JPS6122804B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6122804B2 JPS6122804B2 JP946779A JP946779A JPS6122804B2 JP S6122804 B2 JPS6122804 B2 JP S6122804B2 JP 946779 A JP946779 A JP 946779A JP 946779 A JP946779 A JP 946779A JP S6122804 B2 JPS6122804 B2 JP S6122804B2
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- Japan
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- voltage
- power supply
- circuit
- sawtooth wave
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- Prior art date
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 6
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Feedback Control In General (AREA)
- Control Of Temperature (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は温度制御のために用いられる比例制御
回路、さらに詳しくいえば乾式複写機の熱定着用
ヒータの制御等に好適に利用できる比例制御回路
に関する。
回路、さらに詳しくいえば乾式複写機の熱定着用
ヒータの制御等に好適に利用できる比例制御回路
に関する。
比例制御によればきわめて安定した制御が可能
であるので、電熱ヒータの発熱量の制御などに広
く用いられている。しかし電熱ヒータに供給され
る電圧の振幅が変動するようなときに不都合が生
じることがある。
であるので、電熱ヒータの発熱量の制御などに広
く用いられている。しかし電熱ヒータに供給され
る電圧の振幅が変動するようなときに不都合が生
じることがある。
従来行なわれている熱制御のための比例制御
は、発熱体の温度を温度検知器により検出し、そ
の情報により、一定時間内の給電、非給電の比率
を連続的に変化させることにより行なう。前記比
率は、温度検知器の出力にのこぎり波を重さね
て、のこぎり波の基準レベルによつて切られる部
分の長さの変化によつて変えられる。今前述した
ように電熱ヒータに供給される電圧が変化したと
すると、電熱ヒータの発熱量は電圧の２乗に比例
して変動して、制御の目的温度（設定温度）とは
異なつた温度になつてしまうことになる。
は、発熱体の温度を温度検知器により検出し、そ
の情報により、一定時間内の給電、非給電の比率
を連続的に変化させることにより行なう。前記比
率は、温度検知器の出力にのこぎり波を重さね
て、のこぎり波の基準レベルによつて切られる部
分の長さの変化によつて変えられる。今前述した
ように電熱ヒータに供給される電圧が変化したと
すると、電熱ヒータの発熱量は電圧の２乗に比例
して変動して、制御の目的温度（設定温度）とは
異なつた温度になつてしまうことになる。
本発明の目的は、前述した問題を解決すること
ができる比例制御回路を提供することにある。
ができる比例制御回路を提供することにある。
前記目的を達成するために、本発明による比例
制御回路は、交流電源からの交流電力を制御対象
を加熱するヒータに接続する半導体制御整流素子
と、のこぎり波を発生する手段と、被制御対象の
温度を検出し被制御対象の温度の制御目的値から
の差に対応する閾値を発生する手段からなり、前
記半導体制御整流素子の一定時間内の給電、非給
電の比率を連続的に変化させる比例制御回路にお
いて、前記交流電源の振幅の変化率の２倍の変化
率で前記のこぎり波の傾斜を変化させる手段を設
けて構成されている。
制御回路は、交流電源からの交流電力を制御対象
を加熱するヒータに接続する半導体制御整流素子
と、のこぎり波を発生する手段と、被制御対象の
温度を検出し被制御対象の温度の制御目的値から
の差に対応する閾値を発生する手段からなり、前
記半導体制御整流素子の一定時間内の給電、非給
電の比率を連続的に変化させる比例制御回路にお
いて、前記交流電源の振幅の変化率の２倍の変化
率で前記のこぎり波の傾斜を変化させる手段を設
けて構成されている。
上記構成によれば従来の回路において見られ
た、電圧変動による不安定性は完全に除去され、
本発明の目的は完全に達成できる。
た、電圧変動による不安定性は完全に除去され、
本発明の目的は完全に達成できる。
以下図面等を参照して本発明による回路をさら
に詳しく説明する。
に詳しく説明する。
第１図は本発明による回路の原理を説明するた
めのグラフである。
めのグラフである。
第１図に示されているのこぎり波ＥH，ＥO，Ｅ
Lはそれぞれサイリスタ等に加えられる電源電圧
が上昇した場合、正常の場合、下降した場合の、
のこぎり波を示してある。図中Ｓはスライスレベ
ルを示す、ｔH、ｔO，ｔLは、それぞれ周期Ｔ内
における導通期間を示している。
Lはそれぞれサイリスタ等に加えられる電源電圧
が上昇した場合、正常の場合、下降した場合の、
のこぎり波を示してある。図中Ｓはスライスレベ
ルを示す、ｔH、ｔO，ｔLは、それぞれ周期Ｔ内
における導通期間を示している。
通常電源電圧の変動は±10％以内、多くとも±
15％を想定すれば良いから、この電圧変化に対す
る補償は傾むきの変化率を大旨２倍にしておけば
良い。すなわち、電源電圧がＥOからＥHに変化し
たとき（△Ｅ＝ＥH−ＥO）にはのこぎり波の傾む
きを大きくし、通電時間を（２△Ｅ／ＥO）×100
％だけ短くすることにより補償する。
15％を想定すれば良いから、この電圧変化に対す
る補償は傾むきの変化率を大旨２倍にしておけば
良い。すなわち、電源電圧がＥOからＥHに変化し
たとき（△Ｅ＝ＥH−ＥO）にはのこぎり波の傾む
きを大きくし、通電時間を（２△Ｅ／ＥO）×100
％だけ短くすることにより補償する。
本発明において、のこぎり波の傾きを前記被制
御対象に印加される電圧の変化率の約２倍の変化
率にするというのは次の原理による。
御対象に印加される電圧の変化率の約２倍の変化
率にするというのは次の原理による。
半導体制御整流素子トライアツク５から電熱線
ヒータ８に供給される電力は交流電源電圧の振幅
の２乗に比例する。
ヒータ８に供給される電力は交流電源電圧の振幅
の２乗に比例する。
したがつて交流電源電圧が適正な電圧E0から
ΔＥだけ変化したときに電熱線ヒータ８に供給さ
れる電力は（E0＋ΔＥ）２に比例する。
ΔＥだけ変化したときに電熱線ヒータ８に供給さ
れる電力は（E0＋ΔＥ）２に比例する。
（E0＋ΔＥ）２
＝（E0）2・〔１＋（ΔＥ／E0）〕2
＝（E0）2・〔１＋２（ΔＥ／E0）
＋（ΔＥ／E0）2〕
＝（E0）2・〔１＋２（ΔＥ／E0）〕
と考えて良いから、供給される電力は電圧変化
分の約２倍変化すると考えてよい。したがつて前
記電圧の変動を考慮した制御をするためには、半
導体制御整流素子の導通角の変化率を２（ΔＥ／
E0）に対応して変化させれば良いことになる。
分の約２倍変化すると考えてよい。したがつて前
記電圧の変動を考慮した制御をするためには、半
導体制御整流素子の導通角の変化率を２（ΔＥ／
E0）に対応して変化させれば良いことになる。
第２図は上記原理に基づいて構成した回路を示
している。図中１の示す部分は前述したのこぎり
波発生回路部分、２の示す部分は、前記のこぎり
波信号回路ＥS、可変抵抗器ＶRにより設定された
目的温度に関する電圧ＥV、被制御対象の温度に
関する電圧Et、から電圧Exを演算、算出する回
路である。
している。図中１の示す部分は前述したのこぎり
波発生回路部分、２の示す部分は、前記のこぎり
波信号回路ＥS、可変抵抗器ＶRにより設定された
目的温度に関する電圧ＥV、被制御対象の温度に
関する電圧Et、から電圧Exを演算、算出する回
路である。
オペアンプOPの非反転入力端子には、ツエナ
ーダイオードZDにより定まる基準電圧ＥZが印加
されている。反転入力端子には次式の示す電圧Ｅ
が印加される。
ーダイオードZDにより定まる基準電圧ＥZが印加
されている。反転入力端子には次式の示す電圧Ｅ
が印加される。
OPの出力Ex、は前記ＥとＥZににより定ま
る。OPの出力Exは比較器３で所定のレベルと比
較され、比較結果により、零クロスパルス発生回
路４が起動され、トライアツク５が駆動される。
トライアツク５の負荷である電熱線ヒータにより
温度変化は、検知器９で検出され、検出電圧Et
は前記のようにOPに印加される。６の部分は定
電圧回路部分を示す。７は全波整流回路である。
る。OPの出力Exは比較器３で所定のレベルと比
較され、比較結果により、零クロスパルス発生回
路４が起動され、トライアツク５が駆動される。
トライアツク５の負荷である電熱線ヒータにより
温度変化は、検知器９で検出され、検出電圧Et
は前記のようにOPに印加される。６の部分は定
電圧回路部分を示す。７は全波整流回路である。
次に前記第２図、および第３図を参照してのこ
ぎり波発生回路部分１の実施例を詳しく説明す
る。
ぎり波発生回路部分１の実施例を詳しく説明す
る。
のこぎり波発生回路には全波整流回路８の整流
電圧、すなわち交流電圧の変動に対応して変動す
る直流電圧Ｖ＋が印加される。なおＶ＋は全波整
流出力を抵抗R10，R11で分圧したものをR5，C2
により、さらに平滑化したものである。Ezは電
源電圧が正常の場合、例えば100Vであるときの
Ｖ＋（＝V0＋）に対して、Ez＝（V0＋）／２にな
るように選定されている。PUTのゲートは、（Ｖ
＋−ＥZ）R7／（R6＋R7）の電圧が印加されてお
り、アノードは、R8を介して充電されるコンデ
ンサC1に接続されている。この実施例ではコン
デンサC13.3μＦ、抵抗８を1MΩにしてある。前
記回路の時定数を決め、かつのこぎり波を出力す
るためのコンデンサC1と抵抗R8の直列回路には
（Ｖ＋）−Ezの電圧が印加されており、のこぎり
波の傾き（変化率）はこの電圧の変化率に比例す
る。
電圧、すなわち交流電圧の変動に対応して変動す
る直流電圧Ｖ＋が印加される。なおＶ＋は全波整
流出力を抵抗R10，R11で分圧したものをR5，C2
により、さらに平滑化したものである。Ezは電
源電圧が正常の場合、例えば100Vであるときの
Ｖ＋（＝V0＋）に対して、Ez＝（V0＋）／２にな
るように選定されている。PUTのゲートは、（Ｖ
＋−ＥZ）R7／（R6＋R7）の電圧が印加されてお
り、アノードは、R8を介して充電されるコンデ
ンサC1に接続されている。この実施例ではコン
デンサC13.3μＦ、抵抗８を1MΩにしてある。前
記回路の時定数を決め、かつのこぎり波を出力す
るためのコンデンサC1と抵抗R8の直列回路には
（Ｖ＋）−Ezの電圧が印加されており、のこぎり
波の傾き（変化率）はこの電圧の変化率に比例す
る。
Ez＝（V0＋）／２であるから、
（Ｖ＋）＝（V0＋）＋ΔＶとすると、
（Ｖ＋）−Ezの変化率は、次の式で与えられるこ
とになる。
とになる。
〔（Ｖ＋）−Ez〕／Ez
＝〔（Vo−）／２＋ΔＶ〕／〔（Vo＋）／２〕
＝１＋２〔ΔＶ／（Vo＋）〕
ΔＶは電源電圧の変動に比例した直流電圧であり
（Vo＋）は電源電圧の基準値に比例した電圧であ
るから、のこぎり波の傾き（変化率）は電源電圧
の変動量に比例する量ΔＶの２倍に比例して補正
されることになり、電圧変動に対しても正しい電
力制御応答を示す比例制御回路を提供することが
できる。
（Vo＋）は電源電圧の基準値に比例した電圧であ
るから、のこぎり波の傾き（変化率）は電源電圧
の変動量に比例する量ΔＶの２倍に比例して補正
されることになり、電圧変動に対しても正しい電
力制御応答を示す比例制御回路を提供することが
できる。
なお第２図に示した回路中のC2，R5は電源電
圧中に含まれるパルス性の雑音によつて、のこぎ
り波発生回路が誤動作しないようにする働きをし
ている。なお電源電圧に従つてPUTのゲート電
圧も変動するから第１図に示す周期Ｔは変化しな
い。
圧中に含まれるパルス性の雑音によつて、のこぎ
り波発生回路が誤動作しないようにする働きをし
ている。なお電源電圧に従つてPUTのゲート電
圧も変動するから第１図に示す周期Ｔは変化しな
い。
以上詳しく説明したように本発明による回路で
は、電圧変動を直接的に考慮した正確な制御が可
能となつた。外乱による制御系の乱調等の発生す
る余地は完全になくなつた。
は、電圧変動を直接的に考慮した正確な制御が可
能となつた。外乱による制御系の乱調等の発生す
る余地は完全になくなつた。
以上詳しく説明した実施例につき、本発明の範
囲内で種々の変形を施すことができるものであ
り、本発明の範囲はそのような変形例を含めて、
特許請求の範囲記載のすべてにおよぶものであ
る。
囲内で種々の変形を施すことができるものであ
り、本発明の範囲はそのような変形例を含めて、
特許請求の範囲記載のすべてにおよぶものであ
る。
第１図は本発明による回路の原理を説明するた
めのグラフ、第２図は実施例を示す回路図、第３
図はのこぎり波発生回路の実施例を示す回路図で
ある。 １……のこぎり波発生回路、２……演算回路、
３……比較器、４……零クロスパルス発生器、５
……トライアツク、６……定電圧回路、７……全
波整流回路、８……電熱線ヒータ、９……検知
器、PUT……プログラマブルユニジヤンクシヨ
ントランジスタ、ZD……ツエナーダイオード。
めのグラフ、第２図は実施例を示す回路図、第３
図はのこぎり波発生回路の実施例を示す回路図で
ある。 １……のこぎり波発生回路、２……演算回路、
３……比較器、４……零クロスパルス発生器、５
……トライアツク、６……定電圧回路、７……全
波整流回路、８……電熱線ヒータ、９……検知
器、PUT……プログラマブルユニジヤンクシヨ
ントランジスタ、ZD……ツエナーダイオード。
Claims (1)
- １ 交流電源からの交流電力を制御対象を加熱す
るヒータに接続する半導体制御整流素子と、のこ
ぎり波を発生する手段と、被制御対象の温度を検
出し被制御対象の温度の制御目的値からの差に対
応する閾値を発生する手段からなり、前記半導体
制御整流素子の一定時間内の給電、非給電の比率
を連続的に変化させる比例制御回路において、前
記交流電源の振幅の変化率の２倍の変化率で前記
のこぎり波の傾斜を変化させる手段を設けて構成
したことを特徴とする比例制御回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP946779A JPS55102003A (en) | 1979-01-30 | 1979-01-30 | Ratio control circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP946779A JPS55102003A (en) | 1979-01-30 | 1979-01-30 | Ratio control circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55102003A JPS55102003A (en) | 1980-08-04 |
| JPS6122804B2 true JPS6122804B2 (ja) | 1986-06-03 |
Family
ID=11721076
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP946779A Granted JPS55102003A (en) | 1979-01-30 | 1979-01-30 | Ratio control circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55102003A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5846401A (ja) * | 1981-09-12 | 1983-03-17 | Hitachi Heating Appliance Co Ltd | 温度制御装置 |
| JPS61102304A (ja) * | 1984-10-25 | 1986-05-21 | Toyota Motor Corp | 車両用シヨツクアブソ−バの減衰力制御回路 |
| JPS61134817A (ja) * | 1984-12-05 | 1986-06-21 | Stanley Electric Co Ltd | 温度制御装置 |
-
1979
- 1979-01-30 JP JP946779A patent/JPS55102003A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55102003A (en) | 1980-08-04 |
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