JPS59220031A - 充電発電機制御回路 - 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】 この発明は、内燃機関等により駆動される充電発電機の
出力電圧全オｌの所定値に制御すると共に、該オｌの所
定値以下の第２の所定値金糸ｌトとして、充電表示灯と
直列接続された負荷との通市切換、１１：行なう駆動切
換え回路付き充電発電機制御回路に関するもので、特に
上記充電表示灯と負荷との接続点が地絡した時あるいは
昇磁コイルの短絡時の保護を目的としたものである。

先ず、この程の従来装置に関し、オ１図に示し説明する
。

図において、Ｉｌ＋は図示しない車両等に装備され、図
示しない機関によシ駆動される三相交流発電機で、三（
目星形結線された厄磯子コイル（１０１）と昇磁コイル
（１０２）を何している。（２）は上記発電機ｔｌ＋の
交流出力を全波整流する全波整流装置、（２０１）　（
２０２）はそれぞれ、整１を出力端と接地端、（３）は
上記界磁コイル（１０２）に流れる界磁電流を制御する
ことＫよって上記発電機（１）の出力電圧をオｌの所定
値に制イ」する電圧調歪装置で、以下の部品にて構成さ
れている。

即ち、（ｓｏｌ）ｖｉ上記界磁コイル（１０２）の両端
に接続されたサージ吸収用ダイオード、（ａｏｇ）（Ｓ
ＯＳ　）は上記界磁コイル（１０２）の通電々流を断続
するダーリントン接続された出力トランジスタ、（８０
４）は該トランジスタ（８０２Ｘ８０８３のベース回ｂ
＠を構成する此抗、（８０５，）は上記トランジスタ（
８０２）　（ａｏｇ　Ｊをオン、オフ制御する制御トラ
ンジスタ、＋　８０６　）は上記発電機（１）の艮流出
力端（２０１）の電圧を検出しで、この出力電圧がオｌ
の所“定値に達した時に導通ずるゼナーダイオード、（
８０７）　（３０８）は互いに直列に接続され、整流出
力＠（２ｏｌ）電圧の分圧回路を構成する抵抗である。

址だ、（４）は蓄電池、（５）はキースイッチ、（６）
は充電表示灯、（７）は負荷である。（８）は駆動切換
え回路で、以下の部品にて構成されている。＋　８０１
）（８０ｇ　）は上記充電表示灯（６）を駆動するクー
リントン接成された７　ｌの駆動トランジスタ、（８０
８１に該第１のトランジスタのペースＣ１ａｌ路を構成
する抵抗、（ｓｏ４　）　（Ｂｏ５）は上記オｌの駆動
トランジスタ（８０１）　（ｓｏｓ　）の非導通時に導
通され、上記負荷（７）へ通電するオ８の駆動トランジ
スタ、（８０６）は該第２のトランジスタ（８０４）（
８０５）のペース電流を規定する抵抗、（８０７）は整
流出力端（２０１）電圧が上記オｌの所定値以下の電圧
で発電状態を規定する第２の所定値以上で導通ずる切換
えトランジスタ、（８θ８）は該切換えトランジスタ（
８０７）の遮断時に上記抵抗（８０６）への通電を阻止
するダイオード、（８０９）は上記切換えトランジスタ
（８０７）　のペース端子に接続され、上記整流出力端
（２０１）電圧が第２の所定値以上の時、導通ずるゼナ
ーダイオード、（８１０）は該ゼナーダイオード（８０
９）の導通時に流れる電流を規定する抵抗である。

次に、以上のように構成された装置の動作を目兄明する
。

先ず機関の始動に際し、キースイッチ（５）を閉成する
と、蓄電池（４）から、キースイッチ（５）、抵抗（８
０４）を介して、トランジスタ（８０２）（ＢＯＢ　）
にベース電流が流れ、該トランジスタ（ａｏｇ　）（３
０８）は導通する。該トランジスタ（８０２）（８０８
）が導通ずると、蓄電池（４）から、キースイッチ（５
）、界磁コイル（１０２）、）ランジスタ（８０２）　
（８０８）を介して、界磁コイル（１０２）に界磁電流
が流れ、界磁起磁力が発生する〇この状態で機関が起動
し、発電機（１）が駆動されると、その回転数に応じて
電機子コイル（１０１１に交流出力を誘起し、この出力
は全波整流装置（２）によって余波整流される。ここで
、該整流出力がオｌの所定値以下の時、抵抗（８０７１
８０８）にて構成される分圧回路の分圧点電位がまだ低
いので、ゼナーダイオード（８０６）は導通状悪に至ら
ず、不導通状態を保持し、界磁電流の供ＩｅＩは保持さ
れており、それによって発電ａｌｌの出力電圧は、ｌａ
転数の上昇に伴なって上昇している。その後、発電機＋
１１の回転数が更に上昇して、出力電圧が上記オｌの所
定値以上になれば、（８０５）にベース電流が供給され
、トランジスタ（８ｏｓ　　）は導通する。該トランジ
スタＣ８０５）が導通すると、トランジスタ（８（１）
　（８０８）は遮断し、界磁コイル（１０ｇ　）に流れ
ていた畦流Ｉ″ｉ遮断され、発電機…の出力亀Ｉｔけ低
下する。

この出力電圧がオｌの所定値まで下がると、再ひゼナー
タイオード（８０６）、トランジスタ（３，０５１は不
導通状態となり、トランジスタ（３０２）　（８０Ｂ　
）は導通して界磁コイル（ｔｏｐ　）は付勢され、発電
・護Ｉ１１の出力電圧は再び上昇する。上述した動作を
繰シ返して、発電機ＩＩＩの出力電圧は上記第１の所定
値に制副され、この制御されだ電圧にて、蓄心池（４）
を充電するのである。

ここで１、脳助切換え回路（８）の動作に関しては以下
の通りである。

整流出力端（２０１）電圧は、発成機ｆｉ＋の立上り時
には、上記第２の所定値以下のため、ゼナーダイオード
（８０９）、切換えトランジスタ（８０７）は、ｊｉ所
状態となる。この結果、第２の駆−トランジスタ（８０
４）　（８ｏ５　）はペース１流の供給がないため、遮
断状態となり、オｌの駆動トランジスタ（８０１）　（
８０２）については抵抗（８０８）ｉ介してペース電流
全供給されて導通する。

該オｌの駆動トランジスタ（８０１）　（８０２）の導
通によシ充鴫表示灯（６）は駆動されて点灯する。

次に発電機（１）の出力電圧がオｌの所定値に制御され
ている状態になると、ゼナーダイオード（８０９）及び
ジノ換えトランジスタ（８０７）ｒｒｉ辱通し、オｌの
駆動トランジスタ（８０１）　（８０２）は遮断され、
第２の駆動トランジスタ（８０４１（８０５１は抵抗（
ＳＯａ　）を介してペース電流全供給されて導通する。

この結果、充電表示灯（６）は消灯し、負荷（７）は上
記第２の、迎・助トランジスタ（８０４）（８０５）を
介して通電される。

しかしながら、上記従来装置においては、発電機（１）
の出力電圧がオｌの所定値に制御され、第２の駆動トラ
ンジスタ（８０４）　（８０５）により一荷（７）に通
電されている状態で第１図におけるＡ点が接地されると
、上記第２の駆動トランジスタ（８０４）　（８０５）
に過大電流が流れて破壊する危険性があった。又、界磁
コイル短絡あるいは相聞短絡時には出力トランジスタ（
３０２）（８０８）が破壊される危険があった。

この−発明は上記欠点を解消する憂れた充ぼ発心機＊ｆ
ｆ制御回路保護装置を提供するものである。

以下第２図に示すこの発明の一実施例について説明する
。第２図において、（９）は保護回路であり、以下の部
品により構成されている。即ち、（９０１）は保護回路
（９）の゛電源を構成するゼナータイオード、（９０２
）は該ゼナーダイオード（９０１）にバイアス電流を供
給する抵抗、　（９０８１はキースイッチ（５］を介し
て上記１惠助切換え回路（８）及び界磁コイル（ｌｏｇ
　）へ流れる電流を検出する電流検出用シャント、（９
０４）は過電流の検出時に駆動される供出トランジスタ
、（９０５）は［有］電流検出時に上記検出トランジス
タ（９０４）−を介して充電されるコンデンサ、（９０
６）は該コンデンサ（９０５）への充電々流を規定する
抵抗、（９１１７）は上記コンデ／＋１（９０５）の放
電用抵抗、（９０８）は過電流検出時に出力を導通する
コンパレータ、（９０９）　（９１０）（９１１０９１
２）はヒステリシス回路を構成し、上記コンデンサ（９
０５）の充電々圧に対する上記コンパレータ（９０８）
の比較電圧を設定する抵抗、（９１Ｂ　）は上記コンパ
レータ（９０８）の導通時に上記切換えトランジスタ（
８０７）を遮断する第１のダイオード、（９１４）は上
記コンパレータ（９０８）の導通時に上記出力トランジ
スタ（８０２）（８０８）を遮断する第２のダイオード
である。

以上のように構成された、実施例装置において、発、電
機（１）の出力電圧が第１の所定値に、ｌ１ｌＩ御され
、負荷（７）が、第２の駆・助トランジスタ（８０４）
（８０５）を介して通電されている状態で、第２図にお
けるＡ点が完全接地あるいは、抵抗を介して接地された
場合とか、界磁コイル（１０２）の短絡あるいは相聞短
絡の場合には、ば流検出用シャント（９０Ｂ　）に過大
電流が流れる。該過大電流が過電流を規定するオ８の所
定値以上となると、電流検出用シャン）　（９０８１両
端の電圧が検出トランジスタ（９０４）のベース・エミ
ッタ間電圧以上となシ、該トランジスタ（９０４）は導
通する。この結果、コンデンサ（９０５）は牙４図に示
すように検出トランジスタ［９０４１、抵抗（９ｏａ）
ｋ介して充電される。ここでコンパレ−タ（９０８）の
非反転入力（利端子のＣ点電圧は、正常時には抵抗（９
１１）　（９１２）の直列合成抵抗と抵抗（９０９）の
並列合１戊抵抗値に対する抵抗（９１０）の比によって
定まる第４の所定値となっている０上記コンデンサ（９
０５）の充電々圧が該第４の所定値以上に充電されると
、第５図に示すようにコンパレータ（９０８）は導通し
、切換えトランジスタ（８０７）はオｌのダイオード（
９１８）を介して遮断され、出力トランジスタ（８０２
）　（ＳＯＢ　）は第２のダイオード（９１４）を介し
て遮断される。該切換えトランジスタ（８０７）の遮断
によシ、第２の駆動トランジスタ（８０４）（８０５）
はベース電流の供給がなくな如遮断される。この結呆、
出力トランジスタ（８０２）　（８０８）も遮断のため
、電流検出用シャン）　（９０８）両端の電圧は通電が
なくなシ、零となシ、検出トランジスタ（９０４）も遮
断となって、コンダンｖ（９０５）は第４図に示すよう
に、抵抗（９０７）を介してゆつくシ放電される。この
時、コンパレーク（９０８）の非反転入力（＋１４子の
Ｃ点電圧は、該コンパレーク（９０８）の出力が導通し
ているため、抵抗（９０９）と抵抗（９１０）及び（９
１１１の並列合成抵抗との比で定捷る第４の所定値以下
の第５の所定値となっておシ、コンデンサ（９０５）の
端子電圧が該第５の所定値以下に放電されるまで、上記
コンパレータ（９０８）の出力は導通状態を維持する。

コンデンサ（９０５）の端子電圧が第５の所定値以下と
なると、第５図に示すようにコンパレータ（９０８）出
力は遮断して、第２の駆動トランジスタ（８０４）　（
８０５）及び出力トランジスタ［ａｏ２）　１ａｏ８　
）は再ひ導通状態となるが、第８図に示すように、再び
オ８の所定値以上の過電流が流れる場合には、上記の遮
断動作を繰シ返す。

以上のように、Ｃの発明装置においては、第２の駆動ト
ランジスタ（８０４）　（８０５）が導通して、負荷（
７）へ通電中に負荷（７）の両端が完全短ｉあるいは抵
抗を介しての短絡となる故障あるいは界磁コイル短絡及
び相間短絡により、オ８の所定値以上の過大電流が流れ
た場合、一定時間の遮断と導通の動作を繰り返すことに
よ）、第２の）私幼トランジスタ（８０４）＋８０５３
及び出力トランジスタ＋８（Ｈ！　）　（［１８）の破
壊？防止できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従米装置金示す′電気回路図、第２図はこのヅ
Ａ明の一夾施例を示す電気回路図、第３図はキースイッ
チ（５）を介して電流検出用シャンＨ９０８）へ流れる
電流波形図、第４図はコンダンｖ（９ｏ５１の端子電圧
波形図、第５図はコンパレータ（９０８）の出力端子波
形図である。 図において、（１］は交流発電機、（２）は余波Ｊｉ流
装は、（３）は邂圧調整装置、１４）は蓄醒池、（５）
はキースイッチ、（６）は充電表示灯、（７）は−荷、
（８）はｔ枢動切換え回路、（９）は保護回路、（８０
２）（ＢＯＢ）は出力トランジスタ、（８０１）　（８
０２）はオｌの駆動トランジスタ、（８０４）　（８０
５）は第２の駆動トランジスタ、（８０７）は切換えト
ランジスタ（υ０８）は電流検出用シャント、（９０４
）は検出トランジスタ、（９０８）はコンパレータ、（
９０５１はコンデンサ、（９０７）は放電抵抗である。 何、図中、同一符号は同一・あるいは相当部分を示す。 代理人　大暑　増雄 Ｌ−−−−一一一一一一−」 第３図 ＼ 一一一　オニＪ６所趨 Ｃ爲電ｌ ｍ＝　７祠が成４Ｉ正Ｍ硅ノ ＼−わ／ｌ欣殖遅噺 １　イ充　川）　正　書（自発） １．事イ′１の表示　　　待）桓昭５８−９２６８１号
２、発明の名称 充電発電機制御回路 、３　補正をする者 代表者片１１１仁八部 ４代理人 ５、補正の対象 明細書の特許請求の範囲の欄。 ６、補正の内容 別紙のとおり、特許請求の範囲を補正する。 以上 特許請求の範囲 電機子コイルと界磁コイルを有する交流発電機、該発電
機の整流出力により充電される蓄電池、該蓄電池又は上
記発電機の整流出力により励磁される上記界磁コイル、
上記界磁コイルに流れる界磁電流を制御することにより
、上記発電機の出力電圧を第１の所定値に制御する電圧
調整装置、上記界磁コイルと直列に挿入され、上記界磁
電流を断続制御する出力トランジスタ、上記蓄電池と接
地間にキースイッチを介して直列に接続された充電表示
灯と負荷、発電機の出力電圧が第１の所定値以下の第２
の所定値を越えた時上記充電表示灯を遮断する充電表示
灯駆動用の第１の駆動トランジスタ及び上記第２の所定
値を越えた時、上記負荷を導通する負荷駆動用の第２の
駆動トランジスタ、上記第１．第２の駆動トランジスタ
の作動を切換える切換えトランジスタを有する駆動切換
え回路、上記キースイッチを介して流入する電流を検出
する電流検出用シャント、該シャントへの通電々流が所
定値を越えた時導通する検出トランジスタ、該検出トラ
ンジスタの導通時に充電されるコンデンサ、該コンデン
サの放電回路を溝成する抵抗、及び上記コンデンサへの
充電へ電圧が所定値を越えた時、作動し、上記第２の駆
動トランジスタ及び上記出力トランジスタを遮断する方
向に上記駆動切換え回路を駆動するヒステリシス特性を
有するコンパレータ回路を備えたことを特徴とする充電
発電機制御回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 電機子コイルと界磁コイルを有する交流発電機、該発電
   機の整流出力によシ充電される蓄電池、該蓄電池又は上
   記発電機の整流出力によシ励磁される上記界磁コイル、
   上記界磁コイルに流れる界磁電流を制御することによシ
   、上記発電機の出力電圧をオｌの所定値に制御する電圧
   調整装置、上記界磁コイルと直列に挿入され、上記界磁
   電流を断続制御する出力トランジスタ、上記蓄電池と接
   地間にキースイッチ全弁して直列に接続された充電表示
   灯と負荷、発電機の出力が電圧がオｌの所定値以下の第
   ２の所定値を越えた時上記充電表示灯を遮断する充電表
   示灯駆動用のオｌの駆動トランジスタ及び上記ツ・２の
   所定値を越えた時、上記負荷を導通する負荷駆動用の第
   ２の駆動トランジスタ、上記オｌ。 第２の駆動トランジスタの作動を切換える切換えトラン
   ジスタを有する駆動切換え回路、上記キースイッチを介
   して流入する′電流を検出する電流検出用シャント、該
   シャントへの通電々流が所定値ｔ＠えた時導通する検出
   トランジスタ、該検出トランジスタの導通時に光電され
   るコンデンサ、該コンデンサの放電回路を構成する抵抗
   、及び上記コンデンサへの丸亀々亀圧が所定値を越えた
   時、作動し、上記第２の駆動トランジスタ及び上記出力
   トランジスタｔａ断する方向に上記駆動切換え回路を駆
   動するヒステリシス特性を有するコンパレータ回路を備
   えたことを特徴とする充に発電機制御回路。