JPH03114166A - ヒータ制御装置 - Google Patents

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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、例えば比較的発生電力量に制約のあるアン
レギ電源を搭載した人工衛星の熱制御ヒータのコントロ
ールに用いられ、電力的、熱的のいずれともバランスの
取れた熱制御を行うヒータ制御装置に関する。

（従来の技術） 従来の人工衛星では、発熱電力が比較的安定しており、
電源のレギュレーションも日照時と独特との変動幅が少
ないため、衛星全体の熱制御について、全てのヒータを
同時にコントロールしている。一方、人工衛星は大型化
の傾向にあり、使用電力量の増大が電源の大型化、重量
増大を余儀なくしている。このため、衛星の重量を軽減
するようにアンレギ方式の電源が使用されるが、独特の
熱容量を確保するために熱制御用のヒータには大容量の
ものを使用しなければならない。したがって、人工衛星
に用いられる熱制御用のヒータには、電力的、熱的のい
ずれともバランスの取れた熱制御を行うことが要求され
る。

（発明が解決しようとする課題） 以上述べたように従来のヒータ制御装置では、電源に比
較的発生電力量に制約のあるアンレギ方式のものが使用
されている場合、電力的、熱的のいずれともバランスの
取れた熱制御を行うことが要求される。

この発明は上記の課題を解決するためになされたもので
、アンレギ電源を使用しての熱制御を、電力的、熱的の
いずれともバランスの取れた状態で行うことのできるヒ
ータ制御装置を提供することを目的とする。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するためにこの発明に係るヒータ制御装
置は、複数個のヒータをグループ化して構成される複数
のヒータ回路と、各ヒータ回路毎に設けられ、各ヒータ
回路の構成するヒータの温度制御領域内の温度を検出し
、その検出値と基準値とを比較して、検出値が基準値に
達していなければ対応するヒータ回路を電源に接続し、
基■値以上となるとき当該ヒータ回路を電源から切り離
して前記温度制御領域の温度を制御する複数の温度制御
手段と、これら複数の温度制御手段を時分割で順に動作
状態に切替設定して複数のヒータ回路の電力供給状態を
制限する電力制御手段とを具備することを特徴とする。

具体的には、前記電力制御手段は、前記複数の温度制御
手段の各基準値を順に接地レベルに切替設定することを
特徴とする。また、前記複数のヒータ回路、複数の温度
制御手段が２系統であるとき、１つのパルス信号を２分
配し、一方はそのまま、他方は反転させて各温度制御手
段に供給し、交互に動作状態とするようにしたことを特
徴とする。

（作　用） 上記構成によるヒータ制御装置では、各ヒータ回路をそ
れぞれ対応する温度制御手段によって最適温度に制御し
ながら、当該ヒータ回路を電力制御手段によって時分割
で交互に電力供給状態に切り替えるので、温度制御と電
力制御をバランスよく同時に行うことができ、電源とし
て比較的電力発生量の制限されたアンレギ電源が使用さ
れても、十分対応できるようになる。

（実施例） 以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。

第１図はその構成を示すもので、１１．１□はヒータ回
路である。ヒータ回路１０，１□はいずれも１個または
複数個のヒータを備え、複数個の場合は各ヒータをそれ
ぞれ並列接続して構成しである。各ヒータ回路１４，１
□に対し、それぞれ温度制御回路２１．２２が設けられ
る。各温度制御回路２１，２□は、温度検出回路２　＋
１＋　　２２１、基４１電圧生成回路２　＋２＋　　２
２２、コンパレータ２Ｉ３゜２２１、スイッチ回路２　
＋４＋　　２２４で構成される。

各温度検出回路２ｚ、２□、はそれぞれ温度検出用のサ
ーミスタＳ　Ｉ　Ｉｎ　　８２１と抵抗Ｒ，，，Ｒ２，
とを直列接続し、その両端を十Ｂ電源に接続して構成さ
れ、それぞれＳｌｌとＲ１１％　Ｓ　２１とＲ２１との
接続点から検出電圧ｖＤ１．ＶＤ２を取り出すものであ
る。

各サーミスタＳ　Ｉ　Ｉｎ　　ｓ２１は温度によって抵
抗値が変化するもので（ここでは温度上昇に伴って抵抗
値が下がるものとする）　対応するヒータ回路１□、１
２の温度制御領域内に設置される。すなわち、上記検出
電圧ＶＤＩ＋　ＶＯ２はヒータ回路１゜１□の温度制御
領域内の温度変化に応じて変化する。この検出電圧ｖ　
Ｄｌｒ　　ｖ　Ｄ２はそれぞれコンパレータ２＋３．２
□、の（−）入力端に供給される。上記基準電圧生成回
路２　＋２＋　　２２２はそれぞれ抵抗Ｒ２２とＲ，、
、Ｒ２□とＲ２，で構成される直列回路により十Ｂ電源
電圧を分圧して基準電圧ｖＲＩ、ＶＲ□を生成するもの
で、この基準電圧Ｖ　Ｒ，、Ｖ　Ｒ２はそれぞれコンパ
レータ２＋３．２□、の（＋）入力端に供給される。

各コンパレータ２目、２□３はそれぞれ（−）入力端か
らの検出電圧ｖ　Ｄｌ＋　ｖ　Ｄ２が（＋）入力端から
の基準電圧ＶＲ１＋　　ＶＨ２に達しないときその出力
をハイレベルとし、基準電圧Ｖ　ＲＩ＋　Ｖ　Ｒ２以上
となったときローレベルとするもので、各の出力はそれ
ぞれスイッチ回路２　＋４＋　　２２４に供給される。

各スイッチ回路２．４．２□４はそれぞれ抵抗Ｒ３４と
Ｒ，、、Ｒ２，とＲ２，によるバイアス回路及びヒータ
回路１１，１□をバス電源に接続するためのスイッチン
グトランジスタＱ１□、Ｑ２．で構成され、コンパレー
タ２　＋　３＋　　２２３の出力がハイレベルのときト
ランジスタＱ１□、Ｑ２．をオンしてヒータ回路１□、
１□をバス電源に接続し、ローレベルのときＱ　ＩＩ＋
　　Ｑ　２＋をオフして、ヒータ回路１．．１□をバス
電源が切り離すようになっている。

上記温度制御回路２　＋　＋　　２２は電力制御回路３
によってその動作状態が制御される。電力制御回路３は
パルス発生器３□で発生されるパルス信号を分配器３□
で２分配し、一方のパルス信号を温度制御回路２．内に
設けたスイッチングトランジスタＱ１□のベースに供給
し、他方のパルス信号を反転回路３３で反転した後、ヒ
ータ電源回路２□内に設けたスイッチングトランジスタ
Ｑ　２２のベースに供給するようになっている。各スイ
ッチングトランジスタＱＩ２．Ｑ２□はベース入力がハ
イレベルのときオン状態となって、コンパレータ２１．
。

２□、の（＋）入力端を短絡させるものである。

上記構成において、以下その動作について説明する。

まず、温度制御回路２．において、トランジスタＱＩ２
がオフ状態である場合、温度検出回路２．１から出力さ
れる温度検出電圧ＶＤ＋は、ヒータ回路１１の温度制御
領域内に設置されたサーミスタＳｌ＋の抵抗値変化によ
り、その周囲の温度に応じて変化する。そこで、この検
出電圧ＶＤＩをコンパレータ２＋３にて基準電圧生成回
路２１２からの基準電圧ＶＲＩと比較する。ここで、Ｖ
Ｄｌ＜ＶＨ１であれば、コンパレータ２１３からハイレ
ベルの信号が出力され、スイッチ回路２□４のトランジ
スタＱ＋＋がオン状態となり、ヒータ回路１．にバス電
源が接続される。このため、ヒータ加熱状態となって温
度制御領域内の温度が上昇するようになる。

その後、ＶＤＩ≧ＶＲ□となれば、コンパレータ２０．
からローレベルの信号が出力され、スイッチ回路２＋４
（ＤＩ’ランジスタＱ　１１がオフ状態となり、ヒータ
回路１、からバス電源が切り離される。このため、ヒー
タ加熱が中断されて温度制御領域内の温度が低下するよ
うになる。すなわち、基準電圧生成回路２１□から出力
される基準電圧ＶＲ，が最適温度でＶＤ、に一致するよ
うに抵抗Ｒ１□、Ｒ１３を選定しておけば、ヒータ回路
１、の温度制御領域を最適温度に維持することができる
。

同様に、温度制御回路２□において、トランジスタＱ２
□がオフ状態である場合、温度検出回路２□１から出力
される温度検出電圧ＶＤ２はコンパレータ２３．にて基
準電圧生成回路２□２からの基準電圧ＶＲ２と比較され
、Ｖ　Ｄ２＜　Ｖ　１１２であれば、コンパレータ２□
３、スイッチ回路２□４を通じてヒータ回路１２にバス
電源が接続され、ヒータ加熱状態となって温度制御領域
内の温度が上昇するようになる。その後、■Ｄ２≧ＶＲ
２となれば、ヒータ回路１２からバス電源が切り離され
、ヒータ加熱が中断されて温度制御領域内の温度が低下
するようになる。すなわち、基準電圧生成回路２□２か
ら出力される基準電圧ＶＲ２が最適温度でＶＤ２に一致
するように抵抗Ｒ２２，Ｒ２３を選定しておけば、ヒー
タ回路１□の温度制御領域を最適温度に維持することが
できる。

上記の温度制御回路２１．２□に対し、電力制御回路３
では、パルス発生器３１で発生されたパルス信号が分配
器３□で２分配され、一方が温度制御回路２１内に設け
たスイッチングトランジスタＱ１２のベースに供給され
、他方のパルス信号が反転回路３．で反転された後、ヒ
ータ電源回路２２内に設けたスイッチングトランジスタ
Ｑ２２のベースに供給される。このため、各スイッチン
グトランジスタＱ１２１０２２は互いに交互にオン状態
となって、コンパレータ２１３＋２□３の（＋）入力端
を短絡し、当該（＋）入力端に供給される基準電圧Ｖ　
Ｒ１＋　　ＶＲ□を接地レベルとする。このようにＶＲ
□＋”Ｒ□が接地レベルとなれば、サーミスタＳ　ｌ　
ｌ＋　　８２□の抵抗値がどんな値となっても検出電圧
Ｖ　ｏｒ、　Ｖ　Ｄ２カＶ　Ｒ１１Ｖ　Ｒ２以下に下が
ることはないので、トランジスタＱ２２．　Ｑ２□は常
にオフとなり、ヒータ回路１１．１２には電力か供給さ
れない。

したがって、上記構成によるヒータ制御装置では、ヒー
タ回路ＩＩ、１□をそれぞれ対応する温度制御回路２１
．２２によって最適温度に制御しながら、当該ヒータ回
路１１．１２を電力制御回路３によって時分割で交互に
バス電源に接続するので、温度制御と電力制御をバラン
スよく同時に行うことができ、電源として比較的電力発
生量の制限されたアンレギ電源が使用されても、十分対
応できるようになる。

尚、上記実施例では、電力制御手段として、各温度制御
回路２Ｉ、２□のコンパレータ２□３゜２□３の（＋）
入力端を短絡して電力供給を中断するようにしたが、こ
の発明はこれに限らず、例えばコンパレータ２　＋３＋
　　２２３自体の動作を停止させたり、直接トランジス
タＱＩ４ＩＱ２４をオフさせるようにしてもよいことは
もちろんである。また、２系統に限らず、ヒータ回路が
３系統以上あっても、それぞれに温度制御回路を設け、
各温度制御回路を時分割で順に動作状態に制御すれば、
同様に実施可能である。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、アンレギ電源を使用し
ての熱制御を、電力的、熱的のいずれともバランスの取
れた状態で行うことのできるヒータ制御装置を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るヒータ電源制御装置の一実施例
を示すブロック回路図である。 ＩＩ、１２・・・ヒータ回路、２１２□・・・温度制御
回路、２＋＋、２□１・・・温度検出回路、２．２゜２
□２・・・基準電圧生成回路、２１３＋２□、・・・コ
ンパレーク、２　＋４＋　　２２４”’　スイッチ回路
、ＶＤ、。 ＶＤ２・・・検出電圧、ＶＲ，、ＶＲ２・・・基準電圧
、３・・・電力制御回路、３．・・・パルス発生器、３
２・・・分配器、３３・・・反転回路。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数個のヒータをグループ化して構成される複数
   のヒータ回路と、各ヒータ回路毎に設けられ、各ヒータ
   回路の構成するヒータの温度制御領域内の温度を検出し
   、その検出値と基準値とを比較して、検出値が基準値に
   達していなければ対応するヒータ回路を電源に接続し、
   基準値以上となるとき当該ヒータ回路を電源から切り離
   して前記温度制御領域の温度を制御する複数の温度制御
   手段と、これら複数の温度制御手段を時分割で順に動作
   状態に切替設定して複数のヒータ回路の電力供給状態を
   制限する電力制御手段とを具備するヒータ制御装置。
2. （２）前記電力制御手段は、前記複数の温度制御手段の
   各基準値を順に接地レベルに切替設定することを特徴と
   する請求項（１）記載のヒータ制御装置。
3. （３）前記電力制御手段は、前記複数のヒータ回路、複
   数の温度制御手段が２系統であるとき、１つのパルス信
   号を２分配し、一方はそのまま、他方は反転させて各温
   度制御手段に供給し、交互に動作状態とするようにした
   ことを特徴とする請求項（１）記載のヒータ制御装置。