JPS6012689A - ヒ−タ駆動制御装置 - Google Patents
ヒ−タ駆動制御装置Info
- Publication number
- JPS6012689A JPS6012689A JP12000283A JP12000283A JPS6012689A JP S6012689 A JPS6012689 A JP S6012689A JP 12000283 A JP12000283 A JP 12000283A JP 12000283 A JP12000283 A JP 12000283A JP S6012689 A JPS6012689 A JP S6012689A
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- heater
- diode
- common line
- voltage
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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】
本発明は、電気抵抗による温度検知装置に関し、更に詳
述するとヒータを抵抗温度センサと兼用させ、交流電源
のゼロクロス直後にヒータ温度を測定し、その測定結果
に従い次の半サイクル期間のヒータ駆動をオンオフ制御
する装置に関する。
述するとヒータを抵抗温度センサと兼用させ、交流電源
のゼロクロス直後にヒータ温度を測定し、その測定結果
に従い次の半サイクル期間のヒータ駆動をオンオフ制御
する装置に関する。
一般に、ヒータ駆動用電源として商用交流電源が用いら
れるから、ヒータを温度検知用センサに兼用する場合、
センサの出力電圧を処理する回路に交流電圧が直接印加
されるのを防止するため、阻止用ダイオードを用いなけ
ればならない。この場合、阻止用ダイオードの順方向電
圧降下は約Ｏ１■と非常に小さいが、それでも測定精度
を高めようとすれば、このわずかなダイオードの順方向
電圧降下が問題になる。
れるから、ヒータを温度検知用センサに兼用する場合、
センサの出力電圧を処理する回路に交流電圧が直接印加
されるのを防止するため、阻止用ダイオードを用いなけ
ればならない。この場合、阻止用ダイオードの順方向電
圧降下は約Ｏ１■と非常に小さいが、それでも測定精度
を高めようとすれば、このわずかなダイオードの順方向
電圧降下が問題になる。
本発明の目的は、構成部品点数を可及的に少くし、且つ
、測温に消費される電力損失を可及的に少くしなから、
測温精度が非常に高く、従ってヒータ温度が設定値に正
確に制御されるヒータ駆動制御装置を提供することにあ
る。
、測温に消費される電力損失を可及的に少くしなから、
測温精度が非常に高く、従ってヒータ温度が設定値に正
確に制御されるヒータ駆動制御装置を提供することにあ
る。
本発明のヒータ駆動制御装置は、抵抗温度セン号を兼ね
るヒータとトライアックの直列回路を交流電源端子に接
続し、その交流電源ラインのヒータ例をコモンラインと
して直流電源を設け、上記交流電源のゼロクロス時に導
通ずるスイッチングトランジスタのエミッタを上記直流
電源の非コモン側ラインに接続するとともに、そのトラ
ンジスタのコレクタから抵抗を通してトランジスタがス
イッチした時に２ＩｖＡのダイオードの両方に電流が流
れる方向に接続し、そのうぢの１個のダイオードの他方
を上記ヒータと上記トライアックの接続点に接続すると
ともに、もう１個のダイオードの他方と上記コモンライ
ンの間に負荷インピーダンスを接続し、その負荷インピ
ーダンスとダイオードの接続点から温度検知信号を取り
出し、この温度検知信号値と設定値の大小関係により上
記ｌ・ライアソクをオンオフ制御するよう構成したこと
を特徴とする。
るヒータとトライアックの直列回路を交流電源端子に接
続し、その交流電源ラインのヒータ例をコモンラインと
して直流電源を設け、上記交流電源のゼロクロス時に導
通ずるスイッチングトランジスタのエミッタを上記直流
電源の非コモン側ラインに接続するとともに、そのトラ
ンジスタのコレクタから抵抗を通してトランジスタがス
イッチした時に２ＩｖＡのダイオードの両方に電流が流
れる方向に接続し、そのうぢの１個のダイオードの他方
を上記ヒータと上記トライアックの接続点に接続すると
ともに、もう１個のダイオードの他方と上記コモンライ
ンの間に負荷インピーダンスを接続し、その負荷インピ
ーダンスとダイオードの接続点から温度検知信号を取り
出し、この温度検知信号値と設定値の大小関係により上
記ｌ・ライアソクをオンオフ制御するよう構成したこと
を特徴とする。
次に本発明の実施例を図面に基いて説明する。
第１図に本発明実施例の回路図を示す。
センサを兼ねるヒータ１とトライアック２の直列回路を
交流電源端子３Ａ、３Ｂに接続し、この交流電源を安定
化直流に変換する直流電源回路４の正極側をヒータ例の
交流電源端子３Ａと接続してコモンライン５とし、直流
電源の負極側を非コモンライン６とする。
交流電源端子３Ａ、３Ｂに接続し、この交流電源を安定
化直流に変換する直流電源回路４の正極側をヒータ例の
交流電源端子３Ａと接続してコモンライン５とし、直流
電源の負極側を非コモンライン６とする。
直流電源により作動し交流電源のゼロクロス時を検出す
るゼロクロス検出回路７を設け、このゼロクロス検出信
号により導通ずるスイッチング］・ランジスタ８のエミ
ッタを直流電源の非コモンライン６に接続するとともに
、そのＩ−ランジスタ８のコレクタから抵抗９を通して
２個のダイオード１０・ １１の各カソードを共通接続
し、一方のダイオード１０のアノードをヒータ１とトラ
イアック２の接続点１１に接続するとともに、もう１個
のダイオ−！”ｉｔのアノードとコモンライン５の間に
負荷インピーダンス１２を接続し、その負荷インピーダ
ンス１２とダイオード１１の接続点Ｆから温度測定信号
ｅｍをとり出す。一方、トランジスタ８のコレクタとコ
モンライン５の間にダイオ−Ｐ’ ｌ ３、抵抗１４及
び１５を直列接続し、その接続点Ｅ点から制御の設定電
圧ｅｓを取り出している。コンパレータ１６は、設定電
圧ｅＳに対する）πり定信号ｅｍの大小関係を判別する
。コンパレーク１６の出力線Ｇはダイオード１７を介し
てトライアック２の制御ゲートに接続されている。
るゼロクロス検出回路７を設け、このゼロクロス検出信
号により導通ずるスイッチング］・ランジスタ８のエミ
ッタを直流電源の非コモンライン６に接続するとともに
、そのＩ−ランジスタ８のコレクタから抵抗９を通して
２個のダイオード１０・ １１の各カソードを共通接続
し、一方のダイオード１０のアノードをヒータ１とトラ
イアック２の接続点１１に接続するとともに、もう１個
のダイオ−！”ｉｔのアノードとコモンライン５の間に
負荷インピーダンス１２を接続し、その負荷インピーダ
ンス１２とダイオード１１の接続点Ｆから温度測定信号
ｅｍをとり出す。一方、トランジスタ８のコレクタとコ
モンライン５の間にダイオ−Ｐ’ ｌ ３、抵抗１４及
び１５を直列接続し、その接続点Ｅ点から制御の設定電
圧ｅｓを取り出している。コンパレータ１６は、設定電
圧ｅＳに対する）πり定信号ｅｍの大小関係を判別する
。コンパレーク１６の出力線Ｇはダイオード１７を介し
てトライアック２の制御ゲートに接続されている。
この回１／３構成から明らかなようにダイオード１１゜
１３および抵抗９，１２，１４．１５が測定値と基準値
を比較するだめの第一のブリッジ回路を形成し、ヒータ
１、ダイオード１０．１１および抵抗１２がヒータ１の
α１１１子■（の電位を測定点Ｆへ写すための第二のブ
リッジ回路を形成している。なお、抵抗１２の値はヒー
タｌの抵抗値よりも充分に高い値に選ばれる、 次に作用を説明する。第２図は第１図の各部の電圧波形
を示し、（１）は測定温度が設定温度よりも高いとき、
（■）は測定温度が設定温度よりも低いときを示してい
る。各波形（Ａ）〜（ＩＩ ）は第１図のＡ−Ｈの各点
と対応している。
１３および抵抗９，１２，１４．１５が測定値と基準値
を比較するだめの第一のブリッジ回路を形成し、ヒータ
１、ダイオード１０．１１および抵抗１２がヒータ１の
α１１１子■（の電位を測定点Ｆへ写すための第二のブ
リッジ回路を形成している。なお、抵抗１２の値はヒー
タｌの抵抗値よりも充分に高い値に選ばれる、 次に作用を説明する。第２図は第１図の各部の電圧波形
を示し、（１）は測定温度が設定温度よりも高いとき、
（■）は測定温度が設定温度よりも低いときを示してい
る。各波形（Ａ）〜（ＩＩ ）は第１図のＡ−Ｈの各点
と対応している。
交流電源波形は（Ａ）図に示すように正弦波形であり、
コモンラインに対しＡ点の電位が同電位になったときゼ
ロクロス信号が（Ｂ）図に示すように出力される。この
ゼロクロス信号によりトランジスタ８が一瞬だけ導通し
、第−及び第二のブリッジ回路に測定用電流が供給され
る。交流電源電圧のゼロクロスにより、いかなるときも
トライアック２はオフになる。
コモンラインに対しＡ点の電位が同電位になったときゼ
ロクロス信号が（Ｂ）図に示すように出力される。この
ゼロクロス信号によりトランジスタ８が一瞬だけ導通し
、第−及び第二のブリッジ回路に測定用電流が供給され
る。交流電源電圧のゼロクロスにより、いかなるときも
トライアック２はオフになる。
第１のブリッジ回路の一辺の接続点Ｅ点から基準電位ｅ
ｓが得られる。この基準電位ｅｓは可変抵抗１５により
調節することができる。
ｓが得られる。この基準電位ｅｓは可変抵抗１５により
調節することができる。
第２のブリッジ回路について、ヒータ電流１１によるダ
イオード１０の順方向電圧降下分と、負荷インピーダン
ス１２の電流１２によるダイオード１１の順方向電圧降
下分とが等しくなるように設ｎ１シておくと、Ｆ点の電
位はＦ点の電位に等しくなる。例えばｊｌ＝１０ｉ２の
場合、同一特性のダイオ−１’を用いてダイオード１０
を１個でダイオード１１を１０個の並列接続で構成する
か、或いは１、大容量のダイオード１０を１個で、小容
量のダイオード１１を複数個の並列接続で構成するなど
して実現することができる。
イオード１０の順方向電圧降下分と、負荷インピーダン
ス１２の電流１２によるダイオード１１の順方向電圧降
下分とが等しくなるように設ｎ１シておくと、Ｆ点の電
位はＦ点の電位に等しくなる。例えばｊｌ＝１０ｉ２の
場合、同一特性のダイオ−１’を用いてダイオード１０
を１個でダイオード１１を１０個の並列接続で構成する
か、或いは１、大容量のダイオード１０を１個で、小容
量のダイオード１１を複数個の並列接続で構成するなど
して実現することができる。
第１のブリッジ回路の測定値検出用の一辺におい゛乙抵
抗９に流れる電流は（ｉ＋ ＋ｉ２）の合成したもので
あるが、ｉ １ ＞＞ ｉ ２の場合はヒータ１の１氏
抗変化によるものが、その殆どを占めることになり、ヒ
ータ１の抵抗変化分が殆どそのままＦ点の変化分となる
。
抗９に流れる電流は（ｉ＋ ＋ｉ２）の合成したもので
あるが、ｉ １ ＞＞ ｉ ２の場合はヒータ１の１氏
抗変化によるものが、その殆どを占めることになり、ヒ
ータ１の抵抗変化分が殆どそのままＦ点の変化分となる
。
このようにしてｉｑられた測定値ｅｍと前述の基準値ｅ
ｓをコンパレーク１６が比較する。測定温度の方が基Ｙ
ｇｌ’、 ’ｆｊ、度よりも高いときは（１）に示すよ
うにトライアックに対し１−リガーパルスが印加されず
、トライアックは次の半サイクル間オフ状態を維持する
。反対に測定温度の方が基準温度よりも低くなればトラ
イアックに対しゼロクロス期間後にトリガーパルスが印
加され、トライアックは次の半サイクル間オフ状態にな
茗。
ｓをコンパレーク１６が比較する。測定温度の方が基Ｙ
ｇｌ’、 ’ｆｊ、度よりも高いときは（１）に示すよ
うにトライアックに対し１−リガーパルスが印加されず
、トライアックは次の半サイクル間オフ状態を維持する
。反対に測定温度の方が基準温度よりも低くなればトラ
イアックに対しゼロクロス期間後にトリガーパルスが印
加され、トライアックは次の半サイクル間オフ状態にな
茗。
トライアック２がオンのときであって非コモンラインＡ
点がコモモラインよりも高い正の半サイクルＩＩ ａの
ときは、（Ｄ）図に示すようにＤ点に交流電圧が現れる
がダイオード１１がこの交流電圧を阻止し、これと反対
の負の半サイクルｌｌｂのときは、ダイオード１０が交
流電圧を阻止する。
点がコモモラインよりも高い正の半サイクルＩＩ ａの
ときは、（Ｄ）図に示すようにＤ点に交流電圧が現れる
がダイオード１１がこの交流電圧を阻止し、これと反対
の負の半サイクルｌｌｂのときは、ダイオード１０が交
流電圧を阻止する。
その結果、非測定時においてはヒータｌに通電中であっ
てもコンパレーク１６の測定値入力端子Ｆ点に高圧の交
流電圧が印加されることがない。また、正の半サイクル
のとき、（Ｃ）図に示すように、０点にも交流電圧が現
れるが、ダイオード１３がこの交流電圧を阻止するので
、コンパレータ１６の基準値入力端子Ｅ点に高圧の交流
電圧が印加されることもない。なお、トランジスタ８は
コレクク耐圧の高いものが選ばれるから、正の半サイク
ルに耐えることができる。
てもコンパレーク１６の測定値入力端子Ｆ点に高圧の交
流電圧が印加されることがない。また、正の半サイクル
のとき、（Ｃ）図に示すように、０点にも交流電圧が現
れるが、ダイオード１３がこの交流電圧を阻止するので
、コンパレータ１６の基準値入力端子Ｅ点に高圧の交流
電圧が印加されることもない。なお、トランジスタ８は
コレクク耐圧の高いものが選ばれるから、正の半サイク
ルに耐えることができる。
第３図に本発明によりゼロクロスごとに測定された測定
値ｅＩｎを定富的に温度表示する表示装置の実施例を示
す。演算増幅器Ａ１より成る回路２１はインピーダンス
変換回路である。演算増幅器Ａ２より成る回路２２は加
算器であって、その出力ｅｍ２は入力をｅｍ＋及びＥ
ｌｔｌ、Ｆとするとき、となる。演算増幅器Ａ３より成
る回路２３は直流電圧Ｅ−から正電位の基準電圧Ｅよ、
を得る回路である。Ｆ Ｅ Ｔ２４のゲート電極にはゼ
ロクロス信号が印加され、このトランジスタ２４はゼロ
クロスごとに導通ずる。サンプルホールド回路２５は加
算器の出力ｅｍ２を保持しゼロクロスごとにその値を更
新する。Δ／Ｄ変換器２６はサンプルボール１−回路２
５の出力電圧をＥＲＥＦを基準電圧としてデジタル変換
する。表示装置２７はその値を可視表示する。
値ｅＩｎを定富的に温度表示する表示装置の実施例を示
す。演算増幅器Ａ１より成る回路２１はインピーダンス
変換回路である。演算増幅器Ａ２より成る回路２２は加
算器であって、その出力ｅｍ２は入力をｅｍ＋及びＥ
ｌｔｌ、Ｆとするとき、となる。演算増幅器Ａ３より成
る回路２３は直流電圧Ｅ−から正電位の基準電圧Ｅよ、
を得る回路である。Ｆ Ｅ Ｔ２４のゲート電極にはゼ
ロクロス信号が印加され、このトランジスタ２４はゼロ
クロスごとに導通ずる。サンプルホールド回路２５は加
算器の出力ｅｍ２を保持しゼロクロスごとにその値を更
新する。Δ／Ｄ変換器２６はサンプルボール１−回路２
５の出力電圧をＥＲＥＦを基準電圧としてデジタル変換
する。表示装置２７はその値を可視表示する。
加算器２２に関する上式において、電圧ｅｍは負の値で
あるため、上式のカッコ内は減算処理となり、ヒータの
温度が０°Ｃのとき出力電圧がＯｖとなるように抵抗Ｒ
３を選定し、温度に比例した出力電圧が得られるように
抵抗Ｒ１を選定することができる。このようにして０°
Ｃのとき出力が０■となり温度上昇に比例した正の電圧
ｅｍ７を得、これを表示させることができる。
あるため、上式のカッコ内は減算処理となり、ヒータの
温度が０°Ｃのとき出力電圧がＯｖとなるように抵抗Ｒ
３を選定し、温度に比例した出力電圧が得られるように
抵抗Ｒ１を選定することができる。このようにして０°
Ｃのとき出力が０■となり温度上昇に比例した正の電圧
ｅｍ７を得、これを表示させることができる。
本発明によれば、次の諸効果がある。
■抵抗温度センサとヒータを兼用しているのでセンサと
、ヒータのリード線が合計２本で済み、ヘアーアイロン
、電気毛布等のようにヒータ温度が制御対象である場合
に適用して特に効果が大きい。
、ヒータのリード線が合計２本で済み、ヘアーアイロン
、電気毛布等のようにヒータ温度が制御対象である場合
に適用して特に効果が大きい。
■ヒータへ流す温度検出用電流の通電時間はゼロクロス
時の極短時間であるから、これにパルス的大電流を流す
ことが容易になり、ヒータ抵抗値が小さい場合であって
も大きな検出電圧がｉＭられ、増幅回路が不要となり、
それだり検出回路構成が簡略化される。
時の極短時間であるから、これにパルス的大電流を流す
ことが容易になり、ヒータ抵抗値が小さい場合であって
も大きな検出電圧がｉＭられ、増幅回路が不要となり、
それだり検出回路構成が簡略化される。
■非測温時におけるヒータにかかる交流電圧がダイオー
ドにより阻止されているのでコンパレーク等の制御回路
に何の障害も生じない。
ドにより阻止されているのでコンパレーク等の制御回路
に何の障害も生じない。
■第二のブリッジ回路を形成する２個のグイオ−ド１０
．１１による電圧降下分が相殺されて測定信号検出点Ｆ
にばヒータ端子Ｉ（点と相等しい電圧が現れ、測温積度
が向上する。
．１１による電圧降下分が相殺されて測定信号検出点Ｆ
にばヒータ端子Ｉ（点と相等しい電圧が現れ、測温積度
が向上する。
■第二のブリッジ回路を形成する負荷インピーダンス１
２の値をヒータ抵抗値も充分大きく選定しておりば、測
温時におけるヒータ抵抗の変化による電圧変化分が殆ど
そのまま測定信号検出点Ｆの電圧変化となり測温感度が
向上する。
２の値をヒータ抵抗値も充分大きく選定しておりば、測
温時におけるヒータ抵抗の変化による電圧変化分が殆ど
そのまま測定信号検出点Ｆの電圧変化となり測温感度が
向上する。
第１図は本発明実施例の回路図、第２図はその各部の電
圧波形を示す作用説明図、第３図は本発明に関連する表
示装置の実施例を示す回路図である。 １−センサを兼ねるヒータ ２−１−ライアソク ３八、３Ｂ−交流電源端子 ４−直流電源回路 ７−ゼロクロス検出回路 ８−スイッチングトランジスタ ９−抵抗 １０．１１−ダイオード １６−コンパレータ 特許出願人 杉 森 英 夫 代理人 弁理士西１）新
圧波形を示す作用説明図、第３図は本発明に関連する表
示装置の実施例を示す回路図である。 １−センサを兼ねるヒータ ２−１−ライアソク ３八、３Ｂ−交流電源端子 ４−直流電源回路 ７−ゼロクロス検出回路 ８−スイッチングトランジスタ ９−抵抗 １０．１１−ダイオード １６−コンパレータ 特許出願人 杉 森 英 夫 代理人 弁理士西１）新
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ＋１１抵抗温度センサを兼ねるヒータとトライアックの
直列回路を交流電源端子に接続し、その交流電源ライン
のヒータ側をコモンラインとして直流電源を設番ノ、」
−配交流電源のゼロクロス時に導通するスイッチングト
ランジスタのエミッタを上記直流電源の非コモンライン
に接続するとともに、そのトランジスクのコレクタから
抵抗を通して上記トランジスクがスイッチした時に２個
のダイオードの両方に電流が流れる方向に接続し、その
うちの１個のダイオードの他方を上記ヒータと上記トラ
イアックの接続点に接続するとともに、もう１（ＩＷの
ダイオ−１の他方と上記コモンラインの間に負荷インピ
ータンスを接続し、その負荷インピーダンスとダイオー
ドの接続点から温度検知信号を取り出し、この温度検知
信号値と設定値の大小関係により上記１ライアンクをオ
ンオフ制ｊ２１１するよう構成したことを特徴とするヒ
ータ駆動制御装置。 （２）上記スイッチングトランジスタのコレクタがらダ
イオードを通して可変分圧回路を上（己コモンラインの
間に設け、その分圧点から温度検知用基準電圧をｉりる
ように構成した特許請求の範囲第１項記載のヒータ駆動
制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12000283A JPS6012689A (ja) | 1983-06-30 | 1983-06-30 | ヒ−タ駆動制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12000283A JPS6012689A (ja) | 1983-06-30 | 1983-06-30 | ヒ−タ駆動制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6012689A true JPS6012689A (ja) | 1985-01-23 |
| JPS6366032B2 JPS6366032B2 (ja) | 1988-12-19 |
Family
ID=14775458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12000283A Granted JPS6012689A (ja) | 1983-06-30 | 1983-06-30 | ヒ−タ駆動制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6012689A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61279086A (ja) * | 1985-04-17 | 1986-12-09 | ク−パ− インダストリ−ズ、インコ−ポレイテイド | 加熱要素 |
| JPS6274783U (ja) * | 1985-07-15 | 1987-05-13 | ||
| JPS63213284A (ja) * | 1987-02-27 | 1988-09-06 | エヌオーケー株式会社 | 薄膜ヒ−タ−およびその温度制御方法 |
| WO2007102199A1 (ja) * | 2006-03-07 | 2007-09-13 | Solana Techno Corporation | マトリックスヒータ |
| JP2015500695A (ja) * | 2011-12-07 | 2015-01-08 | レドックス ソチエタ レスポンサビリタ リミテ | エネルギーを節約するコーヒーマシン |
-
1983
- 1983-06-30 JP JP12000283A patent/JPS6012689A/ja active Granted
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61279086A (ja) * | 1985-04-17 | 1986-12-09 | ク−パ− インダストリ−ズ、インコ−ポレイテイド | 加熱要素 |
| JPS6274783U (ja) * | 1985-07-15 | 1987-05-13 | ||
| JPS63213284A (ja) * | 1987-02-27 | 1988-09-06 | エヌオーケー株式会社 | 薄膜ヒ−タ−およびその温度制御方法 |
| WO2007102199A1 (ja) * | 2006-03-07 | 2007-09-13 | Solana Techno Corporation | マトリックスヒータ |
| JP2015500695A (ja) * | 2011-12-07 | 2015-01-08 | レドックス ソチエタ レスポンサビリタ リミテ | エネルギーを節約するコーヒーマシン |
| US10342381B2 (en) | 2011-12-07 | 2019-07-09 | Illycaffe' S.P.A. | Energy saving coffee machine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6366032B2 (ja) | 1988-12-19 |
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