DE19825809B4 - Steuerungsvorrichtung für einen Ladegenerator - Google Patents

Steuerungsvorrichtung für einen Ladegenerator Download PDF

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Abstract

Steuerungsvorrichtung für einen Ladegenerator mit:
einer Feldspule (3) für alternierende Ausgabe;
einer Ankerwicklung (1), die von der Feldspule ein magnetisches Feld empfängt und einen Ausgangsstrom erzeugt;
einer Batterie (4), die über einen Gleichrichter (2) durch den Ausgangsstrom der Ankerwicklung geladen wird;
einer Spannungsabweichungsschaltung (54), die eine Ausgangsabweichung zwischen der Batteriespannung und einer vorgegebenen Standardspannung ermittelt;
einer Stromerfassungsschaltung (56) zur Erfassung eines Stroms in einem elektrischen Leistungselement (51) zur Steuerung des Stroms zur Feldspule;
einer Standardfrequenz-Erzeugungsschaltung (55) zum Erzeugen einer Standardfrequenz einer Spannungssteuerung; und
einem Vergleicher (57) zum Vergleichen der Ausgabe der Standardfrequenz-Erzeugungsschaltung und des Ausgabeabweichungssignals, wobei das elektrische Leistungselement durch die Ausgabe des Vergleichers gesteuert wird und die Batteriespannung konstanthält, und die Ausgangsfrequenz der Standardfrequenz-Erzeugungsschaltung so geändert wird, daß sie im Vergleich zu einem anfänglich gesetzten Wert niedrig ist, wenn die Stromerfassungsschaltung einen gesetzten Wert überschreitet.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Steuerungsvorrichtung für einen Ladegenerator, insbesondere eine Steuerungsvorrichtung für einen Ladegenerator mit einer Schutzschaltung für eine Steuerungsvorrichtung, die in einem Fahrzeug installiert ist zum Schützen eines elektrischen Leistungselements zur Steuerung des Feldstroms, so daß es nicht durchbrennt bzw. zerstört wird, wenn die Feldspule des Generators durch irgendeinen Grund kurzgeschlossen ist, wodurch die Batteriespannung dem elektrischen Leistungselement direkt zugeführt würde.
  • Bekannt ist eine Kurzschlußschutzvorrichtung, die dazu ausgelegt ist, das elektronische Leistungselement für die Feldstromsteuerung gegen Zusammenbruch bzw. Zerstörung zu schützen, wenn die Feldspule kurzgeschlossen ist, siehe z. B. JP 6-276695 A .
  • Eine solche Schutzvorrichtung hat eine Kurzschlußschutzschaltung, die einen Kurzschluß der Feldspule erkennt, wenn die Spannung an der Verbindung zwischen Feldspule und elektrischem Leistungselement gleich der Batteriespannung ist, wobei das elektrische Leistungselement nichtleitend gemacht wird. Die PWM(Pulse Width Modulation)-Ausgabe zur Steuerung des elektrischen Leistungselements hat hier eine feste Frequenz und ein veränderliches Tastverhältnis, so daß das elektrische Leistungselement in einer kurzen, konstanten Zeitdauer vom leitenden Zustand in den nichtleitenden Zustand geschaltet werden kann. Somit kann selbst dann, wenn sich das elektrische Leistungselement in der kurzen Zeitdauer im kurzgeschlossenen Zustand befindet, es durch die PWM-Ausgabe leitend gemacht werden, und die Kurzschluß-Erfassungsschaltung kann zurückgesetzt werden.
  • Wenn diese bekannte Technik in einer Steuerung angewendet wird, die zur Verlangsamung der Schaltgeschwindigkeit des elektrischen Leistungselements und zur Verringerung des Schaltrauschens eine Schaltung zum sanften Schalten aufweist, wird der Rücksetzimpuls zum sanften Schalten verzögert, so daß das elektrische Leistungselement eine nicht vernachlässigbare Wärmemenge er zeugt, wenn die Feldspule kurzgeschlossen ist. Dann ist eine Verbesserung der Kühlstruktur notwendig.
  • Die JP 6-276695 A beschreibt eine Steuerung für einen Ladegenerator. Sie weist einen Generator, einen Gleichrichter, eine zu ladende Batterie, einen MOS-FET zur Generatorsteuerung und eine Spannungsabweichungsschaltung auf. Wenn eine Feldspule kurzgeschlossen ist, steigt die Spannung an einem Spannungsabweichungsschaltungs-Ausgang schnell an und der Stromspeisekoeffizient der PWM-Ausgabe wird 100%.
  • Die US 4 570 199 A beschreibt eine Schutzschaltung für einen Fahrzeuggenerator-Spannungsregler. Wenn aufgrund eines Kurzschlusses ausgangsseitig ein Überstrom festgestellt wird, wird der Ausgangstransistor an- und ausgeschaltet.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Steuerungsvorrichtung für einen Ladegenerator zu erzeugen, die verbesserte Überstrom-Eigenschaften bewirkt. Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Abhängige Ansprüche sind auf bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung gerichtet.
  • Gemäß der Erfindung wird eine Steuerungsvorrichtung für einen Ladegenerator angegeben mit einer Feldspule für alternierende Ausgabe, einer Ankerwicklung zum Erzeugen eines Ausgangsstroms, indem das Magnetfeld von der Feldspule empfangen wird, einer Batterie, die über einen Gleichrichter durch den Ausgangsstrom der Ankerwicklung zu laden ist, einer Spannungsabweichungsschaltung zum Ermitteln einer Abweichung zwischen der Spannung der Batterie und einer vorbestimmten Standardspannung, einer Stromerfassungsschaltung zur Erfassung des Stroms im elektrischen Leistungselement zur Steuerung des Stroms in der Feldspule, einer Standardfrequenz-Erzeugungsschaltung zur Erzeugung der Standardfrequenz der Spannungssteuerung, und einem Vergleicher zum Vergleichen der Ausgabe der Standardfrequenz-Erzeugungsschaltung und des Ausgangsabweichungssignals, wobei das elektrische Leistungselement auf der Grundlage der Ausgabe des Vergleichers so gesteuert wird, daß die Batteriespannung konstantgehalten werden kann. In diesem Fall wird die Ausgangsfrequenz der Standardfrequenz-Erzeugungsschaltung auf einen geringeren Wert als ein anfänglich gesetzter Wert geändert, wenn die Ausgabe der Stromerfassungsschaltung einen bestimmten Wert überschreitet.
  • In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform ist die Standardfrequenz-Erzeugungsschaltung eine Sägezahnwellensignalschaltung, die die Frequenz des Sägezahnwellensignals ändert, wenn die Stromerfassungsschaltung einen bestimmten Wert überschreitet.
  • In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform hat die Standardfrequenz-Erzeugungsschaltung eine Rücksetzimpuls-Erzeugungsschaltung, die einen Rücksetzimpuls lediglich dann erzeugt, wenn das elektrische Potential des Sägezahnwellensignals abnimmt, wohingegen das elektrische Leistungselement durch einen von einem Kondensator zurückgeführten Strom für eine Zeitdauer nichtleitend gemacht wird, in der das elektrische Potential des Sägezahnwellensignals zunimmt und einen gesetzten Wert der Stromerfassungsschaltung überschreitet.
  • In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform hat die Sägezahnwellensignalschaltung einen Schalter zur Änderung des Ladestroms für den Kondensator.
  • Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung bezugnehmend auf die Zeichnungen beschrieben, es zeigen:
  • 1 ein Schaltdiagramm einer Steuerungsvorrichtung für den Einsatz in einem Ladegenerator in einem Fahrzeug in einer erfindungsgemäßen Ausführungsform; und
  • 2A2I Betriebsspannungswellenformdiagramme der in 1 gezeigten Schaltung.
  • 1 zeigt den gesamten Aufbau der Steuerungsvorrichtung für einen Ladegenerator eines Fahrzeugs.
  • Der Ladegenerator weist eine Ankerwicklung 1 in Dreiecksschaltung auf, einen Dreiphasen-Vollwellengleichrichter 2, der mit der Ausgangsseite der Ankerwicklung 1 verbunden ist, um die ausgegebene Wechselspannung in eine Gleichspannung gleichzurichten, eine Feldspule 3, um der Ankerwicklung 1 magnetischen Fluß zuzuführen, und eine Spannungssteuerung 5, um die Spannung der zu ladenden Batterie 4 konstantzuhalten.
  • Die Spannungssteuerung 5 weist ein elektrisches Leistungselement 51 (Leistungstransistor) auf, um den Feldstrom zu steuern, eine Freilaufdiode 52, eine Leistungszuführschaltung 53, eine Spannungsabweichungsschaltung 54, eine Standardfrequenz-Erzeugungsschaltung (Sägezahnwellensignalgenerator) 55, eine Stromerfassungsschaltung 56 zur Erfassung des im Leistungstransistor fließenden Stroms, einen Vergleicher 57 zum Vergleichen der Ausgabe der Spannungsabweichungsschaltung 54 und der Ausgabe von der Standardfrequenz-Erzeugungsschaltung 55, NOR-Schaltungen 58, 59, 60, die auf die Standardfrequenz-Erzeugungsschaltung (Sägezahnwellensignalerzeugungsschaltung) 55 und den Vergleicher 57 ansprechen, und einen Kondensator 61 zur Verzögerung der Basisspannung des Leistungstransistors.
  • Die Wirkungsweise jedes Schaltungsblocks wird nun beschrieben. Die Spannungsabweichungsschaltung 54 weist einen invertierenden Verstärker auf, der Widerstände 541, 542 und eine Verstärkungsschaltung 543 aufweist, und erzeugt eine Abweichungsspannung zwischen einer vorbestimmten Standardspannung Vref und einer Spannung VS1, die sich durch Teilung der Batteriespannung durch Widerstände 544, 545 ergibt. Eine Verstärkungsschaltung 546 in der Spannungsabweichungsschaltung ist ein Pufferverstärker bzw. Impedanzwandler mit einem Verstärkungsfaktor 1.
  • Die Spannung VC1 am Ausgang 54a der Spannungsabweichungsschaltung 54 kann durch die folgende Gleichung angegeben werden: VC1 = Vref – {(VS1 – Vref) × R542}/R541
  • Wenn der Ausgang des Komparators 5501 auf niedrigem Pegel liegt, ist in der Sägezahnwellensignalschaltung 55 der Transistor 5502 nichtleitend, und der Minuseingang des Komparators 5501 ist ein Wert VH, der sich durch Teilung von VCC durch Widerstände 5503, 5504 ergibt. Dann nimmt der Pluseingang des Komparators 5501 allmählich in seinem elektrischen Potential zu, da ein Kondensator 5507 durch eine Konstantstromquelle 5506 geladen wird und sich ein Schalter 5505 im ausgeschalteten Zustand befindet. Wenn die Plus-Eingangsspannung des Komparators 5501 die Minus-Eingangsspannung überschreitet, ändert sich der Ausgang des Komparators 5501 vom niedrigen Pegel auf den hohen Pegel.
  • Wenn sich der Ausgang des Komparators 5501 auf den hohen Pegel ändert, wird die Minus-Eingangsspannung ein Wert VL, der durch Teilung von VCC mittels der Widerstände 5503, 5504 und eines parallelen Widerstands 5508 ergibt, da der Transistor 5502 leitend ist. Zu diesem Zeitpunkt nimmt der Pluseingang des Komparators 5501 allmählich ab, da der Schalter 5505 angeschaltet ist, so daß der Strom von der Konstantstromquelle 5506 durch den Schalter 5505 in eine Konstantstromquelle 5510 fließen kann und die Ladung des Kondensators 5507 durch den Schalter 5505 in die Konstantstromquelle 5510 entladen werden kann. Wenn die Plus-Eingangsspannung des Komparators 5501 auf weniger als die Minus-Eingangsspannung gesunken ist, ändert sich der Ausgang des Komparators 5501 vom hohen Pegel auf den niedrigen Pegel.
  • Durch die Wiederholung der obigen Vorgänge ist es möglich, am Pluseingangsanschluß 55a des Komparators 57 ein Sägezahnwellensignal zu erzeugen. Der Ausgangsanschluß 55b des Komparators 5501 wird nur dann hohen Pegel haben, wenn der Kondensator 5507 entladen ist. Die obere und die untere Grenzspannung VH, VL des Sägezahnwellensignals, die Ladezeit T1 und die Entladezeit T2 des Kondensators können wie folgt ausgedrückt werden. VH = {R5504/(R5504 + R5503)} × VCC VL = {RX/(RX + R5503)} × VCC RX = (R5504 × R5508)/(R5504 + R5508) T1 = {C5507 × (VH – VL)}/i5506 T2 = {C5507 × (VH – VL)}/(i5510 – i5506)
  • Die Erfassungsschaltung 56 für den Zustand des Leistungstransistors als Stromerfassungsschaltung ist zwischen Masse und dem Kollektor des Leistungstransistors 51 vorgesehen. Wenn der Leistungstransistor 51 nichtleitend und die Feldspule 3 kurzgeschlossen ist, wird die Spannung am gezeigten Anschluß F die Batteriespannung, und Strom fließt über Wi derstand 561, Dioden 562, 563, 564 und Widerstand 565, wodurch ein Transistor 566 angeschaltet wird. Wenn der Leistungstransistor 51 leitend ist, wird die Spannung am Anschluß F in etwa Null, so daß kein Strom durch Widerstand 561, Dioden 562, 563, 564 und Widerstand 565 fließt, so daß der Transistor 566 nichtleitend ist, so daß der Ausgang 56a hohen Pegel hat.
  • Der Pluseingang des Komparators 57 ist das Sägezahnwellensignal 55a, und der Minuseingang des Komparators ist der Ausgang 54a der Spannungsabweichungsschaltung 54. Die Vergleicherausgabe 57a ist die PWM-Ausgabe einer festen Frequenz.
  • Nachfolgend wird die Wirkungsweise der NOR-Schaltungen 58, 59 beschrieben. Die NOR-Schaltungen erzeugen jeweils einen hohen Pegel, wenn die zwei Eingänge auf niedrigem Pegel liegen, und niedrige Pegel, wenn die Eingänge einen anderen Zustand haben. Wenn somit der Eingang 58a der NOR-Schaltung 59 niedriger Pegel ist, kann der Leistungstransistor 51 durch das Signal der PWM-Ausgabe 57a angesteuert werden (wenn die PWM-Ausgabe 57a auf niedrigem Pegel liegt, ist der Leistungstransistor 51 leitend, wenn die Ausgabe 57a auf hohem Pegel liegt, ist der Leistungstransistor nichtleitend). Wenn der Eingang 58a der NOR-Schaltung 59 auf hohem Pegel liegt, ist die Wirkung des Leistungstransistors unterbunden (unabhängig vom Zustand der PWM-Ausgabe 57a ist der Leistungstransistor 51 nichtleitend).
  • Die NOR-Schaltung 58 empfängt die Ausgabe 55b (Rücksetzimpuls) auf hohem Pegel, die erzeugt wird, während das elektrische Potential des Sägezahnwellensignals abnimmt, und die Ausgabe 56a der Leistungstransistorzustandserfassungsschaltung 56. Wenn demnach die Spannung am Anschluß F höher als ein bestimmter Wert ist und das elektrische Potential des Sägezahnwellensignals abnimmt, wird die Ausgabe 58a der NOR-Schaltung 58 ein hoher Pegel, in den anderen Zuständen wird sie der niedrige Pegel.
  • Die NOR-Schaltungen 58, 59 haben demnach die Wirkung, den Leistungstransistor 51 unabhängig von der PWM-Ausgabe 57a nichtleitend zu machen, wenn die Spannung am Anschluß F die Batteriespannung erreicht und das elektrische Potential des Sägezahnwellensignals zunimmt.
  • Der Kondensator 61 hat die Wirkung, den Basisspannungseinfluß am Leistungstransistor 51 und damit die Schaltgeschwindigkeit des Leistungstransistors 51 zu verlangsamen.
  • Die NOR-Schaltung 60 empfängt den Ausgang 56a der Leistungstransistor-Zustandserfassungsschaltung 56 und die PWM-Ausgabe 57a. Wenn beide Ausgaben 56a, 57a auf niedrigem Pegel liegen, erzeugt die NOR-Schaltung 60 einen hohen Pegel. Somit erzeugt die NOR-Schaltung 60 dann einen hohen Pegel, wenn die Feldspule 3 kurzgeschlossen ist, was den Schalter 5509 der Frequenzwandlungsschaltung 55 anschaltet. Wenn der Schalter 5509 angeschaltet ist, wird die Konstantstromquelle 5511 leitend, so daß für den von der Konstantstromquelle 5506 in den Kondensator 5507 fließenden Strom ein Nebenschluß erzeugt wird, so daß die für die Aufladung des Kondensators 5507 benötigte Zeit verlängert wird.
  • Die Ladezeit (die für das Laden benötigte Zeitdauer) T1 und die Entladezeit (die für das Entladen benötigte Zeitdauer) T2 des Kondensators können durch die folgenden Gleichungen ausgedrückt werden: T1 = {C5507 × (VH – VL)}/(i5506 – i5511) T2 = {C5507 × (VH – VL)}/{(i5510 + i5511) – i5506}
  • Die Konstantströme erfüllen die Bedingungen i5510 > i5511, i5506 < (i5510 + i5511).
  • Wenn demnach die Feldspule 3 kurzgeschlossen ist, verlängert sich die Ladezeit T1 des Kondensators, so daß die Frequenz des Rücksetzimpulses verringert ist.
  • 2A2I zeigen Spannungswellenformen von Signalen, wobei die Feldspule 3 zum Zeitpunkt t0 kurzgeschlossen wird und zum Zeitpunkt t1 dieser Zustand wieder aufgehoben wird. 2C zeigt die Wellenform der PWM-Ausgabe 57a, die sich aus dem Vergleich des Sägezahnwellensignals 55a der 2A und der Spannungsabweichungsschaltungsausgabe 54a der 2B im Komparator 57 ergibt. Bis zum Zeitpunkt t0 ist damit das Tastverhältnis der PWM-Ausgabe 57a bestimmt, so daß die Batteriespannung eine vorbestimmte Spannung (beispielsweise 14,4 V) erreichen kann.
  • Wenn zum Zeitpunkt t0 die Feldspule 3 kurzgeschlossen wird, kann der Feldstrom nicht der Feldspule 3 zugeführt werden, so daß der Ladegenerator keine Elektrizität erzeugen kann, so daß die Batteriespannung auf einen Wert unter einer gesetzten Spannung absinkt. Das elektrische Potentials der Spannungsabweichungsschaltungsausgabe 54a, wie es in 2B gezeigt ist, nimmt plötzlich zu, und das Tastverhältnis der PWM-Ausgabe 57a in 2C ist 100%. Wenn zum Zeitpunkt t1 der Kurzschluß aufgehoben ist, wird der Feldspule 3 der Feldstrom zugeführt, so daß der Ladegenerator beginnt, Elektrizität zu erzeugen, so daß die Batteriespannung die gesetzte Spannung erreichen kann.
  • Wenn jedoch im kurzgeschlossenen Zustand der Feldspule 3 der Leistungstransistor 51 leitend wird, wird vom Kollektor zum Emitter ein Kurzschlußstrom fließen, so daß der Transistor zerstört wird, so daß der Ladegenerator keine Elektri zität mehr erzeugen kann. Wenn sich der Rücksetzimpuls 55b in 2F im Bereich des niedrigen Pegels befindet (das elektrische Potential des Sägezahnwellensignals 55a nimmt zu) und wenn die Spannung am Anschluß F in 2D die Batteriespannung erreicht hat, wird das Kurzschlußerfassungssignal 58a in 2H mittels der NOR-Schaltungen 58, 59 auf hohen Pegel gelegt, so daß unabhängig von der PWM-Ausgabe 57a der Leistungstransistor 51 nichtleitend wird. Damit kann dann, wenn die Feldspule 3 kurzgeschlossen ist, ein Durchbrennen des Leistungstransistor 51 verhindert werden. Außerdem nimmt das Kurzschlußerfassungssignal 58a in 2H während der Kurzschlußzeit (die Entladezeit T1 des Kondensators) den niedrigen Pegel ein, nachdem das elektrische Potential des Sägezahnwellensignals 55a sich dahingehend durch den Rücksetzimpuls 55b ändert, daß es in 2F abnimmt, so daß dann, wenn sich die PWM-Ausgabe 57a in 2C auf niedrigem Pegel befindet, der Leistungstransistor 51 leitend wird. Da also das Tastverhältnis der PWM-Ausgabe in 2C 100% ist, wenn die Feldspule 3 kurzgeschlossen ist, wie oben beschrieben, fließt der Kurzschlußstrom vom Kollektor zum Emitter des Leistungstransistors 51 während der kurzen Zeit, in der der Rücksetzimpuls 55b in 2F auf hohem Pegel liegt.
  • Die NOR-Schaltung 60 erzeugt im Kurzschlußmodus das PWM-Frequenz-Änderungssignal 60a in 2G. Wenn das Signal 60a auf hohem Pegel liegt, wird der Schalter 5509 angeschaltet, so daß die Entladung des Kondensators über die Konstantstromquelle 5510 beginnt. Wenn die Konstantstromquelle 5511 wirksam wird, verlängert sich die für die Ladung des Kondensators 5507 benötigte Zeit, so daß sich als Ergebnis die PWM-Frequenz verringert.
  • Die Verringerung der PWM-Frequenz entspricht der Verringerung der Rücksetzimpulsfrequenz. Diese Frequenzverringerung verringert die Häufigkeit des Auftretens des Rücksetzimpulses pro Zeiteinheit, so daß eine nennenswerte Wärmeentwicklung im Leistungstransistor 51 selbst dann verhindert wird, wenn der Leistungstransistor 51 sanfte Schaltvorgänge über den Basis-Emitter-Weg und den Kondensator 61 vornimmt.
  • Wenn die Feldspule 3 zum Zeitpunkt t1 den Kurzschluß nicht mehr aufweist und dann nach Aufhebung des Kurzschlusses der Rücksetzimpuls 55b in 2F der hohe Pegel wird, ist das Tastverhältnis der PWM-Ausgabe 57a in 2C 100%, so daß der Leistungstransistor 51 leitend wird. Dann wird die Spannung am F-Anschluß in 2D nahezu 0 V, so daß das Kurzschlußerfassungssignal 58a in 2H ein niedriger Pegel wird. Dementsprechend wird der Leistungstransistor 51 durch die PWM-Ausgabe 57a in 2C gesteuert, und das PWM-Frequenzänderungssignal 60a in 2G wird niedriger Pegel, so daß die PWM-Frequenz in den ursprünglichen Zustand zurückkehrt.
  • Außerdem wird selbst dann, wenn das elektrische Leistungselement vom leitenden Zustand in den nichtleitenden Zustand durch die PWM-Ausgabe 57a in 2C bei normaler Energieerzeugung umgeschaltet wird, so daß die Spannung am F-Anschluß die Batteriespannung wird, und ein Kurzschlußzustand erkannt wird, der Leistungstransistor 51 durch die PWM-Ausgabe in 2C während der Zeit, in der der Rücksetzimpuls 55b in 2F das nächste Mal auf hohem Pegel liegt, leitend gemacht. Damit wird der Kurzschlußzustand aufgehoben, und der Leistungstransistor 51 kann durch die PWM-Ausgabe gesteuert werden.
  • Bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform wird der Rücksetzimpuls selbst dann, wenn die Feldspule unerwartet kurzgeschlossen ist und das elektrische Leistungselement zwangsweise ausgeschaltet wird, periodisch dem elektrischen Leistungselement zugeführt, so daß es lediglich in der Zeit angeschaltet wird, während der der Rücksetzimpuls zugeführt wird, so daß das Vorliegen eines Kurzschlusses durch die Kurzschlußschutzschaltung erkannt werden kann. Während die Feldspule kurzgeschlossen ist, wird die Rücksetzimpulsfrequenz verringert, so daß die Auftrittshäufigkeit des Rücksetzens pro Zeiteinheit sinkt, so daß es möglich wird, eine nennenswerte Wärmeentwicklung im elektrischen Leistungselement zu verhindern, wenn die Feldspule kurzgeschlossen ist.
  • Wenn in der Steuerungsvorrichtung eine Schaltung zum sanften Schalten vorgesehen ist, um die Schaltgeschwindigkeit des elektrischen Leistungselements zu verlangsamen, um Schaltrauschen des elektrischen Leistungselements zu verringern, wird der dem elektrischen Leistungselement zuzuführende Rücksetzimpuls ebenfalls verlangsamt, so daß es schwierig ist, die Zeit des Rücksetzimpulses zu verringern. Deshalb ist es wirkungsvoll, die Rücksetzimpulsfrequenz zu verringern, so daß eine nennenswerte Wärmeentwicklung im elektrischen Leistungselement verhindert werden kann.
  • Somit kann die Steuerungsvorrichtung zum Verhindern einer nennenswerten Wärmeentwicklung im elektrischen Leistungselement durch einfache Schaltungen aufgebaut werden.
  • Insbesondere ist es erfindungsgemäß selbst dann, wenn in der Spannungssteuerung eine Schaltung zum sanften Schalten vorgesehen ist, um das Schaltrauschen durch Verlangsamen der Schaltgeschwindigkeit des elektrischen Leistungselements zu verringern, möglich, durch Verwendung eines einfachen Aufbaus eine nennenswerte Wärmeentwicklung im elektrischen Leistungselement zu verhindern.

Claims (4)

  1. Steuerungsvorrichtung für einen Ladegenerator mit: einer Feldspule (3) für alternierende Ausgabe; einer Ankerwicklung (1), die von der Feldspule ein magnetisches Feld empfängt und einen Ausgangsstrom erzeugt; einer Batterie (4), die über einen Gleichrichter (2) durch den Ausgangsstrom der Ankerwicklung geladen wird; einer Spannungsabweichungsschaltung (54), die eine Ausgangsabweichung zwischen der Batteriespannung und einer vorgegebenen Standardspannung ermittelt; einer Stromerfassungsschaltung (56) zur Erfassung eines Stroms in einem elektrischen Leistungselement (51) zur Steuerung des Stroms zur Feldspule; einer Standardfrequenz-Erzeugungsschaltung (55) zum Erzeugen einer Standardfrequenz einer Spannungssteuerung; und einem Vergleicher (57) zum Vergleichen der Ausgabe der Standardfrequenz-Erzeugungsschaltung und des Ausgabeabweichungssignals, wobei das elektrische Leistungselement durch die Ausgabe des Vergleichers gesteuert wird und die Batteriespannung konstanthält, und die Ausgangsfrequenz der Standardfrequenz-Erzeugungsschaltung so geändert wird, daß sie im Vergleich zu einem anfänglich gesetzten Wert niedrig ist, wenn die Stromerfassungsschaltung einen gesetzten Wert überschreitet.
  2. Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Standardfrequenz-Erzeugungsschaltung eine Sägezahnwellensignalschaltung ist und die Frequenz des Sägezahnwellensignals ändert, wenn die Stromerfassungsschaltung den gesetzten Wert überschreitet.
  3. Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Standardfrequenz-Erzeugungsschaltung eine Rücksetzimpuls-Erzeugungsschaltung hat zum Erzeugen eines Signals lediglich dann, wenn das elektrische Potential des Sägezahnwellensignals abfällt, wobei das elektrische Leistungselement durch einen von einem Kondensator (5507) rückgeführten Strom nichtleitend gemacht wird, wenn das elektrische Potential des Sägezahnwellensignals steigt und den vorab gesetzten Wert der Stromerfassungsschaltung überschreitet.
  4. Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Sägezahnwellensignalschaltung einen Schalter (5505, 5509) zum Ändern eines Ladestroms des Kondensators hat.
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