JPH04295236A - 車両用交流発電機の電圧制御装置 - Google Patents
車両用交流発電機の電圧制御装置Info
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- JPH04295236A JPH04295236A JP3058506A JP5850691A JPH04295236A JP H04295236 A JPH04295236 A JP H04295236A JP 3058506 A JP3058506 A JP 3058506A JP 5850691 A JP5850691 A JP 5850691A JP H04295236 A JPH04295236 A JP H04295236A
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- Control Of Eletrric Generators (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は車両用交流発電機の電圧
制御装置に関する。
制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３、図４に示すように、特公昭６１−
４９９２０号公報には、以下の技術が記載されている。 発電機電圧１１０と基準電圧１２０とが供給される差動
増幅器１００と、直流電圧を平滑化する平滑コンデンサ
２１０と、少なくとも１つの発電機巻線３１０に対して
直列に接続された制御可能な半導体スイッチ３００とが
設けられており、発電機電圧１１０が、固定可能な閾値
を越えた際に、この半導体スイッチ３００が開き、さら
に差動増幅器１００の出力側が平滑コンデンサ２１０の
充放電電流源１３０、１４０に接続されており、平滑コ
ンデンサ２１０は閾値段４００の入力側に接続されてい
る、発電機の変動する直流電圧を調整する電圧調整器に
おいて、平滑コンデンサ２１０の充放電過程が別の２つ
のトランジスタ１５０、１６０のコレクタ電流により制
御可能であり、別の２つのトランジスタ１５０、１６０
の各々が、２つの入力側と２つの出力側とを備えた平衡
直流増幅器として構成された差動増幅器１００の両平衡
増幅器分岐の各１つのトランジスタ１７０、１８０に各
々電流ミラー回路の形で接続されている。
４９９２０号公報には、以下の技術が記載されている。 発電機電圧１１０と基準電圧１２０とが供給される差動
増幅器１００と、直流電圧を平滑化する平滑コンデンサ
２１０と、少なくとも１つの発電機巻線３１０に対して
直列に接続された制御可能な半導体スイッチ３００とが
設けられており、発電機電圧１１０が、固定可能な閾値
を越えた際に、この半導体スイッチ３００が開き、さら
に差動増幅器１００の出力側が平滑コンデンサ２１０の
充放電電流源１３０、１４０に接続されており、平滑コ
ンデンサ２１０は閾値段４００の入力側に接続されてい
る、発電機の変動する直流電圧を調整する電圧調整器に
おいて、平滑コンデンサ２１０の充放電過程が別の２つ
のトランジスタ１５０、１６０のコレクタ電流により制
御可能であり、別の２つのトランジスタ１５０、１６０
の各々が、２つの入力側と２つの出力側とを備えた平衡
直流増幅器として構成された差動増幅器１００の両平衡
増幅器分岐の各１つのトランジスタ１７０、１８０に各
々電流ミラー回路の形で接続されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術は以下のような課題がある。近年、車両の高級
化による電装品の増加に伴い、発電機の大容量化が進み
、バッテリや車両負荷に供給される発電機の整流出力中
のリップルは非常に大きい（最大４０Ｖ程度）ものにな
っている。しかるに、従来の技術では、平滑コンデンサ
２１０の容量がモノシックＩＣ中に内蔵できる程度（３
０ｐＦオーダ）では、平滑コンデンサ２１０の充放電過
程を別の２つのトランジスタ１５０、１６０のコレクタ
電流により大きく制御できないので平滑コンデンサ２１
０の時定数を充分長く取れない。つまり、閾値段４００
がリップルのピークを検知してしまうので調整電圧が低
下してしまうという現象が生じる。本発明の目的は、平
滑用コンデンサの容量を増大させることなく、充電線電
圧中に高いリップルが含まれていても確実にリップルの
除去を図って安定した発電機の電圧制御を行うことがで
きる車両用交流発電機の電圧制御装置の提供にある。
来の技術は以下のような課題がある。近年、車両の高級
化による電装品の増加に伴い、発電機の大容量化が進み
、バッテリや車両負荷に供給される発電機の整流出力中
のリップルは非常に大きい（最大４０Ｖ程度）ものにな
っている。しかるに、従来の技術では、平滑コンデンサ
２１０の容量がモノシックＩＣ中に内蔵できる程度（３
０ｐＦオーダ）では、平滑コンデンサ２１０の充放電過
程を別の２つのトランジスタ１５０、１６０のコレクタ
電流により大きく制御できないので平滑コンデンサ２１
０の時定数を充分長く取れない。つまり、閾値段４００
がリップルのピークを検知してしまうので調整電圧が低
下してしまうという現象が生じる。本発明の目的は、平
滑用コンデンサの容量を増大させることなく、充電線電
圧中に高いリップルが含まれていても確実にリップルの
除去を図って安定した発電機の電圧制御を行うことがで
きる車両用交流発電機の電圧制御装置の提供にある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する為、
本発明は、以下の構成を採用した。 （１）電機子巻線、励磁巻線および整流器を備え、車載
バッテリを充電する車両用交流発電機の発電電圧の分圧
と、基準電圧の分圧とが入力される差動増幅器と、前記
励磁巻線と直列に接続された半導体スイッチと、該半導
体スイッチと前記差動増幅器との間に接続され、前記差
動増幅器の出力に基づいて前記半導体スイッチをオン・
オフ制御するしきい値判別回路とを有する車両用交流発
電機の電圧制御装置において、前記差動増幅器は、上記
二つの入力の電圧差に応じた電流を発生させる二つの入
力部を持つ平衡形直流増幅回路であり、各入力部の電流
は、それぞれコレクタを接地したＰＮＰ形トランジスタ
のエミッタに供給され、該トランジスタのベースは、リ
ップル平滑用コンデンサを介して接続されると同時に、
エミッタが接地されベースが共通接続されている２つの
ＮＰＮ形トランジスタのコレクタに電流ミラー回路の形
で接続されている。
本発明は、以下の構成を採用した。 （１）電機子巻線、励磁巻線および整流器を備え、車載
バッテリを充電する車両用交流発電機の発電電圧の分圧
と、基準電圧の分圧とが入力される差動増幅器と、前記
励磁巻線と直列に接続された半導体スイッチと、該半導
体スイッチと前記差動増幅器との間に接続され、前記差
動増幅器の出力に基づいて前記半導体スイッチをオン・
オフ制御するしきい値判別回路とを有する車両用交流発
電機の電圧制御装置において、前記差動増幅器は、上記
二つの入力の電圧差に応じた電流を発生させる二つの入
力部を持つ平衡形直流増幅回路であり、各入力部の電流
は、それぞれコレクタを接地したＰＮＰ形トランジスタ
のエミッタに供給され、該トランジスタのベースは、リ
ップル平滑用コンデンサを介して接続されると同時に、
エミッタが接地されベースが共通接続されている２つの
ＮＰＮ形トランジスタのコレクタに電流ミラー回路の形
で接続されている。
【０００５】（２）電機子巻線、励磁巻線および整流器
を備え、車載バッテリを充電する車両用交流発電機の発
電電圧の分圧と、基準電圧の分圧とが入力される差動増
幅器と、前記励磁巻線と直列に接続された半導体スイッ
チと、該半導体スイッチと前記差動増幅器との間に接続
され、前記差動増幅器の出力に基づいて前記半導体スイ
ッチをオン・オフ制御するしきい値判別回路とを有する
車両用交流発電機の電圧制御装置において、前記差動増
幅器は、上記二つの入力の電圧差に応じた電流を発生さ
せる二つの入力部を持つ平衡形直流増幅回路であり、各
入力部の電流は、それぞれコレクタを電源のプラスに接
続したＮＰＮ形トランジスタのエミッタから供給され、
該トランジスタのベースは、リップル平滑用コンデンサ
を介して接続されると同時に、エミッタが接地されベー
スが共通接続されている２つのＰＮＰ形トランジスタの
コレクタに電流ミラー回路の形で接続されている。
を備え、車載バッテリを充電する車両用交流発電機の発
電電圧の分圧と、基準電圧の分圧とが入力される差動増
幅器と、前記励磁巻線と直列に接続された半導体スイッ
チと、該半導体スイッチと前記差動増幅器との間に接続
され、前記差動増幅器の出力に基づいて前記半導体スイ
ッチをオン・オフ制御するしきい値判別回路とを有する
車両用交流発電機の電圧制御装置において、前記差動増
幅器は、上記二つの入力の電圧差に応じた電流を発生さ
せる二つの入力部を持つ平衡形直流増幅回路であり、各
入力部の電流は、それぞれコレクタを電源のプラスに接
続したＮＰＮ形トランジスタのエミッタから供給され、
該トランジスタのベースは、リップル平滑用コンデンサ
を介して接続されると同時に、エミッタが接地されベー
スが共通接続されている２つのＰＮＰ形トランジスタの
コレクタに電流ミラー回路の形で接続されている。
【０００６】
【作用】（請求項１について）発電電圧を分圧した電圧
（以下分圧発電電圧と呼ぶ）が、基準電圧を分圧した電
圧（以下分圧基準電圧と呼ぶ）より低い場合、平衡形直
流増幅回路の各入力部には、（分圧発電電圧が入力され
る側の入力部の電流）＞（分圧基準電圧が入力される側
の入力部の電流）の関係を保持して（分圧基準電圧）−
（分圧発電電圧）に応じた電流が発生する。また、（分
圧発電電圧が入力される側に位置するＰＮＰ形トランジ
スタのエミッタ電流）＞（分圧基準電圧が入力される側
に位置するＰＮＰ形トランジスタのエミッタ電流）とな
る。そして、リップル平滑用コンデンサから不足分だけ
分圧基準電圧が入力される側に位置するＮＰＮ形トラン
ジスタのコレクタへ放電し、平衡形直流増幅回路の出力
電圧が低下するので、しきい値判別回路は半導体スイッ
チをオンにする。故に、励磁電流が流れ、交流発電機が
発電を開始し、発電電圧が上昇する。分圧発電電圧が分
圧基準電圧より高い場合、平衡形直流増幅回路の各入力
部には、（分圧発電電圧が入力される側の入力部の電流
）＜（分圧基準電圧が入力される側の入力部の電流）の
関係を保持して（分圧発電電圧）−（分圧基準電圧）に
応じた電流が発生する。そして、リップル平滑用コンデ
ンサは分圧基準電圧が入力される側に位置するＰＮＰ形
トランジスタのベースから充電され、除々に平衡形直流
増幅回路の出力電圧が上昇し、しきい値判別回路は半導
体スイッチをオフにする。故に、励磁電流が止まり、交
流発電機が発電を停止し、発電電圧は下降する。
（以下分圧発電電圧と呼ぶ）が、基準電圧を分圧した電
圧（以下分圧基準電圧と呼ぶ）より低い場合、平衡形直
流増幅回路の各入力部には、（分圧発電電圧が入力され
る側の入力部の電流）＞（分圧基準電圧が入力される側
の入力部の電流）の関係を保持して（分圧基準電圧）−
（分圧発電電圧）に応じた電流が発生する。また、（分
圧発電電圧が入力される側に位置するＰＮＰ形トランジ
スタのエミッタ電流）＞（分圧基準電圧が入力される側
に位置するＰＮＰ形トランジスタのエミッタ電流）とな
る。そして、リップル平滑用コンデンサから不足分だけ
分圧基準電圧が入力される側に位置するＮＰＮ形トラン
ジスタのコレクタへ放電し、平衡形直流増幅回路の出力
電圧が低下するので、しきい値判別回路は半導体スイッ
チをオンにする。故に、励磁電流が流れ、交流発電機が
発電を開始し、発電電圧が上昇する。分圧発電電圧が分
圧基準電圧より高い場合、平衡形直流増幅回路の各入力
部には、（分圧発電電圧が入力される側の入力部の電流
）＜（分圧基準電圧が入力される側の入力部の電流）の
関係を保持して（分圧発電電圧）−（分圧基準電圧）に
応じた電流が発生する。そして、リップル平滑用コンデ
ンサは分圧基準電圧が入力される側に位置するＰＮＰ形
トランジスタのベースから充電され、除々に平衡形直流
増幅回路の出力電圧が上昇し、しきい値判別回路は半導
体スイッチをオフにする。故に、励磁電流が止まり、交
流発電機が発電を停止し、発電電圧は下降する。
【０００７】（請求項２について）分圧発電電圧が分圧
基準電圧より低い場合、平衡形直流増幅回路の各入力部
には、（分圧発電電圧が入力される側の入力部の電流）
＜（分圧基準電圧が入力される側の入力部の電流）の関
係を保持して（分圧基準電圧）−（分圧発電電圧）に応
じた電流が発生する。また、（分圧発電電圧が入力され
る側に位置するＮＰＮ形トランジスタのエミッタ電流）
＜（分圧基準電圧が入力される側に位置するＮＰＮ形ト
ランジスタのエミッタ電流）となる。そして、リップル
平滑用コンデンサは分圧基準電圧が入力される側に位置
するＰＮＰ形トランジスタのベースから充電され、除々
に平衡形直流増幅回路の出力電圧が低下し、しきい値判
別回路は半導体スイッチをオンにする。励磁電流が流れ
、交流発電機が発電を開始し、発電電圧が上昇する。 分圧発電電圧が分圧基準電圧より高い場合、平衡形直流
増幅回路の各入力部には、（分圧発電電圧が入力される
側の入力部の電流）＞（分圧基準電圧が入力される側の
入力部の電流）の関係を保持して（分圧発電電圧）−（
分圧基準電圧）に応じた電流が発生する。そして、リッ
プル平滑用コンデンサから不足分だけ分圧基準電圧が入
力される側に位置するＰＮＰ形トランジスタのコレクタ
へ放電し、平衡形直流増幅回路の出力電圧が上昇するの
で、しきい値判別回路は半導体スイッチをオフにする。 励磁電流が止まり、交流発電機が発電を停止し、発電電
圧が下降する。
基準電圧より低い場合、平衡形直流増幅回路の各入力部
には、（分圧発電電圧が入力される側の入力部の電流）
＜（分圧基準電圧が入力される側の入力部の電流）の関
係を保持して（分圧基準電圧）−（分圧発電電圧）に応
じた電流が発生する。また、（分圧発電電圧が入力され
る側に位置するＮＰＮ形トランジスタのエミッタ電流）
＜（分圧基準電圧が入力される側に位置するＮＰＮ形ト
ランジスタのエミッタ電流）となる。そして、リップル
平滑用コンデンサは分圧基準電圧が入力される側に位置
するＰＮＰ形トランジスタのベースから充電され、除々
に平衡形直流増幅回路の出力電圧が低下し、しきい値判
別回路は半導体スイッチをオンにする。励磁電流が流れ
、交流発電機が発電を開始し、発電電圧が上昇する。 分圧発電電圧が分圧基準電圧より高い場合、平衡形直流
増幅回路の各入力部には、（分圧発電電圧が入力される
側の入力部の電流）＞（分圧基準電圧が入力される側の
入力部の電流）の関係を保持して（分圧発電電圧）−（
分圧基準電圧）に応じた電流が発生する。そして、リッ
プル平滑用コンデンサから不足分だけ分圧基準電圧が入
力される側に位置するＰＮＰ形トランジスタのコレクタ
へ放電し、平衡形直流増幅回路の出力電圧が上昇するの
で、しきい値判別回路は半導体スイッチをオフにする。 励磁電流が止まり、交流発電機が発電を停止し、発電電
圧が下降する。
【０００８】
【発明の効果】小容量でも平滑用コンデンサの時定数は
長く取れ、発電電圧中に高いリップルが含まれていても
、電圧制御装置は、確実にリップルの除去を図って安定
して車両用交流発電機の電圧制御を行うことができる。
長く取れ、発電電圧中に高いリップルが含まれていても
、電圧制御装置は、確実にリップルの除去を図って安定
して車両用交流発電機の電圧制御を行うことができる。
【０００９】
【実施例】本発明の第１実施例を図１に基づいて説明す
る。図１に示すように、車両用交流発電機の電圧制御装
置Ａは、後記する三相交流発電機１の充電線電圧ＶＢ
を抵抗４１、半固定抵抗４２で分圧した分圧充電線電圧
Ｖ０ と基準電圧ＶＤ を抵抗４３、４４で分圧した分
圧基準電圧Ｖｒｅｆ とが入力される平衡形直流増幅回
路２と、励磁巻線１１と直列に電気接続されるパワーＭ
ＯＳ・ＦＥＴ５と、平衡形直流増幅回路２の出力が入力
されるしきい値判別回路６とを有する。また、８１はイ
グニッションスイッチ、８２は発電目標電圧を設定する
基準電圧源、８３、８４は平衡形直流増幅回路２やしき
い値判別回路６へ定電圧を供給するための抵抗、ツェナ
ーダイオード、８５、８６は定電流を得るためのトラン
ジスタ、基準電流源である。
る。図１に示すように、車両用交流発電機の電圧制御装
置Ａは、後記する三相交流発電機１の充電線電圧ＶＢ
を抵抗４１、半固定抵抗４２で分圧した分圧充電線電圧
Ｖ０ と基準電圧ＶＤ を抵抗４３、４４で分圧した分
圧基準電圧Ｖｒｅｆ とが入力される平衡形直流増幅回
路２と、励磁巻線１１と直列に電気接続されるパワーＭ
ＯＳ・ＦＥＴ５と、平衡形直流増幅回路２の出力が入力
されるしきい値判別回路６とを有する。また、８１はイ
グニッションスイッチ、８２は発電目標電圧を設定する
基準電圧源、８３、８４は平衡形直流増幅回路２やしき
い値判別回路６へ定電圧を供給するための抵抗、ツェナ
ーダイオード、８５、８６は定電流を得るためのトラン
ジスタ、基準電流源である。
【００１０】三相交流発電機１は、励磁巻線１１、電機
子巻線１２、フライホイールダイオード１３および整流
器１４を備え、車載エンジン（図示せず）により駆動さ
れて発電し、車両負荷８７に電力を供給する車載バッテ
リ８８を充電線８９を介して充電する。
子巻線１２、フライホイールダイオード１３および整流
器１４を備え、車載エンジン（図示せず）により駆動さ
れて発電し、車両負荷８７に電力を供給する車載バッテ
リ８８を充電線８９を介して充電する。
【００１１】平衡形直流増幅回路２は、抵抗２１、２２
、トランジスタ２３〜３５、静電容量数十ｐＦのリップ
ル平滑用コンデンサ３６で構成される。トランジスタ２
５、３０のコレクタ電流は、それぞれコレクタを接地し
たＰＮＰ形トランジスタ２６、２９のエミッタに供給さ
れ、トランジスタ２６、２９のベースは、平滑用コンデ
ンサ３６を介して接続されると同時に、エミッタが接地
されベースが共通接続されているＮＰＮ形トランジスタ
２７、２８のコレクタに電流ミラー回路の形で接続され
ている。なお、抵抗２１、２２は抵抗値Ｒ２１、Ｒ２２
（Ｒ２１＝Ｒ２２）の抵抗、トランジスタ２５、３０、
トランジスタ２６、２９、トランジスタ２７、２８は同
特性のトランジスタである。
、トランジスタ２３〜３５、静電容量数十ｐＦのリップ
ル平滑用コンデンサ３６で構成される。トランジスタ２
５、３０のコレクタ電流は、それぞれコレクタを接地し
たＰＮＰ形トランジスタ２６、２９のエミッタに供給さ
れ、トランジスタ２６、２９のベースは、平滑用コンデ
ンサ３６を介して接続されると同時に、エミッタが接地
されベースが共通接続されているＮＰＮ形トランジスタ
２７、２８のコレクタに電流ミラー回路の形で接続され
ている。なお、抵抗２１、２２は抵抗値Ｒ２１、Ｒ２２
（Ｒ２１＝Ｒ２２）の抵抗、トランジスタ２５、３０、
トランジスタ２６、２９、トランジスタ２７、２８は同
特性のトランジスタである。
【００１２】しきい値判別回路６は、コンパレータを構
成するトランジスタ６４〜６９と、そのコンパレータの
定電流源を構成するトランジスタ６１〜６３と、そのコ
ンパレータの基準電圧源を構成する抵抗７０〜７３およ
びトランジスタ７４〜７６と、パワーＭＯＳ・ＦＥＴ５
の駆動回路を構成する抵抗７７、７８およびトランジス
タ７９とからなる。このしきい値判別回路６のコンパレ
ータの基準電圧（トランジスタ６９のベース電圧）は、
トランジスタ７６の導通時（＝パワーＭＯＳ・ＦＥＴ５
がオンの時）にはＨｉ（本実施例では２．５Ｖ）である
が、非通電時にはＬｏ（本実施例では１．５Ｖ）に変更
される。このしきい値判別回路６において、分圧充電線
電圧Ｖ０ が分圧基準電圧Ｖｒｅｆ 未満の場合、トラ
ンジスタ７９が非導通になり、パワーＭＯＳ・ＦＥＴ５
がオンになる。
成するトランジスタ６４〜６９と、そのコンパレータの
定電流源を構成するトランジスタ６１〜６３と、そのコ
ンパレータの基準電圧源を構成する抵抗７０〜７３およ
びトランジスタ７４〜７６と、パワーＭＯＳ・ＦＥＴ５
の駆動回路を構成する抵抗７７、７８およびトランジス
タ７９とからなる。このしきい値判別回路６のコンパレ
ータの基準電圧（トランジスタ６９のベース電圧）は、
トランジスタ７６の導通時（＝パワーＭＯＳ・ＦＥＴ５
がオンの時）にはＨｉ（本実施例では２．５Ｖ）である
が、非通電時にはＬｏ（本実施例では１．５Ｖ）に変更
される。このしきい値判別回路６において、分圧充電線
電圧Ｖ０ が分圧基準電圧Ｖｒｅｆ 未満の場合、トラ
ンジスタ７９が非導通になり、パワーＭＯＳ・ＦＥＴ５
がオンになる。
【００１３】以下、本実施例の作動を説明する。イグニ
ッションスイッチ８１を投入すると、基準電圧源８２の
出力側に基準電圧ＶＤ が発生し、ツェナーダイオード
８４の両端に定電圧が発生し、基準電流源８６も動作す
る。なお、（充電線電圧ＶＢ ）＝（調整電圧）の時、
Ｖ０ ＝Ｖｒｅｆ となるように定数が設定されている
。
ッションスイッチ８１を投入すると、基準電圧源８２の
出力側に基準電圧ＶＤ が発生し、ツェナーダイオード
８４の両端に定電圧が発生し、基準電流源８６も動作す
る。なお、（充電線電圧ＶＢ ）＝（調整電圧）の時、
Ｖ０ ＝Ｖｒｅｆ となるように定数が設定されている
。
【００１４】〔三相交流発電機１の始動初期であって、
Ｖ０ ＜Ｖｒｅｆ の場合〕トランジスタ３０のコレク
タ電流ＩＣ３０ はゼロ、トランジスタ２５のコレクタ
電流Ｉｃ２５ は大凡、（Ｖｒｅｆ −Ｖ０ ）／Ｒ２
１である。また、トランジスタ２６、２９の電流増幅率
をｈＦＥ０ 、トランジスタ２６、２９のベース電流を
ＩＢ２６ 、ＩＢ２９ とすると、ＩＢ２９ はゼロ、
ＩＢ２６ は（１／ｈＦＥ０ ）×ＩＣ２５ である。 ここで、トランジスタ２６、２９がＮＰＮ形トランジス
タ２７、２８のコレクタに電流ミラー回路の形で接続さ
れているので、トランジスタ２７、２８のコレクタ電流
ＩＣ２７ 、ＩＣ２８ はお互いにほぼ等しく、また、
トランジスタ２６のベース電流ＩＢ２６ ともほぼ等し
く、また、トランジスタ２９のベース電流ＩＢ２９ は
ゼロである。このため、平滑用コンデンサ３６の電荷が
不足分だけ、トランジスタ２８のコレクタへ放電し、放
電し終わるとトランジスタ２８、２９の電圧ＶＣ２８
ＶＥ２９ は低下しＰＮ接合順方向ドロップ分の０．７
Ｖ程度となる。 従って、トランジスタ６４のベース
電圧がトランジスタ６９のベース電圧（１．５Ｖ）より
低くなり、トランジスタ７６は導通し、トランジスタ７
５は非導通となり、コンパレータの基準電圧（トランジ
スタ６９のベース電圧）がＨｉ（２．５Ｖ）になり、同
時にトランジスタ７９が非導通になるので、パワーＭＯ
Ｓ・ＦＥＴ５がオンになり励磁電流が流れ、三相交流発
電機１が発電して充電線電圧ＶＢ が上昇する。
Ｖ０ ＜Ｖｒｅｆ の場合〕トランジスタ３０のコレク
タ電流ＩＣ３０ はゼロ、トランジスタ２５のコレクタ
電流Ｉｃ２５ は大凡、（Ｖｒｅｆ −Ｖ０ ）／Ｒ２
１である。また、トランジスタ２６、２９の電流増幅率
をｈＦＥ０ 、トランジスタ２６、２９のベース電流を
ＩＢ２６ 、ＩＢ２９ とすると、ＩＢ２９ はゼロ、
ＩＢ２６ は（１／ｈＦＥ０ ）×ＩＣ２５ である。 ここで、トランジスタ２６、２９がＮＰＮ形トランジス
タ２７、２８のコレクタに電流ミラー回路の形で接続さ
れているので、トランジスタ２７、２８のコレクタ電流
ＩＣ２７ 、ＩＣ２８ はお互いにほぼ等しく、また、
トランジスタ２６のベース電流ＩＢ２６ ともほぼ等し
く、また、トランジスタ２９のベース電流ＩＢ２９ は
ゼロである。このため、平滑用コンデンサ３６の電荷が
不足分だけ、トランジスタ２８のコレクタへ放電し、放
電し終わるとトランジスタ２８、２９の電圧ＶＣ２８
ＶＥ２９ は低下しＰＮ接合順方向ドロップ分の０．７
Ｖ程度となる。 従って、トランジスタ６４のベース
電圧がトランジスタ６９のベース電圧（１．５Ｖ）より
低くなり、トランジスタ７６は導通し、トランジスタ７
５は非導通となり、コンパレータの基準電圧（トランジ
スタ６９のベース電圧）がＨｉ（２．５Ｖ）になり、同
時にトランジスタ７９が非導通になるので、パワーＭＯ
Ｓ・ＦＥＴ５がオンになり励磁電流が流れ、三相交流発
電機１が発電して充電線電圧ＶＢ が上昇する。
【００１５】〔バッテリの充電が進み、Ｖ０ ＜Ｖｒｅ
ｆ 状態からＶ０ ＞Ｖｒｅｆ に移行する時〕Ｖ０
＞Ｖｒｅｆ になった時点で、トランジスタ２５のコレ
クタ電流Ｉｃ２５ はゼロ、トランジスタ３０のコレク
タ電流Ｉｃ３０は大凡、（Ｖ０ −Ｖｒｅｆ ）／Ｒ２
２となる。同様に、トランジスタ２６のベース電流ＩＢ
２６ はゼロ、トランジスタ２７、２８のコレクタ電流
ＩＣ２７ 、ＩＣ２８ はゼロ、トランジスタ２９のベ
ース電流ＩＢ２９ は、（１／ｈＦＥ０ ）×ＩＣ３０
となる。従って、平滑用コンデンサ３６はトランジス
タ２９のベース電流により充電され、平滑用コンデンサ
３６の静電容量をＣとすると、トランジスタ２９のエミ
ッタ電圧は、Ｃ／ＩＢ２９ ＝（Ｃ×ｈＦＥ０ ）／Ｉ
Ｃ３０ 〔μｓ／Ｖ〕の割合で上昇していく。そして、
コンパレータの基準電圧（トランジスタ６９のベース電
圧）の２．５Ｖを越えるとコンパレータは反転し、トラ
ンジスタ７６は非導通になる。これにより、トランジス
タ７５、７９が導通し、コンパレータの基準電圧がＬｏ
（１．５Ｖ）となり、パワーＭＯＳ・ＦＥＴ５がオフに
なり、励磁電流が減少し、三相交流発電機１の発電が停
止し、充電線電圧ＶＢ が下降する。
ｆ 状態からＶ０ ＞Ｖｒｅｆ に移行する時〕Ｖ０
＞Ｖｒｅｆ になった時点で、トランジスタ２５のコレ
クタ電流Ｉｃ２５ はゼロ、トランジスタ３０のコレク
タ電流Ｉｃ３０は大凡、（Ｖ０ −Ｖｒｅｆ ）／Ｒ２
２となる。同様に、トランジスタ２６のベース電流ＩＢ
２６ はゼロ、トランジスタ２７、２８のコレクタ電流
ＩＣ２７ 、ＩＣ２８ はゼロ、トランジスタ２９のベ
ース電流ＩＢ２９ は、（１／ｈＦＥ０ ）×ＩＣ３０
となる。従って、平滑用コンデンサ３６はトランジス
タ２９のベース電流により充電され、平滑用コンデンサ
３６の静電容量をＣとすると、トランジスタ２９のエミ
ッタ電圧は、Ｃ／ＩＢ２９ ＝（Ｃ×ｈＦＥ０ ）／Ｉ
Ｃ３０ 〔μｓ／Ｖ〕の割合で上昇していく。そして、
コンパレータの基準電圧（トランジスタ６９のベース電
圧）の２．５Ｖを越えるとコンパレータは反転し、トラ
ンジスタ７６は非導通になる。これにより、トランジス
タ７５、７９が導通し、コンパレータの基準電圧がＬｏ
（１．５Ｖ）となり、パワーＭＯＳ・ＦＥＴ５がオフに
なり、励磁電流が減少し、三相交流発電機１の発電が停
止し、充電線電圧ＶＢ が下降する。
【００１６】〔バッテリの放電が進み、Ｖ０ ＞Ｖｒｅ
ｆ 状態からＶ０ ＜Ｖｒｅｆ に移行する時〕Ｖ０
＜Ｖｒｅｆ になった時点で、トランジスタ２９のベー
ス電流ＩＢ２９はゼロ、トランジスタ２６のベース電流
ＩＢ２６ は、（１／ｈＦＥ０ ）×ＩＣ２５ となり
、平滑用コンデンサ３６はトランジスタ２８のコレクタ
電流により放電され、トランジスタ２９のエミッタ電圧
は、（Ｃ×ｈＦＥ０ ）／ＩＣ２５ の割合で低下し、
コンパレータの基準電圧がＬｏ（１．５Ｖ）未満になる
とコンパレータは反転し、トランジスタ７６が導通、ト
ランジスタ７５、７９が非導通となり、コンパレータの
基準電圧がＨｉ（２．５Ｖ）、パワーＭＯＳ・ＦＥＴ５
がオンになり、励磁電流が流れ、三相交流発電機１が発
電して充電線電圧ＶＢ が上昇する。上記作動により、
充電線電圧ＶＢ が調整電圧になるように制御される。
ｆ 状態からＶ０ ＜Ｖｒｅｆ に移行する時〕Ｖ０
＜Ｖｒｅｆ になった時点で、トランジスタ２９のベー
ス電流ＩＢ２９はゼロ、トランジスタ２６のベース電流
ＩＢ２６ は、（１／ｈＦＥ０ ）×ＩＣ２５ となり
、平滑用コンデンサ３６はトランジスタ２８のコレクタ
電流により放電され、トランジスタ２９のエミッタ電圧
は、（Ｃ×ｈＦＥ０ ）／ＩＣ２５ の割合で低下し、
コンパレータの基準電圧がＬｏ（１．５Ｖ）未満になる
とコンパレータは反転し、トランジスタ７６が導通、ト
ランジスタ７５、７９が非導通となり、コンパレータの
基準電圧がＨｉ（２．５Ｖ）、パワーＭＯＳ・ＦＥＴ５
がオンになり、励磁電流が流れ、三相交流発電機１が発
電して充電線電圧ＶＢ が上昇する。上記作動により、
充電線電圧ＶＢ が調整電圧になるように制御される。
【００１７】本実施例は、以下の効果を奏する。平衡形
直流増幅回路２に入力される、分圧充電線電圧Ｖ０ と
分圧基準電圧Ｖｒｅｆ との差に比例した電流の１／ｈ
ＦＥ０ 倍の電流でリップル平滑用コンデンサ３６を充
放電させており、平衡形直流増幅回路２の出力をコンデ
ンサ３６の端子電圧は基づいて取り出すことができる。 このため、平衡形直流増幅回路２やしきい値判別回路６
を組み込んだモノシックＩＣ内に内蔵可能な数十ｐＦ程
度のキャパシタを使用しても数百μｓ程度の時定数が得
られ（従来技術の数倍）、分圧充電線電圧Ｖ０ 中のリ
ップルが充分平滑される。よって、充電線電圧ＶＢ 中
に高いリップル（数十Ｖ程度）が含まれていても、しき
い値判別回路６がリップルのピークを検知して実質調整
電圧が低下してしまうという不具合は起こらず、安定し
た発電機１の電圧制御を行うことができる。
直流増幅回路２に入力される、分圧充電線電圧Ｖ０ と
分圧基準電圧Ｖｒｅｆ との差に比例した電流の１／ｈ
ＦＥ０ 倍の電流でリップル平滑用コンデンサ３６を充
放電させており、平衡形直流増幅回路２の出力をコンデ
ンサ３６の端子電圧は基づいて取り出すことができる。 このため、平衡形直流増幅回路２やしきい値判別回路６
を組み込んだモノシックＩＣ内に内蔵可能な数十ｐＦ程
度のキャパシタを使用しても数百μｓ程度の時定数が得
られ（従来技術の数倍）、分圧充電線電圧Ｖ０ 中のリ
ップルが充分平滑される。よって、充電線電圧ＶＢ 中
に高いリップル（数十Ｖ程度）が含まれていても、しき
い値判別回路６がリップルのピークを検知して実質調整
電圧が低下してしまうという不具合は起こらず、安定し
た発電機１の電圧制御を行うことができる。
【００１８】図２に示す車両用交流発電機の電圧制御装
置Ｂは、本発明の第２実施例であり、平衡形直流増幅回
路２、しきい値判別回路６に用いるトランジスタの種類
を入れ替えたものであり、第１実施例のものと同様の作
用、効果を呈する。
置Ｂは、本発明の第２実施例であり、平衡形直流増幅回
路２、しきい値判別回路６に用いるトランジスタの種類
を入れ替えたものであり、第１実施例のものと同様の作
用、効果を呈する。
【図１】本発明の第１実施例に係る車両用交流発電機の
電圧制御装置の電気回路図である。
電圧制御装置の電気回路図である。
【図２】本発明の第２実施例に係る車両用交流発電機の
電圧制御装置の電気回路図である。
電圧制御装置の電気回路図である。
【図３】従来の技術を説明するための説明図である。
【図４】従来の技術を説明するための説明図である。
１ 三相交流発電機
２ 平衡形直流増幅回路
５ パワーＭＯＳ・ＦＥＴ（半導体スイッチ）６
しきい値判別回路 １１ 励磁巻線 １２ 電機子巻線 １４ 整流器 ２６、２９ トランジスタ（コレクタを接地したＰＮ
Ｐ形トランジスタ、コレクタを電源のプラスに接続した
ＮＰＮ形トランジスタ） ２７、２８ トランジスタ（ベースが共通接続されて
いるＮＰＮ形トランジスタ、ベースが共通接続されてい
るＰＮＰ形トランジスタ） ３６ リップル平滑用コンデンサ ８８ 車載バッテリ ＶＢ 充電線電圧（発電電圧） Ｖ０ 分圧充電線電圧（発電電圧の分圧）ＶＤ
基準電圧
しきい値判別回路 １１ 励磁巻線 １２ 電機子巻線 １４ 整流器 ２６、２９ トランジスタ（コレクタを接地したＰＮ
Ｐ形トランジスタ、コレクタを電源のプラスに接続した
ＮＰＮ形トランジスタ） ２７、２８ トランジスタ（ベースが共通接続されて
いるＮＰＮ形トランジスタ、ベースが共通接続されてい
るＰＮＰ形トランジスタ） ３６ リップル平滑用コンデンサ ８８ 車載バッテリ ＶＢ 充電線電圧（発電電圧） Ｖ０ 分圧充電線電圧（発電電圧の分圧）ＶＤ
基準電圧
Claims (2)
- 【請求項１】 電機子巻線、励磁巻線および整流器を
備え、車載バッテリを充電する車両用交流発電機の発電
電圧の分圧と、基準電圧の分圧とが入力される差動増幅
器と、前記励磁巻線と直列に接続された半導体スイッチ
と、該半導体スイッチと前記差動増幅器との間に接続さ
れ、前記差動増幅器の出力に基づいて前記半導体スイッ
チをオン・オフ制御するしきい値判別回路とを有する車
両用交流発電機の電圧制御装置において、前記差動増幅
器は、上記二つの入力の電圧差に応じた電流を発生させ
る二つの入力部を持つ平衡形直流増幅回路であり、各入
力部の電流は、それぞれコレクタを接地したＰＮＰ形ト
ランジスタのエミッタに供給され、該トランジスタのベ
ースは、リップル平滑用コンデンサを介して接続される
と同時に、エミッタが接地されベースが共通接続されて
いる２つのＮＰＮ形トランジスタのコレクタに電流ミラ
ー回路の形で接続されていることを特徴とする車両用交
流発電機の電圧制御装置。 - 【請求項２】 電機子巻線、励磁巻線および整流器を
備え、車載バッテリを充電する車両用交流発電機の発電
電圧の分圧と、基準電圧の分圧とが入力される差動増幅
器と、前記励磁巻線と直列に接続された半導体スイッチ
と、該半導体スイッチと前記差動増幅器との間に接続さ
れ、前記差動増幅器の出力に基づいて前記半導体スイッ
チをオン・オフ制御するしきい値判別回路とを有する車
両用交流発電機の電圧制御装置において、前記差動増幅
器は、上記二つの入力の電圧差に応じた電流を発生させ
る二つの入力部を持つ平衡形直流増幅回路であり、各入
力部の電流は、それぞれコレクタを電源のプラスに接続
したＮＰＮ形トランジスタのエミッタから供給され、該
トランジスタのベースは、リップル平滑用コンデンサを
介して接続されると同時に、エミッタが接地されベース
が共通接続されている２つのＰＮＰ形トランジスタのコ
レクタに電流ミラー回路の形で接続されていることを特
徴とする車両用交流発電機の電圧制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3058506A JP2874366B2 (ja) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | 車両用交流発電機の電圧制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3058506A JP2874366B2 (ja) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | 車両用交流発電機の電圧制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04295236A true JPH04295236A (ja) | 1992-10-20 |
| JP2874366B2 JP2874366B2 (ja) | 1999-03-24 |
Family
ID=13086308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3058506A Expired - Lifetime JP2874366B2 (ja) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | 車両用交流発電機の電圧制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2874366B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0657992A1 (en) * | 1993-12-07 | 1995-06-14 | Nippondenso Co., Ltd. | Alternating current generator for motor vehicles |
| EP0693816A1 (en) * | 1994-07-19 | 1996-01-24 | Nippondenso Co., Ltd. | AC generator |
-
1991
- 1991-03-22 JP JP3058506A patent/JP2874366B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0657992A1 (en) * | 1993-12-07 | 1995-06-14 | Nippondenso Co., Ltd. | Alternating current generator for motor vehicles |
| EP0778663A1 (en) * | 1993-12-07 | 1997-06-11 | Nippondenso Co., Ltd. | Alternating current generator for motor vehicles |
| EP0778662A1 (en) * | 1993-12-07 | 1997-06-11 | Nippondenso Co., Ltd. | Alternating current generator for motor vehicles |
| EP0778664A1 (en) * | 1993-12-07 | 1997-06-11 | Nippondenso Co., Ltd. | Alternating current generator for motor vehicles |
| CN1038799C (zh) * | 1993-12-07 | 1998-06-17 | 日本电装株式会社 | 车辆用交流发电机 |
| EP0693816A1 (en) * | 1994-07-19 | 1996-01-24 | Nippondenso Co., Ltd. | AC generator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2874366B2 (ja) | 1999-03-24 |
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