JPH0619011U - 温度制御回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 常温抵抗値の大きなサーミスタ素子の断線異
常を検知する温度制御回路を得る。 【構成】 加熱装置と、加熱装置の温度を検出するサー
ミスタ素子３と抵抗４により電源電圧Ａを分圧して得る
検知電圧Ｃにより加熱装置への通電を制御する電圧比較
素子６と、前記検知電圧Ｃを入力しサーミスタ素子３の
断線時、断線信号Ｇを出力する電圧比較素子９とを備え
た温度制御回路において、時限信号Ｈを出力する時限信
号発生回路を備え、時限信号が出力されるまでの所定時
間、サーミスタ素子の断線如何にかかわらず、加熱装置
に通電し、サーミスタ素子３をその抵抗値が小さくなり
温度制御回路は正常に動作しサーミスタ素子の断線を検
出できるため、例えば常温抵抗値の極めて大きいサーミ
スタ素子３であってもその断線検知を容易にできる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、加熱装置の温度制御に使用するサーミスタ素子の断線異常を検出し 、同素子が断線している場合に、加熱装置への通電を停止する温度制御回路の改 良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

図２はサーミスタ素子を使用した従来の温度制御回路である。

【０００３】 ３は加熱装置（図示せず）の温度を検出するサーミスタ素子である。６は電圧 比較素子であり、サーミスタ素子３と抵抗４とにより分圧して得る検知電圧Ｃを （−）端子に入力し、電源電圧Ａを抵抗１および抵抗２により分圧して得る基準 電圧Ｂを（＋）端子に入力し、両電圧Ｂ、Ｃを比較して制御信号を出力するもの である。９は電圧比較素子であり、電源電圧Ａを抵抗７と抵抗８により分圧して 得る基準電圧Ｄを（＋）端子に入力し、前記検知電圧Ｃを（−）端子に入力し、 両電圧Ｃ、Ｄを比較して断線信号Ｇを出力するものである。１０は加熱装置を制 御するトランジスタであり、そのベース端子には電圧比較素子６の制御信号出力 およびその信号をバイパス接地するためのトランジスタ１１が接続されている。 トランジスタ１１のベース端子には電圧比較素子９の断線信号Ｇ出力が接続され ている。１４は電源電圧Ａを発生する電源である。２０は加熱装置を駆動する負 荷駆動回路である。

【０００４】 上記の構成による回路の動作を以下に述べる。

【０００５】 電圧比較素子６は、（基準電圧Ｂ＜検知電圧Ｃ）となると制御信号を停止し、 そうでない場合は制御信号を出力する動作をし、トランジスタ１０を介して加熱 装置への制御信号をスイッチングする。サーミスタ素子３が加熱装置の熱による 温度変化によりその抵抗値が変化すると検知電圧Ｃが変化し、前記電圧比較素子 ６の動作により、加熱装置は所定の制御温度に制御される。

【０００６】 電圧比較素子９は、（基準電圧Ｄ＜検知電圧Ｃ）となると断線信号Ｇを停止し 、そうでない場合は断線信号Ｇを出力する。サーミスタ素子３が正常の場合に、 常温において基準電圧Ｄが検知電圧Ｃよりも僅かに低くなるように抵抗７および 抵抗８の大きさを設定しておく。したがって、サーミスタ素子３が断線すると前 記検知電圧Ｃがほぼゼロになるので前記電圧比較素子９は断線信号Ｇを出力し、 トランジスタ１１は、トランジスタ１０のベース入力を接地して、その結果、ト ランジスタ１０は制御信号を常に停止状態にし、加熱装置の通電が停止する。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

加熱装置の制御温度が比較的高い場合等、サーミスタ素子３に実用温度の高い 素子を使用すると、その常温における抵抗値が数メグオーム以上となることがあ り、その場合には常温における検知電圧Ｃが極めて低くなり、また、検知電圧Ｃ をある程度に高くしようとすると抵抗４の値が大きくなって、実用温度における サーミスタ素子３の抵抗値と整合しないため、温度制御回路が正常に動作しなく なり、サーミスタ素子３の断線を検出しなくなる不具合がある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案は上記課題を解決するためになされたものであり、加熱装置と、加熱装 置の温度を検出するサーミスタ素子と抵抗とにより電源電圧を分圧して得る検知 電圧により加熱装置への通電を制御する電圧比較素子と、検知電圧を入力してサ ーミスタ素子の断線時、断線信号を出力する電圧比較素子とを備えた温度制御回 路において、時限信号を出力する時限信号発生回路と、この時限信号発生回路よ り時限信号が出力されたとき、断線信号が出力されていれば加熱装置への通電を 停止する論理回路とを備えたものである。

【０００９】

【作用】

上記の温度制御回路において、通電開始後時限信号の出力されるまでの所要時 間は、サーミスタ素子が加熱装置により加熱されてその温度が上昇し抵抗値が、 断線信号を出力する電圧比較素子が正常に動作する値となるのに必要な時間に設 定されている。温度制御回路および加熱装置を電源に接続すると、時限信号が出 力されるまでの一定時間、サーミスタ素子の断線如何にかかわらず加熱装置に通 電される。したがって、サーミスタ素子が正常でああればその抵抗値はこの間に 所期の値まで小さくなって、温度制御回路は加熱装置に対して正常に動作をする 。サーミスタ素子が断線していればその抵抗値は所期の値まで小さくならず、論 理回路により時限信号と断線信号とが同時に出力されたことが論理判断されて、 温度制御回路は加熱装置に対する制御信号を停止状態に保持し、加熱装置への通 電が停止したままとなる。

【００１０】

【実施例】

本考案の一実施例を図１により説明する。ただし、従来例で述べた部分は省略 する。

【００１１】 １８は時限信号発生回路で、以下に回路構成を述べる。

【００１２】 １８ａは時限信号Ｈを発生する電圧比較素子であり、この電圧比較素子１８ａ の（＋）端子には抵抗１６および抵抗１７とにより分圧して得る基準電圧Ｅを入 力し、（−）端子にはコンデンサ５と抵抗１５とにより分圧して得る微分電圧Ｆ を入力している。コンデンサ５には抵抗１２およびダイオード１３を直列接続し た電荷放電回路を、並列に接続している。

【００１３】 次に１９は論理回路であり、時限信号発生回路１８より時限信号Ｈが出力され たとき電圧比較素子９より断線信号Ｇが出力されていれば加熱装置への通電を停 止させるものである。

【００１４】 次に本実施例の動作について説明する。

【００１５】 上記温度制御回路に電源１４により給電すると、当初、微分電圧Ｆは電源電圧 Ａにほぼ等しく、所定時間後（基準電圧Ｅ＜微分電圧Ｆ）となっていて、電圧比 較素子１８ａは時限信号Ｈを出力しない。このため論理回路１９の出力は停止状 態、トランジスタ１１は不導通状態で、サーミスタ素子３の断線如何にかかわら ず電圧比較素子６の制御信号出力は加熱装置に伝達され、加熱装置は所定時間通 電される。この間サーミスタ素子３の温度が上昇しその抵抗値が低下するため、 温度制御回路は正常に動作し、サーミスタ素子３の断線を検出する。

【００１６】 コンデンサ５の充電が進行するに従い微分電圧Ｆは次第に低くなり、やがて、 （基準電圧Ｅ＞微分電圧Ｆ）となると、電圧比較素子１８ａは時限信号Ｈを出力 する。時限信号Ｈが出力されるまでの所要時間を、前述のとおり初期の値に設定 してあるので、時限信号Ｈが出力されたとき、断線信号Ｇが出力されていれば、 論理回路１９の出力は動作状態、トランジスタ１１は導通状態となって、トラン ジスタ１０のベース端子を接地し、したがって電圧比較素子６の制御信号出力は 加熱装置に伝達されず、加熱装置は通電されない。抵抗１２およびダイオード１ ３からなる放電回路は、回路の電源を頻繁に入り切りした場合に、時限信号Ｈを すぐに出力して、むやみに加熱装置に通電しないためにコンデンサ５の電荷をゆ っくり放電させるものである。

【００１７】 加熱装置のサーミスタ素子３を加熱する速度、基準電圧Ｄおよび時限信号発生 回路１８が時限信号Ｈを出力するまでの所要時間を適切に設定することにより、 サーミスタ素子３の常温抵抗が小さいものから極めて大きいものまで、サーミス タ素子３の断線のみならず、その接続回路の断線や接続素子の離脱等の異常をも 確実に検知することができる。

【００１８】 また、コンデンサ５および抵抗１５による分圧回路に加える電源電圧をパルス 状にすれば時限信号Ｈを出力するまでの所要時間を長くすることができ、サーミ スタ素子３として正特性サーミスタを使用する場合には、回路の正負極性の一部 を変更して、本実施例と同様に動作させることができる。

【００１９】 さらにまた、負荷駆動回路２０に対する制御信号を種々変換することにより、 加熱装置のエネルギー源を例えば、電気、ガス、または液体燃料等異種類広範囲 に選定できる。

【００２０】

【考案の効果】

本考案によれば、時限信号発生回路が時限信号を出力するまでの所定時間加熱 装置に通電し、サーミスタ素子をある程度加熱温度上昇させてその抵抗値が、断 線か正常かを容易に判定できる値に変化させてから断線検知を行なうので、温度 制御回路は正常に動作しサーミスタ素子の断線を検出する。

【００２１】 従って、少量の安価な部品を使用するのみで、サーミスタ素子の常温における 抵抗値の小さいものから極めて大きいものまで、その断線異常を容易に検知でき る温度制御回路を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す温度制御回路の電気回
路図である。

【図２】従来例を示す温度制御回路の電気回路図であ
る。

【符号の説明】

３ サーミスタ素子 ４ 抵抗 ５ コンデンサ ６ 電圧比較素子 ９ 電圧比較素子 １８ 時限信号発生回路 １９ 論理回路 Ａ 電源電圧 Ｃ 検知電圧 Ｇ 断線信号 Ｈ 時限信号

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱装置と、加熱装置の温度を検出する
   サーミスタ素子（３）と抵抗（４）とにより電源電圧
   （Ａ）を分圧して得る検知電圧（Ｃ）により加熱装置へ
   の通電を制御する電圧比較素子（６）と、前記検知電圧
   （Ｃ）を入力しサーミスタ素子（３）の断線時、断線信
   号（Ｇ）を出力する電圧比較素子（９）とを備えた温度
   制御回路において、時限信号（Ｈ）を出力する時限信号
   発生回路（１８）と、この時限信号発生回路（１８）よ
   り時限信号（Ｈ）が出力されたとき前記断線信号（Ｇ）
   が出力されていれば加熱装置への通電を停止させる論理
   回路（１９）とを備えたことを特徴とする温度制御回
   路。