JPS6222120A - 温度制御装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、電気毛布、電気カーペット等の電気暖房器具
の温度制御装置に関するものである。

従来の技術 従来の電気毛布、電気カーベア）等の電気暖房器具の温
度制御装置を第３図〜第６図に従って説明する。

第３図は電気毛布に用いられているセンサと一体型の発
熱体構造図を示す。１′は芯線であり、その上に発熱体
２゛を巻回し、その上にプラスチックサーミスタによる
センサ３゛を被覆し、その上に温度検知電極線４を巻回
し、更にその上に絶縁用外被５′を被覆して構成してい
る。毛布には普通２５ｍ位の長さの発熱体を使用する。

第４図にセンサの特性を示す。縦軸にセンサのインピー
ダンスＺを、横軸に温度Ｔを示し、Ｌが温度の低い側、
Ｈが高い側を表す。センサはヒータ２との間での容量分
できまるインピーダンスにと、抵抗分できまるインピー
ダンスＺＨの合成値ｚＴとしてその特性を示すことがで
きる。

第５図に、この発熱体およびセンサを用いた温度制御装
置の従来例を示す。尚、この従来例は。

特開昭５７−３１０１３号公報で紹介されたものである
。図において、１は交流電源、２，３．４は第３図の発
熱体、センサ、温度検知電極線を表す。６は発熱体２０
通電回路に挿入された電力制御素子、７は前記電力制御
素子６のゲート抵抗、８はセンサ信号検出用トランジス
タ、９は保護用ダイオードである。１０はコンデンサ、
１１は放電用抵抗であシ、前記トランジスタ８のコレク
タ電流ＩＣを積分して温度信号電圧ｖＴを得るためのも
のである。１２は前記温度信号電圧ｖＴを設定値と比較
し、温度が設定温度に達していない時ゼロクロスパルス
Ｖｚを前記電力制御素子６に与えトリガを行う比較トリ
ガ回路である。抵抗１３゜ダイオード１４、コンデンサ
１５は交流電圧ＶＡＣから制御回路用直流電圧ＶＯＯを
得るためのものである。１６は交流電源ＶＡＯと同期し
た前記電力制御素子６のオン期間中にパルスＶｐを発生
するパルス発生回路で、トランジスタ１７，１８．抵抗
１９からなる回路は、前記パルス発生回路１６の出力Ｖ
ｐによシ駆動する。

上記構成において、交流電源ｖＡｃのＡ側がＥ側よシ正
の半サイクル（以下、正の半サイクルと称す）において
は、比較トリガ回路１２からのゼロクロスパルスＶｚに
よって電力制御素子６を導通し１発熱体２に通電を行う
。また、交流電圧ＶＡＯＯＡ側がＥ側より負の半サイク
ル（以下、負の半サイクルと称す）において、センサ３
を流れる電流をトランジスタ８のコレクタ電流ＩＣとし
て検出し、積分回路によって積分し温度信号電圧ｖＴを
得るものである。次に第６図に各部波形図を示す。０は
零電位を示す。ＶＢは電量制御素子６のアノード波形を
示し、ｔ１〜ｔ５間はオフ、ｔ６以降はオンである。１
．はセンサ３に流れる信号電流で、センサ３の容量分に
よシ位相が最大９０゜まで進む。電力制御素子６のオフ
期間中の信号電流１１波形は歪が無く、オン期間中はセ
ンサ３に印加される電圧に電位勾配が発生し信号電流！
１に歪を発生させる。この歪を含む信号電流Ｉ、をその
まま温度信号電圧ｖＴに変換したのでは温度信号電圧ｖ
Ｔが電力制御素子６０オン、オフによシ大幅に狂うこと
となる。この解決策として、パルス発生回路１６の出力
ｖＰによシ、信号電流！ｌの歪が発生している期間は、
トランジスタ１８をオフすることによυ、信号電位１１
の歪のない期間の電流をコレクタ電流ＩＣとして流しコ
ンデンサ１０、抵抗１１で積分し温度信号電圧ｖＴを得
ている。そして、温度信号電圧ｖＴを、比較トリガ回路
１２で設定値と比較し、温度が設定温度に達していない
時は、ゼロクロスパルスｖｚを電力制御素子６に与え発
熱体２へ通電する。発熱体２の通電によυ温度が上昇し
て温度信号電圧ｖＴが設定値より低くなるとゼロクロス
パルスＶｚが出力されなくなシミ力制御素子６がオフと
なシ発熱体２への通電がストップする。以上のように温
度制御が行われるものである。

発明が解決しようとする問題点 ところが、このような温度制御装置を集積回路化する場
合、交流電源ｖＡｃのＥ側からトランジスタ８のベース
、コレクタ、温度検知電極線４、センサ３、発熱体２を
介してＡ側に流れる信号電流工１の期間中において、ト
ランジスタ８のエミッタ電位が負電圧（約−〇７Ｖ　）
となる。また、温度が高になシコレクタ電流工。が増加
するとトランジスタ８は飽和しコレクタ電圧も負電位ト
するため集積回路特有の寄生動作が発生する。従って集
積回路化が困難であるという問題があった。

本発明はこのような従来の問題点を解消するものであシ
、集積回路化が容易な温度制御装置を提供するものであ
る。

問題点を解決するための手段 本発明の温度制御装置は、交流の半波を発熱体への通電
期間として通電制御を行うとともに、前記通電期間と同
じ極性側で、センサに流れる位相が進んだ電流をセンサ
の検出信号とし、さらに発熱体への通電期間において歪
の発生する期間の電流は検出しないものである。

作　　　用 本発明の温度制御装置は、発熱体への通電期間と、同じ
極性側で、センサに流れる位相が進んだ電流を検出し、
センサの検出信号とすることによシ、前記検出信号を検
出する回路が負電位になら−ないため、集積回路特有の
問題である寄生動作の発生がなく集積回路化が非常に容
易になるものである。

実施例 以下５本発明の一実施例の温度制御装置を図面を参照し
て説明する。尚、同一部品には同一番号を付与し、従っ
て動作についても同じであるので詳細な説明は省略する
。第１図において、２０はトランジスタでパルス発生回
路１６の出力Ｖｐによシ動作し、信号電流Ｉｒの歪が発
生する期間の電流を流す。２１．２２はカレントミラー
回路構成のトランジスタで、トランジスタ２１は信号電
流ＩＩの歪が発生しない期間の電流を流す。２３はダイ
オードで、トランジスタ２０のコレクタ、及びトランジ
スタ２１のコレクタ、ベース力負電位になるのを防止す
る。２４のダイオードは信号電流１１の負サイクル側の
電流を流す。

以上の構成においてその動作を第２図とともに説明する
。図において％　ｔ！〜ｔ５間は電力制御素子６がオフ
、ｔ６以降はオンである。ｒｔはセンサ３に流れる信号
電流で、センサ３の容量分により最大９０°　まで位相
が進む。そして電力制御素子６のオン期間中は歪が発生
する。この歪が発生する期間においてトランジスタ２０
はパルス発生回路１６の出力ＶＰによジオンし電流！３
が流れる。トランジスタ２１には、交流電源ｖＡｏの負
の半サイクルにおいて流れる信号電流Ｉ＋　の正側の電
流■３が流れる。従って、カレントミラー回路構成であ
る一方のトランジスタ２２にも電流！３と同等の電流が
コレクタ電流Ｉｃとして流れる。

このコレクタ電流１ｃ　　をコンデンサ１０、ｉ抗１１
で積分し温度信号電圧ＶＴとする。

、：Ｏ，１：５にすれば、トランジスタ２ｏのコレクタ
、トランジスタ２１のコレクタ、ベースが負電位になる
ことを防止するダイオード２ａが接続できるため、トラ
ンジスタ２０のコレクタ、トランジスタ２１のコレクタ
、ベースが負電位となることがない。従って、集積回路
特有の問題である寄生動作の発生がないため集積回路化
が容易になるものである。

発明の効果 以上のように本発明の温度制御装置は、交流電源の半波
を発熱体への通電期間として通電制御を行い、発熱体の
通電期間と同じ極性側で、センサの容量分により位相が
進む電流をセンサの検出信号とし、発熱体の通電期間は
センサの検出信号をオフすることによシ、センサの検出
信号を検出する回路に負電位が発生することなく、温度
検出ができるため集積回路化が非常に容易になる。

また、寄生動作防止の対策がいらないためチップ面積を
小さくすることも可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における温度制御装置の回路
図で、第２図はその回路の各部波形図。 第３図はセンサと一体型の発熱体の溝造図、第４図はそ
の温度特性図、第５図は従来の温度制御装置の回路図、
第６図はその各部波形図である。 ２・・・・・・発熱体、３・・・・・・センサ、６・旧
・・電力制御素子、１２・・・・・・比較トリガ回路、
１６・・・・・・パルス発生回路、２０．２１．２２・
・・・・・トランジスタ、２３．２４・・・・・・ダイ
オード。 第１図 第２図 埼間 第３図 ２′ 第４図 →Ｔ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 発熱体と、前記発熱体と熱的・電気的に結合状態にあっ
   て容量分、抵抗分からなるインピーダンス特性を示し前
   記発熱体の温度を検出するセンサと、前記センサの検出
   信号に基づいて前記発熱体への通電制御を行う制御回路
   とを有し、前記制御回路は交流の半波を前記発熱体への
   通電期間として通電制御を行うとともに、前記通電期間
   と同じ極性側で前記センサに流れる位相が進んだ電流を
   前記センサの検出信号とし、前記発熱体への通電期間は
   前記センサの検出信号をＯＦＦする手段を設けた温度制
   御装置。