JPH0782398B2 - Heater temperature control circuit - Google Patents
Heater temperature control circuitInfo
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- Control Of Resistance Heating (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明はホットカーペット等に用いられるヒータの温度
制御回路に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a temperature control circuit for a heater used for a hot carpet or the like.
（背景技術） ホットカーペット等の床暖房器具にあってはフイルム状
の発熱体（面状発熱体が用いられているが、面積的にも
広いため各部の温度を平均的に検出するために種々の方
式が提案されている。(Background Art) In a floor heating appliance such as a hot carpet, a film-shaped heating element (a sheet heating element is used, but since it has a large area, various types are used to detect the temperature of each part on average. Has been proposed.
第３図は従来の温度制御回路における温度検出のための
構成を示したものであり、発振器13でヒータ電極12aに
接続される商用電源11の周波数（商用周波数）とは異な
る周波数の信号を発生し、ハイパスフィルタ14,コンデ
ンサCsを介して、感熱材12cを挟んでヒータ電極12aと対
向するセンサ電極12bに発振信号を印加し、このセンサ
電極12bに生じる分担電圧をハイパスフィルタを介して
後に同期検波回路16により直流的な信号に変換して温度
検出信号ＶOUTを取り出すようにしている。FIG. 3 shows a configuration for temperature detection in a conventional temperature control circuit, in which a signal having a frequency different from the frequency (commercial frequency) of the commercial power supply 11 connected to the heater electrode 12a is generated by the oscillator 13. Then, through the high-pass filter 14 and the capacitor Cs, an oscillation signal is applied to the sensor electrode 12b facing the heater electrode 12a with the heat-sensitive material 12c interposed therebetween, and the shared voltage generated in the sensor electrode 12b is later synchronized via the high-pass filter. The temperature detection signal V OUT is extracted by converting it into a DC signal by the detection circuit 16.
すなわち、面状発熱対12のヒータ電極12aとセンサ電極1
2bとの間に配設されたフィルム状の感熱材12cは負特性
サーミスタとして動作するものであり、等価回路で示せ
ば第４図のようにヒータ電極12aがアース電極となって
発振器13に対してコンデンサCsと感熱材12cの等価キャ
パシンスＣTが直列接続されたものとなる。しかして、
面状発熱対12の温度変化と共に感熱材12cのインピーダ
ンスが変化し、端子Ａに生じる発振信号の振幅が変化す
ることになり、この信号振幅に応じた信号を同期検波回
路16で取り出すことにより温度変化に追随した信号を得
ることができる。That is, the heater electrode 12a of the planar heating pair 12 and the sensor electrode 1
The film-shaped heat-sensitive material 12c arranged between 2b and 2b operates as a negative characteristic thermistor. If it is shown by an equivalent circuit, the heater electrode 12a becomes a ground electrode as shown in FIG. Thus, the capacitor Cs and the equivalent capacity C T of the heat-sensitive material 12c are connected in series. Then,
The impedance of the heat-sensitive material 12c changes as the temperature of the sheet heating element 12 changes, and the amplitude of the oscillation signal generated at the terminal A changes. By extracting a signal corresponding to this signal amplitude with the synchronous detection circuit 16, A signal that follows the change can be obtained.
ところで、センサ電極12bには感熱材12cを介してヒータ
電極12aから商用周波の信号も誘起し、この電圧も面状
発熱対12の温度に応じて変換することから、商用周波信
号を用いて温度制御することも考えられる。By the way, a commercial frequency signal is also induced from the heater electrode 12a to the sensor electrode 12b through the heat sensitive material 12c, and this voltage is also converted according to the temperature of the planar heating pair 12, so that the commercial frequency signal is used to control the temperature. It is also possible to control.
しかしながら、ヒータ電極12aには商用電源11のAC100V
が印加されている。センサ電極12bはヒータ電極12aと対
向して設けられているので、ヒータ電極12aとセンサ電
極12bとの対向位置によって両電極間の電圧はAC100V〜0
Vとなる。However, for the heater electrode 12a, AC100V of the commercial power source 11 is used.
Is being applied. Since the sensor electrode 12b is provided so as to face the heater electrode 12a, the voltage between the two electrodes may be AC 100V to 0 depending on the position where the heater electrode 12a and the sensor electrode 12b face each other.
It becomes V.
従って、ヒータ電極12aとセンサ電極12bに流れる電流を
商用電源から供給するようにすると、単位面積当たりの
ヒータ電極12aとセンサ電極12bでは、ヒータ電極12aの
ホット側に近い程信号電圧は大きく、ヒータ電極12aの
アース側に近い程信号電圧は小さい。Therefore, when the current flowing through the heater electrode 12a and the sensor electrode 12b is supplied from the commercial power source, the signal voltage becomes larger as the heater electrode 12a and the sensor electrode 12b per unit area are closer to the hot side of the heater electrode 12a. The closer to the ground side of the electrode 12a, the smaller the signal voltage.
すなわち、ヒータ電極12aから伝わる電圧はその点の電
圧に比例したものとなるため、面状発熱対12の位置によ
って信号電圧が異なる。That is, since the voltage transmitted from the heater electrode 12a is proportional to the voltage at that point, the signal voltage differs depending on the position of the planar heating pair 12.
若し、部分断熱等により該当個所の面状発熱体の温度が
変化した場合、部分断面個所の位置により、出力信号は
異なる値となる。よって部分断熱等により面状発熱体の
温度が均一でなくなると出力信号は平均温度を示さなく
なるため、この方法を用いることはできない。If the temperature of the planar heating element at the corresponding location changes due to partial heat insulation or the like, the output signal will have different values depending on the location of the partial cross-section location. Therefore, when the temperature of the sheet heating element becomes uneven due to partial heat insulation or the like, the output signal does not show the average temperature, and this method cannot be used.
そのため、第３図の如く商用周波とは異なる周波数の発
振器13を必要とし、更にセンサ電極12bに混入する商用
周波信号を除去するためにハイパスフルタ14、15および
同期検波回路16といった回路を必要とすることとなり、
構成が複雑になると共にコストダウンを図れないという
欠点があった。Therefore, as shown in FIG. 3, an oscillator 13 having a frequency different from the commercial frequency is required, and further circuits such as high-pass filters 14 and 15 and a synchronous detection circuit 16 are required to remove the commercial frequency signal mixed in the sensor electrode 12b. Will be done,
There is a drawback that the structure becomes complicated and cost cannot be reduced.
（発明の目的） 本発明は上記の点に鑑み提案されたものであり、その目
的とするところは、温度検出を商用周波で行うことによ
り構成の簡略化およびコストダウンを図ったヒータの温
度制御回路を提供することにある。(Object of the Invention) The present invention has been proposed in view of the above points, and an object of the present invention is to control the temperature of a heater by simplifying the configuration and reducing the cost by performing temperature detection at a commercial frequency. To provide a circuit.
（発明の開示） 以下、実施例を示す図面に沿って本発明を詳述する。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention will be described in detail below with reference to the drawings illustrating embodiments.
第２図（イ）は本発明の温度制御回路に用いられる面状
発熱体の構成を示したものであり、ヒータ電極12aは往
路と復路とが近接して配置される100V−0V混合構成とな
っており、面状発熱体２の各部での平均電圧が50Vとな
るように構成されている。また、センサ電極2bはヒータ
電極2aと同一平面内に平行して設けられ、ヒータ電極2a
とセンサ電極2bは感熱材（2d）を介して対向する反射電
極2cにより電気的に結合されている。第２図（ロ），
（ハ）は面状発熱体２の一部を断面図で示したものであ
り、（ロ）は負特性サーミスタとして動作するフィルム
状の感熱材2dの一面にヒータ電極2a,センサ電極2bが、
他面に反射電極2cがエッチング処理等によって形成され
ているタイプの面状発熱体を、（ハ）は負特性サーミス
タとして動作するフィルム状の感熱材2dの一面にヒータ
電極2a,他面にセンサ電極2dがエッチング処理等によっ
て形成されているタイプの面状発熱体を夫々示してい
る。FIG. 2 (a) shows the structure of the planar heating element used in the temperature control circuit of the present invention, in which the heater electrode 12a has a 100V-0V mixed structure in which the forward path and the return path are arranged close to each other. The average voltage in each part of the sheet heating element 2 is 50V. Further, the sensor electrode 2b is provided in parallel with the heater electrode 2a in the same plane, and the heater electrode 2a
The sensor electrode 2b and the sensor electrode 2b are electrically coupled to each other by a reflecting electrode 2c which faces the sensor electrode 2b via a heat sensitive material (2d). Figure 2 (b),
(C) shows a part of the planar heating element 2 in a sectional view, and (B) shows a heater electrode 2a and a sensor electrode 2b on one surface of a film-shaped heat sensitive material 2d that operates as a negative characteristic thermistor.
A planar heating element of the type in which the reflective electrode 2c is formed on the other surface by etching or the like is used. (C) is a film-shaped heat-sensitive material 2d that operates as a negative characteristic thermistor. Each of the sheet heating elements is of a type in which the electrode 2d is formed by etching or the like.
第１図は本発明の一実施例を示す温度制御回路のブロッ
ク構成図であり、２は第２図で示した面状発熱体であ
る。第１図において構成を説明すると、面状発熱体２の
ヒータ電極2aの両端にはリレー接点Ｓ1および電源スイ
ッチSWを介して商用電源１が接続されており、センサ電
極2bの一端はヒータ電極2aの一端（制御回路アース側）
に接続されている。センサ電極2bの他端はバイアス回路
７を介してAC110Vラインに接続されると共に増幅回路10
に接続され、増幅回路10の出力は平滑回路３に入力され
る。FIG. 1 is a block configuration diagram of a temperature control circuit showing an embodiment of the present invention, and 2 is the planar heating element shown in FIG. The configuration will be described with reference to FIG. 1. The commercial power source 1 is connected to both ends of the heater electrode 2a of the planar heating element 2 via a relay contact S 1 and a power switch SW, and one end of the sensor electrode 2b is a heater electrode. One end of 2a (control circuit ground side)
It is connected to the. The other end of the sensor electrode 2b is connected to the AC110V line via the bias circuit 7 and the amplification circuit 10
The output of the amplifier circuit 10 is input to the smoothing circuit 3.
ここで、平滑回路３は入力された信号を整流・平滑して
直流化を行うものであり、その出力はスイッチング回路
４に接続され、スイッチング回路４の出力によりリレー
駆動回路８が動作するようになっている。Here, the smoothing circuit 3 rectifies and smoothes the input signal to convert it into a direct current, and its output is connected to the switching circuit 4 so that the output of the switching circuit 4 causes the relay drive circuit 8 to operate. Has become.
また、オフ時間タイマ６はスイッチング回路４の出力信
号がローレベル（リレーOFF信号）になってから所定の
時間が経過するまでスイッチング回路４の出力をローレ
ベルに保持（リレーオフロック）するためのものであ
り、リセット入力端子Ｒがスイッチング回路４の出力端
子に接続され、出力端子はスイッチング回路４の入力側
に接続されている。The off-time timer 6 holds the output of the switching circuit 4 at a low level (relay-off lock) until a predetermined time elapses after the output signal of the switching circuit 4 becomes a low level (relay OFF signal). The reset input terminal R is connected to the output terminal of the switching circuit 4, and the output terminal is connected to the input side of the switching circuit 4.
すなわち、スイッチング回路４の出力がローレベルにな
るとリレー接点Ｓ1がオフとなるため、ヒータ電極2aに
は商用電圧が印加されなくなり、センサ電極2bに電流が
流れなくなるので、この際にスイッチング回路４が再び
反転してしまはないようにするためのものである。ま
た、９は電源回路であり、各回路部に直流電源を供給す
るためのものである。That is, when the output of the switching circuit 4 becomes low level, the relay contact S 1 is turned off, so that the commercial voltage is not applied to the heater electrode 2a and the current does not flow to the sensor electrode 2b. This is to prevent it from being reversed again. Further, 9 is a power supply circuit for supplying a DC power supply to each circuit section.
動作にあたっては、面状発熱体２の温度が低い場合は感
熱材2dのインピーダンスが高く、ヒータ電極2aから感熱
材2dを介してセンサ電極2dに流れる電流は小さく、その
電流によって生ずるセンサ電極2dの電圧ＶAは小さな値
となる。したがって、増幅回路10の増幅出力電圧も小さ
く、平滑回路３によって直流化された信号はスイッチン
グ回路４の比較レベルに達しないため、リレー駆動回路
８はリレー接点Ｓ1をオン状態に保ち、ヒータ電極2aに
通電を続けて加熱を行う。In operation, when the temperature of the sheet heating element 2 is low, the impedance of the heat sensitive material 2d is high, the current flowing from the heater electrode 2a to the sensor electrode 2d via the heat sensitive material 2d is small, and the sensor electrode 2d generates the current. The voltage V A has a small value. Therefore, the amplified output voltage of the amplifier circuit 10 is also small, and the signal converted to DC by the smoothing circuit 3 does not reach the comparison level of the switching circuit 4. Therefore, the relay drive circuit 8 keeps the relay contact S 1 in the ON state and the heater electrode 2a is energized to continue heating.
次に、面状発熱体２の温度が上昇すると、センサ電極2b
間の電圧ＶAも大きくなる。温度が設定値に達すると、
スイッチング回路４が反転動作してリレー駆動回路８に
信号を送出し、リレー接点Ｓ1をオフさせ、ヒータ電極2
aへの通電を停止する。Next, when the temperature of the sheet heating element 2 rises, the sensor electrode 2b
The voltage V A between them also increases. When the temperature reaches the set value,
The switching circuit 4 reverses to send a signal to the relay drive circuit 8 to turn off the relay contact S 1 and
Stop energizing a.
しかして、ヒータ電極2aが商用電源１と切り放されるこ
とによりセンサ電極2bに生じていた信号電圧は消失して
スイッチング回路４は再び反転動作を行おうとするが、
直前のオフ動作時にオフ時間タイマ６が動作を開始して
一定時間、リレー駆動回路８のオフ動作を保持している
ので接点Ｓ1は即座にオンとならず、オフ時間タイマ６
で設定される一定の冷却時間をおいて再びオンに復帰す
る。その後も上記の動作を繰り返し、よって面状発熱体
２は一定温度に保たれることになる。Then, since the heater electrode 2a is disconnected from the commercial power source 1, the signal voltage generated in the sensor electrode 2b disappears and the switching circuit 4 tries to perform the inversion operation again.
Since the off-time timer 6 starts to operate during the immediately preceding off-operation and holds the off-operation of the relay drive circuit 8 for a certain period of time, the contact S 1 is not immediately turned on, and the off-time timer 6
After a certain cooling time set by, it turns on again. After that, the above operation is repeated, so that the planar heating element 2 is maintained at a constant temperature.
なお、面状発熱体２のヒータ電極2aは100V−0V混合構成
になっているため、感熱材2dを介してセンサ電極2bに流
れる電流によって生ずるセンサ電極2d間電圧は場所によ
らず一定であり、温度のみに依存するため、部分断熱等
によって温度が均一でなくなっても平均温度を検出して
温度制御することができる。Since the heater electrode 2a of the planar heating element 2 has a mixed structure of 100V-0V, the voltage between the sensor electrodes 2d generated by the current flowing to the sensor electrode 2b via the heat sensitive material 2d is constant regardless of the location. Since it depends only on the temperature, it is possible to detect the average temperature and control the temperature even if the temperature is not uniform due to partial heat insulation or the like.
（発明の効果） 以上のように本発明の温度制御回路にあっては、感熱材
を介してヒータ電極と結合されたセンサ電極に生じる商
用周波電圧を整流・平滑し、所定値と比較して前記ヒー
タ電極への通電をオン・オフ制御するようにしたので、
単一の交流信号のみで温度制御が行え、従来の如く不要
信号の除去を必要としないので回路構成の大幅な簡略化
が達成でき、コストダウンを図れる効果がある。(Effect of the Invention) As described above, in the temperature control circuit of the present invention, the commercial frequency voltage generated in the sensor electrode coupled to the heater electrode via the heat sensitive material is rectified and smoothed, and compared with a predetermined value. Since the energization to the heater electrode is controlled to be turned on and off,
Since temperature control can be performed with only a single AC signal and unnecessary signals need not be removed as in the conventional case, the circuit configuration can be greatly simplified and the cost can be reduced.
第１図は本発明の一実施例を示すブロック構成図、第２
図は本発明で使用される面状発熱体の構成を示し、
（イ）は電気的結線図、（ロ），（ハ）は素子の断面
図、第３図は従来の温度制御回路の回路構成図、第４図
はその動作説明図である。 １……商用電源、２……面状発熱体、2a……ヒータ電
極、2b……センサ電極、2c……反射電極、2d……感熱
材、３……平滑回路、４……スイッチング回路、６……
オフ時間タイマ、７……バイアス回路、８……リレー駆
動回路、９……電源回路、10……増幅回路FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG.
The figure shows the structure of the sheet heating element used in the present invention,
(A) is an electrical connection diagram, (B) and (C) are sectional views of the element, FIG. 3 is a circuit configuration diagram of a conventional temperature control circuit, and FIG. 4 is an operation explanatory diagram thereof. 1 ... Commercial power supply, 2 ... Sheet heating element, 2a ... Heater electrode, 2b ... Sensor electrode, 2c ... Reflective electrode, 2d ... Heat sensitive material, 3 ... Smoothing circuit, 4 ... Switching circuit, 6 ...
Off time timer, 7 ... Bias circuit, 8 ... Relay drive circuit, 9 ... Power supply circuit, 10 ... Amplification circuit
Claims (1)
との平均電圧が50Vとなるように往路と復路とが近接し
て配置される100V−0V混合構成のヒータ電極と、 負特性サーミスタとして動作する感熱材を介して前記ヒ
ータ電極と平行に設けられ、かつ一端を前記ヒータ電極
のアース側に接続したセンサ電極とを有し、 前記ヒータ電極と前記センサ電極との間に流れる商用周
波電流によって前記センサ電極間に生ずるセンサ電極電
圧を前記センサ電極の他端を介して検出し、 面状発熱体の温度によって変化する前記検出したセンサ
電極電圧に応じて前記ヒータ電極への通電をオン・オフ
制御することにより面状発熱体の温度を制御することを
特徴としたヒータの温度制御回路。1. The sheet heating element comprises a heater electrode of a 100V-0V mixed configuration, in which the forward and return paths are arranged close to each other so that the average voltage of the forward and return voltages in the vicinity is 50V. A sensor electrode that is provided in parallel with the heater electrode via a heat sensitive material that operates as a characteristic thermistor and has one end connected to the ground side of the heater electrode, and flows between the heater electrode and the sensor electrode. The sensor electrode voltage generated between the sensor electrodes by the commercial frequency current is detected via the other end of the sensor electrode, and the heater electrode is energized according to the detected sensor electrode voltage which changes depending on the temperature of the planar heating element. A temperature control circuit for a heater, characterized in that the temperature of a sheet heating element is controlled by turning on and off.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60158769A JPH0782398B2 (en) | 1985-07-17 | 1985-07-17 | Heater temperature control circuit |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP60158769A JPH0782398B2 (en) | 1985-07-17 | 1985-07-17 | Heater temperature control circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6219917A JPS6219917A (en) | 1987-01-28 |
| JPH0782398B2 true JPH0782398B2 (en) | 1995-09-06 |
Family
ID=15678937
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP60158769A Expired - Lifetime JPH0782398B2 (en) | 1985-07-17 | 1985-07-17 | Heater temperature control circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
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Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2535064B2 (en) * | 1988-11-29 | 1996-09-18 | コニカ株式会社 | Solid-state image sensor drive device |
Family Cites Families (1)
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|---|---|---|---|---|
| JPS6072010A (en) * | 1983-09-29 | 1985-04-24 | Matsushita Electric Works Ltd | Temperature controlling circuit |
-
1985
- 1985-07-17 JP JP60158769A patent/JPH0782398B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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| JPS6219917A (en) | 1987-01-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |