JPS61193214A - 温度制御回路 - Google Patents

温度制御回路

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JPS61193214A
JPS61193214A JP3250185A JP3250185A JPS61193214A JP S61193214 A JPS61193214 A JP S61193214A JP 3250185 A JP3250185 A JP 3250185A JP 3250185 A JP3250185 A JP 3250185A JP S61193214 A JPS61193214 A JP S61193214A
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JP
Japan
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temperature
pulse
output
delivers
circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP3250185A
Other languages
English (en)
Inventor
Itaru Fujii
藤井 至
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.)
Taiyo Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Taiyo Electric Industry Co Ltd
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Publication date
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Priority to JP3250185A priority Critical patent/JPS61193214A/ja
Publication of JPS61193214A publication Critical patent/JPS61193214A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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
    • G05D23/2401Control 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 using a heating element as a sensing element

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Temperature (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は変流電力によって加熱される発熱体の発熱温
度を一定に保つ温度制御回路に関する。
〔従来技術〕
近年、サーミスタ等の半導体温度センサの出現によって
半田ごて、あるいは電気毛布等の温度調整機能は飛躍的
に向上した。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、一方において次のような問題点が指摘さ
れている。すなわち、 (1)温度センサを設けることによって装置価格が高価
になる。
(2)発熱部が大型化する。
(3)検出信号を伝達するためのリード線が必要になる
ことから、配線の本数が増加し、半田ごて等は使い勝手
が悪くなる。
この発明は、上記事情に鑑み、温度センサを用いること
なく発熱体の温度を検出して発熱温度を一定に保つこと
ができる温度制御回路を提供することを目的とする。
〔問題を解決するだめの手段〕
上記目的を達成するために、この発明は通電時fおいて
発熱温度の変化に伴なって変動する発熱体の抵抗値から
前記発熱温度を検知し、この検知結果て基づいて前記通
電の制御を行い、前記発熱温度を一定に保つことを特徴
とする。さらに説明すると、この発明は発熱体の電気抵
抗値が発熱温度の上昇に伴なって大きくなることに着目
してなされたもので、前記発熱体に直列に接続され、前
記発熱体に流れるt流をオンオフするスイッチング素子
と、前記発熱体の抵抗値の変化に伴なって変動する検出
電位が入力され、前記発熱温度が前記一定の温度以下の
場合には温度信号を出力する一方、前記発熱温度が前記
一定の温度を越えた場合には前記温度信号の出力を停止
する温度検出回路と、前記温度信号によって駆動され所
定のパルス幅の制御信号を出力するワンショットと、前
記制御信号が出力されている場合に、前記スイッチング
素子に対し、前記交流電力の零クロス点に同期して点弧
パルスを供給する点弧回路と、前記点弧パルスが一定時
間出力されない場合に、前記ワンショットを直接駆動す
る計時回路とを具備することを特徴とする。
〔実施例〕
以下図面を参照してこの発明の実施例について説明する
第7図はこの発明の第7実施例による温度制御回路の構
成を示す回路図である。図において1はセラミックヒー
タでアシ、商用交流電源から供給される交流電力によっ
て発熱する。セラミックヒータ1は、一般に抵抗値の温
度係数が大きく、低温時での電気抵抗と高温時での電気
抵抗の差は大きい。このセラミックヒータ1が抵抗2お
よび3と可変抵抗4とによって交流ブリッヂBを構成し
ておシ、セラミックヒータlの温度が低く所定の温度に
達していない状態、すなわちセラミックヒータエの電気
抵抗が所定の値に達していない状態では、セラミックヒ
ータ1と抵抗3の間のD点の電位(変流電位)は、抵抗
2と抵抗4の間の0点の電位(交流電位)よシ高くなっ
ている一方、セラミックヒータ1の温度が前記所定の温
度を越えると、セラミックヒータ1の電気抵抗値が前記
所定の値よシ大きくなシ、D点の電位は0点の電位より
低くなる。この場合可変抵抗4の抵抗値を変えてブリッ
ジBの平衡点を変えることによシ、前記所定の温度を変
えることができる。また、このブリッジBKは、セラミ
ックヒータlと抵抗3との間にトライアック5が介挿さ
れておυ、このトライアック5は、増幅器6から供給さ
れる点弧パルス(SWP)Kよって点弧される。
また、前記0点の電位は、差動増幅器7の反転端子に加
えられ、ま]た前記り点の電位は、抵抗8を介して同差
動増幅器7の非反転端子に加えられておシ、この差動増
幅器7によってブリッジBの平衡が検出されるようにな
っている。
一方、9は極性検出回路でおる。この極性検出回路9は
ブリッジBK加えられている交流電圧のE2の電位よシ
高い場合を正、低い場合を負とする)の極性を検出し、
前記交流電圧の半周期幅のパルス信号(HCP)を出力
する。また、10はゼロクロスパルス発生器であシ、前
記交流電圧の零クロス点において、パルス幅の短かいゼ
ロクロスパルス(ZCP)を出力する。また、11は回
路部動用の電源である。また、更に12.14はアンド
ゲート、13はオアゲートである。また、15はワンシ
ョットでアシ、オアゲート13の出力が1゛1′になる
と、交流電圧の7サイクルよシ長い所定のパルス幅の制
御信号を出力する。また、16はタイマであり、増幅器
6からコ建時間swPが出力されない場合に、トリガパ
ルス(T CP)をオアゲート13の第7入力端へ供給
する。
以上の構成を有する温度制御回路の動作を第2〜を図の
タイミンクチャートを用いて説明する。
なお、これらの図においては上から順にブリッヂBに加
えられる交Rt EE A C、ゼロクロスパルス発生
器10から出力されるzcp、極性検出回路9から出力
されるHCP、タイマ16から出力されるTCP (第
3図を除く)、差動増幅器7の出力、アンドゲート12
の出力、ワンショット15の出力、セラミックヒータ1
に流れる電流工およびswpが示されている。
まず、電源投入直後の動作を第2図を用いて説明する。
電源が投入されると極性検出回路9およびゼロクロスパ
ルス発生器10かう各々)i CP オよびZCPが出
力される。また、ブリッヂBOC点からは図に示すAC
と同位相の電位が検出される一方、D点はトライアック
5がオンしていないので零レベルとなって、差動増幅器
7からはACとは逆位相の矩形波が出力されアンドゲー
ト12の第7入力端へ供給される。一方アンドゲート1
2の第コ入力端にはHCPが供給されておシ、アンドゲ
ート12の出力は′□ lである。しかして、電源投入
直後においては、増幅器6からswPは出力されない。
他方、電源投入後、一定時間経つとタイマ16が作動し
てTCPが出力される。(時刻to)すると、ワンショ
ット15の出力がゝl“となシ、ZCPがアンドゲート
14を介して増幅器6へ供給され、この結果増幅器6か
らはzCPに同期してSWPが出力される。このSWP
がトライアック5のゲート端子へ供給されると、トライ
ブック5がオンとなシ、セラミックヒータ1に電流が流
れ始める(時刻11)。この様にトライアック5がゼロ
クロス点で点弧されるので、電波障害を極め最少に抑え
ることができる。一方、セラミックヒータIK電流が流
れ始めると、D点に電位が生じる。
この場合の電位は6点の電位と同位相であるが、セラミ
ックヒータ1の温度は低く、抵抗値も小さいことから、
6点の電位よシ高い。この結果、差動増幅器7からはA
Cと同位相の電波が出力されるようになる。すると、次
のHCPの立ち上がシでアンドゲート12の出力力いI
Nとなシ(時刻t2)、ワンショット15が駆動される
。しかして、増幅器6からは連続してSWPが出力され
、トライアック5は、オン状態を維持し、セラミックヒ
ータ1には電流工が継続して流れる。この場合、ワンシ
ョット15から出力される制御信号のパルス幅を前記交
流電圧ACの/サイクルより長くしであるので、ワンシ
ョット15の出力が101となることはない。
次に、第3図を用いてセラミックヒータ1が所望の温度
に達した場合の動作を説明する、セラミックヒータ1に
寛流工が流れ、セラミックヒータ1の温度が上昇すると
、これに伴なって電気抵抗が増加し、電圧降下が大きく
なる。すると、D点の電位は徐々に低くなり、差動増幅
器7から出力されている矩形波は、極性が(+)の部分
の幅が徐々に狭くなる。この幅の狭い矩形波が、差動増
幅器7から出力されると(時刻t8)、同時にアンドゲ
ート127)出力が11′となシ、ワンショット15か
ら制御信号が出力される。これによって時刻t4および
t6においてトライアック5が点弧される。一方、時刻
t5VCおいて、セラミックヒータ1の温度が所望の温
度を越えて、6点の電位がD点の電位よシ高くなると、
差動増幅器7からはACとは逆位相の矩形波が出力され
るようになる。
これによってアンドゲート12の出力は%□Iを維持し
、したがってSWPは時刻t6を最後として途切れるこ
とになり、時刻t7においてトライアック5がオフし、
セラミックヒータ1への通電が停止する。
次に、第弘図を用いて試しトリガの動作について説明す
る。前述した第3図においてSWPが時刻t6を最後に
途切れたので、時刻t6から一定時間、タイマ16から
TGPが出力される(時刻t)。すると、ワンショット
15の出力が11′となり、時刻t9と時刻tlGにお
いてコ度SWPが出力され、トライアック5がオンして
セラミックヒータ1に電流Iが流れる。この時セラミッ
クヒータ1の温度が所望の温度以下に下がっていなけれ
ば、SWPは時刻t 10を最後に再び途切れる。
一方、試しトリガを行なった場合に、セラミックヒータ
1の温度が低下しているときは、第2図で説明したのと
同様な動作を行う。
次に1第5図はこの発明の第2実施例による温度制御回
路の構成を示す回路図であシ、第1図に対応する部分に
は同一の符号が付しである。この図において、ダイオー
ド20は第7図に示す極性検出回路に相当し、このダイ
オード20によって差動増幅器7は、ACの 負、位相
のときに強制的に出力を11“にする。また、30は第
1図に示す電源11に相当し、ダイオード31,32、
コンデンサ33.34およびツェナーダイオード3&3
6からなる。また、40は第1図に示すゼロクロスパル
ス発生器10に相当し、演算増幅器41、抵抗42.4
3およびダイオード44.45からなる。また、50は
、第1図に示すワンショット15に相当し、演算増幅器
51、抵抗52およびコンデンサ53からなる。この演
算増幅器51の出力は、差動増幅器7の出力が立ち下が
ると、(+)となシ、差動増幅器7の出力が立ち上がる
と、抵抗52とコンデンサ53とによって決定される時
間後K(−)となる。また、トランジスタ6oは、第1
図に示す増幅器に相当し、演算増幅器51の出力が(+
)のときに、演算増幅器41の出力に同期して点弧パル
スをトライアック5のゲート端子へ供給する。また、7
0は第1図に示すタイマ16に相当し、演算増幅器71
、抵抗72,73、ダイオード74およびコンデンサ7
5からなる。
この演算増幅器71の出力は前述した点弧パルスがトラ
イアック5へ供給されると(+)となシ、抵抗72とコ
ンデンサ75とによって決定される時間の間に一度も点
弧パルスが供給されないと(へ)になる。
〔発明の効果〕
以上説明したようにこの発明によれば、交流電力の通電
時において、温度の上昇に伴なって変化する発熱体の電
圧降下を検出し、この検出結果に基づいて通電制御を行
い発熱体の温度を制御するようにしたので、サーミスタ
等の温度検出器を用いなくても極めて正確に発熱温度を
一定に保つことができる。また、温度検出器を必要とし
ないことから、装置価格が安価になると共に発熱部が小
型になる。また、発熱部への配線が二本で済み半田ごて
等圧おいては操作性が向上する。
また、本発明によれば、swpが一定時間出力されない
場合に、この一定時間の間隔でTCPを出力するタイマ
を設けたので発熱体の温度が所望の温度に達し、通電が
停止した後に、最初の試しトリガがかかるまでの時間が
常に一定となシ、極めて精度の高い温度制御を行なうこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第7図は、この発明の第1実施例による温度制御回路を
示すブロック図、第λ〜第q図は同温度制御回路の動作
を説明するためのタイミングチャート、第S図はこの発
明の第ツ実施例による温度制御回路を示す回路図である
。 1・・・・・・セラミックヒータ(発熱体)、5・・・
・・・トライアック(スイッチング素子)、7・・・・
・・差動増幅器、9・・・・・・極性検出回路、12・
・・・・・アンドゲート(以上7. 9. 12は温度
検出回路)、6・・・・・・増幅器、10・・・・・・
ゼロクロスパルス発生器、14・・・・・・アンドゲー
ト(以上6,10.14は点弧回路)、15・・・・・
・ワンショット、16・・・・・・タイマ(計時回路)
、20・・・・・・ダイオード(7,20は温度検出回
路)、40・・・・・・ゼロクロスパルス発生器、60
・・・・・・トランジスタ(以上40.60は点弧回路
)、50・・・・・・ワンショット、70・・・・・・
タイマ。 第2図 第3図 t3t4ts t6  ty 第4図 ta ts  to。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 交流電力によつて加熱される発熱体の発熱温度を一定の
    温度に保つ温度制御回路において、前記発熱体に直列に
    接続され、前記発熱体に流れる電流をオンオフするスイ
    ッチング素子と、前記発熱体の抵抗値の変化に伴なつて
    変動する検出電位が入力され、前記発熱温度が前記一定
    の温度以下の場合には温度信号を出力する一方、前記発
    熱温度が前記一定の温度を越えた場合には、前記温度信
    号の出力を停止する温度検出回路と前記温度信号によつ
    て駆動され所定のパルス幅の制御信号を出力するワンシ
    ョットと、前記制御信号が出力されている場合に、前記
    スイッチング素子に対し、前記交流電力の零クロス点に
    同期して点弧パルスを供給する点弧回路と、前記点弧パ
    ルスが一定時間出力されない場合に、前記ワンショット
    を直接駆動する計時回路とを具備することを特徴とする
    温度制御回路。
JP3250185A 1985-02-20 1985-02-20 温度制御回路 Pending JPS61193214A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0263653A2 (en) * 1986-10-06 1988-04-13 Xerox Corporation Copier fuser control

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