JPH0320767B2 - - Google Patents
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- JPH0320767B2 JPH0320767B2 JP140883A JP140883A JPH0320767B2 JP H0320767 B2 JPH0320767 B2 JP H0320767B2 JP 140883 A JP140883 A JP 140883A JP 140883 A JP140883 A JP 140883A JP H0320767 B2 JPH0320767 B2 JP H0320767B2
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- Japan
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- temperature
- circuit
- capacitor
- sensor
- signal
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 43
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 24
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation 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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- Physics & Mathematics (AREA)
- 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】
産業上の利用分野
本発明は、電気カーペツト、電気毛布などの電
気暖房器の温度制御装置に関するものである。
気暖房器の温度制御装置に関するものである。
従来例の構成とその問題点
従来の温度制御装置を第１図に従つて説明す
る。
る。
これは、特開昭56−168233号の第５図に示された
温度制御装置であり、この第１図において、１は
一体型の感温ヒータで、この感温ヒータ１は第２
図に示すような構成となつている。この第２図に
おいて、２は芯糸、３はヒータ、４はセンサ、５
は温度検知電極、６は外被である。この感温ヒー
タ１はヒータ３が一方の温度検知電極も兼ねてお
り、温度検知電極５との間にセンサ４が存在する
ことになる。センサ４のインピーダンスの温度特
性は、第３図に示すように負の傾きを示す。また
第１図において、６はダイオード、７はセンサ４
の出力信号を検出する信号検出回路であり、トラ
ンジスタ８、抵抗１４、コンデンサ１５で構成さ
れている。９は直流電源回路であり、ダイオード
１０、抵抗１１、コンデンサ１２から構成されて
おり、直流電源電圧VCCを供給する。１６はゼロ
クロスパルス発生回路であり、交流電源VACの正
のゼロクロス点でパルスを発生する。１７は温度
設定回路であり、トランジスタ１８、抵抗１９，
２０、可変抵抗２１で構成されている。２２は制
御回路、２３は比較器、２４は電力制御素子であ
る。
温度制御装置であり、この第１図において、１は
一体型の感温ヒータで、この感温ヒータ１は第２
図に示すような構成となつている。この第２図に
おいて、２は芯糸、３はヒータ、４はセンサ、５
は温度検知電極、６は外被である。この感温ヒー
タ１はヒータ３が一方の温度検知電極も兼ねてお
り、温度検知電極５との間にセンサ４が存在する
ことになる。センサ４のインピーダンスの温度特
性は、第３図に示すように負の傾きを示す。また
第１図において、６はダイオード、７はセンサ４
の出力信号を検出する信号検出回路であり、トラ
ンジスタ８、抵抗１４、コンデンサ１５で構成さ
れている。９は直流電源回路であり、ダイオード
１０、抵抗１１、コンデンサ１２から構成されて
おり、直流電源電圧VCCを供給する。１６はゼロ
クロスパルス発生回路であり、交流電源VACの正
のゼロクロス点でパルスを発生する。１７は温度
設定回路であり、トランジスタ１８、抵抗１９，
２０、可変抵抗２１で構成されている。２２は制
御回路、２３は比較器、２４は電力制御素子であ
る。
以上のような構成において従来の温度制御装置
は、交流電源VACの負の半サイクル（回路の非接
地側Ａが接地側Ｅよりも負にふれた時間）に、そ
の負電圧をセンサインピーダンスで割つた値の電
流ISが、ベース接地のトランジスタ８のコレクタ
にICとして流れ、この電流ICによつてコンデンサ
１５を充電し、また抵抗１４により放電して、信
号検出回路７の出力として温度信号VTを得てい
る。コンデンサ１５の両電圧をVCとすれば、VT
は、VT＝VCC−VCとなる。センサ４の温度が低い
ときは、センサインピーダンスは高いので、セン
サ電流ISは小さい値を示し、信号検出回路７の充
電電流ICは小さくなるので、コンデンサ１５には
あまり充電されずVCは小さい値となり、VTは大
きい値を示す。逆にセンサ４の温度が高くなれ
ば、センサ電流ISは増大し、信号検出回路７の充
電電流ICは大きくなるので、コンデンサ１５の充
電電荷は増え、VCが大きい値となるので、VTは
低い値を示すことになる。
は、交流電源VACの負の半サイクル（回路の非接
地側Ａが接地側Ｅよりも負にふれた時間）に、そ
の負電圧をセンサインピーダンスで割つた値の電
流ISが、ベース接地のトランジスタ８のコレクタ
にICとして流れ、この電流ICによつてコンデンサ
１５を充電し、また抵抗１４により放電して、信
号検出回路７の出力として温度信号VTを得てい
る。コンデンサ１５の両電圧をVCとすれば、VT
は、VT＝VCC−VCとなる。センサ４の温度が低い
ときは、センサインピーダンスは高いので、セン
サ電流ISは小さい値を示し、信号検出回路７の充
電電流ICは小さくなるので、コンデンサ１５には
あまり充電されずVCは小さい値となり、VTは大
きい値を示す。逆にセンサ４の温度が高くなれ
ば、センサ電流ISは増大し、信号検出回路７の充
電電流ICは大きくなるので、コンデンサ１５の充
電電荷は増え、VCが大きい値となるので、VTは
低い値を示すことになる。
前記ゼロクロスパルス発生回路１６は、第４図
ｂに示すようにVACの正のゼロクロス付近で、ト
ランジスタ１８をOFFさせるパルスZPを出力す
る。よつて、温度設定回路１７の出力信号である
温度設定信号VRは第４図Ｃに示す正のゼロクロ
ス付近以外では、VCCよりもトランジスタ１８の
飽和電圧分だけ低い値を示し、正のゼロクロス付
近では、抵抗１９と抵抗２０、可変抵抗２１の分
割電圧を示す。この正のゼロクロスパルスの期間
のVRの値が温度設定電圧となる。信号検出回路
７の出力である温度信号VTと温度設定回路１７
の出力である温度設定信号VRは、制御回路２２
に入力され電圧比較器２３で比較されて、温度信
号VTが温度設定信号VRより大きいときには、比
較器２３からゼロクロスパルスが出力され、電力
制御素子２４がONして、ヒータ１に通電され
る。逆に、温度信号VTが温度設定信号VRより小
さいときには、比較器２３は信号を出力せず、電
力制御素子２４はOFFしてヒータ３には通電さ
れない。第５図のａは、比較器２３の入力である
VTとVRを示したものであり、正のゼロクロスで、
VT＞VRのときはONモードとなり、ヒータ電流IH
が流れ、VT＜VRのときはOFFモードとなり、ヒ
ータ３には通電しない。第５図ｂはヒータ電流IH
を示したものである。
ｂに示すようにVACの正のゼロクロス付近で、ト
ランジスタ１８をOFFさせるパルスZPを出力す
る。よつて、温度設定回路１７の出力信号である
温度設定信号VRは第４図Ｃに示す正のゼロクロ
ス付近以外では、VCCよりもトランジスタ１８の
飽和電圧分だけ低い値を示し、正のゼロクロス付
近では、抵抗１９と抵抗２０、可変抵抗２１の分
割電圧を示す。この正のゼロクロスパルスの期間
のVRの値が温度設定電圧となる。信号検出回路
７の出力である温度信号VTと温度設定回路１７
の出力である温度設定信号VRは、制御回路２２
に入力され電圧比較器２３で比較されて、温度信
号VTが温度設定信号VRより大きいときには、比
較器２３からゼロクロスパルスが出力され、電力
制御素子２４がONして、ヒータ１に通電され
る。逆に、温度信号VTが温度設定信号VRより小
さいときには、比較器２３は信号を出力せず、電
力制御素子２４はOFFしてヒータ３には通電さ
れない。第５図のａは、比較器２３の入力である
VTとVRを示したものであり、正のゼロクロスで、
VT＞VRのときはONモードとなり、ヒータ電流IH
が流れ、VT＜VRのときはOFFモードとなり、ヒ
ータ３には通電しない。第５図ｂはヒータ電流IH
を示したものである。
ところで、一般的にコンデンサは、初期的に漏
れ電流を有しており、しかも、高温の雰囲気にお
いては、漏れ電流が増加する傾向にあり、かつ経
時的な変化においても、漏れ電流は増加してい
く。信号検出回路７を構成しているコンデンサ１
５の漏れ電流が増加すれば、コンデンサ１５は内
部で自己放電を行なうことになり、コンデンサ１
５の両端電圧VCは小さくなる。よつて、温度信
号VTは上昇することになり、かつ実際のセンサ
温度よりも低い温度信号を示すことになる。第６
図は、センサ温度と温度信号VTの関係を示した
もので、ａはコンデンサ１５が正常であるとき、
ｂはコンデンサ１５の漏れ電流が増加したときの
温度信号であり、ｃがゼロクロスパルス期間中の
温度設定信号VRとすれば、コンデンサ１５の漏
れの増加により、ヒータ３はT1℃からT2℃へ制
御温度が上昇することになる。電気暖房器は、商
品の性格上、高い安全性が要求されるが、従来の
温度制御装置は、前述したように部品の劣化時に
不安全側の動作をするという、極めて好ましくな
いという問題点があつた。
れ電流を有しており、しかも、高温の雰囲気にお
いては、漏れ電流が増加する傾向にあり、かつ経
時的な変化においても、漏れ電流は増加してい
く。信号検出回路７を構成しているコンデンサ１
５の漏れ電流が増加すれば、コンデンサ１５は内
部で自己放電を行なうことになり、コンデンサ１
５の両端電圧VCは小さくなる。よつて、温度信
号VTは上昇することになり、かつ実際のセンサ
温度よりも低い温度信号を示すことになる。第６
図は、センサ温度と温度信号VTの関係を示した
もので、ａはコンデンサ１５が正常であるとき、
ｂはコンデンサ１５の漏れ電流が増加したときの
温度信号であり、ｃがゼロクロスパルス期間中の
温度設定信号VRとすれば、コンデンサ１５の漏
れの増加により、ヒータ３はT1℃からT2℃へ制
御温度が上昇することになる。電気暖房器は、商
品の性格上、高い安全性が要求されるが、従来の
温度制御装置は、前述したように部品の劣化時に
不安全側の動作をするという、極めて好ましくな
いという問題点があつた。
発明の目的
本発明は、上記従来の欠点を除去するもので、
部品の劣化時においても、安全側に動作する温度
制御装置を提供することを目的とするものであ
る。
部品の劣化時においても、安全側に動作する温度
制御装置を提供することを目的とするものであ
る。
発明の構成
上記目的を達成するために本発明の温度制御装
置は、信号検出回路としてベース接地したNPN
トランジスタのエミツタを、一方の電極を交流電
源の他方に接続したセンサの他方の電極に接続し
て構成するとともに、直流電源回路から抵抗を介
して交流電源の一方に接続したコンデンサに充電
する充電回路と、前記NPNトランジスタのコレ
クタ電流により前記コンデンサの放電を行なう放
電回路とで構成したもので、この構成によれば、
信号検出回路の放電がベース接地のトランジスタ
のコレクタ電流によつて行なわれ、充電は直流電
源から抵抗を介して行なわれることになり、その
結果、コンデンサは一方の端子を接地して回路構
成ができるため、コンデンサが劣化して漏れ電流
が増大し、自己放電が行なわれても、信号検出回
路の出力電圧は低くなり、制御温度が低くなるの
で、部品の劣化時でも安全側の動作が行なわれる
ことになる。
置は、信号検出回路としてベース接地したNPN
トランジスタのエミツタを、一方の電極を交流電
源の他方に接続したセンサの他方の電極に接続し
て構成するとともに、直流電源回路から抵抗を介
して交流電源の一方に接続したコンデンサに充電
する充電回路と、前記NPNトランジスタのコレ
クタ電流により前記コンデンサの放電を行なう放
電回路とで構成したもので、この構成によれば、
信号検出回路の放電がベース接地のトランジスタ
のコレクタ電流によつて行なわれ、充電は直流電
源から抵抗を介して行なわれることになり、その
結果、コンデンサは一方の端子を接地して回路構
成ができるため、コンデンサが劣化して漏れ電流
が増大し、自己放電が行なわれても、信号検出回
路の出力電圧は低くなり、制御温度が低くなるの
で、部品の劣化時でも安全側の動作が行なわれる
ことになる。
実施例の説明
以下、本発明の一実施例を第７図にもとづいて
説明する。なお、この第７図においては、従来例
で示した第１図と同一部品については同一符号を
付しており、従来例と異なる点のみを説明する。
説明する。なお、この第７図においては、従来例
で示した第１図と同一部品については同一符号を
付しており、従来例と異なる点のみを説明する。
図において、７は信号検出回路で、この信号検
出回路７は直流電源回路９に抵抗２６とコンデン
サ２７の直列回路を挿入するとともにこの両者の
接続部をトランジスタ８のコレクタに接続した構
成である。この構成において、センサ電流ISと同
一値を示すトランジスタ８のコレクタ電流ICは、
センサ４の温度に応じた電流をコンデンサ２７か
ら強制放電させる。一方、直流電源から抵抗２６
を介してコンデンサ２７は充電される。このよう
な充放電により信号検出回路７は温度信号VTを
出力する。センサ４の温度が低いときは、センサ
インピーダンスは大きいので、センサ電流ISは少
なく、これにより、トランジスタ８のコレクタ電
流ICも同様に少ないので、コンデンサ２７の放電
は少なく、かつ温度信号VTは高い値を示すこと
になる。逆にセンサ４の温度が高くなれば、セン
サ電流IS、トランジスタ８のコレクタ電流ICは多
くなり、かつコンデンサ２７の放電は多くなつ
て、温度信号VTは低い値を示すことになる。以
後の動作は、従来例で示した第１図の回路と同様
である。
出回路７は直流電源回路９に抵抗２６とコンデン
サ２７の直列回路を挿入するとともにこの両者の
接続部をトランジスタ８のコレクタに接続した構
成である。この構成において、センサ電流ISと同
一値を示すトランジスタ８のコレクタ電流ICは、
センサ４の温度に応じた電流をコンデンサ２７か
ら強制放電させる。一方、直流電源から抵抗２６
を介してコンデンサ２７は充電される。このよう
な充放電により信号検出回路７は温度信号VTを
出力する。センサ４の温度が低いときは、センサ
インピーダンスは大きいので、センサ電流ISは少
なく、これにより、トランジスタ８のコレクタ電
流ICも同様に少ないので、コンデンサ２７の放電
は少なく、かつ温度信号VTは高い値を示すこと
になる。逆にセンサ４の温度が高くなれば、セン
サ電流IS、トランジスタ８のコレクタ電流ICは多
くなり、かつコンデンサ２７の放電は多くなつ
て、温度信号VTは低い値を示すことになる。以
後の動作は、従来例で示した第１図の回路と同様
である。
このような構成において、コンデンサ２７の漏
れ電流が増加したときは、コンデンサ２７の内部
で自己放電が行なわれるので、温度信号VTは低
くなる。第８図は、センサ温度と温度信号VTの
関係を示したものであり、ａはコンデンサ２７が
正常なとき、ｂはコンデンサ２７の漏れ電流が増
加したときの温度信号VTを示し、ｃはゼロクロ
ス期間中の温度設定信号VRの値を示したもので
あり、コンデンサ２７が正常なときの制御温度は
T3となり、コンデンサ２７の漏れ電流が増加し
たときの制御温度はT4となつて、漏れ電流が生
じたときの制御温度は低くなることになる。
れ電流が増加したときは、コンデンサ２７の内部
で自己放電が行なわれるので、温度信号VTは低
くなる。第８図は、センサ温度と温度信号VTの
関係を示したものであり、ａはコンデンサ２７が
正常なとき、ｂはコンデンサ２７の漏れ電流が増
加したときの温度信号VTを示し、ｃはゼロクロ
ス期間中の温度設定信号VRの値を示したもので
あり、コンデンサ２７が正常なときの制御温度は
T3となり、コンデンサ２７の漏れ電流が増加し
たときの制御温度はT4となつて、漏れ電流が生
じたときの制御温度は低くなることになる。
このように本発明の一実施例においては、信号
検出回路７を抵抗２６とコンデンサ２７の直列回
路で構成し、直流電源回路９から抵抗２６を介し
て片側を接地したコンデンサ２７に充電を行な
い、放電は負の温度特性をもつセンサ４のセンサ
電流と同等の値となるトランジスタ８のコレクタ
電流で行なうので、コンデンサ２７は漏れ電流が
生じても、放電電流が増加したのと同じになり、
その結果、制御温度が低くなるため、安全側の動
作を行なうという効果を有する。
検出回路７を抵抗２６とコンデンサ２７の直列回
路で構成し、直流電源回路９から抵抗２６を介し
て片側を接地したコンデンサ２７に充電を行な
い、放電は負の温度特性をもつセンサ４のセンサ
電流と同等の値となるトランジスタ８のコレクタ
電流で行なうので、コンデンサ２７は漏れ電流が
生じても、放電電流が増加したのと同じになり、
その結果、制御温度が低くなるため、安全側の動
作を行なうという効果を有する。
さらに、このようにコンデンサ２７の片側を交
流電源の一方に接続し、温度信号VTを得ている
ので、コンデンサ２７の充放電によるリツプルが
生じるだけで、直接直流電源のリツプルの影響を
受けることがなく、精度の良い制御が可能とな
る。
流電源の一方に接続し、温度信号VTを得ている
ので、コンデンサ２７の充放電によるリツプルが
生じるだけで、直接直流電源のリツプルの影響を
受けることがなく、精度の良い制御が可能とな
る。
第９図は本発明の他の実施例を示したもので、
第７図に示した実施例と異なる点は、第７図にお
いてはヒータとセンサは一体型である感温ヒータ
を用いた実施例であるのに対して、第９図におい
ては、センサは、温度検知線２８であり、第２図
に示した構造と同等のものであるが、発熱機能は
ない。この第９図において、２９，３０は温度検
知電極である。３１はセンサであり、負の温度特
性をもつ。３２は温度検知線２８の電流制限抵
抗、３３はヒータである。上記以外の構成、動
作、効果は、第７図に示した実施例と全く同様で
あるので、省略する。
第７図に示した実施例と異なる点は、第７図にお
いてはヒータとセンサは一体型である感温ヒータ
を用いた実施例であるのに対して、第９図におい
ては、センサは、温度検知線２８であり、第２図
に示した構造と同等のものであるが、発熱機能は
ない。この第９図において、２９，３０は温度検
知電極である。３１はセンサであり、負の温度特
性をもつ。３２は温度検知線２８の電流制限抵
抗、３３はヒータである。上記以外の構成、動
作、効果は、第７図に示した実施例と全く同様で
あるので、省略する。
発明の効果
以上のように本発明によれば、負の温度特性を
もつセンサの信号を保持する信号検出回路を抵抗
とコンデンサで構成し、このコンデンサの放電を
センサの信号によつて行なうようにしているた
め、高温の雰囲気中、あるいは経時的な特性劣化
でコンデンサの漏れ電流が増加しても、制御温度
が低くなり、その結果、極めて安全性の高い温度
制御装置が構成できるというすぐれた効果を得る
ことができる。
もつセンサの信号を保持する信号検出回路を抵抗
とコンデンサで構成し、このコンデンサの放電を
センサの信号によつて行なうようにしているた
め、高温の雰囲気中、あるいは経時的な特性劣化
でコンデンサの漏れ電流が増加しても、制御温度
が低くなり、その結果、極めて安全性の高い温度
制御装置が構成できるというすぐれた効果を得る
ことができる。
第１図は従来の温度制御装置を示す回路図、第
２図はセンサとヒータが一体形である感温ヒータ
の構造を示す斜視図、第３図はセンサインピーダ
ンスの温度特性図、第４図は従来例の温度設定電
圧を示す図、第５図は従来例の温度設定電圧と温
度信号電圧ならびにヒータ電流の関係を示す図、
第６図は従来例の温度制御装置においてコンデン
サの漏れ電流が増加したときのセンサ温度と温度
信電圧の関係を示す図、第７図は本発明の一実施
例を示す温度制御装置の回路図、第８図は本発明
の温度制御装置においてコンデンサの漏れ電流が
増加したときのセンサ温度と温度信号の関係を示
す図、第９図は本発明の他の実施例をを示す温度
制御装置の回路図である。 ３……ヒータ、４……センサ、５……温度検知
電極、７……信号検出回路、８……NPNトラン
ジスタ、９……直流電源回路、１７……温度設定
回路、２２……制御回路、２６……抵抗、２７…
…コンデンサ。
２図はセンサとヒータが一体形である感温ヒータ
の構造を示す斜視図、第３図はセンサインピーダ
ンスの温度特性図、第４図は従来例の温度設定電
圧を示す図、第５図は従来例の温度設定電圧と温
度信号電圧ならびにヒータ電流の関係を示す図、
第６図は従来例の温度制御装置においてコンデン
サの漏れ電流が増加したときのセンサ温度と温度
信電圧の関係を示す図、第７図は本発明の一実施
例を示す温度制御装置の回路図、第８図は本発明
の温度制御装置においてコンデンサの漏れ電流が
増加したときのセンサ温度と温度信号の関係を示
す図、第９図は本発明の他の実施例をを示す温度
制御装置の回路図である。 ３……ヒータ、４……センサ、５……温度検知
電極、７……信号検出回路、８……NPNトラン
ジスタ、９……直流電源回路、１７……温度設定
回路、２２……制御回路、２６……抵抗、２７…
…コンデンサ。
Claims (1)
- １ ヒータ等の負荷と、この負荷の温度を検出す
る負の温度特性をもつセンサと、このセンサの信
号を検出することにより所定の電圧を生ずる信号
検出回路と、前記負荷の動作温度を設定する温度
設定回路と、前記信号検出回路の出力と温度設定
回路の出力とを比較して前記負荷への給電を制御
する制御回路と、交流電源を整流して負の端子を
交流電源の一方に接続した前記信号検出回路、温
度設定回路、制御回路等に給電する直流電源回路
とを有し、前記信号検出回路はベース接地した
NPNトランジスタのエミツタを、一方の電極を
交流電源の他方に接続した前記センサの他方の電
極に接続して構成するとともに、前記直流電源回
路から抵抗を介して交流電源の一方に接続したコ
ンデンサに充電する充電回路と、前記NPNトラ
ンジスタのコレクタ電流により前記コンデンサの
放電を行なう放電回路とで構成したことを特徴と
する温度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP140883A JPS59127121A (ja) | 1983-01-07 | 1983-01-07 | 温度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP140883A JPS59127121A (ja) | 1983-01-07 | 1983-01-07 | 温度制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59127121A JPS59127121A (ja) | 1984-07-21 |
| JPH0320767B2 true JPH0320767B2 (ja) | 1991-03-20 |
Family
ID=11500662
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP140883A Granted JPS59127121A (ja) | 1983-01-07 | 1983-01-07 | 温度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59127121A (ja) |
-
1983
- 1983-01-07 JP JP140883A patent/JPS59127121A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59127121A (ja) | 1984-07-21 |
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