JPH05307992A

JPH05307992A - 負荷制御装置

Info

Publication number: JPH05307992A
Application number: JP11120292A
Authority: JP
Inventors: Kazutoshi Nagai; 和俊永井; Yuuji Yamamoto; 融士山本; Masafumi Hashimoto; 雅文橋本
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1992-04-30
Filing date: 1992-04-30
Publication date: 1993-11-19

Abstract

(57)【要約】【目的】複数のヒータ（負荷）をリレー接点（電力制
御手段）を用いて制御する負荷制御装置において、１個
のオン、オフ状態検出手段の出力により構成部品の故障
を検出し、小型で低コストの負荷制御装置を提供する。【構成】電源１７から電力を供給される複数のヒータ
１、２をそれぞれトランジスタ５、６により駆動される
リレー接点３、４によりオン、オフ制御し、リレー接点
３、４のオン、オフ状態を１個のオン、オフ状態検出手
段１８により検出する。オン、オフ状態検出手段１８の
出力を入力しトランジスタ５、６の動作を制御する制御
手段１９は、トランジスタ５、６を少なくとも一定時間
以内ごとに同時に強制的にオフ状態とする信号を出力す
るとともに、このときにオン、オフ状態検出手段１８か
らオン検出信号が入力されれば、ヒータ１、２への電力
を停止させる保安手段１６を動作するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ヒータやモータなどの
複数の負荷をリレーや半導体の電力制御手段を用いて制
御する負荷制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の負荷制御装置、たとえば
電気カーペットの制御装置は図３に示すように構成して
いた。以下、その構成について説明する。

【０００３】図に示すように、ヒータ１、２は、電気カ
ーペットの暖房面積を切り替えるためのもので、通常、
暖房面積を２〜３分割しているが、この例では２つに分
割したものを示している。リレー接点（電力制御手段）
３、４は、それぞれヒータ１、２をオン、オフするもの
で、リレーコイル３’、４’により開閉する。トランジ
スタ（駆動手段）５、６は、リレーコイル３’、４’を
介してリレー接点３、４を駆動する。ダイオード７、８
はリレーコイル３’、４’のオフ時の逆起電力を吸収す
るものである。オン、オフ状態検出手段９、１０は、そ
れぞれリレー接点３、４のオン、オフの状態を検出する
もので、独立して設けており、それぞれ抵抗９ａ、９
ｂ、１０ａ、１０ｂ、ダイオード９ｃ、１０ｃ、および
トランジスタ９ｄ、１０ｄで構成している。Ｖ９、Ｖ１
０は、それぞれオン、オフ状態検出手段９、１０の出力
である。

【０００４】温度検知線１１は、ヒータ１、２と熱的に
結合し電気カーペットの温度を検出するもので、温度が
低いときはインピーダンスが高く、高温時はインピーダ
ンスが低いという特性を示すものである。温度検出手段
１２は、温度検知線１１に流れる電流を電圧に変換する
もので、電流制限用の抵抗１２ａ、コンデンサ１２ｂ、
ダイオード１２ｃ、１２ｄおよびコンデンサ１２ｅで構
成している。ボリウム１３は電気カーペットの温度を所
望の温度に設定するものである。面積切替スイッチ１４
は、暖房面積を選択するもので、ヒータ１、２の通電設
定を行う。すなわち、暖房面積スイッチ１４がａの状態
であればヒータ１のみを通電可能とし、ｃの状態にあれ
ばヒータ２のみ通電可能とし、ｂの状態にあればヒータ
１、２の両方ともに通電可能とする。暖房面積切替スイ
ッチ１４の端子ａ、ｂ、ｃは抵抗（図示せず）を介して
プルアップされている。

【０００５】制御手段１５は、通常マイクロコンピュー
タなどで構成され、温度検出手段１２の出力Ｖ_Tと温度
設定用のボリウム１３の出力Ｖ_Sとを温度に相当する情
報に変換した後に比較して、設定温度より検出温度が低
ければ暖房面積切替スイッチ１４で選択されたヒータ１
または２を加熱するためにトランジスタ５、６にオン信
号を出力する。また、設定温度より検出温度が高ければ
オフ信号を出力し、さらに、暖房面積切替スイッチ１４
で選択されないヒータ１または２に対応したトランジス
タ５、６に常にオフ信号を出力する。そして、トランジ
スタ５、６にオフ信号を出力しているときに、トランジ
スタ５、６に対応したオン、オフ状態検出手段９、１０
から入力する信号がオン状態の信号であれば、すなわ
ち、リレー接点３、４がショート故障したり、リレーの
接点３、４を駆動するトランジスタ５、６のショート故
障が生じたとき、抵抗１６ａとサイリスタ１６ｂとで構
成された保安手段１６を動作させて、抵抗１６ａと熱的
に結合した温度ヒューズ１６ｃを溶断して電源１７と以
後の回路を分離し、ヒータ１、２への電力の供給を停止
してヒータ１、２への異常加熱を防止する。

【０００６】なお、図４(a)〜(c)にはリレー接点３がオ
ンまたはオフしたときのオン、オフ状態検出手段９の出
力であるＶ₉の電圧波形図を示しており、図４(a)は電源
１７の電圧波形、図４(b)はリレー接点３のオン時のオ
ン、オフ状態検出手段９の出力Ｖ₉、図４(c)はリレー接
点３のオフ時のオン、オフ状態検出手段９の出力Ｖ₉を
示している。また、リレー接点４がオンまたはオフした
ときのオン、オフ状態検出手段１０の出力であるＶ₁₀も
Ｖ₉と全く同様である。（Ｖ₀は直流電圧である。）

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の負荷
制御装置では、複数のリレー接点（電力制御手段）３、
４に対応した数のオン、オフ状態検出手段９、１０を設
けなければリレー接点３、４のショート故障やリレー接
点３、４をオン状態とするトランジスタ５、６の故障を
検出してヒータ（負荷）１、２への電力の供給を停止す
ることができず、したがって、部品点数の増加につなが
り、この種の負荷制御装置が求められている小型化およ
び低コスト化に対して大きな課題となっている。

【０００８】本発明は上記課題を解決するもので、少な
い部品点数で安全性の高い負荷制御装置を構成すること
を目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、電源から電力を供給される複数の負荷と、
前記負荷をそれぞれオン、オフする複数の電力制御手段
と、前記電力制御手段をそれぞれ駆動する駆動手段と、
前記複数の電力制御手段のオン、オフ状態を一箇所で検
出するオン、オフ状態検出手段と、前記負荷への電力を
停止させる保安手段と、前記オン、オフ状態検出手段の
出力を入力し前記駆動手段の動作を制御する制御手段と
を備え、前記制御手段は、前記複数の電力制御手段を少
なくとも一定時間以内ごとに同時に強制的にオフ状態と
する信号を前記駆動手段に出力するとともに、このとき
に前記オン、オフ状態検出手段からオン検出信号が入力
されれば前記保安手段を動作するようにしたことを課題
解決手段としている。

【００１０】

【作用】本発明は上記した課題解決手段により、複数の
電力制御手段を少なくとも一定時間以内ごとに同時に強
制的にオフ状態とさせるため、これらの電力制御手段が
一つでもショート故障した場合および電力制御手段がオ
ン状態となるような駆動手段の故障は一箇所のオン、オ
フ状態検出手段でこれを検出でき、制御手段の信号によ
って保安手段を動作して負荷への電力の供給を停止でき
る。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１を参照しなが
ら電気カーペットの制御装置について説明する。なお、
従来例と同じ構成のものは同一符号を付して説明を省略
する。

【００１２】図に示すように、オン、オフ状態検出手段
１８は、リレー接点３、４のオン、オフの状態を一箇所
で検出するものであり、ダイオード１８ａ、１８ｂ、抵
抗１８ｃ、１８ｄ、１８ｅ、トランジスタ１８ｆで構成
している。制御手段１９は、温度検出手段１２の出力Ｖ
_Tと温度設定用のボリウム１３の出力Ｖ_Sと暖房面積切替
スイッチ１４の端子ａ、ｂ、ｃとオン、オフ状態検出手
段１８の出力であるＶ ₁₈とを入力し、トランジスタ５、
６と保安回路１６に出力する。そして、制御手段１９は
リレー接点３、４を少なくとも一定時間以内ごとに同時
に強制的にオフ状態とする信号をトランジスタ５、６に
出力するようにしている。

【００１３】上記構成において図２(a)〜(d)を参照しな
がら動作を説明すると、図２(a)はリレー接点３、４が
ともにオンの状態、図２(b)はリレー接点３はオフで、
リレー接点４はオンの状態、図２(c)はリレー接点３は
オンで、リレーの点４がオフの状態、図２（ｄ）はリレ
ー接点３、４がともにオフの状態を示している。また、
Ｖ₃はリレー接点３とヒータ１の接続点の電圧波形、Ｖ₄
はリレー接点４とヒータ２の接続点の電圧波形、Ｖ_18a
はダイオード１８ａと抵抗１８ｃの接続点の電圧波形、
Ｖ₁₈はリレー接点３、４がオンまたはオフしたときのオ
ン、オフ状態検出手段１８の出力の波形を示している。
すなわち、リレー接点３、４の少なくとも一方がオンし
ている状態であればオン、オフ状態検出手段１８の出力
であるＶ ₁₈はパルス波形となってすべてのリレー接点が
オフした状態と区別できる。

【００１４】制御手段１９よりリレー接点３、４を少な
くとも一定時間以内ごとに同時に強制的にオフ状態とす
る信号をトランジスタ５、６に出力すると、そのとき、
オン、オフ状態検出手段の出力Ｖ₁₈がパルス波形であれ
ば、リレー接点３または４のショート故障（溶着）、リ
レーの接点３、４を駆動するトランジスタ５または６の
ショート故障と判断し、制御手段１９より保安手段１６
に出力し、保安手段１６内の温度ヒューズ１６ｃを溶断
させて電源１７と以後の回路を分離し、ヒータ１、２へ
の電力の供給を停止してヒータ１、２の異常加熱を防止
する。

【００１５】なお、本実施例ではヒータ（負荷）および
リレー接点（電力制御手段）の数を２個としたが、３個
以上でも同様である。また、負荷としてモータなどであ
っても、電力制御手段として半導体などであっても同様
であることはもちろんである。

【００１６】

【発明の効果】以上の実施例から明らかなように本発明
によれば、複数の電力制御手段のオン、オフ状態を一箇
所で検出するオン、オフ状態検出手段と、負荷への電力
を停止させる保安手段と、前記オン、オフ状態検出手段
の出力を入力し駆動手段の動作を制御する制御手段とを
備え、前記制御手段は、前記複数の電力制御手段を少な
くとも一定時間以内ごとに同時に強制的にオフ状態とす
る信号を前記駆動手段に出力するとともに、このときに
前記オン、オフ状態検出手段からオン検出信号が入力さ
れれば前記保安手段を動作するようにしたから、複数の
電力制御手段に対して唯一つのオン、オフ状態検出手段
を設けるだけでこれらの電力制御手段およびこれを駆動
する駆動手段の故障を検出して負荷への電力の供給を停
止することができ、少ない部品点数で安全性の高い負荷
制御装置を提供することができる。このことは小型実装
を求められ、さらにコスト競争の激しい現在において非
常に大きなことであり、より安価に小型、省スペース実
装を実現した負荷制御装置を提供できるという効果を有
するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の負荷制御装置の回路図

【図２】(a)〜(d) 同負荷制御装置のオン、オフ状態検
出手段の各部電圧波形図

【図３】従来の負荷制御装置の回路図

【図４】(a)〜(c) 同負荷制御装置のオン、オフ状態検
出手段の各部電圧波形図

【符号の説明】

１ヒータ（負荷）２ヒータ（負荷）３リレー接点（電力制御手段）４リレー接点（電力制御手段）５トランジスタ（駆動手段）６トランジスタ（駆動手段）１６保安手段１７電源１８オン、オフ状態検出手段１９制御手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電源から電力を供給される複数の負荷
と、前記負荷をそれぞれオン、オフする複数の電力制御
手段と、前記電力制御手段をそれぞれ駆動する駆動手段
と、前記複数の電力制御手段のオン、オフ状態を一箇所
で検出するオン、オフ状態検出手段と、前記負荷への電
力を停止させる保安手段と、前記オン、オフ状態検出手
段の出力を入力し前記駆動手段の動作を制御する制御手
段とを備え、前記制御手段は、前記複数の電力制御手段
を少なくとも一定時間以内ごとに同時に強制的にオフ状
態とする信号を前記駆動手段に出力するとともに、この
ときに前記オン、オフ状態検出手段からオン検出信号が
入力されれば前記保安手段を動作するようにした負荷制
御装置。