JP3743129B2 - 温度検出回路 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は低温度で特性が劣化するゴム製品や液晶の温度検出回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
低温度で特性が劣化するゴム製品や液晶において用いられている従来の温度検出回路は、図７に示されるように、コンパレータ１の非反転入力端子１ａに対しては、直列接続された電流源２とダイオード３のような定電圧源３との直列体の接続点４が接続されると共に、コンパレータ１の反転入力端子１ｂには、定電流源５とツエナーダイオード６の直列体の接続点７が接続される。この場合、ダイオード３は順方向に接続されてカソードが接地されており、リニアな温度特性を持った温度検出素子として動作するようになっている。また、定電圧源６は、温度に対して電圧が変化しない温特０の基準電圧源として動作する。
【０００３】
そして、コンパレータ１の入力端１ａに接続されたダイオード３のアノード側の接続点４の電圧が温度変化に伴って変化するが、温度がＴａより低いときには、コンパレータ１の出力Ｖｏｕｔは、図８に示されるように、高レベルに維持される。つまり、温度がＴａより低くなると、接続点４の電圧が接続点７の電圧より低くなり、コンパレータ１の出力Ｖｏｕｔは、低レベルに維持される。このコンパレータ１の出力の変化から温度の変化を検出するように動作する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、最近の装置は、小型化を図るために種々の工夫をしているのが一般的である。このような観点から図７の回路を検討すると、温度を検出するために絶対的に必要な温度検出素子と基準電圧に対する変化を検出するために必要なコンパレータの他に、温度特性”０”の基準電圧源として定電圧源であるツエナーダイオードを他の部品で兼用できれば、部品点数を減らすことができ、低コスト化を図ることができる。
本発明の目的は、温度特性”０”の基準電圧源を用いる必要のない温度検出回路を得るにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明は、入力端子間に一定の入力オフセットを有するコンパレータを使用すれば、従来のような温度特性”０”の基準電圧源を用いなくてもよい事実に鑑み、温度検出素子と並列に少なくとも３個の抵抗素子の直列体を接続し、一つの中間の抵抗素子の両端をコンパレータの入力端に接続したことを特徴とする温度検出回路が提供される。
【０００６】
このように構成することによって、コンパレータの入力端に接続された抵抗素子がコンパレータに対して温特０のオフセット基準電圧源として作用し、従来よりも部品点数を従来よりも少なくすることができる。したがって、この温度検出回路が装置に実装されたときの実装面積を従来よりも低減することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明による温度検出回路の一実施の形態を示しており、同図において、温度検出回路１０は、正の電圧源と接地との間に、電流源１１とダイオード１２の直列体を有し、ダイオード１２のカソードは接地されている。また、電流源１１と温度検出用ダイオード１２の接続点１３と接地との間には、３個の抵抗１４，１５，１６の直列体が接続されている。この状態は、抵抗１４，１５，１６の直列体が温度検出用ダイオード１２と並列に接続されていることを意味している。本来コンパレータやアンプは、入力オフセット電圧を零とするように設計されているが、本発明では、入力オフセット電圧をコンパレータ１８に積極的に持たせることにより基準電圧源を削除することを可能にしている。
【０００８】
上述した３個の直列接続された抵抗のうち中間の抵抗１５の両端は、コンパレータ１８の入力端１８ａ，１８ｂにそれぞれ接続されている。すなわち、非反転入力端子１８ａは抵抗１４と１５の接続点２０に接続され、反転入力端子１８ｂは抵抗１５と１６の接続点２１に接続されている。
【０００９】
このような構成にすれば、抵抗１５による電圧降下がコンパレータ１８の入力にオフセットを与えることになる。図２に示される特性は、接続点１３，２０，２１の電圧−温度変化特性を特性ａ，ｂ，ｃとしてそれぞれ示している。同図において、温度上昇とともに温度検出素子であるダイオード１２のアノード側の接続点１３の電位が低下するにしたがって、抵抗直列体の接続点２０，２１の電位も低下し、コンパレータ１８が状態を変える温度Ｔａにおける抵抗１５の両端電圧、換言すれば、特性ｂとｃの間の電位差がコンパレータ１８に温度により変化する電位差として提供される。
【００１０】
その結果、従来のように温特０の基準電圧が不要となり、部品点数を削減して装置に組み込んだときの温度検出回路の実装面積を小さくすることができる。実験によれば、図１に示される構成の温度検出回路は、従来の回路に比較して実装面積を３分の２ぐらいにできることが確認されている。
【００１１】
図３は、本発明の他の実施の形態を示しており、温度検出用ダイオードと電流源の電源への接続を図１と逆にした場合であって、同じものは同符号で示してある。もちろん、ダイオードと並列接続される３個の抵抗の直列体の電源への接続も逆となり、ダイオードのアノードと一緒に正の電圧源に接続されている。このように構成しても図１と同様に動作し、同様の効果を生ずる。
【００１２】
図４は、本発明のさらに他の実施の形態を示しており、図１に示される回路において、抵抗１５の両端、すなわち抵抗直列体の接続点２０，２１にコンパレータ１８に加えて、コンパレータ２３，２４の入力端を並列接続した場合である。この場合、各コンパレータ１８，２３，２４のオフセット電圧はＶ１，Ｖ２，Ｖ３の異なった電圧にされている。このように構成すれば、各コンパレータ１８，２３，２４が状態を変える温度Ｔａは、異なったオフセット電圧に対応して図６のＴ１，Ｔ２，Ｔ３で示されるように変えられ、これによって、温度変化に伴うコンパレータ１８，２３，２４の動作タイミングが異なり、複数の温度を検出することができるようになる。Ｖｏｕｔ１，Ｖｏｕｔ２，Ｖｏｕｔ３は、各コンパレータ１８，２３，２４の出力である。なお、コンパレータの数は３個の限定されず、任意の数でも同様の動作を行わせることができる。
【００１３】
図５は、本発明のさらに他の実施の形態を示しており、図１に示される回路において、抵抗１４，１５，１６からなる直列体のうち、中間の抵抗１５を、直列接続された抵抗１５−１，１５−２，１５−３によって構成するとともに各抵抗１５−１，１５−２，１５−３の両端に各コンパレータ１８，２３，２４の入力端を接続するようにしたものである。図４との相違点は、各コンパレータ１８，２３，２４の入力端が接続される抵抗が異なっているだけで、各コンパレータ２６，２７，２８のオフセット電圧は、Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３であり、温度検出動作は、
図４と同様である。
【００１４】
また、上述した図４および図５の実施の形態において、各コンパレータにヒステリシス特性を付与しておくことによって温度検出付近での暴れ（発振）を防ぐことができる。
【００１５】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明による温度検出回路を用いれば、従来のように温特０の基準電圧が不要となり、部品点数を削減して装置に組み込んだときの温度検出回路の実相面積を小さくすることができる。このような構成の温度検出回路は、たとえば、０度以下の低温で特性が劣化するゴム製品あるいは液晶等の素子を低温時に強制的に暖める装置などに適用される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による温度検出回路の一実施の形態を示す図である。
【図２】図１の動作を説明するための電圧−温度特性図である。
【図３】本発明の他の実施の形態を示す図である。
【図４】本発明のさらに他の実施の形態を示す図である。
【図５】本発明のさらに他の実施の形態を示す図である。
【図６】図５および図６の動作を説明するための特性図である。
【図７】従来の温度検出回路の一例を示す図である。
【図８】従来の温度検出回路の動作説明をするための特性図である。
【符号の説明】
１，１８，２３，２４ コンパレータ、
１ａ，１８ａ 非反転入力端子、
１ｂ，１８ｂ 反転入力端子、
２，５，１１ 電流源、
３，１２ ダイオード、
４，７，１３，２０，２１ 接続点、
６ 定電圧源、
１０ 温度検出回路、
１４，１５，１６，１５−１〜１５−３ 抵抗。

Claims (5)

1. 温度検出素子と並列に少なくとも３個以上の抵抗素子の直列体を接続し、少なくとも一つの中間の抵抗素子の両端をコンパレータの入力端に接続したことを特徴とする温度検出回路。
2. 前記中間の抵抗素子は、一つであり、この中間の抵抗素子の両端にオフセット電圧が異なる複数のコンパレータの入力端が接続されていることを特徴とする請求項１記載の温度検出回路。
3. 前記中間の抵抗素子は、複数の抵抗素子の直列体によって構成され、中間の各抵抗素子の両端には、オフセット電圧が異なるコンパレータの入力端がそれぞれ接続されていることを特徴とする請求項１記載の温度検出回路。
4. 前記温度検出素子は、電流源と直列接続されていることを特徴等する請求項１〜３記載の温度検出回路。
5. 前記温度検出素子は、ダイオードであることを特徴とする請求項１〜４記載の温度検出回路。

Images