JPH07337021A - 直流−交流変換装置 - Google Patents

直流−交流変換装置

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JPH07337021A
JPH07337021A JP6125003A JP12500394A JPH07337021A JP H07337021 A JPH07337021 A JP H07337021A JP 6125003 A JP6125003 A JP 6125003A JP 12500394 A JP12500394 A JP 12500394A JP H07337021 A JPH07337021 A JP H07337021A
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transistor
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transistors
battery
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Toshinori Maruyama
敏典 丸山
Hirohide Sato
博英 佐藤
Toshio Tsutsui
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Abstract

(57)【要約】 【目的】電流急変時に回転電機の各端間に発生するGパ
ルス電圧を定電圧ダイオードを用いることなく抑止可能
なブリッジ回路(インバータ又はレクチファイヤ(整流
器)又はインバータ兼レクチファイヤ)備えた直流−交
流変換装置を提供する。 【構成】交流回転電機(交流発電機又は交流電動機又は
交流発電電動機)1とバッテリ7との間で直交変換によ
る電力授受を行うブリッジ回路(三相全波整流器又はイ
ンバータ)3のハイサイド素子31〜33又はローサイ
ド素子34〜36の少なくとも一方の少なくとも一部を
なすトランジスタ34〜36を、Gパルス電圧発生時に
全て導通させ、電機子巻線11〜13の各端をこれらト
ランジスタ34〜36で短絡する。その結果、ブリッジ
回路3からバッテリ7やこのバッテリ7と並列接続され
る負荷9に印加されるGパルス電圧が大幅に抑止され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、トランジスタを含むブ
リッジ回路を備える直流−交流変換装置に関する。本発
明の直流−交流変換装置は、例えば自動車用オルタネー
タ(交流発電機)の交流発電電圧を整流してバッテリを
充電する車両用充電装置に適用される。
【0002】
【従来の技術】特公昭45−16651号公報は、通常
用いる接合ダイオードの代わりに定電圧ダイオードを用
いた三相全波整流器を提案している。特開昭63−20
2255号公報は、三相交流発電電動機とバッテリとの
間に配設されて両者間の授受電力を直交変換(本明細書
でいう直交変換は交直変換を含む)するブリッジ回路
(インバータ兼レクチファイヤ)をMOSトランジスタ
とこのMOSトランジスタと並列接続された高耐圧(バ
ッテリ電圧の1.5〜3倍)の定電圧ダイオードとで構
成することを開示している。
【0003】これらの定電圧ダイオードは、三相全波整
流器の負荷遮断時などにおいて発電機の各端間に発生す
るGパルス電圧をクランプして抑圧するためのものであ
る。特開平4−138030号公報は、MOSパワート
ランジスタを用いた三相全波整流器を提案している。一
方、バッテリの直流電力を三相交流電力に変換して三相
交流電動機の電機子巻線に印加するインバータを、バイ
ポーラトランジスタ又はIGBTを用いて構成すること
も多用されており、この場合には普通、これらバイポー
ラトランジスタ又はIGBTと並列に、かつ、発電電圧
を整流する向きに接合ダイオードが並列接続される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た定電圧ダイオードによりGパルス電圧を抑圧するため
には定電圧ダイオードの最大許容電流を極めて大きく設
定せねばならず、実用上、大きな問題であった。本発明
は、上記事情に鑑みなされたものであり、電流急変時に
回転電機の各端間に発生するGパルス電圧を定電圧ダイ
オードを用いることなく抑止可能なブリッジ回路(イン
バータ又はレクチファイヤ(整流器)又はインバータ兼
レクチファイヤ)備えた直流−交流変換装置を提供する
ことを、その目的としている。なお、本明細書でいう直
流−交流変換装置は、直流電力を交流電力に変換するイ
ンバータ機能、又は、交流電力を直流電力に変換するレ
クチファイヤ機能、又は上記両機能を有する装置を意味
する。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の直流−交流変換
装置の第1の構成は、トランジスタ又は接合ダイオード
からなるハイサイド素子及びローサイド素子を直列接続
してなる相ブリッジ回路を必要数並列接続してなり、一
対の直流端子がバッテリ及び負荷の両端に接続され、前
記両素子の接続点が交流回転電機の電機子巻線の各端に
個別に接続される整流器と、前記トランジスタを断続制
御する制御部とを備え、前記両素子の少なくとも一方は
前記トランジスタを含む直流−交流変換装置において、
前記制御部が、前記電機子巻線の発電電圧が所定の電圧
値を超過したかどうかを検出する異常電圧検出回路部
と、前記超過時に前記両素子の一方をなす前記トランジ
スタを全て導通させる短絡回路部とを備えることを特徴
としている。
【0006】本発明の第2の構成は、上記第1の構成に
おいて更に、前記短絡回路部が、前記両素子の他方が前
記トランジスタを含む場合には前記両素子の他方をなす
前記トランジスタを全て遮断させるものであることを特
徴としている。本発明の第3の構成は、上記第1の構成
において更に、前記トランジスタが、ゲート電極直下の
P型基板領域と主電極をなすN+ 型領域との間の寄生ダ
イオードが発電電圧を整流する向きに形成されたNチャ
ンネルMOSトランジスタからなることを特徴としてい
る。
【0007】本発明の第4の構成は、上記第1の構成に
おいて更に、前記ハイサイド素子又はローサイド素子
が、バイポーラトランジスタ又はIGBTと、発電電圧
を整流する向きに前記バイポーラトランジスタ又はIG
BTと並列接続された接合ダイオードとからなることを
特徴としている。本発明の第5の構成は、上記第3の構
成において更に、前記制御部が、前記MOSトランジス
タを所定タイミングで断続して直流−交流変換又は交流
−直流変換を行わせるものであることを特徴としてい
る。
【0008】本発明の第6の構成は、上記第4の構成に
おいて更に、前記制御部が、前記バイポーラトランジス
タ又はIGBTを所定タイミングで断続して前記回転電
機に交流電圧を印加するものであることを特徴としてい
る。本発明の第7の構成は、上記第1の構成において更
に、前記制御部が、前記両素子の一方をなす前記各トラ
ンジスタを所定の平均導通率で導通させるものであるこ
とを特徴としている。
【0009】本発明の第8の構成は、上記第1の構成に
おいて更に、前記短絡回路部が、前記異常電圧検出回路
部による前記超過の検出後、所定時間の間、前記トラン
ジスタの前記全導通を持続することを特徴としている。
本発明の第9の構成は、上記第1の構成において更に、
前記短絡回路部が、前記トランジスタの前記全導通後、
直流端電圧がバッテリ電圧よりも低く設定された所定値
以下となったかどうかを判別し、なった場合に前記全導
通を持続するものであることを特徴としている。
【0010】
【作用及び発明の効果】本発明の第1の構成によれば、
交流回転電機(交流発電機又は交流電動機又は交流発電
電動機)とバッテリとの間で直交変換による電力授受を
行うブリッジ回路のハイサイド素子又はローサイド素子
の少なくとも一方の少なくとも一部をなすトランジスタ
を、Gパルス電圧(交流回転電機の電機子巻線の各端に
発生する高電圧)発生時に全て導通させるので、結局、
電機子巻線の各端はこのトランジスタにより短絡された
状態となる。その結果、Gパルス電圧を発生する交流回
転電機のサージ電力はこれらトランジスタのオン抵抗や
配線抵抗や電機子巻線の抵抗などで消費されることにな
り、これにより、ブリッジ回路からバッテリやこのバッ
テリと並列接続される負荷に印加されるGパルス電圧が
大幅に抑止されることになる。
【0011】また、上記ブリッジ回路を構成するハイサ
イド素子又はローサイド素子の耐圧を削減してもこれら
素子の破壊を防止することができる。本発明の第2の構
成によれば、上記第1の構成において更に、全て導通さ
れるトランジスタと反対サイドのトランジスタを全て遮
断するので、バッテリ電圧が同一の相ブリッジ回路の両
素子の同時導通により短絡されることがない。
【0012】本発明の第3の構成によれば、上記第1の
構成において更に、上記トランジスタを、ゲート電極直
下のP型基板領域と主電極をなすN+ 型領域との間の寄
生ダイオードが発電電圧を整流する向きに形成されたN
チャンネルMOSトランジスタで構成しているので、こ
の寄生ダイオードを整流に用いることができる。本発明
の第4の構成によれば、上記第1の構成において更に、
上記ハイサイド素子又はローサイド素子が、バイポーラ
トランジスタ又はIGBTと、発電電圧を整流する向き
にこれらバイポーラトランジスタ又はIGBTと並列接
続された接合ダイオードとからなる。この場合、Gパル
ス電圧によるサージ電流は所定相のバイポーラトランジ
スタ又はIGBTと、このバイポーラトランジスタ又は
IGBTと同じサイドで異なる相の接合ダイオードとに
より電機子巻線を短絡することになり、上記と同様にG
パルス電圧を支障なく抑止することができる。
【0013】本発明の第5の構成によれば、上記第3の
構成において更に、上記Gパルス電圧抑止用のMOSト
ランジスタを、インバータ又はレクチファイヤ用の素子
としても用いるので、ブリッジ回路への素子追加を省略
することができ、構成が簡単となる。本発明の第6の構
成によれば、上記第4の構成において更に、上記Gパル
ス電圧抑止用のバイポーラトランジスタ又はIGBTを
インバータ用の素子としても用いるので、ブリッジ回路
への素子追加を省略することができ、構成が簡単とな
る。
【0014】本発明の第7の構成によれば、上記第1の
構成において更に、上記Gパルス電圧抑止用のトランジ
スタをGパルス電圧発生時に完全導通させるのではな
く、所定の平均導通率となるようにPWM制御するの
で、これらトランジスタの発熱、破壊を防止することが
できる。本発明の第8の構成によれば、上記第1の構成
において更に、短絡回路部が、Gパルス電圧の検出後、
所定時間の間、トランジスタの前記全導通を持続するの
で、電機子巻線の短絡によってGパルス電圧が低下して
も電機子巻線に発生している起電圧が減衰するまでその
短絡を持続することができ、Gパルス電圧の発生を防止
することができる。
【0015】本発明の第9の構成によれば、上記第1の
構成において更に、短絡回路部が、トランジスタの前記
全導通後、直流端電圧がバッテリ電圧より低く設定され
た所定値以下となったかどうかを判別し、なった場合に
前記全導通を持続するので、バッテリの接続が回復した
場合は、電機子巻線の短絡が解消され再びバッテリ充電
を行うことができるという効果を奏することができる。
【0016】
【実施例】
(実施例1)以下、車両用交流発電機(オルタネータ)
の発電電圧を整流してバッテリを充電する充電装置に用
いた本発明の直流−交流変換装置の一実施例を図1を参
照して説明する。
【0017】1は車両用三相交流発電機であって、その
電機子巻線11〜13の出力端(各端)は三相全波整流
器(本発明でいうブリッジ回路)3の各交流端(後述す
る接続点)41〜43に接続され、三相全波整流器3の
一対の直流端はバッテリ7の両端に接続されている。ま
た、バッテリ7の両端には開閉器10を介して負荷9が
接続されている。
【0018】2は一端がバッテリ7の高位端に接続され
るフィールドコイルで、その他端は発電制御回路部5に
内蔵されたエミッタ接地のトランジスタ51のコレクタ
に接続されている。52はフライホイルダイオードであ
り、発電制御回路部5は、従来のレギュレータと同じ構
成を有し、バッテリ7の高位端子電圧(B電圧)の高低
に応じてトランジスタ51を断続制御してフィールド電
流を制御し、それにより電機子巻線11〜13の発電電
圧を制御してB電圧が所定レベルとなるようにしてい
る。この制御動作は周知であるのでこれ以上の説明は省
略する。
【0019】三相全波整流器3は、接合ダイオードから
なるハイサイド素子31〜33及びNチャンネルMOS
トランジスタからなるローサイド素子34〜36からな
り、ハイサイド素子31〜33とローサイド素子34〜
36を個別に直列接続してなる3組の相ブリッジ回路3
7〜39を並列接続してなり、一対の直流端がバッテリ
7の高位端及び低位端に個別に接続され、各相ブリッジ
回路37〜39の各素子31〜36の各接続点すなわち
交流端子41〜43が交流発電機1の電機子巻線11〜
13の各端に個別に接続される構成となっている。
【0020】また、NチャンネルMOSトランジスタか
らなるローサイド素子34〜36のバッテリ低位端子側
の主電極をゲート電極直下のP型基板領域(P型基板で
もP型ウエル領域でもよい)に接続してこの基板領域に
電位付与している。したがって、この実施例では、ロー
サイド素子34〜36のステータコイル11〜13側の
主電極と上記P型基板領域との間の接合からなる寄生ダ
イオードDが、寄生的に形成され、この寄生ダイオード
Dは整流時にダイオード式三相全波整流器のローサイド
素子を構成する。もちろん、ローサイド素子34〜36
に寄生ダイオードDと並列に整流用の接合ダイオードを
並列接続することも当然、可能である。
【0021】なお、トランジスタ34〜36は、耐圧向
上のためにDMOS構造又は縦型パワーMOS構造とさ
れている。このように三相全波整流器を構成する接合ダ
イオード31〜33と寄生ダイオードDとは車両用三相
交流発電機1の発電電圧を整流してバッテリ7を充電す
る。
【0022】次に、本実施例の特徴部分をなす過電圧抑
止制御回路部6の構成を説明する。この過電圧抑止制御
回路部6は、定格耐圧18Vの定電圧ダイオード61、
62と抵抗r1とを直列接続してなり、電機子巻線11
〜13の発電電圧が所定の電圧値を超過したかどうかを
検出する異常電圧検出回路部6aと、この異常電圧検出
回路部6aの出力電圧に基づいて前記超過時にMOSト
ランジスタ34〜36を全て導通させる短絡回路部6b
とからなる。
【0023】短絡回路部6bは、抵抗r1〜r5、トラ
ンジスタ63、65、定格耐圧6Vの定電圧ダイオード
64、コンデンサC1、C2、接合ダイオード66から
なる。以下、この過電圧抑止制御回路部6の動作を説明
する。Gパルス電圧が発生しない場合、定電圧ダイオー
ド61、62が遮断状態であるので、分圧回路からなる
異常電圧検出回路部6aの出力電圧はローレベルとなっ
てトランジスタ63はオフし、イグニッションスイッチ
IGSWのオンにより抵抗r5、ダイオード66、抵抗
r2を通じてコンデンサC1は充電され、コンデンサC
1の充電電圧が印加される定電圧ダイオード64は導通
し、この定電圧ダイオード64と抵抗r3とからなる分
圧回路の出力電圧はハイレベルとなってトランジスタ6
5がオンし、このトランジスタ65と抵抗r4とからな
るインバータの出力電圧はローレベルとなって高周波遮
断用抵抗rgを通じてトランジスタ34〜36をオフし
ている。
【0024】バッテリ7の充電中に何らかの不具合によ
ってバッテリ7の端子が外れた場合、又は、何らかの原
因で三相全波整流器3の出力電流が急減した場合、電機
子巻線11〜13には高いGパルス電圧が発生し、この
Gパルス電圧は三相全波整流器3を通じてB端子に送ら
れる。B端子電圧が36.6Vを超すと、異常電圧検出
回路部6aの出力電圧(定電圧ダイオード62と抵抗r
1との接続点の電圧)がハイレベル(約0.7V)とな
ってトランジスタ63をオンし、コンデンサC1が放電
され、定電圧ダイオード64及びトランジスタ65が遮
断され、その結果、トランジスタ34〜36のゲート電
極は抵抗r5、ダイオード66、抵抗r4、抵抗rgを
通じてハイレベル電圧を印加され、オンする。
【0025】このようにして各MOSトランジスタ34
〜36が導通すると、三相の電機子巻線11〜13の各
相出力端がこれらMOSトランジスタ34〜36のチャ
ンネルにより短絡されることとなり、Gパルス電圧がバ
ッテリ7や負荷9に印加されるのが防止される。また、
Gパルス電圧自体の大きさが減少されるので、各半導体
素子などの破壊を回避することができる。
【0026】なお、バッテリ端子の外れによりIG端子
電圧が急速に低下する場合であっても、コンデンサC2
がダイオード66を通じてチャージされており、短絡回
路部6bの動作は保証される。Gパルス電圧の消滅又は
減衰によりB端子電圧が低下すると、トランジスタ63
が再度、遮断し、コンデンサC1が抵抗r5、抵抗r2
を通じて充電され、そのCR時定数により定まる所定の
時間経過後、定電圧ダイオード64及びトランジスタ6
5が導通し、各MOSトランジスタ34〜36が遮断
し、再度、三相全波整流器が整流可能となる。 (実施例2)本発明の装置の他の実施例を図2を参照し
て説明する。
【0027】この実施例では、Gパルス電圧発生時にト
ランジスタ34〜36を導通後、B端子電圧が10V以
下ならば、バッテリ7が三相全波整流器3から外れてい
ると判断し、後述するダイオード84からトランジスタ
34〜36の各ゲート電極へハイレベル電圧を出力し
て、MOSトランジスタ34〜36の導通を継続し、こ
れによりバッテリ端子の接続が確保されるまでGパルス
の抑制を図るものである。一方、ノイズ電圧などにより
一時的にGパルス電圧が発生した場合でも、その直後の
バッテリ電圧は10V以上であるので実施例1と同様に
充電を再開する。
【0028】以下、詳しく説明すると、この実施例の過
電圧抑止制御回路部6は、実施例1の過電圧抑止制御回
路部6の構成に、定電圧ダイオード81と抵抗r6とか
らなる分圧回路の出力電圧により作動するトランジスタ
82、ダイオード83、84、抵抗r7を追加し、更
に、コンデンサC1をトランジスタ63のベース・コレ
クタ間に配置変更したものである。
【0029】したがって、定電圧ダイオード61、6
2、トランジスタ63が導通すると、実施例1と同様に
トランジスタ65がオフし、抵抗r5、ダイオード6
6、抵抗r4、ダイオード83を通じてトランジスタ3
4〜36がオンされる。ここで、もしノイズなどにより
一時的にGパルス電圧が低下し、定電圧ダイオード6
1、62、トランジスタ63がオフしても、コンデンサ
C1の存在によりそれが充電されるまでの間、定電圧ダ
イオード64及びトランジスタ65の導通は禁止され、
これによりトランジスタ34〜36のオンを継続するこ
とができるようになっている。
【0030】バッテリ7が外れている場合にはB端子電
圧がOVにまで低下するので、定電圧ダイオード81が
オフし、トランジスタ82がオフし、これにより、MO
Sトランジスタ34〜36のゲート電極にはコンデンサ
C2の電圧が抵抗r7を通じて印加されるので、MOS
トランジスタ34〜36の導通が持続されることにな
る。
【0031】バッテリ7と三相全波整流器3との接続が
回復すると、B端子電圧はバッテリ7の端子電圧まで上
昇するので、定電圧ダイオード81及びトランジスタ8
2が導通し、ダイオード84が遮断される。また、トラ
ンジスタ63は遮断し、トランジスタ65は導通し、そ
の結果、MOSトランジスタ34〜36が遮断されて通
常の整流動作となる。
【0032】したがって、本実施例では、バッテリ7が
外れることにより発生するGパルスを各MOSトランジ
スタ34〜36を導通することで抑制することが可能で
あり、またバッテリ7の接続が回復した場合にはすみや
かに通常の発電制御にもどることができる。 (実施例3)他の実施例を図3を参照して説明する。
【0033】この実施例は、実施例2において、各MO
Sトランジスタ34〜36毎にそれぞれトランジスタ作
動制御回路部8を追加したものである。このトランジス
タ作動制御回路部8は、コンパレータ85、ダイオード
86、87、抵抗r8からなり、各MOSトランジスタ
34〜36に1セットづち設けられている。ただし、M
OSトランジスタ35、36駆動用のトランジスタ作動
制御回路部8は、図3ではダイオード87だけが図示さ
れ後は省略されている。
【0034】ここで、ダイオード86、87、抵抗r8
は、ダイオード形式のオア回路であり、ダイオード8
3、84の論理出力とコンパレータ85の論理出力との
論理和信号を抵抗rgを通じてMOSトランジスタ34
のゲート電極に印加するものである。コンパレータ85
は、電機子巻線11の端子電圧が接地電位より低下した
かどうかを判定し、低下した場合にハイレベル電圧をト
ランジスタ34のゲート電極に印加してそれを導通さ
せ、電機子巻線11の端子電圧が接地電位より高くなっ
た場合にローレベル電圧を出力して、MOSトランジス
タ34が実施例2の制御モードで作動するようにしたも
のである。
【0035】このようにすれば、三相全波整流器3のロ
ーサイド素子としてダイオード(ここではMOSトラン
ジスタ34〜36の寄生ダイオードD)よりも少ない損
失で整流が可能となる。 (変形態様)上記実施例では、三相全波整流器3のハイ
サイド素子31〜33を接合ダイオードで構成し、ロー
サイド素子34〜36をMOSトランジスタ及びその寄
生ダイオードDで構成した例を示したが、三相全波整流
器3のハイサイド素子及びローサイド素子としては図4
に示すように、寄生ダイオード付のMOSトランジスタ
(a)、接合ダイオード(b)、接合ダイオードと並列
接続されたIGBT(c)、接合ダイオードと並列接続
されたバイポーラトランジスタ(d)の一つを採用する
ことができる。
【0036】ハイサイド素子31〜33の群とローサイ
ド素子34〜36の群の少なくとも一方はトランジスタ
である必要があることは当然である。上記各実施例とは
逆にGパルス電圧発生時にハイサイド素子を構成するト
ランジスタを全てオンすることもできることは当然であ
る。ただし、ハイサイド素子31〜33とローサイド素
子34〜36の両方がトランジスタを含む場合、Gパル
ス電圧抑止のためにどちらか一方を全てオンする場合、
必ず他方の各トランジスタは全てオフする必要がある。
具体的には、過電圧抑止のために全てオンするサイドの
トランジスタの制御端子に印加する信号電圧の反転信号
を否定回路にて合成し、この反転信号を全てオフするサ
イドのトランジスタの制御端子に印加すればよい。この
ような回路構成は簡単自明であるので図示は省略する。
【0037】また、ハイサイド素子31〜33をMOS
トランジスタで構成する場合、このMOSトランジスタ
は、電機子巻線側のN+ 型領域の電位がバッテリ電圧を
超えたかどうかを図3のコンパレータ85と同様のコン
パレータで検出し、超えた場合にこのMOSトランジス
タのゲート電極に図3と同様の構成でハイレベル電圧を
印加すればよい。ただし、この場合にはこのコンパレー
タのハイレベル電位はバッテリ電圧+MOSトランジス
タ31のしきい値電圧より充分高い電圧としてこのハイ
サイド素子としてもMOSトランジスタを非飽和動作さ
せる必要がある。すなわち、図3の回路にてコンパレー
タ85の+入力端に接続点41の電位を印加し、その−
入力端にバッテリ電圧を印加することによりハイサイド
素子としてのMOSトランジスタを整流動作させること
ができることがわかる。
【0038】また、上記実施例では三相全波整流器3を
構成するブリッジ回路をGパルス電圧から保護する構成
を説明したが、全く同じ回路構成により三相交流電動機
を駆動制御するインバータとしてのブリッジ回路をGパ
ルス電圧から保護することができることが当然理解され
るであろう。また、上記説明では、少なくともGパルス
電圧検出期間中はローサイド素子34〜36又はハイサ
イド素子31〜33のどちらかの群を常時オンする例を
説明したが、その場合におけるハイサイド素子31〜3
3又はローサイド素子34〜36をなすトランジスタの
発熱を許容値以下に抑止するためにトランジスタをPW
M制御することも可能である。このようなPWM制御は
回路部5に所定デューティ比の定周波数信号電圧を発生
する発振器を追加し、この定周波数信号電圧と例えば図
1のトランジスタ65のコレクタ電圧すなわちMOSト
ランジスタ一斉オン電圧とをアンド回路に入力し、この
アンド回路の論理積信号でこれらMOSトランジスタ3
4〜36を制御すればよい。このような回路構成は簡単
自明であるので図示を省略する。
【0039】更に、上記各実施例ではバッテリ電圧に基
づいてGパルス電圧の発生を検出したが、電機子巻線1
1〜13の出力電圧を直接検出してもよいことは当然で
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の直流−交流変換装置の一実施例を示
す回路図である。
【図2】 実施例2を示す回路図である。
【図3】 実施例3を示す回路図である。
【図4】 ハイサイド素子又はローサイド素子の変形例
を示す素子図である。
【符号の説明】
1は三相交流発電機、3は三相全波整流器(ブリッジ回
路)、6は制御部、6aは異常電圧検出回路部、6bは
短絡回路部、7はバッテリ、31〜33はハイサイド素
子、34〜36はローサイド素子。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 トランジスタ又は接合ダイオードからな
    るハイサイド素子及びローサイド素子を直列接続してな
    る相ブリッジ回路を必要数並列接続してなり、一対の直
    流端がバッテリ及び負荷の両端に接続され、前記両素子
    の接続点が交流回転電機の電機子巻線の各端に個別に接
    続されるブリッジ回路と、前記トランジスタを断続制御
    する制御部とを備え、前記両素子の少なくとも一方は前
    記トランジスタを含む直流−交流変換装置において、 前記制御部は、 前記電機子巻線の発電電圧が所定の電圧値を超過したか
    どうかを検出する異常電圧検出回路部と、 前記超過時に前記両素子の一方をなす前記トランジスタ
    を全て導通させる短絡回路部と、 を備えることを特徴とする直流−交流変換装置。
  2. 【請求項2】 前記短絡回路部は、前記両素子の他方が
    前記トランジスタを含む場合には前記両素子の他方をな
    す前記トランジスタを全て遮断させるものである請求項
    1記載の直流−交流変換装置。
  3. 【請求項3】 前記トランジスタは、ゲート電極直下の
    P型基板領域と主電極をなすN+ 型領域との間の寄生ダ
    イオードが発電電圧を整流する向きに形成されたNチャ
    ンネルMOSトランジスタからなる請求項1記載の直流
    −交流変換装置。
  4. 【請求項4】 前記ハイサイド素子又はローサイド素子
    は、バイポーラトランジスタ又はIGBTと、発電電圧
    を整流する向きに前記バイポーラトランジスタ又はIG
    BTと並列接続された接合ダイオードとからなる請求項
    1記載の直流−交流変換装置。
  5. 【請求項5】 前記制御部は、前記MOSトランジスタ
    を所定タイミングで断続して直流−交流変換又は交流−
    直流変換を行わせるものである請求項3記載の直流−交
    流変換装置。
  6. 【請求項6】 前記制御部は、前記バイポーラトランジ
    スタ又はIGBTを所定タイミングで断続して前記回転
    電機に交流電圧を印加するものである請求項4記載の直
    流−交流変換装置。
  7. 【請求項7】 前記制御部は、前記両素子の一方をなす
    前記各トランジスタを所定の平均導通率で導通させるも
    のである請求項1記載の直流−交流変換装置。
  8. 【請求項8】 前記短絡回路部は、前記異常電圧検出回
    路部による前記超過の検出後、所定時間の間、前記トラ
    ンジスタの前記全導通を持続する請求項1記載の直流−
    交流変換装置。
  9. 【請求項9】 前記短絡回路部は、前記トランジスタの
    前記全導通後、直流端電圧がバッテリ電圧よりも低く設
    定された所定値以下となったかどうかを判別し、なった
    場合に前記全導通を持続するものである請求項1記載の
    直流−交流変換装置。
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