JPS6350942B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はバツテリ充電システムにおける低充電
電圧、高充電電圧および他の障害等の種々の障害
状態を指示する能力を有する自動車用バツテリ充
電システムの電圧レギユレート・システムに関す
る。

自動車用バツテリ充電システムのダイオード整
流式交流発電器に対するある型の電圧レギユレー
タ・システムは、バツテリに充電電流を供給する
主ブリツジ式整流器のAC入力端子に接続された
３つの補助ダイオード（これはダイオード・トリ
オと呼ばれることがある）を使用している。この
３つの補助ダイオードは主ブリツジ式整流器の負
のダイオードと共に電圧レギユレータのフイール
ド電流制御装置を通して交流発電器のフイールド
を励起するのに使用される直流電圧を提供する。

本発明の目的の一つは、バツテリ電圧が過大又
は過小であることを指示する手段を有する、上述
の型のバツテリ充電システムを提供することにあ
る。本システムはまた、フイールド巻線に供給さ
れる補助ダイオードからの直流フイールド励起電
圧が予め定められた値より大であるかまたは予め
定められた値以下であることを指示することが可
能である。更に、本発明の電圧レギユレート・シ
ステムは、補助ダイオード（即ちダイオード・ト
リオ）によつて供給されるフイールド励起電圧が
ある予め定められた値を超すときレギユレータを
破壊しないような値にフイールド励起電圧を制御
する手段を含んでいる。更に、本システムは発電
器の電圧レギユレータの検出回路がバツテリから
切離されると、レギユレータのフイールド電流制
御装置は、フイールド励起電圧の発生を妨げるべ
く導通状態にはバイアスされ得ないように作られ
ている。

本発明の更なる目的は、フイールド電流及びバ
ツテリ電圧を検出する手段を含む障害指示システ
ムであつて、バツテリ電圧がある予め定められた
値に低下し且つフイールド電流が予め定められた
値以下に低下するとき、低バツテリ充電電圧状態
を指示するよう動作する装置を提供することにあ
る。これによつて電圧レギユレート・システムの
障害指示能力は改善される。何故ならば真の障害
と、バツテリに加えられる電圧が障害以外の理由
によつて低下する状態との識別が可能だからであ
る。例えば自動車のエンジンがアイドリング状態
にあるとき、充電システムに対する電気的負荷が
大であるとバツテリ電圧は低下する。この低電圧
状態は障害によるものではなく、従つて指示され
ない。上述の状態ではフイールド電流は予め定め
られた値以下に低下することはないので障害状態
指示は生じない。

本発明の更に別の目的は種々の降伏電圧を有す
るツエナー・ダイオードに対応し得るバツテリ充
電用発電器の電圧レギユレータが提供される点に
ある。このため、本レギユレータは電圧レギユレ
ータの過少および過大電圧比較器にレギユレート
された電圧を提供するよう動作する内部電圧レギ
ユレータを含んでいる。内部電圧レギユレータの
出力電圧の大きさは内部レギユレータに接続され
ているツエナー・ダイオードの降伏電圧によつて
設定され、ツエナー・ダイオードは過大および過
少電圧比較器およびレギユレーシヨン比較器に対
する基準電圧を提供する。実際問題として、製造
された１群のツエナー・ダイオードの降伏電圧の
大きさは同じではないが、レギユレータは使用し
ている特定のツエナー・ダイオードに対処しなけ
ればならない。レギユレータは抵抗性の電圧分圧
検出回路を有しており、内部レギユレータおよび
ツエナー・ダイオードを含む本システムは電圧分
圧器の抵抗を調整することによりレギユレータで
使用されているツエナー・ダイオードの特定の降
伏電圧に関して比較器の電圧設定点を適当に調整
するよう作られている。

本発明に従う発電器の電圧のレギユレート・シ
ステムは温度の変化に適切に応動する。本システ
ムはバツテリ電圧を検出する手段および基準電圧
を提供するツエナー・ダイオードを含んでいる。
バツテリ電圧とツエナー・ダイオードの基準電圧
はフイールド電流を制御するために比較され、あ
る障害指示比較器を作動させる。本システムはバ
ツテリ電圧およびツエナー電圧を表わすべく形成
された電圧が温度の変化に伴つて同じ方向に変化
するように作られている。

本発明の更に別の目的はある障害状態の下で例
えばインジケータ・ランプの如き障害インジケー
タを励起状態にラツチするよう動作するラツチお
よびラツチ制御回路を電圧レギユレータ中の有し
ていることである。

本発明を以下付図を参照して詳細に説明する。

第１図において引用番号１０は自動車のエンジ
ンにより駆動されている交流発電器を示してい
る。該発電器は３相Ｙ結線された出力巻線１２お
よびフイールド巻線１４を有している。３相出力
巻線１２はＹ結線の代りに△結線のものを用いて
も良い。フイールド放電ダイオード１５はフイー
ルド巻線１４の両端に接続されている。３相巻線
１２は３相ブリツジ式全波整流器１８のAC入力
端子１６に接続されている。ブリツジ式整流器１
８は３つの正のシリコン・ダイオード２０と３つ
の負のシリコン・ダイオード２２より成る。ダイ
オード２２の陽極はすべて接地されており、ダイ
オード２０の陰極は直流電圧出力端子２４に接続
されている。端子２４および地気が直流電圧出力
端子を形成し、これらは自動車用バツテリ２６の
両端に接続されている。このため電力供給用導線
２８が接合点３０に接続されており、この接合点
はバツテリ２６の正の端子に接続されている。

フイールド巻線を励起するためのフイールド電
力はダイオード・トリオと呼ばれる３つの補助ダ
イオード３２によつて供給される。ダイオード３
２の陽極はブリツジ式整流器１８のAC入力端子
に接続されており、その陰極は接合点３４に接続
されている。接合点３４は電圧レギユレータのフ
イールド端子Ｆ＋および該Ｆ＋端子を通してフイ
ールド巻線１４の１方の側に接続されている。フ
イールド巻線１４の反対側はレギユレータ・フイ
ールド端子Ｆ−に接続されている。Ｆ−端子は導
線３８によつてフイールド電流スイツチ３６の１
方の側に接続されている。フイールド電流スイツ
チ３６の反対側はフイールド電流検出回路３９の
１部分を形成する電流検出抵抗（これについては
以下で述べる）を通して接地されている。これに
より３つの補助ダイオード３２および３つの負の
ダイオード２２によつて提供される直流励起電圧
がＦ＋端子と地気の間に現われる。フイールド電
流スイツチ３６が導通している場合には、フイー
ルド巻線１４を励起するための電流路は、正の端
子３４から、フイールド端子Ｆ＋、フイールド巻
線１４、フイールド端子Ｆ−、導線３８、フイー
ルド電流スイツチ３６、電流センサ３９を通して
地気に至る径路より成る。以下で更に詳細に述べ
るように、フイールド電流スイツチ３６は発電器
の電圧を制御するためオン・オフのスイツチを行
い、それによつて接合点３０と地気の間に現われ
る電圧を所望のレギユレートされた値に調整す
る。

フイールド電流スイツチ３６のスイツチング
は、バツテリに対する充電電圧である接合点３０
と地気の間の電圧を温度と共に変化する予め定め
られたレギユレータ値に保持するよう制御され
る。このため、接合点３０は電圧レギユレータの
センス端子Ｓに接続されており、この端子Ｓは導
線４０に接続されている。導線４０は温度に依存
する電圧デバイダ４２に接続されており、該デバ
イダはバツフア増幅器４４に接続されており、該
増幅器は温度によつて修正される接合点３０と地
気の間の電圧の関数である電圧を導線４６に供給
する。温度に依存するデバイダ４２は電圧レギユ
レータの温度が増大するときバツフア増幅器４４
に供給される電圧を増すように作用する。導線４
６は線路４８に接続されており、該線路は過大電
圧比較器５０および過少電圧比較器５２およびレ
ギユレーシヨン比較器６８に対する電圧入力を提
供する。導線４０はまた内部レギユレータおよび
スイツチ５４に接続されている。ブロツク５４は
基準ツエナー・ダイオード５６に接続されてお
り、基準ツエナー・ダイオードからの出力は線路
６０に加えられる。線路６０は接合点６４におい
て線路６２に接続されている。線路６２は過大電
圧比較器５０、過少電圧比較器５２、レギユレー
シヨン比較器６８および比較器６６（この比較器
は線路６２上の電圧と接合点３４の電圧を比較
し、接合点３４の電圧が導線６２上の電圧以下と
なる時点を指示する）に接続されている。比較器
６６はＦ＋電圧が約６ボルト以下になるとき動作
することを示すべくＦ＋＜6V比較器という名称
が付与されている。

レギユレーシヨン比較器６８はフイールド電流
スイツチ３６のスイツチングを制御し、それによ
つてシステムの出力電圧をレギユレートする。導
線６０上の基準ツエナー・ダイオード電圧はレギ
ユレーシヨン比較器６８の１つの入力として印加
され、この比較器に対する他の入力は接合点３０
における電圧を表わす電圧を有している導線４８
から供給される。レギユレーシヨン比較器の出力
は出力ドライバ７０に加えられ、該出力ドライバ
７０はフイールド電流スイツチ３６のスイツチン
グを制御する。このようにして、導線４８上の電
圧が導線６０上の電圧を超すと、レギユレーシヨ
ン比較器６８は出力ドライバ７０を制御してフイ
ールド電流スイツチを遮断する。システムの出力
電圧が減少すると、導線４８上の電圧は減少し、
この電圧が予め定められた量だけ減少すると、レ
ギユレーシヨン比較器６８はドライブ７０を作動
させてフイールド電流スイツチ３６をオンとす
る。従つてフイールド電流スイツチ３６はオン・
オフのスイツチングによつて接合点３０の電圧を
所望のレギユレート値に保持する。

接合点３４の電圧と同じ電圧を有するＦ＋端子
は線路７２に接続されている。この線路は接合点
７４に接続されており、該接合点は線路７６およ
び７８に接続されている。発電器が出力電圧を発
生しているとき、線路７２は線路７８を介して内
部レギユレータおよびスイツチ５４に、線路８１
を介して比較器６６に、そして線路７６を介して
電圧センス回路７９に直流電圧を供給する。電圧
検出回路７９はＦ＋端子の予め定められた値（例
えば12ボルトのシステムにあつては24ボルト）を
超す電圧に応動する。該回路７９からの１つの出
力は線路８０であり、これは線路８２に接続され
ている。検出回路７９からの他の出力は線路８４
である。検出回路７９は更に線路８８を介してラ
ツチおよびラツチ制御回路８６に接続されてい
る。Ｆ＋端子の電圧が24ボルトを超すとき、線路
８４上の出力は出力ドライバ７０を制御し、Ｆ＋
端子と地気の間に現われるフイールド励起電圧
を、Ｆ＋端子と他気の間に接続されたレギユレー
タの構成素子を破壊しない値（例えば24ボルト）
に制限するようフイールド電流を制御する。更
に、線路８０上の出力は線路９２上のランプ・ド
ライバ９０に接続されている線路８２を励起す
る。更に、検出回路７９から線路８８を介してラ
ツチおよびラツチ制御回路８６に信号が加えられ
るが、その目的については以下で述べる。過少電
圧比較器５２は線路５３によつてラツチおよびラ
ツチ制御回路８６に接続されている。

システム中の種々の障害状態を表示する信号イ
ンデイケータは接合点９６と電圧レギユレータの
ランプ端子Ｌの間に接続された信号ランプ９４の
形態を有している。接合点９６は導線９８に接続
されており、該導線はまた電圧レギユレータの端
子Ｒに接続されている。抵抗１００は電圧レギユ
レータのＲ端子とＦ＋端子の間に接続されてい
る。導線９８は自動車用電気系統の手動で動作し
得るイグニツシヨン・スイツチ１０２と直列に接
続されており、該スイツチの反対側は導線１０４
によつて接合点３０に接続されている。

ランプ・ドライバ９０はランプ９４の励起を制
御する。イグニツシヨン・スイツチ１０２が閉じ
ると、ランプ９４は、ランプ・ドライバ９０がラ
ンプ端子Ｌと地気の間の導通路を形成している場
合、接合点３０からの電圧により励起される。以
下で述べるように、ランプ・ドライバ９０はある
動作状態の下でランプ９４を励起するべく導通状
態にバイアスされているトランジスタを含んでい
る。ランプ・ドライバ９０は過大電圧比較器５
０、検出回路７９の出力線路８０、および線路１
０６を介して比較器６６の出力に接続されてい
る。更にランプ・ドライバはラツチおよびラツチ
制御回路８６に接続されている。

第２図には第１図に示すブロツクの詳細な回路
が示されているが、以下これについて述べる。第
２図において相応する素子の対応関係を示すため
に第１図で使用されたものと同一の引用番号が採
用されていることに注意されたい。

温度依存性のあるデバイダ４２は抵抗１１０，
１１２および１１４より成る。抵抗１１２は負の
温度係数を有する抵抗サーミスタ１１５を並列に
接続されている。上記回路はレギユレータのＳ端
子と地気の間、従つて接合点３０と地気の間に接
続される電圧デバイダを形成している。従つてこ
の電圧デバイダは接合点３０と地気の間に現われ
る電圧（これはバツテリ２６の充電電圧である）
の関数である電圧を発生する。この電圧デバイダ
は比較的高い値を有する抵抗より成り、図示の如
くバツテリの両端に接続されている。１２ボルト
のシステムにおいては、抵抗１１０は5000オーム
の値を、抵抗１１２は5000オームの値を、そして
抵抗１１４は10000オームの値を有し得る。負の
温度係数を有する抵抗サーミスタ１１５は20〜25
キロオームの抵抗値を有し、その抵抗値は温度の
増大と共に減少する。電圧デバイダの抵抗値が大
であるため、自動車システムが遮断されている場
合には電圧デバイダを通してのバツテリの放電は
殆んど生じない。

電圧デバイダの接合点１１６上の電圧は発電器
１０の出力電圧の関数として変化すると共に、電
圧レギユレータの温度変化に応動しても変化す
る。レギユレータの温度が増大すると、サーミス
タ１１５の抵抗は減少し、その結果接合点１１６
の電圧は接合点３０と地気の間に印加された所与
の電圧に対し増大することになる。レギユレータ
の温度が減少すると、サーミスタ１１５の抵抗は
増大し、接合点１１６の電圧は接合点３０上の与
えられた電圧に対し減少することになる。要約す
ると、電圧デバイダの分圧比は接合点１１６の電
圧を温度と共に変化させるよう温度と共に変化
し、その結果、接合点３０のバツテリ充電電圧は
低温時においては高温時における場合と比べてよ
り高いレギユレート値に保持される。

電圧デバイダは約5000オームの抵抗（図示せ
ず）をサーミスタ１１５と直列に接続して、この
抵抗とサーミスタ１１５を直列接続したものを抵
抗１１２の両端に接続するように変更することも
可能である。この場合電圧デバイダの応答はレギ
ユレータが高温であるとき比較的平坦となる。

接合点１１６は導線１１８に接続されている。
コンデンサ１１９は導線１１８と地気の間に接続
されている。導線１１８はNPNトランジスタ１
２０（これはバツフア増幅器を形成している。）
のベースに接続されている。このトランジスタの
エミツタは抵抗１２３を通して地気に接続されて
おり、コレクタは抵抗１２１を通して導線１８４
に接続されている。トランジスタ１２０のエミツ
タはトランジスタ３７４のベースおよび接合点３
８４の導線１２６に接続されている。

トランジスタ１２０はそのコレクタおよびエミ
ツタに夫々接続された抵抗１２１および１２３と
共に、第１図に示すブロツク４４に相応するバツ
フア増幅器を形成している。このバツフア増幅器
の目的は電圧デバイダの負荷を除去することであ
り、これはトランジスタ１２０がエミツタ・フオ
ロアとして接続されているので入力インピーダン
スが極めて高くなることにより実現される。

接合点３８４および導線１２６上の電圧はトラ
ンジスタ１２０のエミツタ電圧である。この電圧
は接合点１１６の電圧の変化に伴つて変化し、接
合点１１６の電圧よりトランジスタ１２０のベー
ス・エミツタ間の電圧降下Vbeだけ低い。トラン
ジスタ１２０の電圧降下Vbeはレギユレータの温
度変化に伴つて変化する。レギユレータの温度が
増大すると、トランジスタ１２０のVbeは減少
し、その結果接合点３８４上の電圧は減少した
Vbe電圧降下により増大する。導線１２６上の電
圧は以下で更に詳細に述べるようにレギユレータ
回路の種々の点における基準ツエナー・ダイオー
ド電圧と比較され、温度に伴つて変化するトラン
ジスタ１２０のVbe電圧降下は、以下において更
に詳細に述べる仕方でツエナー基準電圧を提供す
るツエナー・ダイオードの正の温度依存特性を相
殺するのに使用される。

第１図の引用数字５４として示される内部レギ
ユレータおよびスイツチはトランジスタ１２８，
１３０および１３２および１３４より成る。この
回路の入力は抵抗１４０および導線１４２より成
り、ここに導線４０が接続されている。コンデン
サ１４４は導線１４２と地気の間に接続されてい
る。

回路５４のスイツチング機能を実現するため、
NPNトランジスタ１３０のベースは抵抗１４６
および抵抗１５２に接続されており、抵抗１５２
の反対側は接地されている。抵抗１４６は導線１
４８に接続されており、該導線１４８は抵抗１５
０および導線１５３を通してＦ＋端子に接続され
ている。コンデンサ１５１は導線１４８および地
気の間に接続されている。

Ｆ＋端子は抵抗１００の１方の側および接合点
３４に接続されている。

自動車のエンジンの始動前にスイツチ１０２が
閉じていると、バツテリの電圧は抵抗１００を通
してＦ＋端子に加えられる。以下で更に詳細に述
べるように、トランジスタ２８４および２８８は
現在フイールド巻線１４がバツテリ２６によつて
励起されるように導通状態にバイアスされてい
る。12ボルト・システムの場合、Ｆ＋端子と地気
の間の電圧降下は約３ボルトである。この電圧は
抵抗１４６および１５２に加えられ、トランジス
タ１３０を導通状態にバイアスするのに充分な程
高い。エンジンが回転しており、発電器を駆動し
ている場合、トランジスタ１３０を導通状態に保
持するのに充分な電圧がダイオード３２によつて
接合点３４に発生される。スイツチ１０２が開い
ており、発電器を駆動するエンジンが停止されて
いる場合には、接合点３４の電圧はトランジスタ
１３０を導通状態に保持するのに必要な値以下に
降下し、その結果トランジスタ１３０は非導通状
態にバイアスされる。

トランジスタ１３０が導通状態にバイアスされ
ているとき、電流は抵抗１５４および１５６を通
して流れ得る状態にあり、PNPトランジスタ１
２８のエミツタとベースの両端に接続されている
抵抗１５４の両端に発生される電圧はトランジス
タ１２８のエミツタ・コレクタ回路を順方向にバ
イアスする。トランジスタ１２８が導通すると抵
抗１２９を通して直列のNPNレギユレータ１３
２に順方向バイアスが加えられる。トランジスタ
１３２のエミツタは導線１６２に接続されてお
り、そのコレクタは導線１４２に接続されてい
る。トランジスタ１３２の導通状態はNPNトラ
ンジスタ１３４の導通状態により制御され、トラ
ンジスタ１３４の導通状態はそのベース・エミツ
タの相対電圧により制御されている。トランジス
タ１３４のベース電圧は抵抗１５８および１６０
より成る電圧デバイダによつて決定される。（何
故ならば該ベースはこれら抵抗の接合点１６１に
接続されているからである。）トランジスタ１３
４のエミツタは導線１６６に接続されており、ツ
エナー・ダイオード１７０は導線１６６と地気の
間に接続されている。約6000オームの抵抗１５９
は導線１６２と１６６の間に接続され、ツエナ
ー・ダイオード１７０への電流供給路を形成して
いる。ツエナー・ダイオード１７０に供給される
電流は0.5〜１ミリアンペアの大きさであつて、
ツエナー・ダイオードを安定動作点にバイアスす
る。トランジスタ１３４のエミツタ電圧はツエナ
ー・ダイオード１７０の降伏電圧に相応してい
る。この降伏電圧は温度と共に増加するが、この
効果はレギユレータの温度が増大すると共に減少
するトランジスタ１３４のベース・エミツタ間の
電圧降下Vbeによつて相殺される。導線１６２上
の出力電圧が所望のレギユレータ値を超して増大
するとき、トランジスタ１３４の導通度は増大
し、それによつてトランジスタ１３２のベース電
圧は減少し、トランジスタ１３２の導通度は減少
する。これによつて導線１６２上の電圧は減少
し、トランジスタ１３２の導通度は、ツエナー・
ダイオード１７０の降伏電圧が約６ボルトの場
合、導線１６２上の電圧が12ボルトのバツテリ充
電システムにおいて約8.2ボルトの一定値に保持
されるよう制御される。導線１６２上の出力電圧
の大きさはツエナー・ダイオード１７０の降伏電
圧の大きさに依存し、この降伏電圧はツエナー・
ダイオードが異なれば変化する可能性がある。こ
れについては以下で更に詳細に述べる。

本発明のレギユレータはそのベースが導線１６
４およびPNPトランジスタ１３６のエミツタに
接続されているPNPトランジスタ１３８を含ん
でいる。トランジスタ１３８のコレクタは接合点
１６３においてトランジスタ１３６のベースに接
続されており、抵抗が該接合点と導線１６６の間
に接続されている。先に述べた如く、ツエナー・
ダイオード１７０は導線１６６と地気の間に接続
されている。ツエナー・ダイオード１７０の陰極
に接続されている接合点１７２は地気に対してツ
エナー・ダイオードの降伏電圧と等しい電圧（例
えば約6V）を有している。この電圧はレギユレ
ータの温度変化によるわずかな温度依存性の変動
を除いて一定である。第１図に示すツエナー基準
電圧５６は接合点１７２と地気の間の電圧に相当
している。接合点１７２は導線１７４に接続され
ている。以下で更に詳細に述べるように、この基
準電圧はシステムの種々の素子に加えられ、導線
１２６上の電圧と比較され、発電器の出力をレギ
ユレートすると共に種々の障害表示を提供する。

導線１６２上のレギユレートされた電圧は導線
１８０を通して導線１８２および１８４に加えら
れる。トランジスタ１３８のベースに加えられる
導線１６４上の電圧はデユアル・コレクタPNP
トランジスタ１９０のベースおよび導線１８６
（これはデユアル・コレクタPNPトランジスタ１
８８のベースに接続されている）に加えられる。
トランジスタ１３８は図では１つのコレクタを有
するものとして示されているが、デユアル・コレ
クタPNPラテラル・トランジスタであつて、コ
レクタは共通接続されている。トランジスタ１３
６のエミツタはトランジスタ１３８のベースに接
続されており、トランジスタ１３６のベースおよ
びトランジスタ１３８のコレクタは接合点１６３
に接続されている。トランジスタ１３８のコレク
タ電流が増大すると接合点１６３の電圧は増大
し、トランジスタ１３８のコレクタ電流の減少は
接合点１６３の電圧降下を生じさせる。これによ
つてトランジスタ１３６の導通状態はトランジス
タ１３８のコレクタ電流およびベース電圧を実質
的に一定に保持するように変化する。これは導線
１６４および１８６の電圧が一定値に留まること
を意味し、先に指摘したように、これらの導線は
トランジスタ１９０のベースおよびトランジスタ
１８８のベースに夫々接続されている。

過大電圧比較器５０はデユアル・コレクタ・ラ
テラルPMPトランジスタ１９０および１９２、
PNPトランジスタ１９４およびPNPトランジス
タ１９６および１９８より成る。この過大電圧比
較器は、バツテリ２６に加えられる電圧を表わす
導線１２６上の電圧をツエナー・ダイオード１７
０によつて接合点１７２に与えられる基準電圧と
比較する。このようにして、トランジスタ１９４
のベースは導線１２６に接続され、トランジスタ
１９６および１９８のエミツタは抵抗２００を通
して導線１７４上の基準電圧に接続されている。
トランジスタ１９８のコレクタは抵抗２０２を通
してトランジスタ１９２のベースに接続され、抵
抗２０４はトランジスタ１９２のエミツタおよび
ベースを接続している。トランジスタ１９２のベ
ースおよびコレクタの１つは共通接続されてい
る。トランジスタ１９２の複数個あるコレクタの
コレクタ電流は実質的に等しく、これら電流はト
ランジスタ１９２のコレクタの１つとベースの間
のフイードバツク接続により実質的に一定に保持
されている。トランジスタ１９０はトランジスタ
１９４，１９６および１９８に対する一定電流源
として動作する。

バツテリ電圧の分圧された値を有する導線１２
６上の電圧が導線１７４上の基準電圧より過大電
圧状態を表わす量だけ超過すると、システムはド
ライバに対しバツテリが過充電されていることを
指示する必要がある。一例として、接合点３０の
電圧が所定の温度に対する所望のレギユレート値
より約1.5ボルト高い場合には過大電圧指示を行
うことが考えられる。このような過大電圧動作状
態にあつては、トランジスタ１９４のエミツタ電
圧はトランジスタ１９６のエミツタ電圧に関して
トランジスタ１９６を導通状態にバイアスするの
に充分なレベルにまで増大され、それによつてト
ランジスタ１９８は非導通となる。トランジスタ
１９８が非導通となると、デユアル・コレクタ
PNPトランジスタ１９２は非導通状態にバイア
スされる。これによつてランプ９４は以下で述べ
るような仕方で点灯される。

ランプ９４は電圧レギユレータのＬ端子に接続
されており、該Ｌ端子はNPNトランジスタ２１
０のコレクタに接続されている。トランジスタ２
１０のベースは導線２１１に接続されており、抵
抗２１２は導線２１１とレギユレータのＦ＋端子
の間に接続されており、それによつて導線２１１
は接合点３４上のダイオード・トリオ電圧に応動
する。トランジスタ２１０のベースはまた導線２
１１を通して導線２１４に接続されている。導線
２１４はNPNトランジスタ２１６のコレクタに
接続されている。導線２１４はまたNPNトラン
ジスタ２１８のエミツタに接続されており、該ト
ランジスタのコレクタは抵抗２２０を通して導線
１６２に接続されている。トランジスタ２１８の
ベースは抵抗２２４を通して導線２２２に接続さ
れている。トランジスタ２１６のベースはNPN
トランジスタ２２６のエミツタに接続されてい
る。トランジスタ２２６のコレクタは抵抗２２８
を通して導線１４８に接続されており、トランジ
スタ２２６のベースは抵抗２３０を通してトラン
ジスタ１９２のコレクタの１つに接続されている
と共に導線２３２にも接続されている。

トランジスタ２１０のコレクタ・エミツタ回路
が導通するとき、スイツチ１０２が閉じているな
らばランプ９４は励起され得る。トランジスタ２
１６のコレクタ・エミツタ回路が導通していると
き、トランジスタ２１０のベース駆動電流はトラ
ンジスタ２１０から分流除去され、該トランジス
タを非導通状態にバイアスする。トランジスタ２
２６および２１６は、トランジスタ１９２が導通
しているとき、導通状態にバイアスされ、ランプ
９４を非励起状態に保持する。更に、トランジス
タ２１８が導通している場合には、トランジスタ
２１０は導線２１４およびトランジスタ２１０の
ベース・エミツタ回路を介して順方向にバイアス
され導通することが分る。トランジスタ２１８の
導通は導線２２２上の電圧によつて制御され、こ
の電圧は以下で述べる仕方で変化する。

要約すると、トランジスタ２１８が非導通であ
ると仮定すると、過大電圧状態は平常時導通して
いるトランジスタ１９２を非導通状態にバイアス
し、それによつてトランジスタ２１６および２２
６を非導通状態にバイアスしてトランジスタ２１
０のベース・エミツタ回路から分流路を除去し、
その結果トランジスタ２１０を導通状態にバイア
スし、ランプ９４を励起して過大電圧状態を指示
する。

レギユレータ比較器６８はラテラルPNPトラ
ンジスタ２４０および２４４およびNPNトラン
ジスタ２４２および２４６より成る。トランジス
タ２４０および２４４のエミツタは抵抗２５０を
通して導線１８２に接続されている。トランジス
タ２４６のエミツタは導線２５２に接続されてお
り、トランジスタ２４２のエミツタは導線２５４
に接続されている。トランジスタ２４０のベース
は接合点１７２に、従つてツエナー基準電圧に接
続されている。トランジスタ２４４のベースは導
線２６０を介して導線１２６に接続されており、
それによつてトランジスタ２４４のベースは導線
１２６上のバツテリ電圧を表わす電圧に応動す
る。トランジスタ２４０のエミツタはトランジス
タ２４２のコレクタに接続されており、トランジ
スタ２４０のコレクタはトランジスタ２４２のベ
ースに接続されている。同様な接続がトランジス
タ２４４と２４６の間で行なわれている。NPN
トランジスタ２４２および２４６はラテラル
PNPトランジスタ２４０および２４４の利得を
増大させる。

レギユレーシヨン比較器はNPNトランジスタ
２７０および２７２より成る出力ドライバ７０に
接続されている。抵抗２７４および２７６は夫々
トランジスタ２７２および２７０のベース電極を
地気に接続している。トランジスタ２７２のコレ
クタは導線２７８、抵抗２８０および導線１５２
を介してＦ＋端子に接続されている。約７〜８ボ
ルトの降伏電圧を夫々有する３つの直列接続され
た保護用ツエナー・ダイオード２８３が導線２７
８と地気の間に接続されている。これらダイオー
ドは導線２７８と地気の間に現われ得る電圧を線
路２７８に接続された回路素子を破壊しないよう
な値に制限する。トランジスタ２７０のコレクタ
は導線２８６によつてNPNトランジスタ２８４
のベースに接続されている。導線２８６はまたト
ランジスタ２７２のエミツタをトランジスタ２８
４のベースに接続している。トランジスタ２８４
のコレクタは他のNPNトランジスタ２８８のコ
レクタに接続されており、トランジスタ２８４お
よび２８８は導線２９２を介してダーリントン形
式で小さな値を有する電流検出抵抗２９０および
フイールド巻線１４と直列に接続されている。抵
抗２９０は約0.01オームである。ダーリントン接
続されたトランジスタ２８４および２８８は第１
図に示すフイールド電流スイツチ２６を形成し、
以下で述べる仕方で連続的にオン・オフ・スイツ
チを行い、接合点３４と地気の間の電圧によつて
供給されるフイールド巻線１４中の電流のオン・
オフ・スイツチを行う。

トランジスタ２７２のベースは抵抗３００を通
してトランジスタ２４６のエミツタに接続されて
いる。トランジスタ２４２のエミツタは抵抗３０
２および導線３０４によつてトランジスタ２７０
のベースに接続されている。

導線１２６上の電圧が導線１７４上の基準電圧
より予め定められた値だけ高いと、レギユレーシ
ヨン比較器６８はトランジスタ２４６を非導通状
態にバイアスし、トランジスタ２４２を導通状態
にバイアスする。この動作状態にあつては、導通
しているトランジスタ２４２のエミツタ電圧は抵
抗３０２、導線３０４および抵抗２７６を通して
トランジスタ２７０のベース・エミツタ回路に加
えられ、トランジスタ２７０を導通させる。導通
しているトランジスタ２７０はトランジスタ２８
４および２８８のベース・エミツタ回路の分流路
となる。それと同時にトランジスタ２４６は非導
通状態にバイアスされ、それによつてトランジス
タ２７２を非導通状態に保持する。従つて、トラ
ンジスタ２７２が導通状態であれば導線２８６を
介してトランジスタ２７２によつてトランジスタ
２８４および２８８に供給され得るベース駆動電
流はカツト・オフとなる。トランジスタ２７０の
導通状態は更にトランジスタ２８４および２８８
がオフ状態であることを保証する。このようにし
て、接合点３０の電圧が予め定められた値にまで
上昇すると、トランジスタ２８４および２８８は
非導通状態にバイアスされ、フイールド電流を遮
断する。システムの出力電圧が降下すると、導線
１２６上の電圧は下降し、ある予め定められた値
において、レギユレーシヨン比較器はトランジス
タ２８８および２８４を導通させる。この動作モ
ードにあつては、トランジスタ２４６は導通状態
にバイアスされ、そのコレクタ・エミツタ電流は
トランジスタ２７２のベース・エミツタ回路にベ
ース駆動電流を提供し、該トランジスタを導通さ
せる。それと同時に、トランジスタ２４２は非導
通状態にバイアスされてトランジスタ２７０から
ベース駆動電流を除去し、該トランジスタを非導
通状態とし、それによつてトランジスタ２８４お
よび２８８のベース・エミツタ回路の分流路は除
去される。その結果トランジスタ２８４および２
８８は導通状態にバイアスされ、フイールド電流
をフイールド巻線１４に供給する。平常動作時に
おいてはシステムはトランジスタ２８４および２
８８のオン・オフ・スイツチを行つて接合点３０
と地気の間に所望のレギユレートされた電圧を保
持する。

次にレギユレーシヨン比較器の動作について述
べる。トランジスタ２４０および２４４は接合点
１７２および導線２６０の電圧に応動する差動増
幅器として動作するように接続されており、トラ
ンジスタ２４２および２４６はトランジスタ２４
０および２４４の出力を夫々増幅する。トランジ
スタ２４０および２４４ならびに関連する回路に
よつて提供される差動増幅器は線形回路である
が、レギユレータの動作期間中スイツチングを行
う。このようにしてシステムは接合点３０におけ
る50〜100ミリボルトの変化がスイツチング動作
を生じさせるように作られている。しかし、接合
点３０に加えられるリツプル電圧はこれが交流を
整流したものであるため300ミリボルトのオーダ
であり、その結果トランジスタ２４０および２４
２より成る差動増幅器は１方の状態または他方の
状態にスイツチされる。トランジスタ２４０が導
通状態にバイアスされていると、トランジスタ２
４２を導通させる。何故ならばトランジスタ２４
０のエミツタ・コレクタ回路はトランジスタ２４
２のベース・エミツタ回路と直列になつているか
らである。同じ動作モードがトランジスタ２４４
および２４６にも適用され、トランジスタ２４４
が導通しているときはトランジスタ２４６は導通
状態にバイアスされている。更に、トランジスタ
２４４と２４６の両方が非導通であるとトランジ
スタ２４０と２４２は共に導通状態であり、逆に
前者が導通状態だと後者は非導通状態である。こ
のようにして、２つのトランジスタのエミツタに
は線路１８２、抵抗２５０および接合点２４８か
らのレギユレートされたＢ＋電圧が加えられる。
トランジスタ２４０のベース電圧は接合点１７２
からのツエナー電圧であり、トランジスタ２４４
のベース電圧は線路１２６上のバツテリ電圧を分
圧した電圧である。バツテリ電圧を表わす電圧
（導線１２６）がレギユレータの設定点電圧であ
るツエナー基準電圧（導線１７４）を超すと、ト
ランジスタ２４０および２４４のエミツタおよび
ベースの相対電圧はトランジスタ２４４を非導通
状態に、そしてトランジスタ２４０を導通状態に
バイアスするような値となる。バツテリ電圧がツ
エナー基準電圧以下に低下すると、トランジスタ
２４４は導通状態に、トランジスタ２４０は非導
通状態にバイアスされる。

接合点３４の電圧であるＦ＋電圧が例えば２４
ボルトを超したとき動作する回路７９（第１図）
は抵抗３１０，３１２、ツエナー・ダイオード３
１４、抵抗３１６、抵抗３１８および３２０なら
びにNPNトランジスタ３２２より成る。抵抗３
１０の一端は導線１４８に接続されており、該導
線１４８は抵抗１５０を通してＦ＋端子に接続さ
れている。Ｆ＋端子の電圧が予め定められた値
（例えば12ボルトの充電系にあつては24ボルト）
を超すと、ツエナー・ダイオード３１４は導通
し、トランジスタ３２２のコレクタ・エミツタ回
路の順方向バイアスする。トランジスタ３２２の
コレクタは導線２３２に接続されており、該導線
２３２はトランジスタ２２６のベースに接続され
ている。その結果、Ｆ＋電圧が24ボルトを超して
いる期間中トランジスタ３２２は導通状態にバイ
アスされ、トランジスタ２２６および２１６をオ
フとし、それによつてトランジスタ２１０のベー
ス・エミツタ回路の分流路を除去し、トランジス
タ２１０を導通させ、従つて信号ランプ９４を励
起する。

Ｆ＋端子電圧が24ボルトを超す状態はレギユレ
ーシヨン比較器６８が接合点３０における出力電
圧の上昇を検出している間は生じない。何故なら
ばレギユレーシヨン比較器６８は所望のレギユレ
ート値において応動するからである。しかし、整
流器の出力端子２４がたまたま接合点３０から切
離されると、レギユレーシヨン比較器６８はフイ
ールド電流制御トランジスタ２８４および２８８
を非導通状態にバイアスすることが出来ない程低
いバツテリ電圧を検出することになる。このよう
にして、レギユレーシヨン比較器は、トランジス
タ２８４および２８８を連続的に導通させ、それ
によつて制御されない最大フイールド電流が流れ
るように状態にバイアスされる。この状態の持続
が許容されるならば、接合点３４の電圧はそこに
接続されたレギユレータの構成素子を破壊するよ
うな値に増大する。このような状態を回避するた
め、本システムは地気に対する接合点３４の電圧
をレギユレータの構成素子を破壊しない値（24ボ
ルト）に制限する。このようにしてＦ＋端子の電
圧が24ボルトを超すと、トランジスタ２８４およ
び２８８は非導通状態にバイアスされ、フイール
ド電流を遮断する。このようにツエナー・ダイオ
ード３１４が導通していると、電圧が導線３３０
および３３２に加えられる。導線３３２は抵抗３
３６と３３８の間の接合点３３４に接続されてい
る。抵抗３３６はNPNトランジスタ３４０のベ
ースに接続されており、抵抗３３８はNPNトラ
ンジスタ３４２のベースに接続されている。抵抗
３４４はトランジスタ３４２のベースを地気に接
続している。ツエナー・ダイオード３１４が導通
しているとき、トランジスタ３４２および３４０
は共に導通状態にバイアスされていることは明ら
かである。トランジスタ３４０が導通状態にバイ
アスされていると、該トランジスタは導線３０４
を介してトランジスタ２７０にベース駆動電流を
加えてトランジスタ２７０をオンとし、従つてト
ランジスタ２８４および２８８のベース電圧を地
気方向に下降させる。トランジスタ３４２が導通
していると、トランジスタ２７２のベース電圧は
トランジスタ２７２が非導通状態にバイアスされ
るようなレベルにまで減少され、それによつてト
ランジスタ２８４および２８８のベース・エミツ
タ回路に対するベース駆動電流を除去する。この
動作の結果、トランジスタ２８４および２８８は
非導通状態にバイアスされ、発電器に対するフイ
ールド電流を遮断する。すると発電器出力電圧は
減少し、接合点３４の電圧も減少する。ツエナ
ー・ダイオード３１４が非導通状態となるような
値にまで接合点３４の電圧が減少すると、トラン
ジスタ２８４および２８８は導通状態にバイアス
され、再びフイールド巻線１４に電流が供給され
る。従つてフイールド電流はオン・オフ・スイツ
チされ、接合点３４と地気の間電圧を検出するツ
エナー・ダイオード３１４の制御の下で接合点３
４の電圧を約24ボルトにレギユレートする。

電圧レギユレータの検出端子Ｓがたまたま接合
点３０から切離され、バツテリ２６、即ち整流器
出力端子２４から導線４０、即ちレギユレータの
入力電圧デバイダ４２に電圧が印加されない場合
が有り得る。この場合トランジスタ２８４および
２８８の連続的導通状態は生じず、これらトラン
ジスタが導通状態にバイアスされることは生じ得
ない。何故ならば導線１６２から抵抗３００およ
びトランジスタ２４６を通してトランジスタ２７
２のベースにベース電圧が印加され得ないからで
ある。このようにして、導線４０が接合点３０か
ら切離されると、バツテリ電圧の導線１６２への
印加は遮断される。従つて、この動作状態にあつ
ては、トランジスタ２８４および２８８は非導通
であり、フイールド電流は遮断されており、発電
器は出力電圧を発生しない。

導線３３２は接合点３３３に接続されており、
１対の抵抗３３７および３３９は接合点３３３と
地気の間に接続されている。２つの抵抗の接合点
はNPNトランジスタ３４１のベースに接続され
ており、該トランジスタ３４１のエミツタは地気
に、コレクタはラツチおよびラツチ制御回路８６
に接続されている。この接続は第１図の線８８で
表わされている。ツエナー・ダイオード３１４が
導通状態にバイアスされているとき、トランジス
タ３４１のコレクタ・エミツタ回路は導通状態に
バイアスされている。このような状態を形成する
目的は以下においてラツチおよびラツチ制御回路
の記述と関連して更に詳細に述べる。

Ｆ＋端子電圧がある予め定められた値（例えば
12ボルトの充電系統にあつては６ボルト）以下に
降下したとき動作する比較器６６は抵抗３５０、
抵抗３５２、デユアル・コレクタ・ラテラル
PNPトランジスタ３５４、抵抗３５６および
NPNトランジスタ３５８より成る。トランジス
タ３５４のエミツタに加えられる電圧は導線１７
４上に現われる約６ボルトのツエナー基準電圧で
ある。抵抗３５２を通してトランジスタ３５４の
ベースに加えられる抵抗３１０と３１２の間の接
合点の電圧はＦ＋端子に現われる電圧に比例して
いる。Ｆ＋端子の電圧が約６ボルト以下に降下す
ると、トランジスタ３５４は導通状態にバイアス
される。トランジスタ３５４のコレクタの１つは
抵抗３５６に接続されており、従つて、トランジ
スタ３５４が導通すると、トランジスタ３５８は
導通するようバイアスされ、そのコレクタは導線
２３２に接続されているから、導線２３２の電圧
は低下し、信号ランプ制御トランジスタ２１０を
導通させる。トランジスタ３５４の他のコレクタ
は導線２２２に接続されており、該導線はトラン
ジスタ２１８のベースに順方向バイアスを加え
る。これによつて導線１６２からの直流電圧はト
ランジスタ２１０のベースに加えられ、Ｆ＋端子
の電圧が６ボルト以下に降下したときトランジス
タ２１０が導通するようバイアスされる。

イグニツシヨン・スイツチ１０２が閉じてお
り、かつ交流発電器１０を駆動する自動車エンジ
ンを始動する前の状態においては、ランプ９４は
ランプの球のチエツクをするため点灯される。イ
グニツシヨン・スイツチ１０２が閉じていると
き、バツテリの電圧は20オームの抵抗値を有する
抵抗１００を通してＦ＋端子に加えられる。Ｆ＋
端子は導線１５３、抵抗１５０、導線１４８、抵
抗１４６および抵抗１５２によつてトランジスタ
１３０のベースに接続されている。抵抗１５０は
200オームであるのに対し抵抗１４６および１５
２は16キロ・オームおよび20キロ・オームの抵抗
値を夫々有している。ここで、スイツチ１０２が
閉じるとフイールド巻線１４が最初バツテリ２６
によつて励起されることに注意されたい。このよ
うにして、トランジスタ２８４および２８８は導
通するようバイアスされ、バツテリは抵抗１００
を通してフイールド巻線１４にフイールド電流を
供給することが可能となる。

本システムは更にスイツチ１０２が閉じてお
り、自動車のエンジンが動いていないとき、バツ
テリ２６により提供される直流電圧がトランジス
タ１３０のベースに加えられるが、その大きさは
該トランジスタを導通させるのに充分な程大き
く、該トランジスタ１３０の導通によりトランジ
スタ１３２の導通が許容され、レギユレートされ
たバツテリ電圧が導線１６２に加えられる。この
動作モード期間中約0.5アンベアの電流がフイー
ルド１４に供給され、Ｆ＋端子の電圧は約３ボル
トとなる。この電圧は抵抗１５０，１４６および
１５２より成る回路を通してトランジスタ１３０
のベースに加えられたときトランジスタ１３０を
導通状態にバイアスするのに充分な大きさであ
る。Ｆ＋端子からトランジスタ３５４のベースに
加えられる電圧が６ボルト以下となるとＦ＋過少
電圧比較器６６のトランジスタ３５４は導通状態
にバイアスされる。トランジスタ３５４が導通す
るとトランジスタ３５８も導通し、トランジスタ
２２６および２１６を非導通とし、それによつて
トランジスタ２１０のベースへベース駆動電流を
流す。更に、トランジスタ３５４が導通すると、
トランジスタ２１８も導通し、トランジスタ２１
０はトランジスタ２１８のエミツタおよび抵抗２
１２により導通する。トランジスタ２１８は抵抗
２１２によつて供給される電圧に加えてトランジ
スタ２１０に対するベース電流を提供し、それに
よつてランプ９４の励起を保証する。従つて、ラ
ンプ９４は励起され、フイールド巻線１４はエン
ジンの始動前に励起される。この動作状態のもと
では、ベース駆動電流はトランジスタ２８４およ
び２８８のベース・エミツタ回路に供給され、該
トランジスタをバツテリ２６、抵抗１００、導線
１５３、約400オームの抵抗２８０トランジスタ
２７２のコレクタ・エミツタおよび導線２８６に
よつて導通状態にバイアスする。

過少電圧比較器５２は接合点３７１を有する抵
抗３７０および３７２、PNPトランジスタ３７
４、NPNトランジスタ３７６および３７８、抵
抗３８０および３８２およびデユアル・コレクタ
PNPトランジスタ１８８より成る。過少電圧比
較器は導線１７４上の電圧（ツエナー基準電圧）
を導線１２６上の電圧（即ちバツテリ電圧であつ
て、これは接合点３８４のトランジスタ３７４の
ベースに加えられる。）と比較する。接合点３０
の電圧が所望のレギユレータされた値より低バツ
テリ電圧状態を表わす量だけ降下すると、導線１
２６および接合点３８４の電圧は共にある予め定
められた値に降下し、それによつてトランジスタ
３７４の導通度は、導線１７４上の電圧に対する
接合点３７１の電圧がトランジスタ３７６を導通
させるのには充分でないようなレベルにまで増大
する。一例として、レギユレータが例えば12ボル
トのシステムでは、14ボルトの所望のレギユレー
ト電圧に接合点３０を保持するよう設定されてい
るとすると、約0.8ボルトから13.2ボルトの接合
点３０の電圧降下は過少電圧比較器を作動させ
る。この0.8ボルトの電圧降下は電圧デバイダに
よつて分圧され、接合点１１６に約0.4ボルトの
電圧が得られるが、該電圧は過少電圧比較器を作
動させるのに充分である。所望のレギユレータ値
は接合点３０と地気の間に接続された電圧デバイ
ダの電圧分圧比の変化により温度と共に変化する
が、所望のレギユレータ値とは無関係に過少電圧
比較器は接合点３０の電圧が所望のレギユレート
値から0.8ボルト降下することにより作動する。
トランジスタ３７６が非導通であると、トランジ
スタ３７８は導通し、導線４２０上の電圧を低下
させる。これによつてラツチおよびラツチ制御回
路８６のトランジスタ４１４は導通するがその効
果については以下で述べる。過少電圧が存在しな
い場合には、接合点３７１の導線１７４に対する
電圧はトランジスタ３７６を導通させる。これに
よつてトランジスタ３７８および４１４は非導通
状態にバイアスされる。トランジスタ１８８は定
電流源として動作する。約8000オームの抵抗３８
１は導線１７４と地気の間に接続されている。

フイールド電流検出回路３９はNPNトランジ
スタ４００および４０２、そのコレクタがそのベ
ースに接続されているNPNトランジスタ４０４
および抵抗４０１，４０６，４０８および４１０
より成る。この回路は導線１８４と地気の間に接
続されており、トランジスタ４０４のエミツタは
導線４０７によつて接合点２９１に接続されてい
る。接合点２９１は抵抗２９０とトランジスタ２
８８のエミツタの間に位置している。

抵抗２９０によつて検出されるフイールド電流
が予め定められた値（例えば12ボルトのシステム
では２アンペア）以下である限り、接合点２９１
の電圧はトランジスタ４０２のベース電圧がトラ
ンジスタ４０２を導通させるのに充分でないよう
な値を有しており、その結果トランジスタは導通
状態にバイアスされる。トランジスタ４０２のベ
ースの電圧はトランジスタ４０４のエミツタ電圧
の変動に伴つて変化し、該電圧はフイールド電流
の大きさの関数である接合点２９１の電圧に依存
する。抵抗２９０を流れるフイールド電流が予め
定められた値を超すと、トランジスタ４０２およ
び４０４のベース電圧が増大するに従つて接合点
２９１の電圧も増大し、その結果トランジスタ４
０２は導通し、トランジスタ４００は非導通とな
る。要約すると、トランジスタ４００はフイール
ド電流が予め定められた値以下のときはいつも導
通し、フイールド電流が予め定められた値以上の
ときは非導通となる。

次にラツチおよびラツチ制御回路８６について
述べる。この回路はPNPダブル・コレクタ・ラ
テラル・トランジスタ４１２および４１４より成
る。これらトランジスタのベースは導線４１６に
接続されており、そのエミツタは導線１８４に接
続されている。トランジスタ４１４のコレクタの
１つはPNPトランジスタ４１８のベースに接続
されており、トランジスタ４１８のコレクタは接
地されている。このトランジスタのベースは更に
導線４２０に接続されている。導線４２０および
抵抗３８０は過少電圧比較器ならびにラツチおよ
びラツチ制御回路を接続している。トランジスタ
４１８のエミツタはトランジスタ４１４のベース
に接続されている。トランジスタ４１４の他のコ
レクタはNPNトランジスタ４２２のコレクタに
接続されている。このトランジスタのエミツタは
接地されており、そのベースは接合点４２４に接
続されており、該接合点４２４は抵抗４２６を通
して線路１８４に接続されている。トランジスタ
４２２のコレクタは導線４７０によつてダイオー
ド４３０および４３２の陽極に接続されている。
ダイオード４３０の陰極はNPNトランジスタ４
３４のベースに接続されている。ダイオード４３
２の陰極はNPNトランジスタ４４０のコレクタ
およびNPNトランジスタ４４２のベースに接続
されている。トランジスタ４４０および４４２の
エミツタは接地されている。トランジスタ４４０
のベースはダイオード４４４の陰極に接続されて
いる。トランジスタ４４２のコレクタは導線４４
６に接続されており、該導線４４６はまたPNP
ダブル・コレクタ・トランジスタ４１２のコレク
タ電極の１つに接続されている。ダイオード４４
８および４５０の陽極は導線４４６に接続されて
いる。ダイオード４３０および４５０の陰極は共
にトランジスタ４３４のベースに接続されてお
り、ダイオード４４８の陰極はNPNトランジス
タ４５４のベースに接続されている。トランジス
タ４５４のコレクタは導線４６０によつてトラン
ジスタ４１２のコレクタの１つに、そしてまた
NPNトランジスタ４５６のベースに接続されて
いる。抵抗４５８はトランジスタ４５６のベース
およびトランジスタ４５４のコレクタを地気に接
続している。トランジスタ４５４および４５６の
エミツタは共に接地されている。

トランジスタ４１８はトランジスタ４１４に対
して、トランジスタ１３６がトランジスタ１３８
に対して行つたのと同じ機能を実行する。このよ
うにして、トランジスタ４１８はトランジスタ４
１４のベース電圧を制御し、それによつてトラン
ジスタ４１４の２つのコレクタから一定コレクタ
電流が流れ、そのベース電圧は一定に保持され
る。更にトランジスタ４１２は導線４１６によつ
てトランジスタ４１４のベースに接続されている
ので一定のベース電圧を有している。

次に過少電圧比較器、ラツチおよびラツチ制御
回路ならびにフイールド電流検出回路について述
べる。過少電圧比較器５２は導線１２６および１
７４上の電圧を比較し、バツテリ電圧が過少電圧
状態を表わす量だけ降下すると、トランジスタ３
７８がオン状態にバイアスされることについては
既に述べた。平常のバツテリ充電状態にあつて
は、トランジスタ３７８は非導通状態にバイアス
されている。トランジスタ３７８が非導通状態に
バイアスされている場合には、該トランジスタは
トランジスタ４１２，４１４および４１８のベー
スを制御して、これらトランジスタを非導通と
し、その結果これらトランジスタのコレクタには
出力電圧は発生しない。バツテリの過少電圧状態
が存在しない場合には、トランジスタ４１２およ
び４１４が非導通であるためラツチおよびラツチ
制御回路には電源電圧は供給されない。主ブリツ
ジ式・整流器１８の正のダイオード２０がオープ
ンとなると、ダイオード・トリオ３２からの電圧
出力は、オープンとなつたダイオード２０の陽極
に接続されているダイオード３２の１つが導通す
るとき、交流発電器の出力周波数で周期的に高レ
ベルとなる。この状態が生起するとき、導線１４
８上に現われる電圧スパイクはツエナー・ダイオ
ード３１４を周期的に導通状態にトリガし、それ
によつてバイアス抵抗３３７および３３９を通し
てトランジスタ３４１を導通状態にバイアスす
る。トランジスタ３４１の導通状態は、トランジ
スタ３４１のコレクタが導線４４７によつて導線
４４６に接続されているため小さなフイールド電
流によりトランジスタ４００が導通する場合と同
様な仕方で導線４４６の電圧を降下させる。要約
すると、ラツチおよびラツチ制御回路は比較器５
２によつて検出される過少電圧状態およびツエナ
ー・ダイオード３１４の周期的に導通させる正の
ダイオードのオープン状態が同時に生起するとき
ランプ９４を励起状態にラツチする。更に、信号
ランプ９４は、システムがそれまで過少電圧およ
び平常フイールド電流状態で動作していたものと
すると過少電圧状態および小さいフイールド電流
の両者が同時に生起する期間中励起状態にラツチ
される。

ここで過少電圧状態と予め定められた値以上の
フイールド電流が存在するものと仮定する。

トランジスタ４００は、フイールド電流が予め
定められた最小値以下のときは常に導線４４６上
の電圧を降下させるよう導通状態にバイアスされ
ている。フイールド電流が予め定められた値以上
のとき、トランジスタ４００は非導通状態にバイ
アスされる。

接合点３０に現われる出力電圧が過少電圧状態
に相応する値よりも大である限り、信号ランプ９
４はトランジスタ４５６のスイツチング作用によ
つて励起されることはない。何故ならばこの動作
状態の下ではトランジスタ４１２および４１４は
共に非導通であり、従つてトランジスタ４５６を
導通させる電圧が導線４６０には加えられないか
らである。従つて、ラツチおよびラツチ制御回路
８６は過少電圧が存在しない場合励起されない。

信号ランプ９４は過少電圧状態および低いフイ
ールド電流の状態が同時に生起するとき障害状態
を指示するべく励起される。更に、フイールド電
流が予め定められた量を超すようなフイールド電
流状態である平常時のフイールド電流状態と過少
電圧状態の両者が同時に生起した後にフイールド
電流が低下するとき、信号ランプ９４が導通状態
にラツチされることが望ましい。更にランプ９４
はトランジスタ４００が非導通状態にバイアスさ
れ、トランジスタ４１２および４１４が導通状態
にバイアスされている場合にオン状態にラツチさ
れ得る。トランジスタ４１２のコレクタ電圧は線
路４４６およびトランジスタ４５４のコレクタに
夫々加えられ、ダブル・コレクタ・トランジスタ
４１４のコレクタの１つは高レベル電圧を導線４
７０に加える。導線４６０に接続されたトランジ
スタ４１２のコレクタはまたトランジスタ４５６
のベースに電圧を加える。フイールド電流は適切
であるので、システムは障害状態を指示しない。
この動作状態にあつては、導線４４６の電圧は高
レベルであり、その結果トランジスタ４３４はダ
イオード４５０を通して導通状態にバイアスされ
る。トランジスタ４３４の導通により、トランジ
スタ４２２は非導通状態にバイアスされ、それに
よつて導線４７０上の高レベル電圧はトランジス
タ４３４を導通状態に保持する。この動作状態に
あつてはトランジスタ４４０は導通状態にバイア
スされ、それによつてトランジスタ４４２をオフ
とする。

ここで比較器５２によつて検出される過少電圧
状態が存在するものとし、更に抵抗２９０を流れ
るフイールド電流は予め定められた値以下（即ち
低フイールド電流状態）であるとすると、トラン
ジスタ４００は導通状態にバイアスされ、導線４
４６上の電圧を低下させ、それによつてダイオー
ド４４８を通してトランジスタ４５４のベースの
電圧を降下させる。トランジスタ４５４はこのと
き非導通状態にバイアスされ、それによつて導線
４６０（これはトランジスタ４１２のコレクタの
１つに接続されている）を通して加えられる電圧
により導通状態にバイアスされる。トランジスタ
４５６が導通すると導線２３２上の電圧は信号ラ
ンプ９４を励起させるような値にまで低下する。
ここで上述した状態は過少電圧と低フイールド電
流の両方の状態を必要とすることに注意された
い。低いフイールド電流状態はトランジスタ４０
０を導通させるのに対し、過少電圧状態はトラン
ジスタの複数個のコレクタ（その内の１つは導線
４６０に接続されている）上のコレクタ電圧を発
生させる。この状態は以下で説明するようにラン
プ９４を必ずしもオン状態にはラツチせず、低フ
イールド電流と過少電圧の両者が同時に存在する
間のみランプは励起される。

過少電圧と平常的フイールド電流が存在する動
作状態に続いてフイールド電流が予め定められた
値以下に降下すると、回路は信号ランプ９４を励
起状態に保持するようラツチされる。このように
して、フイールド電流が予め定められた値以下に
降下するものとすると、導線４４６の電圧は降下
する。この状態はトランジスタ４３４をオフとは
しない。何故ならばトランジスタ４３４は導線４
７０上の高電圧によつて現在導通状態に保持され
ているからである。トランジスタ４３４はオフと
ならないから、該トランジスタ４３４はトランジ
スタ４２２を非導通状態に保持し、導線４７０上
の電圧がトランジスタ４２２によつて地気に分流
されることを妨げる。導線４４６上の電圧が降下
すると、トランジスタ４４０は非導通状態にバイ
アスされ、それによつてトランジスタ４４２は導
通する。トランジスタ４４２は現在線路４７０、
ダイオード４３２およびトランジスタ４４２のベ
ース・エミツタ回路を通して導通状態に保持され
ている。これによつて導線４４６上の電圧は低電
圧状態に保持される。何故ならばトランジスタ４
４２のコレクタ・エミツタ回路は導線４４６と地
気の間に接続されているからである。導線４４６
は低電圧レベルを有しているので、トランジスタ
４５４は非導通状態にバイアスされ、その結果ト
ランジスタ４５６は線路４４６０に接続されたト
ランジスタ４１２のコレクタによつて導通状態に
バイアスされる。ランプ９４は比較器５２によつ
て検出される過少電圧状態が存在する限り、フイ
ールド電流の変化とは無関係に、励起状態に保持
される。（即ちオン状態にラツチされる。）上述し
た動作モードは、システムがそれ以前に過少電圧
状態および予め定められた値以上のフイールド電
流の下で動作していたとするランプ９４を励起状
態にラツチする。

システムが最初に励起されたとき、システムが
初期障害状態と考えられる状態（即ち過少電圧と
低フイールド電流の両者が同時に存在する状態）
に応動したとすると、ランプ９４はシステムが平
常状態（過少電圧および平常フイールド電流）と
それに続く障害状態に出合うまでオン状態にはラ
ツチされない。このような状態の一例として次の
ような場合があげられる。即ち交流発電器１０を
駆動するエンジンの始動より前にシステムが最初
に励起されるときバツテリ２６が放電していて、
その低いバツテリ電圧のために過少電圧比較器５
２が導線４７０，４４６および４６０上に高電圧
を生じさせるような場合である。これは真の障害
状態ではなく、従つてランプ９４はオン状態には
ラツチされない。フイールド巻線の切期励起期間
中、フイールド電流は低く、電流検出回路は予め
定められた値より低いフイールド電流を指示す
る。フイールド電流は低いから、導線４４６の電
圧も低い。更に、システムが最初にオンとされた
とき、トランジスタ４２２は抵抗４２６およびト
ランジスタ４２２のベース・エミツタ回路を通し
て導通状態にバイアスされている。その結果、導
線４７０の電圧はトランジスタ４２２のコレク
タ・エミツタ回路の導通により低い値に保持さ
れ、トランジスタ４３４は導通状態にはバイアス
されず、トランジスタ４４２も導通しない。この
動作状態では、ランプ９４は励起される。何故な
らばトランジスタ４５４は非導通状態にバイアス
され、それによつて線路４６０に接続されたトラ
ンジスタ４１２のコレクタによつてトランジスタ
４５６を導通させるが、トランジスタ４４２は導
通状態にはバイアスされないからオン状態にはラ
ツチされない。

発電系統が動作可能となると、即ちエンジンが
始動され、発電器１０を駆動すると、フイールド
電圧が平常値に戻り、過少電圧状態が存在するも
のと仮定すると、導線４４６上の電圧は上昇し、
ダイオード４５０を通してトランジスタ４３４を
オンとし、トランジスタ４２２をオフとする。信
号ランプ９４は現在消えているが、システムが過
少電圧状態にある間に更にフイールド電流が減少
すると、トランジスタ４４２は導通状態にラツチ
され、信号ランプ９４は連続的にオン励起状態に
ラツチされる。

比較器５２によつて検出される過少電圧とオー
プン・ダイオード２０により導線１４８に加えら
れる電圧スパイクによつて引き起こされるトラン
ジスタ３４１の導通状態が同時に生起することに
よりトランジスタ４５６はオン状態にラツチさ
れ、それによつてランプ９４はオン状態にラツチ
される。オープン状態の正のダイオード２０によ
りバツテリは過少充電されており、その結果接合
点３０の電圧は過少電圧状態に減少し、それによ
つてラツチ回路８６への電圧入力が生起される。
このようにして、ダイオード２０の１つがオープ
ンとなると、ツエナー・ダイオード３１４は周期
的に導通状態となり、トランジスタ３４１を周期
的に導通状態にバイアスする。これによつて導線
４４６上の電圧は低下し、過少電圧状態と共にト
ランジスタ４５４を非導通にバイアスし、トラン
ジスタ４５６を導通状態にバイアスし、その結果
信号ランプを励起する。この動作モード期間中、
導線４７０上の電圧は高レベルで、第１の電圧ス
パイクが生じた後トランジスタ４４２を導通状態
に保持し、それによつて電圧スパイクが終了して
も信号ランプ９４はオン状態に保持される。

ツエナー・ダイオード３１４は、接合点２４お
よび３０が切離されるようなとき24ボルトを超す
導線１４８上の電圧に応動する。この動作モード
期間中、トランジスタ３２２は導通状態にバイア
スされ、信号ランプを励起させる。レギユレータ
の検出端子Ｓが接合点３０から切離されると、ラ
ンプ９４は励起される。何故ならば現在トランジ
スタ１９２，２２６および２１６に対する入力電
圧は存在せず、従つてトランジスタ２１６はオン
にバイアスされ得ないからである。接合点２４お
よび３０が切離されると、24ボルトの導線１４８
に加えられる高電圧はラツチおよびラツチ制御回
路を作動させ、ランプ９４を導通状態にラツチす
る。この状態はバツテリ電圧が充分低下して過少
電圧比較器５２がラツチおよびラツチ制御回路８
６を励起するような場合に生じる。

本発明の電圧レギユレータは薄膜基板およびフ
リツプ・チツプ集積回路を使用する集積回路とし
て製造され、上述のチータム等の米国特許第
3538362号で述べられているのと同様な仕方でパ
ツケージングされる。

これまで述べて来た電圧レギユレータの動作に
おいて、比較器を作動させるために加えられる電
圧は種々の障害状態に適切に応動し得るよう温度
補償される必要がある。更にツエナー・ダイオー
ド（例えば本システムで用いられているツエナ
ー・ダイオード１７０）の降伏電圧定格は集積回
路の製造期間中に変化し得る。以下で述べるよう
に、本発明の電圧レギユレータは変動する温度条
件の下で適切に動作し、本システムは抵抗１１０
をツエナー・ダイオード１７０の特性に適うよう
調整することが可能であり、この調整を行うとツ
エナー・ダイオードおよびバツテリの電圧に応動
するすべての構成素子も適切に動作するよう設定
される。

レギユレータの種々の比較器を作動させるのに
使用される導線１２６および１７４の電圧は、レ
ギユレータの温度変化と同じ方向に変化し、それ
によつて両者は互いに追随することになる。導線
１７４に加えられる電圧はツエナー・ダイオード
１７０の降伏電圧が変化するに従つて変化する。
ツエナー・ダイオード１７０の降伏電圧はレギユ
レータの温度が増大すると増加し、それによつて
導線１７４上の電圧もこの降伏電圧の増加に追従
する。しかし導線１２６上の電圧はまたレギユレ
ータの温度と共に増大する。このようにして、レ
ギユレータの温度が増大すると、トランジスタ１
２０のベース・エミツタ間の電圧降下は減少し、
それによつて導線１２６上の電圧は接合点１１６
上の与えられた電圧に対し温度の増加と共に増大
する。もちろん、導線１２６上の電圧は更に接合
点３０の電圧の関数として変化するし、負の温度
係数を有するサーミスタ１１５によつても更に変
化する。導線１２６および１７４上の電圧は同様
にレギユレータの温度が減少するとき互いに追随
する。

レギユレータのある部分にバイアス電圧を加え
るために使用される導線１６２上の電圧はレギユ
レータ温度が変化しても実質的に一定値に留ま
る。この電圧は温度に関する限り、ツエナー・ダ
イオード１７０の降伏電圧およびトランジスタ１
３４のベース・エミツタ電圧降下と関連してい
る。導線１６６上の電圧はツエナー・ダイオード
１７０の温度に依存する特性によつて温度と共に
増加するが、この効果は温度の増大に伴うトラン
ジスタ１３４のベース・エミツタの電圧降下の低
下により相殺される。このようにして、導線１４
２上の与えられた入力電圧に対し、導線１６２上
の電圧は温度の変化に対し実質的に一定値に留ま
る。導線１６２上の電圧はツエナー・ダイオード
１７０のツエナー降伏電圧およびトランジスタ１
３４のベース・エミツタ電圧降下の和に等しく、
この和に抵抗１５８および１６０より成る電圧分
圧比が乗じられる。抵抗１６０は抵抗１５８の約
４倍の抵抗値を有し、その結果、導線１６２上の
電圧はツエナー・ダイオード１７０のツエナー降
伏電圧およびトランジスタ１３４のベース・エミ
ツタ電圧降下の和の1.25倍に等しい。これは線路
１６２および１８０に接続されたトランジスタの
電極は温度が変化しても実質的に一定な電圧を有
することを意味する。更に先に指摘したように、
線路１２６および１７４に夫々接続された本シス
テムの構成素子には温度変化の方向と同じ方向に
変化する電圧が加えられている。

先に指摘した如く、本システムは抵抗１１０を
調整することによりツエナー・ダイオード１７０
の降伏電圧に整合するように適当に調整すること
が出来る。電圧レギユレータの集積回路の製造期
間中にランプ駆動器２１０を除く半導体構成素子
は単一チツプ上に形成されるが、ツエナー・ダイ
オード１７０の降伏電圧は各電圧レギユレータ毎
に変化する可能性がある。ツエナー・ダイオード
１７０の降伏電圧はレギユレーシヨン比較器６８
の電圧設定点を決定すると共に過少電圧比較器５
２および過大電圧比較器５０の両者に基準電圧を
提供する。このようにして、導線１７４上の電圧
はツエナー・ダイオード１７０の特定の降伏電圧
となる。

レギユレータが適切に動作するよう抵抗１１０
を調整する場合、内部レギユレータ５４によつて
提供される導線１６２上のレギユレートされた電
圧はツエナー・ダイオード１７０の特定のツエナ
ー降伏電圧の関数であることに注意する必要があ
る。過少電圧比較器５２において、導線１６２上
のレギユレートされた電圧は導線１８４および地
気に加えられ、従つて抵抗３７０、抵抗３７２お
よびトランジスタ３７４のエミツタ・コレクタ回
路を直列接続したものに加えられる。例えば抵抗
３７０は6540オーム、抵抗３７２は1240オームの
値を有している。接合点３７１の電圧はツエナ
ー・ダイオード１７０の特定の降伏電圧の関数と
なる。何故ならば導線１８４と地気の間のレギユ
レートされた電圧はツエナー・ダイオード１７０
の降伏電圧と共に変化するからである。更に、接
合点３７１の電圧は、トランジスタ３７４のエミ
ツタ電圧が接合点３８４の電圧の変化に伴つて変
化するため、接合点１１６の電圧の関数となる。
このようにして、トランジスタ３７４のエミツタ
の電圧は接合点３８４の電圧をトランジスタ３７
４のエミツタ・ベース回路の電圧降下分だけ増し
た値にほぼ等しくなる。先に指摘した如く、接合
点３８４の電圧は接合点１１６の電圧からトラン
ジスタ１２０のベース・エミツタ間の電圧降下を
減じた値となる。要約すると、抵抗３７０および
３７２にかかる電圧は導線１８４と地気の間に加
えられる内部レギユレータ５４の出力電圧からト
ランジスタ３７４のエミツタの電圧を減じたもの
に等しくなる。この電圧は抵抗３７０および３７
２によつて分圧され、接合点３７１に電圧が提供
される。従つて、接合点３７１の電圧は内部レギ
ユレータ５４の出力電圧と接合点１１６の電圧の
関数となる。先に述べた如く、レギユレータ５４
の出力電圧はツエナー・ダイオード１７０の降伏
電圧に依存する。

ツエナー・ダイオード１７０の特定の降伏電圧
に整合させるようレギユレータを適当な設定点に
セツトするため、一定の電圧（例えば14.3ボル
ト）が検出端子Ｓと地気の間に加えられる。端子
Ｆ＋と地気の間のフイールド電流が励起され、次
に抵抗１１０の抵抗値は、レギユレーシヨン比較
器６８が作動してダーリントン接続されたトラン
ジスタ２８４および２８８を非導通状態に駆動
し、その結果減少したフイールド電流が、抵抗１
１０の値が適切であることを指示するまで調整動
作によつて増加せられる。抵抗１１０の値が増大
させられているとき、接合点１１６の反対側に接
続された抵抗の電圧分圧比は増大し、それによつ
て接合点１１６の電圧は検出回路に加えられた与
えられた電圧に対し減少する。更に、トランジス
タ３７４のエミツタの電圧は接合点１１６の電圧
に追従するから、与えられた入力電圧に対して変
化する。抵抗１１０の調整動作が完了すると、電
圧レギユレータのツエナー・ダイオード１７０の
降伏電圧に整合するよう適当にセツトされる。こ
の点に関し、ツエナー・ダイオード１７０の降伏
電圧の関数である。内部レギユレータ５４のレギ
ユレートされた出力電圧は抵抗３７０，３７２お
よびトランジスタ３７４に加えられることに再び
注意されたい。

この抵抗値調整動作期間中、過大電圧比較器５
０はツエナー・ダイオード１７０の降伏電圧特性
と整合するよう適当に設定される。これは過大電
圧比較器に内部レギユレータからトランジスタ１
９２のエミツタ・ベース、抵抗２０２、トランジ
スタ１９８のコレクタ・エミツタ回路および抵抗
２００を通して導線１６２上のレギユレートされ
た直流電圧が供給されることにより実行される。
更に、抵抗１１０の抵抗値の調整により、検出回
路の電圧分圧比が調整されるときトランジスタ３
７４のベース電圧が変化するのと同様の仕方で与
えられた入力電圧に対しトランジスタ１９４のベ
ース電圧が変化する。

抵抗３８１の目的は、この動作状態において過
少電圧比較器の適切な動作を保証するため導線１
６２上の電圧がツエナー・ダイオード１７０の降
伏電圧以下に低下した場合にツエナー・ダイオー
ド１７０と並列に地気に対する電流路を提供する
ことにある。

先に指摘したように、ダーリントン接続された
トランジスタ２８４および２８８のスイツチング
はトランジスタ２７２および２７０のスイツチン
グによつて制御されている。このようにして、ダ
ーリントン接続されたトランジスタがオンにスイ
ツチされるとき、トランジスタ２７２は導通状態
に、トランジスタ２７０は非導通状態にスイツチ
される。トランジスタ２８４および２８８をオフ
としたい場合には、トランジスタ２７２は非導通
状態に、トランジスタ２７０は導通状態にバイア
スされる。本装置はハールランド・ジユニア等の
米国特許第3469168号やハンソン等の米国特許第
3643153号で述べられている型の電圧レギユレー
シヨン・システムと比べて有利な点を有してい
る。上述の特許で述べられているレギユレーシヨ
ン・システムでは、出力トランジスタのベース・
エミツタは駆動トランジスタのコレクタ・エミツ
タによつて分流接続され、出力トランジスタのベ
ースは、駆動トランジスタが非導通のとき出力ト
ランジスタにベース電流を供給し、駆動トランジ
スタが導通のとき駆動トランジスタにコレクタ電
流を供給する抵抗に接続されている。本発明の電
圧レギユレータはトランジスタ２８４および２８
８のベース・エミツタ電流を流す抵抗２８０を使
用している。しかし、トランジスタ２７２が非導
通状態にバイアスされている場合、抵抗２８０に
は電流は流れない。その結果、上記ハールランド
およびハンソン等の与えたシステムの場合と異な
り、トランジスタ２８４および２８８が導通状態
にバイアスされている期間中、熱は抵抗２８０に
おいてのみ発生される。これに対しハールランド
およびハンソン等のシステムでは出力トランジス
タがオンでもオフでも抵抗は励起状態にある。熱
の発生を最小にすることは、レギユレータを形成
する単一のチツプが薄膜抵抗もその上に有してい
るセラミツク基板上に登載されているため重要で
ある。

更に、電圧レギユレータの温度が増大すると
き、トランジスタ２８４および２８８を導通状態
にバイアスするためにはより少いベース電流が要
求されることが知られている。ある種のレギユレ
ータ（例えば上述の米国特許第3643153号のレギ
ユレータ）では、出力トランジスタをオフとすべ
きときに出力トランジスタを確実にオフ状態とす
るため、出力トランジスタのベース・エミツタ回
路の両端にサーミスタが接続されている。本発明
の電圧レギユレータはこのようなサーミスタを必
要としない。何故ならばトランジスタ２８４およ
び２８８がオフであるような動作期間中、トラン
ジスタ２７０は導通状態にバイアスされ、トラン
ジスタ２８４のコレクタ・ベース電流を地気に分
流させる。この場合もし分流が存在しないとダー
リントン接続された出力トランジスタは非導通と
なるべきときに導通状態となる。

本発明のシステムを動作させるのに当り、自動
車の運転者はエンジンを始動するときイグニツシ
ヨン・スイツチ１０２を閉じる。イグニツシヨ
ン・スイツチ１０２が閉じるとバツテリ２６から
スイツチ１０２、導線９８、抵抗１００（例えば
20オーム）、Ｆ＋端子、フイールド巻線１４、ト
ランジスタ２８８のコレクタ・エミツタ回路およ
び小さな抵抗２９０を通して最初にフイールド巻
線１４を励起する電流路が形成される。このとき
トランジスタ２８４および２８８は導通状態にバ
イアスされる。何故なら接合点３０と地気の間の
電圧（これはバツテリ電圧に等しい）は所望のレ
ギユレートされた値より低く、従つて比較器６８
よりトランジスタ２８４および２８８は導通状態
にもたらされるからである。このとき、信号ラン
プ９４は導通したトランジスタ２１０を通して励
起される。トランジスタ２１０は抵抗１００、Ｆ
＋端子および例えば約500オームのオーダである
抵抗２１２を介してバツテリ電圧が加えられるこ
と、および導通したトランジスタ２１８により導
通状態にバイアスされる。この動作状態では、順
方向バイアスが抵抗２８０（例えば400オーム）
およびトランジスタ２７２のコレクタ・エミツタ
回路を介してトランジスタ２８４および２８８の
ベース・エミツタ回路に加えられることに注意さ
れたい。

エンジンが始動され、それによつて発電器１０
が駆動されるとき、電圧レギユレータ・システム
の平常動作を仮定すると、信号ランプ９４はトラ
ンジスタ２１０が非導通状態にバイアスされると
き非励起状態となる。このようにして抵抗２３０
を通してトランジスタ２２６および２１６のベー
ス・エミツタ回路に接続されたトランジスタ１９
２のコレクタの出力電圧はこれらトランジスタを
導通状態にバイアスし、それによつてトランジス
タ２１０のベース・エミツタを分流接続し、該ト
ランジスタ２１０を非導通状態にバイアスする。

このときシステムは発電器の出力電圧をレギユ
レートし、先に述べた仕方で種々の障害が生起し
た場合障害状態の指示を行う。自動車の電気系統
は接合点３０と地気の間に接続されているバツテ
リ２６の他にも負荷（図示せず）を有している。

以上要約すると次の通りである。

本発明は自動車用バツテリ充電システムのバツ
テリを充電する発電器の電圧レギユレータに関す
るものである。該レギユレータは種々の障害状態
の検出が可能であり、ある条件の下では障害指示
装置を励起状態にラツチする。該レギユレータは
電圧基準としてツエナー・ダイオードを使用して
おり、レギユレータの電圧検出回路の抵抗を調整
することにより種々の降伏電圧のツエナー・ダイ
オードに対応し得るようになつている。該レギユ
レータは障害検出比較器に加えられるレギユレー
トされた出力電圧を有する内部電圧レギユレト装
置を含んでいる。この内部レギユレート装置の出
力電圧はツエナー・ダイオードの特定の降伏電圧
の関数である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従う電圧レギユレータおよび
障害指示システムを含む自動車用バツテリ充電シ
ステムの１部分をブロツク図で示した概略図であ
り、第２図は第１図に示すブロツク図の詳細な回
路図である。 〔主要部分の符号の説明〕、２８８，２８４…
…フイールド電流スイツチング手段、５２……過
少電圧比較器手段、３９または２９０……フイー
ルド電流検出手段、９４……障害指示装置、５
０，１９０，１９２，１９４，１９６，１９８…
…過大電圧比較器手段、３２……第２の整流器手
段、３１４，３４１……障害検出手段、１７０…
…ツエナー・ダイオード、４０，１１０，１１
２，１１４，１１５……電圧検出回路、５４……
付加的な電圧レギユレート手段、５２，３７０，
３７２，３７４……電圧形成手段、３７０，３７
２……電圧デバイダ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ フイールド巻線と出力巻線を有する交流発電
   器と、該出力巻線に接続されており、その両端に
   バツテリが接続されている直流電圧出力端子を有
   する整流器手段とを含む自動車の電気系統の障害
   を指示することの出来る電圧レギユレータにおい
   て、該レギユレータは前記バツテリの両端の電圧
   と共に変化する第１の電圧を提供するよう前記整
   流器出力端子の両端に接続された手段４０，１１
   ０，１１２，１１５，１１４と；実質的に一定な
   基準電圧を提供するよう整流器出力端子に接続さ
   れた手段１７０と；フイールド電流を制御するた
   め発電器のフイールド巻線と直列に接続されたフ
   イールド電流のスイツチング手段２８８及び２８
   ４と；前記第１の電圧及び前記基準電圧に応動し
   て前記フイールド電流のスイツチング手段の動作
   を制御し、もつて前記整流器手段の出力電圧をレ
   ギユレートする手段６８と；前記第１の電圧と前
   記基準電圧とを比較し、前記第１の電圧がバツテ
   リ電圧の低い状態を指示するある値以下に降下す
   るとき制御信号を提供する過少電圧比較器と；発
   電器のフイールド電流を検出するべく前記フイー
   ルド電流のスイツチング手段と直列に接続された
   フイールド電流検出手段３９又は２９０と；障害
   指示装置９４の励起を制御するべく障害指示装置
   に接続され、前記フイールド電流検出手段と前記
   制御信号に応動して前記障害指示装置を励起し、
   前記第１の電圧が前記ある値以下でありかつ前記
   フイールド電流が予め定められた値以下であると
   きに障害状態を指示させる手段２１０とを含むこ
   とを特徴とする電圧レギユレータ。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の電圧レギユレー
   タにおいて、該レギユレータは前記第１の電圧が
   バツテリ充電電圧が高いことを示すある量だけ前
   記基準電圧を超すとき前記障害指示装置９４に接
   続可能な前記手段２１０をして前記障害指示装置
   を励起させるべく前記第１の電圧及び基準電圧に
   応動する過大電圧比較器手段５０，１９０，１９
   ２，１９４，１９６，１９８を含むことを特徴と
   する電圧レギユレータ。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の電圧レギユレー
   タにおいて、前記障害指示装置９４に接続可能な
   前記手段２１０は、前記過少電圧比較器手段５２
   が前記出力制御信号を発生し、フイールド電流が
   前記予め定められた値以下となる動作状態を経過
   した後にフイールド電流が予め定められた値以下
   に降下する状態が生じたとき連続的な導通状態８
   ６，４１２，４１４によりラツチされることを特
   徴とする電圧レギユレータ。 ４ 特許請求の範囲第１項記載の電圧レギユレー
   タにおいて、前記自動車用電気系統は直流フイー
   ルド励起電圧を提供するフイールド励起端子を有
   する第２の整流器手段３２を有し、フイールド電
   流スイツチング手段３６はコレクタ・エミツタ回
   路を有するトランジスタ・スイツチング手段２８
   ８，２８４と、前記フイールド励起端子に接続さ
   れた第１及び第２の導線手段２９１，２９２と、
   第１及び第２のトランジスタ２７２，２７０と抵
   抗２８０と、該抵抗を接続する手段２７８と、前
   記導線手段に直列に加えられている前記第１のト
   ランジスタ２７２のコレクタ・エミツタ回路と前
   記トランジスタ・スイツチング手段２８４，２８
   ８のベース・エミツタ回路と、前記トランジス
   タ・スイツチング手段２８８，２８４のベース・
   エミツタ回路と並列に前記第２のトランジスタ２
   ７０のコレクタ・エミツタ回路を接続する手段２
   ８６とを含むことを特徴とする電圧レギユレー
   タ。 ５ 特許請求の範囲第１項記載の電圧レギユレー
   タにおいて、一定基準電圧はツエナー・ダイオー
   ド１７０によつて形成され、バツテリの両端の電
   圧と共に変化する第１の電圧を提供する手段は、
   ツエナー・ダイオードの降伏電圧の関数として導
   線手段１８４と地気の間の実質的に一定なレギユ
   レートされた電圧を保持するべく動作する付加的
   な電圧レギユレート手段５４に接続されている電
   圧検出回路４０，１１０，１１２，１１５，１１
   ４を含み、電圧を形成する手段５２，３７０，３
   ７２，３７４は前記導線手段１８４及び地気の両
   端に接続されると共に前記電圧検出回路４０に接
   続されており、前記導線手段に加えられるレギユ
   レートされた電圧及び前記電圧検出回路によつて
   検出される電圧の関数である電圧を提供すること
   を特徴とする電圧レギユレータ。 ６ 特許請求の範囲第５項記載の電圧レギユレー
   タにおいて、前記付加的電圧レギユレート手段５
   ４はそのコレクタ・エミツタ回路が前記電圧検出
   回路と前記導電手段の１つの間に直列に接続され
   ているトランジスタ１３２を含むことを特徴とす
   る電圧レギユレータ。 ７ 特許請求の範囲第５項記載の電圧レギユレー
   タにおいて、電圧を形成する手段は前記導電手段
   の両端に接続された接合点３７１を有する電圧デ
   バイダ３７０，３７２を含むことを特徴とする電
   圧レギユレータ。 ８ 特許請求の範囲第５項記載の電圧レギユレー
   タにおいて、前記電圧を形成する回路は複数個の
   抵抗１１５，３７０，３７２及びトランジスタ３
   ７４のコレクタ・エミツタ回路の直列接続を含む
   ことを特徴とする電圧レギユレータ。 ９ 特許請求の範囲第５項記載の電圧レギユレー
   タにおいて、前記電圧検出回路は接合点１１６を
   有する第１及び第２の直列接続された抵抗手段１
   １０，１１２，１１５，１１４より成る電圧デバ
   イタを含み、前記抵抗手段の１つ１１５は温度に
   依存する抵抗値を有し、それによつて前記電圧デ
   バイダの電圧分圧比は電圧レギユレータの温度の
   関数となることを特徴とする電圧レギユレータ。