JPS60200728A - 電力供給系のサ−ジ保護装置 - Google Patents
電力供給系のサ−ジ保護装置Info
- Publication number
- JPS60200728A JPS60200728A JP5342484A JP5342484A JPS60200728A JP S60200728 A JPS60200728 A JP S60200728A JP 5342484 A JP5342484 A JP 5342484A JP 5342484 A JP5342484 A JP 5342484A JP S60200728 A JPS60200728 A JP S60200728A
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- JP
- Japan
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- alternator
- diode
- power supply
- constant voltage
- supply system
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- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Control Of Charge By Means Of 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
【発明の詳細な説明】
く技術分野〉
本発明は電力供給系におけるサージ保護装置に関する。
く背景技術〉
例えば、第１図に示すようなオルタネータ１、バッテリ
２及び各種電装品や電子機器の電気負荷３等で構成され
た車両の電力供給系においては、誘導性の負荷を有する
電装品等が存在するため、このような電気負荷３のオン
・オフにより電源ラインＡにサージと呼ばれる各種の過
渡電圧が発生ずる。このような過渡電圧に対して、電子
機器に使用されるＩＣ等の半導体部品は弱いため、何ら
かの保護手段を講じないと破損する恐れがある。
２及び各種電装品や電子機器の電気負荷３等で構成され
た車両の電力供給系においては、誘導性の負荷を有する
電装品等が存在するため、このような電気負荷３のオン
・オフにより電源ラインＡにサージと呼ばれる各種の過
渡電圧が発生ずる。このような過渡電圧に対して、電子
機器に使用されるＩＣ等の半導体部品は弱いため、何ら
かの保護手段を講じないと破損する恐れがある。
尚、過渡電圧のうち最もエネルギが大きいのは、オルタ
ネータから発生するロードダンブザージと呼ばれるもの
で、第２図の概略波形図においてそのピーク電圧Ｖｐは
６０〜７０Ｖ、継続時間ｔは０．２〜０．３ ｓｅｃ程
度にも達することがある。
ネータから発生するロードダンブザージと呼ばれるもの
で、第２図の概略波形図においてそのピーク電圧Ｖｐは
６０〜７０Ｖ、継続時間ｔは０．２〜０．３ ｓｅｃ程
度にも達することがある。
そこで、従来では第１図に示すように電気負荷３の各電
子機器毎に、その電源人力とアース間に定電圧ダイオー
ド等のサージ吸収素子４を接続して電子機器内部の回路
を保護するようにしている。
子機器毎に、その電源人力とアース間に定電圧ダイオー
ド等のサージ吸収素子４を接続して電子機器内部の回路
を保護するようにしている。
尚、図中、５はフィールドコイル、６はボルテージレギ
ュレータ、７はチャージランプ、８はイグニッションス
イッチを示す。
ュレータ、７はチャージランプ、８はイグニッションス
イッチを示す。
しかしながら、従来のように電子機器毎にサージ吸収素
子を設けるザージ保護方法では、車両に塔載する電子機
器数の増大に伴って、サージ吸収素子の数も増えること
になりコスト的に不利である。また、通常サージ吸収素
子の故障モードはショー１へが多いことから、車両電装
システムの信頼度が低下する恐れがある。更には、ロー
ドダンプサージのようなエネルギの大きな過渡電圧にも
耐えられるようにするには、電力定格の大きなサージ吸
収素子を用いる必要があり、コスト面ばかりでなく電子
機器自体の小型化に対しても不具合を有する。
子を設けるザージ保護方法では、車両に塔載する電子機
器数の増大に伴って、サージ吸収素子の数も増えること
になりコスト的に不利である。また、通常サージ吸収素
子の故障モードはショー１へが多いことから、車両電装
システムの信頼度が低下する恐れがある。更には、ロー
ドダンプサージのようなエネルギの大きな過渡電圧にも
耐えられるようにするには、電力定格の大きなサージ吸
収素子を用いる必要があり、コスト面ばかりでなく電子
機器自体の小型化に対しても不具合を有する。
（発明の目的〉
本発明は上記の実情に鑑みてなされたもので、オルタネ
ータの整流回路部にザージ吸収機能を持たせることによ
り、電子機器側のザージ吸収素子取付けを不用としてザ
ージ吸収素子数を大幅に削減し、以って低コストでかつ
車両電装システムの信顧性が向上できるサージ保護装置
を提供することを１０勺とする。
ータの整流回路部にザージ吸収機能を持たせることによ
り、電子機器側のザージ吸収素子取付けを不用としてザ
ージ吸収素子数を大幅に削減し、以って低コストでかつ
車両電装システムの信顧性が向上できるサージ保護装置
を提供することを１０勺とする。
〈発明の概要〉
このため本発明では、オルタネータで発生する交流を直
流に変換する整流回路を構成するダイオードペア群、即
ちオルタネータ出力端子とアース間に２つのダイオード
を直列接続してなる複数のダイオードペアのうち、少な
くとも１つのペアを、所定の定電圧特性ををする定電圧
ダイオードを用いて構成し、電力供給系の電源ラインに
発生ずる過渡電圧を、前記整流回路内の定電圧ダイオー
ドを介してアースに落とすことにより、電源ラインに接
続している電子機器を保護するようにした。
流に変換する整流回路を構成するダイオードペア群、即
ちオルタネータ出力端子とアース間に２つのダイオード
を直列接続してなる複数のダイオードペアのうち、少な
くとも１つのペアを、所定の定電圧特性ををする定電圧
ダイオードを用いて構成し、電力供給系の電源ラインに
発生ずる過渡電圧を、前記整流回路内の定電圧ダイオー
ドを介してアースに落とすことにより、電源ラインに接
続している電子機器を保護するようにした。
〈実施例〉
以下、本発明の詳細な説明する。
第３図は本発明の１実施例の要部構成図である。
図において、１１はオルタネータで、ステークコイル１
２、サージ保護機能を有する本実施例の整流回路１３の
他、図示しないがフィールドコイル、ボルテージレギュ
レータ等を備えている。１４はオルタネータ１１の出力
端子で、電源ライン１５を介してバッテリ１６及び各種
電装品及び電子機器等の電気負荷１７に接続している。
２、サージ保護機能を有する本実施例の整流回路１３の
他、図示しないがフィールドコイル、ボルテージレギュ
レータ等を備えている。１４はオルタネータ１１の出力
端子で、電源ライン１５を介してバッテリ１６及び各種
電装品及び電子機器等の電気負荷１７に接続している。
また、前記サージ保護機能を有する整流回路１３は、ス
テータコイル１２の出力端の数に対応する数のダイオー
ドペアで構成されており、例えば本実施例のように前記
出力端が３つの場合は３つのダイオードペア１３Ａ、１
３Ｂ、１３Ｃで構成されている。
テータコイル１２の出力端の数に対応する数のダイオー
ドペアで構成されており、例えば本実施例のように前記
出力端が３つの場合は３つのダイオードペア１３Ａ、１
３Ｂ、１３Ｃで構成されている。
これらダイオードペア１３Ａ〜１３Ｃは、２つのダイオ
ードが、アース側からオルタネータ出力端子１４側に向
けてそれぞれ順方向となるように直列接続されてなり、
２つのダイオード間にステータコイル１２の出力端が接
続される。そして、本実施例の整流回路１３では、３つ
のダイオードペア１３Ａ〜１３Ｃのうち、２つのダイオ
ードペア１３Ａ、１３Ｂは従来と同様で通常の整流用ダ
イオードＤＩ、Ｄｚを用いているが、他の１つのダイオ
ードペア１３Ｃは所定の定電圧特性を有する定電圧ダイ
オードＺ Ｄ ＋ 。
ードが、アース側からオルタネータ出力端子１４側に向
けてそれぞれ順方向となるように直列接続されてなり、
２つのダイオード間にステータコイル１２の出力端が接
続される。そして、本実施例の整流回路１３では、３つ
のダイオードペア１３Ａ〜１３Ｃのうち、２つのダイオ
ードペア１３Ａ、１３Ｂは従来と同様で通常の整流用ダ
イオードＤＩ、Ｄｚを用いているが、他の１つのダイオ
ードペア１３Ｃは所定の定電圧特性を有する定電圧ダイ
オードＺ Ｄ ＋ 。
Ｚ Ｄ ２を用いて構成し、かかる定電圧ダイオードＺ
Ｄ ＋ 、 Ｚ Ｄ ｚによるダイオードペア１３Ｇ
を設けることによってサージ保護機能を持たせている。
Ｄ ＋ 、 Ｚ Ｄ ｚによるダイオードペア１３Ｇ
を設けることによってサージ保護機能を持たせている。
次に第４図〜第６図を参照しながら作用を説明する。
まず、オルタネータ１１内で発生する過渡電圧に対する
動作について説明する。
動作について説明する。
オルタネータ１１から発生ずる過渡電圧は前述のロード
ダンプサージであり、これはステータコイル１２から発
生する過電圧が発生源となる。
ダンプサージであり、これはステータコイル１２から発
生する過電圧が発生源となる。
そこで、前記過電圧が、定電圧ダイオードＺＤＩ。
ＺＤ２を用いたダイオードペア１３ｃに直接接続してい
ないコイルで発生した場合と、直接接続しているコイル
で発生した場合とに分けて説明する。
ないコイルで発生した場合と、直接接続しているコイル
で発生した場合とに分けて説明する。
前者の場合、例えば第４図に示すようにダイオードペア
１３Ａに接続されたステータコイル１１に過電圧Ｖｓが
発生ずると、その過電圧Ｖｓは、ダイオードペア１３へ
のダイオードＤ、を介してオルタネータ出力端子１４に
印加する。かかる過電圧Ｖｓが、ダイオードペア１３Ｇ
の各定電圧ダイオードＺ０１゜Ｚ Ｄ ｚ （７） ツ
ｓ−ナー電圧ＶＩ、Ｖ２に対してＶｓ＞Ｖ１＋■２とい
う関係になると、第４図の破線で示す経路を通って過電
圧Ｖｓを吸収する。従って、電気負荷１７の電子機器に
この過電圧Ｖｓがそのまま印加せず、電子機器内部の回
路を保護できる。
１３Ａに接続されたステータコイル１１に過電圧Ｖｓが
発生ずると、その過電圧Ｖｓは、ダイオードペア１３へ
のダイオードＤ、を介してオルタネータ出力端子１４に
印加する。かかる過電圧Ｖｓが、ダイオードペア１３Ｇ
の各定電圧ダイオードＺ０１゜Ｚ Ｄ ｚ （７） ツ
ｓ−ナー電圧ＶＩ、Ｖ２に対してＶｓ＞Ｖ１＋■２とい
う関係になると、第４図の破線で示す経路を通って過電
圧Ｖｓを吸収する。従って、電気負荷１７の電子機器に
この過電圧Ｖｓがそのまま印加せず、電子機器内部の回
路を保護できる。
また、後者の場合には、ステータコイル１２に過電圧Ｖ
ｓが発生すると、ダイオードベア１３Ｃの定電圧ダイオ
ードＺＤｚにその過電圧Ｖｓが加わるため、過電圧Ｖｓ
が定電圧ダイオードＺＤｚのツェナー電圧Ｖ２に対して
Ｖｓ＞Ｖ、の関係になれば、第５図の破線で示す経路で
過電圧Ｖｓが吸収される。従って、同様に電子機器内部
の回路を保護できる。
ｓが発生すると、ダイオードベア１３Ｃの定電圧ダイオ
ードＺＤｚにその過電圧Ｖｓが加わるため、過電圧Ｖｓ
が定電圧ダイオードＺＤｚのツェナー電圧Ｖ２に対して
Ｖｓ＞Ｖ、の関係になれば、第５図の破線で示す経路で
過電圧Ｖｓが吸収される。従って、同様に電子機器内部
の回路を保護できる。
一方、オルタネータ１１ではな（、電源ライン１５に接
続された電気負荷１７等の過渡電圧発生源で発生する過
渡電圧に対しては、過電圧Ｖｓが発生すると、オルタネ
ータ１１の出力端子１４を介して整流回路１３に過電圧
Ｖｓが印加されるため、Ｖ ｓ ＞Ｖ。
続された電気負荷１７等の過渡電圧発生源で発生する過
渡電圧に対しては、過電圧Ｖｓが発生すると、オルタネ
ータ１１の出力端子１４を介して整流回路１３に過電圧
Ｖｓが印加されるため、Ｖ ｓ ＞Ｖ。
＋Ｖ２という関係になれば、第６図の破線で示す経路で
過電圧Ｖｓが吸収できる。従って、この場合も電子機器
内部の回路を保護できる。
過電圧Ｖｓが吸収できる。従って、この場合も電子機器
内部の回路を保護できる。
尚、定電圧ダイオードＺ Ｄ ｒ 、 Ｚ Ｄ ２は順
方向に対しては通常の整流用ダイオードＤＩ、Ｄ２と全
く同じ機能を有しているため、通常のオルタネータ発電
電圧を何ら妨げることはない。
方向に対しては通常の整流用ダイオードＤＩ、Ｄ２と全
く同じ機能を有しているため、通常のオルタネータ発電
電圧を何ら妨げることはない。
ところで、定電圧ダイオードＺＤ、、ＺＤ２の各定電圧
特性（ツェナー電圧）に関しては次のように設定する。
特性（ツェナー電圧）に関しては次のように設定する。
定電圧ダイオードＺ Ｄ ＋ 、 Ｚ Ｄ ｚのツェナ
ー電圧Ｖ、、Ｖ２を決める要素としては、正常な制御範
囲におけるオルタネータ発電電圧Ａ、オルタネータ外部
から加わることがある直流電圧の最大値Ｂ及びサージ吸
収手段を付けない場合の保護すべき電子機器の過渡電圧
に対する実効値Ｃがある。
ー電圧Ｖ、、Ｖ２を決める要素としては、正常な制御範
囲におけるオルタネータ発電電圧Ａ、オルタネータ外部
から加わることがある直流電圧の最大値Ｂ及びサージ吸
収手段を付けない場合の保護すべき電子機器の過渡電圧
に対する実効値Ｃがある。
従って、これらを考慮してＡ＜Ｖ、、Ｂ＜Ｖ。
＋Ｖｚ 、Ｃ＞Ｖｌ ＋Ｖ２という制約条件のｂとでツ
ェナー電圧Ｖ、、Ｖ２を設定する必要がある。
ェナー電圧Ｖ、、Ｖ２を設定する必要がある。
ここで、一般にＡ＃１６Ｖ； Ｂ＃２４Ｖ （バッテリ
２直列のジャンパースタート）、Ｃ＝３０〜４０■（Ｉ
Ｃ等のＤＣ定格からの推定値）程度であるから、２４＜
Ｖ、＋Ｖ２＜４０かつＶ２ ＞１６を目安として設けれ
ば良い。
２直列のジャンパースタート）、Ｃ＝３０〜４０■（Ｉ
Ｃ等のＤＣ定格からの推定値）程度であるから、２４＜
Ｖ、＋Ｖ２＜４０かつＶ２ ＞１６を目安として設けれ
ば良い。
〈発明の効果〉
以上述べたように本発明によれば、電力供給系に既存す
る整流回路のダイオードペア群の少なくとも１つを、定
電圧ダイオードで形成して整流回路にサージ吸収機能を
持たせる構成としたので、各電子機器毎にサージ吸収手
段を設ける必要がなくなり、コストを低減できると共に
車両電装システム等の信軌性を大幅に向上できる。
る整流回路のダイオードペア群の少なくとも１つを、定
電圧ダイオードで形成して整流回路にサージ吸収機能を
持たせる構成としたので、各電子機器毎にサージ吸収手
段を設ける必要がなくなり、コストを低減できると共に
車両電装システム等の信軌性を大幅に向上できる。
第１図は電力供給系の従来例を示す回路図、第２図はオ
ルタネータで発生するロードダ７プサージの波形例を示
す図、第３図は本発明の１実施例を示す要部構成図、第
４図〜第６図は同上実施例の動作を説明する図で、第４
図は定電圧ダイオード使用のダイオードペアと直接接続
していないステータコイルに過渡電圧が発生した場合の
説明図、第５図は定電圧ダイオード使用のダイオードベ
アと直接接続しているステータコイルに過渡電圧が発生
した場合の説明図、第６図はオルタネータ以外で過渡電
圧が発生した場合の説明図をそれぞれ示す。 １１・・・オルタネータ １２・・・ステータコイル１
３・・・整流回路 １４・・・オルタネータ出力端子１
５・・・電源ライン １６・・・バッテリ １７・・・
電気負荷 Ｄ Ｉ、 Ｄ ｚ・・・ダイオード ＺＤ、
、ＺＤ２・・・定電圧ダイオード 特許出願人 日産自動車株式会社 代理人 弁理士 笹 島 冨二雄 第３図 １１ 第４図
ルタネータで発生するロードダ７プサージの波形例を示
す図、第３図は本発明の１実施例を示す要部構成図、第
４図〜第６図は同上実施例の動作を説明する図で、第４
図は定電圧ダイオード使用のダイオードペアと直接接続
していないステータコイルに過渡電圧が発生した場合の
説明図、第５図は定電圧ダイオード使用のダイオードベ
アと直接接続しているステータコイルに過渡電圧が発生
した場合の説明図、第６図はオルタネータ以外で過渡電
圧が発生した場合の説明図をそれぞれ示す。 １１・・・オルタネータ １２・・・ステータコイル１
３・・・整流回路 １４・・・オルタネータ出力端子１
５・・・電源ライン １６・・・バッテリ １７・・・
電気負荷 Ｄ Ｉ、 Ｄ ｚ・・・ダイオード ＺＤ、
、ＺＤ２・・・定電圧ダイオード 特許出願人 日産自動車株式会社 代理人 弁理士 笹 島 冨二雄 第３図 １１ 第４図
Claims (1)
- ステータコイルで発生する交流を直流に整流する整流回
路を備えたオルタネータと、該オルタネータの出力端子
に接続した電源ラインから電力を取り入れる電気負荷と
を有する電力供給系において、２つのダイオードをアー
ス側からオルタネータ出力端子側に向けてそれぞれ順方
向となるよう直列接続し、これらダイオード間にステー
タコイル出力端を接続してなるダイオードペアを、ステ
ータコイル出力端の数に対応させて並列に設けて構成さ
れる整流回路の少なくとも１つの前記ダイオードベアを
、所定の定電圧特性を有する定電圧ダイオードを用いて
構成したことを特徴とする電力供給系のサージ保護装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5342484A JPS60200728A (ja) | 1984-03-22 | 1984-03-22 | 電力供給系のサ−ジ保護装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5342484A JPS60200728A (ja) | 1984-03-22 | 1984-03-22 | 電力供給系のサ−ジ保護装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60200728A true JPS60200728A (ja) | 1985-10-11 |
Family
ID=12942452
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5342484A Pending JPS60200728A (ja) | 1984-03-22 | 1984-03-22 | 電力供給系のサ−ジ保護装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60200728A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57177261A (en) * | 1981-04-21 | 1982-10-30 | Nippon Denso Co Ltd | Ac generator for vehicle |
-
1984
- 1984-03-22 JP JP5342484A patent/JPS60200728A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57177261A (en) * | 1981-04-21 | 1982-10-30 | Nippon Denso Co Ltd | Ac generator for vehicle |
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