JPS6367683B2 - - Google Patents
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- JPS6367683B2 JPS6367683B2 JP15292280A JP15292280A JPS6367683B2 JP S6367683 B2 JPS6367683 B2 JP S6367683B2 JP 15292280 A JP15292280 A JP 15292280A JP 15292280 A JP15292280 A JP 15292280A JP S6367683 B2 JPS6367683 B2 JP S6367683B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- circuit
- power supply
- heater
- switch
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 14
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims description 7
- 238000007600 charging Methods 0.000 claims description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 4
- 235000008429 bread Nutrition 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000010280 constant potential charging Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
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- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F5/00—Systems for regulating electric variables by detecting deviations in the electric input to the system and thereby controlling a device within the system to obtain a regulated output
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Control Of Resistance Heating (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Description
本発明は交流電源に接続されるCR積分回路の
コンデンサの充電時間を利用して、ヒータへの通
電を所定時間後に遮断する加熱機器の制御回路に
関するもので、電源電圧変動によるヒータへの通
電時間の補正を加熱機器において最適となるよう
に制御補正することを目的とする。 従来の電源電圧変動に対するヒータへの通電時
間の補正は、第１図に示すようなCRタイマ回路
が一般的である。以下、従来例を第１図に基づい
て詳述する。 第１図において、１は交流電源で、電源スイツ
チ２を介してヒータ２０が接続されている。この
ヒータ２０と並列に接続されるCR積分回路３は、
ダイオード４、抵抗５、コンデンサ６の直列回路
より構成され、スイツチ２が閉じられると、コン
デンサ６は、電源電圧で、かつ半波で充電され
る。また、ヒータ２０と並列に定電圧回路７が接
続されており、ダイオード９、抵抗２１およびコ
ンデンサ８により交流電源１を直流電源に変換
し、コンデンサ８の両端に接続した定電圧ダイオ
ード９により定電化されている。この定電圧ダイ
オード９の電圧を抵抗１０，１１により分圧し、
基準電圧を発生させている。この抵抗１０，１１
の接続点の基準電圧とCR積分回路３のコンデン
サ６の電圧とを比較する比較器であるPUT１２
を備えている。このPUT１２のカソード端子１
３はソレノイド１８への通電制御を行うサイリス
タ１９のゲートに出力されている。ソレノイド１
８は、スイツチ２を開状態にする動作を行う。 この構成においてスイツチ２を閉じると、前述
したように、CR積分回路３のコンデンサ６の電
圧は徐々に上昇してゆき、基準電圧に達すると
PUT１２はオンになり、コンデンサ６の充電電
荷を放出しカソード端子１３にパルス出力が得ら
れる。この出力によりサイリスタ１９がオンして
ソレノイド１８に電流が流れるため、スイツチ２
が開く。すなわち、コンデンサ６への充電時間に
よりヒータ２０への通電時間を制御する。 この従来例において、基準電圧は定電圧ダイオ
ード９により定電圧化しているので、電源電圧が
高くなると、コンデンサ６の充電速度が速くな
り、コンデンサ６の電圧が基準電圧に達するまで
の時間が速くなり、よつて、PUT１２がオンす
るまでの時間が短くなる。また逆に電源電圧が低
くなると、PUT１２がオンになるまでの時間が
長くなる。これらの変化の割合は、CR積分回路
３に、電源電圧の変動をそのまま加えているの
で、電源電圧変動率と時限の変動率の関係は第２
図に示すように、ほぼ逆比例の関係がある。第２
図に、従来例の回路を実験室で試作し、実験した
結果を実線で示す。実験結果によれば、電源電圧
を100Vから−15％変化させるとスイツチ２をオ
ンしてからヒータ２０の通電を停止するまでの時
限は、＋18.7％、また、電源電圧を＋15％変化さ
せるとその時限は−15.2％変化する。 しかしながら、この従来例をオーブントースタ
等の加熱機器に応用すると、調理物の仕上りは、
その調理物に与えられたトータル熱量によつて決
まるので、電源電圧に対し逆比例の関係でヒータ
２０への通電時限を変化させても充分な補正がで
きず、オーブントースタでパンを焼くと、電源電
圧変動により、焼色がかなり異なる。 すなわち、電源電圧100Vにおける入力W0で、
ヒータ２０へt0秒通電して所定の焼色にパンを焼
くことができるとすると、そのときのトータル熱
量は、 W0t0＝V2 0t0／Ｒ（Ｒはヒータ２０の抵抗値） となる。このトータル熱量W0t0を電源電圧がＶ
に変動した場合にでも得ようとすれば、そのとき
のヒータ２０への通電時間ｔの変動率を計算して
みると、 V2 0t0／Ｒ＝V2t／Ｒ ∴ｔ／t0＝V2 0／V2＝（１／Ｖ／V0） となり、その計算結果を下表に示す。
コンデンサの充電時間を利用して、ヒータへの通
電を所定時間後に遮断する加熱機器の制御回路に
関するもので、電源電圧変動によるヒータへの通
電時間の補正を加熱機器において最適となるよう
に制御補正することを目的とする。 従来の電源電圧変動に対するヒータへの通電時
間の補正は、第１図に示すようなCRタイマ回路
が一般的である。以下、従来例を第１図に基づい
て詳述する。 第１図において、１は交流電源で、電源スイツ
チ２を介してヒータ２０が接続されている。この
ヒータ２０と並列に接続されるCR積分回路３は、
ダイオード４、抵抗５、コンデンサ６の直列回路
より構成され、スイツチ２が閉じられると、コン
デンサ６は、電源電圧で、かつ半波で充電され
る。また、ヒータ２０と並列に定電圧回路７が接
続されており、ダイオード９、抵抗２１およびコ
ンデンサ８により交流電源１を直流電源に変換
し、コンデンサ８の両端に接続した定電圧ダイオ
ード９により定電化されている。この定電圧ダイ
オード９の電圧を抵抗１０，１１により分圧し、
基準電圧を発生させている。この抵抗１０，１１
の接続点の基準電圧とCR積分回路３のコンデン
サ６の電圧とを比較する比較器であるPUT１２
を備えている。このPUT１２のカソード端子１
３はソレノイド１８への通電制御を行うサイリス
タ１９のゲートに出力されている。ソレノイド１
８は、スイツチ２を開状態にする動作を行う。 この構成においてスイツチ２を閉じると、前述
したように、CR積分回路３のコンデンサ６の電
圧は徐々に上昇してゆき、基準電圧に達すると
PUT１２はオンになり、コンデンサ６の充電電
荷を放出しカソード端子１３にパルス出力が得ら
れる。この出力によりサイリスタ１９がオンして
ソレノイド１８に電流が流れるため、スイツチ２
が開く。すなわち、コンデンサ６への充電時間に
よりヒータ２０への通電時間を制御する。 この従来例において、基準電圧は定電圧ダイオ
ード９により定電圧化しているので、電源電圧が
高くなると、コンデンサ６の充電速度が速くな
り、コンデンサ６の電圧が基準電圧に達するまで
の時間が速くなり、よつて、PUT１２がオンす
るまでの時間が短くなる。また逆に電源電圧が低
くなると、PUT１２がオンになるまでの時間が
長くなる。これらの変化の割合は、CR積分回路
３に、電源電圧の変動をそのまま加えているの
で、電源電圧変動率と時限の変動率の関係は第２
図に示すように、ほぼ逆比例の関係がある。第２
図に、従来例の回路を実験室で試作し、実験した
結果を実線で示す。実験結果によれば、電源電圧
を100Vから−15％変化させるとスイツチ２をオ
ンしてからヒータ２０の通電を停止するまでの時
限は、＋18.7％、また、電源電圧を＋15％変化さ
せるとその時限は−15.2％変化する。 しかしながら、この従来例をオーブントースタ
等の加熱機器に応用すると、調理物の仕上りは、
その調理物に与えられたトータル熱量によつて決
まるので、電源電圧に対し逆比例の関係でヒータ
２０への通電時限を変化させても充分な補正がで
きず、オーブントースタでパンを焼くと、電源電
圧変動により、焼色がかなり異なる。 すなわち、電源電圧100Vにおける入力W0で、
ヒータ２０へt0秒通電して所定の焼色にパンを焼
くことができるとすると、そのときのトータル熱
量は、 W0t0＝V2 0t0／Ｒ（Ｒはヒータ２０の抵抗値） となる。このトータル熱量W0t0を電源電圧がＶ
に変動した場合にでも得ようとすれば、そのとき
のヒータ２０への通電時間ｔの変動率を計算して
みると、 V2 0t0／Ｒ＝V2t／Ｒ ∴ｔ／t0＝V2 0／V2＝（１／Ｖ／V0） となり、その計算結果を下表に示す。
【表】
これを図示すると、第２図の点線のようにな
る。従つて、トータル熱量補正を行うためには、
電源電圧変動率に対して、逆２乗例以上のヒータ
２０への時限変化率をもたせる必要があり、従来
の単なる逆比例の補正では十分にパンの焼色を一
定に保つことができなかつた。 以下、本発明の一実施例を第３図により説明す
る。なお、第１図の従来と同一部品に同一番号を
付して説明を省略する。第３図において、１４は
ヒータ２０に並列接続したトランスの１次側、１
５は２次側である。１６はブリツジダイオードで
あり、トランス１５の２次側出力を整流し、コン
デンサ１７で平滑し、分割抵抗１０の両端に印加
し、定電圧ダイオード９の電圧から電源電圧変動
を差し引く引算回路を構成している。 上記構成において、電源スイツチ２が閉じられ
ると、ヒータ２０は通電され、CR積分回路３の
コンデンサ６には半波電圧が充電される。そし
て、従来例で説明したようにコンデンサ６の充
電々圧がPUT１２のゲート電圧Ｇに達すると、
PUT１２はオンになり、カソード端子１３には
パルス出力がでる。従つて、サイリスタ１９はオ
ン状態になり、ソレノイド１８には電流が流れ、
電源スイツチ２を開き、ヒータ２０への電流をし
や断する。 ここで、電源電圧が変動した場合、引算回路１
６は、定電圧ダイオード９で決まる一定電圧と逆
方向の電圧を発生するようにブリツジダイオード
により整流しており、しかも、交流電源１の電圧
に比例した電圧（分割抵抗１０の両端の電圧）値
が発生させるための、定電圧回路７の定電圧から
交流電源１に比例した電圧を差し引くことにな
る。よつて、PUT１２のゲート電圧は交流電源
１の電圧が高いと低く、また逆に交流電源１の電
圧が高いと高くなる。 例えば、100Vにおける引算回路１６に発生す
る分割抵抗１０の両側の電圧を16V、定電圧ダイ
オード９の電圧を20Vとすれば、電源電圧変動に
対するPUT１２の基準電圧の変化は下表のよう
になる。
る。従つて、トータル熱量補正を行うためには、
電源電圧変動率に対して、逆２乗例以上のヒータ
２０への時限変化率をもたせる必要があり、従来
の単なる逆比例の補正では十分にパンの焼色を一
定に保つことができなかつた。 以下、本発明の一実施例を第３図により説明す
る。なお、第１図の従来と同一部品に同一番号を
付して説明を省略する。第３図において、１４は
ヒータ２０に並列接続したトランスの１次側、１
５は２次側である。１６はブリツジダイオードで
あり、トランス１５の２次側出力を整流し、コン
デンサ１７で平滑し、分割抵抗１０の両端に印加
し、定電圧ダイオード９の電圧から電源電圧変動
を差し引く引算回路を構成している。 上記構成において、電源スイツチ２が閉じられ
ると、ヒータ２０は通電され、CR積分回路３の
コンデンサ６には半波電圧が充電される。そし
て、従来例で説明したようにコンデンサ６の充
電々圧がPUT１２のゲート電圧Ｇに達すると、
PUT１２はオンになり、カソード端子１３には
パルス出力がでる。従つて、サイリスタ１９はオ
ン状態になり、ソレノイド１８には電流が流れ、
電源スイツチ２を開き、ヒータ２０への電流をし
や断する。 ここで、電源電圧が変動した場合、引算回路１
６は、定電圧ダイオード９で決まる一定電圧と逆
方向の電圧を発生するようにブリツジダイオード
により整流しており、しかも、交流電源１の電圧
に比例した電圧（分割抵抗１０の両端の電圧）値
が発生させるための、定電圧回路７の定電圧から
交流電源１に比例した電圧を差し引くことにな
る。よつて、PUT１２のゲート電圧は交流電源
１の電圧が高いと低く、また逆に交流電源１の電
圧が高いと高くなる。 例えば、100Vにおける引算回路１６に発生す
る分割抵抗１０の両側の電圧を16V、定電圧ダイ
オード９の電圧を20Vとすれば、電源電圧変動に
対するPUT１２の基準電圧の変化は下表のよう
になる。
【表】
すなわち、電源電圧変動±15％に対して、基準
電圧の変動は±60％となり３倍に増巾することが
できる。なお、この増巾率は定電圧ダイオード９
の電圧を適当に選ぶことにより、任意に設定でき
る。従つて前述した２乗比例の近い時限の変化率
をもたせることができる。 本発明によるCRタイマ回路をオーブントース
タに応用し、パンの培焼実験を行つた結果、電源
電圧の変動割合以上にヒータ通電時間が変化し、
パンの焼色が殆んど変化しないという良好な結果
を得た。 なお、第３図において、CR積分回路３を定電
圧回路に接続し、定電圧充電を行つても同様な効
果を得ることができる。 以上のように本発明は複雑な回路を必要とせ
ず、簡単な構成であるため、安価にかつ、信頼性
が高い補正が実現でき、実用的価値が大である。
電圧の変動は±60％となり３倍に増巾することが
できる。なお、この増巾率は定電圧ダイオード９
の電圧を適当に選ぶことにより、任意に設定でき
る。従つて前述した２乗比例の近い時限の変化率
をもたせることができる。 本発明によるCRタイマ回路をオーブントース
タに応用し、パンの培焼実験を行つた結果、電源
電圧の変動割合以上にヒータ通電時間が変化し、
パンの焼色が殆んど変化しないという良好な結果
を得た。 なお、第３図において、CR積分回路３を定電
圧回路に接続し、定電圧充電を行つても同様な効
果を得ることができる。 以上のように本発明は複雑な回路を必要とせ
ず、簡単な構成であるため、安価にかつ、信頼性
が高い補正が実現でき、実用的価値が大である。
第１図は従来例を示すCRタイマ回路、第２図
は電源電圧と時限の関係を示す特性図、第３図は
本発明の一実施例を示す制御回路図である。 １……交流電源、２……電源スイツチ、３……
CR積分回路、７……定電圧回路、１２……比較
器（PUT）、１６……引算回路（ブリツジダイオ
ード）。
は電源電圧と時限の関係を示す特性図、第３図は
本発明の一実施例を示す制御回路図である。 １……交流電源、２……電源スイツチ、３……
CR積分回路、７……定電圧回路、１２……比較
器（PUT）、１６……引算回路（ブリツジダイオ
ード）。
Claims (1)
- １ 交流電源にスイツチを介して接続されるヒー
タと、前記スイツチの閉動作により電力供給され
るCR積分回路と、前記電源の電圧に比例する電
圧を発生し、この電圧を定電圧回路の定電圧出力
から差し引いた電圧を出力する引算回路と、前記
CR積分回路における充電用コンデンサの充電々
圧と前記引算回路の出力とを比較する比較器とを
備え、前記比較器は、前記CR積分回路の充電々
圧が前記引算回路の、電圧以上となつたときに前
記スイツチを開状態とする加熱機器の制御回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55152922A JPS5775331A (en) | 1980-10-29 | 1980-10-29 | Control circuit of machinery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55152922A JPS5775331A (en) | 1980-10-29 | 1980-10-29 | Control circuit of machinery |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5775331A JPS5775331A (en) | 1982-05-11 |
| JPS6367683B2 true JPS6367683B2 (ja) | 1988-12-27 |
Family
ID=15551074
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55152922A Granted JPS5775331A (en) | 1980-10-29 | 1980-10-29 | Control circuit of machinery |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5775331A (ja) |
-
1980
- 1980-10-29 JP JP55152922A patent/JPS5775331A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5775331A (en) | 1982-05-11 |
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