／℃程
度にあることが蓄電池の充電性能上望ましく、本
実施例によればこの条件を満足する。
度にあることが蓄電池の充電性能上望ましく、本
実施例によればこの条件を満足する。
又、本発明によれば、簡単な回路により中性点
リツプルを除去することができるので、蓄電池電
圧の調整電圧の低下を防止することが可能であ
り、蓄電池の充電不足を解消する効果がある。特
に上述の調整電圧の低下は中性点整流器等の技術
で充電発電機の発電容量を上げたものに顕著に現
れるので、本発明による対策を施したことによる
充電性能向上の効果は大きい。一例を上げれば、
電機子コア外径139mmの12V、100A発電機と組合
わせて、回転速度5000r／ｍにて、従来技術によ
る回路では定格出力の90％出力時に0.5Vの電圧
低下が見られたのが、第１図の回路では0.25Vに
まで改良される。
リツプルを除去することができるので、蓄電池電
圧の調整電圧の低下を防止することが可能であ
り、蓄電池の充電不足を解消する効果がある。特
に上述の調整電圧の低下は中性点整流器等の技術
で充電発電機の発電容量を上げたものに顕著に現
れるので、本発明による対策を施したことによる
充電性能向上の効果は大きい。一例を上げれば、
電機子コア外径139mmの12V、100A発電機と組合
わせて、回転速度5000r／ｍにて、従来技術によ
る回路では定格出力の90％出力時に0.5Vの電圧
低下が見られたのが、第１図の回路では0.25Vに
まで改良される。
更に、本発明によれば充電表示灯１５の誤点灯
の問題も発生しないので、充電系統の信頼性の向
上が図れる。
の問題も発生しないので、充電系統の信頼性の向
上が図れる。
以上本発明によれば、充電報知器の誤動作を防
止し、かつ調整電圧の安定した充電発電機の電圧
調整装置が提供される。
止し、かつ調整電圧の安定した充電発電機の電圧
調整装置が提供される。
第１図は本発明による充電発電機の回路図、第
２図は第１図による充電発電機の動作電圧を表わ
す説明図、第３図は本発明の他の実施例による電
圧調整装置の回路図である。 １……電機子巻線、２ａ……三相全波整流器、
２ｂ……中性点整流器、３……界磁巻線、４……
蓄電池、５……電気負荷、６……補助整流器、７
……電圧調整回路、１０……ツエナー・ダイオー
ド、１８……充電表示灯、１９……キー・スイツ
チ、１５……トランジスタ。
２図は第１図による充電発電機の動作電圧を表わ
す説明図、第３図は本発明の他の実施例による電
圧調整装置の回路図である。 １……電機子巻線、２ａ……三相全波整流器、
２ｂ……中性点整流器、３……界磁巻線、４……
蓄電池、５……電気負荷、６……補助整流器、７
……電圧調整回路、１０……ツエナー・ダイオー
ド、１８……充電表示灯、１９……キー・スイツ
チ、１５……トランジスタ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 電機子巻線と界磁巻線を装備してなる充電発
電機と、該充電発電機の出力を整流して蓄電池を
含む電気負荷に電流を供給する主整流器と、前記
充電発電機の出力を整流して前記界磁巻線に励磁
電流を供給する補助整流器と、前記蓄電池もしく
は主整流器からの出力電圧を分圧する第１の分圧
回路と、前記第１の分圧回路の分圧点の電圧を定
電圧素子を介して検出し、前記界磁巻線に流れる
励磁電流を制御して前記蓄電池の電圧を一定値に
調整する電圧調整回路と、前記補助整流器の出力
端子と前記蓄電池間にキースイツチを介して接続
された充電警報器とを有する充電発電装置におい
て、 前記補助整流器の出力端に、該出力を分圧する
第２の分圧回路を設けると共に、該分圧回路の分
圧点にコレクタを、前記第１の分圧回路の分圧点
にベースを、前記定電圧素子にエミツタを接続し
た電流増幅用トランジスタを設け、かつ、前記定
電圧素子は前記第２の分圧回路の分圧点電圧と前
記第１の分圧回路の分圧点電圧が予め定められた
規定電圧よりも高くなつた際に導通する様に構成
されていることを特徴とする充電発電機の電圧調
整装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載において、前記電
流増幅手段は、第１の分圧回路の分圧点にベース
を、補助整流器の出力端子に抵抗器を介してコレ
クタを接続した第１のトランジスタと、該トラン
ジスタのエミツタにベースを、第２の分圧回路の
分圧点にコレクタを、定電圧素子にエミツタを接
続した第２のトランジスタとから構成されること
を特徴とした充電発電機の電圧調整装置。 ３ 特許請求の範囲第１項記載において、前記増
幅回路は２個以上のトランジスタをダーリントン
接続して構成することを特徴とした充電発電機の
電圧調整装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10129885A JPS61262034A (ja) | 1985-05-15 | 1985-05-15 | 充電発電機の電圧調整装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10129885A JPS61262034A (ja) | 1985-05-15 | 1985-05-15 | 充電発電機の電圧調整装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61262034A JPS61262034A (ja) | 1986-11-20 |
| JPH0427778B2 true JPH0427778B2 (ja) | 1992-05-12 |
Family
ID=14296913
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10129885A Granted JPS61262034A (ja) | 1985-05-15 | 1985-05-15 | 充電発電機の電圧調整装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61262034A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2505087Y2 (ja) * | 1986-12-03 | 1996-07-24 | 三菱電機株式会社 | 車両用交流発電機の制御装置 |
-
1985
- 1985-05-15 JP JP10129885A patent/JPS61262034A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61262034A (ja) | 1986-11-20 |
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