JPS6018006B2 - 温度検知回路 - Google Patents

温度検知回路

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JPS6018006B2
JPS6018006B2 JP50050456A JP5045675A JPS6018006B2 JP S6018006 B2 JPS6018006 B2 JP S6018006B2 JP 50050456 A JP50050456 A JP 50050456A JP 5045675 A JP5045675 A JP 5045675A JP S6018006 B2 JPS6018006 B2 JP S6018006B2
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JP
Japan
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transistor
temperature
resistor
voltage
circuit
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JP50050456A
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English (en)
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JPS51126187A (en
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三慶 堀場
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Denso Ten Ltd
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Denso Ten Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は温度検知回路、特に中が広いヒステリシス特性
を有する温度検知回路に関する。
温度変化に伴なつて抵抗値を増加又は減少するサーミス
タ等の感温素子を利用する温度検知回路は自動車の排気
ガス制御等各種制御に広く利用されている。
この種の制御に用いられる温度検知回路は、リレー接点
のチャタリングを防ぐなどの目的で出力にヒステリシス
特性を持っているものが多い。第1図はヒステリシスを
有する検出回路の入出力特性を示し、この図に示すよう
に温度が上昇して設定温度T,になると検出回路の出力
はオフからオンに切換わり、温度が下降して設定温度T
,より低い設定温度T2以下になるとオンからオフに切
換わる。第2図はこのようなヒステリシスを有する自動
車排ガス制御用温度検知回路の一例を示し、この図でQ
,〜Q3はトランジスタ、THはサーミスタ、×はリレ
ー等の負荷、R,〜R7は抵抗、Eはバッテリ電源であ
る。
この回路ではサーミスタTHと固定抵抗R,の接続点A
がトランジスタQ,のべ−スに接続され、サーミスタT
Hの抵抗値と抵抗R,の抵抗値で定まる分圧電圧がトラ
ンジスタQ,に印加される。そして常温状態ではトラン
ジスタQ,〜Qは何れもオフ、従って負荷Xもオフの状
態にある。次に周囲温度が上昇してサーミスタTHの抵
抗値が増大すると点Aの電圧従ってトランジスタQ,の
ベース樋圧が上昇する。そして温度がT,に達するとき
ベース蟹圧が、抵抗R2〜R4で定められる点Bの函圧
従ってェミツタ電圧を上廻り(このように設定する)「
トランジスタQ,はオンになる。トランジスタQ,のオ
ンによりQ3一R5−Q,一R2一R3の回路で電流が
流れ、トランジスタQ3がオンとなる。これにより負荷
×はオフからオンに功換わる。一方トランジスタQ3の
オンにより抵抗R6を通ってトランジスタQ2のベース
に電流が流れ、トランジスタQ2はオンとなる。
これにより抵抗R3は短絡された形となり、今まで抵抗
R4と蚤抗R29R3の抵抗比で与えられていたトラン
ジスタQ,のヱミッタ電圧VBが低下する。周囲温度が
下降し始め再び設定温度T,になってもふ トランジス
タQ,は、ェミッタ電圧VBが低下していて該温度T,
の時のベース電圧V^を下廻っているため、依然として
オン状態にある。温度が更に低下して設定温度T2にな
ると、ベース蟹圧V^はェミッ夕電圧VBより低くなり
(このように抵抗R3等を定める)、ベース・ェミツタ
間は逆バイアスとなってトランジスタQ,さまオフとな
る。これによりトランジスタQ2りQもオフとなり、負
荷Xもオフとなる。こうしてこの回路ではもトランジス
タQ2によりトランジスタQ,のェミツタ電圧V8を切
換えることにより、入出力特性に第亀図に示すようなヒ
ステリシスを持たせることができる。しかしこの回路で
は温度が汀,とT2のときのサーミスタの抵抗比が大き
い場合も即ちヒステリシスの中を広くとろうとする場合
に分圧抵抗R,の抵抗値を定めるのが難しい。第3図を
参照してこれを説明するに、本図は横軸にサーミスタの
抵抗値RT、縦軸にA点の電圧VAを表わし、そしてV
ハTはこの回路が検知可能なA点の電圧V^の範囲を示
す。第2図の回路では分圧抵抗R,の抵抗値を大きくす
ると電圧V^は曲線aで示す特性を持ち、温度力汀,の
時のA点の電圧V^,は検知可能電圧範囲V^T内に含
まれるが、T2のときの亀圧V^2は該範囲内に含まれ
ず、検知不可能となる。即ち温度がL′(L′〉L)に
なってサーミス夕の抵抗がRT2′になると電圧V^は
下限に達するので検知回路の出力はオフとなり、温度T
2でオフという所望動作を行なわない。これとは逆に抵
抗R,の抵抗値を小さくすると電圧V^は曲線bで示す
飽和特性となり、温度がT2の時の電圧V^3は範囲V
^Tに含まれるが、温度T,の時の蝿圧V^4は範囲V
^T内に含まれず「設定温度T,より非常に低い温度T
,′ですでにサーミスタの抵抗はRr,′となり、検出
回路はオン出力を生じてしまって所望の検出動作を行な
わない。このように温度T,,T2の差が大きい場合、
即ち抵抗値R… RT2の差が大きいと抵抗R,の抵抗
値の設定が難しく、温度T,,Lの両方を確実に検知さ
せる様にすることが難しい。
これを敬善する方法には、直列又は並列抵抗を使用する
方法がある。第亀図はサーミスタTHと直列に補正抵抗
を接続した場合の特性を示し、このようにすると曲線c
は全体が持ち上げられ、かつ顔斜した特性となり「温度
T,,T2の検知が可能となるが〜反面傾斜が緩やかに
なるので検知精度が低下する。このように第2図の温度
検知回路はヒステリシスの中が広い場合に弱点を有する
が、これはサ−ミスタの抵抗値R7を電圧V^変換する
ための分圧抵抗舷,の値が固定値であることに起因する
。本発明はこの点に着目しト回路が設定温度を検知して
負荷をオンあるいはオフさせる時〜同時に分圧抵抗の抵
抗値を切換えもサーミス外こ流れる電流を可変にするよ
うに構成した。これによりヒステリシスを有する設定温
度間の温度中が広くても確実に検知することができる温
度検知回賂とすることができる。本発明の温度検知回路
はも温度の上昇に伴なし、抵抗値が上昇する感温素子と
第1の抵抗との直列回路と、該直列回燐の接続点電位で
制御される第1のトランジスタと、該第1のトランジス
タのェミッ外こ基準電位を与える直列抵抗と、該第1の
トランジスタのコレクタ鰭位で制御される逆タイプの第
2のトランジスタと、該第2のトランジスタのコレク夕
から該第1のトランジスタのベースにかけて接続された
ダイオードおよび第2の抵抗からなる直列回路とを備え
「前記第1のトランジスタが前記感温素子の抵抗値変化
に応答してその導適状機を変化されるとき〜前記第2の
トランジスタの導通によって前記感温素子へ供給する電
流を変化させるようにしたことを特徴とするが「以下図
面の実施例を参照しながら本発明を詳細に説明する。
第5図は本発明に係る温度検知回路を示し、Q,.は検
出用のトランジスタ、Q,2は負荷制御用のトランジス
タで、トランジスタQ,.のベースは抵抗R,.と正特
性サーミスタTHの直列接続点Aに、コレクタは抵抗R
,3を介してバッテリ電源Eの正極側に、ェミッタは抵
抗R,4を介してアースに、又抵抗R,5を介して電源
Eの正極側に接続される。
トランジスタQ,2のベースは抵抗R,3とトランジス
タQ,.のコレクタとの直列接続点に、コレク外ま負荷
Xを介してアースに、またダイオード○,、抵抗R2を
介して点Aにそれぞれ接続される。次に第6図を参照し
ながらこの回路の動作を説明するに、通常状態ではサー
ミスタTHの抵抗値RTは小さく、このサーミスタTH
の抵抗値R.及び抵抗R,.の抵抗比によって与えられ
るA点の電圧V^は、抵抗R.4とR,5の抵抗比で与
えられるB点の電圧VBより低く、トランジスタQ,.
のベース・ェミッタ間は逆バイアスの状態にある。
このためトランジスタQ,.はオフ、従ってトランジス
タQ2及び負荷Xもオフ状態にある。周囲温度が上昇し
てサーミスタTHの抵抗値R,が増大すると、A′点の
電圧V^は曲線aで示すように次第に大きくなる。
温度がT.に達してサ−ミスタTHの抵抗値がRT,と
なると、A点の電圧V^はB点の電圧V8をVP(トラ
ンジスタQ,.のベース。ェミッタ間電圧)だけ上廻っ
てバイアスの状態となり、トランジスタQ,.はオンと
なる。このためトランジスタQ,2もオンとなり、負荷
×はオンとなる。一方トランジスタQ,2のオンにより
Q,2−D,一R財の回路でサーミスタTHに新たな電
流が流れ、これはトランジスタQ,2とダイオードD,
の電圧降下を無視すると、実質的に抵抗R,2が抵抗友
,.に並列接続されたこととなり、A点の電圧V^は急
激に上昇し、電圧V^の特性は曲線aから飽和曲線bに
移る。周囲温度が下降し始めると「A点の鰭技V^は曲
線bの経略に沿って次第に4・さくなり、やがて温度が
び2となるとサーミスタTHの抵抗値はR,2となり、
このときV^<VB十V戊の逆バイアス状態となり「ト
ランジスタQ,.はオフに切換わる。
これによりトランジスタQ,2はベースバイアスが零と
なってオフとなり、負荷×もオフとなる。こうして本回
路で負荷×は、温度が上昇しつ)ある場合は設定温度T
,でオフからオンに切換わり、温度が戻って下降しつ)
ある場合は設定温度T,よりも相当に低いT2の温度で
オンからオフに切換わるヒステリシス動作を行なう。こ
の回路では、設定温度T,でトランジスタQ,2がオン
したときに、抵抗R,2が抵抗R,.に並列に接続され
て合成抵抗値はほゞR,,〆R,2に低減し、サーミス
タTHに流れる電流が増加する。
これにより検出すべき電圧V^は高くなりサーミスタT
Hの抵抗が相当に4・さくなって電圧V^がェミッタ電
圧V8以下になるとき初めて回路出力がオフになる。こ
うしてサーミスタへの供給電流増大を調整して任意所望
の中広いヒステリシス特性が得られ、しかもオンオフ切
襖点はいずれも取高電圧付近にすることができるので測
定精度が上りかつ電源蚤圧変動などに対するマージンが
大きい。更に、この回路では鰭圧V^の特性曲線の煩斜
が、温度T,,T2のいずれにおいても大であるので、
検知回路の作動点のばらつきが少ない。以上詳細に説明
したように本発明によれば、設定温度T,,T2の中を
広くしてしかも確実に検知動作を行なうことができる温
度検知回路を提供することができ、しかも従来のこの種
回路より回路構成部品数を少なくできる等の利点を有す
る。なお、本発明は実施例に限定されることなく、特許
請求の範囲内で種々変化することができ、例えば正特性
サーミスタの代りに、抵抗値が変化する他の任意のセン
サを用いてもよく「又温度センサ以外に圧力センサ等に
も適用可能である。この回路の温度補償をするには例え
ば接続点AとサーミスタTHとの間に順方向にダイオー
ドを接続するとよい。
【図面の簡単な説明】
第1図はヒステリシス特性を説明する図、第2図は従釆
のヒステリシスを有する温度検知回路の構成を示す回路
図、第3図、第4図はその説明用のグラフ、第5図は本
発明に係る温度検知回路の構成を示す回路図、第6図は
その動作説明のグラフである。 図においてQ,.は第1のトランジスタ、Q財は第2の
トランジスタ、THは感温素子、R,,R,.は分圧抵
抗、R,2は抵抗である。 第1図 第2図 第3図 第4図 第5図 第6図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 温度の上昇に伴ない抵抗値が上昇する感温素子と第
    1の抵抗との直列回路と、該直列回路の接続点電位で制
    御される第1のトランジスタと、該第1のトランジスタ
    のエミツタに基準電位を与える直列抵抗と、該第1のト
    ランジスタのコレクタ電位で制御される逆タイプの第2
    のトランジスタと、該第2のトランジスタのコレクタか
    ら該第1のトランジスタのベースにかけて接続されたダ
    イオードおよび第2の抵抗からなる直列回路とを備え、
    前記第1のトランジスタが前記感温素子の抵抗値変化に
    応答してその導通状態を変化されるとき、前記第2のト
    ランジスタの導通によつて前記感温素子へ供給する電流
    を変化させるようにしたことを特徴とする温度検知回路
JP50050456A 1975-04-25 1975-04-25 温度検知回路 Expired JPS6018006B2 (ja)

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JPS51126187A JPS51126187A (en) 1976-11-04
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EP0481105A1 (de) * 1990-10-15 1992-04-22 Siemens Aktiengesellschaft Schaltungsanordnung zum Erfassen der Übertemperatur eines elektronischen Bauelements
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