JPS62287314A - 交流電力制御装置 - Google Patents
交流電力制御装置Info
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- JPS62287314A JPS62287314A JP61130261A JP13026186A JPS62287314A JP S62287314 A JPS62287314 A JP S62287314A JP 61130261 A JP61130261 A JP 61130261A JP 13026186 A JP13026186 A JP 13026186A JP S62287314 A JPS62287314 A JP S62287314A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/08—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
- H02M1/083—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters for the ignition at the zero crossing of the voltage or the current
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Resistance Heating (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Control Of Temperature (AREA)
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】
3、発明の詳細な説明
〔産業上の利用分野〕・
この発明は、室温と外気温度との差によってガラスに付
着する曇りまたは水滴等を除去するために、ガラスを加
熱する交流電力制御装置に関するものである。
着する曇りまたは水滴等を除去するために、ガラスを加
熱する交流電力制御装置に関するものである。
一般に、航空機の操縦席に設けられる窓ガラスはヒータ
が埋め込まれており、それに電流を供給してガラスを加
熱することによって、そのガラスにab、水滴等が付着
しないようにしている。
が埋め込まれており、それに電流を供給してガラスを加
熱することによって、そのガラスにab、水滴等が付着
しないようにしている。
この電流は機内の交流電源から供給し、その値は外気の
温度によって調整する必要があることから、従来はサイ
リスタによる位相制御が行なわれていた。
温度によって調整する必要があることから、従来はサイ
リスタによる位相制御が行なわれていた。
しかしながら、サイリスタにtって位相制御を行なうと
交流波形が不連続となり、雑音を発生するという欠点を
有していた。
交流波形が不連続となり、雑音を発生するという欠点を
有していた。
このような欠点を解決するためにこの発明は、交流波形
のゼロレベル制御を行なう手段と、交流波形の1周期を
最小単位として通電制御する手段とを備えたものである
。
のゼロレベル制御を行なう手段と、交流波形の1周期を
最小単位として通電制御する手段とを備えたものである
。
雑音を発生することなく通電時間制御が行なゎれる。
第1図はこの発明の一実施例を示すブロック図である。
同図において1はフィルタ回路、2は電源回路、3はゼ
ロレベル検出回路、4はヒータ通電時間制御回路、5は
ゲート信号発生時間制御回路、6はサイリスタ回路、7
はゲート信号発生回路、8はオーバカーレント検出回路
、9はヒータi!流検出回路、10はオーバーヒート検
出回路、11はセンサショート検出回路、12.13は
スイッチング回路、14はオア回路、15けアンド回路
、K1.に2はリレー、kl、に2はリレーに1 、に
2の接点、Tは変圧器、Slは電源スィッチ(81−1
〜51−3は連動して動作するスイッチである)、S3
はセンナ用のスイッチ、84 はオーバーヒートチェ
ック用のスイッチ、S5はパワーオンチェック用のスイ
ッチ、Hは操縦席の窓ガラスに埋め込まれたヒータ、L
lは動作表示ランプ、L2はオーバーヒート表示ランプ
、THは窓ガラスの温度を検出するサーミスタであ−る
。
ロレベル検出回路、4はヒータ通電時間制御回路、5は
ゲート信号発生時間制御回路、6はサイリスタ回路、7
はゲート信号発生回路、8はオーバカーレント検出回路
、9はヒータi!流検出回路、10はオーバーヒート検
出回路、11はセンサショート検出回路、12.13は
スイッチング回路、14はオア回路、15けアンド回路
、K1.に2はリレー、kl、に2はリレーに1 、に
2の接点、Tは変圧器、Slは電源スィッチ(81−1
〜51−3は連動して動作するスイッチである)、S3
はセンナ用のスイッチ、84 はオーバーヒートチェ
ック用のスイッチ、S5はパワーオンチェック用のスイ
ッチ、Hは操縦席の窓ガラスに埋め込まれたヒータ、L
lは動作表示ランプ、L2はオーバーヒート表示ランプ
、THは窓ガラスの温度を検出するサーミスタであ−る
。
フィルタ回路1は外部からの雑音の侵入および、この装
置から外部へ雑音が漏れることを防止している。電源回
路2は交流電圧をこの装置の動作に必要な直流電圧に交
換するようになっている。ゼロレベル検出回路3は交流
波形1周期毎にゼロレベルを検出し、18期の開始時点
においてパルス信号を発生するようになっており、第2
図に示すように入力端子31嶋出力端子31b、抵抗3
21L〜32d1ダイオード33a〜33c、 )う
/ラスタ34、コンデンサ35、インバータ36から構
成されている。
置から外部へ雑音が漏れることを防止している。電源回
路2は交流電圧をこの装置の動作に必要な直流電圧に交
換するようになっている。ゼロレベル検出回路3は交流
波形1周期毎にゼロレベルを検出し、18期の開始時点
においてパルス信号を発生するようになっており、第2
図に示すように入力端子31嶋出力端子31b、抵抗3
21L〜32d1ダイオード33a〜33c、 )う
/ラスタ34、コンデンサ35、インバータ36から構
成されている。
ヒータ通電時間制御回路4はヒ・−夕に供給する電流を
窓ガラスの温度、を源投入時からの経過時間を加味し、
交流波形の1周期を最小単位として通電時間制御を行な
うようになっており、第3図に示すように、増幅回路4
0、電源投入時から略3分間にわたり出力電圧が単調増
加するタイマ41、比較部42.8H,、程度の鋸1l
lff状波・七発生する発振器43から構成されており
、そhらはモ抗4Qa〜40f 、 41a、 41b
、42a、 42b、43a〜43f、コンデンサ4
5a 〜45d、ダイオード468〜46e、差動増幅
器47a 〜47d、スカ端子48m、48b、出力端
子49から構成されている。
窓ガラスの温度、を源投入時からの経過時間を加味し、
交流波形の1周期を最小単位として通電時間制御を行な
うようになっており、第3図に示すように、増幅回路4
0、電源投入時から略3分間にわたり出力電圧が単調増
加するタイマ41、比較部42.8H,、程度の鋸1l
lff状波・七発生する発振器43から構成されており
、そhらはモ抗4Qa〜40f 、 41a、 41b
、42a、 42b、43a〜43f、コンデンサ4
5a 〜45d、ダイオード468〜46e、差動増幅
器47a 〜47d、スカ端子48m、48b、出力端
子49から構成されている。
ゲート信号発生時間制御回路5はサイリスタ回路6の1
周期分(くわたる通電時間を制御するために必要なゲー
ト信号を発生するようになっており、第4図に示すよう
に抵抗51a、5111、インバータ52、バッファ5
3、オア回路54、コンデンサ55、タイマ56、入力
端子57a、57b、出力端子5日から構成され、入力
端子57bに供給される信号が「0」レベルの時は入力
端子57a にパルス信号が供給される度にそのパル
ス信号周期よシ短い時間継続するように設定された出刃
信号を発生するが、入力端子57bが「1」 レベル
のときは出力信号を送出しないようになっている。
周期分(くわたる通電時間を制御するために必要なゲー
ト信号を発生するようになっており、第4図に示すよう
に抵抗51a、5111、インバータ52、バッファ5
3、オア回路54、コンデンサ55、タイマ56、入力
端子57a、57b、出力端子5日から構成され、入力
端子57bに供給される信号が「0」レベルの時は入力
端子57a にパルス信号が供給される度にそのパル
ス信号周期よシ短い時間継続するように設定された出刃
信号を発生するが、入力端子57bが「1」 レベル
のときは出力信号を送出しないようになっている。
サイリスタ回路6は第5図に示すように、トランジスタ
61、抵抗62a〜62b、ダイオード63&〜63c
、パルストランス64、サイリスタ65a。
61、抵抗62a〜62b、ダイオード63&〜63c
、パルストランス64、サイリスタ65a。
65b、入力端子aea、ssb、出力端子67から構
成されている。
成されている。
ゲート信号発生回路7は第6図に示すようにナンド回路
T1、抵抗72、コンデンサ73、インバータ74、バ
ッファ75、入力端子76゛、出力端子77から構成さ
れておシ、「1」レベルの入力信号が供給されている期
間にわたシ略20K)I、のパルス信号を発生するよう
になっている。
T1、抵抗72、コンデンサ73、インバータ74、バ
ッファ75、入力端子76゛、出力端子77から構成さ
れておシ、「1」レベルの入力信号が供給されている期
間にわたシ略20K)I、のパルス信号を発生するよう
になっている。
オーバカーレント検出回路8はg7図に示すように、抵
抗81a〜81g、=+ンデンサ821.82b、ダイ
オード83、差動増幅器84,85、入力端子86、出
力端子87から構成されている。
抗81a〜81g、=+ンデンサ821.82b、ダイ
オード83、差動増幅器84,85、入力端子86、出
力端子87から構成されている。
ヒータ1を流検出回路9は第1図に示すように変成器9
1、ダイオード92、差動増幅器93、基準電圧94か
ら構成され、ヒータ1!流により発生する整流電圧が基
準電圧94の値より大きくなると「0」レベルの信号を
送出するようになっている。
1、ダイオード92、差動増幅器93、基準電圧94か
ら構成され、ヒータ1!流により発生する整流電圧が基
準電圧94の値より大きくなると「0」レベルの信号を
送出するようになっている。
オーバ七−ト検出回路10は差動増幅器10a、基準電
圧10b、アンド回路10Cから構成され、正常時はリ
レーに2を付勢してお9入力端子10dに供給される信
号が基準電圧10bの値より大きくなるか、入力端子1
0aに「1」レベルの信号が供給されたときリレーに2
を消勢するようになっている。このためガラス窓がオー
バーヒート状態になるか、ヒータ電流が最小規格値以下
となったときにリレーに2が消勢され石。
圧10b、アンド回路10Cから構成され、正常時はリ
レーに2を付勢してお9入力端子10dに供給される信
号が基準電圧10bの値より大きくなるか、入力端子1
0aに「1」レベルの信号が供給されたときリレーに2
を消勢するようになっている。このためガラス窓がオー
バーヒート状態になるか、ヒータ電流が最小規格値以下
となったときにリレーに2が消勢され石。
センサーショート検出回路11は差動増幅器11&、基
準電圧11b、アンド回路11e、から構成され、平常
時はリレーに1が、付勢されており、センサすなわちサ
ーミスタTHがショートしたときはリレーに1が消勢さ
れるように基準電圧11bが決められている。また、オ
ーバーヒート状態になったときもオーバーヒート検出回
路10から入力端子11fに供給される信号によってリ
レーに1が消勢されるようにかっている。
準電圧11b、アンド回路11e、から構成され、平常
時はリレーに1が、付勢されており、センサすなわちサ
ーミスタTHがショートしたときはリレーに1が消勢さ
れるように基準電圧11bが決められている。また、オ
ーバーヒート状態になったときもオーバーヒート検出回
路10から入力端子11fに供給される信号によってリ
レーに1が消勢されるようにかっている。
スイッチング回路12はオア回路12a、トランジスタ
12b1スイッチング回路13はトランジスタ13&で
構成されている。
12b1スイッチング回路13はトランジスタ13&で
構成されている。
このように構成された装置の動作は次の通りである。第
1図においてスイッチS1がオンと々つているとき電源
回路2は各回路に対し、動作に必袂な電圧+Vを供給し
−Cおり、正常時はリレーに1が動作しているため、フ
ィルタ回路1を通った交流波形はゼロレベル検出回路3
に供給されている。
1図においてスイッチS1がオンと々つているとき電源
回路2は各回路に対し、動作に必袂な電圧+Vを供給し
−Cおり、正常時はリレーに1が動作しているため、フ
ィルタ回路1を通った交流波形はゼロレベル検出回路3
に供給されている。
この回路は第2図に示すように、トランジスタ34のペ
ース回路にツェナーダイオード33eが直列に挿入され
ており、トランジスタ34には直流電圧+Vが供給され
ている。このため、仮にツェナーダイオード33cが短
絡されているとした場合、トランジスタ34は直流電圧
+Vが供給されているので、その動作開始レベルは第8
図(a)に示すように+Vとなっており、交流波形の値
がその値より小さくなったときトランジスタ34はオン
となる。
ース回路にツェナーダイオード33eが直列に挿入され
ており、トランジスタ34には直流電圧+Vが供給され
ている。このため、仮にツェナーダイオード33cが短
絡されているとした場合、トランジスタ34は直流電圧
+Vが供給されているので、その動作開始レベルは第8
図(a)に示すように+Vとなっており、交流波形の値
がその値より小さくなったときトランジスタ34はオン
となる。
そこで今度はツェナーダイオード33eが有効に作用し
ているとしたとき、そのブレークダウン電圧がトランジ
スタ34に供給されている直流の電圧+Vと等しいもの
とすると、トランジスタ34け元の動作開始レベル+V
より交流波形のレベルがVだけ低下して初めてオンとな
り、第8図(b)に示す信号を出力する。す表わち、ト
ランジスタ34は交流波形のゼロレベルでオンとなり、
次のゼロレベルでオフとなる。
ているとしたとき、そのブレークダウン電圧がトランジ
スタ34に供給されている直流の電圧+Vと等しいもの
とすると、トランジスタ34け元の動作開始レベル+V
より交流波形のレベルがVだけ低下して初めてオンとな
り、第8図(b)に示す信号を出力する。す表わち、ト
ランジスタ34は交流波形のゼロレベルでオンとなり、
次のゼロレベルでオフとなる。
以上の説明はトランジスタ34のベースエミッタ間の逆
電圧が零であるとしているがこの値は0.7ボルト程度
あり、このレベルはトランジスタ34の固有の動作開始
レベルとして避けられないものである。しかし、直流電
圧、ツェナーダイオード33eのブレークダウン電圧を
適当に選定することによって、回路全体としては動作開
始レベルをゼロレベルに調整することができる。
電圧が零であるとしているがこの値は0.7ボルト程度
あり、このレベルはトランジスタ34の固有の動作開始
レベルとして避けられないものである。しかし、直流電
圧、ツェナーダイオード33eのブレークダウン電圧を
適当に選定することによって、回路全体としては動作開
始レベルをゼロレベルに調整することができる。
す々わち、動作方向に直流バイアス電圧が供給されたト
ランジスタ34に対して、そのトランジスタ34の動作
開始レベルがゼロボルトとなるように直流バイアス電圧
を打消すレベルシフト用のツェナーダイオード33cを
挿入することによって、ゼロレベル検出が行なえる。そ
して、抵抗32eに発生した第8図(b)に示す電圧は
、コンデンサ35゜抵抗32dによって微分されて第8
図(C)に示す信号となり、これがダイオード33bで
クランプされ、インバータ36で反転されて第8図(d
)に示すパルスとして出力端子31bから出力される。
ランジスタ34に対して、そのトランジスタ34の動作
開始レベルがゼロボルトとなるように直流バイアス電圧
を打消すレベルシフト用のツェナーダイオード33cを
挿入することによって、ゼロレベル検出が行なえる。そ
して、抵抗32eに発生した第8図(b)に示す電圧は
、コンデンサ35゜抵抗32dによって微分されて第8
図(C)に示す信号となり、これがダイオード33bで
クランプされ、インバータ36で反転されて第8図(d
)に示すパルスとして出力端子31bから出力される。
出力端子31bから出力されたパルスは、第4図に示す
ゲート信号発生時間制御回路5の入力端子57jLに供
給される。一方、入力端子57bには後述するように、
正常時rOJレベル、異常時「1」レベルの信号が供給
されるようになっているので、通常は「1」レベルの信
号が供給されている。タイマ56は端子56&に「1」
レベルの信号が供給されているときに端子56bに供給
されるパルスの立下りタイミングで、抵抗51b1コン
デンサ55によって決まる時定数のパルスを発生するよ
うになっている。したがって第8図(d)に示すような
パルスが入力端子57aに供給きれる度に第8図(f)
に示すように抵抗51bとコンデンサ55で決められた
信号継続時間を有するパルスが出力される。しかし、第
8図(e)に示すように、入力端子57bに供給され
゛る信号が[0−ルベルから「1」レベルに転すると
、その時点以後、入力端子57aに供給源れるパルス信
号は無効になる。
ゲート信号発生時間制御回路5の入力端子57jLに供
給される。一方、入力端子57bには後述するように、
正常時rOJレベル、異常時「1」レベルの信号が供給
されるようになっているので、通常は「1」レベルの信
号が供給されている。タイマ56は端子56&に「1」
レベルの信号が供給されているときに端子56bに供給
されるパルスの立下りタイミングで、抵抗51b1コン
デンサ55によって決まる時定数のパルスを発生するよ
うになっている。したがって第8図(d)に示すような
パルスが入力端子57aに供給きれる度に第8図(f)
に示すように抵抗51bとコンデンサ55で決められた
信号継続時間を有するパルスが出力される。しかし、第
8図(e)に示すように、入力端子57bに供給され
゛る信号が[0−ルベルから「1」レベルに転すると
、その時点以後、入力端子57aに供給源れるパルス信
号は無効になる。
ゲート信号発生時間制御回路5の出力端子57cから出
力されたパルスはゲート信号発生回路7の入力端子76
に供給される。このため、この回路は第8図葎)に示す
ように、入力端子76に「1」レベルの信号が供給され
ている期間、抵抗72とコンデンサ73で決まる周期の
高周波のゲート信号を発生する。
力されたパルスはゲート信号発生回路7の入力端子76
に供給される。このため、この回路は第8図葎)に示す
ように、入力端子76に「1」レベルの信号が供給され
ている期間、抵抗72とコンデンサ73で決まる周期の
高周波のゲート信号を発生する。
ゲート信号はサイリスタ回路6に供給されるが、この回
路は第5図に示すようにサイリスタ65a。
路は第5図に示すようにサイリスタ65a。
65bが逆並列に接続されているので、一方のサイリス
タは交流波形の正の半波でオンとなる。一般に、サイリ
スタはアノードに頭方向の電圧が供給されているとき、
ゲートにゲート信号が短時間供給されるとオン状態にな
るとされているが、使用環境条件によっては必らずしも
オン状態とならないこともある。良好な環境条件のもと
で使用すればこのようなことはないが、常に良好な環境
条件を要求することは経済性が悪くなる。このようなと
きでもゲート信号は1回だけでなく、繰返し供給するこ
とによって確実にオン状態とすることができる。このた
め、本装置では20KH,L程度の周波数を有するゲー
ト信号を発生し、このゲート信号をサイリスタに供給し
、確実な動作をさせている。
タは交流波形の正の半波でオンとなる。一般に、サイリ
スタはアノードに頭方向の電圧が供給されているとき、
ゲートにゲート信号が短時間供給されるとオン状態にな
るとされているが、使用環境条件によっては必らずしも
オン状態とならないこともある。良好な環境条件のもと
で使用すればこのようなことはないが、常に良好な環境
条件を要求することは経済性が悪くなる。このようなと
きでもゲート信号は1回だけでなく、繰返し供給するこ
とによって確実にオン状態とすることができる。このた
め、本装置では20KH,L程度の周波数を有するゲー
ト信号を発生し、このゲート信号をサイリスタに供給し
、確実な動作をさせている。
オン状態となっているサイリスタは、アノード・カソー
ド間に供給されている電源電圧の極性を反転することに
よってオフ状態に転する。このため、正の半波でオン状
態となったサイリスタは交流波形が負の半波となったと
きにオフ状態に転する。そこで、第5図に示すように、
サイリスタを逆並列に接続しておき、交流波形が負の半
波となった時点でも高周波のゲート信号が供給され続け
るようにしておけば、正の半波時点でオフ状態となって
いたサイリスタは交流波形が負の半波になったときにオ
ン状態になる。ここで、ゲート信号は交流波形が負の半
波になるとその半波内の適轟な時期に停止するようにし
ておけば、交流波形が負の半波から正の半波に変ったと
きにオンとなっていたサイリスタはオフとなる。
ド間に供給されている電源電圧の極性を反転することに
よってオフ状態に転する。このため、正の半波でオン状
態となったサイリスタは交流波形が負の半波となったと
きにオフ状態に転する。そこで、第5図に示すように、
サイリスタを逆並列に接続しておき、交流波形が負の半
波となった時点でも高周波のゲート信号が供給され続け
るようにしておけば、正の半波時点でオフ状態となって
いたサイリスタは交流波形が負の半波になったときにオ
ン状態になる。ここで、ゲート信号は交流波形が負の半
波になるとその半波内の適轟な時期に停止するようにし
ておけば、交流波形が負の半波から正の半波に変ったと
きにオンとなっていたサイリスタはオフとなる。
以上の説明は理解の容易なように、正の半波からサイリ
スタがオン状態となるtうに説明してきたが、この装置
では第8図(h)に示すように、負の半波からサイリス
タがオン状態となるようにしている。そして、負の半波
から正の半波に転する時点t1以後もゲート信号が供給
されているので、正の半波となったときは負の半波時点
でオフとなっていたサイリスタがオンとなり、正の半波
が出力される。時点t2においてゲート信号は供給され
なくなるが、電源波形の極性が正の半波である時点t3
までは、オンとなっているサイリスタはそのままオン状
態を継続する。時点t3になると負の半波となるので今
まで、すなわち正の半波でオンとなっていたサイリスタ
はオフとなるが、この時点から再びゲート信号が供給さ
れはじめるので、正の半波でオフとなっていたサイリス
タがオンとなり、(ト))に示すように、正の半波に連
続して負の半波の出力がサイリスタ回路6から出力され
る。このようにして、交流波形がある一方向、すなわち
正から負方向にゼロレベルをよぎる度にゲート信号が発
生するようにしておくと、交流波形が連続して出力され
る。
スタがオン状態となるtうに説明してきたが、この装置
では第8図(h)に示すように、負の半波からサイリス
タがオン状態となるようにしている。そして、負の半波
から正の半波に転する時点t1以後もゲート信号が供給
されているので、正の半波となったときは負の半波時点
でオフとなっていたサイリスタがオンとなり、正の半波
が出力される。時点t2においてゲート信号は供給され
なくなるが、電源波形の極性が正の半波である時点t3
までは、オンとなっているサイリスタはそのままオン状
態を継続する。時点t3になると負の半波となるので今
まで、すなわち正の半波でオンとなっていたサイリスタ
はオフとなるが、この時点から再びゲート信号が供給さ
れはじめるので、正の半波でオフとなっていたサイリス
タがオンとなり、(ト))に示すように、正の半波に連
続して負の半波の出力がサイリスタ回路6から出力され
る。このようにして、交流波形がある一方向、すなわち
正から負方向にゼロレベルをよぎる度にゲート信号が発
生するようにしておくと、交流波形が連続して出力され
る。
時点t4になるとゲート信号が供給されなくなるが、前
述したようにこの時点でオンとなってぃたサイリスタは
ゲート信号が供給されなくなってもオフ状態となってい
る。しかし、時点t5になると交流波形の極性が変るの
で、今までオンであったサイリスタはオフとなる。そし
て、(g)に示すように、時点t4以後トリガ信号が供
給されないので、サイリスタ回路6も時点t5以後、出
力信号を発生しない。
述したようにこの時点でオンとなってぃたサイリスタは
ゲート信号が供給されなくなってもオフ状態となってい
る。しかし、時点t5になると交流波形の極性が変るの
で、今までオンであったサイリスタはオフとなる。そし
て、(g)に示すように、時点t4以後トリガ信号が供
給されないので、サイリスタ回路6も時点t5以後、出
力信号を発生しない。
ここで、ヒータ通電時間制御回路4の動作について説明
しておく。この回路は第3図のように構成されており、
タイマ41は第9図(a)に示すように、電源投入時点
から出力電圧が単調増加し、3分程度で飽和するように
動作するようになっておシ、発振部43は第9図(b)
に示すように、8H,程度の鋸歯状波を発生するように
なっている。このため、差動増幅器47eは第9図(c
)に示すように、タイマ41からの出力信号レベルが鋸
歯状波よりも大きい期間「0」レベルの信号を出力する
。この信号は出力端子49からオア回路14を介してゲ
ート信号発生時間制御回路5の入力端子57bに供給さ
れている。オア回路14の他方の入力端子にはオーバカ
ーレント検出回路8の出力信号が供給されているが、オ
ーバカーレントの流れていないときこの信号は「0」レ
ベルとなっているので、オア回路の出力信号はヒータ通
電時間制御回路4の出力信号レベルによって支配される
。このため、第4図に示すタイマ56の入力端子56a
には第9図(d)に示す信号が供給される。一方、交流
電源の周波数は略400H,であるため、鋸歯状波の周
期は交流電源の周期の50倍となっているので、鋸歯状
波1周期の期間は交流電源の波形の50サイクル分に相
当する。そして、(d)に示す信号が「1」レベルの間
、サイリスタ回路6にゲート信号が供給されるので、T
rf、源投入後3分間はサイリスタ回路6が間欠的にオ
ンとなシ、そのオンとなっている期間は時間の経過とと
もに長くなっていき、(轟)に示すタイマの出力電圧が
飽和した後は連続してオンとなる。このため、第9図(
e)に示すように、サイリスタ回路6から出力される交
流波形は時間の経過とともに出力期間中のサイクル数が
多くなっていく。
しておく。この回路は第3図のように構成されており、
タイマ41は第9図(a)に示すように、電源投入時点
から出力電圧が単調増加し、3分程度で飽和するように
動作するようになっておシ、発振部43は第9図(b)
に示すように、8H,程度の鋸歯状波を発生するように
なっている。このため、差動増幅器47eは第9図(c
)に示すように、タイマ41からの出力信号レベルが鋸
歯状波よりも大きい期間「0」レベルの信号を出力する
。この信号は出力端子49からオア回路14を介してゲ
ート信号発生時間制御回路5の入力端子57bに供給さ
れている。オア回路14の他方の入力端子にはオーバカ
ーレント検出回路8の出力信号が供給されているが、オ
ーバカーレントの流れていないときこの信号は「0」レ
ベルとなっているので、オア回路の出力信号はヒータ通
電時間制御回路4の出力信号レベルによって支配される
。このため、第4図に示すタイマ56の入力端子56a
には第9図(d)に示す信号が供給される。一方、交流
電源の周波数は略400H,であるため、鋸歯状波の周
期は交流電源の周期の50倍となっているので、鋸歯状
波1周期の期間は交流電源の波形の50サイクル分に相
当する。そして、(d)に示す信号が「1」レベルの間
、サイリスタ回路6にゲート信号が供給されるので、T
rf、源投入後3分間はサイリスタ回路6が間欠的にオ
ンとなシ、そのオンとなっている期間は時間の経過とと
もに長くなっていき、(轟)に示すタイマの出力電圧が
飽和した後は連続してオンとなる。このため、第9図(
e)に示すように、サイリスタ回路6から出力される交
流波形は時間の経過とともに出力期間中のサイクル数が
多くなっていく。
以上はガラス温度の変化を加味しないときの説明である
が、実際にはガラスに取付けられたサーミスタTl(は
ガラス温度に応じた抵抗値とかつているので、電源投入
時は温度が低く、抵抗値も低くなっている。このため、
増幅回路40の差動増幅器47aは非反転入力端子の電
圧の方が反転入力端子の電圧よυ大きくなっているので
、この回路は「1」レベルの信号すなわち、ヒータHが
高温となるよう加熱するための信号を出力しているう
しかし、前述したように、電源投入時はタイマ41の出
力電圧が徐々に増加するので、差動増幅器47bの出力
レベルは差動増毛器47aより低く、差動増幅器47a
の出力レベルはダイオード46bを介して差動増幅器4
7bの出力レベルにクランプされ、そのクランプされた
レベルの信号が差動増幅器47cの反転入力端子に供給
される。このため、電源投入時点において、ヒータの通
電時間を決める要素はガラス温度ではなく、タイマ41
の出力電圧で支配される。しかし、ヒータが加熱され、
ガラス温度が上昇してくると、サーミスタTHの抵抗が
高くなり、差動増幅器47&の反転入力端子に供給され
る電圧も高くカるので、やかて差動増幅器47aの出力
レベルが低下してくる。そして、差動増幅器47&の出
力レベルが差動増幅器47bの出力パルより小さくなる
と、ダイオード46b は逆方向にバイアスされるの
で、差動増幅器47cの反転入力端子に供給される信号
は差動増幅器47&の出力信号だけで支配され、ガラス
温度が平衡温度となるように制御が行なわれる。
が、実際にはガラスに取付けられたサーミスタTl(は
ガラス温度に応じた抵抗値とかつているので、電源投入
時は温度が低く、抵抗値も低くなっている。このため、
増幅回路40の差動増幅器47aは非反転入力端子の電
圧の方が反転入力端子の電圧よυ大きくなっているので
、この回路は「1」レベルの信号すなわち、ヒータHが
高温となるよう加熱するための信号を出力しているう
しかし、前述したように、電源投入時はタイマ41の出
力電圧が徐々に増加するので、差動増幅器47bの出力
レベルは差動増毛器47aより低く、差動増幅器47a
の出力レベルはダイオード46bを介して差動増幅器4
7bの出力レベルにクランプされ、そのクランプされた
レベルの信号が差動増幅器47cの反転入力端子に供給
される。このため、電源投入時点において、ヒータの通
電時間を決める要素はガラス温度ではなく、タイマ41
の出力電圧で支配される。しかし、ヒータが加熱され、
ガラス温度が上昇してくると、サーミスタTHの抵抗が
高くなり、差動増幅器47&の反転入力端子に供給され
る電圧も高くカるので、やかて差動増幅器47aの出力
レベルが低下してくる。そして、差動増幅器47&の出
力レベルが差動増幅器47bの出力パルより小さくなる
と、ダイオード46b は逆方向にバイアスされるの
で、差動増幅器47cの反転入力端子に供給される信号
は差動増幅器47&の出力信号だけで支配され、ガラス
温度が平衡温度となるように制御が行なわれる。
サイリスタ回路6から出力された交流波形は変圧器Tに
供給され、ヒータHの規格から要求される電圧に変換さ
れ、ヒータHに供給される。変圧器を用いて間欠的な通
電時間制御を行なう場合、間欠時間がある値より短かい
と変圧器内の電磁エネルギが消滅しないうちに次の通電
が開始されることになるので、通電を再開するときは前
の極性と逆1性の電流を供給するようにしないと、鉄心
内の磁束が飽和してしまう。このため、第10図(a)
K示すような交流波形が供給されており、この交流波形
を間欠制御するとき、(b)に示すように、正の半波で
通電が終了したものの通電を再開するときは、負の半波
から通電を開始する必要がある。
供給され、ヒータHの規格から要求される電圧に変換さ
れ、ヒータHに供給される。変圧器を用いて間欠的な通
電時間制御を行なう場合、間欠時間がある値より短かい
と変圧器内の電磁エネルギが消滅しないうちに次の通電
が開始されることになるので、通電を再開するときは前
の極性と逆1性の電流を供給するようにしないと、鉄心
内の磁束が飽和してしまう。このため、第10図(a)
K示すような交流波形が供給されており、この交流波形
を間欠制御するとき、(b)に示すように、正の半波で
通電が終了したものの通電を再開するときは、負の半波
から通電を開始する必要がある。
このことを実現するためこの装置は、第10図(C)に
示すように、(&)に示す波形が正から負方向に変る時
点でゲート信号を発生させ、そのゲート信号は交流波形
が負から正の半波に変り、その正の半波が終了する以前
に停止させ、その停止タイミングは正の半波が負の半波
に変ったとき、サイリスタが確実にオフとなるように選
んでいる。
示すように、(&)に示す波形が正から負方向に変る時
点でゲート信号を発生させ、そのゲート信号は交流波形
が負から正の半波に変り、その正の半波が終了する以前
に停止させ、その停止タイミングは正の半波が負の半波
に変ったとき、サイリスタが確実にオフとなるように選
んでいる。
以上のような構成をとることによって第10図に示すよ
うに、交流波形の1周期を最小単位として通電制御が行
なわれ、その通電時間が第9図(−)に示すようにM、
源投入時点より徐々に長くなり、第10図(b)に示す
ように交流波形がある極性方向にゼロレベルをよぎゐ時
点から通電が開始され、交流波形が通電開始時と同一極
性方向にゼロレベルをよぎる時点に通電が停止される。
うに、交流波形の1周期を最小単位として通電制御が行
なわれ、その通電時間が第9図(−)に示すようにM、
源投入時点より徐々に長くなり、第10図(b)に示す
ように交流波形がある極性方向にゼロレベルをよぎゐ時
点から通電が開始され、交流波形が通電開始時と同一極
性方向にゼロレベルをよぎる時点に通電が停止される。
そして、この制御はガラス温度が所定温度になるまで続
けられる。また、一度所定温度になった後、外気温度の
変化力どでガラス温度が変化すると、ガラス温度を所定
温度に戻すような制御が行なわれる。
けられる。また、一度所定温度になった後、外気温度の
変化力どでガラス温度が変化すると、ガラス温度を所定
温度に戻すような制御が行なわれる。
サイリスタ回路6で制御された交流波形は変圧器Tによ
り、ヒータHの規格から要求される電圧に変換されるが
、このとき変圧器Tの巻線の一部をヒータ電流検出回路
9の変成器91によって構成している。このため、ヒー
タHに供給される電流は変成器91でピックアップされ
、ダイオード92で整流され差動増幅器93の反転入力
端子に供給される。このため、ヒータに電流が流れてい
ると、差動増幅器93の出力と、ゲート信号発生時間制
御回路5の出力によってアンド回路15のアンド条件が
成立し、動作表示ランプL1が点灯する。
り、ヒータHの規格から要求される電圧に変換されるが
、このとき変圧器Tの巻線の一部をヒータ電流検出回路
9の変成器91によって構成している。このため、ヒー
タHに供給される電流は変成器91でピックアップされ
、ダイオード92で整流され差動増幅器93の反転入力
端子に供給される。このため、ヒータに電流が流れてい
ると、差動増幅器93の出力と、ゲート信号発生時間制
御回路5の出力によってアンド回路15のアンド条件が
成立し、動作表示ランプL1が点灯する。
サイリスタ回路6から出力された電流は変圧器Tの巻線
の一部を介してオーバカーレント検出回路80入力端子
86に供給される。この電流は第7図に示すように、抵
抗81aK流れ込み、第11図(a)に示すような、サ
イリスタに流れる電流値に対応した大きさの交流電圧を
生じさせ、その電圧が第7図に示す差動増幅器84の反
転入力端子に供給される。差動増幅器84の非反転入力
端子すのバイアスが供給されていればその出力には第1
1図(b)に示す信号が出力される。しかし、とのit
であると、入力波形を整流しなければならない。
の一部を介してオーバカーレント検出回路80入力端子
86に供給される。この電流は第7図に示すように、抵
抗81aK流れ込み、第11図(a)に示すような、サ
イリスタに流れる電流値に対応した大きさの交流電圧を
生じさせ、その電圧が第7図に示す差動増幅器84の反
転入力端子に供給される。差動増幅器84の非反転入力
端子すのバイアスが供給されていればその出力には第1
1図(b)に示す信号が出力される。しかし、とのit
であると、入力波形を整流しなければならない。
ところが、マイナス0,3ボルト以上について動作が保
証されているもの(例えばLM2904)がある。
証されているもの(例えばLM2904)がある。
そこで、非反転入力端子を接地して第7図の回路にして
入力としてマイナス0.6ボルト程度まで振幅を有する
信号を反転入力端子に供給すると、第11図(C)に示
すような振幅Vを有する正の半波の波形が出力される。
入力としてマイナス0.6ボルト程度まで振幅を有する
信号を反転入力端子に供給すると、第11図(C)に示
すような振幅Vを有する正の半波の波形が出力される。
すなわち、差動増幅器84によって整流と増幅が同時に
行なわれたことになる。
行なわれたことになる。
差動増幅器84の出力は抵抗f31d、コンデンサ82
bで平滑され、その平滑出力が抵抗81fと81gで決
められる基準電位より犬きくなると、差動増幅器85は
「1」レベルの出力信号を送出する。この「1」レベル
の信号は出力端子87および第1図のオア回路14を介
してゲート信号発生時間制御回路5の入力端子57bに
供給される。この回路は前述したように入力端子57b
に「1」レベル・っ信号が供給されたとき出力信号を送
出しないようになっているので、オーバカーレントが検
出されたときはサイリスタ回路6にゲート信号が供給さ
れなくなり、サイリスタに流れていた電流は遮断される
。
bで平滑され、その平滑出力が抵抗81fと81gで決
められる基準電位より犬きくなると、差動増幅器85は
「1」レベルの出力信号を送出する。この「1」レベル
の信号は出力端子87および第1図のオア回路14を介
してゲート信号発生時間制御回路5の入力端子57bに
供給される。この回路は前述したように入力端子57b
に「1」レベル・っ信号が供給されたとき出力信号を送
出しないようになっているので、オーバカーレントが検
出されたときはサイリスタ回路6にゲート信号が供給さ
れなくなり、サイリスタに流れていた電流は遮断される
。
何等かの理由により窓ガラスが過熱すると、サーミスタ
THの抵抗値が大きくなる。このサーミスタTHにはヒ
ータ通電時間制御回路4から電流が供給されているので
、窓ガラスが過熱するとオーバヒート検出回路10にお
ける差動増幅器1Oaの非反転入力端子に供給される電
圧が大きくなる。
THの抵抗値が大きくなる。このサーミスタTHにはヒ
ータ通電時間制御回路4から電流が供給されているので
、窓ガラスが過熱するとオーバヒート検出回路10にお
ける差動増幅器1Oaの非反転入力端子に供給される電
圧が大きくなる。
この電圧が基準電圧10bを越えると差動増幅器1Oa
は「1ルベルの出力信号を発生し、この信号がアンド回
路10Cを介して出力されるので、リレーに2が消勢さ
れる。リレーに2は前述したように正常時は付勢されて
いるので、リレーに2の接点に2が図との位置に作動し
、オーバーヒート表示ランプL2が点灯する。しかし、
ヒータHに過電流が流れていないとき、リレーに2は消
勢されないようになっている。
は「1ルベルの出力信号を発生し、この信号がアンド回
路10Cを介して出力されるので、リレーに2が消勢さ
れる。リレーに2は前述したように正常時は付勢されて
いるので、リレーに2の接点に2が図との位置に作動し
、オーバーヒート表示ランプL2が点灯する。しかし、
ヒータHに過電流が流れていないとき、リレーに2は消
勢されないようになっている。
センサーショート検出回路11は前述したように、サー
ミスタTHが正常状態にあるときリレーに1を付勢する
ようになっている。何等かの原因によってサーミスタT
Hがショートすると、センサショート検出回路11の差
動増幅器1iaは反転入力端子に供給される電圧の方が
非反転入力端子に供給される電圧より小さく々るので、
差動増幅器111は「1」レベルの信号を送出する。こ
のため、アンド回路は入力条件の一致がとれなくなり、
リレーに1 を消勢し、このことによりリレーに1の接
点に1が開となυ、サイリスタ回路6に供給されていた
交流電源が遮断される。まだ、オーバーヒート状態が検
出されたときも、アンド回路11eは入力条件の一致が
とれなくなるので、やはり交流電源の遮断が行なわれる
。
ミスタTHが正常状態にあるときリレーに1を付勢する
ようになっている。何等かの原因によってサーミスタT
Hがショートすると、センサショート検出回路11の差
動増幅器1iaは反転入力端子に供給される電圧の方が
非反転入力端子に供給される電圧より小さく々るので、
差動増幅器111は「1」レベルの信号を送出する。こ
のため、アンド回路は入力条件の一致がとれなくなり、
リレーに1 を消勢し、このことによりリレーに1の接
点に1が開となυ、サイリスタ回路6に供給されていた
交流電源が遮断される。まだ、オーバーヒート状態が検
出されたときも、アンド回路11eは入力条件の一致が
とれなくなるので、やはり交流電源の遮断が行なわれる
。
スイッチS4はオーバーヒート状態を擬似的に作シ出す
スイッチで、このスイッチをオンにするとトランジスタ
12b、13aがオンとなる。トランジスタ12bがオ
ンとなることによって、慾ガラスが過熱した状態を作り
出し、トランジスタ13&がオンとなることによって第
3図に示すタイマ41の出力電圧が飽和した状態を作り
出している。このため、電源投入直後であっても直ちに
オーバーヒート機能が正常に動作するか否かがチェック
できる。
スイッチで、このスイッチをオンにするとトランジスタ
12b、13aがオンとなる。トランジスタ12bがオ
ンとなることによって、慾ガラスが過熱した状態を作り
出し、トランジスタ13&がオンとなることによって第
3図に示すタイマ41の出力電圧が飽和した状態を作り
出している。このため、電源投入直後であっても直ちに
オーバーヒート機能が正常に動作するか否かがチェック
できる。
スイッチS5はパワーオン時にタイマ41の出力電圧が
飽和した状態を擬似的に作り出しているので、電源投入
と同時にサーミスタTHによる温度制御の状態をチェッ
クできる。
飽和した状態を擬似的に作り出しているので、電源投入
と同時にサーミスタTHによる温度制御の状態をチェッ
クできる。
以上説明したようにこの発明は、交流波形のゼロレベル
制御と、交流波形の1周期を最小単位とする通電制御と
を行なうようにしたので、雑音を発生することなくサイ
リスタによる通電時間制御が行なえるよ)になるという
効果を有する。
制御と、交流波形の1周期を最小単位とする通電制御と
を行なうようにしたので、雑音を発生することなくサイ
リスタによる通電時間制御が行なえるよ)になるという
効果を有する。
第1図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第2図
はゼロレベル検出回路の詳細を示す回路図、第3図はヒ
ータ通電時間制御回路の詳細を示す回路図、第4図はゲ
ート信号発生時間制御回路の詳細を示す回路図、第5図
はサイリスタ回路の詳細を示す回路図、第6図はゲート
信号発生回路の詳細を示す回路図、第7図はオーバカー
レント検出回路の詳細を示す回路図、第8図は通電制御
を説明するための波形図、第9図はヒータ通電時間制御
回路の動作を説明するための波形図、第10図は1周期
を最小単位とする通電制御動作を説明するための波形図
、第11図はオーバカーレント検出回路の動作を説明す
るだめの波形図である。 1φ拳・・フィルタ回路、2・・・・電源回路、3・・
・・ゼロレベル検出回路、4・・・・ヒータ通電時間制
御回路、5・・・・ゲート信号発生時間制御回路、6・
・・・サイリスタ回路、7・・・・ゲート信号発生回路
、8・・・・オーバカーレント検出回路、9・・・・ヒ
ータ電流検出回路、10・・・・オーバーヒート検出回
路、11・・・・センサーショート検出回路、12.1
3・・・・スイッチング回路。 特許出願人 株式会社小糸製作所 代 理 人 山川政樹(ほか2名) 第2図 第3図 第4図 第6図 第7図 第8図 第9図 第10図 1i I
はゼロレベル検出回路の詳細を示す回路図、第3図はヒ
ータ通電時間制御回路の詳細を示す回路図、第4図はゲ
ート信号発生時間制御回路の詳細を示す回路図、第5図
はサイリスタ回路の詳細を示す回路図、第6図はゲート
信号発生回路の詳細を示す回路図、第7図はオーバカー
レント検出回路の詳細を示す回路図、第8図は通電制御
を説明するための波形図、第9図はヒータ通電時間制御
回路の動作を説明するための波形図、第10図は1周期
を最小単位とする通電制御動作を説明するための波形図
、第11図はオーバカーレント検出回路の動作を説明す
るだめの波形図である。 1φ拳・・フィルタ回路、2・・・・電源回路、3・・
・・ゼロレベル検出回路、4・・・・ヒータ通電時間制
御回路、5・・・・ゲート信号発生時間制御回路、6・
・・・サイリスタ回路、7・・・・ゲート信号発生回路
、8・・・・オーバカーレント検出回路、9・・・・ヒ
ータ電流検出回路、10・・・・オーバーヒート検出回
路、11・・・・センサーショート検出回路、12.1
3・・・・スイッチング回路。 特許出願人 株式会社小糸製作所 代 理 人 山川政樹(ほか2名) 第2図 第3図 第4図 第6図 第7図 第8図 第9図 第10図 1i I
Claims (1)
- ガラスに装着したヒータに交流電源を供給することによ
つてガラスの加熱を行なうガラス加熱装置において、交
流波形がある極性方向にゼロレベルをよぎる時点からヒ
ータへの通電を開始し、交流波形が通電開始時と同一の
極性方向にゼロレベルをよぎる時点にヒータへの通電を
停止する手段と、ガラス温度が所定値に達するまでガラ
ス温度の変化にともない通電時間を交流波形の1周期を
最小単位として変化させる手段とを備えたことを特徴と
する交流電力制御装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61130261A JPH06101368B2 (ja) | 1986-06-06 | 1986-06-06 | 交流電力制御装置 |
| FR878707789A FR2599908B1 (fr) | 1986-06-06 | 1987-06-04 | Dispositif de controle d'une alimentation en courant alternatif et ses applications au chauffage d'un pare-brise |
| US07/058,903 US4868486A (en) | 1986-06-06 | 1987-06-05 | AC power control apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61130261A JPH06101368B2 (ja) | 1986-06-06 | 1986-06-06 | 交流電力制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62287314A true JPS62287314A (ja) | 1987-12-14 |
| JPH06101368B2 JPH06101368B2 (ja) | 1994-12-12 |
Family
ID=15030036
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61130261A Expired - Lifetime JPH06101368B2 (ja) | 1986-06-06 | 1986-06-06 | 交流電力制御装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4868486A (ja) |
| JP (1) | JPH06101368B2 (ja) |
| FR (1) | FR2599908B1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0384322A (ja) * | 1989-08-28 | 1991-04-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 暖房器 |
| JP2002325428A (ja) * | 2001-04-23 | 2002-11-08 | Omron Corp | 電力制御方法および電力制御装置 |
| US6794619B2 (en) | 2002-01-22 | 2004-09-21 | Murata Kikai Kabushiki Kaisha | Heater energization control circuit, heater energization control method, and image forming apparatus |
Families Citing this family (4)
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