JPH06121600A - 交流発電機用電圧調整装置 - Google Patents
交流発電機用電圧調整装置Info
- Publication number
- JPH06121600A JPH06121600A JP4289309A JP28930992A JPH06121600A JP H06121600 A JPH06121600 A JP H06121600A JP 4289309 A JP4289309 A JP 4289309A JP 28930992 A JP28930992 A JP 28930992A JP H06121600 A JPH06121600 A JP H06121600A
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- JP
- Japan
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- transistor
- voltage
- generator
- flip
- flop
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- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 交流発電機の電圧調整装置のトランジスタを
過電流から保護する。 【構成】 界磁コイルW4 に直列に接続されたダーリン
トントランジスタQ1 の出力段トランジスタQb のベー
ス電圧に基づいて過電流を検出する。電圧検出の比較器
14の出力によってフリップフロップ18をリセットす
ると共に電流検出の比較器15の出力によってもフリッ
プフロップ18をリセットする。フリップフロップ18
は一定周期で発生するトリガパルスでセットされ、この
出力でトランジスタQ1 をオンに制御する。過電流時に
はフリップフロップ18がセットの直後にリセットされ
るので、トランジスタQ1 のオン時間が短くなり、トラ
ンジスタQ1 は破壊しない。
過電流から保護する。 【構成】 界磁コイルW4 に直列に接続されたダーリン
トントランジスタQ1 の出力段トランジスタQb のベー
ス電圧に基づいて過電流を検出する。電圧検出の比較器
14の出力によってフリップフロップ18をリセットす
ると共に電流検出の比較器15の出力によってもフリッ
プフロップ18をリセットする。フリップフロップ18
は一定周期で発生するトリガパルスでセットされ、この
出力でトランジスタQ1 をオンに制御する。過電流時に
はフリップフロップ18がセットの直後にリセットされ
るので、トランジスタQ1 のオン時間が短くなり、トラ
ンジスタQ1 は破壊しない。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関等によって駆動
される交流発電機(オルタネーター)用の電圧調整装置
(レギュレータ)に関する。
される交流発電機(オルタネーター)用の電圧調整装置
(レギュレータ)に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の内燃機関で駆動される交流発電機
及び電圧調整装置は図1に示すように構成されている。
この図1において、1は内燃機関により駆動され、三相
星形結線された電機子コイルW1 、W2 、W3 と界磁コ
イルW4 とを有する交流発電機、2は交流発電機1の交
流出力を整流する全波整流器で、第1の正側整流出力端
子2aと第2の正側整流出力端子2bと負側出力端子2
cを有している。3は交流発電機1の出力電圧を所定値
に制御する電圧調整装置であり、分圧抵抗31、32
と、電圧検出の基準電圧源としてのツエナーダイオード
33と、バイアス抵抗34と、負帰還コンデンサ35
と、制御用トランジスタ36と、ベース抵抗37と、フ
ィルタ用コンデンサ38と、界磁コイルW4 に生じる誘
導エネルギーを吸収するサプレッションダイオード39
と、駆動トランジスタ40と、界磁電流を断続するパワ
ートランジスタ41とから成る。図1には更に、内燃機
関の点火装置4、蓄電池5、キースイッチ6が示されて
いる。
及び電圧調整装置は図1に示すように構成されている。
この図1において、1は内燃機関により駆動され、三相
星形結線された電機子コイルW1 、W2 、W3 と界磁コ
イルW4 とを有する交流発電機、2は交流発電機1の交
流出力を整流する全波整流器で、第1の正側整流出力端
子2aと第2の正側整流出力端子2bと負側出力端子2
cを有している。3は交流発電機1の出力電圧を所定値
に制御する電圧調整装置であり、分圧抵抗31、32
と、電圧検出の基準電圧源としてのツエナーダイオード
33と、バイアス抵抗34と、負帰還コンデンサ35
と、制御用トランジスタ36と、ベース抵抗37と、フ
ィルタ用コンデンサ38と、界磁コイルW4 に生じる誘
導エネルギーを吸収するサプレッションダイオード39
と、駆動トランジスタ40と、界磁電流を断続するパワ
ートランジスタ41とから成る。図1には更に、内燃機
関の点火装置4、蓄電池5、キースイッチ6が示されて
いる。
【0003】図1の装置において、キースイッチ6を閉
成させると、蓄電池5からベース抵抗37を通してトラ
ンジスタ40及びパワートランジスタ41にベース電流
が流れ、これらのトランジスタ40、41が導通する。
このため、界磁コイルW4 に界磁電流が流れる。これと
同時に点火装置4により、内燃機関(図示せず)が始動
し、交流発電機1も駆動されて発電を開始する。そし
て、内燃機関の回転数の上昇に伴って出力電圧が上昇す
る。交流発電機1の出力電圧が上昇して所定値に達する
と、抵抗31と抵抗32とで分圧された電圧によりツエ
ナーダイオード33が導通し、制御用トランジスタ36
にベース電流が流れてこのトランジスタ36が導通する
ため、駆動トランジスタ40及びパワートランジスタ4
1のベース電流が阻止されて該トランジスタがオフする
ことになり、界磁電流が遮断されて出力電圧の上昇を抑
える。以下、これらの動作が繰り返されることにより交
流発電機1の出力電圧が所定値に制御され、その所定出
力電圧(例えば14V)で蓄電池5への充電及びその出
力端子に接続された図示しない各電気負荷への給電が行
われる。
成させると、蓄電池5からベース抵抗37を通してトラ
ンジスタ40及びパワートランジスタ41にベース電流
が流れ、これらのトランジスタ40、41が導通する。
このため、界磁コイルW4 に界磁電流が流れる。これと
同時に点火装置4により、内燃機関(図示せず)が始動
し、交流発電機1も駆動されて発電を開始する。そし
て、内燃機関の回転数の上昇に伴って出力電圧が上昇す
る。交流発電機1の出力電圧が上昇して所定値に達する
と、抵抗31と抵抗32とで分圧された電圧によりツエ
ナーダイオード33が導通し、制御用トランジスタ36
にベース電流が流れてこのトランジスタ36が導通する
ため、駆動トランジスタ40及びパワートランジスタ4
1のベース電流が阻止されて該トランジスタがオフする
ことになり、界磁電流が遮断されて出力電圧の上昇を抑
える。以下、これらの動作が繰り返されることにより交
流発電機1の出力電圧が所定値に制御され、その所定出
力電圧(例えば14V)で蓄電池5への充電及びその出
力端子に接続された図示しない各電気負荷への給電が行
われる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図1の電圧
調整装置3の製造中又は試験中等において、ダイオード
39の両端間が短絡すると、トランジスタ40と41で
構成されているダーリントントランジスタに過電流が流
れ、これが破壊することがある。
調整装置3の製造中又は試験中等において、ダイオード
39の両端間が短絡すると、トランジスタ40と41で
構成されているダーリントントランジスタに過電流が流
れ、これが破壊することがある。
【0005】そこで、本発明の目的は過電流保護を容易
に行うことができる交流発電機用電圧調整装置を提供す
ることにある。
に行うことができる交流発電機用電圧調整装置を提供す
ることにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、交流発電機の出力電圧を整流することによ
って得た直流電圧を一定値にするように前記交流発電機
の界磁コイルを制御するための電圧調整装置であって、
トランジスタと、電圧検出手段と、電流検出手段と、第
1及び第2の基準電圧源と、第1及び第2の比較器と、
論理和回路と、パルス発生器と、フリップフロップとを
有し、前記トランジスタは前記直流電圧が得られる直流
出力端子とグランドとの間に前記界磁コイルを介して接
続され、前記電圧検出手段は前記直流出力端子とグラン
ドとの間に接続され、前記第1の比較器の一方の入力端
子は前記電圧検出手段に接続され、その他方の入力端子
は前記第1の基準電圧源に接続され、前記電流検出手段
は前記トランジスタに流れる電流に対応する電圧値を得
るように構成され、前記第2の比較器の一方の入力端子
は前記電流検出手段に接続され、その他方の入力端子は
前記第2の基準電圧源に接続され、前記論理和回路は前
記第1及び第2の比較器に接続され、前記パルス発生器
は所定の周期でパルスを発生するように構成され、前記
フリップフロップのセット端子は前記パルス発生器に接
続され、そのリセット端子は前記論理和回路に接続さ
れ、その出力端子は前記トランジスタの制御端子に接続
されていることを特徴とする交流発電機用電圧調整装置
に係わるものである。
の本発明は、交流発電機の出力電圧を整流することによ
って得た直流電圧を一定値にするように前記交流発電機
の界磁コイルを制御するための電圧調整装置であって、
トランジスタと、電圧検出手段と、電流検出手段と、第
1及び第2の基準電圧源と、第1及び第2の比較器と、
論理和回路と、パルス発生器と、フリップフロップとを
有し、前記トランジスタは前記直流電圧が得られる直流
出力端子とグランドとの間に前記界磁コイルを介して接
続され、前記電圧検出手段は前記直流出力端子とグラン
ドとの間に接続され、前記第1の比較器の一方の入力端
子は前記電圧検出手段に接続され、その他方の入力端子
は前記第1の基準電圧源に接続され、前記電流検出手段
は前記トランジスタに流れる電流に対応する電圧値を得
るように構成され、前記第2の比較器の一方の入力端子
は前記電流検出手段に接続され、その他方の入力端子は
前記第2の基準電圧源に接続され、前記論理和回路は前
記第1及び第2の比較器に接続され、前記パルス発生器
は所定の周期でパルスを発生するように構成され、前記
フリップフロップのセット端子は前記パルス発生器に接
続され、そのリセット端子は前記論理和回路に接続さ
れ、その出力端子は前記トランジスタの制御端子に接続
されていることを特徴とする交流発電機用電圧調整装置
に係わるものである。
【0007】
【発明の作用及び効果】本発明のフリップフロップはパ
ルス発生器のパルスでセットされてトランジスタのオン
制御信号を発生し、その後出力電圧が上昇すると、第1
の比較器からリセットパルスがフリップフロップに与え
られ、トランジスタのオン制御期間が終了する。トラン
ジスタに過電流が流れた時には第2の比較器からリセッ
トパルスが発生し、フリップフロップが強制的にリセッ
トされ、トランジスタの過電流期間が短くなる。これに
より、トランジスタの破壊が防止される。
ルス発生器のパルスでセットされてトランジスタのオン
制御信号を発生し、その後出力電圧が上昇すると、第1
の比較器からリセットパルスがフリップフロップに与え
られ、トランジスタのオン制御期間が終了する。トラン
ジスタに過電流が流れた時には第2の比較器からリセッ
トパルスが発生し、フリップフロップが強制的にリセッ
トされ、トランジスタの過電流期間が短くなる。これに
より、トランジスタの破壊が防止される。
【0008】次に、図2及び図3を参照して本発明の実
施例に係わる交流発電機の電圧調整装置を説明する。図
2には図1の電圧調整装置3に対応する部分と界磁コイ
ルW4 とが示されている。図2の電圧調整装置には図1
の交流発電機1、整流器2、点火回路4、蓄電池5及び
キースイッチ6等の回路が同様に接続される。
施例に係わる交流発電機の電圧調整装置を説明する。図
2には図1の電圧調整装置3に対応する部分と界磁コイ
ルW4 とが示されている。図2の電圧調整装置には図1
の交流発電機1、整流器2、点火回路4、蓄電池5及び
キースイッチ6等の回路が同様に接続される。
【0009】図2の電圧調整装置は、トランジスタQ1
と、電圧検出手段10と、電流検出手段としてのライン
11と、第1及び第2の基準電圧源12、13と、ヒス
テリシス特性を有する第1及び第2の比較器14、15
と、ORゲート(論理和回路)16と、パルス発生器1
7と、RSフリップフロップ18と、ドライブ回路19
と、抵抗20とから成る。
と、電圧検出手段10と、電流検出手段としてのライン
11と、第1及び第2の基準電圧源12、13と、ヒス
テリシス特性を有する第1及び第2の比較器14、15
と、ORゲート(論理和回路)16と、パルス発生器1
7と、RSフリップフロップ18と、ドライブ回路19
と、抵抗20とから成る。
【0010】電圧検出手段10は第1及び第2の抵抗R
1 、R2 から成る分圧回路であって直流出力端子2bと
グランド(共通端子)との間に接続されている。なお、
図2の直流出力端子2bは図1で同一符号で示すものと
同じであって交流発電機の整流出力を発生する。第1の
基準電圧源12は例えばツエナーダイオード等で構成さ
れ、直流出力端子2bの基準値(上限値)に対応する第
1の基準電圧を発生する。
1 、R2 から成る分圧回路であって直流出力端子2bと
グランド(共通端子)との間に接続されている。なお、
図2の直流出力端子2bは図1で同一符号で示すものと
同じであって交流発電機の整流出力を発生する。第1の
基準電圧源12は例えばツエナーダイオード等で構成さ
れ、直流出力端子2bの基準値(上限値)に対応する第
1の基準電圧を発生する。
【0011】第1の比較器14の一方の入力端子は抵抗
R1 、R2 の分圧点に接続され、その他方の入力端子は
第1の基準電圧源12に接続され、、その出力端子はO
Rゲート16を介してフリップフロップ18のリセット
端子Rに接続されている。
R1 、R2 の分圧点に接続され、その他方の入力端子は
第1の基準電圧源12に接続され、、その出力端子はO
Rゲート16を介してフリップフロップ18のリセット
端子Rに接続されている。
【0012】トランジスタQ1 は2つのトランジスタQ
a 、Qb のダーリントントランジスタであり、このコレ
クタは異常電圧吸収用ダイオードD1 と界磁コイルW4
との並列回路を介して直流出力端子2bに接続され、そ
のエミッタはグランドに接続されている。なお、ドライ
ブ段のトランジスタQa のエミッタは抵抗20を介して
グランドに接続されている。図2のトランジスタQa 、
Qb 、ダイオードD1、界磁コイルW4 は図1のトラン
ジスタ40、41、ダイオード39、界磁コイルW4 に
それぞれ対応している。
a 、Qb のダーリントントランジスタであり、このコレ
クタは異常電圧吸収用ダイオードD1 と界磁コイルW4
との並列回路を介して直流出力端子2bに接続され、そ
のエミッタはグランドに接続されている。なお、ドライ
ブ段のトランジスタQa のエミッタは抵抗20を介して
グランドに接続されている。図2のトランジスタQa 、
Qb 、ダイオードD1、界磁コイルW4 は図1のトラン
ジスタ40、41、ダイオード39、界磁コイルW4 に
それぞれ対応している。
【0013】電流検出ライン11はトランジスタQ1 の
コレクタ電流をトランジスタQb のベース電圧に基づい
て検出するためにトランジスタQb のベースに接続され
ている。第2の比較器15の一方の入力端子は電流検出
ライン11に接続され、その他方の入力端子は第2の基
準電圧源13に接続され、その出力端子はORゲート1
6を介してフリップフロップ18のリセット端子Rに接
続されている。
コレクタ電流をトランジスタQb のベース電圧に基づい
て検出するためにトランジスタQb のベースに接続され
ている。第2の比較器15の一方の入力端子は電流検出
ライン11に接続され、その他方の入力端子は第2の基
準電圧源13に接続され、その出力端子はORゲート1
6を介してフリップフロップ18のリセット端子Rに接
続されている。
【0014】パルス発生器17はクロック発振器17a
とここに接続されたトリガパルス発生回路17bとから
成り、フリップフロップ18のセット端子Sに接続され
ている。フリップフロップ18の出力端子Qはドライブ
回路19を介してトランジスタQa のベースに接続され
ている。
とここに接続されたトリガパルス発生回路17bとから
成り、フリップフロップ18のセット端子Sに接続され
ている。フリップフロップ18の出力端子Qはドライブ
回路19を介してトランジスタQa のベースに接続され
ている。
【0015】図3(A)〜(F)は図2のA〜F点の電
圧を示す。但し、図3の前半分に正常時の状態が示さ
れ、後半分に界磁コイルW4 の短絡時の状態が示されて
いる。まず、正常時の動作を説明する。t0 で図3
(B)に示すトリガパルスが発生すると、フリップフロ
ップ18がセットされ、この出力によってトランジスタ
Q1 がオンになり、界磁コイルW4 に電流が流れる。こ
れにより、直流出力電圧が図3(A)に示すように徐々
に増大し、t1 で第1の基準電圧源12の電圧を検出電
圧が越えると、第1の比較器14の出力が図3(D)に
示すように高レベルになり、これによりフリップフロッ
プ18がリセットされる。この結果、トランジスタQ1
がオフになる。その後、一定周期後のt2 で再びトリガ
パルが発生すると、上述と同一の動作が繰返される。こ
の正常時には、トランジスタQ1 のコレクタ電流は過電
流レベル以下であるので、第1の比較器15の出力は図
3(C)に示すように低レベルに保たれる。
圧を示す。但し、図3の前半分に正常時の状態が示さ
れ、後半分に界磁コイルW4 の短絡時の状態が示されて
いる。まず、正常時の動作を説明する。t0 で図3
(B)に示すトリガパルスが発生すると、フリップフロ
ップ18がセットされ、この出力によってトランジスタ
Q1 がオンになり、界磁コイルW4 に電流が流れる。こ
れにより、直流出力電圧が図3(A)に示すように徐々
に増大し、t1 で第1の基準電圧源12の電圧を検出電
圧が越えると、第1の比較器14の出力が図3(D)に
示すように高レベルになり、これによりフリップフロッ
プ18がリセットされる。この結果、トランジスタQ1
がオフになる。その後、一定周期後のt2 で再びトリガ
パルが発生すると、上述と同一の動作が繰返される。こ
の正常時には、トランジスタQ1 のコレクタ電流は過電
流レベル以下であるので、第1の比較器15の出力は図
3(C)に示すように低レベルに保たれる。
【0016】界磁コイルW4 が何らかの原因で短絡する
と、トランジスタQ1 を通って過電流が流れる。この
時、ドライブ段トランジスタQa を通って出力段トラン
ジスタQb のベースに流れる電流も増大し、トランジス
タQb のベース電圧が図3(F)に示すように正常時よ
りも高くなる。第2の基準電圧源13の電圧は正常時の
電流検出ライン11の電圧よりは高く、短絡時の電流短
絡時の電流検出ライン11の電圧よりは低く設定されて
いる。従って、図3(B)のトリガパルスに応答してt
3 でフリップフロップ18がセットされてトランジスタ
Q1 がオンになって過電流が流れると、t4 で図3
(C)に示すように第2の比較器15の出力が高レベル
になり、フリップフロップ18がリセットされ、トラン
ジスタQ1 がオフになる。この結果、トランジスタQ1
のオン期間が極めて短くなり、破壊防止が達成される。
と、トランジスタQ1 を通って過電流が流れる。この
時、ドライブ段トランジスタQa を通って出力段トラン
ジスタQb のベースに流れる電流も増大し、トランジス
タQb のベース電圧が図3(F)に示すように正常時よ
りも高くなる。第2の基準電圧源13の電圧は正常時の
電流検出ライン11の電圧よりは高く、短絡時の電流短
絡時の電流検出ライン11の電圧よりは低く設定されて
いる。従って、図3(B)のトリガパルスに応答してt
3 でフリップフロップ18がセットされてトランジスタ
Q1 がオンになって過電流が流れると、t4 で図3
(C)に示すように第2の比較器15の出力が高レベル
になり、フリップフロップ18がリセットされ、トラン
ジスタQ1 がオフになる。この結果、トランジスタQ1
のオン期間が極めて短くなり、破壊防止が達成される。
【0017】
【変形例】本発明は上述の実施例に限定されるものでな
く、例えば次の変形が可能なものである。 (1) トランジスタQb のベース電圧で過電流を検出
すると専用の電流検出器が不要になるという効果が得ら
れる。しかし、これに代って、トランジスタQb のエミ
ッタ又はコレクタに電流検出器(例えば抵抗)を接続
し、トランジスタQb に流れる電流を直接に検出するこ
とができる。 (2) トランジスタQ1 を単一のトランジスタQb の
みの構成にし、トランジスタQa を省くことができる。
く、例えば次の変形が可能なものである。 (1) トランジスタQb のベース電圧で過電流を検出
すると専用の電流検出器が不要になるという効果が得ら
れる。しかし、これに代って、トランジスタQb のエミ
ッタ又はコレクタに電流検出器(例えば抵抗)を接続
し、トランジスタQb に流れる電流を直接に検出するこ
とができる。 (2) トランジスタQ1 を単一のトランジスタQb の
みの構成にし、トランジスタQa を省くことができる。
【図1】従来の交流発電機とその電圧調整装置を示す回
路図である。
路図である。
【図2】本発明の実施例の電圧調整装置を示す回路図で
ある。
ある。
【図3】図2の各部の状態を示す波形図である。
Q1 トランジスタ W4 界磁コイル 14、15 比較器 18 フリップフロップ
Claims (1)
- 【請求項1】 交流発電機の出力電圧を整流することに
よって得た直流電圧を一定値にするように前記交流発電
機の界磁コイルを制御するための電圧調整装置であっ
て、 トランジスタと、電圧検出手段と、電流検出手段と、第
1及び第2の基準電圧源と、第1及び第2の比較器と、
論理和回路と、パルス発生器と、フリップフロップとを
有し、 前記トランジスタは前記直流電圧が得られる直流出力端
子とグランドとの間に前記界磁コイルを介して接続さ
れ、 前記電圧検出手段は前記直流出力端子とグランドとの間
に接続され、 前記第1の比較器の一方の入力端子は前記電圧検出手段
に接続され、その他方の入力端子は前記第1の基準電圧
源に接続され、 前記電流検出手段は前記トランジスタに流れる電流に対
応する電圧値を得るように構成され、 前記第2の比較器の一方の入力端子は前記電流検出手段
に接続され、その他方の入力端子は前記第2の基準電圧
源に接続され、 前記論理和回路は前記第1及び第2の比較器に接続さ
れ、 前記パルス発生器は所定の周期でパルスを発生するよう
に構成され、 前記フリップフロップのセット端子は前記パルス発生器
に接続され、そのリセット端子は前記論理和回路に接続
され、その出力端子は前記トランジスタの制御端子に接
続されていることを特徴とする交流発電機用電圧調整装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4289309A JPH06121600A (ja) | 1992-10-02 | 1992-10-02 | 交流発電機用電圧調整装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4289309A JPH06121600A (ja) | 1992-10-02 | 1992-10-02 | 交流発電機用電圧調整装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06121600A true JPH06121600A (ja) | 1994-04-28 |
Family
ID=17741518
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4289309A Pending JPH06121600A (ja) | 1992-10-02 | 1992-10-02 | 交流発電機用電圧調整装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06121600A (ja) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02184300A (ja) * | 1989-01-09 | 1990-07-18 | Mitsubishi Electric Corp | 車両用交流発電機の制御装置 |
-
1992
- 1992-10-02 JP JP4289309A patent/JPH06121600A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02184300A (ja) * | 1989-01-09 | 1990-07-18 | Mitsubishi Electric Corp | 車両用交流発電機の制御装置 |
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