JPH03229313A - ヒータ温度制御回路 - 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】 〔概　　要〕 簡単な回路構成でヒータの温度を制御できるようにした
ヒータ温度制御回路に関し、簡単な回路構成でありなが
ら、広範な温度範囲の制御に同一構成のまま対応できる
ヒータ温度制御回路を提供することを目的とし、そのた
めに、ヒータへの通電電流に比例した電圧を検出する電
圧検出手段と、該電圧検出手段で得た電圧と前記ヒータ
の設定温度の基準に関わる基準電圧とを比較する電圧比
較手段と、該電圧比較手段で得られる信号を受けて起動
しワンショットパルスを発生するワンショットパルス発
生手段と、該ワンショットパルス発生手段で得られるワ
ンショットパルスと前記ヒータに対する駆動指令信号と
の論理積を得る論理手段と、該論理手段で得られる信号
に基づく信号を入力し前記ヒータへの通電を制御するス
イッチング手段を備えるヒータ温度制御回路を構成する
。

〔産業上の利用分野〕

本発明は簡単な回路構成でヒータの温度を制御できるよ
うにしたヒータ温度制御回路に関する。

〔従来の技術〕

ヒータの発熱温度が一定になるよう制御するヒ−タ温度
制御回路は知られており、こうした温度制御回路で制御
されるヒータを備える電子機器がいろいろな分野で利用
されている。

第３図は従来のヒータ温度制御回路の一例を示す回路構
成図である。同図において、電源１のプラス端子はヒー
タ２の一方の端子に接続されており、前記電源１のマイ
ナス端子は接地されている。

また、前記ヒータ２の他方の端子はスイッチング素子３
を介して接地されている。

前記ヒータ２には白金・ロジューム熱電対やサーミスタ
と云った温度センサ４がヒータ２に付着するよう設けら
れており、該温度センサ４の検出出力は制御部５に入力
されている。そして、該制御部５の出力は前記スイッチ
ング素子３を駆動するドライバ部６に入力されており、
該ドライバ部６の出力は前記スイッチング素子３の制御
端子に入力されている。

こうした構成により、前記制御部５は前記温度センサ４
の検出出力に基づいて、温度が高いときには前記スイッ
チング素子３のオンになる時間が小さくなるよう、逆に
温度が低いときには前記スイッチング素子３のオンにな
る時間が大きくなるよう前記スイッチング素子３の制御
端子に印加するパルス信号のデユティを選択して前記ヒ
ータが所望の温度に保たれるようにされている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、前述した如〈従来のヒータ温度制御回路では
温度センサを用いるため、温度センサの使用可能温度に
制限がある。そのため、広範な温度範囲の制御を一つの
ヒータ温度制御回路で間に合わせることができないと云
った問題点があった。

また、ヒータに−々温度センサを付着するよう止め付け
る作業も中々面倒であり、手間がかかると云った不都合
もあり、コストアップの要因ともなっていた。

そこで、本発明は前述した従来の問題点を考慮し、簡単
な回路構成でありながら、広範な温度範囲の制御に同一
構成のまま対応できるヒータ温度制御回路を提供するこ
とを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は前記目的を達成するために、ヒータへの通電電
流に比例した電圧を検出する電圧検出手段と、該電圧検
出手段で得た電圧と前記ヒータの設定温度の基準に関わ
る基準電圧とを比較する電圧比較手段と、該電圧比較手
段で得られる信号を受けて起動しワンショットパルスを
発生するワンショットパルス発生手段と、該ワンショッ
トパルス発生手段で得られるワンショットパルスと前記
ヒータに対する駆動指令信号との論理積を得る論理手段
と、該論理手段で得られる信号に基づく信号を入力し前
記ヒータへの通電を制御するスイッチング手段を備える
ヒータ温度制御回路を構成する。

〔作　　用〕

ヒータへの通電を開始すると、ヒータは徐々に加熱され
て行く。それに伴ってヒータの直流抵抗が高くなって行
くため、通電電流も小さくなってくる。従って、前記電
圧検出手段で得られる電圧は次第に低下してくる。そし
て、この電圧が前記基準電圧より下がると前記電圧比較
手段の出力状態が逆転する。それに応動して前記ワンシ
ョットパルス発生手段が起動し、一定期間のロウレベル
のワンショットパルスを発生する。このワンショットパ
ルスは前記ヒータに対する駆動指令信号が入力されてい
る論理手段に入力されているので、前記ワンショットパ
ルスが出ている間、前記スイッチング手段への前記駆動
指令信号に基づく信号が断たれる。その結果、前記スイ
ッチング手段がオフし、前記ヒータへの通電が断たれて
、ヒータの温度は低下して行く。前記ワンショットパル
スの発生を終え前記ワンショットパルス発生手段の出力
状態がハイレベルに戻ると、ヒータの温度が低下してい
て、前記ヒータの直流抵抗が低くなっている。そのため
、前記電圧検出手段で得られる電圧が高くなって、前記
基準電圧を超える状態になっている。それ故、前記駆動
指令信号に基づく信号が前記スイッチング手段へ印加さ
れ、前記スイッチング手段がオンし、前記ヒータへの通
電が為される。以上の如き作用が循環的に繰り返されて
前記ヒータの温度が実質的に一定に保たれる。

〔実　　施　　例〕

以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳
述する。

第１図は本発明に係るヒータ温度制御回路の一実施例を
示す回路構成図である。同図において、ヒータｌＯの一
方の端子は電源１１のプラス端子に接続してあり、該電
源１１のマイナス端子は接地しである。

一方、前記ヒータ１０の他方の端子はパワートランジス
タやトライブックのようなスイッチング素子（スイッチ
ング手段）１２の一方の端子（例えば、コレクタ）に接
続してあり、該スイッチング素子１２の他方の端子（例
えば、エミッタ）は抵抗１３を介して接地しである。

動作時、前記抵抗１３は、ヒータ１０への通電電流に比
例した電圧を検出する電圧検出手段として機能し、前記
抵抗１３に生ずる電圧はアンプ１４を介して比較器（電
圧比較手段）１５の一方の入力端子に入力しである。該
比較器１５の他方の入力端子は基準電圧となる電圧源１
６の出力電圧を入力している。

前記比較器１５の出力はモノステーブルマルチバイブレ
ータの如きワンショットパルス発生器（ワンショットパ
ルス発生手段）１７にトリガー信号として入力しており
、該ワンショットパルス発生器１７の出力はアンドゲー
ト（論理手段）１８の一方の入力端子に入力しである。

該アンドゲート１８の他方の入力端子には図外の操作ス
イッチをオンすることで発生する前記ヒータ１０に対す
る駆動指令信号１９を入力している。

前記アンドゲート１８の出力はトランジスタ等で構成し
た電流増幅器（ドライバ）２０を介して前記スイッチン
グ素子１２の制御端子に入力しである。

第２図はヒータ抵抗、ヒータ温度及び通電電流の時間に
対する変化の様子を対比できに示す説明図である。

時間ｔ、に図外の操作スイッチをオンして前記ヒータ１
０に対する駆動指令信号１９を入力すると、ヒータ１０
への通電が開始される。ヒータ１０は徐々に加熱されヒ
ータ温度が高くなって行き、それに伴ってヒータの直流
抵抗が高くなって行く。

そのため、通電電流も小さくなってくる。従って、前記
抵抗１３の端子間電圧は次第に低下してくる。

そして、この電圧が前記電圧ＳｔＳの出力電圧より下が
ると前記比較器１５の出力状態が逆転する。

それに応動して前記ワンショットパルス発生器１７にト
リガーが掛かり該ワンショットパルス発生器１７が起動
する。その結果、該ワンショットパルス発生器１７から
一定期間のロウレベルのワンショットパルスを発生する
。このワンショットパルスは前記ヒータに対する駆動指
令信号１９が入力されている前記アンドゲート１８に入
力されているので、前記ワンショットパルスが出ている
間、前記アンドゲート１８は前記駆動指令信号を通さな
い。従って、前記電流増幅器２０への入力信号が断たれ
、それに伴い前記スイッチング素子１２への入力信号も
断たれ、前記スイッチング素子１２はオフとなって、前
記ヒータ１０への通電が断たれる。

前記ワンショットパルスの発生を終え前記ワンショット
パルス発生器１７の出力状態がハイレベルに戻ると、前
記ヒータ１０の温度が低下していて、前記ヒータの直流
抵抗が低くなっている。そのため、前記抵抗１３の端子
間電圧が高くなって、前記電圧源１６の出力電圧を超え
る状態になっている。それ故、前記駆動指令信号が前記
アンドゲート１８を通過するようになり、前記電流増幅
器２０へ入力信号が印加され、それに伴い前記スイッチ
ング素子１２へ入力信号が印加され、前記スイッチング
素子１２はオンとなって、前記ヒータ１０へ通電が再開
される。以上のような作用が循環的に繰り返されて前記
ヒータ１０の温度が一定に保たれる。

［発明の効果］ 以上詳細に説明したように、本発明によれば、ヒータへ
の通電電流に比例する電圧を利用してヒータの温度制御
を行えるよう構成したから、熱電対やサーミスタ等の温
度センサを必要としなくなり、比較器に対する基準電圧
の設定を一寸変更するだけで広範な温度範囲の制御を一
つのヒータ温度制御回路で間に合わせることができるよ
うになる。また、ヒータに−々温度センサを付着するよ
う止め付ける面倒な作業も必要なくなり、作業時間の短
縮を達成でき、コストダウンを図り得るヒータ温度制御
回路を提供できるようになる。そして、スイッチング素
子のオフ時間はワンショットパルスのパルス幅によって
制御されるようにしてあり、前記スイッチング素子のオ
フ時間が予め設定した時間に比べ突発的に短くなるよう
なことはない。そのため、前記スイッチング素子のスイ
ッチング周波数を所定値以内に維持することができるの
で、スイッチング時に発生するノイズを低く抑えること
ができ、カーステレオやカーラジオ等へのノイズ障害の
要因となるような高周波域のノイズが発生するようなこ
とがなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るヒータ温度制御回路の一実施例を
示す回路構成図、 第２図はヒータ抵抗、ヒータ温度及び通電電流の時間に
対する変化の様子を対比できに示す説明図、 第３図は従来のヒータ温度制御回路の一例を示す回路構
成図である。 １０・・・・ヒータ、 １２・・・・スイッチング素子、 １３・・・・抵抗、 １５・・・・比較器、 １６・・・・電圧源、 １７・・・・ワンショットパルス発生器、１８・・・・
アンドゲート、 １９・・・・駆動指令信号。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ヒータへの通電電流に比例した電圧を検出する電圧検出
   手段と、該電圧検出手段で得た電圧と前記ヒータの設定
   温度の基準に関わる基準電圧とを比較する電圧比較手段
   と、該電圧比較手段で得られる信号を受けて起動しワン
   ショットパルスを発生するワンショットパルス発生手段
   と、該ワンショットパルス発生手段で得られるワンショ
   ットパルスと前記ヒータに対する駆動指令信号との論理
   積を得る論理手段と、該論理手段で得られる信号に基づ
   く信号を入力し前記ヒータへの通電を制御するスイッチ
   ング手段を備えることを特徴とするヒータ温度制御回路
   。