(57)【要約】【課題】簡単な構成でありながら、より安価な車両用充電発電機の制御装置を得る。【解決手段】エンジンの回転により回転し回転磁界をつくる界磁巻線１３と、界磁巻線１３による回転磁界を受けて電流を発生し整流器１２を介してバッテリ１６を充電する電機子巻線１１と、を有し、界磁巻線１３に界磁電流を供給するためのブラシを保持するブラシホルダ３と、車両との間で電気信号を入出力するカプラとを有するインサートモールド型レギュレータケース５２と、バッテリ１６の電圧を調整する制御部及びパワー部を集積半導体で構成したワンチップ形のＩＣレギュレータ１４と、インサートモールド型レギュレータケース５２とＩＣレギュレータ１４を電気的に接続する中間ターミナル２１とを有する車両用充電発電機の制御装置。【選択図】  図８
2010259209.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの回転により回転し回転磁界をつくる界磁巻線と、前記界磁巻線による回転磁界を受けて電流を発生し整流器を介してバッテリを充電する電機子巻線と、を有する車両用充電発電機の制御装置であって、
前記界磁巻線に界磁電流を供給するためのブラシを保持するブラシホルダと、車両との間で電気信号を入出力するカプラとを有するインサートモールド型レギュレータケースと、
前記バッテリの電圧を調整する制御部及びパワー部を集積半導体で構成したワンチップ形ＩＣレギュレータと、
前記インサートモールド型レギュレータケースと前記ワンチップ形ＩＣレギュレータを電気的に接続する中間ターミナルとを有する車両用充電発電機の制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の車両用充電発電機の制御装置であって、
前記中間ターミナルは、車両との電気信号を授受する端子とＧＮＤ間に接続されている静電容量を有する車両用充電発電機の制御装置。
【請求項３】
請求項１記載の車両用充電発電機の制御装置であって、
前記中間ターミナルは、バッテリ端子に接続されたキ−スイッチを経由したＩＧ端子とＧＮＤ間に接続されている静電容量を有する車両用充電発電機の制御装置。
【請求項４】
請求項１記載の車両用充電発電機の制御装置であって、
前記中間ターミナルは、バッテリ端子に接続されたキ−スイッチを経由したＩＧ端子から警報手段を経由したＬ端子とＧＮＤ間に接続されている静電容量を有する車両用充電発電機の制御装置。
【請求項５】
請求項１記載の車両用充電発電機の制御装置であって、
前記中間ターミナルは、車両からの制御信号を入出力する制御信号端子とＧＮＤ間に接続されている静電容量を有する車両用充電発電機の制御装置。
【請求項６】
請求項２〜５のいずれかに記載の車両用充電発電機の制御装置であって、
前記中間ターミナルは、少なくとも一方向以上に配列された接続端子を有するインサートモールド構造であり、インサートモールド内部に貫通穴を設け、接続端子の一部を露出させ、露出した端子に前記静電容量が接続されている車両用充電発電機の制御装置。
【請求項７】
請求項２〜５のいずれかに記載の車両用充電発電機の制御装置であって、
前記中間ターミナルは、少なくとも一方向以上に配列された接続端子を有するインサートモールド構造であり、インサートモールド前の、前記接続端子部のあらかじめ接続する位置を決めた場所に前記静電容量の各電極部をはんだ接合もしくは銀ペースト材により電気的に接続した後、インサートモールドする車両用充電発電機の制御装置。
【請求項８】
請求項１記載の車両用充電発電機の制御装置であって、
前記中間ターミナルは、バッテリ端子に接続されたキ−スイッチを経由したＩＧ端子部に直列に接続されているインダクタを有する車両用充電発電機の制御装置。
【請求項９】
請求項１記載の車両用充電発電機の制御装置であって、
前記中間ターミナルは、バッテリ端子に接続されたキ−スイッチを経由したＩＧ端子から警報手段を経由したＬ端子に直列に接続されているインダクタを有する車両用充電発電機の制御装置。
【請求項１０】
請求項１記載の車両用充電発電機の制御装置であって、
前記中間ターミナルは、車両からの制御信号を入出力する制御信号端子に直列に接続されているインダクタを有する車両用充電発電機の制御装置。
【請求項１１】
請求項１記載の車両用充電発電機の制御装置であって、
前記中間ターミナルは、ワンチップ形ＩＣレギュレータのＧＮＤ部に直列に接続されているインダクタを有する車両用充電発電機の制御装置。
【請求項１２】
請求項８〜１１のいずれかに記載の車両用充電発電機の制御装置であって、
前記中間ターミナルは、少なくとも一方向以上に配列された接続端子を有するインサートモールド構造であり、インサートモールド内部に貫通穴を設け、接続端子の一部を露出させ、露出した端子に前記インダクタが接続されている車両用充電発電機の制御装置。
【請求項１３】
請求項８〜１１のいずれかに記載の車両用充電発電機の制御装置であって、
前記中間ターミナルは、少なくとも一方向以上に配列された接続端子を有するインサートモールド構造であり、インサートモールド前の、前記接続端子部のあらかじめ接続する位置を決めた場所に前記インダクタの各電極部をはんだ接合もしくは銀ペースト材により電気的に接続した後、インサートモールドする車両用充電発電機の制御装置。
【請求項１４】
請求項１記載の車両用充電発電機の制御装置であって、
前記中間ターミナルは、バッテリ端子に接続されたキ−スイッチを経由したＩＧ端子とカソード端子を接続するとともに、ＧＮＤとアノード端子を接続したダイオード又はツェナーダイオードを有する車両用充電発電機の制御装置。
【請求項１５】
請求項１記載の車両用充電発電機の制御装置であって、
前記ワンチップ形ＩＣレギュレータは、絶縁物分離集積回路である車両用充電発電機の制御装置。
【請求項１６】
請求項１記載の車両用充電発電機の制御装置であって、
前記ワンチップ形ＩＣレギュレータは、バイポーラ＋Ｃ−ＭＯＳ＋Ｄ−ＭＯＳ一体形集積回路である車両用充電発電機の制御装置。
【請求項１７】
請求項１４〜１６のいずれかに記載の車両用充電発電機の制御装置であって、
前記中間ターミナルは、少なくとも一方向以上に配列された接続端子を有するインサートモールド構造であり、インサートモールド内部に貫通穴を設け、接続端子の一部を露出させ、露出した端子に前記ダイオード又は前記ツェナーダイオードが接続されている車両用充電発電機の制御装置。
【請求項１８】
請求項１４〜１６のいずれかに記載の車両用充電発電機の制御装置であって、
前記中間ターミナルは、少なくとも一方向以上に配列された接続端子を有するインサートモールド構造であり、インサートモールド前の、前記接続端子部のあらかじめ接続する位置を決めた場所に前記ダイオード又は前記ツェナーダイオードの各電極部をはんだ接合もしくは銀ペースト材により電気的に接続した後、インサートモールドする車両用充電発電機の制御装置。
【請求項１９】
請求項１記載の車両用充電発電機の制御装置であって、
全波整流用パワーツエナーダイオードで構成された整流器を有し、
前記中間ターミナルは、小型ツェナーダイオードはバッテリ端子とＧＮＤ間に接続され、前記小型ツェナーダイオードのツェナー電圧は前記ワンチップ形ＩＣレギュレータの許容耐圧よりも低く、かつ、前記全波整流用パワーツエナーダイオードのツェナー電圧よりも高いツェナー電圧値である車両用充電発電機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用充電発電機の制御装置に係る。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両用充電発電機の制御装置において、半導体部品を後付けする手段としては、あらかじめパッケージのリードフレーム部に後付け用電子部品を半田付け接続して対応する方法が知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２４５３７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしこの場合、あらかじめパッケージのリードフレーム部にコンデンサ等の部品を接続するため、集積回路のＩＣパッケージの機種数が増加してしまうばかりか、パッケージ全体の面積も増加し、狭い場所への実装が困難となるなどの問題が生じる。
【０００５】
本発明の目的は、簡単な構成でありながら、より安価な車両用充電発電機の制御装置を得ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、エンジンの回転により回転し回転磁界をつくる界磁巻線と、界磁巻線による回転磁界を受けて電流を発生し整流器を介してバッテリを充電する電機子巻線と、を有する車両用充電発電機の制御装置であって、界磁巻線に界磁電流を供給するためのブラシを保持するブラシホルダと、車両との間で電気信号を入出力するカプラとを有するインサートモールド型レギュレータケースと、バッテリの電圧を調整する制御部及びパワー部を集積半導体で構成したワンチップ形ＩＣレギュレータと、インサートモールド型レギュレータケースとワンチップ形ＩＣレギュレータを電気的に接続する中間ターミナルとを有する車両用充電発電機の制御装置である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、簡単な構成でありながら、より安価な車両用充電発電機の制御装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態をなす自動車用発電機の充電系統を示す制御回路図。
【図２】本発明の一実施形態をなす自動車用発電機の充電系統を示す制御回路図。
【図３】本発明の一実施形態をなす自動車用発電機の縦断面図。
【図４】本発明の一実施形態をなす中間ターミナル２１に実装した高周波ノイズ除去用コンデンサ２１２の実装構造。
【図５】図４の中間ターミナル２１の端子配列と高周波ノイズ除去用コンデンサ２１２の接続箇所。
【図６】本発明の一実施形態をなす、高周波ノイズ除去用コンデンサ２１２として積層セラミックチップコンデンサを半田付け実装した場合の実装例。
【図７】本発明の一実施形態をなす、電圧制御用ＩＣレギュレータ１４の構造。
【図８】図７に示す電圧制御用ＩＣレギュレータ１４を充電発電機に実装する構成図。
【図９】従来のＩＣレギュレータ１４Ａとレギュレータケース５２の構成。
【図１０】本実施例の接続形態。
【図１１】本実施例の接続形態。
【図１２】本実施例の接続形態。
【図１３】本発明の一実施形態をなす、インダクタ２１８を実装する例。
【図１４】本発明の一実施形態をなす、中間タ−ミナル２１とインダクタ２１８との接続構造例。
【図１５】本発明の一実施形態をなす自動車用発電機の充電系統を示す制御回路図。
【図１６】図１５の電圧制御用ＩＣレギュレータ３０の内部回路。
【図１７】本発明の一実施形態をなす自動車用発電機の充電系統を示す制御回路図。
【図１８】ＩＧ−Ｅ端子間に発生したマイナスサージ波形例。
【図１９】本発明の一実施形態をなす、マイナスサ−ジ吸収ダイオード２１３を中間ターミナル２１に実装した場合の例。
【図２０】本発明の一実施形態をなす、マイナスサ−ジ吸収ダイオード２１３を中間ターミナル２１に実装した場合の例。
【図２１】本発明の一実施形態をなす自動車用発電機の充電系統を示す制御回路図。
【図２２】ロードダンプサージ発生時の電圧クランプ波形。
【図２３】自動車用発電機が発電状態の説明図。
【図２４】自動車用発電機が発電していない状態の説明図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に説明する実施形態は、車両用充電発電機の制御装置に係り、特に制御回路を１つの半導体素子に実装したワンチップ形のＩＣレギュレータを使用した制御装置に関する。本実施形態は、ワンチップ形のＩＣレギュレータ内部に実装することが適切ではないと考えられる半導体部品である、ＥＭＩ対策用の静電容量又はインダクタ又はマイナスサージ吸収用ダイオード及び正サージ吸収用ツェナーダイオード等を中間ターミナルに実装することで、高信頼性を確保する。又、中間ターミナルに半導体部品を後付けすることが可能となるため、顧客の信頼性に逐一適合した多種バリエーションに対応でき、かつ、ワンチップ形のＩＣレギュレータのパッケージが１種類で済むため量産効果によるコスト低減を得やすく、車両用充電発電機の制御装置として、より安価で高信頼性を確保した制御装置が構成可能となる。
【００１０】
本実施形態の目的は、簡単な構成でありながら、高信頼性を確保でき、かつ、半導体素子およびパッケージが１機種で済むため、量産効果によるコスト低減を得やすく、車両用充電発電機の制御装置として、より安価な制御装置を実現することである。以下説明する本実施形態は、ワンチップ形のＩＣレギュレータに実装することが適切ではないと考えられる半導体部品である、ＥＭＩ対策用の静電容量又はインダクタ部品又はマイナスサージ吸収用ダイオード及び正サージ吸収用ツェナーダイオード等を中間ターミナルに実装することで、高信頼性を確保する。又、中間ターミナルに半導体部品を後付けすることが可能となるため、顧客の信頼性に逐一適合した多種バリエーションに対応でき、かつ、ワンチップ形のＩＣレギュレータのパッケージが１種類で済むため、量産効果によるコスト低減を得やすく、車両用充電発電機の制御装置として、より安価で高信頼性を確保した制御装置が構成可能となる。
【００１１】
以下、本発明の一実施例になる車両用充電発電機の制御装置について、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１２】
図１，図２は、本発明の一実施形態をなす自動車用発電機の充電系統を示す制御回路図である。図３は本発明の一実施形態をなす自動車用発電機の縦断面図である。
【００１３】
まず構成部品を説明する。発電機は、電気子巻線１１，全波整流用の整流器１２，パワーツエナーダイオード１２１，１２２，１２３，１２４，１２５，１２６を有する。さらに界磁巻線１３，電圧制御用ＩＣレギュレータ１４を有し、制御部、パワー駆動部を１つのＩＣで構成している。この電圧制御用ＩＣレギュレータ１４はパワーＭＯＳトランジスタ１４１とフライホイールダイオード１４２と電圧制御部１５７０から構成されている。なお、この電圧制御用ＩＣレギュレータ１４は誘電体分離型半導体で構成されているため、パワー素子部と制御部を１つの半導体基板上に実装している。
【００１４】
また雑音防止用フィルムコンデンサ１９，中間ターミナル２１を有し、中間ターミナル２１に電圧制御用ＩＣレギュレータ１４のＥＭＩ等の高周波ノイズ除去用コンデンサ２１２が実装されている。また車両は制御装置６０，バッテリ１６，車両側の電気負荷１８を有する。負荷スイッチ１７は、電気負荷１８の負荷スイッチである。
【００１５】
以下本構成部品での動作を説明する。
【００１６】
界磁巻線１３は、図３に示した回転子１３ａに装着され、エンジンの回転と同期して回転し回転磁界を発生する。
【００１７】
界磁巻線１３に並列に接続されたフライホイールダイオード１４２はスイッチングノイズを吸収するために接続されている。
【００１８】
前記回転子と空隙を持って対向する図３に示した固定鉄心１１ａに巻装された電機子巻線１１は、界磁巻線１３の作る回転磁界の大きさに応じて交流波形をもった電圧を出力する。該交流出力は三相全波整流器１２を構成する整流用パワーツエナーダイオード１２１，１２２，１２３，１２４，１２５，１２６で全波整流される。
【００１９】
界磁巻線１３に流れる電流は電圧制御用ＩＣレギュレータ１４で制御することで、発電機出力電圧を一定電圧に制御する。
【００２０】
電圧制御用ＩＣレギュレータ１４の構成を図２に示す、電圧制御部１５７０を有し、電圧制御を行うパワーＭＯＳトランジスタ１４１をコントロールする。
【００２１】
制御された出力は、出力端子“Ｂ”を介してバッテリ１６が充電される。また、同時に、三相全波整流器１２の出力はこの出力端子“Ｂ”から、負荷スイッチ１７を介して、ランプ等の電気負荷１８に供給される。
【００２２】
車両側の制御部であるＥＣＵ部６０は車両の状態を検出し、最適な調整電圧指令値をＣＯＭ端子から電圧制御用ＩＣレギュレータ１４に伝え、調整電圧値が変更される。
【００２３】
電圧制御用ＩＣレギュレータ１４は、パワーＭＯＳトランジスタ１４１をコントロールして、界磁巻線１３への界磁電流通流率を変更することで、回転磁界の大きさを変更し、その結果、調整電圧値は車両側の制御部であるＥＣＵ部６０が指令した調整電圧値に制御される。
【００２４】
本実施例では、ＣＯＭ端子とＧＮＤ間にＥＭＩ等の高周波ノイズ除去用コンデンサ２１２を中間ターミナル２１に実装し高周波ノイズを除去して、その近傍に位置するワンチップ形ＩＣレギュレータで構成された電圧制御用ＩＣレギュレータ１４の誤動作を防止している。
【００２５】
図４に、本発明の一実施形態をなす中間ターミナル２１に実装した高周波ノイズ除去用コンデンサ２１２の実装構造を示す。この中間ターミナル２１は１種類のモ−ルド型で成型され、モールド部に一ヶ所空間を設けており、この空間に露出している端子部に高周波ノイズ除去用コンデンサ２１２を溶接接続している。
【００２６】
図５は、図４の中間ターミナル２１の端子配列と高周波ノイズ除去用コンデンサ２１２の接続箇所を示し、ここでは制御信号端子であるＣＯＭ端子とＧＮＤ間にリード付き積層セラミックコンデンサを実装している。なお、モールド端子内部のターミナルは順送型で成形されており、１層目と２層目（Ｂ端子用ターミナル）の２種類のターミナルで構成される。
【００２７】
図６は、本発明の一実施形態をなす、高周波ノイズ除去用コンデンサ２１２として積層セラミックチップコンデンサを半田付け実装した場合の実装例である。
【００２８】
この場合、中間ターミナル２１の一部を開放にして、開放部に積層セラミックチップコンデンサを半田付けする場合と、中間ターミナル２１に開放部を設けず、中間ターミナル２１を樹脂封止（インサートモールド）前の工程で、積層セラミックチップコンデンサを接続端子に半田付付け又は銀ペースト接続後にモールド樹脂に埋め込む形（フルモールド）でも良い。
【００２９】
図７は、本発明の一実施形態をなす、電圧制御用ＩＣレギュレータ１４の構造を示す例である。電圧制御用ＩＣレギュレータ１４は誘電体分離半導体で構成された集積回路を端子数８ピンのモールドパッケージに実装した構造を有する。集積回路は外部端子とアルミワイヤもしくは金線で接続された後、モールド樹脂でコーテイングされた構造をしている。
【００３０】
図７に示す電圧制御用ＩＣレギュレータ１４を充電発電機に実装する構成図を図８に示す。電圧制御用ＩＣレギュレータ１４を冷却するためのヒートシンク５０を有し、材質はアルミニウム又は銅材を使用して、電圧制御用ＩＣレギュレータ１４が異常に発熱することを防止する。ネジ５１は、電圧制御用ＩＣレギュレータ１４とヒートシンク５０を固定する。中間ターミナル２１は、電圧制御用ＩＣレギュレータ１４とレギュレータケース５２の中間に配置されている。
【００３１】
ここでレギュレータケース５２は充電発電機の外部端子接続部（カプラ部）および、界磁巻線１３に図３に記載したスリップリング２２とカ−ボンブラシを経由して電流を流すためのカーボンブラシ収納箱（ブラシホルダ３）および、雑音防止コンデンサ１９の収納を兼ねた一体型モールド成形部品である。
【００３２】
本実施例では中間ターミナル２１を使用することで、現在、保有している多種類のレギュレータケース５２を流用することが可能となる。これは以下の理由による。
【００３３】
従来のＩＣレギュレータ１４Ａとレギュレータケース５２の構成を図９に示す。従来はハイブリッド形ＩＣレギュレータ１４Ａを使用しており、セラミック基板上に溶接接合用のパッドをセラミック基板上の両サイドに配置し、パッドは半田接合で固定していた。このパッドとフォーミングしたニッケル線を溶接し、次にこのニッケル線のもう一端をレギュレータケース５２上の各端子部にセットしレギュレータケース５２の各端子とニッケル線を各々溶接接合する。ヒートシンク５０Ａとハイブリッド形ＩＣレギュレータ１４Ａとレギュレータケース５２は接着剤で固定され、ハイブリッド形ＩＣレギュレータ１４Ａから発する熱をヒートシンクに５０Ａに伝える構成である。
【００３４】
今回、この従来のレギュレータケース５２を流用し、中間ターミナル２１を使用することで、現在存在している多種類のレギュレータケース５２を新設する必要が無くなり、かつ、従来のハイブリット形ＩＣレギュレータ１４Ａと全く構造の異なる電圧制御用ＩＣレギュレータ１４を実装させることが可能となる。
【００３５】
また、従来の多機種に及ぶレギュレータケース５２は、従来のＩＣレギュレータ１４Ａを１８０度回転させた状態で、レギュレータケース５２に接続する組合せも存在した。
【００３６】
今回、このような使用方法にもこの中間ターミナル２１は対応可能である様に考慮されている。
【００３７】
図１０，図１１，図１２は本実施例の接続形態を示し、図１１はヒートシンク５０に電圧制御用ＩＣレギュレータ１４が取り付けられ、中間ターミナル２１の端子と電圧制御用ＩＣレギュレータ１４の端子を溶接接続している構造図であり、図１２は図１１の構造とレギュレータケース５２を溶接にて接続する。
【００３８】
このような接続構成であるために、従来品であるレギュレータケース５２をなんら加工等行うことなく流用が可能となる。
【００３９】
図１の実施例ではＣＯＭ端子とＧＮＤ間にコンデンサを実装したが、図１３のようにＣＯＭ端子に直列にＥＭＩ等の高周波ノイズをＩＣ内部に侵入させないようにガードする役割のインダクタ２１８を実装することも可能である。図１４に中間タ−ミナル２１とインダクタ２１８との接続構造例を示す。
【００４０】
インダクタ２１８は不要な高周波成分を遮断する特性を有するため、予め、ＣＯＭ端子に侵入する高周波ノイズのどの範囲の周波数でワンチップ形ＩＣレギュレータが誤動作するか判れば、その周波数帯を遮断するチップインダクタ素子であるインダクタ２１８を選定し、中間ターミナルに実装することでＩＣの誤動作防止効果が得られる。
【００４１】
図１５の回路図に示す様に、電圧制御用ＩＣレギュレータ３０に入力される端子数が増加すれば、それだけＥＭＩ等の高周波ノイズが電圧制御用ＩＣレギュレータ３０にその端子から侵入しＩＣに誤動作を生じる可能がある。そのため、ＩＣの誤動作状況によって、図１５に示すようにＳ−ＧＮＤ間にコンデンサ２１４，ＩＧ−ＧＮＤ間にコンデンサ２１５，Ｌ−ＧＮＤ間にコンデンサ２１６を装着することで、ワンチップ形で構成される電圧制御用ＩＣレギュレータ３０の信頼性を向上することができる。
【００４２】
なお、ここで、電圧制御用ＩＣレギュレータ３０に入力されているＳ端子はバッテリ端子電圧を検出するための端子であり、Ｐ端子は電気子巻線に発生した電圧を検出して充電発電機が発電を開始したか判断する。充電発電機が発電を開始した後、Ｌ端子に接続された充電表示灯の電流供給を遮断することでチャージランプ１５が消灯し、Ｌ端子からリレー２３に電流が供給され、リレー２３に接続された電気負荷のスイッチがＯＮする。ＩＧ端子はキースイッチ２０を介した端子であり、またコイル系の電気負荷２５，スイッチ２４を有する。
【００４３】
ここで、電圧制御用ＩＣレギュレータ３０の内部回路を図１６に示す。パワーＭＯＳトランジスタ１４１は既に説明した様に、界磁電流制御用であり、フライホイールダイオード１４２はスイッチングノイズを低減するために接続されている。ＩＧ−Ｌ端子間に接続されたパワーＭＯＳトランジスタ１４４０はリレー２３に電流を供給するためのスイッチであり、パワーＭＯＳトランジスタ１４３０はチャージランプ１５を点灯するためのスイッチである。パワーＭＯＳトランジスタ１４４０と１４３０は相補的な動作を行い、チャージランプが点等する状態ではパワーＭＯＳトランジスタ１４４０はＯＦＦ動作し、リレー２３に電流を供給する場合、パワーＭＯＳトランジスタ１４３はＯＦＦ動作となり、同時にＯＮ状態が生じない様に、電圧制御部１５７１が動作をコントロールしている。
【００４４】
図１７はＩＧ−Ｅ端子間に発生する可能性のある、マイナスサ−ジを吸収するためのマイナスサ−ジ吸収ダイオード２１３を中間ターミナル２１に実装した場合の回路図である。マイナスサージはコイル系の電気負荷２５に電流が流れている状態（スイッチ２４がＯＮ）で、キーＳＷ２０がＯＮからＯＦＦに切り替わった場合にＩＧ−Ｅ端子間に発生するサージである。
【００４５】
図１８に一例として、ＩＧ−Ｅ端子間に発生したマイナスサージ波形を示す。この例では最大で−５６Ｖものサージが発生していることがわかる。
【００４６】
図１７の回路構成で、パワーＭＯＳトランジスタ１４４０と１４３０のドレイン−ソース端子間には素子の構造上図１６に示す様な寄生ダイオードが構成されている。通常、図１８の様なマイナスサージが発生した場合、サージ電流はＥ端子からパワーＭＯＳトランジスタ１４４０と１４３０のドレイン−ソース端子間の寄生ダイオードを経由して、ＩＧ端子に循環される形となるが、パワーＭＯＳトランジスタ１４４０と１４３０のドレイン−ソース端子間の寄生ダイオードのサイズが小さい場合、マイナスサージによりパワーＭＯＳトランジスタ１４４０と１４３０が破壊する可能性が有る。破壊を回避するためには、このマイナスサージを吸収するために、１つの半導体で製作された、ワンチップＩＣレギュレータ１４のパワーＭＯＳトランジスタ１４４０と１４３０の面積を大幅に増やす必要があるが、これはコストの上昇を招くばかりか、実装できない場合が生じ、ワンチップ形ＩＣレギュレータのメリットを損ねる。
【００４７】
そのため、図１７に示す、マイナスサ−ジを吸収するためのマイナスサ−ジ吸収ダイオード２１３を中間ターミナル２１に実装することで解決することができる。もちろん、マイナスサ−ジ吸収用ダイオード２１３はツェナーダイオードでも代用が可能である。
【００４８】
図１９，図２０にはマイナスサ−ジを吸収するためのマイナスサ−ジ吸収ダイオード２１３を中間ターミナル２１に実装した場合の例を示す。
【００４９】
図２１は、サージ吸収用ツェナーダイオード２１７を中間ターミナル２１に実装した場合の回路例である。
【００５０】
近年の自動車用発電機の全波整流用ダイオードで構成される整流器１２はパワーツエナー品を採用している。これは、自動車用発電機が自ら発生するロードダンプサージ電圧をある一定以下にクランプする機能を有する。図２２にロードダンプサージ発生時の電圧クランプ波形を示す。この場合、本来１２０Ｖから１６０Ｖ程度発生するロードダンプサージが約３３Ｖにクランプされている。
【００５１】
この様なロードダンプサージ電圧を吸収する以外に、車両側で発生する各種サージ電圧をも吸収する機能を有する。例えば、図２３に示す様に、パワーツエナーダイオードのツェナー電圧Ｖｚ＝３０Ｖ品を使用した場合、自動車用発電機が発電状態であれば、電機子巻線には交流電圧が発生するため、Ｂ−Ｅ間の電圧は約３０Ｖでクランプされる。そのため、車両側で数μＳの時間で５００Ｖの電圧が発生したとしても、約３０Ｖまで減衰させることが可能である。
【００５２】
つまり、自動車用発電機の整流器１２としてパワーツエナー品を採用した場合、車両に接続されている多くの電子部品の耐圧を下げることが可能となる。ワンチップＩＣレギュレータもこのパワーツエナーにより保護されている。
【００５３】
ところが、車両が停止状態で、自動車用発電機が発電していない状態では図２４に示す様に、電機子巻線に交流電圧が発生せず、サージ印加時のクランプ電圧は３０Ｖ＋３０Ｖ＝６０Ｖとなってしまう。
【００５４】
そのため、車両が停止状態で、車両に接続されている電子部品の耐圧が４０Ｖの場合、電子部品の耐圧以上のサージが電子部品に加わり、まれにこのサージにより破壊する可能性を否定できない。
【００５５】
今回、Ｂ−Ｅ間に全波整流用ダイオード用パワーツエナー電圧と異なるツェナーダイオードを装着することで、この様な場合の電子部品の破壊を防止することが可能となる。
【００５６】
ここで、装着するサージ吸収用ツェナーダイオード２１７のツェナー電圧は式１を満足する値となる。
【００５７】
整流器１２の各々のツェナー電圧＜サージ吸収用ツェナーダイオード２１７のツェナ      ー電圧＜電子部品の耐圧                                            …  式１
つまり、整流器１２の各々のツェナー電圧がＶｚ＝３０Ｖ、電子部品の耐圧が４０Ｖであれば、中間ターミナル２１の各々のツェナー電圧はＶｚ＝３５Ｖ程度に設定すれば良い。
【００５８】
本実施例ではワンチップ形ＩＣレギュレータは制御部とパワー部を１つの半導体に集積するため、実装面積が小さく、かつ、従来のハイブリッド形ＩＣレギュレータ１４Ａと比べ部品点数が少なく低コストであるが、反面、一度ＩＣを製作した場合、ＩＣの修正が大変困難で、変更に伴う費用負担が大きく且つ、修正期間が長いという問題がある。今回、この様な問題を解決するために、想定される問題点に対し中間ターミナルへ電子部品を後付け可能とすることで、安価で、短期間に対策，対応することが可能となる。
【００５９】
なお、この中間ターミナル２１はモールド型が１つで対応可能であるため大変安価な型代ですむ利点がある。
【００６０】
この様に、多くの機能を盛り込んだ電圧制御用ＩＣレギュレータ１４と電子部品を実装した中間ターミナル２１を組合せることで、非常に安価に、かつ多機種，多機能の顧客ニーズに対応することが可能となる。
【符号の説明】
【００６１】
３  ブラシホルダ
１１  電機子巻線
１２  整流器
１３  界磁巻線
１４，３０  ＩＣレギュレータ
１６  バッテリ
２１  中間ターミナル
１４１，１４３０，１４４０  パワーＭＯＳトランジスタ
１４２  フライホイールダイオード
２１２，２１４，２１５，２１６  コンデンサ
２１３  ダイオード
２１７  ツェナーダイオード
２１８  インダクタ
１５７０，１５７１  電圧制御部
【図１】
2010259209.tif 000003
【図２】
2010259209.tif 000004
【図３】
2010259209.tif 000005
【図４】
2010259209.tif 000006
【図５】
2010259209.tif 000007
【図６】
2010259209.tif 000008
【図７】
2010259209.tif 000009
【図８】
2010259209.tif 000010
【図９】
2010259209.tif 000011
【図１０】
2010259209.tif 000012
【図１１】
2010259209.tif 000013
【図１２】
2010259209.tif 000014
【図１３】
2010259209.tif 000015
【図１４】
2010259209.tif 000016
【図１５】
2010259209.tif 000017
【図１６】
2010259209.tif 000018
【図１７】
2010259209.tif 000019
【図１８】
2010259209.tif 000020
【図１９】
2010259209.tif 000021
【図２０】
2010259209.tif 000022
【図２１】
2010259209.tif 000023
【図２２】
2010259209.tif 000024
【図２３】
2010259209.tif 000025
【図２４】
2010259209.tif 000026