(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
各位相が正のサイクル及び負のサイクルを有する３相交流電圧を発電装置（２０）から受ける電源端子と、
第１ゲート端子を有し、前記発電装置（２０）に接続され、前記３相交流電圧の正のサイクルを整流する複数の第１整流ユニット（１６）と、
第２ゲート端子を有する複数の第２整流ユニット（１８）であって、この第２整流ユニット（１８）が前記発電装置（２０）に接続され、前記３相交流電圧の負のサイクルを整流するとともに、負荷状態に応じて整流モードとシャントモードとの間で切換えを行う当該第２整流ユニット（１８）と、
ゲート制御信号により前記第２整流ユニットを制御するように構成された制御ユニット（８０）と
を具えるレギュレータレクチファイア装置（１０）であって、
前記制御ユニット（８０）は、バッテリ接続状態における第１の所定電圧（７２）及びバッテリレス状態における第３の所定電圧（７８）の何れか一方に対する前記レギュレータレクチファイア装置（１０）の出力電圧（７６）と、前記発電装置（２０）からの前記３相交流電圧の各位相の正のサイクル及び負のサイクルとに基づいて前記ゲート制御信号を出力し、このゲート制御信号は、前記第２整流ユニット（１８）の前記第２ゲート端子を制御することにより、この第２整流ユニット（１８）が整流モードとシャントモードとの間で切換えを行いうるようにし、このゲート制御信号は、前記レギュレータレクチファイア装置（１０）の前記出力電圧（７６）がバッテリ接続状態における前記第１の所定電圧（７２）及びバッテリレス状態における前記第３の所定電圧（７８）の何れか一方よりも大きい場合に前記第２整流ユニット（１８）をシャントモードに切換え、これにより前記３相交流電圧の対応する位相の前記正のサイクルが存在する限り前記第２整流ユニット（１８）のシャント状態を継続させるようにしたレギュレータレクチファイア装置（１０）。
【請求項２】
請求項１に記載のレギュレータレクチファイア装置（１０）において、前記制御ユニット（８０）は、第２の所定電圧（７４）に対する前記３相交流電圧の各位相から前記正のサイクル及び前記負のサイクルを検出するように構成されている位相検出ユニット（９０）を有し、この位相検出ユニット（９０）が正のパルス及び負のパルスを有する第３信号（９２）を出力するようにしたレギュレータレクチファイア装置（１０）。
【請求項３】
請求項２に記載のレギュレータレクチファイア装置（１０）において、前記制御ユニット（８０）は、バッテリ接続状態で前記第１の所定電圧（７２）に対する前記レギュレータレクチファイア装置（１０）の前記出力電圧（７６）を検出するように構成された第１電圧検出ユニット（９６）を有しているようにしたレギュレータレクチファイア装置（１０）。
【請求項４】
請求項３に記載のレギュレータレクチファイア装置（１０）において、前記制御ユニット（８０）は、前記位相検出ユニット（９０）の前記第３信号（９２）と、バッテリ接続状態での第１の所定電圧（７２）に対する前記第１電圧検出ユニット（９６）の出力とに基づいて第１信号（１００）を生じるように構成されたシャントモード制御ユニット（９８）を有しているようにしたレギュレータレクチファイア装置（１０）。
【請求項５】
請求項３に記載のレギュレータレクチファイア装置（１０）において、前記制御ユニット（８０）は、前記位相検出ユニット（９０）の前記第３信号（９２）と、バッテリレス状態での前記第３の所定電圧（７８）に対する前記レギュレータレクチファイア装置（１０）の前記出力電圧（７６）を検出するように構成された第２電圧検出ユニット（１１０）の出力とに基づいて第１信号（１００）を生じるように構成されたシャントモード制御ユニット（９８）を有しているようにしたレギュレータレクチファイア装置（１０）。
【請求項６】
請求項４又は５に記載のレギュレータレクチファイア装置（１０）において、前記制御ユニット（８０）は、前記位相検出ユニット（９０）から前記第３信号（９２）を受けて第２信号（１０４）を生じるように構成された整流モード制御ユニット（１０２）を有するようにしたレギュレータレクチファイア装置（１０）。
【請求項７】
請求項６に記載のレギュレータレクチファイア装置（１０）において、前記制御ユニット（８０）は、前記整流モード制御ユニット（１０２）からの前記第２信号（１０４）と前記シャントモード制御ユニット（９８）からの前記第１信号（１００）とに基づいて前記ゲート制御信号を出力するように構成されたゲート駆動ユニット（１０６）を有するようにしたレギュレータレクチファイア装置（１０）。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか一項に記載のレギュレータレクチファイア装置（１０）において、前記第２整流ユニット（１８）は前記ゲート制御信号によりシャントモードであり続け、これにより前記３相交流電圧の対応する位相の正のサイクルが存在する限りこの第２整流ユニット（１８）が前記第１の所定電圧（７２）に対する前記レギュレータレクチファイア装置（１０）の前記出力電圧（７６）に依存しなくなるようにしたレギュレータレクチファイア装置（１０）。
【請求項９】
請求項６に記載のレギュレータレクチファイア装置（１０）において、前記位相検出ユニット（９０）により前記３相交流電圧の対応する位相の前記負のサイクルが前記第２の所定電圧（７４）よりも低いことを検出した場合に、前記ゲート制御信号により前記第２整流ユニット（１８）を整流モードに切換えうるようにしたレギュレータレクチファイア装置（１０）。
【請求項１０】
請求項１〜９の何れか一項に記載のレギュレータレクチファイア装置（１０）において、前記第２整流ユニット（１８）は、前記３相交流電圧の各位相における第２の所定電圧（７４）を交差する際にピーク電圧を最小にするように構成されたピーク電圧制限ユニット（１０８）に接続されているレギュレータレクチファイア装置（１０）。
【請求項１１】
請求項５に記載のレギュレータレクチファイア装置（１０）において、バッテリレス状態中は、このバッテリレス状態を検出する前記第２電圧検出ユニット（１１０）と、第３の所定電圧（７８）に対し調整された前記出力電圧（７６）を保持するキャパシタ（１１４）とに前記レギュレータレクチファイア装置（１０）の出力端子が接続されているようにしたレギュレータレクチファイア装置（１０）。
【請求項１２】
請求項１に記載のレギュレータレクチファイア装置（１０）において、前記第１整流ユニット（１６）及び前記第２整流ユニット（１８）が、適切な熱放散のための金属クラッドアルミニウＰＣＢ（１２０）上に組立てられているレギュレータレクチファイア装置（１０）。
【請求項１３】
請求項１に記載のレギュレータレクチファイア装置（１０）において、このレギュレータレクチファイア装置（１０）が、制御カード（１２２）及びＳＭＤコネクタ（１２４）を有する金属クラッドアルミニウＰＣＢ（１２０）上に組立てられているレギュレータレクチファイア装置（１０）。
【請求項１４】
請求項１〜１３の何れか一項に記載のレギュレータレクチファイア装置（１０）において、前記ゲート制御信号が整流モード中に前記第２整流ユニット（１８）を切換えて、第２整流ユニット（１８）を通る通路の抵抗を最小にしてこの第２整流ユニット（１８）の電圧降下を伴う内部ダイオードをバイパスし、これにより能動的な整流モードが得られるようにしたレギュレータレクチファイア装置（１０）。
【請求項１５】
請求項６又は７に記載のレギュレータレクチファイア装置（１０）において、前記３相交流電圧の各位相に対し前記位相検出ユニット（９０）の出力端で前記第３信号（９２）が正のパルスから負のパルスへ切換る際と、前記整流モード制御ユニット（１０２）の出力端で前記第２信号（１０４）が低レベルから高レベルに切換る際との間に僅かな遅延が存在することにより前記第２整流ユニット（１８）のシャントモード及び整流モードを互いに分離するようにしたレギュレータレクチファイア装置（１０）。
【請求項１６】
レギュレータレクチファイア装置（１０）の出力電圧（７６）を調整する調整方法において、この調整方法が、
各位相が正のサイクル及び負のサイクルを有する３相交流電圧を発電装置（２０）から受けるステップと、
第１ゲート端子を有する複数の第１整流ユニット（１６）により前記３相交流電圧の正のサイクルを整流するステップと、
第２ゲート端子を有する複数の第２整流ユニット（１８）であって、この第２整流ユニット（１８）が前記発電装置（２０）に接続され、負荷状態に応じて整流モードとシャントモードとの間で切換えを行う当該第２整流ユニットにより、前記３相交流電圧の負のサイクルを整流するステップと、
制御ユニット（８０）により前記第２整流ユニット（１８）を制御するステップと
を具える調整方法であって、
前記制御ユニット（８０）は、バッテリ接続状態における第１の所定電圧（７２）及びバッテリレス状態における第３の所定電圧（７８）の何れか一方に対する前記レギュレータレクチファイア装置（１０）の出力電圧（７６）と、前記発電装置（２０）からの前記３相交流電圧の各位相の正のサイクル及び負のサイクルとに基づいてゲート制御信号を出力し、このゲート制御信号は、前記第２整流ユニット（１８）の前記第２ゲート端子を制御することにより、この第２整流ユニット（１８）が整流モードとシャントモードとの間で切換えを行いうるようにするとともに、前記レギュレータレクチファイア装置（１０）の前記出力電圧（７６）がバッテリ接続状態における前記第１の所定電圧（７２）及びバッテリレス状態における前記第３の所定電圧（７８）の何れか一方よりも大きい場合に前記第２整流ユニット（１８）をシャントモードに切換え、これにより前記３相交流電圧の対応する位相の前記正のサイクルが存在する限り前記第２整流ユニット（１８）のシャント状態を継続させるようにする調整方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の調整方法において、この調整方法が、
正のパルス及び負のパルスを有する第３信号（９２）を出力する位相検出ユニット（９０）により第２の所定電圧（７４）に対する前記３相交流電圧の各位相から前記正のサイクル及び前記負のサイクルを検出するステップを有する前記制御ユニット（８０）により前記第２整流ユニット（１８）を制御するステップ
を具えている調整方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の調整方法において、この調整方法が、
バッテリ接続状態で第１電圧検出ユニット（９６）により前記第１の所定電圧（７２）に対する前記レギュレータレクチファイア装置（１０）の前記出力電圧（７６）を検出するステップを有する前記制御ユニット（８０）により前記第２整流ユニット（１８）を制御するステップ
を具えている調整方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載の調整方法において、この調整方法が、
前記位相検出ユニット（９０）の前記第３信号（９２）と、バッテリ接続状態でシャントモード制御ユニット（９８）により第１の所定電圧（７２）に対する前記第１電圧検出ユニット（９６）の出力とに基づいて第１信号（１００）を生じるステップを有する前記制御ユニット（８０）により前記第２整流ユニット（１８）を制御するステップ
を具えている調整方法。
【請求項２０】
請求項１８に記載の調整方法において、この調整方法が、
前記位相検出ユニット（９０）の前記第３信号（９２）と、バッテリレス状態でシャントモード制御ユニット（９８）により第３の所定電圧（７８）に対する第２電圧検出ユニット（１１０）の出力とに基づいて第１信号（１００）を生じるステップを有する前記制御ユニット（８０）により前記第２整流ユニット（１８）を制御するステップ
を具えている調整方法。
【請求項２１】
請求項１９又は２０に記載の調整方法において、この調整方法が、
整流モード制御ユニット（１０２）により前記位相検出ユニット（９０）からの前記第３信号（９２）に基づいて第２信号（１０４）を生じるステップを有する前記制御ユニット（８０）により前記第２整流ユニット（１８）を制御するステップ
を具えている調整方法。
【請求項２２】
請求項２１に記載の調整方法において、この調整方法が、
ゲート駆動ユニット（１０６）により前記整流モード制御ユニット（１０２）からの前記第２信号（１０４）と前記シャントモード制御ユニット（９８）からの前記第１信号（１００）とに基づいて前記ゲート制御信号を出力するステップを有する前記制御ユニット（８０）により前記第２整流ユニット（１８）を制御するステップ
を具えている調整方法。
【請求項２３】
請求項１６〜２２の何れか一項に記載の調整方法において、この調整方法が、
前記３相交流電圧の対応する位相の正のサイクルが存在する限り前記第１の所定電圧（７２）に対する前記レギュレータレクチファイア装置（１０）の前記出力電圧（７６）に依存しないシャントモードに前記第２整流ユニット（１８）を継続させるステップを有する前記制御ユニット（８０）により前記第２整流ユニット（１８）を制御するステップを具えている調整方法。
【請求項２４】
請求項２１に記載の調整方法において、この調整方法が、
前記位相検出ユニット（９０）により前記３相交流電圧の対応する位相の前記負のサイクルが前記第２の所定電圧（７４）よりも低いことを検出した場合に、前記ゲート制御信号により前記第２整流ユニット（１８）を整流モードに切換えるステップを有する前記制御ユニット（８０）により前記第２整流ユニット（１８）を制御するステップ
を具えている調整方法。
【請求項２５】
請求項１７〜２２の何れか一項に記載の調整方法において、この調整方法が、
前記第２整流ユニット（１８）に接続されたピーク電圧制限ユニット（１０８）により前記３相交流電圧の各位相における前記第２の所定電圧（７４）を交差する際にピーク電圧を最小にするステップを有する前記制御ユニット（８０）により前記第２整流ユニット（１８）を制御するステップ
を具えている調整方法。
【請求項２６】
請求項１６〜２５の何れか一項に記載の調整方法において、この調整方法が、
バッテリレス状態中は、このバッテリレス状態を検出する第２電圧検出ユニット（１１０）と、第３の所定電圧（７８）に対し調整された前記出力電圧（７６）を保持するキャパシタ（１１４）とに前記レギュレータレクチファイア装置（１０）の出力端子を接続することにより前記出力電圧（７６）を調整するステップを有する前記制御ユニット（８０）により前記第２整流ユニット（１８）を制御するステップ
を具えている調整方法。
【請求項２７】
請求項１６〜２６の何れか一項に記載の調整方法において、この調整方法が、
前記第１整流ユニット（１６）及び前記第２整流ユニット（１８）を、適切な熱放散のための金属クラッドアルミニウＰＣＢ（１２０）上に組立てるステップ
を具えている調整方法。
【請求項２８】
請求項１６〜２７の何れか一項に記載の調整方法において、この調整方法が、
前記レギュレータレクチファイア装置（１０）を、制御カード（１２２）及びＳＭＤコネクタ（１２４）を有する金属クラッドアルミニウＰＣＢ（１２０）上に組立てるステップ
を具えている調整方法。
【請求項２９】
請求項２１又は２２に記載の調整方法において、この調整方法が、
前記３相交流電圧の各位相に対し前記位相検出ユニット（９０）の出力端で前記第３信号（９２）が正のパルスから負のパルスへ切換る際と、前記整流モード制御ユニット（１０２）の出力端で前記第２信号（１０４）が低レベルから高レベルに切換る際との間に僅かな遅延が存在することにより前記第２整流ユニット（１８）のシャントモード及び整流モードを互いに分離させることにより前記３相交流電圧の各位相を整流するステップ
を具えている調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レギュレータレクチファイア装置及びその出力電圧を調整する方法に関するものである。本発明は特に、バッテリ充電に対し且つＥＣＵ、照明灯負荷、種々のセンサ、ソレノイド、燃料噴射装置、等のような種々の電気又は電子装置の附勢（電力供給）に対し有効に用いられる、ＭＯＳＦＥＴに基づく自動車調整及び整流装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
交流電圧から直流電圧への電圧の整流は、長年にわたり極めて一般的なこととなっている。ダイオードは、半波モード又は全波モードの何れかでＡＣ（交流）電圧を整流するのに用いられる最も一般的な部品である。自動車のバッテリを充電するか又はある種のバッテリ動作負荷を附勢するためには、直流電圧を特定の制限値に調整する必要があり、このことはレギュレーションとして知られている。レギュレーションのためには、シリーズ型又はシャント型の何れかの構成のサイリスタを用いた整流制御が必要となる。高電力分野ではシャント型のレギュレータがより一般的となっている。しかし、ＳＣＲに基づくシャント型のレギュレータは、サイリスタにおける電圧降下が大きいために効率的でない。
【０００３】
自動車のレギュレータレクチファイア又はバッテリチャージャ（充電器）における新たな傾向はＭＯＳＦＥＴに基づいている。これらのＭＯＳＦＥＴに基づくレギュレータレクチファイア又はバッテリチャージャはＳＣＲ型よりも一層効率的である。しかし、ＲＲ、すなわちレギュレータレクチファイアを効率的に制御することは電圧の安定性及び熱効率の点で大きな懸案事項となる。
【０００４】
従来技術の文献である米国特許出願公開US2011/0241611にも同様に、バッテリチャージャと、バッテリ又は負荷の電力消費量が如何に変化しても効率を制御する方法とが開示されている。この文献には、整流モードとシャントモードとの間での過渡状態が生じることによる不安定な位相電圧を基本的に回避（バイパス）するようにＭＯＳＦＥＴを制御するタイマに基づく方法が開示されている。この技術は主として、整流モードとシャントモードとの間の短時間の間にバッテリチャージャの効率を高めるために採用されていた。しかし、タイマを用いてＭＯＳＦＥＴを制御する方法は、個々の位相の制御がタイマ位相中に失われる為に完全な制御技術を得るには有効ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開US2011/0241611
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、上述した欠点を解決するか又は他の種々の利益及び利点を得るか、或いはこれらの双方を達成する改善したレギュレータレクチファイアを提供するのが有利である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一例は、各位相が正のサイクル及び負のサイクルを有する３相交流電圧を発電装置から受ける電源端子を具えるレギュレータレクチファイア装置を開示する。第１ゲート端子を有する複数の第１整流ユニットを前記発電装置に接続し、前記３相交流電圧の正のサイクルを整流するようにする。第２ゲート端子を有する複数の第２整流ユニットを前記発電装置に接続し、前記３相交流電圧の負のサイクルを整流するとともに、３相交流電圧の負のサイクルをシャントするようにし、前記第２整流ユニットが負荷状態に応じて整流モードとシャントモードとの間で切換えを行うようにする。ゲート制御信号により前記第２整流ユニットを制御するように制御ユニットを構成し、この制御ユニットにより、バッテリ接続状態での第１の所定電圧及びバッテリレス状態での第３の所定電圧の何れか一方に対する前記レギュレータレクチファイア装置の出力電圧と、前記発電装置からの前記３相交流電圧の各位相の正のサイクル及び負のサイクルとに基づいて、前記ゲート制御信号を出力するようにし、前記ゲート制御信号は、前記第２整流ユニットの第２ゲート端子を制御することにより、前記第２整流ユニットが整流モードとシャントモードとの間で切換えを行いうるようにし、前記ゲート制御信号は、前記レギュレータレクチファイア装置の出力電圧がバッテリ接続状態での前記第１の所定電圧及びバッテリレス状態での第３の所定電圧の何れか一方よりも大きい場合に前記第２整流ユニットをシャントモードに切換え、これにより前記３相交流電圧の対応する位相の前記正のサイクルが存在する限り前記第２整流ユニットのシャント状態を継続させるようにする。
【０００８】
制御ユニットは、第２の所定電圧に対する前記３相交流電圧の各位相から前記正のサイクル及び前記負のサイクルを検出するように構成されている位相検出ユニットを有し、この位相検出ユニットが正のパルス及び負のパルスを有する第３信号を出力するようにする。
【０００９】
制御ユニットは、バッテリ接続状態で前記第１の所定電圧に対する前記レギュレータレクチファイア装置の前記出力電圧を検出するように構成された第１電圧検出ユニットをも有するようにする。制御ユニットは、バッテリレス状態での前記第３の所定電圧に対する前記レギュレータレクチファイア装置の前記出力電圧を検出するように構成された第２電圧検出ユニットをも有する。
【００１０】
前記制御ユニットは、前記位相検出ユニットの出力、すなわち第３信号と、バッテリ接続状態での第１の所定電圧に対する前記第１電圧検出ユニットの出力とに基づいて第１信号を生じるように構成されたシャントモード制御ユニットを有しているようにする。又、シャントモード制御ユニットは前記位相検出ユニットの第３信号に基づいて第１信号を生じるように構成されており、第２電圧検出ユニットはバッテリレス状態での前記第３の所定電圧に対する前記レギュレータレクチファイア装置の前記出力電圧を検出するように構成されている。又、制御ユニットは、前記位相検出ユニットからの出力、すなわち第３信号を受けて第２信号を生じるように構成された整流モード制御ユニットをも有するようにする。
【００１１】
前記制御ユニットは、前記整流モード制御ユニットからの前記第２信号と前記シャントモード制御ユニットからの前記第１信号とに基づいて前記ゲート制御信号を出力するように構成されたゲート駆動ユニットを有するようにする。第２整流ユニットは前記ゲート制御信号によりシャントモードであり続け、これにより前記レギュレータレクチファイア装置の前記出力電圧がバッテリ接続状態での前記第１の所定電圧又はバッテリレス状態での第３の所定電圧よりも大きい場合に、前記３相交流電圧の対応する位相の正のサイクルが存在する限りこの第２整流ユニットが前記第１の所定電圧に対する前記レギュレータレクチファイア装置の前記出力電圧に依存しなくなるようにする。
【００１２】
位相検出ユニットにより前記３相交流電圧の対応する位相の前記負のサイクルが前記第２の所定電圧よりも低いことを検出した場合に、ゲート制御信号により第２整流ユニットを整流モードに切換えうるようにする。第２整流ユニットは、第２の整流ユニットの切換えに際し、すなわち前記３相交流電圧の各位相における第２の所定電圧を交差する際にピーク電圧を最小にするように構成されたピーク電圧制限ユニットに接続されているようにする。バッテリレス状態中は、このバッテリレス状態を検出する第２電圧検出ユニットと、前記第３の所定電圧に対し調整された前記出力電圧を保持するキャパシタとに前記レギュレータレクチファイア装置の出力端子が接続されているようにする。
【００１３】
前記第１整流ユニット及び前記第２整流ユニットは、適切な熱放散のための金属クラッドアルミニウＰＣＢ上に組立てられているようにする。このレギュレータレクチファイア装置は、制御カード及びＳＭＤコネクタを有する金属クラッドアルミニウＰＣＢ上に組立てられているようにする。
【００１４】
前記３相交流電圧の各位相に対し前記位相検出ユニットの出力、すなわち第３信号が前記正のパルスから負のパルスへ切換る際と、前記整流モード制御ユニットの出力端で前記第２信号が低レベルから高レベルに切換る際との間に僅かな遅延が存在することにより、前記第２整流ユニットがそのシャントモード及び整流モードを互いに分離するようにする。
【００１５】
本発明の他の好適例では、レギュレータレクチファイア装置の出力電圧を調整する調整方法が、各位相が正のサイクル及び負のサイクルを有する３相交流電圧を発電装置から受けるステップと、第１ゲート端子を有する複数の第１整流ユニットにより前記３相交流電圧の正のサイクルを整流するステップとを具え、第１整流ユニットの内部ダイオードが固有的に第２整流ユニットの内部ダイオードを介して前記３相交流電圧の負のサイクルを固有的に整流するようにする。この負の整流をより一層効率的にするために、第２整流ユニットをオン状態に切換えてその内部ダイオードをバイパスし、従って、第２整流ユニットにおける電圧降下をその内部ダイオードにおけるよりも低くし、前記発電装置に接続された第２ゲート端子を有する複数の第２整流ユニットによりレギュレータレクチファイア装置が熱的により一層効果的となるようにし、前記第２整流ユニットを負荷状態に応じて整流モードとシャントモードとの間で切換え、この第２整流ユニットを制御ユニットにより制御し、この制御ユニットは、前記レギュレータレクチファイア装置の出力電圧と、前記発電装置からの前記３相交流電圧の各位相の正のサイクル及び負のサイクルとに基づいてゲート制御信号を出力し、このゲート制御信号が、前記第２整流ユニットの第２ゲート端子を制御することにより、この第２整流ユニットが整流モードとシャントモードとの間で切換えを行いうるようにするとともに、前記レギュレータレクチファイア装置の前記出力電圧がバッテリ接続状態における前記第１の所定電圧及びバッテリレス状態における前記第３の所定電圧の何れか一方よりも大きい場合に前記第２整流ユニットをシャントモードに切換え、これにより前記３相交流電圧の対応する位相の前記正のサイクルが存在する限り前記第２整流ユニットのシャント状態を継続させるようにする。本発明の調整方法は、正のパルス及び負のパルスを有する第３信号を出力する位相検出ユニットにより第２の所定電圧に対する前記３相交流電圧の各位相から前記正のサイクル及び前記負のサイクルを検出するステップを有するようにする。
【００１６】
本発明の調整方法は、バッテリ接続状態で第１電圧検出ユニットにより前記第１の所定電圧に対する前記レギュレータレクチファイア装置の前記出力電圧を検出するステップを有するようにする。又、本発明の調整方法は、前記位相検出ユニットの出力、すなわち前記第３信号と、シャントモード制御ユニットにより前記第１電圧検出ユニット又は第２電圧検出ユニットの出力とに基づいて第１信号を生じるステップをも有するようにする。又、本発明の調整方法は、整流モード制御ユニットにより前記位相検出ユニットからの出力に基づいて第２信号をも生じるようにする。
【００１７】
又、本発明の調整方法は、ゲート駆動ユニットにより、前記整流モード制御ユニットからの前記第２信号と前記シャントモード制御ユニットからの前記第１信号とに基づいて前記ゲート制御信号を出力するようにする。又、本発明の調整方法は、前記レギュレータレクチファイア装置の前記出力電圧がバッテリ接続状態における前記第１の所定電圧及びバッテリレス状態における第３の所定電圧の何れか一方よりも大きい場合に、前記３相交流電圧の対応する位相の前記正のサイクルが存在する限り、前記第１の所定電圧に対する前記レギュレータレクチファイア装置の前記出力電圧に依存せずに前記第２整流ユニットをシャントモードで継続させるステップをも有するようにする。
【００１８】
本発明の調整方法は、前記位相検出ユニットにより前記３相交流電圧の対応する位相の前記負のサイクルが前記第２の所定電圧よりも低いことを検出した場合に、前記ゲート制御信号により前記第２整流ユニットを整流モードに切換えるステップを有するようにする。本発明の調整方法では、前記第２整流ユニットに接続されたピーク電圧制限ユニットにより、前記３相交流電圧の各位相において第２の所定電圧の交差中で第２の整流ユニットの切換えに際してピーク電圧を最小にする。
【００１９】
又、本発明の調整方法は、バッテリレス状態を検出する第２の電圧検出ユニットと、前記第３の所定電圧に対し調整された前記出力電圧を保持するキャパシタとを前記レギュレータレクチファイア装置の出力端子に接続することにより、バッテリレス状態に際し前記出力電圧を調整するステップをも有するようにする。
【００２０】
本発明の調整方法は、前記第１整流ユニット及び前記第２整流ユニットを適切な熱放散のための金属クラッドアルミニウＰＣＢ上に組立てるステップを具えるようにする。又、本発明の調整方法は、前記レギュレータレクチファイア装置を、制御カード及びＳＭＤコネクタを有する金属クラッドアルミニウＰＣＢ上に組立てるステップを具えるようにする。金属クラッドアルミニウＰＣＢは、取扱い及び信頼性にとって極めて堅牢的である為、電力装置に対しこの金属クラッドアルミニウＰＣＢを用いることにより組立てが極めて簡単となる。この場合、第１整流装置（第１整流ユニット）と第２整流装置（第２整流ユニット）との双方をＭＯＳＦＥＴにすると、これらの装置はＥＳＤ障害に対し極めて敏感となることが広く知られている。しかし、金属クラッドアルミニウＰＣＢを用いることにより、ＳＭＤ電力素子を使用することが可能になり、手作業を軽減させてＥＳＤによる電力装置の故障を低減させるのに役立つようになる。又、全アセンブリを自動化することができる。金属クラッドアルミニウＰＣＢを使用することにより、アルミニウハウジングの全領域で熱を一層均一に分布させ、これにより第１整流ユニット及び第２整流ユニットの熱放散が適切なものとするのに有利となる。従って、第１整流ユニット及び第２整流ユニットにおける熱応力が少なくなる。更にこのことにより、電力装置の寿命及び耐久性を増大させる。更にこのことにより、レギュレータレクチファイア装置の寿命及び耐久性が増大するようになる。金属クラッドアルミニウＰＣＢの更なる１つの利点は、たとえ電力路（トラック）に極めて高い電流が流れる場合でも、電力路における熱応力が少なくなるということである。たとえ第１整流ユニット及び第２整流ユニットの双方に極めて高い電流が流れる場合でも、電力装置のタブ温度は急上昇しない。２つの個別の温度区域、すなわち電力素子区域及び制御回路素子区域を維持するために、全ての制御回路素子が個別の制御カードＰＣＢ上に保持され、全ての電力装置が個別の金属クラッドアルミニウＰＣＢ上に保持されるようにする。ＰＣＢを制御回路及び電力回路に対して個別にすることにより、制御回路素子を電力素子から隔離することができる。
【００２１】
本発明の調整方法は、前記３相交流電圧の各位相に対し前記位相検出ユニットの出力端で第３信号が正のパルスから負のパルスへ切換る際と、前記整流モード制御ユニットの出力端で前記第２信号が低レベルから高レベルに切換る際との間に僅かな遅延が存在することで前記第２整流ユニットのシャントモード及び整流モードを互いに分離させることにより前記３相交流電圧の各位相を整流するステップを具えているようにする。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本発明の一実施例によるレギュレータレクチファイア装置を示すブロック線図である。
【図２】図２は、本発明の一実施例による制御ユニットを示すブロック線図である。
【図３ａ】図３ａは、本発明の一実施例によるバッテリ接続状態での整流モードを表す電圧波形を示す線図である。
【図３ｂ】図３ｂは、本発明の一実施例によるバッテリ接続状態でのシャントモードを表す電圧波形を示す線図である。
【図４】図４は、本発明の一実施例によるバッテリ接続状態での完全（フル）整流モードを表す電圧波形を示す線図である。
【図５ａ】図５ａは、本発明の一実施例によるバッテリレス状態での整流モードを表す電圧波形を示す線図である。
【図５ｂ】図３ｂは、本発明の一実施例によるバッテリレス状態でのシャントモードを表す電圧波形を示す線図である。
【図６】図６は、本発明の一実施例によるバッテリレス状態での完全整流モードを表す電圧波形を示す線図である。
【図７】図７は、本発明の一実施例によるアセンブリを示す分解図である。
【図８】図８は、本発明の一実施例によるアセンブリを示す組立状態の正面図である。
【００２３】
［素子の説明］    
［参照符号］
レギュレータレクチファイア装置  １０
整流区分  １２
制御区分  １４
第１整流ユニット  １６
第２整流ユニット  １８
発電装置  ２０
Ｒ相  ２２
Ｙ相  ２４
Ｂ相  ２６
ＭＯＳＦＥＴ１  ３０
ＭＯＳＦＥＴ２  ３２
ＭＯＳＦＥＴ３  ３４
ＭＯＳＦＥＴ４  ５０
ＭＯＳＦＥＴ５  ５２
ＭＯＳＦＥＴ６  ５４
ＭＯＳＦＥＴ４に対するゲート制御信号  ６０
ＭＯＳＦＥＴ５に対するゲート制御信号  ６２
ＭＯＳＦＥＴ６に対するゲート制御信号  ６４
電源  ７０
第１の所定電圧  ７２
第２の所定電圧  ７４
出力電圧  ７６
第３の所定電圧  ７８
制御ユニット  ８０
接地点（グラウンド）  ８２
位相検出ユニット ９０
第３信号  ９２
第４信号  ９４
第１電圧検出ユニット  ９６
シャントモード制御ユニット  ９８
第１信号  １００
整流モード制御ユニット  １０２
第２信号  １０４
ゲート駆動ユニット  １０６
ピーク電圧制限ユニット  １０８
第２電圧検出ユニット  １１０
キャパシタ  １１４
バッテリ  １１６
金属クラッドアルミニウＰＣＢ  １２０
制御カード  １２２
ＳＭＤコネクタ  １２４
レギュレータアセンブリ  １２６
アルミニウハウジング  １２８
グロメット  １３０
ねじ式スペーサ  １３２
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明は、整流区分（１２）における整流ユニットと制御区分（１４）における制御ユニット（８０）とに接続された発電装置（２０）から３相交流電圧を受ける電源端子を有するレギュレータレクチファイア装置（１０）の実施例と、このレギュレータレクチファイア装置の接地点（８２）に対する出力電圧（７６）を調整する方法の実施例との以下の詳細な説明を読むことにより完全に理解しうるものである。
【００２５】
図１に示すように、発電装置（２０）は、各位相（各相）が正のサイクル及び負のサイクルを有する３相交流電圧を入力させる。これらの３相はＲ相（２２）と、Ｙ相（２４）と、Ｂ相（２６）とを有する。これらの３相の各々は、正のサイクル及び負のサイクルを有している。発電装置（２０）は、整流区分（１２）において正の整流及び負の整流の双方に対する整流ユニットに接続されている。これらの整流ユニットは２組の整流ユニット、すなわち第１整流ユニット（１６）及び第２整流ユニット（１８）を有している。第１整流ユニット（１６）の各々は第１ゲート端子を有するとともに、この第１整流ユニット（１６）は３つのＭＯＳＦＥＴ、すなわちＭＯＳＦＥＴ１（３０）、ＭＯＳＦＥＴ２（３２）及びＭＯＳＦＥＴ３（３４）から成っている。第１整流ユニット（１６）は、ＭＯＳＦＥＴ１（３０）のソース及びゲート端子が発電装置（２０）のＲ相（２２）に接続され、同様にＭＯＳＦＥＴ２（３２）のソース及びゲート端子が発電装置（２０）のＹ相（２４）に接続され、同様にＭＯＳＦＥＴ３（３４）のソース及びゲート端子が発電装置（２０）のＢ相（２６）に接続されるように発電装置（２０）に接続されている。これら３つのＭＯＳＦＥＴはこれらの内部ダイオードを介して３相交流電圧の各位相の正のサイクルを整流する。
【００２６】
第２整流ユニット（１８）は第２ゲート端子を有するとともに、この第２整流ユニット（１８）は３つのＭＯＳＦＥＴ、すなわちＭＯＳＦＥＴ４（５０）、ＭＯＳＦＥＴ５（５２）及びＭＯＳＦＥＴ６（５４）から成っている。第２整流ユニット（１８）は、ＭＯＳＦＥＴ４（５０）のドレインが発電装置（２０）のＲ相（２２）に接続され、同様にＭＯＳＦＥＴ５（５２）のドレインが発電装置（２０）のＹ相（２４）に接続され、同様にＭＯＳＦＥＴ６（５４）のドレインが発電装置（２０）のＢ相（２６）に接続されるように発電装置（２０）に接続されている。これら３つのＭＯＳＦＥＴは３相交流電圧の各位相の負のサイクルを整流する。
【００２７】
第２整流ユニット（１８）、すなわちＭＯＳＦＥＴ４（５０）、ＭＯＳＦＥＴ５（５２）及びＭＯＳＦＥＴ６（５４）は、負荷状態に応じて整流モードとシャントモードとの間で切換えを行う。これらの整流ユニット、すなわち上述したＭＯＳＦＥＴはソース、ドレイン及びゲート端子より成っており、内部ダイオードをも有している。この第２整流ユニットに対する第２ゲート端子は制御ユニット（８０）からゲート制御信号を受ける。この制御ユニット（８０）は、第２整流ユニット（１８）、すなわちＭＯＳＦＥＴ４（５０）、ＭＯＳＦＥＴ５（５２）及びＭＯＳＦＥＴ６（５４）をこれらのそれぞれのゲート制御信号を介して、すなわちＭＯＳＦＥＴ４に対するゲート制御信号（６０）を介し、ＭＯＳＦＥＴ５に対するゲート制御信号（６２）を介し且つＭＯＳＦＥＴ６に対するゲート制御信号（６４）を介してそれぞれ制御するように構成されている。
【００２８】
制御区分（１４）における制御ユニット（８０）はこれらのゲート制御信号を、第１の所定電圧（７２）に対し装置の出力端子で受ける出力電圧（７６）と、３相交流電圧の各位相の正のサイクル及び負のサイクルとに基づいて出力する。第１の所定電圧（７２）は、レギュレータレクチファイア装置（１０）が調整するのと同じ電圧である。更に、出力電圧は調整モード決定値よりも高く又は低くなる。すなわち、出力電圧が高くなる、すなわち調整モード決定値よりも上になると、装置はシャントモードとなり、出力電圧が低くなる、すなわち調整モード決定値よりも下になると、装置は整流モードとなる。
【００２９】
ゲート制御信号は、第２整流ユニット（１８）のこれらのそれぞれのＭＯＳＦＥＴの第２ゲート端子を制御することにより、これらのＭＯＳＦＥＴを整流モードとシャントモードとの間で切換えるようにしうる。第２整流ユニット（１８）におけるＭＯＳＦＥＴの各ゲートを制御するゲート制御信号は、これらのそれぞれのＭＯＳＦＥＴ、すなわちＭＯＳＦＥＴ４（５０）、ＭＯＳＦＥＴ５（５２）及びＭＯＳＦＥＴ６（５４）の第２ゲート端子をトリガして、出力電圧（７６）が第１の所定電圧（７２）よりも大きくなった場合のみこれらＭＯＳＦＥＴをシャントモードに切換える。一旦切換った第２整流ユニット（１８）、すなわちＭＯＳＦＥＴ４（５０）、ＭＯＳＦＥＴ５（５２）及びＭＯＳＦＥＴ６（５４）のシャントモードは、３相交流電圧の対応する位相の正のサイクル中に第３信号（９２）が存在する限り継続する。各位相に対する第３信号（９２）は３相交流電圧のそれぞれの位相の位相検出ユニット（９０）の出力である。
【００３０】
図２に示すように、制御ユニット（８０）は位相検出ユニット（９０）を有している。位相検出ユニット（９０）は３相交流電圧の各位相における正のサイクル及び負のサイクルを検出するように構成されている。位相検出ユニット（９０）は入力電圧、すなわち各位相からの交流電圧を第２の所定電圧（７４）と比較する。第２の所定電圧（７４）は第２整流ユニットの内部ダイオード、すなわちＭＯＳＦＥＴ４（５０）、ＭＯＳＦＥＴ５（５２）及びＭＯＳＦＥＴ６（５４）の電圧降下に限定される。位相検出ユニット（９０）は位相からの電圧を第２の所定電圧（７４）に対して比較し、それぞれの位相に対し第３信号（９２）を出力する。位相からの電圧が第２の所定電圧（７４）よりも高くなると、位相検出ユニット（９０）は第３信号（９２）を高信号又は正のパルスとして出力する。一方、位相が第２の所定電圧（７４）よりも低い電圧を入力すると、位相検出ユニット（９０）は第３信号（９２）を低信号又は負のパルスとして出力する。
【００３１】
制御ユニット（８０）は第１電圧検出ユニット（９６）及び第２電圧検出ユニット（１１０）をも有している。第１電圧検出ユニット（９６）は、バッテリ電圧を連続的に監視する回路である。バッテリ（１１６）が接続されると、第１電圧検出ユニット（９６）が出力電圧（７６）を連続的に監視する。バッテリレス状態の場合には、第２電圧検出ユニット（１１０）が出力電圧（７６）を連続的に監視する。第１電圧検出ユニット（９６）は装置の出力端子における出力電圧（７６）を検出するように構成されており、バッテリ接続状態で出力電圧（７６）を第１の所定電圧（７２）と比較するとともに第４信号（９４）を出力する。この第４信号は高レベル信号又は低レベル信号となりうる。出力電圧（７６）が第１の所定電圧（７２）よりも大きい場合には、第４信号（９４）は高レベルとなる。一方、出力電圧（７６）が第１の所定電圧よりも小さい場合には、第４信号（９４）は低レベルとなる。
【００３２】
同様に、バッテリレス状態の場合、第２電圧検出ユニット（１１０）が装置の出力端子における出力電圧（７６）を検出するとともに、この出力電圧（７６）を第３の所定電圧（７８）と比較し、高レベル又は低レベルとしうる第４信号（９４）を出力する。出力電圧（７６）が第３の所定電圧（７８）よりも大きい場合には、第４信号（９４）は高レベルで出力する。一方、出力電圧（７６）が第３の所定電圧（７８）よりも小さい場合には、第４信号（９４）は低レベルで出力する。
【００３３】
第１電圧検出ユニット（９６）又は第２電圧検出ユニット（１１０）の何れかの出力と、位相検出ユニット（９０）の出力とはシャントモード制御ユニット（９８）に供給される。このシャントモード制御ユニット（９８）は第１信号（１００）を生じるように構成されている。この第１信号（１００）は、このシャントモード制御ユニットの双方の入力が高レベルである場合のみ、すなわち、バッテリ接続状態での第１電圧検出ユニット（９６）又はバッテリレス状態での第２電圧検出ユニット（１１０）と位相検出ユニット（９０）とが高レベル信号を出力する場合のみ、高レベルとなり、従って、シャントモード制御ユニット（９８）は第１信号（１００）である高レベル信号を出力する。第４信号（９４）がたとえ低レベルになっても、第１信号（１００）は、第３信号（９２）が高レベルに維持されている間、高レベルに維持される。シャントモード制御ユニット（９８）は第２整流ユニット（１８）における各ＭＯＳＦＥＴのシャントを独立的に制御する。
【００３４】
制御ユニット（８０）は整流モード制御ユニット（１０２）をも有している。この整流モード制御ユニット（１０２）は、第２整流ユニット（１８）における各ＭＯＳＦＥＴに対する負のサイクル中、各位相に対する整流モード中の整流を制御する。この整流モード制御ユニット（１０２）は、第３信号（９２）を受け、位相検出ユニット（９０）の出力、すなわち第３信号（９２）の反転である第２信号（１０４）を生じるように構成されている。
【００３５】
第１信号（１００）と第２信号（１０４）とは論理和演算され、得られた出力がゲート駆動ユニット（１０６）に入力される。ゲート駆動ユニット（１０６）は、第２整流ユニット（１８）における各ＭＯＳＦＥＴに対しゲート制御信号を出力する。このゲート駆動ユニット（１０６）は、第２信号及び第１信号に基づいて、ＭＯＳＦＥＴ４（５０）、ＭＯＳＦＥＴ５（５２）及びＭＯＳＦＥＴ６（５４）の第２ゲート端子に対してゲート制御信号を、すなわち、ＭＯＳＦＥＴ４に対しゲート制御信号（６０）、ＭＯＳＦＥＴ５に対しゲート制御信号（６２）及びＭＯＳＦＥＴ６に対しゲート制御信号（６４）を放出し、これによりこれらＭＯＳＦＥＴのゲート端子を制御して、これらＭＯＳＦＥＴをシャントモードと整流モードとの間で切換える。
【００３６】
第２整流ユニット（１８）、すなわち、ＭＯＳＦＥＴ４（５０）、ＭＯＳＦＥＴ５（５２）及びＭＯＳＦＥＴ６（５４）は、一旦これらのそれぞれのゲート端子がゲート制御信号により駆動すなわちトリガされるとシャントモードにあり続け、その後この第２整流ユニット（１８）が出力電圧に依存しなくなる。すなわち、ＭＯＳＦＥＴが一旦切換ると、たとえ出力電圧（７６）が第１の所定電圧（７２）以下になっても、第１信号（１００）、すなわちそれぞれのシャントモード制御ユニット（９８）の出力が対応する正のサイクルで正である限り第２整流ユニットはシャントモードにあり続ける。
【００３７】
第２整流ユニット（１８）では、各位相の負のサイクルが固有的に展開される場合にこの第２整流ユニット（１８）、すなわち、ＭＯＳＦＥＴ４（５０）、ＭＯＳＦＥＴ５（５２）及びＭＯＳＦＥＴ６（５４）の内部ダイオードを介して整流が行われる。この整流は、第２整流ユニット（１８）がオン状態に切換った場合に、すなわち、ＭＯＳＦＥＴ４（５０）、ＭＯＳＦＥＴ５（５２）及びＭＯＳＦＥＴ６（５４）がその内部ダイオードをバイパスし、その結果、第２整流ユニット（１８）における電圧降下がその内部ダイオードにおけるよりも低くなるようにする場合に、より一層効果的となる。その結果、レギュレータレクチファイア装置（１０）は、能動的な整流モードにおいて、熱的に、より一層効果的となる。
【００３８】
整流モードにおいて、負のサイクルが、位相検出ユニット（９０）により、第２の所定電圧（７４）に対して検出されると、すなわちこの第２の所定電圧（７４）よりも低いものと検出されると、第３信号（９２）が低レベルとなり、従って、シャントモード制御ユニット（９８）が低レベル信号を出力し、これにより第１信号（１００）を低レベルとする。これと同時に、整流モード制御ユニット（１０２）が高レベル信号を出力する。すなわち、第２信号（１０４）が高レベルとなる。これらの出力が論理和演算されてゲート駆動ユニット（１０６）に入力され、従って、このゲート駆動ユニット（１０６）が第２整流ユニット（１８）における各ＭＯＳＦＥＴに対するゲート制御信号を出力する。
【００３９】
図３ａは、バッテリ（１１６）接続状態での３相交流電圧の各位相、すなわち、Ｒ相（２２）、Ｙ相（２４）及びＢ相（２６）に対する位相検出ユニット（９０）の出力電圧波形、すなわち第３信号（９２）と、整流モード制御ユニット（１０２）の出力電圧波形、すなわち第２信号（１０４）とを示している。Ｒ相（２２）に対する位相検出ユニット（９０）の出力は０〜Ｔ3g、Ｔ3i〜Ｔ3t及びＴ3v後の期間で高レベルに維持されている。同様にＹ相（２４）に対しては、位相検出ユニット（９０）の出力はＴ3a〜Ｔ3l、Ｔ3n〜Ｔ3wの間高レベルに維持されている。一方、Ｂ相（２６）に対しては、位相検出ユニット（９０）の出力は０〜Ｔ3d、Ｔ3f〜Ｔ3o及びＴ3q後の期間で高レベルに維持されている。又、位相検出ユニット（９０）の出力は、Ｒ相（２２）に対しＴ3g〜Ｔ3i及びＴ3t〜Ｔ3vの期間で低レベルであり、一方Ｙ相（２４）に対しては、０〜Ｔ3a、Ｔ3l〜Ｔ3n及びＴ3w後の期間で低レベルであり、同様にＢ相（２６）に対しては、Ｔ3d〜Ｔ3f及びＴ3o〜Ｔ3qの期間で低レベルである。上述したように整流モード制御ユニット（１０２）は、第２信号（１０４）、すなわち整流モード制御ユニット（１０２）の出力である、第３信号（９２）の反転信号を、ある一定の遅延をともなって出力する。この整流モード制御ユニット（１０２）の出力は高レベルとなる。すなわち、第２信号（１０４）は、Ｒ相（２２）に対しＴ3h〜Ｔ3i及びＴ3u〜Ｔ3vの期間、同様にＹ相（２４）に対し０〜Ｔ3a、Ｔ3m〜Ｔ3n及びＴ3x後の期間及び同様にＢ相（２６）に対しＴ3e〜Ｔ3f及びＴ3p〜Ｔ3qの期間で高レベルとなる。
【００４０】
図３ｂは、バッテリ（１１６）が接続された状態での３相交流電圧の各位相、すなわち、Ｒ相（２２）、Ｙ相（２４）及びＢ相（２６）に対する第１電圧検出ユニット（９６）、シャントモード制御ユニット（９８）及びゲート駆動ユニット（１０６）の出力電圧波形を示す。この図３ｂは図３ａに続くものである。出力電圧（７６）は、Ｔ3b〜Ｔ3c、Ｔ3j〜Ｔ3k及びＴ3r〜Ｔ3sの期間中第１の所定電圧（７２）よりも高レベルとなる。これらの期間中第１電圧検出ユニット（９６）の出力、すなわち第４信号（９４）が低レベルから高レベルになる。この出力はシャントモード制御ユニット（９８）への一方の入力として作用する。これと同時に位相検出ユニット（９０）が各位相に対しシャントモード制御ユニット（９８）に高レベルを入力させると、シャントモード制御ユニット（９８）の出力、すなわち第１信号（１００）は、Ｒ相（２２）に対しＴ3c〜Ｔ3g及びＴ3k〜Ｔ3tの期間、同様にＹ相（２４）に対してはＴ3c〜Ｔ3l及びＴ3s〜Ｔ3wの期間、又Ｂ相（２６）に対しては０〜Ｔ3d、Ｔ3k〜Ｔ3o及びＴ3s後の期間で高レベルとなる。第４信号（９４）がたとえ低レベルになっても、第１信号（１００）は第３信号（９２）が高レベルに維持されている間高レベルに維持される。シャントモード制御ユニット（９８）及び整流モード制御ユニット（１０２）の双方の出力、すなわちそれぞれ第１信号（１００）及び第２信号（１０４）は論理和処理されてゲート駆動ユニット（１０６）に与えられ、これによりこのゲート駆動ユニット（１０６）が第２整流ユニット（１８）をオン状態に切換える。第１信号（１００）及び第２信号（１０４）から論理和処理された出力はゲート駆動ユニット（１０６）に入力され、各位相のゲート制御信号はＲ相（２２）に対しＴ3c〜Ｔ3g、Ｔ3h〜Ｔ3i、Ｔ3k〜Ｔ3t及びＴ3u〜Ｔ3vの期間、同様にＹ相（２４）に対しては０〜Ｔ3a、Ｔ3c〜Ｔ3l、Ｔ3m〜Ｔ3n、Ｔ3s〜Ｔ3w及びＴ3x後の期間、又Ｂ相（２６）に対しては０〜Ｔ3d、Ｔ3e〜Ｔ3f、Ｔ3k〜Ｔ3o、Ｔ3p〜Ｔ3q及びＴ3s後の期間で高レベルとなる。
【００４１】
レギュレータレクチファイア装置（１０）にはＲＰＭ依存電源（７０）も設けられている。この電源（７０）は、発電装置（２０）の出力、すなわち３相交流電圧に応じて制御ユニット（８０）に電力を供給する。この電源は一般的なものであり当業者にとって既知である為、その動作の詳細な説明は省略する。
【００４２】
第２整流ユニット（１８）は、負のサイクルに対する正のサイクルの交差に際して、又は正のサイクルに対する負のサイクルの交差に際して、すなわち３相交流電圧の各位相における第２の所定電圧（７４）の交差に際してのピーク電圧を最小にするように構成されたピーク電圧制限ユニット（１０８）に接続されている。このピーク電圧制限ユニット（１０８）は、第２整流ユニットにおけるＭＯＳＦＥＴ、すなわちＭＯＳＦＥＴ４（５０）、ＭＯＳＦＥＴ５（５２）及びＭＯＳＦＥＴ６（５４）の各ドレインとこれらのＭＯＳＦＥＴのそれぞれの第２ゲート端子との間に接続されている。このピーク電圧制限ユニット（１０８）は、第２整流ユニット（１８）におけるＭＯＳＦＥＴを切換える際に発生されるスパイク電圧を制御又は低減させる。
【００４３】
更に、位相検出ユニット（９０）におけるそれぞれの位相の正のパルスから負のパルスへ切換る際と整流モード制御ユニット（１０２）におけるそれぞれの位相の低レベルから高レベルへ切換る際との間には一定の僅かな遅延がある。この一定の僅かな遅延は、シャントモードと整流モードとを分離させるのに用いられる。図３ａに示すこの一定の僅かな遅延はＲ相（２２）に対しＴ3g〜Ｔ3h及びＴ3t〜Ｔ3uの期間であり、同様にＹ相（２４）に対しＴ3l〜Ｔ3m及びＴ3w〜Ｔ3xの期間であり、Ｂ相（２６）に対しＴ3d〜Ｔ3e及びＴ3o〜Ｔ3pの期間である。
【００４４】
負のサイクルに対する正のサイクルの交差中又は正のサイクルに対する負のサイクルの交差中、すなわち第２の所定電圧（７４）の交差中、制御ユニット（８０）が整流モードにおいてもシャントモードにおいても第２整流ユニット（１８）を切換えない場合には、ピーク電圧が生じる可能性がある。これらのピーク電圧の持続時間及びエネルギーは極めて小さいが、これにより制御ユニット（８０）の制御をスキップする。従って、これらのピーク電圧をより安全な範囲内に最小化するために、ピーク電圧制限ユニット（１０８）が、第２整流ユニット（１８）、すなわち図１に示すＭＯＳＦＥＴ４（５０）、ＭＯＳＦＥＴ５（５２）及びＭＯＳＦＥＴ６（５４）のドレイン端子及びゲート端子間に接続されている。ピーク電圧制限ユニット（１０８）はＴＶＳダイオードを有し、これによりそれぞれの位相のピーク電圧レベルをクリップし、これにより電圧をより安全な範囲内に制御する。
【００４５】
整流モードでは、すなわち、第２整流ユニット（１８）のシャントが完了するか又は第２の所定電圧（７４）よりも低い負のサイクルが位相検出ユニット（９０）により検出されると、制御ユニット（８０）がゲート制御信号を第２整流ユニット（１８）の第２ゲート端子に出力し、これにより同じ位相に対応する第２整流ユニット（１８）をオン状態に切換える。これにより、第２整流ユニット（１８）における内部ダイオードをバイパスするようにしてＭＯＳＦＥＴを通る通路の抵抗を最小として低電圧降下又は効率の良さを利用し、これにより能動整流が得られるようにしうる。
【００４６】
他の実施例において、バッテリ接続状態にあり且つ全負荷状態中の、すなわち出力電圧（７６）が第１の所定電圧（７２）よりも低い場合の３相交流電圧の各位相、すなわちＲ相（２２）、Ｙ相（２４）及びＢ相（２６）に対する位相検出ユニット（９０）及びゲート駆動ユニット（１０６）の出力電圧波形を図４に示す。第１整流ユニット（１６）におけるこの完全整流モードでは、この第１整流ユニット（１６）、すなわちＭＯＳＦＥＴ１（３０）、ＭＯＳＦＥＴ２（３２）及びＭＯＳＦＥＴ３（３４）の内部ダイオードを介して正のサイクルの整流が行われる。第１整流ユニット（１６）の第１ゲート端子は同じ第１整流ユニット（１６）のそのそれぞれのソース端子に接続されている。第２整流ユニット（１８）においては、各位相の負のサイクルが固有的に展開される場合にこの第２整流ユニット（１８）、すなわち、ＭＯＳＦＥＴ４（５０）、ＭＯＳＦＥＴ５（５２）及びＭＯＳＦＥＴ６（５４）の内部ダイオードを介して整流が行われる。この整流をより一層効率的にするために、第２整流ユニット（１８）をオン状態に切換え、すなわち、ＭＯＳＦＥＴ４（５０）、ＭＯＳＦＥＴ５（５２）及びＭＯＳＦＥＴ６（５４）がその内部ダイオードをバイパスするようにし、すなわち第２整流ユニット（１８）を能動整流状態にし、この第２整流ユニット（１８）における電圧降下がその内部ダイオードにおけるよりも低くなるようにする。その結果、レギュレータレクチファイア装置（１０）が、熱的に、より効率的となる。第３信号（９２）、すなわち位相検出ユニット（９０）の出力は、Ｒ相（２２）に対し０〜Ｔ4e、Ｔ4g〜Ｔ4n及びＴ4f後の期間、Ｙ相（２４）に対しＴ4a〜Ｔ4h及びＴ4j〜Ｔ4qの期間及びＢ相（２６）に対し０〜Ｔ4b、Ｔ4d〜Ｔ4k及びＴ4m後の期間高レベルすなわち正のパルスとなる。第３信号（９２）、すなわち位相検出ユニット（９０）の出力は、Ｒ相（２２）に対しＴ4e〜Ｔ4g及びＴ4n〜Ｔ4pの期間、Ｙ相（２４）に対し０〜Ｔ4a、Ｔ4h〜Ｔ4j及びＴ4q後の期間及びＢ相（２６）に対しＴ4b〜Ｔ4d及びＴ4k〜Ｔ4mの期間低レベルすなわち負のパルスとなる。全負荷状態における出力電圧（７６）は第１の所定電圧（７２）よりも低い為、シャントモード制御ユニット（９８）の出力は低レベルに維持される、すなわち第１信号（１００）は常に低レベルに維持される。
【００４７】
同時に、整流モード制御ユニット（１０２）は、第３信号（９２）の反転信号である第２信号（１０４）をある一定の遅延をともなって出力し、この出力は各位相に対するゲート制御信号、すなわちＭＯＳＦＥＴ４に対するゲート制御信号（６０）、ＭＯＳＦＥＴ５に対するゲート制御信号（６２）及びＭＯＳＦＥＴ６に対するゲート制御信号（６４）と同じである。従って、ゲート駆動ユニット（１０６）の出力、すなわち各位相に対するゲート制御信号は、Ｒ相（２２）に対しＴ4f〜Ｔ4g及びＴ4o〜Ｔ4pの期間、Ｙ相（２４）に対し０〜Ｔ4a、Ｔ4i〜Ｔ4j及びＴ4r後の期間及びＢ相（２６）に対しＴ4c〜Ｔ4d及びＴ4l〜Ｔ4mの期間高レベルとなる。位相検出ユニット（９０）の出力を正のパルスから負のパルスに切換わる際と、整流モード制御ユニット（１０２）の出力を低レベルから高レベルに切換わる際との間には一定の僅かな遅延がある。ゲート駆動ユニット（１０６）は、各位相に対し第２信号（１０４）と同じゲート制御信号を出力する。この一定の僅かな遅延は、Ｒ相（２２）に対しＴ4e〜Ｔ4f及びＴ4n〜Ｔ4oの期間、Ｙ相（２４）に対しＴ4h〜Ｔ4i及びＴ4q〜Ｔ4r及びＢ相（２６）に対しＴ4b〜Ｔ4c及びＴ4k〜Ｔ4lの期間に対するものである。ゲート駆動ユニット（１０６）の出力は、Ｒ相（２２）に対しＴ4f〜Ｔ4g及びＴ4o〜Ｔ4pの期間、Ｙ相（２４）に対し０〜Ｔ4a、Ｔ4i〜Ｔ4j及びＴ4r後及びＢ相（２６）に対しＴ4c〜Ｔ4d及びＴ4l〜Ｔ4mの期間高レベルとなる。従って、ゲート駆動ユニット（１０６）の出力が高レベルにある限り、第２整流ユニット（１８）におけるＭＯＳＦＥＴはオン状態に維持される。
【００４８】
バッテリレス状態では、レギュレータレクチファイア装置（１０）の出力端子は、上述したようにバッテリレス状態を検出する第２電圧検出ユニット（１１０）と、調整された出力電圧（７６）を保持しているキャパシタ（１１４）とに接続されている。
【００４９】
図５ａは、バッテリレス状態での３相交流電圧の各位相、すなわちＲ相（２２）、Ｙ相（２４）及びＢ相（２６）に対する位相検出ユニット（９０）の出力電圧波形、すなわち第３信号（９２）と整流モード制御ユニット（１０２）の出力電圧波形、すなわち第２信号（１０４）とを示している。Ｒ相（２２）に対する位相検出ユニット（９０）の出力は、０〜Ｔ5g、Ｔ5i〜Ｔ5p及びＴ5r後の期間高レベルに維持されている。同様に、Ｙ相（２４）に対しては位相検出ユニット（９０）の出力は、Ｔ5a〜Ｔ5j及びＴ5l〜Ｔ5sの期間高レベルに維持されている。一方、Ｂ相（２６）に対しては位相検出ユニット（９０）の出力は、０〜Ｔ5d、Ｔ5f〜Ｔ5m及びＴ5o後の期間高レベルに維持されている。位相検出ユニット（９０）の出力は、Ｒ相（２２）に対してはＴ5g〜Ｔ5i及びＴ5p〜Ｔ5rの期間、一方Ｙ相（２４）に対しては０〜Ｔ5a、Ｔ5j〜Ｔ5l及びＴ5s後の期間、同様にＢ相（２６）に対してはＴ5d〜Ｔ5f及びＴ5m〜Ｔ5oの期間低レベルにある。整流モード制御ユニット（１０２）は前述したように、第２信号（１０４）、すなわち整流モード制御ユニット（１０２）の出力である、第３信号（９２）の反転信号を、ある一定の遅延をともなって出力する。整流モード制御ユニット（１０２）の出力は高レベルである、すなわち第２信号（１０４）はＲ相（２２）に対しＴ5h〜Ｔ5i及びＴ5q〜Ｔ5rの期間、同様にＹ相（２４）に対し０〜Ｔ5a、Ｔ5k〜Ｔ5l及びＴ5t後の期間、同様にＢ相（２６）に対しＴ5e〜Ｔ5f及びＴ5n〜Ｔ5oの期間高レベルにある。
【００５０】
図５ｂは、バッテリレス状態での３相交流電圧の各位相、すなわち、Ｒ相（２２）、Ｙ相（２４）及びＢ相（２６）に対する第２電圧検出ユニット（１１０）、シャントモード制御ユニット（９８）及びゲート駆動ユニット（１０６）の出力電圧波形を示す。この図５ｂは図５ａに続くものである。バッテリレス状態では、レギュレータレクチファイア装置（１０）の出力電圧（７６）の調整は、このレギュレータレクチファイア装置（１０）の出力端子に接続された出力キャパシタ（１１４）の充電及び放電状態に依存する。０〜Ｔ5a及びＴ5b後の期間中、出力電圧（７６）は第３の所定電圧（７８）よりも高レベルとなる。これらの期間中第２電圧検出ユニット（１１０）の出力、すなわち第４信号（９４）は高レベルである。この出力は、シャントモード制御ユニット（９８）への入力の１つとして作用する。これと同時に、位相検出ユニット（９０）が各位相に対してシャントモード制御ユニット（９８）に高レベルを入力させると、このシャントモード制御ユニット（９８）の出力、すなわち第１信号（１００）は、Ｒ相（２２）に対し０〜Ｔ5a、Ｔ5c〜Ｔ5g、Ｔ5i〜Ｔ5p及びＴ5r後の期間、同様にＹ相（２４）に対し０〜Ｔ5a、Ｔ5c〜Ｔ5j及びＴ5i〜Ｔ5sの期間及びＢ相（２６）に対し０〜Ｔ5d、Ｔ5f〜Ｔ5m及びＴ5o後の期間高レベルとなる。
【００５１】
第４信号（９４）がたとえ低レベルになっても、第１信号（１００）は第３信号（９２）が高レベルに維持されている間高レベルに維持される。シャントモード制御ユニット（９８）及び整流モード制御ユニット（１０２）の双方の出力、すなわちそれぞれ第１信号（１００）及び第２信号（１０４）は論理和処理されてゲート駆動ユニット（１０６）に与えられ、これによりこのゲート駆動ユニット（１０６）が第２整流ユニット（１８）をオン状態に切換えてこの第２整流ユニットをシャントモードに切換えうるようにする。第１信号（１００）と第２信号（１０４）との論理和出力はゲート駆動ユニット（１０６）に入力され、従って、各位相のゲート制御信号は、Ｒ相（２２）に対し０〜Ｔ5a、Ｔ5c〜Ｔ5g、Ｔ5h〜Ｔ5p及びＴ5q後の期間、同様にＹ相（２４）に対し０〜Ｔ5a、Ｔ5c〜Ｔ5j、Ｔ5k〜Ｔ5s及びＴ5t後の期間及びＢ相（２６）に対し０〜Ｔ5d、Ｔ5e〜Ｔ5m及びＴ5n後の期間高レベルに維持される。
【００５２】
他の実施例において、バッテリレス状態にあり且つ全負荷状態中の、すなわち出力電圧（７６）が第３の所定電圧（７８）よりも低い場合の３相交流電圧の各位相、すなわちＲ相（２２）、Ｙ相（２４）及びＢ相（２６）に対する位相検出ユニット（９０）及びゲート駆動ユニット（１０６）の出力電圧波形を図６に示す。第１整流ユニット（１６）におけるこの完全整流モードでは、この第１整流ユニット（１６）、すなわちＭＯＳＦＥＴ１（３０）、ＭＯＳＦＥＴ２（３２）及びＭＯＳＦＥＴ３（３４）の内部ダイオードを介して正のサイクルの整流が行われる。第１整流ユニット（１６）の第１ゲート端子は同じ第１整流ユニット（１６）のそのそれぞれのソース端子に接続されている。第２整流ユニット（１８）においては、各位相の負のサイクルが固有的に展開される場合にこの第２整流ユニット（１８）、すなわち、ＭＯＳＦＥＴ４（５０）、ＭＯＳＦＥＴ５（５２）及びＭＯＳＦＥＴ６（５４）の内部ダイオードを介して整流が行われる。この整流をより一層効率的にするために、第２整流ユニット（１８）をオン状態に切換え、すなわち、ＭＯＳＦＥＴ４（５０）、ＭＯＳＦＥＴ５（５２）及びＭＯＳＦＥＴ６（５４）がその内部ダイオードをバイパスするようにし、すなわち第２整流ユニット（１８）を能動整流状態にし、この第２整流ユニット（１８）における電圧降下がその内部ダイオードにおけるよりも低くなるようにする。その結果、レギュレータレクチファイア装置（１０）が、熱的に、より効率的となる。第３信号（９２）、すなわち位相検出ユニット（９０）の出力は、Ｒ相（２２）に対し０〜Ｔ6e、Ｔ6g〜Ｔ6n及びＴ6p後の期間、Ｙ相（２４）に対しＴ6a〜Ｔ6h及びＴ6j〜Ｔ6qの期間及びＢ相（２６）に対し０〜Ｔ6b、Ｔ6d〜Ｔ6k及びＴ6m後の期間高レベルすなわち正のパルスとなる。第３信号（９２）、すなわち位相検出ユニット（９０）の出力は、Ｒ相（２２）に対しＴ6e〜Ｔ6g及びＴ6n〜Ｔ6pの期間、Ｙ相（２４）に対し０〜Ｔ6a、Ｔ6h〜Ｔ6j及びＴ6q後の期間及びＢ相（２６）に対しＴ6b〜Ｔ6d及びＴ6k〜Ｔ6mの期間低レベルすなわち負のパルスとなる。全負荷状態における出力電圧（７６）は第１の所定電圧（７２）よりも低い為、シャントモード制御ユニット（９８）の出力は低レベルに維持される、すなわち第１信号（１００）は常に低レベルに維持される。
【００５３】
同時に、整流モード制御ユニット（１０２）は、第３信号（９２）の反転信号である第２信号（１０４）を、ある一定の遅延をともなって出力し、この出力は各位相に対するゲート制御信号、すなわちＭＯＳＦＥＴ４に対するゲート制御信号（６０）、ＭＯＳＦＥＴ５に対するゲート制御信号（６２）及びＭＯＳＦＥＴ６に対するゲート制御信号（６４）と同じである。従って、ゲート駆動ユニット（１０６）の出力、すなわち各位相に対するゲート制御信号は、Ｒ相（２２）に対しＴ6f〜Ｔ6g及びＴ6o〜Ｔ6pの期間、Ｙ相（２４）に対し０〜Ｔ6a、Ｔ6i〜Ｔ6j及びＴ6r後の期間及びＢ相（２６）に対しＴ6c〜Ｔ6d及びＴ6l〜Ｔ6mの期間高レベルとなる。位相検出ユニット（９０）の出力を正のパルスから負のパルスに切換わる際と、整流モード制御ユニット（１０２）の出力を低レベルから高レベルに切換わる際との間には一定の僅かな遅延がある。ゲート駆動ユニット（１０６）は、各位相に対し第２信号（１０４）と同じゲート制御信号を出力する。この一定の僅かな遅延は、Ｒ相（２２）に対しＴ6e〜Ｔ6f及びＴ6n〜Ｔ6oの期間、Ｙ相（２４）に対しＴ6h〜Ｔ6i及びＴ6q〜Ｔ6r及びＢ相（２６）に対しＴ6b〜Ｔ6c及びＴ6k〜Ｔ6lの期間に対するものである。ゲート駆動ユニット（１０６）の出力は、Ｒ相（２２）に対しＴ6f〜Ｔ6g及びＴ6o〜Ｔ6pの期間、Ｙ相（２４）に対し０〜Ｔ6a、Ｔ6i〜Ｔ6j及びＴ6r後及びＢ相（２６）に対しＴ6c〜Ｔ6d及びＴ6l〜Ｔ6mの期間高レベルとなる。従って、ゲート駆動ユニット（１０６）の出力が高レベルにある限り、第２整流ユニット（１８）におけるＭＯＳＦＥＴはオン状態に維持される。
【００５４】
他の実施例では、図７に示すように、第１整流ユニット、すなわちＭＯＳＦＥＴ１（３０）、ＭＯＳＦＥＴ２（３２）及びＭＯＳＦＥＴ３（３４）と、第２整流ユニット、すなわちＭＯＳＦＥＴ４（５０）、ＭＯＳＦＥＴ５（５２）及びＭＯＳＦＥＴ６（５４）とが金属クラッドアルミニウＰＣＢ（１２０）上に組立てられており、これにより適切な熱放散が得られるようにしている。パワーデバイスに対し、すなわち第１整流ユニット、すなわちＭＯＳＦＥＴ１（３０）、ＭＯＳＦＥＴ２（３２）及びＭＯＳＦＥＴ３（３４）と、第２整流ユニット、すなわちＭＯＳＦＥＴ４（５０）、ＭＯＳＦＥＴ５（５２）及びＭＯＳＦＥＴ６（５４）とに対し金属クラッドアルミニウＰＣＢ（１２０）を使用することによりレギュレータアセンブリ（１２６）の複雑度を低減させる。第１整流装置（第１整流ユニット）と第２整流装置（第２整流ユニット）との双方がＭＯＳＦＥＴである為、これらの装置はＥＳＤ障害に対し極めて敏感であることが広く知られている。従って、金属クラッドアルミニウＰＣＢ（１２０）により、ＳＭＤ電力素子、すなわち第１整流ユニット、すなわちＭＯＳＦＥＴ１（３０）、ＭＯＳＦＥＴ２（３２）及びＭＯＳＦＥＴ３（３４）と、第２整流ユニット（１８）、すなわちＭＯＳＦＥＴ４（５０）、ＭＯＳＦＥＴ５（５２）及びＭＯＳＦＥＴ６（５４）との使用を可能にする。このようにすることは、手作業を軽減させてＥＳＤによる電力装置の故障が低減するようにするのに役立つ。又、全アセンブリを自動化することができる。金属クラッドアルミニウＰＣＢ（１２０）を使用することにより、アルミニウハウジング（１２８）の全領域で熱を一層均一に分布させ、これにより第１整流ユニット（１６）及び第２整流ユニット（１８）の熱放散が適切なものとなる。従って、第１整流ユニット（１６）及び第２整流ユニット（１８）における熱応力が少なくなる。更にこのことにより、レギュレータレクチファイア装置（１０）の寿命及び耐久性が増大する。更に、金属クラッドアルミニウＰＣＢ（１２０）上の電力路における熱応力が、たとえこれに極めて高い電流が流れる場合でも少なくなる。たとえ第１整流ユニット（１６）及び第２整流ユニット（１８）の双方に極めて高い電流が流れる場合でも、電力装置、すなわち第１整流ユニット、すなわちＭＯＳＦＥＴ１（３０）、ＭＯＳＦＥＴ２（３２）及びＭＯＳＦＥＴ３（３４）と、第２整流ユニット（１８）、すなわちＭＯＳＦＥＴ４（５０）、ＭＯＳＦＥＴ５（５２）及びＭＯＳＦＥＴ６（５４）とのタブ温度は急上昇しない。２つの個別の温度区域、すなわち電力素子区域及び制御回路素子区域を維持するために、全ての制御回路素子が個別の制御カードＰＣＢ（１２２）上に保持され、全ての電力装置が個別の金属クラッドアルミニウＰＣＢ（１２０）上に保持されるようにする。ＰＣＢを制御回路及び電力回路に対して個別にすることにより、制御回路素子を電力素子から隔離することができる。２つの目的に対し、すなわち第１に金属クラッドアルミニウＰＣＢ（１２０）を固定するためと、第２に金属クラッドアルミニウＰＣＢ（１２０）と制御カード（１２２）との間の距離を維持するためとに、２つのねじ式スペーサ（１３２）を用いる。レギュレータレクチファイア装置（１０）の出力端子に接続されているとともに主としてバッテリレス状態で用いられるキャパシタ（１１４）もアルミニウハウジング（１２８）内に組込まれている。ワイヤリングハーネスを金属クラッドアルミニウＰＣＢ（１２０）の表面レベルに保持するためにラバーグロメット（１３０）が用いられている。
【００５５】
更に、制御カード（１２２）及びＳＭＤコネクタ（１２４）を有する金属クラッドアルミニウＰＣＢ（１２０）上に組立てたレギュレータレクチファイア装置（１０）をアルミニウハウジング（１２８）内に設けることにより形成したレギュレータアセンブリ（１２６）を図８に示す。
【図１】
0006636537.tif 000002
【図２】
0006636537.tif 000003
【図３ａ】
0006636537.tif 000004
【図３ｂ】
0006636537.tif 000005
【図４】
0006636537.tif 000006
【図５ａ】
0006636537.tif 000007
【図５ｂ】
0006636537.tif 000008
【図６】
0006636537.tif 000009
【図７】
0006636537.tif 000010
【図８】
0006636537.tif 000011