JPH0213327B2 - - Google Patents
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- JPH0213327B2 JPH0213327B2 JP18314280A JP18314280A JPH0213327B2 JP H0213327 B2 JPH0213327 B2 JP H0213327B2 JP 18314280 A JP18314280 A JP 18314280A JP 18314280 A JP18314280 A JP 18314280A JP H0213327 B2 JPH0213327 B2 JP H0213327B2
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- Japan
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- circuit
- temperature
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
- G05D23/20—Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature
- G05D23/24—Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature the sensing element having a resistance varying with temperature, e.g. a thermistor
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Control Of Temperature (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、電気毛布、電気フロアヒータ等の電
気暖房器具の温度制御装置に関するものであり、
高精度、高安定の電子制御装置の提供を目的とす
るものである。
気暖房器具の温度制御装置に関するものであり、
高精度、高安定の電子制御装置の提供を目的とす
るものである。
従来の電気毛布の温度制御装置を例にとり、第
１図〜第４図に従つて説明する。
１図〜第４図に従つて説明する。
第１図は電気毛布に用いられているセンサと一
体型のヒータ構造図を示す。１は芯線であり、そ
の上にヒータ２を巻回し、その上にプラスチツク
サーミスタによるセンサ３を被覆し、その上に温
度検知電極線４を巻回し、さらにその上に絶縁用
外被５を被覆して構成している。毛布には普通25
ｍ位の長さのヒータを使用する。
体型のヒータ構造図を示す。１は芯線であり、そ
の上にヒータ２を巻回し、その上にプラスチツク
サーミスタによるセンサ３を被覆し、その上に温
度検知電極線４を巻回し、さらにその上に絶縁用
外被５を被覆して構成している。毛布には普通25
ｍ位の長さのヒータを使用する。
第２図にセンサの特性を示す。縦軸にセンサの
インピーダンスＺを、横軸に温度Ｔを示し、Ｌが
温度の低い側、Ｈが高い側を表す。センサはヒー
タ２との間での容量分できまるインピーダンスZC
と、抵抗分できまるインピーダンスZRの合成値ZR
としてその特性を示すことができ、低温側では主
にZCが、高温側ではZRが合成値ZTに寄与してい
る。
インピーダンスＺを、横軸に温度Ｔを示し、Ｌが
温度の低い側、Ｈが高い側を表す。センサはヒー
タ２との間での容量分できまるインピーダンスZC
と、抵抗分できまるインピーダンスZRの合成値ZR
としてその特性を示すことができ、低温側では主
にZCが、高温側ではZRが合成値ZTに寄与してい
る。
第３図に、このヒータおよびセンサを用いた温
度制御装置の従来例を示す。２，３，４は第１図
のヒータ、センサ、温度検知電極線を表す。VAC
は交流電圧であり、６はヒータ２の通電回路に挿
入されたサイリスタなどよりなる電力制御素子、
７は前記電力制御素子６のゲート抵抗、８はセン
サ信号検出用トランジスタ、９は保護用ダイオー
ドである。そして前記トランジスタ８は信号検出
回路を構成する。１０はコンデンサ、１１は放電
用抵抗であり、両者１０，１１は積分回路を構成
し、前記トランジスタ８のコレクタ電流ICを積分
して温度信号電圧VTを得るためのものである。
１２は前記温度信号電圧VTを設定値VSと比較し、
温度が設定温度に達していない時ゼロクロスパル
スVZを前記電力制御素子６に与えトリガを行う
比較トリガ回路である。抵抗１３、ダイオード１
４、コンデンサ１５は交流電圧VACから制御回路
用直流電圧VCCを得るためのものである。１６は
交流電圧のゼロクロス点でパルスを発生させるゼ
ロクロスパルス発生回路であり、トランジスタ１
７を制御し、交流電圧の波形のゼロクロス時に、
比較トリガ回路１２に基準信号を加えるものであ
る。１８は比較トリガ回路１２の比較設定値とな
る温度設定回路である。
度制御装置の従来例を示す。２，３，４は第１図
のヒータ、センサ、温度検知電極線を表す。VAC
は交流電圧であり、６はヒータ２の通電回路に挿
入されたサイリスタなどよりなる電力制御素子、
７は前記電力制御素子６のゲート抵抗、８はセン
サ信号検出用トランジスタ、９は保護用ダイオー
ドである。そして前記トランジスタ８は信号検出
回路を構成する。１０はコンデンサ、１１は放電
用抵抗であり、両者１０，１１は積分回路を構成
し、前記トランジスタ８のコレクタ電流ICを積分
して温度信号電圧VTを得るためのものである。
１２は前記温度信号電圧VTを設定値VSと比較し、
温度が設定温度に達していない時ゼロクロスパル
スVZを前記電力制御素子６に与えトリガを行う
比較トリガ回路である。抵抗１３、ダイオード１
４、コンデンサ１５は交流電圧VACから制御回路
用直流電圧VCCを得るためのものである。１６は
交流電圧のゼロクロス点でパルスを発生させるゼ
ロクロスパルス発生回路であり、トランジスタ１
７を制御し、交流電圧の波形のゼロクロス時に、
比較トリガ回路１２に基準信号を加えるものであ
る。１８は比較トリガ回路１２の比較設定値とな
る温度設定回路である。
上記構成において、交流電圧VacのＡ側がＥ側
に対して正の半サイクル（以降正の半サイクルと
称す）時に、電力制御素子６のON，OFFにより
ヒータ２への通電が制御されるとともに、センサ
３、温度検知電極線４、保護ダイオード９をセン
サ３のインピーダンスに対応したセンサ電流が流
れる。さらにダイオード１４、抵抗１３を介して
コンデンサ１５が充電され以降の回路の直流電源
となる。
に対して正の半サイクル（以降正の半サイクルと
称す）時に、電力制御素子６のON，OFFにより
ヒータ２への通電が制御されるとともに、センサ
３、温度検知電極線４、保護ダイオード９をセン
サ３のインピーダンスに対応したセンサ電流が流
れる。さらにダイオード１４、抵抗１３を介して
コンデンサ１５が充電され以降の回路の直流電源
となる。
交流電圧VacのＡ側がＥ側に対して負の半サイ
クル（以降負の半サイクルと称す）時には、トラ
ンジスタ８のエミツタから温度検知電極線４、セ
ンサ３、ヒータ２、交流電源Ａ側にセンサ３のイ
ンピーダンスに対応したセンサ電流が流れる。こ
の時のセンサ電流はトランジスタ８のベースとコ
レクタから流れ込むがトランジスタの電流増幅率
が大きいのでほとんどのセンサ電流はトランジス
タ８のコレクタからIcとして流れ込むこととな
る。センサ電流Icがコンデンサ１５からコンデン
サ１０、抵抗１１によつて構成される積分回路を
流れセンサ３のインピーダンスに対応した温度信
号電圧Vtが得られる。
クル（以降負の半サイクルと称す）時には、トラ
ンジスタ８のエミツタから温度検知電極線４、セ
ンサ３、ヒータ２、交流電源Ａ側にセンサ３のイ
ンピーダンスに対応したセンサ電流が流れる。こ
の時のセンサ電流はトランジスタ８のベースとコ
レクタから流れ込むがトランジスタの電流増幅率
が大きいのでほとんどのセンサ電流はトランジス
タ８のコレクタからIcとして流れ込むこととな
る。センサ電流Icがコンデンサ１５からコンデン
サ１０、抵抗１１によつて構成される積分回路を
流れセンサ３のインピーダンスに対応した温度信
号電圧Vtが得られる。
ゼロクロスパルス発生回路１６からは第４図に
示すVzpが出力されトランジスタ１７が交流電源
のゼロクロスの時だけOFFし、ゼロクロス時温
度設定回路１８で設定された電圧、それ以外は
Vccの基準電圧波形Vsが比較トリガ回路に入力さ
れる。
示すVzpが出力されトランジスタ１７が交流電源
のゼロクロスの時だけOFFし、ゼロクロス時温
度設定回路１８で設定された電圧、それ以外は
Vccの基準電圧波形Vsが比較トリガ回路に入力さ
れる。
従つてヒータ２の温度が低下してセンサ電流Ic
が低下し、温度信号電圧Vtが温度設定回路１８
で設定された電圧より高くなると、比較トリガ回
路からゼロクロスに同期したトリガパルスVzが
出力され電力制御素子がONすることによつてヒ
ータ２の温度が設定された温度に制御される。た
だし、この従来の構成では、センサのインピーダ
ンスが容量性であるため、特に低温域ではコレク
タ電流ICの位相が最大90゜進む。したがつて検出
回路のトランジスタ８のコレクタ電流ICの波形が
正の半サイクルに90゜分だけ重なるので、電力制
御素子６がONしてヒータ２が通電されるとヒー
タ２に電位勾配が発生し、正の半サイクルに重な
つている位相のセンサ電流が減少する側に歪み、
制御温度デフアレンシヤルが大きくなるという欠
点があつた。
が低下し、温度信号電圧Vtが温度設定回路１８
で設定された電圧より高くなると、比較トリガ回
路からゼロクロスに同期したトリガパルスVzが
出力され電力制御素子がONすることによつてヒ
ータ２の温度が設定された温度に制御される。た
だし、この従来の構成では、センサのインピーダ
ンスが容量性であるため、特に低温域ではコレク
タ電流ICの位相が最大90゜進む。したがつて検出
回路のトランジスタ８のコレクタ電流ICの波形が
正の半サイクルに90゜分だけ重なるので、電力制
御素子６がONしてヒータ２が通電されるとヒー
タ２に電位勾配が発生し、正の半サイクルに重な
つている位相のセンサ電流が減少する側に歪み、
制御温度デフアレンシヤルが大きくなるという欠
点があつた。
第４図に第３図における各部波形図を示す。Ｏ
は零電位を示す。VHは電力制御素子６のアノー
ド波形を示し、t1〜t5間はOFF、t6以降はONで
ある。OFF中のトランジスタ８のコレクタ電流IC
波形は歪が無く、ヒータの冷却と共にそのピーク
値が下がり、温度信号電圧VTも除々に上昇して
いるが、ON中のトランジスタ８のコレクタ電流
IC波形は正の半サイクルに重なる部分が歪み、し
たがつてヒータの加熱によつてそのピーク値が大
きくなつているのにもかかわらず、積分値である
温度信号電圧VTは一時的に上昇し、影響を強く
受けていることが解る。理想的には、破線で示す
ようなVTの変化になることが望ましい。
は零電位を示す。VHは電力制御素子６のアノー
ド波形を示し、t1〜t5間はOFF、t6以降はONで
ある。OFF中のトランジスタ８のコレクタ電流IC
波形は歪が無く、ヒータの冷却と共にそのピーク
値が下がり、温度信号電圧VTも除々に上昇して
いるが、ON中のトランジスタ８のコレクタ電流
IC波形は正の半サイクルに重なる部分が歪み、し
たがつてヒータの加熱によつてそのピーク値が大
きくなつているのにもかかわらず、積分値である
温度信号電圧VTは一時的に上昇し、影響を強く
受けていることが解る。理想的には、破線で示す
ようなVTの変化になることが望ましい。
本発明はセンサ信号に歪が生じる正の半サイク
ル期間中、前記センサ信号をバイパスする構成に
より上記欠点を解消するものである。以下本発明
の一実施例について、第５図〜第６図に基づいて
説明する。
ル期間中、前記センサ信号をバイパスする構成に
より上記欠点を解消するものである。以下本発明
の一実施例について、第５図〜第６図に基づいて
説明する。
第５図は本発明による温度制御装置の一実施例
である。第３図と異る点は、正の半サイクル期間
にパルスVPを発生する正サイクルパルス発生回
路１９と、前記パルスVPにより導通制御され、
スイツチングトランジスタ２０によるセンサ信号
のバイパス回路が付加された点である。
である。第３図と異る点は、正の半サイクル期間
にパルスVPを発生する正サイクルパルス発生回
路１９と、前記パルスVPにより導通制御され、
スイツチングトランジスタ２０によるセンサ信号
のバイパス回路が付加された点である。
通常、トランジスタ１８はOFFしており、ト
ランジスタ８のコレクタ電流ICはコンデンサ１０
に積分されるが、正サイクルパルス発生回路１９
からパルスVPが発生するとトランジスタ２０は
ONし、センサ電流はトランジスタ２０を通つて
バイパスされるとともに、トランジスタ８のベー
ス、エミツタ間が短絡されるのでトランジスタ８
はOFFしセンサ電流Icは流れなくなる。つまり、
センサ信号が歪を生ずる正の半サイクル期間中の
センサ信号をバイパスする構成になつている。
ランジスタ８のコレクタ電流ICはコンデンサ１０
に積分されるが、正サイクルパルス発生回路１９
からパルスVPが発生するとトランジスタ２０は
ONし、センサ電流はトランジスタ２０を通つて
バイパスされるとともに、トランジスタ８のベー
ス、エミツタ間が短絡されるのでトランジスタ８
はOFFしセンサ電流Icは流れなくなる。つまり、
センサ信号が歪を生ずる正の半サイクル期間中の
センサ信号をバイパスする構成になつている。
第６図に第５図における各部波形図を示す。ト
ランジスタ８のコレクタ電流ICはパルスVPによつ
て正の半サイクル期間中バイパスされ、歪のない
部分だけが残つている。したがつてヒータに通電
された時でも温度信号電圧VTが急変することな
く、理想的な特性を示している。
ランジスタ８のコレクタ電流ICはパルスVPによつ
て正の半サイクル期間中バイパスされ、歪のない
部分だけが残つている。したがつてヒータに通電
された時でも温度信号電圧VTが急変することな
く、理想的な特性を示している。
以上の説明から明らかなように、本発明の温度
制御装置は、ヒータの給電期間センサ信号を地絡
する構成であるため、センサ信号に位相ずれが生
じ、センサ信号が前記ヒータの給電期間と重な
り、ヒータ通電時の電位勾配によつて前記センサ
信号に歪を生じても歪を生じた部分をバイパスす
るので、ヒータの通電、無通電に左右されない正
確な温度信号を得ることができ、従つて高精度、
高安定な温度制御を行うことができるものであ
る。
制御装置は、ヒータの給電期間センサ信号を地絡
する構成であるため、センサ信号に位相ずれが生
じ、センサ信号が前記ヒータの給電期間と重な
り、ヒータ通電時の電位勾配によつて前記センサ
信号に歪を生じても歪を生じた部分をバイパスす
るので、ヒータの通電、無通電に左右されない正
確な温度信号を得ることができ、従つて高精度、
高安定な温度制御を行うことができるものであ
る。
なお実施例において、負荷は第１図に示すヒー
タとしているが、他の発熱負荷であつてもよい。
また、負荷への給電は実施例とは逆に負の半サイ
クルとし、地絡回路を制御するパルス発生回路の
パルスを負の半サイクルに出すようにしてもよ
い。
タとしているが、他の発熱負荷であつてもよい。
また、負荷への給電は実施例とは逆に負の半サイ
クルとし、地絡回路を制御するパルス発生回路の
パルスを負の半サイクルに出すようにしてもよ
い。
第１図は本発明が適用される電気毛布の、セン
サと一体型のヒータ構造図、第２図はセンサの特
性図、第３図は第１図、第２図のセンサおよびヒ
ータを用いた従来の温度制御装置の回路図、第４
図は第３図に示した回路の各部波形図、第５図は
本発明による温度制御装置の一実施例を示す回路
図、第６図は第５図に示した回路の各部波形図で
ある。 ２……ヒータ、３……センサ、４……温度検知
電極線、６……電力制御素子、８……センサ信号
検出トランジスタ、１０……積分コンデンサ、１
２……比較トリガ回路、１８……温度設定回路、
１９……パルス発生回路、２０……地絡回路のス
イツチングトランジスタ。
サと一体型のヒータ構造図、第２図はセンサの特
性図、第３図は第１図、第２図のセンサおよびヒ
ータを用いた従来の温度制御装置の回路図、第４
図は第３図に示した回路の各部波形図、第５図は
本発明による温度制御装置の一実施例を示す回路
図、第６図は第５図に示した回路の各部波形図で
ある。 ２……ヒータ、３……センサ、４……温度検知
電極線、６……電力制御素子、８……センサ信号
検出トランジスタ、１０……積分コンデンサ、１
２……比較トリガ回路、１８……温度設定回路、
１９……パルス発生回路、２０……地絡回路のス
イツチングトランジスタ。
Claims (1)
- １ ヒータ等の負荷と、前記負荷と直列に接続さ
れ前記負荷への給電を交流電圧の正または負サイ
クルのいずれか一方の半波において制御する電力
制御素子と、前記負荷を第１の電極とし、さらに
第２の電極を有した負荷温度を検出するセンサ
と、交流電圧波形のゼロクロス点でゼロクロスを
発生させるゼロクロスパルス発生回路と、交流電
圧波形の正または負サイクルの間にパルスを発生
させる正または負サイクル発生回路と、エミツタ
が前記センサの第２の電極に接続され、前記電力
制御素子にたいしてベース、エミツタが並列で前
記電力制御素子がOFFする極性でONするように
ベース接地されコレクタを出力としたトランジス
タと、前記正または負サイクルパルスに同期して
前記電力制御素子がONしている正または負サイ
クルの間、前記トランジスタのベース、エミツタ
間を短絡するスイツチ素子より構成された信号検
出回路と、前記信号検出回路の出力の積分値を保
持する積分回路と、前記負荷の制御温度を設定す
る温度設定回路と、前記積分回路と温度設定回路
の出力を比較しゼロクロスパルスと同期して電力
制御素子を消勢、付勢する比較トリガ回路と、前
記温度設定回路、ゼロクロスパルス発生回路、正
または負サイクルパルス発生回路、比較トリガ回
路等に直流電流を給電する電源回路とから構成さ
れたことを特徴とする温度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18314280A JPS57106911A (en) | 1980-12-23 | 1980-12-23 | Temperature controller |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18314280A JPS57106911A (en) | 1980-12-23 | 1980-12-23 | Temperature controller |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57106911A JPS57106911A (en) | 1982-07-03 |
| JPH0213327B2 true JPH0213327B2 (ja) | 1990-04-04 |
Family
ID=16130530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18314280A Granted JPS57106911A (en) | 1980-12-23 | 1980-12-23 | Temperature controller |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57106911A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011528163A (ja) * | 2008-07-17 | 2011-11-10 | マイクロライフ・インテレクチュアル・プロパティ・ゲーエムベーハー | ヒータ配線制御回路および加熱素子の作動方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7456940B2 (ja) * | 2018-12-27 | 2024-03-27 | 京セラ株式会社 | 電気回路及び電気装置 |
-
1980
- 1980-12-23 JP JP18314280A patent/JPS57106911A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011528163A (ja) * | 2008-07-17 | 2011-11-10 | マイクロライフ・インテレクチュアル・プロパティ・ゲーエムベーハー | ヒータ配線制御回路および加熱素子の作動方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57106911A (en) | 1982-07-03 |
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