JPH0541649A - 電子タイマ回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 温度変化及び長期間使用後のタイマ値の変化
を少なくできるようにすること。 【構成】 抵抗Ｒ１，コンデンサＣ１から成る直列型の
ＣＲ時定数回路のコンデンサに並列に正温度特性を有す
る感温抵抗Ｒ５を接続する。こうすれば低温時にコンデ
ンサＣ１の容量が低下しても感温抵抗Ｒ５の影響により
その変化を少なくすることができる。又長期間不使用後
に電子タイマ回路を使用した場合にも、並列に抵抗Ｒ５
が接続されているため、漏れ電流の増大による時定数へ
の変化を少なくすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は抵抗とコンデンサによる
時定数回路を用いた電子タイマ回路に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】抵抗とアルミ電解型のコンデンサを時定
数回路として用いて信号を遅延させる従来のオフディレ
ー型の電子タイマ回路の一例を図５に示す。本図におい
てスイッチ回路に設けられる出力トランジスタ１ａから
の出力端がダイオードＤ１を介して抵抗Ｒ１と電解型の
コンデンサＣ１の共通接続端に接続される。抵抗Ｒ１，
コンデンサＣ１は図示のように電源端子２，３間に接続
された時定数回路であって、この電源端子間には又抵抗
Ｒ２，Ｒ３の直列接続体が接続される。抵抗Ｒ２，Ｒ３
の中点は基準電圧Ｖref として比較器４の基準入力端に
接続され、他方の入力端には抵抗Ｒ１，コンデンサＣ１
の共通接続端が接続される。

【０００３】このようなオフディレー型の電子タイマ回
路において、スイッチ回路１が物体を検知していない状
態では内部トランジスタ１ａがオン状態であり、コンデ
ンサＣ１の端子電圧は低く、ダイオードＤ１とトランジ
スタ１ａを介して放電している。そして物体が検知され
るとトランジスタ１ａがオフ状態となるため、抵抗Ｒ１
を介してコンデンサＣ１が充電される。図６の曲線Ａは
このときのコンデンサの端子電圧の時間的な変化を示し
ており、この端子電圧が抵抗Ｒ２，Ｒ３で定まる閾値Ｖ
ref を越えれば、比較器４の出力が反転して比較器４よ
り外部にスイッチ信号が出力される。このタイマ時間を
Ｔ１とする。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかるにこのような従
来の電子タイマ回路においては、アルミ電解コンデンサ
の容量は温度によって大幅に変化する。図７はアルミ電
解コンデンサの温度特性を示すグラフであり、周囲温度
が低下するにつれてその容量が大幅に低下するため、特
に低温時ではコンデンサＣ１の端子電圧の変化が図６に
破線Ｂで示すように変化する。従ってオフディレーのタ
イマ時間がＴ１からＴ２へと短くなるという欠点があっ
た。

【０００５】又長期間電子タイマ回路を使用せず放置し
ておいた後使用した場合には、スイッチ回路のスイッチ
出力によってコンデンサＣ１に流れる電流が大幅に増加
する。これは等価的にはコンデンサＣ１に挿入されてい
ると考えられる抵抗Ｒ４の抵抗値が小さくなることに等
しい。通常時にはコンデンサＣ１に等価的に接続される
抵抗Ｒ４の抵抗値が例えば 100ＭΩと十分大きいため、
コンデンサの端子電圧はＶccにまで上昇する。しかし長
期間電子タイマ回路を使用しなければその充電時の飽和
電圧は漏れ電流が大きくなるため、図８に破線Ｃで示す
ように変化する。例えば抵抗Ｒ１を 500〜１ＭΩ、抵抗
Ｒ４を２〜３ＭΩとすると、ピーク値は約40％低下す
る。この場合には電子タイマ回路の動作時間が規定値Ｔ
１より大幅に長い時間Ｔ３（Ｔ１＜Ｔ３）になってしま
うという欠点があった。

【０００６】本発明はこのような従来の電子タイマ回路
の問題点に鑑みてなされたものであって、簡単な構成で
電子タイマ回路の動作時間を安定化できるようにするこ
とを技術的課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明はコンデンサ及び
コンデンサに接続された抵抗を含むＣＲ回路と、ＣＲ回
路のコンデンサの端子電圧と基準電圧とを比較する比較
回路とを有する電子タイマ回路であって、コンデンサに
並列に正温度特性を有する感温抵抗を接続したことを特
徴とするものである。

【０００８】

【作用】このような特徴を有する本発明によれば、コン
デンサに並列に正温度特性を有する感温抵抗を接続して
いるため、抵抗時には充電特性がコンデンサの端子電圧
の上昇時間が長くなるように変化し、コンデンサの容量
の変化と相殺することとなってタイマ時間の変化量が小
さくなる。又長期間使用しなかったときにはコンデンサ
の漏れ電流が大きくなり、これに相当する並列に接続さ
れる等価抵抗値が小さくなることとなるが、並列に感温
抵抗が接続されているため、その変化量が相殺され動作
時間の変化量を少なくすることができる。

【０００９】

【実施例】図１は本発明の一実施例による電子タイマ回
路の構成を示す回路図であり、前述した従来例と同一部
分は同一符号を付して詳細な説明を省略する。本実施例
においても電源端子２，３間にスイッチ回路１が接続さ
れ、スイッチ回路１の内部のトランジスタ１ａのコレク
タ端がダイオードＤ１を介して抵抗Ｒ１，コンデンサＣ
１から成る時定数回路に接続される。この時定数回路の
中点の電圧は比較器４の比較入力端に与えられ、比較器
４の他方の入力端には抵抗Ｒ２，Ｒ３から成る基準電圧
源が接続される。さて本実施例においては図示のように
電解コンデンサＣ１に並列に感温抵抗Ｒ５を接続する。
感温抵抗Ｒ５は正の温度特性を有し、温度が低下すれば
抵抗値が減少する特性を持った抵抗とする。この温度係
数は例えば10℃当たりの抵抗変化率が0.15〜５％とし、
温度変化に応じて図２に示すように直線的に抵抗値が変
化するものとする。その他の構成は前述した従来例と同
様である。

【００１０】次に本実施例の動作について説明する。こ
のような電子タイマ回路においてスイッチ回路１が物体
を検出していなければ内部トランジスタ１ａはオン状態
であって、コンデンサＣ１は放電している。そしてスイ
ッチ回路１が物体を検出すると、トランジスタ１ａはオ
フ状態となって抵抗Ｒ１を介してコンデンサＣ１が充電
される。ここで感温抵抗Ｒ５の常温での抵抗値をＲ５ａ
とすると、比較器４の反転入力端子に加わるコンデンサ
Ｃ１の電圧変化は図３の曲線Ｄに示すように変化する。
このピーク値は次式（１）で示される。 Ｖcc・Ｒ５ａ／（Ｒ５ａ＋Ｒ１） ・・・（１） そして低温時には感温抵抗Ｒ５の抵抗値が小さくＲ５ｂ
となるため、その飽和特性が変化しピーク値が次式
（２）で示すように低下する。 Ｖcc・Ｒ５ｂ／（Ｒ５ｂ＋Ｒ１） ・・・（２） ここでコンデンサＣ１の容量が変化しないとすれば、図
３に破線Ｅで示すように飽和特性が変化することとなっ
てオフディレータイマ値Ｔ４が長くなる方向（Ｔ４＞Ｔ
１）に変化する。実際には低温時にコンデンサＣ１の容
量が低下するため、従来例で示したようにタイマ値が短
くなるように変化する。このような変化が相殺されるこ
ととなって低温時にも常温時のオフディレー時間に近い
ディレー時間を得ることができる。

【００１１】又長期間使用されなかった後にこの電子タ
イマを再び使用する場合には、コンデンサＣ１に流れる
電流が増加する。これはコンデンサＣ１に並列に接続さ
れていると考えられる漏れ電流分の等価抵抗Ｒ６の抵抗
値が低下する状態として認識される。等価抵抗Ｒ６を含
めた場合には、図４に示すようにコンデンサの充電時の
最大電圧は次式（３）で示される。

【数１】 ここでＲ６は通常の使用時には例えば数百ＭΩであるた
め無視することができ、コンデンサＣ１の端子電圧の変
化は図４の曲線Ｄとなる。この場合の端子電圧は式
（１）で示される。

【００１２】さて長期間使用後に電子タイマを使用した
ときの端子電圧の最大値は、同様にして式（３）で示さ
れるが、抵抗Ｒ６を無視することができなくなる。例え
ば漏れ電流に相当する等価抵抗の抵抗値Ｒ６を２〜３Ｍ
Ω、Ｒ５を250K〜１ＭΩ、抵抗Ｒ１を500K〜１ＭΩ、コ
ンデンサＣを47μＦとすると、図４の破線Ｆに示すよう
に約20％のピークの電圧が低下することとなる。しかし
本実施例では並列に感温抵抗Ｒ５が接続されているた
め、タイマ時間の変化量をＴ１からＴ５と相対的に大幅
に小さくすることができる。そして数回の使用によって
元の状態に復帰することとなる。

【００１３】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、ＣＲの時定数回路のコンデンサに並列に正温度特性
を有する感温抵抗を接続しているため、低温時において
も動作時間の変化を少なくすることができる。又長期間
使用しない場合にはコンデンサの漏れ電流が大きくなる
が、この場合にも並列に抵抗が接続されているためその
変化量を少なくすることができ、電子タイマ回路の動作
時間の変化を少なくすることができるという効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による電子タイマ回路の構成
を示す回路図である。

【図２】本実施例に用いる正特性の感温素子の抵抗の変
化を示すグラフである。

【図３】本実施例の電子タイマ回路を常温時及び低温時
に使用したときのコンデンサの端子電圧の変化を示すグ
ラフである。

【図４】長期間不使用後に電子タイマ回路を使用したと
きのコンデンサの端子電圧の変化を示すグラフである。

【図５】従来の電子タイマ回路の構成を示す回路図であ
る。

【図６】アルミ電解コンデンサの周囲温度に対する容量
変化を示すグラフである。

【図７】従来の電子タイマ回路の常温時及び低温時にお
けるコンデンサの端子電圧の変化を示すグラフである。

【図８】従来の電子タイマ回路を長期間不使用後に使用
したときのコンデンサの端子電圧の変化を示すグラフで
ある。

【符号の説明】

１ スイッチ回路 ２，３ 電源 ４ 比較器 Ｒ１〜Ｒ３ 抵抗 Ｒ４，Ｒ６ 等価抵抗 Ｒ５ 感温抵抗 Ｃ１ コンデンサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンデンサ及び前記コンデンサに接続さ
   れた抵抗を含むＣＲ回路と、前記ＣＲ回路のコンデンサ
   の端子電圧と基準電圧とを比較する比較回路とを有する
   電子タイマ回路において、 前記コンデンサに並列に正温度特性を有する感温抵抗を
   接続したことを特徴とする電子タイマ回路。