(57)【要約】【目的】  本発明は、同期整流発電機及びその電力割当方法を提供する。【解決手段】  同期整流発電機は、交流発電機と、同期整流回路と、コントローラと、を含む。交流発電機は、機械エネルギーを交流電力エネルギーに変換するのに用いられる。同期整流回路は、交流電力エネルギーを直流電力エネルギーに変換して、負荷に給電するのに用いられる。コントローラは、直流電力エネルギーの電圧レベルを検出するのに用いられる。コントローラは、直流電力エネルギーの電圧レベルが第一臨界電圧値以上であると検出した時、コントローラは、同期整流回路の複数の第一トランジスタ及び複数の第二トランジスタの開閉を制御して、同期整流回路のうちの少なくとも一つのレギュレータダイオード、交流発電機のステータ部、負荷の少なくともそのうちの一つに、交流発電機の電力を消費させる。【選択図】図１
2019201541.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電力エネルギーを負荷に提供するのに用いられる同期整流発電機であって、
ロータ部と、複数のステータコイルを有するステータ部と、を有し、機械エネルギーを交流電力エネルギーに変換するのに用いられる交流発電機と、
前記ステータ部に電気的に接続され、前記交流電力エネルギーを直流電力エネルギーに変換するのに用いられ、
それぞれが前記複数のステータコイルのうちの一つと前記負荷の第一端との間に結合される複数の第一トランジスタと、
それぞれが前記複数のステータコイルのうちの一つと前記負荷の第二端との間に結合される複数の第二トランジスタと、
それぞれが前記複数の第一トランジスタと前記複数の第二トランジスタのうちの一つの両端に結合されて、前記直流電力エネルギーの電圧レベルを制限する少なくとも一つのレギュレータダイオードと、を含む同期整流回路と、
前記同期整流回路に結合されて前記直流電力エネルギーの前記電圧レベルを検出し、前記直流電力エネルギーの前記電圧レベルが第一臨界電圧値以上であると検出した時、前記複数の第一トランジスタ及び前記複数の第二トランジスタの開閉を制御して、前記少なくとも一つのレギュレータダイオードのうちの少なくとも一部のレギュレータダイオード、前記ステータ部、前記負荷の少なくともそのうちの一つに、前記交流発電機の電力を消費させるコントローラと、を含む同期整流発電機。
【請求項２】
前記コントローラは、前記直流電力エネルギーの前記電圧レベルが前記第一臨界電圧値以上であると検出し、且つ、前記コントローラは、前記少なくとも一つのレギュレータダイオードが熱すぎないと見積もる、又は検出した時、前記コントローラは、前記複数の第一トランジスタ及び前記複数の第二トランジスタの開閉を制御して、前記少なくとも一つのレギュレータダイオードに前記交流発電機の電力を消費させる請求項１に記載の同期整流発電機。
【請求項３】
前記コントローラは、前記直流電力エネルギーの前記電圧レベルが第二臨界電圧値未満であると検出した時、前記少なくとも一つのレギュレータダイオードは前記交流発電機の電力を消費することを停止し、前記第一臨界電圧値は、前記第二臨界電圧値以上である請求項２に記載の同期整流発電機。
【請求項４】
前記コントローラは、前記直流電力エネルギーの前記電圧レベルが前記第一臨界電圧値以上であると検出し、且つ、前記コントローラは、前記少なくとも一つのレギュレータダイオードが熱すぎると見積もる、又は検出した時、前記コントローラは、前記複数の第一トランジスタ及び前記複数の第二トランジスタの開閉を制御して、前記ステータ部に前記交流発電機の電力を消費させる、又は前記ステータ部と前記負荷に前記交流発電機の電力を消費させる請求項１に記載の同期整流発電機。
【請求項５】
前記コントローラは、前記直流電力エネルギーの前記電圧レベルがまだ前記第一臨界電圧値以上であると検出し、且つ、前記コントローラは、前記少なくとも一つのレギュレータダイオードが熱すぎないと見積もる、又は検出した時、前記コントローラは、前記複数の第一トランジスタ及び前記複数の第二トランジスタの開閉を制御して、前記少なくとも一つのレギュレータダイオードに前記交流発電機の電力を消費させる請求項４に記載の同期整流発電機。
【請求項６】
前記少なくとも一つのレギュレータダイオードの降温が第一時間の長さに達した後、且つ、前記コントローラは、前記直流電力エネルギーの前記電圧レベルがまだ前記第一臨界電圧値以上であると検出した時、前記コントローラは、前記複数の第一トランジスタ及び前記複数の第二トランジスタの開閉を制御して、前記少なくとも一つのレギュレータダイオードに前記交流発電機の電力を消費させる請求項４に記載の同期整流発電機。
【請求項７】
前記コントローラは、前記直流電力エネルギーの前記電圧レベルが第二臨界電圧値未満であると検出した時、前記少なくとも一つレギュレータダイオードは前記交流発電機の電力を消費することを停止し、前記第一臨界電圧値は、前記第二臨界電圧値以上である請求項５または６に記載の同期整流発電機。
【請求項８】
交流発電機と、同期整流回路と、コントローラと、を含む同期整流発電機の電力割当方法であって、
前記コントローラによって、前記同期整流回路が整流した後の直流電圧レベルを検出することと、
前記コントローラによって前記直流電圧レベルが第一臨界電圧値以上であるか否か判断して、判断結果を得ることと、
前記判断結果がＹｅｓである場合、前記コントローラによって前記同期整流回路の複数の第一トランジスタ及び複数の第二トランジスタの開閉を制御して、前記同期整流回路の少なくとも一つのレギュレータダイオード、前記交流発電機のステータ部、前記同期整流回路の負荷の少なくともそのうちの一つに、前記交流発電機の電力を消費させることと、を含む同期整流発電機の電力割当方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は発電機に関し、特に同期整流発電機及びロードダンプ現象が発生した時のその電力割当方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知の車用交流発電機はロータ（ｒｏｔｏｒ）コイルとステータ（ｓｔａｔｏｒ）コイルからなる。励磁電流がロータコイルを通過する時、ロータコイルは、ステータコイルに磁場を提供できる。自動車の内燃エンジンがロータコイルを駆動する時、このロータコイルには、回転磁場が生じて、ステータコイルに交流電力エネルギーを生じさせる。整流器は、交流発電機からの交流電力エネルギーを受信して、整流して直流電力エネルギーが生じる。この直流電力エネルギーは、蓄電池を充電することと、その他の負荷に給電することができ、蓄電池は励磁電流をステータコイルに提供できる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、交流発電機の負荷に急激な変動が発生したり、瞬間的に取り外された時、ステータコイルの電力はすぐに流し切れず、ロードダンプ現象が発生する。ロードダンプ現象が発生した時、発電機が提供する直流電圧は、大幅な電圧振幅揺れの状況が生じて、大きすぎる電圧振幅変化は、交流発電機の部材又はその他の負荷を損傷させる可能性がある。したがって、如何にして、ロードダンプ現象が発生した時、ステータコイルの電力を速やかに安全に流し切る、又は消費して、発電機が出力する直流電圧を制限することは、当業者が直面する重大な課題の一つである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
これに鑑みて、本発明は、ロードダンプ現象が発生した時、交流発電機（ロータ部とステータコイルを含む）の電力を速やかに安全に流し切る、又は消費して、整流回路が出力する直流電圧を制限して、同期整流発電機の部材又は負荷を保護できる同期整流発電機及びその電力割当方法を提供する。
【０００５】
本発明の同期整流発電機は、直流電力エネルギーを負荷に提供するのに用いられる。同期整流発電機は、交流発電機と、同期整流回路と、コントローラと、を含む。交流発電機は、ロータ部と、複数のステータコイルを有するステータ部と、を有し、機械エネルギーを交流電力エネルギーに変換するのに用いられる。同期整流回路は、ステータ部に電気的に接続され、交流電力エネルギーを直流電力エネルギーに変換するのに用いられる。同期整流回路は、複数の第一トランジスタと、複数の第二トランジスタと、少なくとも一つのレギュレータダイオードと、を含む。これらの第一トランジスタのそれぞれがこれらのステータコイルのうちの一つと負荷の第一端との間に結合される。これらの第二トランジスタのそれぞれがこれらのステータコイルのうちの一つと負荷の第二端との間に結合される。各レギュレータダイオードは、これらの第一トランジスタとこれらの第二トランジスタのうちの一つの両端に結合されて、直流電力エネルギーの電圧レベルを制限する。コントローラは、同期整流回路に結合されて直流電力エネルギーの電圧レベルを検出する。コントローラは、直流電力エネルギーの電圧レベルが第一臨界電圧値以上であると検出した時、コントローラは、これらの第一トランジスタ及びこれらの第二トランジスタの開閉を制御して、少なくとも一部のレギュレータダイオード、ステータ部、負荷の少なくともそのうちの一つに、交流発電機の電力を消費させる。
【０００６】
本発明の同期整流発電機の電力割当方法は以下のステップを含む。コントローラによって、同期整流回路が整流した後の直流電圧レベルを検出する。コントローラによって直流電圧レベルが第一臨界電圧値以上であるか否か判断して、判断結果を得る。判断結果がＹｅｓである場合、コントローラによって同期整流回路の複数の第一トランジスタ及び複数の第二トランジスタの開閉を制御して、同期整流回路の少なくとも一つのレギュレータダイオード、ステータ部、同期整流回路の負荷の少なくともそのうちの一つに、交流発電機の電力を消費させる。
【発明の効果】
【０００７】
上述に基づき、本発明の同期整流発電機及びその電力割当方法は、同期整流発電機にロードダンプ現象が発生した時、レギュレータダイオード、ステータ部、負荷の少なくともそのうちの一つによって、交流発電機の電力を共通して流し切る、又は消費して、整流回路が出力する直流電圧を制限して、ロードダンプ現象が発生した時、同期整流発電機の部材又は負荷を保護できる。
【０００８】
本発明の上述した特徴と利点を更に明確化するために、以下に、実施形態を挙げて図面と共に詳細な内容を説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
以下の図面は本発明の明細書の一部であり、本発明の例示的な実施形態を図示しており、図面は明細書の記述と共に本発明の原理を説明する。
【図１】本発明の実施形態に基づき図示される同期整流発電機の回路ブロック模式図である。
【図２Ａ】本発明の実施形態に基づき図示される図１の同期整流発電機にロードダンプ現象が発生した時の電力割当模式図である。
【図２Ｂ】本発明の実施形態に基づき図示される図１の同期整流発電機にロードダンプ現象が発生した時の電力割当模式図である。
【図３Ａ】本発明の実施形態に基づき図示される図１のコントローラが降温モードで動作する同期整流発電機の電力割当模式図である。
【図３Ｂ】本発明の別の実施形態に基づき図示される図１のコントローラが降温モードで動作する同期整流発電機の電力割当模式図である。
【図４Ａ】本発明の実施形態に基づき図示される図１のコントローラが第一電力割当モードで動作する同期整流発電機の電力割当模式図である。
【図４Ｂ】本発明の別の実施形態に基づき図示される図１のコントローラが第一電力割当モードで動作する同期整流発電機の電力割当模式図である。
【図５】本発明の実施形態に基づき図示される図１のコントローラが第二電力割当モードで動作する同期整流発電機の電力割当模式図である。
【図６Ａ】本発明の実施形態に基づき図示される図１のコントローラが第三電力割当モードで動作する同期整流発電機の電力割当模式図である。
【図６Ｂ】本発明の別の実施形態に基づき図示される図１のコントローラが第三電力割当モードで動作する同期整流発電機の電力割当模式図である。
【図７Ａ】本発明の実施形態に基づき図示される図１のコントローラが第四電力割当モードで動作する同期整流発電機の電力割当模式図である。
【図７Ｂ】本発明の実施形態に基づき図示される図１のコントローラが第四電力割当モードで動作する同期整流発電機の電力割当模式図である。
【図７Ｃ】本発明の他の実施形態に基づき図示される図１のコントローラが第四電力割当モードで動作する同期整流発電機の電力割当模式図である。
【図７Ｄ】本発明の他の実施形態に基づき図示される図１のコントローラが第四電力割当モードで動作する同期整流発電機の電力割当模式図である。
【図８】本発明の実施形態に基づき図示される同期整流発電機の電力割当方法のステップフロー模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の内容をさらに容易に明瞭にするために、本発明を確実に実施できる例として実施形態を以下に特に挙げる。また、可能な限り、図面及び実施形態で同じ符号を用いる部材は、同じ又は類似する部材を表す。
【００１１】
以下、図１を参照すると、図１は、本発明の実施形態に基づき図示される同期整流発電機の回路ブロック模式図である。同期整流発電機１００は、直流電力エネルギーを負荷９００に提供するのに用いられ、負荷９００は、例えば、電気装置であってもよいが、本発明はこれに限定しない。同期整流発電機１００は、交流発電機１２０と、同期整流回路１４０と、コントローラ１６０と、を含んでもよいが、本発明はこれに限定しない。本発明の実施形態において、同期整流発電機１００の出力端は、出力（寄生）キャパシタンス又は蓄電池ＣＯに結合して、出力電圧を安定にすることもできる。交流発電機１２０は、ロータ部１２２とステータ部１２４とを有する。ロータ部１２２とステータ部１２４は、協調動作して、機械エネルギーを交流電力エネルギーに変換できる。交流発電機１２０は、多相交流発電機であってもよく、本発明は、交流発電機１２０の相数に対して限定しない。しかしながら、説明しやすくするために、以下の各実施形態では、交流発電機１２０は、三相交流発電機を例として説明する。交流発電機１２０の相数が二又は三より大きな実施形態は、以下の説明によって類推できる。これに基づき、交流発電機１２０のステータ部１２４は、三つのステータコイル１２４Ｕ、１２４Ｖ、１２４Ｗを有し、ステータコイル１２４Ｕの第一端、ステータコイル１２４Ｖの第一端、ステータコイル１２４Ｗの第一端は相互に結合して、図１に示すような反転したＹ字形のコイル構造を形成するが、本発明はこれに限定しない。本発明のその他の実施形態において、交流発電機１２０のステータ部のステータコイルは、三角形のコイル構造であってもよい。
【００１２】
同期整流回路１４０は、ステータ部１２４に電気的に接続され、交流電力エネルギーを直流電力エネルギーに変換するのに用いられる。交流発電機１２０は、三相交流発電機であることに基づき、同期整流回路１４０は、三つの第一トランジスタＬ１〜Ｌ３と、三つの第二トランジスタＵ１〜Ｕ３とを含んでもよく、第一トランジスタＬ１〜Ｌ３と第二トランジスタＵ１〜Ｕ３のそれぞれの両端は、寄生ダイオードを有してもよい（不図示）。第一トランジスタＬ１は、ステータコイル１２４Ｕの第二端と負荷９００の第一端との間に結合される。第一トランジスタＬ２は、ステータコイル１２４Ｖの第二端と負荷９００の第一端との間に結合される。第一トランジスタＬ３は、ステータコイル１２４Ｗの第二端と負荷９００の第一端との間に結合される。第二トランジスタＵ１は、ステータコイル１２４Ｕの第二端と負荷９００の第二端との間に結合される。第二トランジスタＵ２は、ステータコイル１２４Ｖの第二端と負荷９００の第二端との間に結合される。第二トランジスタＵ３は、ステータコイル１２４Ｗの第二端と負荷９００の第二端との間に結合される。本発明の図１において、負荷９００の第一端は、接地電圧端ＧＮＤであり、負荷９００の第二端は、同期整流発電機１００が提供する直流電力エネルギー（電圧レベルはＶＤＣである）を受信することを例として説明を行うことから、第一トランジスタＬ１〜Ｌ３は、ローワーアームスイッチとみなすことができ、第二トランジスタＵ１〜Ｕ３は、アッパーアームスイッチとみなすことができるが、本発明はこれに限定しない。通常動作において、第一トランジスタＬ１〜Ｌ３及び第二トランジスタＵ１〜Ｕ３の開閉を制御することで、交流発電機１２０の交流電力エネルギーを直流電力エネルギーに整流できる。本発明の実施形態において、第一トランジスタＬ１〜Ｌ３及び第二トランジスタＵ１〜Ｕ３は、ＭＯＳＦＥＴを用いて実現してもよいが、本発明はこれに限定しない。
【００１３】
これ以外に、同期整流回路１４０は、少なくとも一つのレギュレータダイオードをさらに含んでもよい。しかしながら、説明しやすくするために、以下の各実施形態において、同期整流回路１４０は、三つのレギュレータダイオードＤ１〜Ｄ３を有することを例として説明する。また、同期整流回路１４０がその他の数のレギュレータダイオードを有する実施形態は、以下の説明によって類推できる。また、本発明の図１において、レギュレータダイオードＤ１〜Ｄ３は、それぞれ第一トランジスタＬ１〜Ｌ３の両端に結合されることを例として説明するが、本発明はこれに限定しない。本発明のその他の実施形態において、レギュレータダイオードＤ１〜Ｄ３は、それぞれ第二トランジスタＵ１〜Ｕ３の両端に結合してもよい。
【００１４】
レギュレータダイオードＤ１〜Ｄ３は、同期整流発電機１００が提供する直流電力エネルギーの電圧レベルＶＤＣを制限するのに用いてもよい。例を挙げると、ロードダンプ現象が発生した時、ステータコイル１２４Ｕの第二端（即ち、レギュレータダイオードＤ１の陰極端）の電圧が上昇して、同期整流回路１４０が提供する直流電力エネルギーの電圧レベルＶＤＣを上昇させる。レギュレータダイオードＤ１の陰極端が、レギュレータダイオードＤ１の破壊電圧（ｂｒｅａｋｄｏｗｎ  ｖｏｌｔａｇｅ）以上に上昇する時、レギュレータダイオードＤ１は、破壊が発生して、直流電力エネルギーの電圧レベルＶＤＣを特定の電圧値に制限して、直流電力エネルギーの電圧レベルＶＤＣが高すぎて、同期整流発電機１００の部材又は負荷９００を損傷するのを回避する。本発明の実施形態において、レギュレータダイオードＤ１〜Ｄ３は、例えば、ツェナーダイオードであってもよいが、本発明はこれに限定しない。
【００１５】
コントローラ１６０は、同期整流回路１４０に結合されて直流電力エネルギーの電圧レベルＶＤＣを検出する。コントローラ１６０は、直流電力エネルギーの電圧レベルＶＤＣが第一臨界電圧値ＶＴＨ１以上であると検出した時、コントローラ１６０は、同期整流発電機１００がロードダンプイベントに遭遇して、ロードダンプ現象が発生したと判断できることから、コントローラ１６０は、第一トランジスタＬ１〜Ｌ３及び第二トランジスタＵ１〜Ｕ３の開閉を制御して、レギュレータダイオードＤ１〜Ｄ３のうちの少なくとも一部のレギュレータダイオード、ステータ部１２４、負荷９００の少なくともそのうちの一つに、交流発電機１２０の電力（ロータ部１２２の電力とステータ部１２４の電力を含む）を消費させることができる。
【００１６】
本発明の実施形態において、コントローラ１６０は、直流電力エネルギーの電圧レベルＶＤＣが第一臨界電圧値ＶＴＨ１以上であると検出し、且つ、コントローラ１６０は、レギュレータダイオードＤ１〜Ｄ３が熱すぎないと見積もる、又は検出した時、第一トランジスタＬ１〜Ｌ３及び第二トランジスタＵ１〜Ｕ３の開閉を制御することで、レギュレータダイオードＤ１〜Ｄ３のうちの少なくとも一部のレギュレータダイオードに破壊を発生させて、交流発電機１２０の電力を消費してもよい。このようにして、破壊したレギュレータダイオードによって直流電力エネルギーの電圧レベルＶＤＣを制限することができるだけではなく、少なくとも破壊したレギュレータダイオード、ステータ部１２４、負荷９００によって、交流発電機１２０の電力を共通して流し切る、又は消費して、同期整流発電機の部材又は負荷９００を保護することもできる。ロードダンプ現象が発生した時、交流発電機１２０の電力は、少なくとも一部のレギュレータダイオード、ステータ部１２４、負荷９００によって、共通して流し切る、又は消費するため、レギュレータダイオードＤ１〜Ｄ３だけで大部分の交流発電機１２０の電力を消費して、レギュレータダイオードＤ１〜Ｄ３の温度が高すぎる（即ち、熱すぎる）問題を回避でき、ステータ部１２４だけで交流発電機１２０の電力を消費して、ステータ部１２４の温度が高すぎたり、電力消費時間が長すぎる（ステータ部１２４の低抵抗に起因する）問題も回避できる。
【００１７】
本発明の上記実施形態において、レギュレータダイオードＤ１〜Ｄ３のうちの少なくとも一部のレギュレータダイオード、ステータ部１２４、負荷９００の少なくともそのうちの一つが交流発電機１２０の電力を消費することで、直流電力エネルギーの電圧レベルＶＤＣを低くすることができる。コントローラ１６０は、直流電力エネルギーの電圧レベルＶＤＣが第二臨界電圧値ＶＴＨ２未満であると検出した時、第一トランジスタＬ１〜Ｌ３及び第二トランジスタＵ１〜Ｕ３の開閉を制御することで、レギュレータダイオードＤ１〜Ｄ３に交流発電機１２０の電力を消費することを停止させる。ここで、第一臨界電圧値ＶＴＨ１は、第二臨界電圧値ＶＴＨ２以上である。
【００１８】
本発明の実施形態において、コントローラ１６０は、さらに、ステータ部１２４に結合して、ステータ部１２４の電流値と電流の流れる方向を検出して、第一トランジスタＬ１〜Ｌ３のそれぞれと第二トランジスタＵ１〜Ｕ３のそれぞれのバイアス状態を判断してもよい。
【００１９】
本発明の実施形態において、コントローラ１６０は、ハードウェア、ファームウェア又はメモリに保存されてマイクロプロセッサ又はマイクロコントローラによってロード実行されるソフトウェハ又はマシン実行可能コードであってもよい。ハードウェアを用いて実現する場合、コントローラ１６０は、単一の集積回路チップによって達成してもよく、複数の回路チップによって完成してもよいが、本発明はこれに限定しない。上記複数の回路チップ又は単一の集積回路チップは、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）又はフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）を用いて実現してもよい。上記メモリは、例えば、ランダムアクセスメモリ、リードオンリーメモリ又はフラッシュメモリ等であってもよい。
【００２０】
以下、同期整流発電機１００がロードダンプイベントに遭遇した後の動作について詳細に説明する。しかしながら、説明しやすくするために、以下の各実施形態は、同期整流発電機１００がロードダンプイベントに遭遇した時、ステータ部１２４の電流は、ちょうどステータコイル１２４Ｖからステータコイル１２４Ｕへ流れ、且つ、第一トランジスタＬ１〜Ｌ３及び第二トランジスタＵ１〜Ｕ３はいずれもオフ状態であることを例として説明するが、本発明はこれに限定しない。
【００２１】
図２Ａを参照すると、図２Ａは、本発明の実施形態に基づき図示される図１の同期整流発電機１００にロードダンプ現象が発生した時の電力割当模式図である。ここで、同期整流発電機１００のコントローラ１６０は、同期整流発電機１００にロードダンプ現象が発生したことを検出していない。また、図面の矢印は、電流の流れる方向を表しており、また、簡潔にするために、図２Ａは、コントローラ１６０と第一トランジスタＬ１〜Ｌ３及び第二トランジスタＵ１〜Ｕ３の間の結合経路を図示することを省略している。詳細には、同期整流発電機１００にロードダンプ現象が発生した時、ステータコイル１２４Ｕの第二端（即ち、レギュレータダイオードＤ１の陰極端）の電圧が上昇し、且つ、同期整流発電機１００が出力する直流電力エネルギーの電圧レベルＶＤＣは、第二トランジスタＵ１の両端の寄生ダイオードＤＵ１が順バイアス状態であることに基づいて上昇する。レギュレータダイオードＤ１の陰極端の電圧が破壊電圧以上で、破壊が発生する時、直流電力エネルギーの電圧レベルＶＤＣは、特定の電圧値に制限される。寄生ダイオードＤＵ１の順バイアスを無視する状況下では、直流電力エネルギーの電圧レベルＶＤＣは、レギュレータダイオードＤ１の破壊電圧に制限される。この時、交流発電機１２０の電力は、破壊状態のレギュレータダイオードＤ１、順バイアス状態のレギュレータダイオードＤ２、ステータ部１２４（即ち、ステータコイル１２４Ｖ、１２４Ｕ）、負荷９００によって消費される。さらに、ステータコイル１２４Ｕが出力する一部の電流は、第二トランジスタＵ１の両端の寄生ダイオード（順バイアス状態）によって出力（寄生）キャパシタンスＣＯ及び負荷９００に流れて、交流発電機１２０の一部の電力を消費する。ステータコイル１２４Ｕが出力する別の部分の電流は、破壊状態のレギュレータダイオードＤ１、順バイアス状態のレギュレータダイオードＤ２によってステータコイル１２４Ｖに流れて、交流発電機１２０の別の部分の電力を消費する。
【００２２】
また、レギュレータダイオードＤ１の陰極端の電圧が寄生ダイオードＤＵ１の順バイアスと直流電力エネルギーの電圧レベルＶＤＣの和より小さい場合、図２Ｂに示すように、寄生ダイオードＤＵ１はオンにすることができず、ステータコイル１２４Ｕが出力する電流は、寄生ダイオードＤＵ１（カットオフ状態）によって出力（寄生）キャパシタンスＣＯ及び負荷９００に流れない。この時、負荷９００が必要とする電力は、例えば、出力キャパシタンスＣＯによって提供され、ステータコイル１２４Ｕが出力する電流は、破壊状態のレギュレータダイオードＤ１、順バイアス状態のレギュレータダイオードＤ２によってステータコイル１２４Ｖに流れて、交流発電機１２０の電力を消費することができる。
【００２３】
図３Ａを参照すると、図３Ａは、本発明の実施形態に基づき図示される図１のコントローラ１６０が降温モードで動作する同期整流発電機１００の電力割当模式図である。ここで、図面の矢印は、電流の流れる方向を表しており、また、簡潔にするために、図３Ａは、コントローラ１６０と第一トランジスタＬ１〜Ｌ３及び第二トランジスタＵ１〜Ｕ３の間の結合経路を図示することを省略している。詳細には、コントローラ１６０は、直流電力エネルギーの電圧レベルＶＤＣが第一臨界電圧値ＶＴＨ１以上であると検出した時、コントローラ１６０は、同期整流発電機１００にロードダンプ現象が発生したと判断できる。しかしながら、コントローラ１６０は、同期整流発電機１００にロードダンプ現象が発生したと判断する前、レギュレータダイオードＤ１は、おそらくすでに破壊しており、交流発電機１２０の電力の消費が、特定の時間の長さに達し（コントローラ１６０の処理遅延に起因する）、レギュレータダイオードＤ１の温度は高くなり、例えば、上記図２Ａまたは図２Ｂの状況に示すように、したがって、レギュレータダイオードＤ１を降温させて、レギュレータダイオードＤ１の温度が高すぎて損傷することを回避することが必須である。これに基づき、コントローラ１６０は、直流電力エネルギーの電圧レベルＶＤＣが第一臨界電圧値ＶＴＨ１以上であると検出し、且つ、コントローラ１６０は、レギュレータダイオードが熱すぎると見積もる、又は検出した時、コントローラ１６０は、降温モードに入り、第一トランジスタＬ１〜Ｌ３をオンにして、第二トランジスタＵ１〜Ｕ３をオフにして（又は、逆バイアス状態の第一トランジスタＬ１及び順バイアス状態の第一トランジスタＬ２をオンにして、第一トランジスタＬ３及び第二トランジスタＵ１〜Ｕ３をオフにして）、レギュレータダイオードＤ１に電流が流れず、降温させる。この時、ステータ部１２４と負荷９００によって交流発電機１２０の電力を消費する。詳細には、ステータコイル１２４Ｕが出力する一部の電流は、第二トランジスタＵ１の寄生ダイオードＤＵ１（順バイアス状態）によって出力（寄生）キャパシタンスＣＯ及び負荷９００に流れて、交流発電機１２０の一部の電力を消費する。ステータコイル１２４Ｕが出力する別の部分の電流は、オン状態の第一トランジスタＬ１、オン状態の第一トランジスタＬ２によってステータコイル１２４Ｖに流れて、交流発電機１２０の別の部分の電力を消費する。レギュレータダイオードＤ１には電流が流れていないので電力が生じず、レギュレータダイオードＤ１を降温させることができる。
【００２４】
同様に、図３Ｂに示すように、レギュレータダイオードＤ１の陰極端の電圧が寄生ダイオードＤＵ１の順バイアスと直流電力エネルギーの電圧レベルＶＤＣの和より小さい場合、寄生ダイオードＤＵ１はオンにすることができず、ステータコイル１２４Ｕが出力する電流は、第二トランジスタＵ１の両端の寄生ダイオード（順バイアス状態）によって出力（寄生）キャパシタンスＣＯ及び負荷９００に流れない。この時、負荷９００が必要とする電力は、例えば、出力（寄生）キャパシタンスＣＯによって提供され、ステータコイル１２４Ｕが出力する電流は、オン状態の第一トランジスタＬ１、オン状態の第一トランジスタＬ２によってステータコイル１２４Ｖに流れて、ステータ部１２４に交流発電機１２０の電力を消費させることができる。
【００２５】
図４Ａを参照すると、図４Ａは、本発明の実施形態に基づき図示される図１のコントローラ１６０が第一電力割当モードで動作する同期整流発電機１００の電力割当模式図である。ここで、図面の矢印は、電流の流れる方向を表しており、また、簡潔にするために、図４Ａは、コントローラ１６０と第一トランジスタＬ１〜Ｌ３及び第二トランジスタＵ１〜Ｕ３の間の結合経路を図示することを省略している。コントローラ１６０は、降温モードに入り、且つ、レギュレータダイオードＤ１の降温が第一時間の長さに達した後、又は、コントローラ１６０は、降温モードにおいて、レギュレータダイオードＤ１が熱すぎないと見積もる、又は検出した時、直流電力エネルギーの電圧レベルＶＤＣは、第一臨界電圧値ＶＴＨ１以上であることが第二時間の長さに達し（即ち、直流電力エネルギーの電圧レベルＶＤＣがまだ第一臨界電圧値ＶＴＨ１以上である）、且つ、ステータ部１２４の電流値が参考電流値ＩＲＥＦ以上である場合、コントローラ１６０は、第一電力割当モードに入り、例えば図４に示される。この時、コントローラ１６０は、バイアス状態が逆バイアス状態である第二トランジスタＵ２をオフにし、その他の第二トランジスタＵ１及び第二トランジスタＵ３をオンにし、第一トランジスタＬ１〜Ｌ３をオフにして、レギュレータダイオードＤ１〜Ｄ３のうちの少なくとも一部のレギュレータダイオード、ステータ部１２４、負荷９００に交流発電機１２０の電力を消費させることができる。
【００２６】
詳細には、図４Ａに示す第一電力割当モードにおいて、交流発電機１２０の電力は、破壊状態のレギュレータダイオードＤ１、破壊状態のレギュレータダイオードＤ３、順バイアス状態のレギュレータダイオードＤ２、ステータ部１２４（即ち、ステータコイル１２４Ｖ、１２４Ｕ）、負荷９００によって消費される。さらに、レギュレータダイオードＤ１の陰極端の電圧が直流電力エネルギーの電圧レベルＶＤＣより大きい場合、ステータコイル１２４Ｕが出力する一部の電流は、オン状態の第二トランジスタＵ１によって出力（寄生）キャパシタンスＣＯ、負荷９００、オン状態の第二トランジスタＵ３と破壊状態のレギュレータダイオードＤ３に流れてから、順バイアス状態のレギュレータダイオードＤ２によってステータコイル１２４Ｖに流れて、交流発電機１２０の一部の電力を消費する。ステータコイル１２４Ｕが出力する別の部分の電流は、破壊状態のレギュレータダイオードＤ１、順バイアス状態のレギュレータダイオードＤ２によってステータコイル１２４Ｖに流れて、交流発電機１２０の別の部分の電力を消費する。
【００２７】
本発明の実施形態において、図４Ａの順バイアス状態の第一トランジスタＬ２をオンにして、オンにした第一トランジスタＬ２によって順バイアスのレギュレータダイオードＤ２を置き換えて電力消費動作を行ってもよい。本発明の別の実施形態において、図４Ａの順バイアス状態の第二トランジスタＵ１をオフにして、第二トランジスタＵ１の寄生ダイオードＤＵ１によって第二トランジスタＵ１を置き換えて電力消費動作を行ってもよい。
【００２８】
本発明の実施形態において、コントローラ１６０は、第一電力割当モードで動作する時、直流電力エネルギーの電圧レベルＶＤＣがレギュレータダイオードＤ１の陰極端の電圧より大きい場合、図４Ｂに示すように、出力（寄生）キャパシタンスＣＯは、負荷９００が必要とする電力を提供できるだけでなく、出力（寄生）キャパシタンスＣＯは、オン状態の第二トランジスタＵ３と破壊状態のレギュレータダイオードＤ３によって放電することもできる。
【００２９】
図５を参照すると、本発明の実施形態に基づき図示される図１のコントローラ１６０が第二電力割当モードで動作する同期整流発電機１００の電力割当模式図である。ここで、図面の矢印は、電流の流れる方向を表しており、また、簡潔にするために、図５は、コントローラ１６０と第一トランジスタＬ１〜Ｌ３及び第二トランジスタＵ１〜Ｕ３の間の結合経路を図示することを省略している。コントローラ１６０は、降温モードに入り、且つ、レギュレータダイオードＤ１の降温が第一時間の長さに達した後、又は、コントローラ１６０は、降温モードにおいて、レギュレータダイオードＤ１が熱すぎないと見積もる、又は検出した時、直流電力エネルギーの電圧レベルＶＤＣは、第一臨界電圧値ＶＴＨ１以上であることが第二時間の長さに達し（即ち、直流電力エネルギーの電圧レベルＶＤＣがまだ第一臨界電圧値ＶＴＨ１以上である）、且つ、ステータ部１２４の電流値が参考電流値ＩＲＥＦ未満である場合、コントローラ１６０は、第二電力割当モードに入り、例えば図５に示される。この時、コントローラ１６０は、第二トランジスタＵ１〜Ｕ３をオンにし、第一トランジスタＬ１〜Ｌ３をオフにして、レギュレータダイオードＤ１〜Ｄ３のうちの少なくとも一部のレギュレータダイオード、ステータ部１２４、負荷９００に交流発電機１２０の電力を消費させることができる。
【００３０】
詳細には、図５に示す第二電力割当モードにおいて、交流発電機１２０の電力は、破壊状態のレギュレータダイオードＤ１〜Ｄ３、ステータ部１２４（即ち、ステータコイル１２４Ｖ、１２４Ｕ）、負荷９００によって消費される。さらに、ステータコイル１２４Ｕが出力する一部の電流は、オン状態の第二トランジスタＵ１、Ｕ２によってステータコイル１２４Ｖに流れて、交流発電機１２０の一部の電力を消費する。ステータコイル１２４Ｕが出力する別の部分の電流は、破壊状態のレギュレータダイオードＤ１によって接地電圧端ＧＮＤに流れて、交流発電機１２０の別の部分の電力を消費する。また、出力（寄生）キャパシタンスＣＯは、負荷９００が必要とする電力を提供できるだけでなく、出力（寄生）キャパシタンスＣＯは、オン状態の第二トランジスタＵ２と破壊状態のレギュレータダイオードＤ２及びオン状態の第二トランジスタＵ３と破壊状態のレギュレータダイオードＤ３によって放電することもできる。
【００３１】
図６Ａを参照すると、図６Ａは、本発明の実施形態に基づき図示される図１のコントローラ１６０が第三電力割当モードで動作する同期整流発電機１００の電力割当模式図である。ここで、図面の矢印は、電流の流れる方向を表しており、また、簡潔にするために、図６Ａは、コントローラ１６０と第一トランジスタＬ１〜Ｌ３及び第二トランジスタＵ１〜Ｕ３の間の結合経路を図示することを省略している。コントローラ１６０は、降温モードに入り、且つ、レギュレータダイオードＤ１の降温が第一時間の長さに達した後、又は、コントローラ１６０は、降温モードにおいて、レギュレータダイオードＤ１が熱すぎないと見積もる、又は検出した時、直流電力エネルギーの電圧レベルＶＤＣが第二臨界電圧値ＶＴＨ２未満であり、且つ、ステータ部１２４の電流値が参考電流値ＩＲＥＦ以上である場合、コントローラ１６０は、第三電力割当モードに入り、例えば図６Ａに示される。この時、コントローラ１６０は、逆バイアス状態の第二トランジスタＵ２をオフにして、第二トランジスタＵ１、Ｕ３をオンにして、第一トランジスタＬ１〜Ｌ３をオフにして、レギュレータダイオードＤ１〜Ｄ３のうちの少なくとも一部のレギュレータダイオード、ステータ部１２４、負荷９００に交流発電機１２０の電力を消費させることができる。
【００３２】
詳細には、図６Ａに示す第三電力割当モードにおいて、交流発電機１２０の電力は、順バイアス状態のレギュレータダイオードＤ２、ステータ部１２４（即ち、ステータコイル１２４Ｖ、１２４Ｕ）、負荷９００によって消費される。さらに、ステータコイル１２４Ｕが出力する電流は、オン状態の第二トランジスタＵ１によって出力（寄生）キャパシタンスＣＯ及び負荷９００に流れてから、順バイアス状態のレギュレータダイオードＤ２によってステータコイル１２４Ｖに流れて、交流発電機１２０の電力を消費する。本発明の実施形態において、図６Ａの順バイアス状態の第一トランジスタＬ２をオンにして、オンにした第一トランジスタＬ２によって順バイアスのレギュレータダイオードＤ２を置き換えて電力消費動作を行ってもよい、即ち、レギュレータダイオードＤ２に交流発電機１２０の電力を消費することを停止させる。
【００３３】
本発明の実施形態において、コントローラ１６０は、第三電力割当モードで動作する時、直流電力エネルギーの電圧レベルＶＤＣが突然第一臨界電圧値ＶＴＨ１以上である場合、レギュレータダイオードＤ１及びＤ３は破壊が発生し、例えば図６Ｂに示される。この時、ステータコイル１２４Ｕが出力する一部の電流は、オン状態の第二トランジスタＵ１によって出力（寄生）キャパシタンスＣＯ、負荷９００、オン状態の第二トランジスタＵ３と破壊状態のレギュレータダイオードＤ３に流れてから、順バイアス状態のレギュレータダイオードＤ２によってステータコイル１２４Ｖに流れて、交流発電機１２０の一部の電力を消費する。ステータコイル１２４Ｕが出力する別の部分の電流は、破壊状態のレギュレータダイオードＤ１、順バイアス状態のレギュレータダイオードＤ２によってステータコイル１２４Ｖに流れて、交流発電機１２０の別の部分の電力を消費する。
【００３４】
また、図６Ａ及び図６Ｂに示す出力（寄生）キャパシタンスＣＯは、充電状態であるが、本発明はこれに限定しない。本発明のその他の実施形態において、出力（寄生）キャパシタンスＣＯは、放電状態であり、負荷９００に給電してもよい。
【００３５】
図７Ａを参照すると、図７Ａは、本発明の実施形態に基づき図示される図１のコントローラ１６０が第四電力割当モードで動作する同期整流発電機１００の電力割当模式図である。ここで、図面の矢印は、電流の流れる方向を表しており、また、簡潔にするために、図７Ａは、コントローラ１６０と第一トランジスタＬ１〜Ｌ３及び第二トランジスタＵ１〜Ｕ３の間の結合経路を図示することを省略している。コントローラ１６０は、降温モードに入り、且つ、レギュレータダイオードＤ１の降温が第一時間の長さに達した後、又は、コントローラ１６０は、降温モードにおいて、レギュレータダイオードＤ１が熱すぎないと見積もる、又は検出した時、直流電力エネルギーの電圧レベルＶＤＣが第二臨界電圧値ＶＴＨ２未満であり、且つ、ステータ部１２４の電流値が参考電流値ＩＲＥＦ未満である場合、コントローラ１６０は、第四電力割当モードに入り、例えば図７Ａに示される。この時、コントローラ１６０は、第二トランジスタＵ１〜Ｕ３をオフにし、第一トランジスタＬ１〜Ｌ３をオフにして、レギュレータダイオードＤ１〜Ｄ３のうち少なくとも一部のレギュレータダイオード、ステータ部１２４、負荷９００に交流発電機１２０の電力を消費させることができる。
【００３６】
詳細には、図７Ａに示す第四電力割当モードにおいて、交流発電機１２０の電力は、順バイアス状態のレギュレータダイオードＤ２、ステータ部１２４（即ち、ステータコイル１２４Ｖ、１２４Ｕ）、負荷９００によって消費される。さらに、ステータコイル１２４Ｕが出力する電流は、第二トランジスタＵ１の寄生ダイオードＤＵ１（順バイアス状態である）によって出力（寄生）キャパシタンスＣＯ及び負荷９００に流れてから、順バイアス状態のレギュレータダイオードＤ２によってステータコイル１２４Ｖに流れて、交流発電機１２０の電力を消費する。本発明の実施形態において、図７Ａの順バイアス状態の第一トランジスタＬ２をオンにして、オンにした第一トランジスタＬ２によって順バイアスのレギュレータダイオードＤ２を置き換えて電力消費動作を行ってもよい、即ち、レギュレータダイオードＤ２に交流発電機１２０の電力の消費することを停止させる。
【００３７】
本発明の実施形態において、コントローラ１６０は、図７Ａの第四電力割当モードで動作する時、直流電力エネルギーの電圧レベルＶＤＣが突然第一臨界電圧値ＶＴＨ１以上である場合、レギュレータダイオードＤ１は破壊が発生し、例えば図７Ｂに示される。この時、ステータコイル１２４Ｕが出力する一部の電流は、第二トランジスタＵ１の寄生ダイオードＤＵ１（順バイアス状態である）によって出力（寄生）キャパシタンスＣＯ及び負荷９００に流れてから、順バイアス状態のレギュレータダイオードＤ２によってステータコイル１２４Ｖに流れて、交流発電機１２０の一部の電力を消費する。ステータコイル１２４Ｕが出力する別の部分の電流は、破壊状態のレギュレータダイオードＤ１、順バイアス状態のレギュレータダイオードＤ２によってステータコイル１２４Ｖに流れて、交流発電機１２０の別の部分の電力を消費する。
【００３８】
また、図７Ａ及び図７Ｂに示す出力（寄生）キャパシタンスＣＯは、充電状態であるが、本発明はこれに限定しない。本発明のその他の実施形態において、出力（寄生）キャパシタンスＣＯは、放電状態であり、負荷９００に給電してもよい。
【００３９】
図７Ｃを参照すると、図７Ｃは、本発明の他の実施形態に基づき図示される図１のコントローラ１６０が第四電力割当モードで動作する同期整流発電機１００の電力割当模式図である。ここで、図面の矢印は、電流の流れる方向を表しており、また、簡潔にするために、図７Ｃは、コントローラ１６０と第一トランジスタＬ１〜Ｌ３及び第二トランジスタＵ１〜Ｕ３の間の結合経路を図示することを省略している。コントローラ１６０は、降温モードに入り、且つ、レギュレータダイオードＤ１の降温が第一時間の長さに達した後、又は、コントローラ１６０は、降温モードにおいて、レギュレータダイオードＤ１が熱すぎないと見積もる、又は検出した時、直流電力エネルギーの電圧レベルＶＤＣが第二臨界電圧値ＶＴＨ２未満であり、且つ、ステータ部１２４の電流値が参考電流値ＩＲＥＦ未満である場合、コントローラ１６０は、第四電力割当モードに入り、例えば図７Ｃに示される。この時、コントローラ１６０は、第二トランジスタＵ１〜Ｕ３をオフにし、第一トランジスタＬ１〜Ｌ３をオンにして、ステータ部１２４及び第一トランジスタＬ１〜Ｌ３のうちの一部の第一トランジスタに交流発電機１２０の電力を消費させることができる。
【００４０】
詳細には、図７Ｃに示す第四電力割当モードにおいて、交流発電機１２０の電力は、オン状態の第一トランジスタＬ１及びＬ２、ステータ部１２４（即ち、ステータコイル１２４Ｖ、１２４Ｕ）によって消費され、出力（寄生）キャパシタンスＣＯは、放電状態であり、負荷９００に給電する。この時、レギュレータダイオードＤ１〜Ｄ３によって交流発電機１２０の電力を消費しない。
【００４１】
図７Ｄを参照すると、図７Ｄは、本発明の実施形態に基づき図示される図１のコントローラ１６０が第四電力割当モードで動作する同期整流発電機１００の電力割当模式図である。ここで、図面の矢印は、電流の流れる方向を表しており、また、簡潔にするために、図７Ｄは、コントローラ１６０と第一トランジスタＬ１〜Ｌ３及び第二トランジスタＵ１〜Ｕ３の間の結合経路を図示することを省略している。コントローラ１６０は、降温モードに入り、且つ、レギュレータダイオードＤ１の降温が第一時間の長さに達した後、又は、コントローラ１６０は、降温モードにおいて、レギュレータダイオードＤ１が熱すぎないと見積もる、又は検出した時、直流電力エネルギーの電圧レベルＶＤＣが第二臨界電圧値ＶＴＨ２未満であり、且つ、ステータ部１２４の電流値が参考電流値ＩＲＥＦ未満である場合、コントローラ１６０は、第四電力割当モードに入り、例えば図７Ｄに示される。この時、コントローラ１６０は、第二トランジスタＵ１〜Ｕ３をオンにし、第一トランジスタＬ１〜Ｌ３をオフにして、ステータ部１２４及び第二トランジスタＵ１〜Ｕ３のうちの一部の第二トランジスタに交流発電機１２０の電力を消費させることができる。
【００４２】
詳細には、図７Ｄに示す第四電力割当モードにおいて、交流発電機１２０の電力は、オン状態の第二トランジスタＵ１及びＵ２、ステータ部１２４（即ち、ステータコイル１２４Ｖ、１２４Ｕ）によって消費され、出力（寄生）キャパシタンスＣＯは、放電状態であり、負荷９００に給電する。この時、レギュレータダイオードＤ１〜Ｄ３によって交流発電機１２０の電力を消費しない。
【００４３】
以下に、上記降温モード、第一電力割当モード、第二電力割当モード、第三電力割当モード、第四電力割当モードの間の変換動作についてさらに説明する。
【００４４】
本発明の実施形態において、上記図４Ａ又は図４Ｂに示す第一電力割当モードにおいて、
直流電力エネルギーの電圧レベルＶＤＣが第一臨界電圧値ＶＴＨ１以上であり、且つ、ステータ部１２４の電流値が参考電流値ＩＲＥＦ未満である場合、コントローラ１６０は、第二電力割当モードに入り、第二トランジスタＵ１〜Ｕ３をオンにし、第一トランジスタＬ１〜Ｌ３をオフにして、交流発電機１２０の電力を破壊状態のレギュレータダイオードＤ１〜Ｄ３、ステータ部１２４（即ち、ステータコイル１２４Ｖ、１２４Ｕ）、負荷９００によって消費し、同期整流発電機１００内部の電流の方向は、例えば、図５に示すとおりであってもよい。第二電力割当モードの詳細な動作については、上記図５の関連説明を参照でき、ここでは繰り返さない。
【００４５】
本発明の実施形態において、上記図４Ａ又は図４Ｂに示す第一電力割当モードにおいて、
直流電力エネルギーの電圧レベルＶＤＣは、第一臨界電圧値ＶＴＨ１以上であることが第二時間の長さに達する場合、レギュレータダイオードＤ１及びＤ３はすでに破壊しており、交流発電機１２０の電力の消費は、第二時間の長さに達することを表すことから、レギュレータダイオードＤ１及びＤ３を降温させて、レギュレータダイオードＤ１及びＤ３の温度が高すぎて損傷することを回避することが必須である。この時、コントローラ１６０は、降温モードに入り、第一トランジスタＬ１〜Ｌ３をオンにし、第二トランジスタＵ１〜Ｕ３をオフにし（又は、逆バイアス状態の第一トランジスタＬ１及び順バイアス状態の第一トランジスタＬ２をオンにして、第一トランジスタＬ３及び第二トランジスタＵ１〜Ｕ３をオフにして）、レギュレータダイオードＤ１〜Ｄ３に電流が流れず、降温させ、この時、ステータ部１２４、負荷９００によって交流発電機１２０の電力を消費する。ここで、同期整流発電機１００の内部の電流の方向は、例えば、図３Ａ又は図３Ｂに示すとおりであってもよい。降温モードの詳細な動作については、上記図３Ａ及び図３Ｂの関連説明を参照でき、ここでは繰り返さない。
【００４６】
本発明の実施形態において、上記図４Ａ又は図４Ｂに示す第一電力割当モードにおいて、直流電力エネルギーの電圧レベルＶＤＣが第二臨界電圧値ＶＴＨ２未満であり、且つ、ステータ部１２４の電流値が参考電流値ＩＲＥＦ以上である場合、コントローラ１６０は、第三電力割当モードに入り、逆バイアス状態の第二トランジスタＵ２をオフにし、第二トランジスタＵ１、Ｕ３をオンにし、第一トランジスタＬ１〜Ｌ３をオフにして、レギュレータダイオードＤ１〜Ｄ３のうちの少なくとも一部のレギュレータダイオード、ステータ部１２４、負荷９００に交流発電機１２０の電力を消費させる。第三電力割当モードの詳細な動作については、上記図６Ａ及び図６Ｂの関連説明を参照でき、ここでは繰り返さない。
【００４７】
本発明の実施形態において、上記図４Ａ又は図４Ｂに示す第一電力割当モードにおいて、
直流電力エネルギーの電圧レベルＶＤＣが第二臨界電圧値ＶＴＨ２未満であり、且つ、ステータ部１２４の電流値が参考電流値ＩＲＥＦ未満である場合、コントローラ１６０は、第四電力割当モードに入る。第四電力割当モードの詳細な動作については、上記図７Ａ〜図７Ｄの関連説明を参照でき、ここでは繰り返さない。
【００４８】
本発明の実施形態において、上記図５に示す第二電力割当モードにおいて、直流電力エネルギーの電圧レベルＶＤＣが第一臨界電圧値ＶＴＨ１以上であり、且つ、ステータ部１２４の電流値が参考電流値ＩＲＥＦ以上である場合、コントローラ１６０は、第一電力割当モードに入り、バイアス状態が逆バイアス状態である第二トランジスタＵ２をオフにし、その他の第二トランジスタＵ１及びＵ３をオンにし、第一トランジスタＬ１〜Ｌ３をオフにして、交流発電機１２０の電力を、破壊状態のレギュレータダイオードＤ１、破壊状態のレギュレータダイオードＤ３、順バイアス状態のレギュレータダイオードＤ２、ステータ部１２４（即ち、ステータコイル１２４Ｖ、１２４Ｕ）、負荷９００によって消費させる。第一電力割当モードの詳細な動作については、上記図４Ａ及び図４Ｂの関連説明を参照でき、ここでは繰り返さない。
【００４９】
本発明の実施形態において、上記図５に示す第二電力割当モードにおいて、直流電力エネルギーの電圧レベルＶＤＣは、第一臨界電圧値ＶＴＨ１以上であることが第二時間の長さに達する場合、レギュレータダイオードＤ１〜Ｄ３はすでに破壊しており、交流発電機１２０の電力の消費は、第二時間の長さに達することを表すことから、レギュレータダイオードＤ１〜Ｄ３を降温させて、レギュレータダイオードＤ１〜Ｄ３の温度が高すぎて損傷することを回避することが必須である。この時、コントローラ１６０は、降温モードに入る。降温モードの詳細な動作については、上記図３Ａ及び図３Ｂの関連説明を参照でき、ここでは繰り返さない。
【００５０】
本発明の実施形態において、上記図５に示す第二電力割当モードにおいて、直流電力エネルギーの電圧レベルＶＤＣが第二臨界電圧値ＶＴＨ２未満であり、且つ、ステータ部１２４の電流値が参考電流値ＩＲＥＦ以上である場合、コントローラ１６０は、第三電力割当モードに入る。第三電力割当モードの詳細な動作については、上記図６Ａ及び図６Ｂの関連説明を参照でき、ここでは繰り返さない。
【００５１】
本発明の実施形態において、上記図５に示す第二電力割当モードにおいて、直流電力エネルギーの電圧レベルＶＤＣが第二臨界電圧値ＶＴＨ２未満であり、且つ、ステータ部１２４の電流値が参考電流値ＩＲＥＦ未満である場合、コントローラ１６０は、第四電力割当モードに入る。第四電力割当モードの詳細な動作については、上記図７Ａ〜図７Ｄの関連説明を参照でき、ここでは繰り返さない。
【００５２】
本発明の実施形態において、上記図６Ａ及び図６Ｂに示す第三電力割当モードにおいて、直流電力エネルギーの電圧レベルＶＤＣは、第一臨界電圧値ＶＴＨ１以上であることが第二時間の長さに達する場合、レギュレータダイオードＤ１〜Ｄ３の一部のレギュレータダイオードはすでに交流発電機１２０の電力を第二時間の長さに達することで、消費することを表すから、レギュレータダイオードＤ１〜Ｄ３を降温させて、レギュレータダイオードＤ１〜Ｄ３の温度が高すぎて損傷することを回避することが必須である。この時、コントローラ１６０は、降温モードに入る。降温モードの詳細な動作については、上記図３Ａ及び図３Ｂの関連説明を参照でき、ここでは繰り返さない。
【００５３】
本発明の実施形態において、上記図６Ａ及び図６Ｂに示す第三電力割当モードにおいて、直流電力エネルギーの電圧レベルＶＤＣが第二臨界電圧値ＶＴＨ２未満であり、且つ、ステータ部１２４の電流値が参考電流値ＩＲＥＦ未満である場合、コントローラ１６０は、第四電力割当モードに入る。第四電力割当モードの詳細な動作については、上記図７Ａ〜図７Ｄの関連説明を参照でき、ここでは繰り返さない。
【００５４】
本発明の実施形態において、上記図７Ａ〜図７Ｄのいずれか一つに示す第四電力割当モードにおいて、直流電力エネルギーの電圧レベルＶＤＣは、第一臨界電圧値ＶＴＨ１以上であることが第二時間の長さに達する場合、コントローラ１６０は、降温モードに入り、レギュレータダイオードＤ１〜Ｄ３を降温させて、レギュレータダイオードＤ１〜Ｄ３の温度が高すぎて損傷することを回避する。降温モードの詳細な動作については、上記図３Ａ及び図３Ｂの関連説明を参照でき、ここでは繰り返さない。
【００５５】
本発明の実施形態において、上記図７Ａ〜図７Ｄのいずれか一つに示す第四電力割当モードにおいて、直流電力エネルギーの電圧レベルＶＤＣが第二臨界電圧値ＶＴＨ２未満であり、且つ、ステータ部１２４の電流値が参考電流値ＩＲＥＦ以上である場合、コントローラ１６０は、第三電力割当モードに入る。第三電力割当モードの詳細な動作については、上記図６Ａ及び図６Ｂの関連説明を参照でき、ここでは繰り返さない。
【００５６】
本発明の実施形態において、上記図７Ａ〜図７Ｄのいずれか一つに示す第四電力割当モードにおいて、直流電力エネルギーの電圧レベルＶＤＣが第二臨界電圧値ＶＴＨ２未満であり、且つ、ステータ部１２４の電流値が参考電流値ＩＲＥＦ未満である場合、交流発電機１２０の電力はすでに消費されたことから、コントローラ１６０は、通常動作モードに入ることができる。通常動作モードにおいて、コントローラ１６０は、負荷９００の要求に基づき、第一トランジスタＬ１〜Ｌ３及び第二トランジスタＵ１〜Ｕ３の開閉を制御して、交流発電機１２０の交流電力エネルギーを直流電力エネルギーに整流できる。
【００５７】
以下に図１と図８を併せて参照すると、図８は、本発明の実施形態に基づき図示される同期整流発電機の電力割当方法のステップフロー模式図であり、図１の同期整流発電機１００に用いることができるが、これに限定しない。まず、ステップＳ８００において、コントローラ１６０によって同期整流回路１４０が整流した後の直流電圧レベルＶＤＣを検出できる。次いで、ステップＳ８１０において、コントローラ１６０によって直流電圧レベルＶＤＣが第一臨界電圧値ＶＴＨ１以上であるか否か判断して、判断結果を得ることができる。ステップＳ８１０の判断結果がＮｏである場合、ステップＳ８００に戻る。反対に、ステップＳ８１０の判断結果がＹｅｓである場合、ステップＳ８２０に示すように、コントローラ１６０によって第一トランジスタＬ１〜Ｌ３及び第二トランジスタＵ１〜Ｕ３の開閉を制御して、レギュレータダイオードＤ１〜Ｄ３のうちの少なくとも一つ、ステータ部１２４、同期整流発電機１００の負荷９００の少なくともそのうちの一つに、交流発電機１２０の電力を消費させる。
【００５８】
また、本発明の実施形態の同期整流発電機の電力割当方法の実施の詳細は、図１〜図７Ｄの実施形態の叙述に充分に教示、提示、実施説明されており、繰り返さない。
【００５９】
以上より、本発明の実施形態の同期整流発電機及びその電力割当方法は、同期整流発電機にロードダンプ現象が発生した時、レギュレータダイオード、ステータ部、負荷の少なくともそのうちの一つによって、交流発電機の電力を共通して流し切る、又は消費して、破壊したレギュレータダイオードだけで交流発電機の電力を消費して、レギュレータダイオードの温度が高すぎて損傷する問題を回避し、また、ステータ部だけで交流発電機の電力を消費して、ステータ部の温度が高すぎたり、電力消費時間が長すぎる問題を回避する。したがって、本発明の実施形態の同期整流発電機及びその電力割当方法は、交流発電機の電力を速やかに安全に流し切る、又は消費して、整流回路が出力する直流電圧を制限して、ロードダンプ現象が発生した時、同期整流発電機の部材又は負荷を保護できる。
【００６０】
本文は以上の実施形態のように示したが、これに限られるものではなく、当業者が本発明の精神の範囲から逸脱しない範囲において、変更又は修正することが可能であるが故に、本発明の保護範囲は均等の範囲にまで及ぶものとする。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は、ロードダンプ現象が発生した時、交流発電機（ロータ部とステータコイルを含む）の電力を速やかに安全に流し切る、又は消費して、整流回路が出力する直流電圧を制限して、同期整流発電機の部材又は負荷を保護できる同期整流発電機及びその電力割当方法を提供する。
【符号の説明】
【００６２】
１００：同期整流発電機
１２０：交流発電機
１２２：ロータ部
１２４：ステータ部
１２４Ｕ、１２４Ｖ、１２４Ｗ：ステータコイル
１４０：同期整流回路
１６０：コントローラ
９００：負荷
ＣＯ：出力（寄生）キャパシタンス又は蓄電池
Ｄ１〜Ｄ３：レギュレータダイオード
ＤＵ１：寄生ダイオード
ＧＮＤ：接地電圧端
ＩＲＥＦ：参考電流値
Ｌ１〜Ｌ３：第一トランジスタ
Ｕ１〜Ｕ３：第二トランジスタ
ＶＤＣ：電圧レベル
ＶＴＨ１：第一臨界電圧値
ＶＴＨ２：第二臨界電圧値
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図８】
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