JPS62172682A - Temperature controller for heater - Google Patents
Temperature controller for heaterInfo
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- JPS62172682A JPS62172682A JP1274086A JP1274086A JPS62172682A JP S62172682 A JPS62172682 A JP S62172682A JP 1274086 A JP1274086 A JP 1274086A JP 1274086 A JP1274086 A JP 1274086A JP S62172682 A JPS62172682 A JP S62172682A
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- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 5
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は例えばセラミック表面にヒータ回路を印刷した
セラミックヒータ等の温度制御に好適なヒータの温度制
御装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a temperature control device for a heater suitable for controlling the temperature of, for example, a ceramic heater in which a heater circuit is printed on the surface of a ceramic.
（従来の技術）
ヒータの温度を正確に制御する必要のある各種の計測器
等においては、第３図に示されるように整流器（５１）
に電力制御用のダーリントン接続されたシリーズトラン
ジスタ（５２）を接続するとともに、温度によって抵抗
が変化する測温素子（５３）と温度設定用抵抗（５４）
、基準電圧発生器（５５）とにより測温素子（５３）と
温度設定値の分割回路のアンバランス電圧を誤差アンプ
（５６）によって増幅してシリーズトランジスタ（５２
）を制御する温度制御回路が用いられていた。ところが
ヒータ（５７）はその抵抗が低温時には小さく、高温時
には２〜３倍に大きくなる性質を有するため、ヒータ温
度が低いスイッチ投入直後においては定常時の２〜３倍
の過大な電流がヒータ（５７）に流れ、前記のようなセ
ラミックヒータにおいてはセラミックに熱衝撃が作用し
て約１０〜２０％の割合でスイッチ投入時にヒータの破
を員が生じる問題があった。(Prior Art) In various measuring instruments that need to accurately control the temperature of a heater, a rectifier (51) is used as shown in Fig. 3.
A Darlington-connected series transistor (52) for power control is connected to the terminal, as well as a temperature measuring element (53) whose resistance changes depending on the temperature and a temperature setting resistor (54).
, a reference voltage generator (55), and an error amplifier (56) to amplify the unbalanced voltage between the temperature measuring element (53) and the temperature set value dividing circuit, and the series transistor (52)
) was used. However, the resistance of the heater (57) is small at low temperatures and increases 2 to 3 times as much at high temperatures. 57), in the ceramic heater as described above, there is a problem that thermal shock acts on the ceramic, causing the heater to break at a rate of about 10 to 20% when the switch is turned on.
（発明が解決しようとする問題点）
本発明は上記のような従来の問題点を解決して、ヒータ
の温度を正確に制御できることは勿論、スイッチ投入時
にも過大な電流がヒータに流れることをなくしてヒータ
の破損を防止することができるヒータの温度側？Ｏ装置
を目的として完成されたものである。(Problems to be Solved by the Invention) The present invention solves the conventional problems as described above, and not only can accurately control the temperature of the heater, but also prevents excessive current from flowing to the heater even when the switch is turned on. Is there a temperature side of the heater that can prevent damage to the heater? It was completed for the purpose of O equipment.
（問題点を解決するための手段）
本発明は温度によって抵抗が変化する測温素子を利用し
てヒータの温度が一定に保たれるようにと−タに供給さ
れる電力を制御する電力制御回路に、コンデンサと抵抗
とによって構成される積分器を含みスイッチ投入直後よ
り電力制御回路の電力を制御する信号を積分器の時定数
に応じて徐々に上昇させるソフトスタート回路を接続し
たことを特徴とするものである。(Means for Solving the Problems) The present invention provides power control that controls the power supplied to the heater so that the temperature of the heater is kept constant by using a temperature measuring element whose resistance changes depending on the temperature. A soft start circuit is connected to the circuit, which includes an integrator constituted by a capacitor and a resistor, and gradually increases the signal for controlling the power of the power control circuit immediately after the switch is turned on, according to the time constant of the integrator. That is.
（実施例） 次に本発明を実施例について更に詳細に説明する。(Example) Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
第１図は本発明の第１の実施例を示すもので、＋１１は
電源スィッチ、（２）はトランス、（３）は整流器であ
り、また（４）は電力制御回路、（５）はセラミックヒ
ータ等のヒータである。電力制御回路（４）は従来と同
様に温度によって抵抗が変化する測温素子（６）と温度
設定用抵抗（７）、基準電圧発生器（８）とによって構
成される回路のアンバランス電圧を誤差アンプ（９）に
より増幅してダーリントン接続されたシリーズトランジ
スタ叫、（１１）を制御し、ヒータ（５）が設定温度に
維持されるように電力制御を行うものである。 （１２
）はこのような電力制御回路（４）に接続されたソフト
スタート回路であり、電力制御回路（４）へ供給する電
力を制御するためのダーリントン接続されたトランジス
タ（１３）、（１３ａ） と、コンデンサ（１４）及
び抵抗（１５）とによって構成される積分器とを含み、
トランジスタ（１３）のベースとこの抵抗（１５）の下
端と接続した回路構成となっている。FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention, in which +11 is a power switch, (2) is a transformer, (3) is a rectifier, (4) is a power control circuit, and (5) is a ceramic It is a heater such as a heater. The power control circuit (4), like the conventional one, handles unbalanced voltage in a circuit composed of a temperature measuring element (6) whose resistance changes depending on temperature, a temperature setting resistor (7), and a reference voltage generator (8). The error amplifier (9) amplifies and controls the Darlington-connected series transistors (11) to control the power so that the heater (5) is maintained at the set temperature. (12
) is a soft start circuit connected to such a power control circuit (4), and Darlington-connected transistors (13), (13a) for controlling the power supplied to the power control circuit (4); an integrator constituted by a capacitor (14) and a resistor (15),
The circuit has a circuit configuration in which the base of the transistor (13) and the lower end of this resistor (15) are connected.
（作用）
このように構成されたものは、ヒータ（５）が冷えてい
る状態において電源スィッチ（１）を投入しても、整流
器（３）からの電流は積分器のコンデンサ（１４）の充
電が完了するまではわずかずつしかトランジスタ（１３
）のベースに流れず、コンデンサ（１４）の容量と抵抗
（１５）の大きさの積として定義される時定数をＴｃ、
電源スイツチ投入後の時間をｔとしたとき、ベース電流
は（１ａ −Ｌ ／ Ｔ Ｃ）に比例するカーブを搭い
て徐々に増加して行く、これに伴うてトランジスタ（１
３）のエミッタ電流も徐々に増加して電力制御回路（４
）の電力制御信号をゆるやかに上昇させるので、温度コ
ントロール側がヒータ（５）にフルに電力を印加しよう
としてもヒータ（５）には熱衝撃が生じることはない、
このソフトスタート回路（１２）の作動は積分器の時定
数Ｔｃを変えることにより自由に調節できるが、ヒータ
（５）の熱時定数（電力供給開始後、定常温度の６３％
の温度に達するまでに要する時間として定義される）Ｔ
ｅ との間に、Ｔｅ ≦Ｔｃ ≦２０Ｔｅの関係が成立
する範囲内に設定することが好ましい、Ｔｅ ＞Ｔｃで
はヒータ（５）の温度が急激に上昇しすぎ、Ｔｃ＞２０
Ｔｅではヒータ（５）が定常温度に達するのにあまりに
長時間を要することとなるためである。なおこのように
して積分器のコンデンサ（１４）が充電された後はソフ
トスタート回路（１２）はその役割を終え、その後は温
度によって抵抗が変化する測温素子（６）を備えた電力
制御回路（４）がヒータ（５）の温度を一定に保つこと
となる。(Function) With this configuration, even if the power switch (1) is turned on while the heater (5) is cold, the current from the rectifier (3) will not charge the integrator capacitor (14). Only a few transistors (13
), the time constant defined as the product of the capacitance of the capacitor (14) and the size of the resistor (15) is Tc,
When the time after the power switch is turned on is t, the base current gradually increases with a curve proportional to (1a - L / TC).
The emitter current of 3) also gradually increases and the power control circuit (4)
) is gradually increased, so even if the temperature control side tries to apply full power to the heater (5), no thermal shock will occur to the heater (5).
The operation of this soft start circuit (12) can be freely adjusted by changing the time constant Tc of the integrator.
T is defined as the time required to reach the temperature of
It is preferable to set the relationship between Te ≦Tc ≦20Te within a range where the relationship Te≦Tc≦20Te holds true.If Te >Tc, the temperature of the heater (5) will rise too rapidly, and if Tc>20
This is because Te takes too long for the heater (5) to reach a steady temperature. Note that after the integrator capacitor (14) is charged in this way, the soft start circuit (12) completes its role, and after that, the power control circuit equipped with the temperature measuring element (6) whose resistance changes depending on the temperature (4) keeps the temperature of the heater (5) constant.
以上に説明した′第１の実施例では電力制御回路（４）
として基準電圧発生器と分割抵抗回路とシリーズトラン
ジスタＯＩ、（１１）とを組合わせた回路を用いたが、
第２図に示す第２の実施例ではパルストランス（２１）
とソリッドステートリレー（２２）とを組合わせた電力
制御回路が用いられている。この回路は測温素子（６）
の抵抗によってａ点の電圧を変化させ、ヒータ（５）が
低温のときにａ点の電圧が高まりヒータ（５）が高温の
ときにａ点の電圧が低下することを利用してパルストラ
ンス（２１）から電圧に応じた位相のゲートパルスを発
生させるものである、そしてこのゲートパルスの位相に
応じてソリッドステートリレー（２２）が交流入力電圧
を整流し、ヒータ（５）に供給される電力制御を行う６
本実施例においては第１の実施例と同様のソフトスター
ト回路（１２）が電力制御信号回路に接続されており、
ａ点の電圧を徐々に上昇させることにより電力スインチ
投入時にヒータ（５）に熱衝撃が生ずることを防止して
いる。なお（２３）はリップル低減用トランジスタであ
る。In the first embodiment described above, the power control circuit (4)
A circuit that combines a reference voltage generator, a divided resistance circuit, and a series transistor OI, (11) was used as the
In the second embodiment shown in FIG.
A power control circuit is used which is a combination of a solid state relay (22) and a solid state relay (22). This circuit is a temperature measuring element (6)
The pulse transformer ( 21) generates a gate pulse with a phase corresponding to the voltage, and a solid state relay (22) rectifies the AC input voltage according to the phase of this gate pulse, thereby reducing the power supplied to the heater (5). Control 6
In this embodiment, a soft start circuit (12) similar to that in the first embodiment is connected to the power control signal circuit,
By gradually increasing the voltage at point a, thermal shock is prevented from occurring in the heater (5) when the power switch is turned on. Note that (23) is a ripple reduction transistor.
（発明の効果）
本発明は以上の説明からも明らかなように、コンデンサ
と抵抗とによって構成される積分器を含み、この積分器
の時定数に応じて電力制御回路へ供給される電力制御信
号を徐々に上昇させるソフトスタート回路をヒータの電
力制御回路に接続したので、スイッチ投入時に過大な電
流が流れてその熱衝撃によりヒータが破損することを確
実に防止でき、しかもヒータが定常温度に達した後は従
来と同様にヒータの温度を正確に制御することができる
ものである。よって本発明は従来の問題点を解決したヒ
ータの温度制御装置として、産業の発展に寄与するとこ
ろは極めて大である。(Effects of the Invention) As is clear from the above description, the present invention includes an integrator constituted by a capacitor and a resistor, and the power control signal is supplied to the power control circuit according to the time constant of the integrator. A soft start circuit that gradually increases the temperature is connected to the heater's power control circuit, so it is possible to reliably prevent damage to the heater due to thermal shock caused by excessive current flowing when the switch is turned on, and also to prevent the heater from reaching a steady temperature. After that, the temperature of the heater can be accurately controlled in the same way as before. Therefore, the present invention greatly contributes to the development of industry as a heater temperature control device that solves the conventional problems.
第１図は本発明の第１の実施例を示す回路図、第２図は
本発明の第２の実施例を示す回路図、第３図は従来例を
示す回路図である。
（４）：電力制御回路、（５）：ヒータ、（６）：測温
素子、（１２）： ソフトスタート回路、（１４）コン
デンサ、（１５）： 抵抗。FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of the invention, FIG. 2 is a circuit diagram showing a second embodiment of the invention, and FIG. 3 is a circuit diagram showing a conventional example. (4): Power control circuit, (5): Heater, (6): Temperature measuring element, (12): Soft start circuit, (14) Capacitor, (15): Resistor.
Claims (1)
ータの温度が一定に保たれるようにヒータに供給される
電力を制御する電力制御回路に、コンデンサと抵抗とに
よって構成される積分器を含みスイッチ投入直後より電
力制御回路の電力を制御する信号を積分器の時定数に応
じて徐々に上昇させるソフトスタート回路を接続したこ
とを特徴とするヒータの温度制御装置。 ２、ヒータの熱時定数Ｔｅとソフトスタート回路の積分
器の時定数Ｔｃとの関係をＴｅ≦Ｔｃ≦２０Ｔｅとした
特許請求の範囲第１項記載のヒータの温度制御装置。[Claims] 1. A power control circuit that controls the power supplied to the heater so that the temperature of the heater is kept constant by using a temperature measuring element whose resistance changes depending on the temperature, includes a capacitor and a resistor. A temperature control device for a heater, comprising an integrator configured by the above, and connected to a soft start circuit that gradually increases a signal for controlling power in a power control circuit according to a time constant of the integrator immediately after the switch is turned on. . 2. The heater temperature control device according to claim 1, wherein the relationship between the thermal time constant Te of the heater and the time constant Tc of the integrator of the soft start circuit is Te≦Tc≦20Te.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1274086A JPS62172682A (en) | 1986-01-23 | 1986-01-23 | Temperature controller for heater |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1274086A JPS62172682A (en) | 1986-01-23 | 1986-01-23 | Temperature controller for heater |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62172682A true JPS62172682A (en) | 1987-07-29 |
Family
ID=11813821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1274086A Pending JPS62172682A (en) | 1986-01-23 | 1986-01-23 | Temperature controller for heater |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62172682A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02128395U (en) * | 1989-03-29 | 1990-10-23 | ||
| US11516602B2 (en) | 2015-12-30 | 2022-11-29 | Earlens Corporation | Damping in contact hearing systems |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6053187B2 (en) * | 1979-09-04 | 1985-11-25 | 三菱電機株式会社 | internal combustion engine ignition system |
-
1986
- 1986-01-23 JP JP1274086A patent/JPS62172682A/en active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6053187B2 (en) * | 1979-09-04 | 1985-11-25 | 三菱電機株式会社 | internal combustion engine ignition system |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02128395U (en) * | 1989-03-29 | 1990-10-23 | ||
| US11516602B2 (en) | 2015-12-30 | 2022-11-29 | Earlens Corporation | Damping in contact hearing systems |
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