JPS59103117A - Temperature controller - Google Patents

Temperature controller

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Publication number
JPS59103117A
JPS59103117A JP57212990A JP21299082A JPS59103117A JP S59103117 A JPS59103117 A JP S59103117A JP 57212990 A JP57212990 A JP 57212990A JP 21299082 A JP21299082 A JP 21299082A JP S59103117 A JPS59103117 A JP S59103117A
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JP
Japan
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temperature
circuit
signal
gate
power supply
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Pending
Application number
JP57212990A
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Japanese (ja)
Inventor
Takashi Ikehara
池原 隆志
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP57212990A priority Critical patent/JPS59103117A/en
Publication of JPS59103117A publication Critical patent/JPS59103117A/en
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00Control of temperature
    • G05D23/19Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/20Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature
    • G05D23/24Control 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
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00Control of temperature
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    • G05D23/1906Control of temperature characterised by the use of electric means using an analogue comparing device
    • G05D23/1912Control of temperature characterised by the use of electric means using an analogue comparing device whose output amplitude can take more than two discrete values

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Automation & Control Theory (AREA)
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  • Control Of Temperature (AREA)

Abstract

PURPOSE:To facilitate the mild measurement of temperature by providing a bidirectional switch element between a heating element and an AC power supply to ensure conduction in both directions until the prescribed time elapses to heat up the heating element and then having conduction in a single direction to suppress the heating. CONSTITUTION:A triac D1 is provided between an AC power supply AC and a heating element HT, and a gate voltage generating circuit A is connected to the gate of the triac D1. In addition, a heating element TS produces a temperature signal corresponding to the temperature of the element HT, and a short circuit current detecting circuit G is connected to a line L2 of the element HT. Furthermore a DC power supply circuit B which produces the DC voltage by the input of the power supply AC is added together with a timepiece circuit C which sets the start time for control of temperature, a temperature setting circuit E and a gate voltage generation control circuit F. The triac D1 is made to conduct in both directions until the prescribed time elapses to heat up the element HT. Then the D1 conducts automatically in a single direction to suppress the heating of the element HT. This ensures easy and mild measurement of temperature.

Description

【発明の詳細な説明】 く技術分野〉 本発明は、交流電源の印加により発熱する発熱体を備え
た電気毛布や足温器等の採暖器具やこれらに類する装置
における温度制御装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Technical Field The present invention relates to a temperature control device for heating appliances such as electric blankets and foot warmers, and similar devices, which are equipped with a heating element that generates heat when AC power is applied.

〈従来技術〉 このような器具や装置に使用される温度制御装置では、
快適な採暖のためには発熱体に対する交流電源の印加を
制御する必要がある。このため、従来ではサーモスタッ
ト等の感熱体を設け、所定の温度以上であるか否かによ
り感熱体を動作させて発熱体に対する交流電源の印加を
制御するようにしたものがある。このような制御方式で
は、感熱体が動作する設定温度までは発熱体に交流電源
を印加させて発熱体を発熱させ、これにより急速な昇温
を得て採暖を行うことができる。ところが、採暖器具で
は一般に、発熱体による発熱が、周囲の冷気に奪われな
いような保温構造を有しているため、発熱体を発熱させ
た当初から成る時間経過すると上記設定温度のままでは
過度の採暖になる場合がある。このため、急速な昇温で
採暖を行える反面、採暖器具を長時間使用する場合に、
程良い(マイルドな)採暖を行うためには、上記設定温
度を調整する必要が生じる場合がある。ところが、従来
の温度制御装置では、この調整を手動で行わせるように
しているにすぎないため、マイルドな採暖を行うことに
難点がある。
<Prior art> Temperature control devices used in such appliances and devices:
For comfortable heating, it is necessary to control the application of AC power to the heating element. For this reason, conventionally, a heat sensitive body such as a thermostat is provided, and the heat sensitive body is operated depending on whether the temperature is above a predetermined temperature to control the application of AC power to the heat generating body. In such a control method, alternating current power is applied to the heating element to generate heat until the temperature reaches a set temperature at which the heat sensitive element operates, and thereby the temperature can be rapidly increased to perform heating. However, heating appliances generally have a heat retention structure that prevents the heat generated by the heating element from being taken away by the surrounding cold air, so if the set temperature remains the same after the time period from when the heating element was first turned on, it will become excessive. There may be times when it becomes too warm. For this reason, while heating can be done with rapid temperature rise, when using heating equipment for a long time,
In order to perform moderate (mild) heating, it may be necessary to adjust the above-mentioned set temperature. However, with conventional temperature control devices, this adjustment is only made manually, which makes it difficult to perform mild heating.

く目的〉 本発明は、採暖器具の使用当初においては急速な昇温を
行って早期に採暖を行えるようにするとともに、使用当
初から所定時間経過後は、マイルドな採暖のだめの温度
に自動的に下げ、かつその温度が継続して保たれるよう
にすることによりマイルドな採暖を容易に行えるように
することを目的とする。
Purpose of the present invention: When a heating device is first used, the temperature is raised rapidly to enable early heating, and after a predetermined period of time has passed from the beginning of use, the temperature of the heating device is automatically reduced to a mild temperature. The purpose is to make it easier to warm up mildly by lowering the temperature and maintaining that temperature continuously.

本発明は、このような目的のため、発熱体と交流電源と
の間に双方向性スイッチング素子を設け、このスイッチ
ング素子を、温度制御開始時から所定時間経過するまで
は双方向に導通させることにより発熱体を発熱させて急
速な昇温を行い、その所定時間経過後は片方向に自動的
に導通させることにより発熱体の発熱量を抑制して採暖
の温度を下げマイルドな採暖か継続して得られるように
している。
For this purpose, the present invention provides a bidirectional switching element between the heating element and the AC power source, and allows the switching element to conduct in both directions from the start of temperature control until a predetermined period of time has elapsed. The heating element generates heat to rapidly raise the temperature, and after a predetermined period of time, it automatically conducts in one direction to suppress the amount of heat generated by the heating element, lowering the heating temperature and continuing mild heating. I'm trying to get the best out of it.

〈実施例〉 第1図は本発明の一実施例の電気回路図である。<Example> FIG. 1 is an electrical circuit diagram of one embodiment of the present invention.

第1図において、符号A’Cは商用交流電源、HTは電
気毛布等の採暖器具において所定の位置に配置される発
熱体、Dlは商用交流電源ACと発熱体H’ Tとの間
に直列に接続される双方向性スイッチング素子としての
トライアックである。この発熱体HTは発熱線L1と、
この発熱線L□の外周に被覆されるポリアミド樹脂等で
できたチューブちと、このチューブL2の外周に巻き付
けられる導電性の短絡線L3とを備える。このチューブ
L2は、発熱線L1と短絡線−との間の電気絶縁作用の
他に、発熱線L1の異常高温時には溶解することにょシ
前記両方の線り、、  L3を互いに電気的に短絡させ
る作用を・有する。TSは発熱体HTの温度に応答して
温度信号を出力する感熱体で、図示を省略したコアに巻
かれた1次巻線L4と、この1次巻線L4の外周に被覆
される塩化ビニル等の負の抵抗温度係数を有する材料で
できたチューブL5と、このチューブL5の外周に巻か
れた2次巻線へとを備える。このチューブL5は発熱体
HTにより採暖器具の採暖温度が上昇してくると抵抗値
が低くなる性質を有する。
In Fig. 1, the symbol A'C is a commercial AC power supply, HT is a heating element placed at a predetermined position in a heating appliance such as an electric blanket, and Dl is a series connection between the commercial AC power supply AC and the heating element H'T. A triac is a bidirectional switching element connected to a TRIAC. This heating element HT has a heating wire L1,
A tube made of polyamide resin or the like is coated on the outer periphery of the heating wire L□, and a conductive short-circuit line L3 is wound around the outer periphery of the tube L2. This tube L2 not only acts as an electrical insulator between the heating wire L1 and the shorting wire, but also serves to electrically short-circuit both of the wires L3 to each other, since it will melt when the heating wire L1 is at an abnormally high temperature. have an effect. TS is a heat sensitive element that outputs a temperature signal in response to the temperature of the heating element HT, and includes a primary winding L4 wound around a core (not shown) and vinyl chloride coated on the outer periphery of this primary winding L4. A tube L5 made of a material having a negative temperature coefficient of resistance such as the like, and a secondary winding wound around the outer circumference of the tube L5 are provided. This tube L5 has a property that its resistance value decreases as the temperature of the heating device increases due to the heating element HT.

Aは、トライアックD1のゲートに電圧を与えてトライ
アックD1の双・片方向の導通や双方向の不導通を制御
するゲート電圧発生回路である。このゲート電圧発生回
路Aはフォトカプラを構成する受光トランジスタTR,
を含む。Bは、抵抗R28を通って供給される交流電源
ACの出力により直流電圧を発生する直流電源回路であ
る。この直流電源回路BはダイオードD15とコンデン
サC5とによす直流電圧を得る。この直流電源回路Bは
、トランジスタTR4,TR5を備えた制御信号発生回
路を有する。この一方のトランジスタTR5は、交流電
源ACから出力波形が正の半波の出力が抵抗R25〜R
28を経てベースに与えられることにより正の半波の立
上が9時に第1のゲート導通制御信号としての瞬時高レ
ベル信号S1をそのコレクタに発生させる。
A is a gate voltage generation circuit that applies a voltage to the gate of the triac D1 to control bidirectional/unidirectional conduction and bidirectional non-conduction of the triac D1. This gate voltage generation circuit A includes a photoreceptor transistor TR, which constitutes a photocoupler.
including. B is a DC power supply circuit that generates DC voltage from the output of AC power supply AC supplied through resistor R28. This DC power supply circuit B obtains a DC voltage from a diode D15 and a capacitor C5. This DC power supply circuit B has a control signal generation circuit including transistors TR4 and TR5. One of the transistors TR5 has a positive half-wave output waveform from the AC power source AC, which is connected to the resistors R25 to R25.
28 to the base, the positive half-wave rise causes an instantaneous high level signal S1 as the first gate conduction control signal to be generated at its collector at 9 o'clock.

他方のトランジスタT R4は、交流電源ACから出力
波形が負の半波の出力が、抵抗礼〜R24を経てベース
に与えられることにより負の半波の立上がり時に第2の
ゲート導通制御信号としての瞬時高レベル信号S2をそ
のコレクタに発生させる。SWは温度制御開始用の常開
スイッチである。
The other transistor TR4 receives a negative half-wave output waveform from the AC power supply AC through the resistor R24 to its base, so that it is activated as a second gate conduction control signal at the rise of the negative half-wave. An instantaneous high level signal S2 is generated at its collector. SW is a normally open switch for starting temperature control.

Cは常開スイッチSWが閉にされてから所定時間経過す
るまでは第1の計時信号を出力し、その所定時間経過後
は第2の計時信号を出力するための計時回路である。こ
の計時回路Cは、コンデンサC6と、このコンデンサC
4に充電された電荷を放電するだめの経路を与える抵抗
R,5,R□6と、直流電源回路Bの電圧を分圧する抵
抗R171”18とを備える。
C is a timing circuit that outputs a first timing signal until a predetermined time has elapsed after the normally open switch SW is closed, and outputs a second timing signal after the predetermined time has elapsed. This clock circuit C includes a capacitor C6 and a capacitor C
4, and a resistor R171''18 that divides the voltage of the DC power supply circuit B.

このコンデンサC4と抵抗R15,R16等の組合わせ
により第1.第2の計時信号を発生させるだめの充放電
回路が構成される。また、この計時回路Cは比較器CP
2を備える。この比較器CP2は正相側入カ端子十と逆
相側入力端子−とを有する。この正相側入力端子子には
、コンデンサC4の充電電圧が計時用電圧として与えら
れる。また、逆相側入力端子−には分圧抵抗R,,,R
18で分圧された電圧が計時動作の基準電圧として与え
られる。
The combination of this capacitor C4 and resistors R15, R16, etc. allows the first. A charging/discharging circuit is configured to generate the second time measurement signal. In addition, this clock circuit C is a comparator CP
2. This comparator CP2 has a positive phase side input terminal 10 and a negative phase side input terminal -. The charging voltage of the capacitor C4 is applied to this positive phase side input terminal as a timing voltage. In addition, voltage dividing resistors R, , R
The voltage divided by 18 is given as a reference voltage for timekeeping operation.

この比較器CP2はコンデンサC4の充電電圧を基準電
圧との間で大小比較する。この比較において、コンデン
サC6の充電電圧の方が高いときは第1の計時信号とし
ての高いレベルの信号を出力し、逆の場合になると第2
の計時信号としての低いレベルの信号を出力する。なお
、この比較器CP2はオープンコレクタを備え、ダイオ
ードD1□を介してトランジスタT R4のコレクタに
接続され、かつダイオードD1□を介して電源線L7に
接続される。
This comparator CP2 compares the charging voltage of the capacitor C4 with a reference voltage. In this comparison, when the charging voltage of capacitor C6 is higher, a high level signal is output as the first time measurement signal, and in the opposite case, the second time measurement signal is output.
Outputs a low level signal as a timing signal. Note that this comparator CP2 has an open collector and is connected to the collector of the transistor TR4 via a diode D1□, and to the power supply line L7 via a diode D1□.

Eは温度設定信号を出力する温度設定回路である。この
温度設定回路Eは、温度設定用可変抵抗器R13と、オ
ープンコレクタを有する比較器CP工とを備える。この
比較器c plは逆相側入力端子−と正相側入力端子子
とを有する。この逆相側入力端子−には、感熱体TSの
温度信号が入力され、その正相側入力端子子には計時回
路Cの比較器CP2の逆相側入力端子−に与えられる基
準電圧と同じ基準電圧が与えられる。この温度設定回路
Eの比較器CP□の逆相側入力端子−は抵抗RI、、 
R□2間の接続部P1に接続される。温度設定用可変抵
抗器R13の両端に最高温度設定用のトランジスタTR
3ノコレクタ・エミッタが接続される。このトランジス
タTR,のベースはダイオードD1□と抵抗へ、との接
続部P2に接続される。このトランジスタTR,のベー
スには、第1の計時信号出力中において抵抗R19,R
20を経て直流電源回路Bから導通用高電圧が与えらレ
ル。この導通用高電圧によりトランジスタTR3は導通
ずる。これにより温度設定用可変抵抗器R13の両端は
電気的に短絡される。この短絡により温度設定回路Eは
最高温度設定値Q、mにセットされる。
E is a temperature setting circuit that outputs a temperature setting signal. This temperature setting circuit E includes a temperature setting variable resistor R13 and a comparator CP having an open collector. This comparator cpl has a negative phase side input terminal - and a positive phase side input terminal. The temperature signal of the heat sensitive body TS is input to this negative phase side input terminal, and the same reference voltage as that applied to the negative phase side input terminal of the comparator CP2 of the timing circuit C is input to the positive phase side input terminal. A reference voltage is provided. The negative phase side input terminal of the comparator CP□ of this temperature setting circuit E is a resistor RI,
It is connected to the connection part P1 between R□2. A transistor TR for setting the maximum temperature is placed on both ends of the variable resistor R13 for temperature setting.
Three collectors and emitters are connected. The base of this transistor TR is connected to the connection P2 between the diode D1□ and the resistor. The base of this transistor TR is connected to resistors R19 and R19 during output of the first clock signal.
A high voltage for continuity is applied from DC power supply circuit B through 20. This high voltage for conduction makes the transistor TR3 conductive. As a result, both ends of the temperature setting variable resistor R13 are electrically short-circuited. Due to this short circuit, the temperature setting circuit E is set to the maximum temperature setting value Q, m.

Fはゲート電圧発生回路Aのゲート電圧発生タイミング
を制御するためのゲート電圧発生制御回路である。この
ゲート電圧発生制御回路Fは、温度設定回路Eの温度設
定信号により動作可能と不可能状態とを制御される。こ
のゲート電圧発生制御回路Fには、動作可能状態におい
て直流電源回路B内の制御信号発生回路としての各トラ
ンジスタTR5,TR4から第1.第2ゲート導通制御
信号としての瞬時高レベル信号S□、S2が与えられる
F is a gate voltage generation control circuit for controlling the gate voltage generation timing of the gate voltage generation circuit A. This gate voltage generation control circuit F is controlled to be in an operable or inoperable state by a temperature setting signal from a temperature setting circuit E. This gate voltage generation control circuit F includes a first . Instantaneous high level signals S□, S2 are applied as second gate conduction control signals.

ゲート電圧発生制御回路Fはこのため、トランジスタT
R2とフォトカプラの発光ダイオードD8とを備える。
For this reason, the gate voltage generation control circuit F
R2 and a photocoupler light emitting diode D8.

このトランジスタTR2のベースに瞬時高レベル信号が
与えられる。これにより、トランジスタTR2が導通し
て発光ダイオードが発光する。
An instantaneous high level signal is applied to the base of this transistor TR2. As a result, the transistor TR2 becomes conductive and the light emitting diode emits light.

ケート電圧発生回路Aの受光トランジスタTR,カその
発光を受光する。これにより、ゲート電圧発生回路Aが
ゲート電圧を発生するようになっている。
The light receiving transistor TR of the gate voltage generating circuit A receives the emitted light. This causes the gate voltage generation circuit A to generate a gate voltage.

なお、Gは短絡線−に接続されて発熱線L1を流れる電
流が、短絡線L3に短絡電流として流れたときにこの短
絡電流を検知してトライアックD1を双方向において不
導通にする電圧を発生する短絡電流検知回路である。ま
た、ダイオードD7、抵抗へおよびサイリスタD9は、
交流電源ACの負の半波の出力を短絡するだめの回路H
を構成する。この短絡回路Hは、抵抗R141R16を
介して温度設定回路Eに交流電源ACの負の半波の出力
が入力されないようにしている。このサイリスタD、は
、このため、抵抗器を介してそのゲートに交流電源AC
の負の半波の出力が出力されて導通ずるようになってい
る。
Note that G is connected to the short-circuit wire - and when the current flowing through the heating wire L1 flows as a short-circuit current to the short-circuit wire L3, this short-circuit current is detected and a voltage is generated that makes the triac D1 non-conductive in both directions. This is a short circuit current detection circuit. Also, the diode D7, the resistor and the thyristor D9 are
Circuit H to short-circuit the negative half-wave output of AC power supply AC
Configure. This short circuit H prevents the negative half-wave output of the AC power supply AC from being input to the temperature setting circuit E via the resistors R141R16. This thyristor D, therefore, connects the alternating current power supply AC to its gate via a resistor.
The negative half-wave output is output and conduction occurs.

次に、第2図および第3図を参照しなから動作を説明す
る。
Next, the operation will be explained with reference to FIGS. 2 and 3.

先ず、温度制御開始のため常開スイッチSWを閉じる。First, the normally open switch SW is closed to start temperature control.

これにより、計時回路CのコンデンサC4が直流電源回
路Bの電源線L7を介する直流電流により充電される。
As a result, the capacitor C4 of the clock circuit C is charged by the DC current flowing through the power line L7 of the DC power supply circuit B.

この充電において、計時回路C内の比較器CP2の逆相
側入力端子−に入力された基準電圧と比較してその正相
側入力端子子に入力されるコンデンサC4の充電電圧の
方が高くなる。
In this charging, the charging voltage of the capacitor C4 input to the positive phase side input terminal of the comparator CP2 in the clock circuit C becomes higher than the reference voltage input to the negative phase side input terminal - of the comparator CP2. .

このため、比較器c P2の出力レベルが大きくなる。Therefore, the output level of the comparator cP2 increases.

即ち、計時回路Cは第1の計時信号出力状態になる。こ
の出力状態は、コンデンサC4の充電電圧の方がその基
準電圧より低くなるまでの期間T□だけ継続する。
That is, the clock circuit C enters the first clock signal output state. This output state continues for a period T□ until the charging voltage of capacitor C4 becomes lower than its reference voltage.

この期間T1においてはダイオードD11は不導通とな
る。このため、トランジスタTR11i、TR,の各コ
レクタには第2図(a)に示す交流電源ACの出力波形
の各半サイクルの立上がり時に同期した第2図(b) 
(C)に示す瞬時高レベル信号S1+  82が発生す
る。
During this period T1, the diode D11 becomes non-conductive. For this reason, each collector of the transistors TR11i and TR has a voltage as shown in FIG. 2(b) which is synchronized at the rise of each half cycle of the output waveform of the AC power supply AC shown in FIG. 2(a).
An instantaneous high level signal S1+ 82 shown in (C) is generated.

この瞬時高レベル信号S1.  S2は接続部P3に共
に第3図(d)に示すように交互に入力される。一方、
計時回路Cが第1の計時信号を出力しているので、ダイ
オードD1゜は不導通である。したがって、温度設定回
路EのトランジスタTR3は抵抗RI9.R2゜を経る
直流電圧によシ導通している。この結果、温度設定用可
変抵抗器R13は、電気的に短絡されている。
This instantaneous high level signal S1. S2 and S2 are alternately input to the connection portion P3 as shown in FIG. 3(d). on the other hand,
Since the clock circuit C is outputting the first clock signal, the diode D1° is non-conductive. Therefore, the transistor TR3 of the temperature setting circuit E is connected to the resistor RI9. It is conductive by a DC voltage passing through R2°. As a result, the temperature setting variable resistor R13 is electrically short-circuited.

これにより、温度設定回路Fiは最高温度設定値Qmに
温度設定される。この状態で最初、温度設定回路Eから
温度設定信号が出力されていない。このため、接続部P
3への瞬時高レベル信号S1.  S2はゲート電圧発
生制御回路F内のトランジスタT R2のベースにベー
ス信号として与えられる。これによりトランジスタTR
2は導通ずる。この導通により、発光ダイオードD8が
発光する。また、この発光によりゲート電圧発生回路A
内の受光トランジスタTR□が導通ずる。この導通のタ
イミングは第2図(b) (C)の瞬時高レベル信号S
、、  S2の発生に同期している。したがって、ゲー
ト電圧発生回路AはトライアックD□を導通させるゲー
ト電圧信号S3を第2図(e)に示すようなタイミング
で発生する。これにより、トライアックD1は第2図(
a)に示す交流電源ACの正負いずれのサイクルの出力
に対]〜ても導通する。したがって、発熱体HTの発熱
線L1には第2図(f)に示す波形の電力が印加される
。こうして、発熱体HTは第3図に示す温度勾配曲線A
に示すように急速に最高設定温度Qmまで昇温する。こ
のようにして時刻t。において最高設定温度Q、mに到
達すると、感熱体TSの感熱用チューブL5も加熱され
て昇温し、そのインピーダンスが充分小さくなる。この
ため、交流電源ACの正の半波側の出力が感熱体TSを
介して抵抗RIONダイオードD1oを介してコンデン
サC3に入力される。なお、交流電源ACの負の半波側
の出力は抵抗器を介してサイリスタD、のゲートに流れ
るこ左によりサイリスタD9が導通している。このため
、抵抗R14゜R2゜を介して流れるこの負の半波側の
出力はコンデンサC3の方へはほとんど出力されず、ダ
イオードD7、抵抗へおよびサイリスタD9を介して出
力される。したがって、コンデンサC3はこの負の半波
側の出力によってはほとんど充電されない。ところで、
上記圧の半波側の出力によりコンデンサC3の充電電圧
は高くなる。このため比較器CPlの逆相側入力端子−
の入力電圧の方が正相側入力端子子のそれに比較して高
くなって温度設定回路Eから温度設定信号が発生する。
As a result, the temperature setting circuit Fi is set to the maximum temperature setting value Qm. In this state, the temperature setting signal is not output from the temperature setting circuit E at first. For this reason, the connection part P
3, the instantaneous high level signal S1. S2 is applied to the base of transistor TR2 in gate voltage generation control circuit F as a base signal. As a result, the transistor TR
2 is conductive. Due to this conduction, the light emitting diode D8 emits light. Furthermore, due to this light emission, the gate voltage generation circuit A
The inner light-receiving transistor TR□ becomes conductive. The timing of this conduction is determined by the instantaneous high level signal S shown in Fig. 2 (b) (C).
,, is synchronized with the occurrence of S2. Therefore, the gate voltage generating circuit A generates the gate voltage signal S3 that makes the triac D□ conductive at the timing shown in FIG. 2(e). As a result, the triac D1 becomes as shown in Fig. 2 (
The output of either the positive or negative cycle of the alternating current power supply AC shown in a) is electrically conductive. Therefore, power having the waveform shown in FIG. 2(f) is applied to the heating line L1 of the heating element HT. In this way, the heating element HT has a temperature gradient curve A shown in FIG.
As shown in , the temperature is rapidly raised to the maximum set temperature Qm. In this way, time t. When the maximum set temperature Q, m is reached, the heat-sensitive tube L5 of the heat-sensitive body TS is also heated and its temperature increases, and its impedance becomes sufficiently small. Therefore, the positive half-wave side output of the AC power supply AC is input to the capacitor C3 via the heat sensitive body TS and the resistor RION diode D1o. Note that the negative half-wave side output of the AC power source AC flows to the gate of the thyristor D through the resistor, thereby making the thyristor D9 conductive. Therefore, this negative half-wave side output flowing through the resistor R14° and R2° is hardly outputted to the capacitor C3, but is outputted to the diode D7, the resistor, and the thyristor D9. Therefore, capacitor C3 is hardly charged by this negative half-wave side output. by the way,
The charging voltage of the capacitor C3 increases due to the output on the half-wave side of the above voltage. Therefore, the negative phase side input terminal of comparator CPl -
The input voltage of the input terminal becomes higher than that of the input terminal on the positive phase side, and a temperature setting signal is generated from the temperature setting circuit E.

そうすると、前記接続部P3を介してゲート電圧発生制
御回路Fの方へ入力されていた瞬時高レベル信号S、、
S2は比較器CP1の方へ入力されてしまう。この結果
、ゲート電圧発生制御回路FのトランジスタTR2は不
導通になる。こうすることにより、発光ダイオードD8
は発光しなくなり、これに伴ないゲート電圧発生回路A
はゲート電圧を発生しなくなる。したがってトライアッ
クD1il−i、不導通になる。こうして、発熱体HT
には交流電源ACが印加されなくなるので、発熱を停止
し、発熱温度は最高設定温度Q、mよりも若干低下する
。ところが、発熱温度が低下すると、感熱体TSの感熱
用チューブL5のインピーダンスが大きくなるので、上
記とは逆に再びトライアックD1は双方向に導通して発
熱体HTに再び交流電源ACの出力が正負両生サイクル
において印加されてこの発熱体HTは再び昇温する。こ
うして、再び発熱温度は最高設定温度Qmになる。時刻
t。以降は、このような動作の繰返しにより、期間T1
が経過するまでは発熱体HTの温度は、最高設定温度Q
mに保持される。こうして、採暖器具は極めて短時間で
充分に暖められることになる。
Then, the instantaneous high level signal S, which had been input to the gate voltage generation control circuit F via the connection P3,...
S2 ends up being input to comparator CP1. As a result, the transistor TR2 of the gate voltage generation control circuit F becomes non-conductive. By doing this, the light emitting diode D8
stops emitting light, and as a result, the gate voltage generation circuit A
will no longer generate gate voltage. Therefore, the triac D1il-i becomes non-conducting. In this way, the heating element HT
Since the alternating current power supply AC is no longer applied to , heat generation is stopped, and the heat generation temperature is slightly lower than the maximum set temperature Q, m. However, when the heat generation temperature decreases, the impedance of the heat-sensitive tube L5 of the heat-sensitive element TS increases, so contrary to the above, the triac D1 conducts in both directions again, and the output of the AC power supply AC becomes positive and negative again to the heat-generating element HT. The heating element HT is heated again by being applied in the amphibious cycle. In this way, the heat generation temperature becomes the maximum set temperature Qm again. Time t. Thereafter, by repeating such operations, the period T1
The temperature of the heating element HT remains at the maximum set temperature Q until
It is held at m. In this way, the heating device can be sufficiently warmed up in an extremely short period of time.

次に、期間T1が経過すると計時回路CのコンデンサC
4の充電電圧が低くなる。これにより、比較器CP2の
正相側入力端子+への入力電圧の方がその逆相側入力端
子−へのそれに比較して低くなる。
Next, when the period T1 has elapsed, the capacitor C of the timing circuit C
4 charging voltage becomes low. As a result, the input voltage to the positive phase side input terminal + of the comparator CP2 becomes lower than that to the negative phase side input terminal -.

したがって、計時回路Cは第2の計時信号を出力する。Therefore, the clock circuit C outputs the second clock signal.

この第2の計時信号により、上記期間T1経過後の期間
T2においては、ダイオードD1□、D12が導通する
。したがって、第2図(C)の期間T2に示すように直
流電源回路BのトランジスタT R4のコレクタには瞬
時高レベル信号があられれなくなる。また、これと同時
に温度設定回路EのトランジスタT%のベース電圧が低
下するため、このトランジスタTR3が遮断して温度設
定用可変抵抗器R13の両端間の短絡状態が解除される
。このため、温度設定回路Eの設定温度は最高設定温度
値Q、mから、温度設定用可変抵抗器R□3により設定
された設定温度値QOに低下する。したがって、ゲート
電圧発生制御回路Fは第2図(b)の期間T2に示す瞬
時高レベル信号によってのみ動作を制御される。ところ
が、その動作は、温度が時刻t1において設定温度Q、
oに下降してきて、比較器CP、の逆相側入力端子−の
入力電圧が正相側入力端子子のそれよりも低くなるまで
は不能である。そして、時刻t1になって温度が設定温
度値QOより低くなった−ときに動作可能となる。この
動作可能状態においてゲーI・電圧発生制御回路Fは上
述のようにしてその瞬時高レベル信号S□により動作さ
せられる。この動作により、同じく上述したように、発
光ダイオードD8が発光して、ゲート電圧発生回路Aが
ゲート電圧を発生し、トライアックD1が導通する。こ
の導通は瞬時高レベル信号S1の発生タイミングに同期
するため、トライアックD1は交流電源ACの正の半波
側の出力により片方向に導通ずる。どのため、発熱体H
Tは第2図(f)に示す波形の出力により発熱させられ
る。第3図の時刻t、以降においては、発熱体HTの温
度は上述の動作と同様にして設定温度QOにほぼ保持さ
れる。このようにして、採暖器具は急速に暖められて後
は、マイルドな暖かさを得るための設定温度Qoに自動
的に制御されることになる。第3図において、温度勾配
曲線Bは常開スイッチSWを閉にしないで温度制御を開
始したときを示している。
This second clock signal causes the diodes D1□ and D12 to conduct during a period T2 after the elapse of the period T1. Therefore, as shown in period T2 in FIG. 2(C), an instantaneous high level signal is no longer applied to the collector of transistor TR4 of DC power supply circuit B. At the same time, the base voltage of the transistor T% of the temperature setting circuit E decreases, so this transistor TR3 is cut off, and the short circuit between both ends of the temperature setting variable resistor R13 is released. Therefore, the set temperature of the temperature setting circuit E decreases from the highest set temperature value Q, m to the set temperature value QO set by the temperature setting variable resistor R□3. Therefore, the operation of the gate voltage generation control circuit F is controlled only by the instantaneous high level signal shown in period T2 in FIG. 2(b). However, in this operation, the temperature reaches the set temperature Q at time t1,
It is impossible until the input voltage at the negative phase side input terminal - of the comparator CP becomes lower than that at the positive phase side input terminal. Then, at time t1, when the temperature becomes lower than the set temperature value QO, it becomes possible to operate. In this operable state, the gate I/voltage generation control circuit F is operated by the instantaneous high level signal S□ as described above. As a result of this operation, as also described above, the light emitting diode D8 emits light, the gate voltage generating circuit A generates a gate voltage, and the triac D1 becomes conductive. Since this conduction is synchronized with the generation timing of the instantaneous high level signal S1, the triac D1 conducts in one direction by the positive half-wave side output of the AC power supply AC. For which heating element H
T is made to generate heat by the output of the waveform shown in FIG. 2(f). After time t in FIG. 3, the temperature of the heating element HT is maintained at approximately the set temperature QO in the same manner as in the above-described operation. In this way, after the heating device is rapidly heated, it is automatically controlled to the set temperature Qo for obtaining mild warmth. In FIG. 3, temperature gradient curve B shows the case where temperature control is started without closing the normally open switch SW.

なお、上述の実施例では採暖器具の速熱回路に適用して
説明したが、その予備加熱回路にも適用することができ
る。
In addition, although the above-mentioned example was applied to the rapid heating circuit of a heating appliance, it can also be applied to its preliminary heating circuit.

〈効果〉 以上のように、本発明によれば発熱体と交流電源との間
に双方向性スイッチング素子を設け、このスイッチング
素子を、温度制御開始から所定時間経過するまでは双方
向に導通させることにより交流電源の出力波形の正負い
ずれの半サイクル時においても発熱体を発熱させ、所定
時間経過後は片方向に導通させることにより交流電源の
出力波形の正負いずれか一方の半サイクル時において発
熱体を発熱させるようにしたので、所定時間経過するま
では急速な昇温を行って早期の採暖ができるとともに、
所定時間経過後は自動的に所定のマイルドな採暖か得ら
れる設定温度にまで降温させ、その設定温度に到達した
後は自動的に温度を設定温度値に保たせることができ、
したがって手動で温度設定を行う場合に比較して容易に
マイルドな採暖を行える。
<Effects> As described above, according to the present invention, a bidirectional switching element is provided between the heating element and the AC power source, and this switching element is made bidirectionally conductive until a predetermined period of time has elapsed from the start of temperature control. This causes the heating element to generate heat during either the positive or negative half cycle of the output waveform of the AC power supply, and after a predetermined period of time, by making the heating element conductive in one direction, it generates heat during either the positive or negative half cycle of the output waveform of the AC power supply. Since the body generates heat, the temperature can be raised rapidly until a predetermined period of time has elapsed, allowing for early warming.
After a predetermined time has elapsed, the temperature can be automatically lowered to a preset temperature that provides a predetermined mild temperature, and after reaching the preset temperature, the temperature can be automatically maintained at the preset temperature value.
Therefore, milder heating can be achieved more easily than when manually setting the temperature.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図面は、本発明の一実施例を示し、第1図は電気回路図
、第2図は動作説明に供する信号波形図、第3図は温度
制御特性図である。 AC・・交流電源、Dl・・トライアック(双方向性ス
イッチング素子)、HT・・発熱体、A・・ゲート電圧
発生回路、B・・直流電源回路、C・・計時回路、E・
・温度設定回路、F・・ゲート電圧発生制御回路、TS
・・感熱体、SW・・温度制御開始スイッチ。 特許出願人  シャープ株式会社 代  理  人  弁理士 岡田和秀
The drawings show an embodiment of the present invention; FIG. 1 is an electric circuit diagram, FIG. 2 is a signal waveform diagram for explaining operation, and FIG. 3 is a temperature control characteristic diagram. AC: AC power supply, Dl: TRIAC (bidirectional switching element), HT: heating element, A: gate voltage generation circuit, B: DC power supply circuit, C: clock circuit, E:
・Temperature setting circuit, F... Gate voltage generation control circuit, TS
...Thermosensitive element, SW...Temperature control start switch. Patent applicant: Sharp Corporation Representative: Patent attorney: Kazuhide Okada

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)交流電源と発熱体との間に接続される。ゲートを
備えた双方向性スイッチング素子と、温度制御開始後か
ら所定時間経過するまでは第1の計時信号を出力し所定
時間経過後は第2の計時信号を出力する計時回路と、 発熱体の温度に応答して温度信号を出力する感熱体と、 第1の計時信号が与えられている間は第1の温度設定値
に温度設定され、第2の計時信号が与えられた後は第1
の温度設定値より低い第2の温度設定値に設定され前記
温度信号が各温度設定値に対応したときには温度設定信
号を出力する温度設定回路と、 交流電源の出力波形が、正の半サイクル方向に変化する
ときに第1のゲート導通制御信号を発生し、負の半サイ
クル方向に変化するときに第2のゲート導通制御信号を
発生する制御信号発生回路と、 双方向性スイッチング素子のゲートに該双方向性スイッ
チング素子を導通させる電圧を与えるゲート電圧発生回
路と、 ゲート電圧発生回路のゲート電圧発生タイミングを、第
1の計時信号出力中でかつ温度設定信号が発生していな
いときは第1.第2のゲート導通制御信号に応答して制
御し、第2の計時信号出力中でかつ温度設定信号が発生
していないときはいずれか一方のゲート導通制御信号に
応答して制御するゲート電圧発生制御回路とを含むこと
を特徴とする温度制御装置。
(1) Connected between the AC power source and the heating element. a bidirectional switching element equipped with a gate; a timing circuit that outputs a first timing signal until a predetermined time has elapsed from the start of temperature control and outputs a second timing signal after the elapse of the predetermined time; and a heating element. A heat sensitive body outputs a temperature signal in response to temperature, and the temperature is set to a first temperature set value while the first clock signal is applied, and after the second clock signal is applied, the temperature is set to the first temperature setting value.
a temperature setting circuit that outputs a temperature setting signal when the temperature signal corresponds to a second temperature setting value that is lower than the temperature setting value of the AC power supply; a control signal generating circuit that generates a first gate conduction control signal when the gate conduction changes to a negative half cycle direction, and generates a second gate conduction control signal when the gate conduction control signal changes in the negative half cycle direction; a gate voltage generation circuit that applies a voltage that makes the bidirectional switching element conductive; and a gate voltage generation timing of the gate voltage generation circuit that is set to the first timing when the first clock signal is being output and the temperature setting signal is not being generated. .. Gate voltage generation controlled in response to the second gate conduction control signal, and controlled in response to one of the gate conduction control signals when the second timing signal is being output and the temperature setting signal is not generated. A temperature control device comprising a control circuit.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105607673A (en) * 2015-12-27 2016-05-25 哈尔滨米米米业科技有限公司 Intelligent temperature control system based on single chip microcomputer

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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