JP2001160345A - ヒーター駆動回路 - Google Patents

ヒーター駆動回路

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JP2001160345A
JP2001160345A JP34451599A JP34451599A JP2001160345A JP 2001160345 A JP2001160345 A JP 2001160345A JP 34451599 A JP34451599 A JP 34451599A JP 34451599 A JP34451599 A JP 34451599A JP 2001160345 A JP2001160345 A JP 2001160345A
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JP
Japan
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heater
electromagnetic switch
open contact
normally open
switching element
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Pending
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JP34451599A
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English (en)
Inventor
Koichi Chikada
浩一 近田
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Panasonic Ecology Systems Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Seiko Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電源投入時に定格電流の十数倍の突入電流が
発生するヒーター等の負荷を制御回路の消費電力が小さ
く、小型の回路部品で構成できるヒーター負荷駆動回路
を提供することを目的とする。 【解決手段】 電磁開閉器の常開接点4および双方向性
の半導体スイッチング素子5からなる回路は交流電源1
およびヒーター2に直列接続する構成としたことによ
り、ヒーター2により発生する突入電流が電磁開閉器の
常開接点4の定格電流値以下になってから電磁開閉器の
常開接点4を閉状態にして通電を行うため、制御回路の
消費電力が小さく、小型の回路部品で構成できるヒータ
ー駆動回路を実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ヒーターを用いて
暖房や乾燥を行う機器等の制御回路のヒーター駆動回路
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、ヒーター駆動回路には様々な形態
のものがあるが、電磁開閉器を利用したものが知られて
いる。以下、その構成について図4を参照しながら説明
する。
【0003】図に示すように、交流電源101と直列に
接続されたヒーター102および電磁開閉器103の常
開接点104と、常開接点104を駆動する電磁コイル
106と、電磁コイル106を入りまたは切りするスイ
ッチング素子107と、スイッチング素子107に信号
を送り動作を制御するマイコン108とによりヒーター
駆動回路が構成されていた。
【0004】上記構成において、マイコン108がスイ
ッチング素子107に動作信号を送信すると、スイッチ
ング素子107がON状態となり、電磁開閉器103の
電磁コイル106が動作して、電磁開閉器103の常開
接点104が閉状態となる。その結果、ヒーター102
に交流電源101が接続され、ヒーター102が点灯
し、ヒーターの駆動が行われていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このような従来のヒー
ター駆動回路の構成では、電源投入時に定格電流の十数
倍の突入電流が発生するヒーター102を駆動するため
の電磁開閉器103の常開接点104および電磁コイル
106が大きいものになるため、制御回路の消費電力が
大きく、また回路部品も大きくなるという課題があっ
た。
【0006】本発明は上記課題を解決するもので、制御
回路の消費電力が小さく、小型の回路部品で構成できる
ヒーター駆動回路を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明のヒーター駆動回
路においては、ヒーターを有する機器の内部に、電磁開
閉器の常開接点と、この電磁開閉器の常開接点に並列に
接続された双方向性の半導体スイッチング素子と、前記
電磁開閉器の常開接点および前記双方向性の半導体スイ
ッチング素子からなる回路に直列接続されたヒーターお
よび交流電源と、電磁開閉器の電磁コイルおよび前記双
方向性の半導体スイッチング素子へ入りまたは切りの信
号を送り前記ヒーターを制御する制御回路とを設け構成
されるヒーター駆動回路において、前記双方向性の半導
体スイッチング素子の通電により前記ヒーターを点灯
後、前記ヒーターにより発生する突入電流が電磁開閉器
の常開接点の定格値以下になるのに必要な所定時間経過
後、前記制御回路が前記双方向性の半導体スイッチング
素子をOFFするとともに、前記電磁開閉器の常開接点
を閉状態にする構成としたものである。
【0008】この本発明によれば、制御回路の消費電力
が小さく、小型の回路構成部品で構成できるヒーター駆
動回路を提供することが出来る。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、ヒーターを有する機器の内部に、電磁開閉器の常開
接点と、この電磁開閉器の常開接点に並列に接続された
双方向性の半導体スイッチング素子と、前記電磁開閉器
の常開接点および前記双方向性の半導体スイッチング素
子からなる回路に直列接続されたヒーターおよび交流電
源と、電磁開閉器の電磁コイルおよび前記双方向性の半
導体スイッチング素子へ入りまたは切りの信号を送り前
記ヒーターを制御する制御回路とを設け構成されるヒー
ター駆動回路において、前記双方向性の半導体スイッチ
ング素子の通電により前記ヒーターを点灯後、前記ヒー
ターにより発生する突入電流が電磁開閉器の常開接点の
定格値以下になるのに必要な所定時間経過後、前記制御
回路が前記双方向性の半導体スイッチング素子をOFF
するとともに、前記電磁開閉器の常開接点を閉状態にす
る構成としたものであり、制御回路の消費電力が小さ
く、小型の回路部品で構成できるヒーター駆動回路を実
現できるという作用を有する。
【0010】以下、本発明の実施の形態について、図1
〜図3を参照しながら説明する。
【0011】(実施の形態1)図1に示すように、機器
(図示せず)内部に、交流電源1と、ヒーター2と、電
磁開閉器3の常開接点4に並列に接続された双方向性の
半導体スイッチング素子5と、電磁開閉器3の電磁コイ
ル6と、電磁開閉器3の電磁コイル6を駆動する制御回
路7のトランジスタ8と、双方向性の半導体スイッチン
グ素子5およびトランジスタ8へ入り切りの信号を送る
制御回路7のマイコン9と、交流電源1のゼロクロスを
検出してマイコン9へ電源ゼロクロス信号を出力する制
御回路7のゼロクロス検知回路10とを設けてヒーター
駆動回路を構成し、電磁開閉器3の常開接点4および双
方向性の半導体スイッチング素子5からなる回路は交流
電源1およびヒーター2に直列接続する構成とする。
【0012】上記構成において、ゼロクロス検知回路1
0により検出した交流電源1のゼロクロスポイントにお
いてマイコン9が双方向性の半導体スイッチング素子5
をON状態にして、ヒーター2への通電を開始する。そ
の後、ヒーター2により発生する突入電流が電磁開閉器
3の常開接点4の定格電流値以下になるのに必要な所定
時間経過後、マイコン9が双方向性の半導体スイッチン
グ素子5をOFF状態にするとともに、トランジスタ8
をONにして電磁開閉器3の電磁コイル6を駆動するこ
とにより電磁開閉器3の常開接点4を閉状態にしてヒー
ター2を点灯する。
【0013】なお、ヒーター2はハロゲンヒーターやP
TCヒーター等、電源投入時に突入電流が発生するもの
であれば、その作用効果に差異はない。
【0014】このように本発明の実施の形態1のヒータ
ー駆動回路によれば、ヒーター2により発生する突入電
流が電磁開閉器3の常開接点4の定格電流値以下になっ
てから電磁開閉器3の常開接点4を閉状態にして通電を
行うため、電流定格値の小さい電磁開閉器を使用できる
とともに、電磁開閉器3の電磁コイル6の消費電力も小
さくなるため、制御回路の消費電力が小さく、小型の回
路部品で構成できるヒーター駆動回路を実現できること
となる。
【0015】(実施の形態2)図2および図3に示すよ
うに、浴室等の乾燥または暖房を行う機器11の前面下
部の使用者から見える場所に設けたハロゲンヒーター2
Aを設け、ハロゲンヒーター2Aを点灯後、双方向性の
半導体スイッチング素子5から電磁開閉器の常開接点4
へ通電が切り替わるときから遡って、双方向性の半導体
スイッチング素子5と電磁開閉器の常開接点4をともに
通電状態とする所定時間を設けた構成とする。
【0016】上記構成において、ゼロクロス検知回路1
0により検出した交流電源1の交流ゼロクロスポイント
においてマイコン9が双方向性の半導体スイッチング素
子5をON状態にして、ハロゲンヒーター2Aへの通電
を開始する。その後、ハロゲンヒーター2Aにより発生
する突入電流が電磁開閉器の常開接点4の定格電流値以
下になるのに必要な所定時間経過後、マイコン9がトラ
ンジスタ8をONにして電磁開閉器の電磁コイル6を駆
動することにより電磁開閉器の常開接点4を閉状態にし
て、所定時間の間については、双方向性の半導体スイッ
チング素子5および電磁開閉器の常開接点4の両方を通
電した状態としてハロゲンヒーター2Aの点灯を行う。
所定時間経過後、マイコン9の切り信号によって双方向
性の半導体スイッチング素子5をOFF状態にすること
により、電磁開閉器の常開接点4だけを通電状態にして
ハロゲンヒーター2Aの点灯を継続する。
【0017】なお、双方向性の半導体スイッチング素子
5および電磁開閉器の常開接点4の両方を通電した状態
にする時間を設けるのは、マイコン9がトランジスタ8
をONにして電磁開閉器の電磁コイル6を駆動した後、
機械接点である電磁開閉器の常開接点4が閉状態になる
までには遅れ時間が発生するので、双方向性の半導体ス
イッチング素子5をOFFすると同時にマイコン9がト
ランジスタ8をONにして電磁開閉器の電磁コイル6を
駆動したのでは、ハロゲンヒーター2Aへの通電が途切
れる時間が発生する恐れがあるためである。
【0018】このように本発明の実施の形態2のヒータ
ー駆動回路によれば、双方向性の半導体スイッチング素
子5から電磁開閉器の常開接点4へ通電を切り替える際
にハロゲンヒーター2Aへの通電が途切れないため、ハ
ロゲンヒーター2Aに再度突入電流が流れることがな
く、ハロゲンヒーター2Aの寿命が短くなることを防止
できることとなる。
【0019】また、双方向性の半導体スイッチング素子
5から電磁開閉器の常開接点4へ通電を切り替える際に
ハロゲンヒーター2Aへの通電が途切れないため、ハロ
ゲンヒーター2Aのちらつきを防止することができ、使
用者がちらつきを気にすることがなく違和感のないハロ
ゲンヒーター2Aの制御を行うことができることとな
る。
【0020】
【発明の効果】以上の実施の形態から明らかなように、
本発明によれば、ヒーターを有する機器の内部に、電磁
開閉器の常開接点と、この電磁開閉器の常開接点に並列
に接続された双方向性の半導体スイッチング素子と、前
記電磁開閉器の常開接点および前記双方向性の半導体ス
イッチング素子からなる回路に直列接続されたヒーター
および交流電源と、電磁開閉器の電磁コイルおよび前記
双方向性の半導体スイッチング素子へ入りまたは切りの
信号を送り前記ヒーターを制御する制御回路とを設け構
成されるヒーター駆動回路において、前記双方向性の半
導体スイッチング素子の通電により前記ヒーターを点灯
後、前記ヒーターにより発生する突入電流が電磁開閉器
の常開接点の定格値以下になるのに必要な所定時間経過
後、前記制御回路が前記双方向性の半導体スイッチング
素子をOFFするとともに、前記電磁開閉器の常開接点
を閉状態にしたので、電流定格値の小さい電磁開閉器を
使用できるとともに、電磁開閉器の電磁コイルの消費電
力も小さくなるため、制御回路の消費電力が小さく、小
型の回路部品で構成できるヒーター駆動回路を実現でき
る。
【0021】また、ヒーターへの通電を双方向性の半導
体スイッチング素子から電磁開閉器の常開接点へ切り替
えるときから遡って、所定時間、前記双方向性の半導体
スイッチング素子と前記電磁開閉器の常開接点をともに
通電した状態としているので、双方向性の半導体スイッ
チング素子から電磁開閉器の常開接点へ通電を切り替え
る際にヒーターへの通電が途切れず、ヒーターに再度突
入電流が流れることがなく、ヒーターの寿命が短くなる
ことを防止できる。
【0022】また、ヒーターとしてハロゲンヒーターを
使用するとともに、前記ハロゲンヒーターを使用者から
見える場所に設置され、ハロゲンヒーターへの通電を双
方向性の半導体スイッチング素子から電磁開閉器の常開
接点へ切り替えるときから溯って、所定時間、前記双方
向性の半導体スイッチング素子と前記電磁開閉器の常開
接点をともに通電した状態としているので、双方向性の
半導体スイッチング素子から電磁開閉器の常開接点へ通
電を切り替える際にハロゲンヒーターへの通電が途切れ
ないため、ハロゲンヒーターのちらつきを防止すること
ができ、使用者がちらつきを気にすることがなく違和感
のないハロゲンヒーターの制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1のヒーター駆動回路を示
す回路図
【図2】本発明の実施の形態2のヒーター駆動回路の動
作を示すタイミングチャート
【図3】同ヒーター駆動回路のハロゲンヒーターの設置
状態を示す正面図
【図4】従来のヒーター駆動回路を示す回路図
【符号の説明】
1 交流電源 2 ヒーター 2A ハロゲンヒーター 3 電磁開閉器 4 電磁開閉器の常開接点 5 双方向性の半導体スイッチング素子 6 電磁開閉器の電磁コイル 7 制御回路 11 機器

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ヒーターを有する機器の内部に、電磁開
    閉器の常開接点と、この電磁開閉器の常開接点に並列に
    接続された双方向性の半導体スイッチング素子と、前記
    電磁開閉器の常開接点および前記双方向性の半導体スイ
    ッチング素子からなる回路に直列接続されたヒーターお
    よび交流電源と、電磁開閉器の電磁コイルおよび前記双
    方向性の半導体スイッチング素子へ入りまたは切りの信
    号を送り前記ヒーターを制御する制御回路とを設け構成
    されるヒーター駆動回路において、前記双方向性の半導
    体スイッチング素子の通電により前記ヒーターを点灯
    後、前記ヒーターにより発生する突入電流が電磁開閉器
    の常開接点の定格値以下になるのに必要な所定時間経過
    後、前記制御回路が前記双方向性の半導体スイッチング
    素子をOFFするとともに、前記電磁開閉器の常開接点
    を閉状態にするヒーター駆動回路。
  2. 【請求項2】 ヒーターを点灯後、前記ヒーターへの通
    電を双方向性の半導体スイッチング素子から電磁開閉器
    の常開接点へ切り替えるときから遡って、所定時間だけ
    前記双方向性の半導体スイッチング素子と前記電磁開閉
    器の常開接点をともに通電した状態とする請求項1記載
    のヒーター駆動回路。
  3. 【請求項3】 ヒーターとしてハロゲンヒーターを使用
    するとともに、前記ハロゲンヒーターを使用者から見え
    る場所に設置した請求項2記載のヒーター駆動回路。
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