JPS609735Y2 - 低電圧発電機の動作状態チエツク装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は低電圧発電機の動作状態チェック装置に係り
、更に詳述すれば車輌等に搭載した電池充電用の低電圧
発電機の動作状態のチェック回路の構成に関する。

車輌特に自動車のエンジンは、アイドリングのような低
速回路から高速回転まで大幅に出力軸の回転数が変化す
るものであるから、前記エンジンと連結した発電機の回
転数も大幅に変化し負荷も昼間走行時と夜間の照明、ラ
ジオあるいはヒータをつけて走行する場合とでは数十ア
ンペアの差があり、このような時でも発電機の出力電圧
を１３Ｖ〜１５Ｖの範囲に保つための電圧調整器が用い
られている。

よく知られている電圧調整器の構成としては、特公昭３
９−５８１１号公報に記載されているように、発電機と
、この出力端に接続された３相全波整流回路の出力端に
、界磁電流遮断時の過渡電圧吸収用のダイオードを並列
に接続した界磁巻線と直列に接続された界磁電流制御用
トランジスタと、前記整流回路の出力端子間に接続され
た電池と並列に電池の端子電圧を分圧する分圧回路と、
この分圧回路を介して得た電池電圧と比例した分圧電圧
と基準電圧との比較結果に基づいて前記界磁電流制御用
トランジスタを駆動する誤差増幅用トランジスタと、前
記界磁電流制御用トランジスタと誤差増幅用トランジス
タ間に接続されスイッチング特性を改良するための正帰
還ループとを備えたものがある。

しかし、このような構成の電圧調整器にあっては、周囲
温度の変化をうける電池に対し正の温度係数（ツェナー
電圧が６ｖ以上）を有する定電圧ダイオードを基準電圧
源とした場合、周囲温度が低温になった場合電池に対し
適正な充電が出来なくなると共に、界磁巻線電流をコン
トロールするパワートランジスタが発熱し易く、また大
容量界磁電流制御用として電流増幅率のよいトランジス
タは高価であり、しかも特に従来の電磁接片型レギュレ
ータとの互換性が全くなく、結線関係を大幅に変更しな
ければならないという欠点のほかに発電機の動作状態チ
ェック回路を別設したり、中にはレギュレータ基板にチ
ェック回路を組込んだものもあるが、このものは特に上
記接片式レギュレータに対する互換性がなく、新たな通
線配線やジヨイント具を備えないと使いものにならない
というような多くの欠点があった。

この考案はこれらの欠点を全て除去することを目的とす
るもので、その特徴とするところは、前述した構成の電
圧調整回路の分圧回路を定電圧ダイオードの有する正の
温度係数を相殺する負の温度係数の分圧回路とし、界磁
電流制御用トランジスタをダーリントン接続とすること
により正帰還ループと合せてスイッチング特性を改良し
、加えて３相交流発電機の交流出力巻線の中点および３
相全波整流回路の正出力端子と負（アース）端子間の発
電機の動作状態確認回路を設け、周囲温度の変化を受け
る電池に対し常に適正な充電を効果的に行なえるように
すると共に発電機の中性点に生じる電圧変化を制御信号
源とすることにより、ダイナモの動作監視が従来の接片
型レギュレータに代えてそのまま互換性よく差換使用す
るだけで行なえるようにした低電圧発電機の動作状態チ
ェック装置を提供するものである。

以下この考案を図に示す一実施例について詳述する。

図はこの考案の電圧調整回路と自動車用交流発電機の動
作状態チェック回路との関係を示す回路図である。

図中ＤＹは低電圧３相交流発電機、ＲＥは電圧調整部Ｉ
Ｎは表示部、ＢＴは畜電池で、Ｒ９Ｓ、 Ｔは前記発電
ｐＹの出力巻線、Ｆは前記発電機の界磁巻線、Ｄ１〜Ｄ
６は全波整流回路ＲＣを構成するダイオード、Ｒ工、Ｒ
２は抵抗、Ｃ１はノイズ防止用のコンデンサ、且□は制
御用のトランジスタ、ＴＲ２はランプＬＡ点滅用のトラ
ンジスタ、Ｄ７はダイオードで、前記ダイオードのアノ
ードは端子Ｎ２．Ｎ１を経て出力巻線Ｒ，Ｓ、 Ｔの中
性点Ｎに接続され、またトランジスタＴＲ２のコレクタ
は端子りにトランジスタＴＲ１，ＴＲ２のエミッタは真
にアース（端子Ｅ２）にそれぞれ接続され、前記ダイオ
ードＤ７のカソードは抵抗Ｒ□を介してトランジスタＴ
Ｒ１のベースに、トランジスタＴＲ２のベースは抵抗Ｒ
２を介して端子Ｂと、前記トランジスタＴＲ□のコレク
タにそれぞれ接続され、トランジスタｍ□、ＴＲ２のコ
レクタ、ベース接続点とダイオードＤ７と抵抗Ｒ□の接
続点間にコンデンサＣ１が接続され、端子Ｌ１． Ｌ２
間に接続されている表示ランプと合せて表示回路が構成
され、これらの電子回路はすべて同一基板上に設けられ
ている。

Ｒ３へＲ７は抵抗、Ｃ２，Ｃ３はコンデンサ、Ｄ８はダ
イオード、ＴＨはサーミスタ、ＫＳはキースイッチで、
抵抗Ｒ６，Ｒ７およびサーミスタＴＨは直列に接続され
、キースイッチＫＳを介して端子Ｂ、Ｅ２間に接続され
た蓄電ＩＴの端子電圧を分圧する分圧回路として端子Ｂ
、Ｅ２間に接続されている。

ＴＲ３はトランジスタで界磁巻線Ｆと直列に端子Ｅ□、
Ｆ１．Ｆ２を通して端子Ｂ、Ｅ２間に接続されたトラン
ジスタＴＲ，、ＴＲ５からなるダーリントン接続された
界磁電流制御用のトランジスタの内ＴＲ５のベースと端
子Ｅ２に一端を接続した抵抗Ｒ５の他端とコレクタを接
続し、エミッタを端子Ｂに接続しベースを低ｙ。

、積分用のコンデンサＣ２を介して端子Ｂに接続した誤
差増幅用のトランジスタで、そのベースと分圧回路の抵
抗Ｒ６とサーミスタＴＨとの接続点に定電圧ダイオード
ＺＤが接続され、抵抗Ｒ３を介してベースに印加する発
電機出力電圧ＶＧと畜電池ＢＴの端子電圧を分圧した分
圧電圧ＶＤとの間の電位差が定電圧ダイオ−トノのツェ
ナー電圧ＶＺよりも前記ＶＧ側が大きくツェナー電流が
流れている間トランジスタＴＲ４，ＴＲ５を導通せしめ
るようになっている。

コンデンサＣ３、抵抗Ｒ４はトランジスタＴＲ１，ＴＲ
６のコレクタとトランジスタＴＲ３のベース間に直列に
接続されスイッチング特性をよくする正帰還回路を構成
し、ダイオードＤ８は端子Ｅ２．Ｆ２間に界磁巻線Ｆと
並列に接続され界磁電流遮断時に界磁巻線に発生する過
渡電圧を吸収するフライホイールダイオードで、これら
により電圧調整部ＲＥが構成されこれら各部材は同一基
板上に設けられている。

なおＣ８はノイズ、防止用コンデンサ、Ｄｏはトランジ
ス９′ｒＲ２の保護用ダイオードである。

この考案の電圧調整回路は以上のように構成されており
、以下この回路の動作について説明する。

周知のように発電機の出力電圧は Ｖ０＝ｅｏ−ＲＩ＝に、Ｂ、Ｎ−Ｒ１ ここでＫは定数、Ｂは界磁巻線による磁束密度、Ｎは発
電機の回転数、Ｒは発電機の出力巻線のインピーダンス
、■は発電機からの出力電流であり、出力電流が一定の
時出力電圧を一定に保つ時も、回転数が一定で出力電圧
が変化した時も界磁巻線に流れる電流を変えることによ
り発電機の出力電圧を制御することが出来る。

したがって前記した電圧調整回路ＲＥでは、キースイッ
チＫＳを投入してエンジンをスタートさせ、発電機ＤＹ
が回転し、また蓄電池肝の端子電圧が分圧回路を介して
検出され、この時の発電機出力電圧ＶＧと分圧電圧ＶＤ
との差が定電圧ダイオードＺＤで固定された基準電圧Ｖ
Ｚより前記発電機出力電圧ＶＣが高いと定電圧ダイオー
ドＺＤにツェナー電流が流れ、抵抗Ｒ３によって電圧降
下が生じトランジスタＴＲ３が導通すると抵抗Ｒ３の端
子電圧が略発電機出力電圧ＶＧまで上昇するためトラン
ジスタＴＲ４，ＴＲ６が非導通になり界磁巻線Ｆに流れ
ていた界磁電流を遮断する。

逆に分圧電圧ＶＤが高いとトランジスタＴＲ３は非導通
になりトランジスタＴＲ４，ＴＲ５は導通する。

ここで、蓄電池ＢＴは周囲温度の変化により充電々圧を
可変してやらないと適正な充電が出来ない。

すなわち、電池によっても若干異なるが定格出力電圧が
１２Ｖの蓄電池では、周囲温度が一２０〜０℃の範囲で
充電々圧が１５．５Ｖ〜１４．９Ｖ、常温で１４．７Ｖ
〜１４．９Ｖ、 ３０〜４５°Ｃの範囲で１４．７Ｖ〜
１３．５Ｖが適正な充電々圧である。

したがって正の温度係数を有する定電圧ダイオードの周
囲温度の変化による基準電圧値の変化をカバーし、加え
て前記適正充電々圧を得るため負の温度係数のサーミス
タＴＨと抵抗Ｒ６，Ｒ７の相乗作用で分圧電圧ＶＤの値
を定めれば周囲温度−２０〜４５℃の範囲で適正な充電
々圧を発電機ＤＹより得ることが出来る。

次に、表示部ＩＮにつき詳細に説明すれば、発電、ＩＹ
の回転により中点Ｎの電位がアース電位より高くなると
ダイオードＤ７および抵抗Ｒ１の直列回路を介して制御
用のトランジスタＴＲ□のベースにバイアス電流が流れ
このトランジスタＴＲ１が導通しトランジスタＴＲ２の
ベースをアース側の電位に近づけるためランプ点滅用の
トランジスタＴＲ２が非導通になりランプＬＡのアース
側回路が遮断されるのでランプＬＡは消灯し、発電機Ａ
Ｙが停止すると前記中点Ｎの電位がアース電位になるか
らベース電流は遮断され前記トランジスタＴＲ□が非導
通となりトランジスタＴ′Ｒ２が導通しランプＬＡのア
ース側回路がオンとなりランプＬＡが蓄電池ｍ゛により
点灯し、発電機ＤＹの発電停止を表示することができる
ものである。

以上述べたようにこの考案は蓄電池端子電圧を検出し、
該電圧と基準電圧との誤差電圧により発電機の界磁巻線
に流す界磁電流を断続的に制御し発電機の出力電圧を制
御する電圧調整回路において、蓄電池の端子電圧を検出
する分圧回路を基準電圧を得る定電圧ダイオードと、サ
ーミスタと、分圧抵抗素子やトランジスタとで構成され
た電圧調整回路基板を用意し、前記発電機のコイル中性
点にダイオードを介し接続された制御用トランジスタと
、このトランジスタでオンオフ制御されるランプ点滅用
トランジスタなどからなり、前記発電機の回転停止時に
ランプを点灯（または消灯）させて発電機の状態を点検
するチェック表示回路部材を前記基板に対して１体的に
組込むことにより、発電機の状態を安定にチェックでき
るように構成したので、レギュレータ基板とランプ制御
基板とを別個に設けていた従来のものに比し、本考案に
よれば全体的に小型軽量かつ特に安価に実施でき１．発
電機中性点の電位変化を制御信号源としているので、ダ
イナモの動作チェックが確実容易にでき、しかも従来の
電磁式レギュレータに代えて本装置は互換性よくそのま
ま差換え使用することができるというような効果がある
。

【図面の簡単な説明】

図はこの考案の車輌等に搭載した低電圧発電機用電圧調
整器の動作状態チェック回路構成図である。 ＤＹ・・・・・・低電圧３相交流発電機、Ｎ・・・・・
・発電機中性点、ＲＥ・・・・・・電圧調整部、ＩＮ・
・・・・・表示部、ＢＴ・・・・・・蓄電池、Ｆ・・・
・・・界磁巻線、ＲＣ・・・・・・全波整流回路、Ｄｏ
、Ｄ１〜Ｄ８・・・・・・ダイオード、Ｒ１−Ｒ７・・
・・・・抵抗、ｃｏ、Ｃ□〜Ｃ３・・・・・・コンデン
サ、ＴＲ□〜ＴＲ５・・・・・・トランジスタ、ＬＡ・
・・・・・ランプ、ＫＳ・・・・・・キースイッチ、Ｔ
Ｈ・・・・・・サーミスタ、Ｄ・・・・・・定電圧ダイ
オード。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 蓄電池端子電圧を検出し、該電圧と基準電圧との誤差電
   圧により発電機の界磁巻線に流す界磁電流を断続的に制
   御し発電機の出力電圧を制御する電圧調整回路において
   、蓄電池の端子電圧を検出する分圧回路と基準電圧を得
   る定電圧ダイオードと、サーミスタと、コンデンサ素子
   やトランジスタとで構成された電圧調整回路基板を用意
   し、前記発電機のコイル中性点ダイオードを介し接続さ
   れた制御用トランジスタと、このトランジスタでオンオ
   フ制御されるランプ点滅用トランジスタなどからなり、
   前記発電機の回転停止時にランプを点灯（または消灯）
   させて発電機の状態を点検するチェック表示回路部材を
   前記基板に対して１体的に組込むことにより、発電機の
   状態を前記ランプでチェックできるように構成してなる
   低電圧発電機の動作状態チェック装置。