JP3002039B2 - 交流電力制御装置 - Google Patents

交流電力制御装置

Info

Publication number
JP3002039B2
JP3002039B2 JP3295598A JP29559891A JP3002039B2 JP 3002039 B2 JP3002039 B2 JP 3002039B2 JP 3295598 A JP3295598 A JP 3295598A JP 29559891 A JP29559891 A JP 29559891A JP 3002039 B2 JP3002039 B2 JP 3002039B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
triac
control
circuit
energization
power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP3295598A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH05137316A (ja
Inventor
堅治 片岡
Original Assignee
日本電気ホームエレクトロニクス株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本電気ホームエレクトロニクス株式会社 filed Critical 日本電気ホームエレクトロニクス株式会社
Priority to JP3295598A priority Critical patent/JP3002039B2/ja
Publication of JPH05137316A publication Critical patent/JPH05137316A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3002039B2 publication Critical patent/JP3002039B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Emergency Alarm Devices (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Protection Of Static Devices (AREA)
  • Power Conversion In General (AREA)
  • Ac-Ac Conversion (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、交流スイッチに異常
があるときに確実に警告できるようにした交流電力制御
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】電気こたつや電子カーペットのような家
庭用電熱器具は、負荷の時定数が大きく、ある程度緩慢
な制御が許容できるため、オンオフ制御方式の電熱制御
が広く用いられている。図4に示す交流電力制御装置1
は、電子カーペットの電熱制御に適用されたものであ
り、一端が交流電源2に接続されたヒータ線3の他端を
交流スイッチ4を介して接地し、感熱線5が検出するカ
ーペット温度と設定温度の大小関係に応じて、制御回路
6がトライアック4をオンオフ制御し、ヒータ線3に断
続通電することで電熱制御する構成をとる。トライアッ
ク4は、ゲート端子にトリガ信号を印加することで、順
方向と逆方向の双方に通電制御する交流スイッチである
が、制御回路6の制御方式として不感帯付きの一般的な
オンオフ制御方式を採用した場合、カーペット温度が設
定温度を中心に比較的ゆっくりとした周期でもって上下
に振れながら電熱制御が行われるために、暖かく感じら
れる期間と冷たく感じられる期間の落差が膚ではっきり
と感じやすく、快適暖房とは言い難いといった欠点があ
った。
【0003】そこで、より温度変化の少ない電熱制御を
行うため、ヒータ線3に通電する交流半波ごとに、カー
ペット温度と設定温度の差に応じた通電率をもって通電
制御する位相制御方式が登場するようになった。しか
し、この種の交流波形の1山を通電期間と非通電期間に
分けて電力制御する位相制御方式は、トライアック4が
閉じる通電開始点は交流半波のゼロクロス点に一致する
ものの、通電終了点はゼロクロス点以外の点が選ばれる
ため、周囲に無用のラジオノイズを撒き散らしやすいと
いった問題点があった。本出願人は、こうした位相制御
方式の問題点を解消するため、先に、交流波形の例えば
32山を1制御周期とし、そのうちの何山に通電するか
で電力制御するゼロクロス制御方式を提案し、制御回路
6がトライアック4の開閉タイミングを常にゼロクロス
点に限定することで、ラジオノイズ排除に多大な成果を
挙げるに至った。ただし、このゼロクロス制御方式の交
流電力制御装置1も、他の制御方式と同様、制御回路6
やトライアック4が組み込まれた制御ユニットの上に座
布団などをかぶせたままにしたときに、制御ユニット内
の温度が摂氏110度ないし120度を越える高温に長
時間さらされるケースがあり、そのまま放置され続けた
場合にトライアック4が熱破壊に至る危険があった。こ
の場合、トライアック4がオープン状態にあれば大事に
は至らないが、ショートしたまま電流が流れ続けた場
合、最悪の場合には火災事故に結び付くなどの危険があ
り、当然のことながら、トライアック4が適正に動作し
ているかどうか常に厳重に監視する必要があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の交流電力制
御装置1において、制御回路6にゼロクロス制御方式を
採用したときに、トライアック4に電流が流れているか
どうかを監視するため、仮に従来の不感帯付きオンオフ
制御方式以来採用されてきた監視回路7をそのまま用い
たとする。監視回路7は、トライアック4と負荷である
ヒータ線3の接続点に接続されており、接続点の電圧を
分圧比に応じて取り出す一対の抵抗R1,R2と、抵抗
R2に並列接続したコンデンサCからなる平滑回路8
に、平滑回路8の出力電圧を一定のしきい値電圧を基準
に大小判断する判断回路9から構成される。そして、一
定期間を越えて平滑回路8の出力電圧が零となったとき
に、トライアック4の制御端子の電圧からトライアック
4に対して通電指令が発されていないことを確認した上
で、トライアック4がショートしたものと判断し、通電
を強制停止する。しかし、このようにゼロクロス制御方
式と監視回路7を組み合わせた場合、32山中の何山に
通電するかを示す通電比率によって平滑回路8の出力電
圧が変動するため、通電比率が100%通電に近付くほ
ど、1制御周期のうちトライアック4が閉成している期
間が大半を占めることになる。このとき、トライアック
4はほとんどショート状態にあるといってもよく、平滑
回路8の出力電圧が零に極めて接近する結果、トライア
ック4は正常に作動しているにも拘わらず、トライアッ
ク4に対して通電指令を発していないと僅かに勘違いす
るだけで、判断回路9がトライアック4に異常が生じた
ものと誤判断してしまうことがあるといった課題を抱え
ていた。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記課題を
解決したものであり、交流電源に対し負荷と直列に接続
したトライアックと、このトライアックを交流半波単位
で開閉制御する制御回路と、前記トライアックと前記負
荷の接続点の電圧レベルを監視し、交流1周期に含まれ
る2つの半波について互いに同じ電圧レベルにあれば通
電状態であり、互いに異なる電圧レベルにあれば非通電
状態であると判断する監視回路と、この監視回路の監視
結果と前記制御回路による制御内容を照合し、制御内容
と監視結果が一致しない場合に前記トライアックに異常
有りと警告する警告回路を具備することを特徴とするも
のである。
【0006】
【作用】この発明は、交流電源に対し負荷と直列に接続
したトライアックを交流半波単位で開閉制御するととも
に、トライアックと前記負荷の接続点の電圧レベルを監
視し、交流1周期に含まれる2つの半波について互いに
同じ電圧レベルにあれば通電状態であり、互いに異なる
電圧レベルにあれば非通電状態であると判断すると同時
に、この監視結果とトライアックの制御内容を照合し、
制御内容と監視結果が一致しない場合に前記トライアッ
クに異常有りと警告することにより、トライアックの破
壊を確実に検出する。
【0007】
【実施例】以下、この発明の実施例について、図1ない
し図3を参照して説明する。図1は、この発明の交流電
力制御装置の一実施例を示す回路構成図、図2は、図1
に示した回路各部の信号波形図、図3は、図1に示した
監視回路と警告回路の動作を説明するためのフローチャ
ートである。
【0008】図1に示す交流電力制御装置11は、トラ
イアック4とヒータ線3の接続点に監視回路12を接続
し、トライアック4の開閉状態を監視するとともに、ト
ライアック4を開閉制御する制御回路6と監視回路12
に警告回路13を接続し、制御内容と監視結果が一致し
ないときにトライアック4に異常有りと警告する構成と
してある。監視回路12は、トライアック4とヒータ線
3の接続点の電圧を波形整形する波形整形回路14と、
この波形整形回路14の波形整形出力が、交流1周期に
含まれる2つの半波について互いに同じ電圧レベルにあ
れば通電状態であると判断し、その逆に互いに異なる電
圧レベルにあれば非通電状態であると判断する判断回路
15からなる。波形整形回路14は、トライアック4と
ヒータ線3の接続点の電圧を分圧する一対の抵抗R1
1,R12と、抵抗R12に並列接続したツェナーダイ
オードZDからなる。ツェナーダイオードZDは、逆方
向に降伏電圧を越える電圧が印加されたときにも導通す
るため、降伏電圧をしきい値電圧としてトライアック4
の端子電圧を波形整形する。
【0009】交流電力制御装置11は、パターン通電に
より電力を制御するが、ここでは16山の半波を1制御
周期として動作する。また、最大電力の1/2を出力す
る8山の通電までは、正の半波についてだけトライアッ
ク4を閉成し、9山を越えたときに初めて負の半波につ
いてトライアック4を閉成する通電パターンを、基本通
電パターンとしている。このため、通電パターンを反転
せず基本通電パターンを踏襲する限り、図2(A)に示
したように、負の半波に対する通電は、必ず正の半波へ
の通電に続いて行われることになる。また、図2(B)
に示したように、負の半波については、トライアック4
の開閉に関係なく波形整形回路14の出力はロウレベル
であるが、正の半波については、トライアック4が閉成
したときは波形整形回路14の出力がロウレベルである
のに対し、トライアック4が開成したときは波形整形回
路14の出力はハイレベルをとる。
【0010】このため、図3のステップ(101)〜
(104)に示したように、ヒータ線3に対する通電が
行われるときは、交流1周期に含まれる2つの半波につ
いて、波形整形回路14の出力がロウレベルであれば通
電状態であると判断され、また正の半波がハイレベルで
負の半波がロウレベルであれば非通電状態であると判断
される。そして、交流8周期分からなる1制御周期につ
いてパターン通電が完了するまで、上記の判断が繰り返
される。そして、ステップ(105)において1制御周
期が完了したと判断されると、続くステップ(106)
において、通電有りと通電無しが混在したかどうかが判
断される。基本通電パターンであれば、トライアック4
に異常が無く、かつまた1制御周期内での通電期間が8
山に満たない50%通電未満のときは、通電有りと通電
無しが混在するため判断が肯定され、その場合は異常無
しとしてステップ(101)に戻る。しかし、交流1周
期に含まれる2つの半波について、8周期すべてに亙っ
て通電有りと判断されたり、或はその逆に通電なしと判
断された場合は、判断ステップ(107)に続くステッ
プ(108)において、16山のうち適当な1山につい
て無制御状態とする。すなわち、基本通電パターンでは
50%通電を越えると8周期すべてに亙って通電有りと
判断され、また基本通電パターンを反転した通電パター
ンでは、50%通電に満たない場合に、8周期すべてに
亙って通電無しと判断されてしまう。そこで、これがト
ライアック4の異常に起因するものかどうか見極めるた
め、図2(C)に示したように、制御回路6が1制御周
期の中途で半波分を非通電とし、それまで正の交流半波
で通電していた状態から負の交流半波で通電するよう、
通電パターンを逆パターンに反転するのである。
【0011】正負の半波に対する通電パターンが反転す
ると、正の半波から通電を始めて8山を越えた後で負の
半波に及ぶといった基本通電パターンが、負の半波から
始めて8山を越えた後で正の半波に及ぶといった通電パ
ターンに切り替えられる。この場合、トライアック4が
正常であれば、図2(D)に示したように、通電率が0
%と50%及び100%の3つのケースを除き、8周期
すべてに亙って通電有り又は通電無しと判断されること
はない。
【0012】従って、ステップ(109)において、制
御回路6による制御内容をチェックしたときに、まず、
制御回路6が100%通電を行っていないにも拘わら
ず、通電パターンを反転しても連続通電状態にあると判
断された場合は、制御内容と監視結果が一致しないた
め、続くステップ(110)において、トライアック4
がショートしたものとして異常発生が警告される。ま
た、これと同時に、保護用サイリスタが導通して温度ヒ
ューズが溶断し、ヒータ線3に対する通電は一切遮断さ
れる。なお、100%通電を行っている場合は、通電パ
ターンを反転してもショート判別できないため、通電率
が100%を割り込むまで同じパターンの通電が続けら
れることになる。ただし、現実には100%通電だけが
連綿と行われることは有り得ないので、大局的に見れば
異常判別に支障を来すことはない。一方また、制御回路
6が0%通電或は50%通電を行っていないにも拘わら
ず、通電パターンを反転しても連続非通電状態にあると
判断された場合は、制御内容と監視結果が一致しないた
め、続くステップ(110)において、トライアック4
がオープンしたものとして異常発生が警告される。ただ
し、オープン事故の場合は発火事故等の危険は無いの
で、通電率を0%に切り替える処置がとられるだけであ
る。なお、通常の0%通電にあっては、1制御周期ごと
に通電パターンが反転され、制御途中でトライアック4
がショートした場合は、制御内容と監視結果の不一致か
ら異常を発見することができる。また、50%通電にあ
っては、最初に1回だけ通電パターンを反転し、その後
は負の半波にだけ通電を行う通常パターンが続けられ
る。このため、反転後の通電パターンでは途中でトライ
アック4がオープンしたかどうかの判別はできないこと
になるが、時間の経過とともに通電率が50%以外に変
わるのを待ってオープン判別できるため、やはり大局的
には問題ないと言える。また、50%通電の途中で発生
したトライアック4のショートについては、制御内容と
監視結果が一致しないことから異常を発見することがで
きる。
【0013】このように、上記交流電力制御装置11
は、交流電源2に対し負荷であるヒータ線3と直列に接
続したトライアック4を交流半波単位で開閉制御すると
ともに、トライアック4とヒータ線3の接続点の電圧レ
ベルを監視し、交流1周期に含まれる2つの半波につい
て互いに同じ電圧レベルにあれば通電状態であり、互い
に異なる電圧レベルにあれば非通電状態であるとすると
同時に、この監視結果とトライアック4の制御内容を照
合し、制御内容と監視結果が一致しない場合にトライア
ック4に異常有りと警告する構成としたから、ただ単に
トライアック4とヒータ線3の接続点の平均電圧レベル
を監視する方法と異なり、通電パターンによってはトラ
イアック4の異常が平均電圧レベルから発見できないと
いったことはなく、制御回路6が開成指令を発したとき
にトライアック4が導通し、閉成指令を発したときにト
ライアック4が非導通となる以外は、トライアック4が
オープン又はショートしたとして警告を発することで、
トライアック4の異常を確実に発見し、早急に適切な処
置をとることができる。
【0014】
【発明の効果】以上説明したように、この発明は、交流
電源に対し負荷と直列に接続した交流スイッチを交流半
波単位で開閉制御するとともに、交流スイッチと前記負
荷の接続点の電圧レベルを監視し、交流1周期に含まれ
る2つの半波について互いに同じ電圧レベルにあれば通
電状態であり、互いに異なる電圧レベルにあれば非通電
状態であるとすると同時に、この監視結果と交流スイッ
チの制御内容を照合し、制御内容と監視結果が一致しな
い場合に前記交流スイッチに異常有りと警告する構成と
したから、ただ単に交流スイッチと負荷の接続点の平均
電圧レベルを監視する方法と異なり、通電パターンによ
っては交流スイッチの異常が平均電圧レベルとして発見
できないといったことはなく、交流スイッチと負荷の接
続点の電圧レベルから導通状態を監視し、制御回路が開
成指令を発したときに交流スイッチが導通し、閉成指令
を発したときに交流スイッチが非導通である以外は、交
流スイッチがオープン又はショートしたとして警告を発
することで、交流スイッチの異常を確実に発見し、早急
に適切な処置をとることができる等の優れた効果を奏す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の交流電力制御装置の一実施例を示す
回路構成図である。
【図2】図1に示した回路各部の信号波形図である。
【図3】図1に示した監視回路と警告回路の動作を説明
するためのフローチャートである。
【図4】従来の交流電力制御装置の一例を示す回路構成
図である。
【符号の説明】
2 交流電源 3 負荷(ヒータ線) 4 交流スイッチ(トライアック) 7 制御回路 11 交流電力制御装置 12 監視回路 13 警告回路

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 交流電源に対し負荷と直列に接続した交
    流スイッチと、この交流スイッチを交流半波単位で開閉
    制御する制御回路と、前記交流スイッチと前記負荷の接
    続点の電圧レベルを監視し、交流1周期に含まれる2つ
    の半波について互いに同じ電圧レベルにあれば通電状態
    であり、互いに異なる電圧レベルにあれば非通電状態で
    あると判断する監視回路と、この監視回路の監視結果と
    前記制御回路による制御内容を照合し、制御内容と監視
    結果が一致しない場合に前記交流スイッチに異常有りと
    警告する警告回路を具備することを特徴とする交流電力
    制御装置。
JP3295598A 1991-11-12 1991-11-12 交流電力制御装置 Expired - Lifetime JP3002039B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3295598A JP3002039B2 (ja) 1991-11-12 1991-11-12 交流電力制御装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3295598A JP3002039B2 (ja) 1991-11-12 1991-11-12 交流電力制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05137316A JPH05137316A (ja) 1993-06-01
JP3002039B2 true JP3002039B2 (ja) 2000-01-24

Family

ID=17822703

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3295598A Expired - Lifetime JP3002039B2 (ja) 1991-11-12 1991-11-12 交流電力制御装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3002039B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4814546B2 (ja) * 2005-05-19 2011-11-16 パナソニック株式会社 異常検出装置および映像システム

Also Published As

Publication number Publication date
JPH05137316A (ja) 1993-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6175220B1 (en) Short-circuit protection for forward-phase-control AC power controller
US5770836A (en) Resettable safety circuit for PTC electric blankets and the like
US5420397A (en) Control device and safety circuit for heating pads with PTC heater
US5422461A (en) Control device and safety circuit for heating pads with PTC heater
US5708256A (en) Heating pad controller with variable duty cycle for temperature adjustment
US4205223A (en) Heating circuits for detection of localized overheating
JP3002039B2 (ja) 交流電力制御装置
US20070139844A1 (en) Power safety circuit for small appliances
KR100744574B1 (ko) 전기온열매트용 과열방지장치
KR100331835B1 (ko) 전자레인지의 히터 구동장치 및 방법
JPS62222311A (ja) 温度制御装置
KR960003534Y1 (ko) 전열기기의 온도 조절장치
KR950010139Y1 (ko) 제로크로싱 방식에 의한 전열보온기의 ac 110v/220v 겸용 자동온도조절장치
KR200219611Y1 (ko) 발열체의온도조절장치
JP3293173B2 (ja) 温度制御装置
JP2002000511A (ja) 温水洗浄便座の断線検知装置
JP2599371B2 (ja) フエールセーフ装置
JP3191399B2 (ja) 負荷制御装置
JPS6319019A (ja) フエ−ルセ−フ装置
KR0135264B1 (ko) 안전장치를 구비한 전기히터
KR200341951Y1 (ko) 전열 침구류의 제어 장치
JPH0527824Y2 (ja)
JPH0219595B2 (ja)
JP3075293B2 (ja) 局部洗浄装置の乾燥ファンユニット
JPH04257629A (ja) 電気カーペット

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050418

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20050816

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A521 Written amendment

Effective date: 20051017

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20051108

A521 Written amendment

Effective date: 20051207

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Effective date: 20060104

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20060119

R150 Certificate of patent (=grant) or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees