JPS61273614A - 温度制御装置 - Google Patents
温度制御装置Info
- Publication number
- JPS61273614A JPS61273614A JP60116951A JP11695185A JPS61273614A JP S61273614 A JPS61273614 A JP S61273614A JP 60116951 A JP60116951 A JP 60116951A JP 11695185 A JP11695185 A JP 11695185A JP S61273614 A JPS61273614 A JP S61273614A
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- Japan
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- polarity
- amplifier
- temperature
- power supply
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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。
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
本発明は、各種素子や電気部品等の温度を一定に保つ効
率の良い温度制御装置を提供するためのものであり、恒
温を必要とする高精度発振器や、温度の影響を受けやす
い電子部品や光学部品等の温度安定化のだめの恒温槽等
に使用できる。
率の良い温度制御装置を提供するためのものであり、恒
温を必要とする高精度発振器や、温度の影響を受けやす
い電子部品や光学部品等の温度安定化のだめの恒温槽等
に使用できる。
従来の技術
２、、、、。
電子部品や光部品等の温度安定化のために、電熱変換素
子としてベルチェ素子が使用される。この素子は、電流
の方向を逆転させる事により吸熱。
子としてベルチェ素子が使用される。この素子は、電流
の方向を逆転させる事により吸熱。
発熱のどちらでも使用できるため、恒温装置に最適な素
子である。このベルチェ素子を用いた温度安定化の例を
第４図に示す。サーミスタ２０により対象温度を検出し
それに対応する電圧と、設定温度に対応する基準電圧値
との誤差分を２２で示す検出部で検出し増幅部２３で増
幅しベルチェ素子２１に電流を流している。この例では
、ペルチェ素子電流に正負両方向の電流を流すために、
正。
子である。このベルチェ素子を用いた温度安定化の例を
第４図に示す。サーミスタ２０により対象温度を検出し
それに対応する電圧と、設定温度に対応する基準電圧値
との誤差分を２２で示す検出部で検出し増幅部２３で増
幅しベルチェ素子２１に電流を流している。この例では
、ペルチェ素子電流に正負両方向の電流を流すために、
正。
負の２電源Ｖ、、Ｖ−を用いている（昭和６６年度電子
通信学会総合全国大会予稿集２２１９ ）。
通信学会総合全国大会予稿集２２１９ ）。
発明が解決しようとする問題点
ベルチェ素子に流す最大電流は、素子の大きさや対象物
の温度制御範囲によって差はあるが、通常１Ａ〜１０Ａ
程度である。対象物の温度を外気温にかかわらず一定に
するためには、従来例でも述べた如く、正、負の２電源
が必要となる。数Ａの容量の電源を２つ必要とする事は
、実装容積。
の温度制御範囲によって差はあるが、通常１Ａ〜１０Ａ
程度である。対象物の温度を外気温にかかわらず一定に
するためには、従来例でも述べた如く、正、負の２電源
が必要となる。数Ａの容量の電源を２つ必要とする事は
、実装容積。
３７、−
コスト、また消費電力の点においても不利である。
本発明は、このような点からペルチェ素子駆動用の大容
量電源を１つにし、しかも非常に簡単な構成でかつ安定
・長寿命な温度制御装置を提供するためのものである。
量電源を１つにし、しかも非常に簡単な構成でかつ安定
・長寿命な温度制御装置を提供するためのものである。
問題点を解決するための手段
本発明は、温度検出素子出力と基準値との差を増幅する
増幅回路出力電圧の極性に従って極性を反転する電源部
と、各々の端子を共通に接続した、タイプの異々る３２
種類のトランジスタを備えた温度制御装置である。
増幅回路出力電圧の極性に従って極性を反転する電源部
と、各々の端子を共通に接続した、タイプの異々る３２
種類のトランジスタを備えた温度制御装置である。
作 用
本発明は、前記した構成とする事により、増幅回路の出
力電圧の極性に従ってペルチェ素子駆動用電源の極性が
決定される。その上、タイプの異なる２種のトランジス
タの各端子を共通に接続しているため、例えば電源極性
が正のときはＮ型の場合なので、極性反転用の回路の長
寿命化、安定化が図られると同時に、制御対象温度の変
動を伴わないため、大変安定に動作する。
力電圧の極性に従ってペルチェ素子駆動用電源の極性が
決定される。その上、タイプの異なる２種のトランジス
タの各端子を共通に接続しているため、例えば電源極性
が正のときはＮ型の場合なので、極性反転用の回路の長
寿命化、安定化が図られると同時に、制御対象温度の変
動を伴わないため、大変安定に動作する。
実施例
本発明における一実施例の主要部の構成プロワク図を第
１図に示す。サーミスタ等の温度検出素子１と抵抗２に
よるプリーダ電圧が差動増幅器４の負入力端子に入力さ
れる。この増幅器の十人力には設定温度に対応する電圧
を発生する基準電圧発生回路３が接続されている。増幅
回路４の出力には、各端子が共通に接続されたＮ型およ
びＰ型のトランジスタ（５，６）の共通ベースと、極性
判定回路９の入力が接続されている。極性判定回路９は
、この増幅器４の出力電圧の極性を判定し、電源部８の
極性を反転させる。例えば、増幅器出力が正なら、電源
回路８は正極性となるものとすると、第１のスイッチ１
０１と第２のスイッチ１０３を連動させて、内部電源１
０２を第１図に示したように接続する。この時、ペルチ
ェ素子等の電熱変換素子７に流れる電流は、Ｎ型のトラ
ン６へ− ジスタ５により制御され、正の方向（第１図で上から下
の方向）に流れる。逆に増幅回路４の出力が負の場合に
は、極性判定回路９により、電源部の出力極性が反転さ
れる。具体的には、５Ｗ１１０１と５Ｗ２１０３が連動
して図とは逆の位置に接続される。この場合、電熱変換
素子７の電流はＰ型のトランジスタ６により制御され、
負の方向に流れる事になる。温度検出素子１と電熱変換
素子７とは、何らかの形で熱的に結合されている。例え
ば、温度検出素子１としてサーミスタを用いた場合、温
度が上昇すると抵抗値が小さくなるので、差動増幅器の
負入力端子電位が下がる事になる。これが基準電圧より
下がると、増幅器出力は正極性となり、電熱変換素子に
正方向の電流が流れる。この時、電熱変換素子が吸熱す
る側に温度検出素子１を熱供給させれば、温度検出素子
１の温度が下がり、抵抗値が高くなる。このようにして
、温度検出素子の抵抗値は、差動増幅器の正、負入力電
圧がほぼ等しくなるように制御され、結果として温度検
出素子１の温度が一定に保たれる。抵抗１゜６ ベー、
′ は増幅回路４の増幅度を調整するための帰還抵抗である
。増幅度が大きすぎると全体系が不安定となり、小さい
と誤差が大きくなる。
１図に示す。サーミスタ等の温度検出素子１と抵抗２に
よるプリーダ電圧が差動増幅器４の負入力端子に入力さ
れる。この増幅器の十人力には設定温度に対応する電圧
を発生する基準電圧発生回路３が接続されている。増幅
回路４の出力には、各端子が共通に接続されたＮ型およ
びＰ型のトランジスタ（５，６）の共通ベースと、極性
判定回路９の入力が接続されている。極性判定回路９は
、この増幅器４の出力電圧の極性を判定し、電源部８の
極性を反転させる。例えば、増幅器出力が正なら、電源
回路８は正極性となるものとすると、第１のスイッチ１
０１と第２のスイッチ１０３を連動させて、内部電源１
０２を第１図に示したように接続する。この時、ペルチ
ェ素子等の電熱変換素子７に流れる電流は、Ｎ型のトラ
ン６へ− ジスタ５により制御され、正の方向（第１図で上から下
の方向）に流れる。逆に増幅回路４の出力が負の場合に
は、極性判定回路９により、電源部の出力極性が反転さ
れる。具体的には、５Ｗ１１０１と５Ｗ２１０３が連動
して図とは逆の位置に接続される。この場合、電熱変換
素子７の電流はＰ型のトランジスタ６により制御され、
負の方向に流れる事になる。温度検出素子１と電熱変換
素子７とは、何らかの形で熱的に結合されている。例え
ば、温度検出素子１としてサーミスタを用いた場合、温
度が上昇すると抵抗値が小さくなるので、差動増幅器の
負入力端子電位が下がる事になる。これが基準電圧より
下がると、増幅器出力は正極性となり、電熱変換素子に
正方向の電流が流れる。この時、電熱変換素子が吸熱す
る側に温度検出素子１を熱供給させれば、温度検出素子
１の温度が下がり、抵抗値が高くなる。このようにして
、温度検出素子の抵抗値は、差動増幅器の正、負入力電
圧がほぼ等しくなるように制御され、結果として温度検
出素子１の温度が一定に保たれる。抵抗１゜６ ベー、
′ は増幅回路４の増幅度を調整するための帰還抵抗である
。増幅度が大きすぎると全体系が不安定となり、小さい
と誤差が大きくなる。
第２図を用いて、電熱変換素子に流れる電流について述
べる。第２図の横軸は温度差であり、これは電熱変換素
子の発熱側と吸熱側の温度差、つまりは外気温と恒温部
との温度差に対応するものである。第２図の縦軸は、電
熱変換素子に流れる電流である。第２図のグラフはその
温度差を保つために必要な電流を表わすものである。例
えば、外気温が高い場合に恒温部を２６℃一定保つため
には、電熱変換素子に正方向（ト）の電流を流す必要が
あり、温度差が大きくなればなる程大電流が必要となる
事を示している。本発明では、この温度差が差動増幅回
路４の出力に対応している。図からも明らかな如く、温
度差が”ｏ”の時には電熱変換素子７の電流も”ｏＩＩ
である。温度差が←）の場合には電流も（ト）、（
→の場合には電流も（→である。
べる。第２図の横軸は温度差であり、これは電熱変換素
子の発熱側と吸熱側の温度差、つまりは外気温と恒温部
との温度差に対応するものである。第２図の縦軸は、電
熱変換素子に流れる電流である。第２図のグラフはその
温度差を保つために必要な電流を表わすものである。例
えば、外気温が高い場合に恒温部を２６℃一定保つため
には、電熱変換素子に正方向（ト）の電流を流す必要が
あり、温度差が大きくなればなる程大電流が必要となる
事を示している。本発明では、この温度差が差動増幅回
路４の出力に対応している。図からも明らかな如く、温
度差が”ｏ”の時には電熱変換素子７の電流も”ｏＩＩ
である。温度差が←）の場合には電流も（ト）、（
→の場合には電流も（→である。
そのため、この増幅回路４出力電圧の極性によって電源
部の極性を切換えれば良い事がわかる。そ７、− のた人め本発明では、Ｐ型とＮ型のトランジスタノ各エ
ミッタ、ベース、コレクタ相互を共通に接続したもので
電流を制御する事が可能となっている。
部の極性を切換えれば良い事がわかる。そ７、− のた人め本発明では、Ｐ型とＮ型のトランジスタノ各エ
ミッタ、ベース、コレクタ相互を共通に接続したもので
電流を制御する事が可能となっている。
次に、第３図に極性判定回路と、電源部の極性反転用回
路の具体的構成例を示す。電圧比較器１１の１つの入力
に、差動増幅回路４の出力ａが接続されており、他の入
力はＧＮＤに接続されている。第３図では、ａは比較器
の（→入力となっているため、ａが負になるとＴｒ１２
がＯＮになる。
路の具体的構成例を示す。電圧比較器１１の１つの入力
に、差動増幅回路４の出力ａが接続されており、他の入
力はＧＮＤに接続されている。第３図では、ａは比較器
の（→入力となっているため、ａが負になるとＴｒ１２
がＯＮになる。
１３は制御用のリレーであり、Ｔｒ１２により制御され
る。１４は逆電圧吸収用のダイオードである。本実施例
では、２極双投型のリレーを用いており、ＳＷｌ、ＳＷ
２端子を、第１図に示す如く接続すれば、極性反転可能
な電源部となる。本発明では、極性反転時には丁度、電
熱変換素子電流が”ｏ″′であるため、リレーを用いて
も端子間のスパーク等が無く、長寿命化が図れる。また
、温度の変化は時間的にゆるやかであるため、リレーで
も充分制御可能である。このリレ一部分は当然の事なが
ら、電子的に構成されるスイッチを用いる事も可能であ
る。
る。１４は逆電圧吸収用のダイオードである。本実施例
では、２極双投型のリレーを用いており、ＳＷｌ、ＳＷ
２端子を、第１図に示す如く接続すれば、極性反転可能
な電源部となる。本発明では、極性反転時には丁度、電
熱変換素子電流が”ｏ″′であるため、リレーを用いて
も端子間のスパーク等が無く、長寿命化が図れる。また
、温度の変化は時間的にゆるやかであるため、リレーで
も充分制御可能である。このリレ一部分は当然の事なが
ら、電子的に構成されるスイッチを用いる事も可能であ
る。
発明の効果
以上述べた如く、本発明によれば、大電流を必要とする
電源が１つで良く、実装容積が小さくなるため、コンパ
クトになる。また、非常に簡単な構成で、かつ安定、長
寿命な温度制御装置が提供可能となる。
電源が１つで良く、実装容積が小さくなるため、コンパ
クトになる。また、非常に簡単な構成で、かつ安定、長
寿命な温度制御装置が提供可能となる。
第１図は本発明における一実施例の温度制御装置のブロ
ック図、第２図は、同装置における電熱変換素子の温度
差対電流の特性図、第３図は同装置における極性判定回
路、電源の極性反転部の構成図、第４図は従来例の温度
制御装置の回路図である。 １・・・・・・温度検出素子、４・・・・・・差動増幅
器、６゜６・・・・・・トランジスタ、８・・・・・・
電源部、９・・・・・・極性反転回路。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第
２ 図 電流 第３図 第４図 Ｌ Ｊｌ／−
ック図、第２図は、同装置における電熱変換素子の温度
差対電流の特性図、第３図は同装置における極性判定回
路、電源の極性反転部の構成図、第４図は従来例の温度
制御装置の回路図である。 １・・・・・・温度検出素子、４・・・・・・差動増幅
器、６゜６・・・・・・トランジスタ、８・・・・・・
電源部、９・・・・・・極性反転回路。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第
２ 図 電流 第３図 第４図 Ｌ Ｊｌ／−
Claims (1)
- 温度検出用素子と、その出力と基準値との差を増幅する
増幅回路と、その増幅回路の出力の極性に従って極性を
反転する電源部と各々のエミッタ、コレクタ、ベース端
子を共通に接続したタイプの異なる２種のトランジスタ
と、温度制御用電熱変換素子を有し、前記電源部から前
記電熱変換素子に流れる電流を、前記トランジスタで制
御する構成とした事を特徴とする温度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60116951A JPS61273614A (ja) | 1985-05-30 | 1985-05-30 | 温度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60116951A JPS61273614A (ja) | 1985-05-30 | 1985-05-30 | 温度制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61273614A true JPS61273614A (ja) | 1986-12-03 |
| JPH0564366B2 JPH0564366B2 (ja) | 1993-09-14 |
Family
ID=14699771
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60116951A Granted JPS61273614A (ja) | 1985-05-30 | 1985-05-30 | 温度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61273614A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01194010A (ja) * | 1988-01-29 | 1989-08-04 | Nec Corp | 光モジュール保護回路 |
| JPH01302088A (ja) * | 1988-05-30 | 1989-12-06 | Toshiba Corp | 物品保管装置 |
| JPH03240110A (ja) * | 1990-02-16 | 1991-10-25 | Keyence Corp | 低電圧型温度コントロール装置 |
-
1985
- 1985-05-30 JP JP60116951A patent/JPS61273614A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01194010A (ja) * | 1988-01-29 | 1989-08-04 | Nec Corp | 光モジュール保護回路 |
| JPH01302088A (ja) * | 1988-05-30 | 1989-12-06 | Toshiba Corp | 物品保管装置 |
| JPH03240110A (ja) * | 1990-02-16 | 1991-10-25 | Keyence Corp | 低電圧型温度コントロール装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0564366B2 (ja) | 1993-09-14 |
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