JPH0619683B2 - 温度制御装置 - Google Patents

温度制御装置

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JPH0619683B2
JPH0619683B2 JP60169517A JP16951785A JPH0619683B2 JP H0619683 B2 JPH0619683 B2 JP H0619683B2 JP 60169517 A JP60169517 A JP 60169517A JP 16951785 A JP16951785 A JP 16951785A JP H0619683 B2 JPH0619683 B2 JP H0619683B2
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pulse
input terminal
inverting input
comparator
voltage
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JP60169517A
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勝郎 深沢
茂 中野
藤悟 小松
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Nihon Dennetsu Co Ltd
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Nihon Dennetsu Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は温度制御装置に関し、一層詳細には電気カーペ
ット等の電気暖房具に好適な温度制御装置に関する。
(従来の技術) 従来この種の電気暖房具に用いられる温度制御装置は、
第3図に示すように、温度設定用抵抗1より設定された
設定温度と、電気暖房具内に配置された温度センサー2
の温度差を温度比較器3にて電気的に比較している。温
度センサ2の温度が設定温度より高い場合は、温度比較
器3の出力がLow(L)となる。反対に低い場合はHigh
(H)になる。次に、温度比較器3の出力信号は、駆動
部としてのスイッチング素子4によりリレーコイル5を
ON/OFFし、さらにリレー接点6を接/断して負荷7の
通電を制御するものである。
したがって、リレーを構成するリレーコイル5のON時
とOFF時の、リレーコイル5と共にリレーを構成する
リレー接点6の接/断の位相角は、リレーコイル5がON
/OFFして、リレー接点6が接/断するという機械的な
一定時間で決まる。そこでリレーコイル5のON/OFFは
温度比較器3を含む回路が商用電源8の周波数に同期さ
れて作動している。リレー接点6の接/断の位相角は常
に一定同位相である。
なお、温度センサ2は1次膜線15と2次膜線16との
間にプラスチックサーモスタ等で形成される感温層17
を介在させたものを用いている。また電源回路は、電流
制限抵抗9aを介して商用電源8の一方のラインに接続
された整流用ダイオード9b、および整流用ダイオード
9bのカソード側に接続された平滑用コンデンサ9cと
から構成されている。なお、商用電源8の他方のライン
が電源回路の一方の出力ラインとして使用され、整流用
ダイオード9bのカソードが接続されているラインが電
源回路の他方の出力ラインとして形成されている。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、第3図において温度センサ2に交流を印
加した場合、温度信号は、整流信号として取り出すため
脈流となる。また温度信号は脈流の最大値でON/OFFす
る。そのタイミングはリレーコイル5を作動するスイッ
チング素子4のタイミングになりリレー接点6の接/断
タイミングとなる。
ゆえにリレー接点6の接/断の位相角は常に一定とな
る。例えば正の半周期なら正の半周期ばかり、負なら負
の半周期ばかりに片よってしまいリレー接点6の転移を
増進させている。
各位相関係を第5図に示す。aは電源波形、bは温度比
較器の出力波形、Jはリレー接点電圧波形である。従っ
て、常に同じ位相角でリレー接点6の接/断がくりかえ
される。この状態が続くと接点の金属が移動する前記転
移が発生し、片側の接点が凹状になりもう一方の接点が
凸状になる。更にはその転移によりリレー接点6同志が
ひっかかってくっついたままはなれなくなるロッキング
という現象になり、リレー接点6の寿命が極端に短くな
ってしまうという問題があり、その解決が課題となるっ
ている。
従って、本発明はリレー接点の転移を防止し、寿命の長
い温度制御装置を提供することを目的とする。
(課題を解決するための手段) 上記課題を解決するため、本発明は次の構成を備える。
すなわち、商用電源を分圧して温度信号を得るための温
度設定用抵抗、および温度センサとから成る温度信号検
出手段と、前記温度信号を示す電圧と基準電圧とを比較
し、比較パルスを出力する温度比較器と、前記商用電源
の周期と異なる一定周期で基準パルスを発生するパルス
発生器と、前記比較パルスと前記基準パルスを比較し、
前記商用電源の周期と非同期の駆動パルスを出力するパ
ルス比較部と、前記駆動パルスを受けてスイッチング動
作を行う駆動部と、該駆動部により電流のON/OFFを制
御されるコイル、および負荷への通電を接/断する接点
とから成るリレーと、前記商用電源を整流・平滑して直
流電圧を生成し、前記温度比較器、前記パルス発生器、
およびリレーに前記直流電圧を供給する電源回路とを具
備する温度制御装置において、前記パルス比較部は、出
力端子から前記駆動パルスを出力するコンパレータと、
前記基準パルスを微分し、微分パルスとして前記コンパ
レータの反転入力端子へ入力すべく、該反転入力端子と
前記パルス発生器との間に接続されたコンデンサと、前
記微分パルスに一定の直流電圧を重畳すべく、前記反転
入力端子と前記電源回路の一方の出力ラインとの間に接
続された第1の抵抗、および反転入力端子と電源回路の
他方の出力ラインとの間に接続された第2の抵抗とから
成る電圧重畳回路と、前記コンパレータの出力端子と前
記非反転入力端子との間に接続された第3の抵抗と、前
記比較パルスを前記コンパレータの非反転入力端子へ入
力すべく、前記温度比較器と該非反転入力端子との間に
接続された第4の抵抗とから構成され、前記駆動パルス
が出力されていない場合において、非反転入力端子に比
較パルスが入力され、かつ反転入力端子に立ち下がり微
分パルスが入力された際にのみ、駆動パルスの出力を開
始し、駆動パルスを出力している場合において、非反転
入力端子に比較パルスが入力されず、かつ反転入力端子
に立ち上がり微分パルスが入力された際にのみ、駆動パ
ルスの出力を停止することを特徴とする。
(作用) 作用を図面と共に説明する。
リレーコイル5へ通電する電源のON/OFFを制御するパル
ス比較器23へ入力するコンパレータ30の基準パルス
の周期はっ商用電源8の周期とは異なっているため、リ
レー接点6の接/断のタイミングは商用電源8とは同期
せず、リレー接点6における転移の発生を防止すること
が可能となる。
(実施例) 以下、本発明の好適な実施例について添付図面を共に詳
述する。
まず構成について説明する。
第1図には本発明に係る温度制御装置の一実施例を示
す。なお、同図において第3図及び第4図で示した従来
例と同じ構成部材については同符号を付してある。
温度設定用抵抗1と温度センサ2により温度信号検出手
段が構成されている。この温度信号検出手段では商用電
源8からの電圧を温度設定用抵抗1と温度センサ2で分
圧して温度信号を示す電圧を点20に出力するようにな
っている。
3は温度比較器であり。点20に出力された前記温度信
号を示す電圧と、点21に印加される基準電圧を比較
し、基準電圧より温度信号を示す電圧が高くなった際に
比較パルスを出力する。
23はコンパレータであり、非反転入力端子25は温度
比較器3の出力端子Aと接続されている。一方、反転入
力端子26は自走発振器であるパルス発生器30に接続
されている。このパルス発生器30は商用電源8の周期
と異なる一定周期でパルスを発生する。パルス発生器3
0の出力はコンデンサC13を介して、第1の抵抗とし
ての抵抗R1と第2の抵抗としての抵抗R2とから構成
され、直流圧VOを各抵抗値に従って分圧する電圧重畳
回路の分圧点Cへ接続されている。従って、コンパレー
タ23は、反転入力端子26が分圧点Cへ接続され、非
反転入力端子25は第4の抵抗としての抵抗R4を介し
て温度比較器3の出力端子Aへ接続されている。また、
非反転入力端子25と出力端子Dは第3の抵抗としての
抵抗R3を介して接続されている。さらに、コンパレー
タ23は、その出力端子Dが電流制限抵抗を介してスイ
ッチング素子4に接続されている。出力端子Dから駆動
パルスが出力されるとスイッチング素子4がスイッチン
グ動作を行い、リレーコイル5の電流をON/OFFし、そ
の結果リレー接点6を接/断するタイミングが商用電源
8に同期しないようにして負荷7への通電を制御するよ
うになっている。パルス比較部は上述したコンパレータ
23、コンデンサC13、抵抗R1、抵抗R2、抵抗R
3、および抵抗R4とから構成される。
次に動作について説明する。
基準パルスの矩形波は、コンデンサC13により微分さ
れて基準パルスの立ち上がり、および立ち下がりに同期
した立ち上がり微分パルス(以下、立ち上がりパル
ス)、および立ち下がり微分パルス(以下、立ち下がり
パルス)となり、さらに各微分パルスには電圧重畳回路
により直流電圧VOを抵抗R1と抵抗R2で分圧した電
圧が重畳されて、コンパレータ23の反転入力端子26
へ入力される。一方、温度比較器3は、点20に出力さ
れた温度信号(電圧)と点21に出力される基準電圧を
比較し、温度信号の方が低ければVOボルト(H(High)
と記す)、高ければOボルト(L(Low)と記す)を出力
端子Aに出力する。
コンパレータ23の非反転入力端子25へ接続される点
Bの電位は、コンパレータ23の出力端子Dの出力がL
(駆動パルスが出力されていない状態)でかつ温度比較
器3の出力端子Aの出力がH(駆動パルスが出力されて
いる状態)であれば、VO・R3/(R3+R4)とな
る。この値(電位)は、前記立ち下りパルスの尖頭値よ
り高く、直流電圧VOを抵抗R1とR2で分圧した一定
電圧より低くなるよう抵抗R3、R4が設定されてい
る。従ってコンパレータ23の反転入力端子26の分圧
点CにB点の電圧より低い立ち下りパルスが入力される
とコンパレータ23の出力端子DはH(駆動パルスが出
力された状態)となり、トランジスタであるスイッチン
グ素子4がONとなりリレーを構成するリレーコイル5
が通電され、やはりリレーを構成するリレー接点6が接
触する。これにより負荷7に通電されるのである。
リレー接点6が接触するタイミングは前記立ち下りパル
スに同期しているので、リレー接点6の毎回の接触タイ
ミングは商用電源8の周囲(周波数)に同期せず、不特
定の位相で行われる。
温度比較器3において、温度センサ2からの温度信号
(電圧)が点21の基準電圧より低い場合は温度比較器
3の出力端子AはL(駆動パルスが出力されていない状
態)、B点の電位は、コンパレータ23の出力端子Dが
HなのでVO・R4/(R3+R4)となる。この電位は、
分圧点Cに現れる立ち上りパルスより低く、直流電圧V
Oを抵抗R1、R2で分圧した一定電圧より高く設定さ
れている。従って、分圧的CにB点の電圧より高い電圧
の立ち上りパルスが入力されるとコンパレータ23の出
力端子DはLとなり、スイッチング素子4はOFFとなり
リレーコイル5への通電をOFFとし、リレー接点6は断
となる。そのリレー接点6の毎回の断となるタイミング
は立ち上りパルスに同期しているので商用電源8の周期
(周波数)に同期せず不特定な位相で行われる。
上述のようにリレー接点6の接/断のタイミングは商用
電源8とは非同期で繰り返されるので、従来のようにリ
レー接点6の接/断が商用電源に対し一定位相角の正な
ら正、負なら負という片寄ったままで行われることは防
止される。
この動作のタイミングチャートを第2図に示す。
同図aは商用電源8の波形、cはパルス発生器8の出力
パルスの波形、dは温度比較器3の出力端子Aの出力を
示したパルスの波形、eは分圧点Cにおける微分パルス
の波形、fはB点における電圧、gはコンパレータ23
の出力端子Dにおける出力パルスの波形、hはリレー接
点6における電圧波形を示す。
本発明に係る温度制御装置では、スイッチング素子4の
ON、OFF動作が、商用電源8と非同期で発生しているパ
ルス発生器30のパルスと同期するため、商用電源8の
周期とは同期しない。従ってスイッチング素子4に接続
されたリレーコイル5のON/OFFにより接/断されるリ
レー接点6の位相角は機械的にスイッチング素子4の動
作より一定時間ずれるが、そのずれは一定であるのでリ
レー接点6の接/断における位相角は商用電源8の周期
(周波数)と同期するのは確実に防止することができる
のである。
以上、本発明の好適な実施例について種々述べて来た
が、本発明は上述の実施例に限定されるのではなく、例
えばパルス発生器から発生するパルスの周期は商用電源
の周期より高くしても、もしくは低くしてもよい等、発
明の精神を逸脱しない範囲でさらに多くの改変を施し得
るのはもちろんである。
(発明の効果) 本発明の温度制御装置によれば、パルス発生器により商
用周波数とは同期しない周波数を別に作り、その周波数
に同期して、リレーコイルのON/OFFを行うため、リレ
ー接点の接/断が一定の位相角にならず、毎回商用電源
に対し不特定な位相角で行われるのでリレー接点での転
移の発生はなくなり、リレー接点の長寿命化が計れる。
またリレー接点が長寿命となったのでリレー接点開閉頻
度を多くすることができ精度の高い温度制御を行うこと
が可能となる。また温度比較器、パルス比較部、および
パルス発生器を同一のアナログコンパレータを3つ用い
て構成することができるため、温度比較器、パルス比較
部、およびパルス発生器を一体にしてIC化し、コスト
および実装スペースを削減することができる等の著効を
奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の温度制御装置の一実施例を示す電気回
路図、第2図は第1図の温度制御装置におけるタイムチ
ャート、第3図は従来の温度制御装置の電気回路図、第
4図は第3図の温度制御装置に用いられる温度センサの
斜視図、第5図は第3図の温度制御装置におけるタイム
チャートである。 1……温度設定用抵抗、2……温度センサ、3……温度
比較器、4……スイッチング素子、5……リレーコイ
ル、6……リレー接点、7……負荷、8……商用電源、
23……コンパレータ、30……パルス発生器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】商用電源を分圧して温度信号を得るための
    温度設定用抵抗、および温度センサとから成る温度信号
    検出手段と、 前記温度信号を示す電圧と基準電圧とを比較し、比較パ
    ルスを出力する温度比較器と、 前記商用電源の周期と異なる一定周期で基準パルスを発
    生するパルス発生器と、 前記比較パルスと前記基準パルスを比較し、前記商用電
    源の周期と非同期の駆動パルスを出力するパルス比較部
    と、 前記駆動パルスを受けてスイッチング動作を行う駆動部
    と、 該駆動部により電流のON/OFFを制御されるコイル、およ
    び負荷への通電を接/断する接点とから成るリレーと、 前記商用電源を整流・平滑して直流電圧を生成し、前記
    温度比較器、前記パルス発生器、およびリレーに前記直
    流電圧を供給する電源回路とを具備する温度制御装置に
    おいて、 前記パルス比較部は、 出力端子から前記駆動パルスを出力するコンパレータ
    と、 前記基準パルスを微分し、微分パルスとして前記コンパ
    レータの反転入力端子へ入力すべく、該反転入力端子と
    前記パルス発生器との間に接続されたコンデンサと、 前記微分パルスに一定の直流電圧を重畳すべく、前記反
    転入力端子と前記電源回路の一方の出力ラインとの間に
    接続された第1の抵抗、および反転入力端子と電源回路
    の他方の出力ラインとの間に接続された第2の抵抗とか
    ら成る電圧重畳回路と、 前記コンパレータの出力端子と前記非反転入力端子との
    間に接続された第3の抵抗と、 前記比較パルスを前記コンパレータの非反転入力端子へ
    入力すべく、前記温度比較器と該非反転入力端子との間
    に接続された第4の抵抗とから構成され、 前記駆動パルスが出力されていない場合において、非反
    転入力端子に比較パルスが入力され、かつ反転入力端子
    に立ち下がり微分パルスが入力された際にのみ、駆動パ
    ルスの出力を開始し、 駆動パルスを出力している場合において、非反転入力端
    子に比較パルスが入力されず、かつ反転入力端子に立ち
    上がり微分パルスが入力された際にのみ、駆動パルスの
    出力を停止することを特徴とする温度制御装置。
JP60169517A 1985-07-31 1985-07-31 温度制御装置 Expired - Lifetime JPH0619683B2 (ja)

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JPS6231413A JPS6231413A (ja) 1987-02-10
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0245296B2 (ja) * 1982-02-25 1990-10-09 Sanden Corp Rireeseigyokaironosetsutenhogosochi

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