DE3722762C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Spannungsregler gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei herkömmlichen Spannungsreglern für Kraftfahrzeug-Ladegeneratoren wird die Ausgangsspannung eines Generators geteilt, mit einer Bezugsspannung verglichen und nach Maßgabe des Vergleichsergebnisses das Ein- und Ausschalten eines Leistungsschaltglieds gesteuert.

Aus der im Oberbegriff des Anspruchs 1 berücksichtigten US-PS 45 90 415 ist ein Spannungsregler für einen Ladegenerator bekannt, der die der Feldspule des Ladegenerators zugeführte Spannung mittels eines Leistungsschalttransistors im Querzweig regelt. Eine erste Erfassungsschaltung ist mit einem Glättungskondensator verbunden und erfaßt die gleichgerichtete Ausgangsspannung des Generators und erzeugt daraus eine Spannung in einem ersten Erfassungspunkt. Eine zweite Erfassungsschaltung erzeugt eine Spannung an einem zweiten Erfassungspunkt, die höher ist als die Spannung des ersten Erfassungspunkts. Ein Verstärkertransistor, der mit seiner Beute mit dem ersten Erfassungspunkt verbunden ist, führt einer Zenerdiode, die den Leistungsschalttransistor ansteuert, Spannung in Übereinstimmung mit dem Zustand des Ausgangssignals der ersten oder der zweiten Erfassungsschaltung zu.

Aus der DE 30 19 144 A1 ist ein Batterieladesystem mit einem Generator, insbesondere einem Permanentmagnetgenerator bekannt, der als Längsregelelement einen Leistungs-MOS-Feldeffekttransistor aufweist, der von einem Thyristor, dessen Steueranschluß mit dem Ausgang eines Zweipunktreglers in Wirkungsverbindung steht, angesteuert wird.

Aus der US-PS 43 85 270 ist eine Regeleinrichtung zur Regelung einer Ausgangsspannung bekannt, bei der eine Dreiecksschwingung vorgegebener Frequenz als Referenzspannung zur Steuerung der Ein/Aus-Schaltfrequenz eines Leistungsschaltglieds verwendet wird.

Bei diesem Stand der Technik wird die Ein/Aus-Schaltzeit des Leistungsschaltglieds, obwohl die Frequenz des Leistungsschaltglieds konstant ist, durch einen Feldstrom bestimmt, der abhängig von einer äußeren Last oder dgl. veränderlich ist. Das Ein/Ausschalten des Leistungsschaltglieds führt zu plötzlichen Änderungen der Ausgangsspannung und damit zu Überspannungen, die Quellen für Funkstörungen sind.

Mit der in den letzten Jahren in ihrem Umfang zunehmenden Ausrüstung der Kraftfahrzeuge mit elektrischen Verbrauchern, beispielsweise Servolenkungen, mußte auch die Leistung des Ladegenerators erhöht werden. Zum andern mußte durch die erhöhte Empfindlichkeit der Kraftfahrzeugfunkempfänger der Unterdrückung von Funkstörungen insbesondere im Mittelwellenbereich mehr Aufmerksamkeit geschenkt werden.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Spannungsregeleinrichtung für einen Kraftfahrzeug-Ladegenerator zu ermöglichen, bei dem angesichts der obengenannten Schwierigkeiten Überspannungen, die im Stand der Technik durch das Ein- und Ausschalten des Leistungsschaltglieds für die Feldstromsteuerung des Ladegenerators verursacht wurden, nicht erzeugt werden.

Die obige Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Spannungsregler gelöst, wie er im Anspruch 1 angegeben ist. Die Ansprüche 2 bis 4 kennzeichnen vorteilhafte Ausbildungen davon.

Die Einzelphasenspannung der Ankerwicklung eines Generators ist eine rechteckförmige Schwingung, deren Frequenz proportional zur Drehzahl des Generators ist.

Angesichts der Tatsache, daß die Spannung an der Ankerwicklung des Wechselstromgenerators zu dessen Kommutationszeitpunkt wechselt, wird der Schaltvorgang des Leistungsschaltelements zur Steuerung des Ein/Ausschaltvorganges des Erregerstromes synchron mit dem Anstieg oder Abfall der Spannung an der Ankerwicklung gesteuert. Bei diesem Generatortyp, der durch Gleichrichten des vom Wechselstromgenerators abgegebenen Wechselstromsignals eine Gleichspannung erzeugt, nimmt die Ausgangsspannung der Ankerwicklung zum Kommutationszeitpunkt ein Minimum an. Damit synchron wird das Schalten des Leistungsschaltglieds gesteuert, wodurch die beim Schaltvorgang des Leistungsschaltglieds erzeugte Überspannung stark reduziert und die erzeugten Funkstörungen gedämpft werden.

Die Erfindung wird im folgenden in Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein Schaltbild eines Ladegenerators mit einem Spannungsregler gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 2 Signalformen, die die Funktion der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsart erläutern,

Fig. 3 ein Schaltbild eines Ladegenerators mit einem Spannungsregler gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 4 ein Detailschaltbild einer in Fig. 3 gezeigten Oszillatorschaltung 120,

Fig. 5 Signalformen, die die Funktion der Schaltung in Fig. 4 erläutern,

Fig. 6 ein Detailschaltbild einer in Fig. 3 gezeigten Frequenzdiskriminierschaltung 130 und

Fig. 7 Signalformen, die die Funktion der in Fig. 6 gezeigten Schaltung erläutern.

Nun wird ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Regeleinrichtung (nachfolgend kurz Regler) anhand der Fig. 1 und 2 beschrieben.

In Fig. 1 ist mit Ziffer 1 ein Ladegenerator bezeichnet, der eine Ankerwicklung 11, die eine Wechselspannung synchron mit der Maschinendrehung erzeugt, eine Feldwicklung 12, die Feldmagnetflüsse auf die Ankerwicklung 11 überträgt, eine Dreiphasen-Vollweggleichrichterschaltung 13, die die Wechselspannung der Ankerwicklung in Gleichstrom umsetzt und einen Spannungsregler 14 umfaßt. Eine mit 2 bezeichnete Speicherbatterie oder ein Akkumulator wird von der Ausgangsspannung des Ladegenerators 1 geladen und versorgt (nicht gezeigte) äußere elektrische Verbraucher mit elektrischer Leistung. Ein Schlüsselschalter 3 wird eingeschaltet, um die Schaltung mit Betriebsspannung zu versorgen, wenn der Ladegenerator 11 arbeitet.

Der obengenannte Spannungsregler 14 weist einen in Reihe zur Speicherbatterie 2 (weiterhin kurz Batterie) und zur Feldwicklung 12 des Ladegenerators geschalteten Leistungs-MOS FET (Feldeffekttransistor), eine Rücklaufdiode 102, die zwischen die Anschlüsse B und F geschaltet ist, ein als Schaltsteuereinrichtung 103 dienender D-Flip-Flop, dessen -Ausgangsanschluß mit dem Gate des MOS FET 101 verbunden ist, ein Nicht-Glied 104, eine Glättungsschaltung, die aus einem Kondensator 105 und einem Widerstand 111 besteht, eine Zenerdiode 106, die eine Konstantspannungsquelle bildet, eine Diode 107, eine Diode 108 und Widerstände 109, 110 a, 110 b und 112 auf.

Bei dem oben beschriebenen Schaltungsaufbau wird Spannung von der Batterie 2, sobald der Schlüsselschalter 3 eingeschaltet ist, dem IG-Anschluß des Spannungsreglers 14 zugeführt, und Strom fließt durch den Widerstand 109 zur Zenerdiode 106 und zur Diode 107. Die dadurch erzeugte Konstantspannung wird den Versorgungsanschlüssen (V _DD , V _SS ) des D-Flip-Flops 103 angelegt. Dieses D-Flip-Flop 103 weist eine C-MOS-Schaltung auf, wie z. B. MC 14 013B von Motorola. Dieselbe Konstantspannung wird dem Nicht-Glied 104 zugeführt, um den Betrieb der Schaltung zu starten.

Nun wird der Betrieb des D-Flip-Flops 103 erläutert. Wenn das dem Taktanschluß CL zugeführte Taktsignal von "0" auf "1" ansteigt, werden jeweils das am Datenanschluß D anliegende Eingangssignal "D" und dessen invertiertes Signal " " an die Q- und -Ausgänge überführt. Wenn das Datensignal "D" beispielsweise "0" ist, liegen an dem Q- und -Anschluß beim Anstieg des Taktsignals jeweils "0" und "1". Wenn andererseits "D"="1" ist, werden an den Anschlüssen Q und jeweils "1" und "0"-Signale erzeugt. Dies zeigt, daß das Eingangssignal am Datenanschluß D bis zum nächsten Taktsignal CL gehalten wird. Deshalb wird bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel die Funktion des D-Flip-Flops zur Steuerung des Feldstroms synchron mit dem Anstieg oder Abfall der Ausgangswechselspannung des Ladegenerators zum Vergleichen der Batteriespannung verwendet.

Nun wird der Betrieb des Spannungsreglers, der wie oben beschrieben, aufgebaut ist, im einzelnen erläutert.

Die Ankerwicklung 11 erzeugt, im Falle, daß der Generator nicht angetrieben ist, keine Spannung. Dadurch wird der Kondensator 105 nicht geladen, so daß das Eingangssignal des Nicht-Glieds 104 immer tief bleibt (nachstehend mit "0" bezeichnet), und dessen Ausgangssignal bleibt dann immer auf "Hoch"-Pegel (nachstehend mit "1" bezeichnet). Dann wird das D-Flip-Flop 103 durch den Rücksetzanschluß R zurückgesetzt und dessen -Ausgangsanschluß bleibt "1". Als Ergebnis liegt am Gate-Anschluß des Leistungs-MOS FET 101 Spannung und das FET 101 beginnt zu leiten. Ein Strom fließt von der Batterie 2 durch den B-Anschluß des Ladegenerators 1 durch die Feldwicklung 12 und durch den Leistungs-MOS FET 101. Dadurch ist der Generator erregt und zur Erzeugung von Generatorleistung vorbereitet.

Wenn der Ladegenerator 1 von der (nicht gezeigten) Brennkraftmaschine angetrieben ist, wird die Ankerwicklung 11 mit einem Drehmagnetfeld gespeist und erzeugt Wechselstrom. Fig. 2 zeigt an verschiedenen Punkten im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 auftretende Spannungssignalformen. Fig. 2a zeigt die am Einphasenanschluß P der Ankerwicklung 11 erzeugte Spannungssignalform. Sobald der Generator auf diese Weise Spannung abgibt, wird diese in der aus Widerstand 111 und Kondensator 105 bestehenden Glättungsschaltung geglättet und der Kondensator 105 durch eine Gleichspannung aufgeladen. Das Eingangssignal des Nicht-Glieds 104 wird dann "1", dessen Ausgang "0" und dadurch der Rücksetzzustand des D-Flip-Flops 103 aufgehoben. Dieses Spannungssignal liegt außerdem über dem Widerstand 112 als Taktsignal am Taktanschluß CL des D-Flip-Flops 103. Der Anstieg des Spannungssignals wird als Taktsignal verwendet.

Gewöhnlich beträgt die Schwellenspannung V _th der Eingangsschaltung eines C-MOS-Logikschaltkreises etwa die Hälfte der Source-Spannung. Unter der Annahme, daß die Schwellenspannung V _th ′ für die durch die Zenerdiode 106 und die Diode 107 gebildete Source-Spannung ist, gilt folgende Beziehung zwischen der Eingangsspannung V _D am Dateneingangsanschluß D des D-Flip-Flops und der Spannung V _B der Batterie 2:

Falls V _B = V _B ′ wird, wenn V _D gleich V _th ′ ist, gilt die nachstehende Gleichung 2:

In den Gleichungen (1) und (2) stellen R _a und R _b jeweils den Widerstandswert des Widerstands 110 a und des Widerstands 110 b dar. Genauer liegt dem D-Anschluß des D-Flip-Flops "1" an, falls die Spannung V _B der Batterie 2 V′ _B überschreitet, während andernfalls, wenn V _B kleiner als V′ _B ist, eine "0" am D-Anschluß anliegt. Dadurch wird die Spannungsregelfunktion bewirkt. In Fig. 2 sind die Werte von R _A und R _B so eingestellt, daß V′ _B auf 14,5 V gehalten ist. In Fig. 2 ist zum Zeitpunkt t₀ der Leistungs-MOS FET 101 ausgeschaltet und der Feldstrom wird durch die Rücklaufdiode 102 gedämpft. Folglich verringert sich die Ausgangsspannung (b) mit der Zeit. Zum Zeitpunkt t₁ ist das Eingangssignal am D-Anschluß "0". Deshalb wechselt mit dem Anstieg der am P-Anschluß anliegenden Spannung (a) der Ausgangsanschluß des D-Flip-Flops 103 seinen Zustand von "0" nach "1". Dadurch wird vom D-Flip-Flop der vorige Ausgangszustand bis zum Anstieg des Taktsignals gehalten. Der Leistungs-MOS FET 101 wird eingeschaltet und dadurch Feldstromleistung erzeugt. Dadurch wächst die Ausgangsspannung (b). Zum Zeitpunkt t₂ überschreitet V _B 14,5 V, und das Eingangssignal am D-Anschluß geht von "0" nach "1" (Signal c in Fig. 2). Der Zustand am Ausgangsanschluß (Signal d in Fig. 2) wird gehalten, bis der nächste Taktimpuls mit seiner ansteigenden Flanke zum Zeitpunkt t₃ kommt. Zum Zeitpunkt t₃ invertiert sich der Zustand des Anschlusses und geht auf "0", so daß der Leistungs-MOS FET 101 ausschaltet. Dadurch wird der Feldstrom abgeschwächt und die Ausgangsspannung b verringert sich. Bei Wiederholung der oben beschriebenen Vorgänge bewegt sich die am B-Anschluß erzeugte Generatorspannung um die Konstantspannung V _B ′ von 14,5 V aufwärts und abwärts, wodurch deren zeitlicher Mittelwert immer gleich V _B ′ ist. Bei dieser Ausführungsart schaltet der Leistungs-MOS FET jeweils bei den Zeitpunkten, bei denen das Welligkeitsspannungssignal a gemäß Fig. 2 tiefe Pegelwerte hat, wie bei den Zeitpunkten t₁ und t₃. Deshalb wird der Feldstrom entweder geliefert oder ausgeschaltet, wenn der Ausgangsstrom minimal ist. Als Ergebnis wird eine geringere Schaltüberspannung erzeugt und die Funkstörungen werden verringert.

Die Verwendung eines D-Flip-Flops verringert bei der zuvor beschriebenen Ausführungsart die Anzahl der Teile des Spannungsreglers. Dadurch wird eine kostengünstige Herstellung ermöglicht. Da außerdem ein C-MOS-Schaltkreis verwendet wird, verringert sich der Stromverbrauch und die Wärmeerzeugung. Dadurch ist der erfindungsgemäße Spannungsregler für eine Verkapselung im Generator geeignet. Außerdem hat die beschriebene Ausführungsart den Vorteil, daß sie keine separate Taktoszillatorschaltung im Gegenteil zum Stand der Technik benötigt.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun anhand der Fig. 3 beschrieben. Dieses Ausführungsbeispiel vermeidet die bei der in Fig. 1 beschriebenen Ausführung auftretende Schwierigkeit, daß, falls der Schlüsselschalter wiederholt bei stehendem Ladegenerator eingeschaltet wird, durch dessen Feldwicklung unnötigerweise Strom fließt, was eine übermäßig starke Entladung der Batterie 2 bewirkt.

In Fig. 3 sind die Teile, die mit denen in Fig. 1 identisch sind, mit denselben Bezugsziffern bezeichnet und werden weiterhin nicht näher beschrieben. In Fig. 3 weist eine Oszillatorschaltung, die später genauer beschrieben wird, zwei Ausgangsanschlüsse K und L auf. Eine Frequenzdiskriminatorschaltung 130, die die an ihren Eingängen K und N anliegenden Frequenzen vergleicht und entsprechend dem Vergleichsergebnis den Signalzustand an ihrem Ausgangsanschluß M bestimmt, wird ebenfalls später beschrieben. Ein Nicht-Glied 141, Und-Glieder 142, 143 und ein Oder-Glied 144 sind mit den Anschlüssen des D-Flip-Flops 103, der Oszillatorschaltung 120 (L) und mit der Frequenzdiskriminatorschaltung 130 M verbunden und steuern den Gate-Anschluß P des Leistungs-MOS FET 101. Die zuvor genannten Logikglieder 141 bis 144 sind C-MOS-Glieder und haben dieselbe Versorgungsspannung V _DD und V _SS , wie das D-Flip-Flop 103. Bei dieser Schaltungsanordnung wird, sobald der Schlüsselschalter 3 eingeschaltet wird, den jeweiligen Schaltungen Versorgungsspannung zugeführt. Die Oszillatorschaltung 120 ist in ihren Einzelheiten in Fig. 4 und ein Signal-Zeitdiagramm davon in Fig. 5 dargestellt.

In Fig. 4 bezeichnen 41 und 42 jeweils ein Nicht-Glied, 43 ein T-Flip-Flop, dessen am Ausgangsanschluß Q auftretendes Ausgangssignal mit dem Anstieg des Eingangssignals an seinem T-Anschluß jeweils invertiert wird. Ferner ist ein Und-Glied 44 mit seinen Eingangsanschlüssen mit dem T-Anschluß und dem Q-Anschluß des T-Flip-Flops 43 verbunden. Widerstände 45 und 46 und ein Kondensator 47 bilden zusammen mit den Nicht-Gliedern 41 und 42 eine Oszillatorschaltung, die aufgrund positiver Rückkopplung der Nicht-Glieder 41 und 42 eine in Fig. 5(e) dargestellte Oszillatorschwingung erzeugt, die am Anschluß K in Fig. 4 abgegeben wird. Das T-Flip-Flop 43 halbiert die Frequenz des Schwingungssignals gemäß Fig. 5(e) und erzeugt daraus das in Fig. 5(f) gezeigte Signal. Das Und-Glied 44 bildet das logische Produkt aus den Signalen 5 (e) und (f) und gibt an seinem Ausgang das in Fig. 5(g) dargestellte Signal mit dem Tastverhältnis ¼ ab.

Fig. 6 zeigt ein Schaltungsbeispiel des Frequenzdiskriminators 130. Dessen Funktion wird anhand der Fig. 7 näher beschrieben. Eine Kette von drei T-Flip-Flops 61, 62 und 63 ist mit einem RS-Flip-Flop 64 verbunden. Der K-Anschluß der Frequenzdiskriminatorschaltung 130 erhält das am Anschluß K der Oszillatorschaltung 120 abgegebene Signal gemäß Fig. 5(e) bzw. gemäß Fig. 7(e). Der Anschluß N der Frequenzdiskriminatorschaltung 130 wird mit einer Einphasenspannung von der Ankerwicklung 11 versorgt, die, solange der Generator stillsteht, nicht erzeugt wird. Falls dem K-Anschluß der in Fig. 6 gezeigten Schaltung das in Fig. 7(e) dargestellte Schwingungssignal angelegt wird, nimmt das von den drei T-Flip-Flop-Stufen erzeugte Signal die in Fig. 7(h) gezeigte Signalform an, die immer nach vier Eingangsimpulsen ihren Zustand wechselt. Der Ausgang des RS-Flip-Flops 64 wird mit dem Anstieg des Signals gemäß Fig. 7(h) gehalten. Auf diese Weise bleibt am Anschluß M, solange keine Generatorspannung erzeugt wird, ein "1"-Ausgangssignal liegen. In Fig. 3 wird durch die Logikschaltung aus den Logikgliedern 141 bis 144 dann das Ausgangssignal L der Oszillatorschaltung 120 dem Gate-Anschluß P des Leistungs-MOS FET 101 zugeführt. Als Ergebnis schaltet der MOS FET 101 mit dem das Signal L vorgegebenen Tastverhältnis ¼ ein und aus. Der Mittelwert des durch die Feldwicklung fließenden Feldstroms wird dann auf etwa ein Viertel des Wertes verringert, der fließen würde, wenn der Leistungs-MOS FET 101 immer eingeschaltet wäre, wie beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1.

Fahrer von Kraftfahrzeugen achten nicht immer darauf, daß der Schlüsselschalter nur bei laufender Brennkraftmaschine eingeschaltet bleibt. Dann würde sich die Entladung der Batterie 2 durch die Feldwicklung 12 unerwünscht bemerkbar machen. Der etwa 0,5 A betragende Anregungsstrom (Anfangsanregungsstrom) genügt zum Start eines 12 V-60 A-Ladegenerators. Bei der zuvor beschriebenen Schaltung fließt durch die Feldwicklung 12 der Strom 3 A × ¼ = 1,2 A, falls der Sollwert des Wicklungsstroms 3 A beträgt. Somit wird zum Start des Generators genügend große magnetomotorische Kraft erzeugt.

Sobald der Generator Spannung in der Ankerwicklung 12 erzeugt, tritt die in Fig. 2a gezeigte Signalform am Anschluß P auf. Mit dem Anstieg der Spannung am Anschluß P wird der Frequenzdiskriminator 130 der Fig. 6 zurückgesetzt, und deren Ausgang geht auf "0". Bei dieser Schaltung sind, unter der Annahme, daß die Grundschwingungsperiode der Oszillatorschaltung 120 T _K und die Periode der Spannung am Anschluß P T _P betragen, folgende Bedingungen, damit der Ausgang am Anschluß M kontinuierlich auf "1" gehalten wird, nötig.

T _P < 4 · T _K (3)

worin T _P durch folgende Formel angebbar ist:

N ist die Drehzahl des Generators in 1/min und P 1 die Polzahl des Generators.

Durch Einsetzen der Gleichung (4) in die Beziehung (3) ergibt sich:

Wenn man als Polzahl die gewöhnliche Zahl 12 einsetzt, für T _K 10 ms annimmt, ergibt sich N kleiner als 250 1/min.

Wenn die Drehzahl des Generators oberhalb 250 1/min liegt, erscheint am Anschluß M der Frequenzdiskriminatorschaltung 130 kein Ausgangssignal, so daß das Ausgangssignal des Nicht-Glieds 141 auf "1" geht. Deshalb wird das am Ausgangsanschluß Q des D-Flip-Flops 130 zum Gate-Anschluß des Leistungs-MOS FET 101 übertragen. Infolgedessen wird die Ausgangsspannung des Generators auf eine konstante Spannung durch dieselbe Funktion wie bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführung geregelt.

Erfindungsgemäß wird der anfänglich über die Feldwicklung 12 von der Batterie 2, wenn sich der Generator noch nicht dreht, fließende Erregerstrom auf einen kleinen Wert begrenzt. Deshalb läßt sich ein unnötiger Leistungsverlust vermeiden. Bei diesem Ausführungsbeispiel war der Faktor des Anfangserregerstroms durch die Wahl des Tastverhältnisses der in Fig. 5g dargestellten Schwingung am Ausgang L in Fig. 4 auf 25% festgelegt. Dieser Wert kann jedoch durch 20% oder 10% oder andere Werte ersetzt werden, die vom Magnetkreis oder dgl. des Generators abhängen. Statt der Frequenzdiskriminatorschaltung 130, die bei der obigen Ausführungsart zur Erfassung der Generatorfunktion dient, kann man auch die Glättungsschaltung, die den Widerstand 111 und den Kondensator 105 gemäß der Ausführungsart in Fig. 1 zur Erfassung der Anwesenheit bzw. Abwesenheit der Generatorspannung angibt, verwenden.

Aus der obigen Beschreibung wird deutlich, daß erfindungsgemäß ein Leistungsschaltglied zur Steuerung des Feldstroms des Generators im Fuß der in den Punkten pulsierenden Spannung am Ausgang des Generators geschaltet wird, was die Stärke der Überspannungen verringert. Insbesondere minimiert der erfindungsgemäße Spannungsregler den dI/dt-Abschaltstrom in der unten angegebenen Gleichung (6), die die gewöhnlich in der Induktivität L erzeugte Gegen-EMK angibt.

V = -L · dI/dt (6)

Als Ergebnis werden die durch das Schalten des Leistungsschaltglieds verursachten Überspannungen und damit die Funkstörungen verringert.

Claims (4)

1. Spannungsregler für die Ausgangsspannung eines in Kraftfahrzeugen eingesetzten Ladegenerators (1), der einer Ankerwicklung (11), einer Feldwicklung (12), die magnetisch mit der Ankerwicklung (11) gekoppelt ist, und einem Gleichrichter (13) aufweist, der die Ausgangswechselspannung der Ankerwicklung linear gleichrichtet, einer in Reihe mit der Feldwicklung (12) eingeschalteten Schalteinrichtung (101), die den durch die Feldwicklung fließenden Strom ein- und ausschaltet, eine Speicherbatterie (2), die von der Ausgangsspannung des Gleichrichters (13) geladen wird, und einer Spannungserfassungseinrichtung, die die Spannung (V _B ) an der Speicherbatterie (2) erfaßt und die Schalteinrichtung einschaltet, wenn die erfaßte Spannung kleiner als eine zuvor fest eingestellte Spannung ist und die Schalteinrichtung ausschaltet, wenn die von der Speicherbatterie (2) angelegte Spannung höher als die eingestellte Spannung ist, wobei die Spannungserfassungseinrichtung die Spannung der Speicherbatterie (2) mit einer Bezugsspannung vergleicht und ein Steuersignal an den Eingang (D) einer Schaltsteuereinrichtung (103) abgibt, deren Ausgang () mit der Schalteinrichtung (101) verbunden ist und die diese ein- und ausschaltet, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltsteuereinrichtung (103) einen Takteingang (CL) aufweist, der mit der Ankerwicklung (P) verbunden ist, und daß die Schaltsteuereinrichtung (103) die Schalteinrichtung (101) in Übereinstimmung mit dem Vergleichsergebnis jeweils synchron zu den Zeitpunkten des Anstiegs oder Abfalls eines an der Ankerwicklung (11) auftretenden Spannungssignals (a) schaltet.

2. Spannungsregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungserfassungseinrichtung eine Startschaltung (104, 105) aufweist, die die Schalteinrichtung (101) einschaltet, wenn eine ausgewählte Ausgangsspannung der Ankerwicklung (11) und die Ladespannung der Speicherbatterie (2) kleiner sind als eine vorgegebene Spannung.

3. Spannungsregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungserfassungseinrichtung eine Startschaltung (120, 130, 141, 142) aufweist, die die Schalteinrichtung (101) einschaltet, wenn die Frequenz eines mit den Zeitpunkten tiefen Pegels der Ausgangswechselspannung der Ankerwicklung (11) synchronen Signals kleiner als ein vorgegebener Wert ist.

4. Spannungsregler nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungserfassungseinrichtung und die Schaltsteuereinrichtung (103) eine Gruppe aus C-MOS-Logikgliedern und eine Konstantspannungsschaltung (106) aufweist, die den Spannungsversorgungsanschlüssen der C-MOS-Glieder eine Konstantspannung zuführt, wobei die Schwellenspannung V _th der C-MOS-Glieder, die etwa die Hälfte der Konstantspannung beträgt, als die Bezugsspannung verwendet wird.