JPS5836150Y2

JPS5836150Y2 - ヒ−タ電力制御回路

Info

Publication number: JPS5836150Y2
Application number: JP1976063875U
Authority: JP
Inventors: 学藤井
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 1976-05-19
Filing date: 1976-05-19
Publication date: 1983-08-15
Also published as: JPS52153947U

Description

【考案の詳細な説明】この考案は、電気オーブン等に用いられる上下等の２つ
のヒータの電力分配（ワット数分配）に適したヒータ電
力制御回路に関するもので、特に電波障害を発生しない
新しい制御回路を提供するものである。

従来、この種の上下ヒータの電力分配には、位相制御方
式あるいは零点点弧方式といったサイリスタを用いる方
式が考えられ実用に供されていた。

しかし位相制御方式では電波障害の発生が問題となり、
また零点点弧方式では点弧回路が複雑かつ高価になる欠
点があった。

この考案は、これらの点にかんがみなされたもので、特
に近時開発の著しいパワーＩＣの技術を応用すれば一段
と効果が発揮されるものである。

以下図面によってこの考案を説明する。

第１図はこの考案の構成を示すブロック図である。

この図で、１は電源、２は半導体スイッチ、３は前記半
導体スイッチ２と逆位相で動作する半導体スイッチ、４
，５はそれぞれ前記半導体スイッチ２，３によって制御
される第１、第２のヒータ、６はベース制御回路で、半
導体スイッチ３を制御する。

第２図はこの考案の一実施例の回路を示す。

交流電源１Ａとダイオードブリッジ１Ｂとで電源１を構
成する。

ダイオードブリッジ１Ｂの交流端子ａ、ｌ）は交流電源
１Ａの両端に、直流正極端子Ｃは、第１のヒータ４と第
２のヒータ５の共通接続点に、直流負極端子ｄはトラン
ジスタ２Ａ、３Ａのエミッタ共通接続点に接続される。

トランジスタ２Ａは抵抗器２Ｂとともに半導体スイッチ
２を構成するか゛、この１〜ランジスタ２Ａのコレクタ
は第１のヒータ４の一方の端子に、ベースは抵抗器２Ｂ
を介してトランジスタ３Ａのコレクタと第２のヒータ５
の一方の端子の共通接続点ｅに接続される。

トランジスタ３Ａ、抵抗器３Ｂは半導体スイッチ３を構
成する。

可変抵抗器６Ａ、コンデンサ６Ｂの直列回路が直流正、
負極端子ｃ、ｄ間に接続され、その中点ｆよりブレーク
オーバ素子６Ｃ１抵抗器３Ｂを介してトランジスタ３Ａ
のベースに接続される。

可変抵抗器６Ａ、コンデンサ６Ｂ、ブレークオーバ素子
６Ｃはベース制御回路６を構成する。

以上の構成において、直流正、負極端子ｃｄ間には全波
整流電圧波形が生じるが、各サイクルの零点立上りより
所定の期間はコンデンサ６Ｂの充電電圧はブレークオー
バ素子６Ｃをブレークオーバできず、このためトランジ
スタ３Ａはオフし、第２のヒータ５には通電されない。

一方トランジスタ２Ａは第２のヒータ５、抵抗器２Ｂを
介してベース電流が流れオンし、第１のヒータ４に通電
する。

なお、この際の第２のヒータ５への通電は電力的には抵
抗器２Ｂの値が充分大きいので無視できる。

コンデンサ６Ｂの充電電圧がブレークオーバ素子６Ｃの
ブレークオーバ電圧に達すると、ブレークオーバ素子６
Ｃはオンし、トランジスタ３Ａにベース電流を供給する
ので、トランジスタ３Ａはオンとなり第２のヒータ５に
通電する。

一方トランジスタ２Ａのベース電流はトランジスタ３Ａ
のコレクタ・エミッタ間の電位が殆んど零に近いのでな
くなりトランジスタ２Ａはオフ、従って第１のヒータ４
への通電はなくなる。

このようにトランジスタ２Ａ、３Ａは互いに逆位相で動
作するので、交流電源ＩＡの各半サイクル毎に、電圧の
零点立上りより所定の期間は第１のヒータ４に、また残
りの期間は第２のヒータ５に通電されることとなり、両
ヒータの抵抗値がほぼ同一であることとも相まって、交
流電源１Ａより正弦波の電流が供給され、電波障害が防
止される。

も−ちろん、可変抵抗器６Ａを変化し、コンテ゛ンサ６
Ｂの充電立上りを変化させれば、第１、第２のヒータ４
，５の通電比率、従って電力配分を変化できる。

第３図は上述の結果を示すもので、υ４．υ８はそれぞ
れ第１、第２のヒータ４，５の印加電圧波形を示してい
る。

可変抵抗器６Ａの抵抗値を小さい値から次第に大きい値
にすると、波形はイ１１ロ、ハように変わる。

温度センサあるいは圧力センサ等を用い、第２図の可変
抵抗器６Ａの個所に挿入すれば、温度あるいは圧力に応
じ、第１、第２のヒータ４，５の電力配分を自動的に変
化することもできる。

第２図のダイオードブリッジＩＢの代りにダイオードを
用い、交流電源１Ａの電圧波形を半波整流すれば第４図
の制御波形が得られ、第１、第２のヒータ４，５のトー
タル電力を士にすることも可能である。

第５図はこの考案の他の実施例であり、直流正極端子Ｃ
よりツェナーダイオード６ｄ、６ｅ、６ｆの直列回路が
抵抗器３Ｂを介してトランジスタ３Ａのベースに接続さ
れる。

スイッチ６ｇはこれらのツェナーダイオード６ｄ、６ｅ
、６ｆを組合せ、異なった幾つかのツェナー電圧を作る
ために用いられている。

第６図イル二の波形は第５図のスイッチ６ｇの可動片が
イル二にそれぞれ閉成した場合を示している。

例えばイに閉成した場合、直流正極端子Ｃの電圧がツェ
ナーダイオード６ｄ、６ｅ、６ｆのツェナー電圧の和よ
り下まわればトランジスタ３Ａはオフ、従ってトランジ
スタ２Ａはオンで第１のヒータ４に通電され（印加電圧
波形υＡｌ、υ４□）、また上まわれは斗うンジスタ３
Ａはオン、トランジスタ２Ａはオフ、従って第２のヒー
タ５に通電となる（印加電圧波形υ８）。

第５図に点線で示したコンデンサ１Ｃはトランジスタ２
Ａ、３Ａのオン、オフ切換りにおける電波障害の発生を
より完全に防止する意味で必要に応じ接続すればよい。

以上説明したようにこの考案の電力制御回路は、２つの
ヒータをそれぞれ半導体スイッチを介して交流電源に接
続し、制御回路によって一方の半導体スイッチをオンに
したとき、これと同時に他方の半導体スイッチをオフと
し、逆に、一方の半導体スイッチをオフにしたとき、他
方の半導体スイッチをオンにするようにしたので、簡単
な回路で構成でき、しかも交流電源に流れる電流は両ヒ
ータに流れる電流の和、すなわち、正弦波に常になって
いるので、電波障害がなく、電気オーブン等の上下２つ
のヒータの電力分配方式として好適なものである。

そして、今後パワー用ＩＣの発展により一段と応用範囲
が広まるものと期待されるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の構成を示すブロック図、第２図はこ
の考案の一実施例を示す回路図、第３図、第４図は第２
図の実施例の動作波形図、第５図はこの考案の他の実施
例を示す回路図、第６図はその動作波形図である。図中、１は電源、２，３は半導体スイッチ、４，５は第
１および第２のヒータ、６はベース制御回路である。なお、図中の同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

（１）２つのヒータをそれぞれ半導体スイッチを介して
交流電源に接続し、前記一方の半導体スイッチをオンま
たはオフにさせ、これと同時に前記他方の半導体スイッ
チを前記一方の半導体スイッチとは逆動作のオフまたは
オンにさせる制御回路を設けたことを特徴とするヒータ
電力制御回路。
（２）半導体スイッチの一方は交流電源電圧の半サイク
ルにおいて電圧の零点より所定位相角まで動作し、半導
体スイッチの他方は残りの位相角より次の零点まで動作
する実用新案登録請求の範囲第（１）項記載のヒータ電
力制御回路。
（３）半導体スイッチの一方は交流電源電圧の半サイク
ルにおいて両零点から電圧のピーク点に対して所定位相
角の開動作し、半導体スイッチの他方は残りの位相角の
開動作する実用新案登録請求の範囲第（１）項記載のヒ
ータ電力制御回路。
（４）半導体スイッチの一方は温度センサで制御される
実用新案登録請求の範囲第（１）項記載のヒータ電力制
御回路。
（５）半導体スイッチの一方は圧力センサで制御される
実用新案登録請求の範囲第（１）項記載のヒータ電力制
御回路。
（６）両生導体スイッチは交流電源電圧の半波整流の半
サイクルのみで動作する実用新案登録請求の範囲第（１
）項記載のヒータ電力制御回路。