JPH0648447B2

JPH0648447B2 - 温度制御装置

Info

Publication number: JPH0648447B2
Application number: JP62265946A
Authority: JP
Inventors: 照也田中; 勝春松尾
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-10-21
Filing date: 1987-10-21
Publication date: 1994-06-22
Anticipated expiration: 2009-06-22
Also published as: US4885456A; KR910006504B1; KR890007150A; JPH01108615A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、電気毛布、電気カーペット、電気フロアヒー
タなどの温度を制御する温度制御装置に関する。

（従来の技術）従来、例えば電気毛布などの暖房器具においては、毛布
本体と、コントローラ（温度制御装置）とをケーブルな
どによって接続し、この温度制御装置によって毛布本体
内に設けられたヒータ線の発熱量を制御して、毛布本体
の温度を制御するようにしたものが多い。

第９図はこのような電気毛布と、この電気毛布の温度を
制御する温度制御装置とを示すブロック図である。

この図に示す温度制御装置は、センサ温度検知回路１
と、温度設定回路２と、ゼロクロス信号発生回路３と、
サンプリング回路４と、比較回路５ａと、駆動回路５ｂ
と、サイリスタ６とを備えて構成されている。また、そ
の温度制御は電気毛布内７に配置された温度センサ８か
ら出力される温度検出信号の値と、温度設定回路２に設
定されている設定温度とを比較し、この比較結果に基づ
いて電気毛布内７に配置されたヒータ線９に流す電流量
を制御して行なわれている。

以下、簡単に構成及び動作を示す。

センサ温度検知回路１は、電気毛布７内に設けられた温
度センサ８から出力される温度検知信号を取り込み、こ
れを温度検知信号Ｓ１として比較回路５ａに供給する。

また、温度設定回路２は、予め設定されている温度設定
値に対応した値の温度設定信号Ｓ２を発生し、これをサ
ンプリング回路４に供給する。

また、ゼロクロス信号発生回路３は、前記ヒータ線９に
電力を供給する交流商用電源１０の交流電圧を取り込ん
で、そのゼロクロス点を検出するように構成されてお
り、ゼロクロス点を検出したときゼロクロス信号Ｓ３を
発生して、これをサンプリング回路４に供給する。

サンプリング回路４は、前記ゼロクロス信号Ｓ３が供給
されていないときには、その出力端子電圧をラッチアッ
プ状態にしている。そして、前記ゼロクロス信号Ｓ３が
供給されたとき、前記温度設定回路２から出力される温
度設定信号Ｓ２を取り込み、これを比較回路５ａに供給
する。

比較回路５ａは、前記サンプリング回路４から出力され
る温度設定信号Ｓ２の値と、前記センサ温度検知回路１
から出力される温度検知信号Ｓ１の値とを比較して、Ｓ
１＞Ｓ２のとき、つまり前記電気毛布７の温度が温度設
定回路２によって設定されている温度よりも低いとき、
駆動信号を発生して、これを駆動回路５ｂに供給する。

駆動回路５ｂは、前記駆動信号を供給されたとき、トリ
ガー信号Ｓ４を発生し、これをサイリスタ６のゲートに
供給する。

これによって、このサイリスタ６が導通し、交流商用電
源１０の一端１０ａ→ヒータ線９→サイリスタ６のアノ
ード、同サイリスタ６のカソード→交流商用電源１０の
他端１０ｂなる経路で、ヒータ線９に電流が流れて、電
気毛布７の温度が上昇する。

（発明が解決しようとする問題点）ところでこのような従来の温度制御装置においては、ゼ
ロクロス信号発生回路３から出力されるゼロクロス信号
Ｓ３の幅が狭いと、回路動作が少しでも変動してこのゼ
ロクロス信号Ｓ３と交流商用電源１０から出力される交
流電圧との同期がずれたときには、サイリスタ６がトリ
ガされない虞れがあった。

そこで、このような装置においては、第１０図（Ａ）に
示す如く交流商用電源１０から出力される交流電圧が負
から正に変わるとき、第１０図（Ｂ）に示すようにゼロ
クロス信号発生回路３から比較的広い幅Ｔ１のゼロクロ
ス信号Ｓ３を出力させて上述した不都合が発生しないよ
うにしている。

しかしながら、このようにゼロクロス信号Ｓ３の幅を広
くすると、ゼロクロス点以外の時刻、例えば時刻ｔ
_０で、第１０図（Ｃ）に示す如く前記サンプリング回路
４から出力される温度設定信号Ｓ２の値と、前記センサ
温度検知回路１から出力される温度検知信号Ｓ１の値と
が一致することがある。

そしてこのとき、駆動回路５ｂから第１０図（Ｄ）に示
すようなトリガー信号Ｓ４が出力され、第１０図（Ｅ）
に示す如くサイリスタ６がオンされる。

しかしこのようにゼロクロス点からかなりの時間が経過
したとき、サイリスタ６をオンさせると、第１０図
（Ｆ）に示す如くヒータ線９に、急速に電流が流れて高
周波ノイズが発生し、これが電磁波ノイズとなって近く
にあるラジオや、テレビなどに悪影響を与えてしまうと
いうこともあった。

この発明は上記の事情に鑑み、交流商用電源から出力さ
れる交流電圧のゼロクロス点でサイリスタを確実にオン
／オフすることができ、これによって電磁波ノイズの発
生を防止することができる温度制御装置を提供すること
を目的としている。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）上記の問題点を解決するために本発明による温度制御装
置は、サイリスタを介して供給される交流電流によって
発熱する発熱体によって負荷を加熱する装置であって、
発熱体の温度を検知する温度検知手段と、前記サイリス
タの陽極、陰極間が逆バイアス状態となる前記交流電流
における負の半サイクル時に、温度検知手段で検知され
た発熱体の温度と予め設定された負荷の制御温度とを比
較し、発熱体の温度が低いときには前記交流電流におけ
る次の正の半サイクルにおいてサイリスタを導通させる
ため、前記サイリスタを駆動するための駆動信号を交流
電圧のゼロクロス点より前に出力する駆動手段とを有す
ることを要旨とする。

（作用）本発明における温度制御装置においては、サイリスタの
陽極、陰極間が逆バイアス状態となる交流電流における
負の半サイクル時に、発熱体の温度と負荷の設定温度と
を比較し、発熱体の温度が低いときには前記交流電流に
おける次の正の半サイクルにおいてサイリスタを導通さ
せることで、正の半サイクルの途中でサイリスタが導通
しないようにしている。

（実施例）第１図はこの発明による温度制御装置の一実施例を示す
ブロック図である。

この図に示す温度制御装置は、センサ温度検知回路１１
と、温度設定回路１２と、パルス信号発生回路１３と、
サンプリング回路１４と、比較回路１５と、駆動回路１
６と、サイリスタ１７とを備えており、サイリスタ１７
で印加される交流電圧のゼロクロス点より前で、電気毛
布内１８に配置された温度センサ１９からの温度検知信
号の値と、温度設定回路１２に設定されている設定温度
とを比較するとともに、この比較結果に基づいてサイリ
スタ１７のオン／オフを決定する。これによって、この
サイリスタ１７がオンされるときには、前記交流電圧の
ゼロクロス点で電流が流れ始める。また、このサイリス
タ１７がオフされるときには、次のゼロクロス点まで、
このサイリスタ１７がオフ状態に保持される。

センサ温度検知回路１１は、電気毛布１８内に設けられ
た温度センサ１９から出力される温度検知信号を取り込
み、これを温度検知信号Ｓ１０として比較回路１５に供
給する。この場合、電気毛布１８の温度が低下すれば、
これに対応して温度検知信号Ｓ１０の値が上昇する。

また、温度設定回路１２は、可変抵抗器などの設定器を
備えており、この設定器に設定されている温度設定値に
対応した値の温度設定信号Ｓ１１を発生し、これをサン
プリング回路１４に供給する。

また、パルス信号発生回路１３は、電流制限用の抵抗器
２１と、第１パルス発生器２２と、第２パルス発生器２
３と、ゼロクロス期間検知回路２４とを備えており、前
記ヒータ線２０に電力を供給する交流商用電源２５の交
流電圧を取り込むとともに、この交流電圧のゼロクロス
点の前後で第１同期パルス信号Ｓ１２、第２同期パルス
信号Ｓ１３を、各々発生する。

第１パルス発生器２２は、第２図に示すように電圧値制
限用のダイオード２６ａ，２６ｂと、第１負電圧検知回
路２７と、第２負電圧検知回路２８と、第１ゲート回路
３７とを備えており、前記サイリスタ１７に印加されて
いる交流電圧が負から正に変わるときより少し前で、第
１同期パルス信号Ｓ１２を発生して、これをサンプリン
グ回路１４に供給する。

第１負電圧検知回路２７は、前記ダイオード２６ａ，２
６ｂに値Ｖｂ_１より大きい順方向電圧が印加されている
ときにオンする３つのトランジスタ２９〜３１と、これ
ら各トランジスタ２９〜３１の電流路となる５つの抵抗
器３２〜３６とを備えており、第３図（Ａ）に示す如く
交流商用電源２５から出力される交流電圧の極性が負に
なり、これに対応して前記ダイオード２６ａ，２６ｂに
Ｖｂ１より大きい順方向電圧が印加されているとき第３
図（Ｂ）に示すような負電圧検知信号Ｓ３０を発生し、
これを第１ゲート回路３７に供給する。

また第２負電圧検知回路２８は、前記第１負電圧検知回
路２７と同様に、前記ダイオード２６ａ，２６ｂに値Ｖ
ｂ_２より大きい順方向電圧が印加されているときにオン
する３つのトランジスタ３８，３９，４０と、これら各
トランジスタ３８．３９，４０の電流路となる５つの抵
抗器４１〜４５とを備えており、前記交流商用電源２５
から出力される交流電圧の極性が負になり、これに対応
して前記ダイオード２６ａ，２６ｂに値Ｖｂ_２より大き
い順方向電圧が印加されているとき第３図（Ｃ）に示す
ような負電圧検知信号Ｓ３１を発生し、これを第１ゲー
ト回路３７に供給する。なおここでは、値Ｖｂ_２や、値
Ｖｂ_１は、直列に接続されたダイオード２６ａ，２６ｂ
の順方向導通電圧２×ＶＦよりも小さく設定されてい
る。また、前記第１負電圧検知回路２７に設けられてい
る抵抗器３２値は、第２負電圧検知回路２８に設けられ
ている抵抗器４１の値より大きく設定され、これによっ
て、｜Ｖｂ_２｜＞｜Ｖｂ_１｜となっている。

また第１ゲート回路３７は、前記負電圧検知信号Ｓ３０
を反転するインバータ４６と、このインバータ４６の出
力と前記負電圧検知信号Ｓ３１とゼロクロス期間信号Ｓ
３２（第３図（Ｆ）参照）との論理積をとるアンドゲー
ト４７とを備えており、前記負電圧検知信号Ｓ３０と、
負電圧検知信号Ｓ３１と、ゼロクロス期間信号Ｓ３２と
に基づいて第３図（Ｇ）に示す第１同期パルス信号Ｓ１
２を生成する。

また第２パルス発生器２３は、電圧値制限用のダイオー
ド４８ａ，４８ｂと、第１正電圧検知回路４９と、第２
正電圧検知回路５０と、第２ゲート回路５１とを備えて
おり、前記サイリスタ１７に印加されている交流電圧が
負から正に変わってから少し後で、第２同期パルス信号
Ｓ１３を発生して、これを駆動回路１６に供給する。

第１正電圧検知回路４９は、前記ダイオード４８ａ，４
８ｂに値Ｖｂ_３により大きい順方向電圧が印加されてい
るときにオンする２つのトランジスタ５２，５３と、こ
れら各トランジスタ５２，５３の電流路となる３つの抵
抗器５４，５５，５６とを備えており、第３図（Ａ）に
示す如く交流商用電源２５から出力される交流電圧の極
性が正になり、これに対応して前記ダイオード４８ａ，
４８ｂに値Ｖｂ_３より大きい順方向電圧が印加されたと
き第３図（Ｄ）に示すような正電圧検知信号Ｓ３３を発
生し、これを第２ゲート回路５１に供給する。

また第２正電圧検知回路５０は、前記第１正電圧検知回
路４９と同様に、前記ダイオード４８ａ，４８ｂに値Ｖ
ｂ_４より大きい順方向電圧が印加されているときにオン
する２つのトランジスタ５７，５８と、これら各トラン
ジスタ５７，５８の電流路となる３つの抵抗器５９，６
０，６１とを備えており、前記交流商用電源２５から出
力される交流電圧の極性が正になり、これに対応して前
記ダイオード２６ａ，２６ｂに値Ｖｂ_４より大きい順方
向電圧が印加されているとき第３図（Ｅ）に示すような
正電圧検知信号Ｓ３４を発生し、これを第２ゲート回路
５１に供給する。なおここでは、値Ｖｂ_４や、値Ｖｂ_３
は直列に接続されたダイオード４８ａ，４８ｂの順方向
導通電圧２×ＶＦよりも小さく設定されている。また、
第１正電圧検知回路４９に設けられている抵抗器５４の
値は、第２正電圧検知回路５１に設けられている抵抗器
５９の値より大きく設定され、これによって、｜Ｖｂ_４
｜＞｜Ｖｂ_３｜となっている。

また第２ゲート回路５１は、前記正電圧検知信号Ｓ３３
を反転するインバータ６２と、このインバータ６２の出
力と前記正電圧検知信号Ｓ３４とゼロクロス期間信号Ｓ
３２との論理積をとるアンドゲート６３とを備えてお
り、前記正電圧検知信号Ｓ３３と、正電圧検知信号Ｓ３
４と、ゼロクロス期間信号Ｓ３２とに基づいて第３図
（Ｈ）に示す第２同期パルス信号Ｓ１３を生成する。

また、ゼロクロス期間検知回路２４は、電源スイッチが
オンされたときなどに、これを検知してリセット信号Ｓ
３５を発生する初期化回路６４と、前記正電圧検知信号
Ｓ３４を反転するインバータ６５と、このインバータ６
５の出力とリセット信号Ｓ３５との論理和をとるオアゲ
ート６６と。前記第２負電圧検知回路２８が負電圧検知
信号Ｓ３１の出力を停止したとき前記第１正電圧検知回
路４９の出力を取り込んで、これをラッチし、この後前
記オアゲート６６からリセット信号Ｓ３６が供給された
とき前記ラッチ結果をクリアするＤ型フリップフロップ
６７とを備えている。そして。前記第２負電圧検知回路
２８が負電圧検知信号Ｓ３１の出力を停止する毎に前記
第１正電圧検知回路４９の出力を取り込んで、これをラ
ッチして第３図（Ｆ）に示すゼロクロス期間信号Ｓ３２
を生成し、これを前記第１ゲート回路３７と、第２ゲー
ト回路５１とに供給する。

このようにこのパルス信号発生回路１３では、交流商用
電源２５から出力される交流電圧が、負から正に変化す
る点の前後で第１同期パルス信号Ｓ１２と、第２同期パ
ルス信号Ｓ１３とを発生し、これをサンプリング回路１
４と、駆動回路１６とに、各々供給する。

サンプリング回路１４は、前記第１同期パルス信号Ｓ１
２を反転するインバータ６９と、このインバータ６９か
ら“Ｈｉ”信号が出力されたときオンするトランジスタ
７１と、このトランジスタ７１のベース電流を制限する
抵抗器７０と、前記トランジスタ７１の出力を分圧する
抵抗器７２，７３と、これら抵抗器７２，７３の接続点
電圧が低下したときにオンするトランジスタ７４と、前
記温度設定回路１２の出力電流値を制限する抵抗器７５
とを備えており、前記第１同期パルス信号Ｓ１２が供給
されていないときには、その出力端子電圧を（電源電
圧）Vccに保持している。そしてこの状態で、前記第１
同期パルス信号Ｓ１２が供給されたとき、前記温度設定
回路２から出力される温度設定信号Ｓ１１を取り込み、
これを比較回路１５に供給する。

比較回路１５は、前記サンプリング回路１４の出力と、
前記センサ温度検知回路１から出力される温度検知信号
Ｓ１０の値と比較する演算増幅器７６を備えており、前
記サンプリング回路１４が出力端子電圧を電源電圧Vcc
に保持しているときには、その出力端子を“Ｌｏ”レベ
ルにしている。そして、このサンプリング回路１４から
温度設定信号Ｓ１１が出力されたとき、この温度設定信
号Ｓ１１の値と、前記センサ温度検知回路１から出力さ
れる温度検知信号Ｓ１０の値と比較して、Ｓ１０＞Ｓ１
１のとき、つまり前記電気毛布１８の温度が温度設定回
路１２によって設定されている温度よりも低いとき、ヒ
ータオン信号Ｓ１４を発生し、これを駆動回路１６に供
給する。

駆動回路１６は、前記ヒータオン信号Ｓ１４が供給され
たときにセットされ、この後前記第２同期パルス信号Ｓ
１３が供給されたときにリセットされるＲＳ型フリップ
フロップ８０と、このＲＳ型フリップフロップ８０のセ
ット出力端子が“Ｌｏ”レベルになっているときに充電
され、“Ｈｉ”レベルになったときに放電するコンデン
サ８２と、このコンデンサ８２の充放電時定数を決める
抵抗器８１と、前記コンデンサ８２から放電される電流
を電圧に変換してトリガー信号Ｓ１５を発生する抵抗器
８３とを備えており、前記ヒータオン信号Ｓ１４が供給
されたとき、コンデンサ８２に充電されている電荷でト
リガー信号Ｓ１５を発生してサイリスタ１７を導通させ
る。この後、第２同期パルス信号Ｓ１３が供給されたと
きトリガー信号Ｓ１５の発生を停止して、コンデンサ８
２に充電動作を行わせる。

次に、第４図（Ａ）〜（Ｈ）に示す波形図を参照しなが
らこの実施例の動作を説明する。

まず、第４図（Ａ）に示す如く交流商用電源１０から出
力される交流電圧が負から正に変わる少し前（例えば、
時刻ｔ_１）に、第１パルス発生回路２２がこれを検出し
て第４図（Ｂ）に示す如く第１同期パルス信号Ｓ１２を
発生してサンプリング回路１４に温度設定回路１２の出
力を選択させる。

これによって、比較回路１５を構成する演算増幅器７６
の各入力端子に、第４図（Ｄ）に示す如く温度設定回路
１２からの温度設定信号Ｓ１１と、センサ温度検知回路
１１からの温度検知信号Ｓ１０とが供給される。

ここで、電気毛布１８の温度が温度設定回路１２によっ
て設定されている温度よりも低くなっており、これに対
応してＳ１０＞Ｓ１１になっていれば、第４図（Ｅ）に
示す如く比較回路１５がヒータオン信号Ｓ１４を発生し
て第４図（Ｆ）に示す如く駆動回路１６からトリガー信
号Ｓ１５を出力させ、これをサイリスタ１７のゲートに
供給させる。

これにより、このサイリスタ１７のアノード、カソード
間に順方向電圧が印加されたとき、第４図（Ｇ）に示す
如くこのサイリスタ１７が導通して、このサイリスタ１
７に順方向電圧が印加されている間、第４図（Ｇ）に示
す如くヒータ線２０に駆動電流が流れる。

また、交流商用電源１０から出力される交流電圧が負か
ら正に変わってから少し経過すれば（例えば時刻
ｔ_２）、第２パルス発生回路２３がこれを検出して第４
図（Ｃ）に示す如く第２同期パルス信号Ｓ１３を発生し
て、これを駆動回路１６に供給する。

これによって、駆動回路１６がトリガー信号Ｓ１５の発
生を停止し、最初の状態に戻る。

このようにこの実施例においては、交流商用電源１０か
ら出力される交流電圧が負から正に変わる少し前で、サ
イリスタ１７のオン／オフを決定し、これをオフすると
決めたときには次のトリガー時期まで、このサイリスタ
１７をオフ状態に保持するようにしたので、ヒータ線２
０に、急激に電流が流れないようにすることができる。

第５図はこの発明による温度制御装置の他の実施例を示
すブロック図である。なお、この図において第１図の各
部と対応する部分には、同一な符号を付してある。

この図に示す回路が、第１図に示す回路と異なる点は、
電気毛布１８側にヒータ線２０と一体になった温度セン
サ１００を設けるとともに、温度制御装置側に電圧印加
回路１０４と、センサ出力取込み回路１０１と、温度設
定値監視回路１０２と、センサ温度監視回路１０３とを
設け、第２パルス発生回路２３から第２同期パルス信号
Ｓ１３が出力されたとき、温度センサ１００が断線して
いないかどうか、温度設定回路１２に設定されている温
度設定値が規定の範囲内にあるかどうか、センサ温度検
知回路１１によって得られた電気毛布１８の温度が規定
の範囲内にあるかどうかをチェックして、これらのうち
のいずれかが異常なとき、ＲＳ型フリップフロップ８０
のリセットを停止して、それ以降トリガー信号Ｓ１５が
出力されないようにしたことである。

電圧印加開路１０４は、第２パルス発生開路２３から第
２同期パルス信号Ｓ１３が出力されたときにオン状態と
なるトランジスタ１０５と、このトランジスタ１０５の
ベースと前記第２パルス発生開路２３の出力端子との間
に介挿されるベース電流制限用の抵抗器９９と、前記ト
ランジスタ１０５のコレクタと前記温度センサ１００の
センサ電極１０８の一端との間に介挿される分圧用の抵
抗器１０６とを備えており、前記第２パルス発生開路２
３から第２同期パルス信号Ｓ１３が出力されたときセン
サ電極１０８の一端側を電圧Ｖ^4.24.2近くまで低下させ
る。

温度センサ１００は、第６図に示す如く、線状に形成さ
れた芯糸１０７と、この芯糸１０７に螺旋状に巻付けら
れるリボン状のセンサ電極１０８と、このセンサ電極１
０８および前記芯糸１０７を覆うこよに形成される感熱
誘電層１０９とを備えており、この感熱誘電層１０９の
外側にはヒータ線２０が螺旋状に巻付けられるととも
に、このヒータ線２０および前記感熱誘電層１０９を覆
うように絶縁外被１１０が形成されている。

そして、感熱誘電層１０９の温度が変化すれば、これに
応じてこの感熱誘電層１０９の誘電率が変化し、前記セ
ンサ電極１０８と、ヒータ線２０との間の静電容量が変
化する。

またセンサ出力取込み回路１０１は、電流電圧変換回路
１２０と、信号極性制限回路１２１と、断線チェック回
路１２２とを備えており、前記電圧印加回路１０４によ
ってセンサ電極１０８の一端側が電圧Ｖ_ＥＥ近くまで低
下させられていない状態では、ヒータ線２０に電圧が印
加されて、感熱誘電層１０９の温度に応じた誘電率分だ
けセンサ電極１０８に電荷が流れ込んだとき、この電荷
の量に応じた値の温度検知信号を発生して、これをセン
サ温度検知回路１１に供給する。また、前記電圧印加回
路１０４によってセンサ電極１０８の一端側が電圧Ｖ
_ＥＥ近くまで低下させられたときには、このセンサ電極
１０８の他端が電圧Ｖ_ＥＥ近くまで低下しているかどう
かをチェックする。そして、のセンサ電極１０８の他端
が電圧Ｖ_ＥＥ近くまで低下しているかどうかをチェック
する。そして、このセンサ電極１０８の他端が電圧Ｖ
_ＥＥに近くまで低下していれば、センサ電極１０８が断
線していないことを示す不断線検知信号Ｓ４０を発生し
て、これを温度設定値監視回路１０２に供給する。

電流電圧変換回路１２０は、前記センサ電極１０８の他
端とサイリスタ１７のカソードとの間に介挿される電流
電圧変換用の抵抗器１１１と、この抵抗器１１１に並列
に接続されるノイズ吸収用のコンデンサ１１２とを備え
ており、前記電圧印加回路１０４によってセンサ電極１
０８の一端側が電圧Ｖ_ＥＥ近くまで低下させられていな
い状態のときには、センサ電極１０８に流れ込んだ電荷
の量に応じた値の温度検知信号Ｓ３９を発生して、これ
をセンサ温度検知回路１１に供給する。

また信号極性制限回路１２１は、直列に接続された３つ
のダイオード１１３ａ，１１３ｂ，１１３ｃを備えてお
り、前記抵抗器１１１と前記センサ電極１０８との接続
点電圧が正極性方向の所定値以上になろうとしたとき
に、これをクリッピングして前記温度検知信号Ｓ３９の
値が正極性になるのを防止する。

また断線チェック回路１２２は、前記抵抗器１１１と前
記センサ電極１０８との接続点電圧が所定の値以下にな
ったときに、導通するダイオードアレー１１４と、この
ダイオードアレー１１４が導通したときにオン状態とな
るトランジスタ１１９と、このトランジスタ１１９のコ
レクタ電圧を分圧する抵抗器１１５，１１６と、前記ト
ランジスタ１１９がオン状態となってこれら抵抗器１１
５，１１６の接続点電圧が低下したときにオン状態とな
るトランジスタ１１７と、このトランジスタ１１７のコ
レクタ電圧を出すための抵抗器１１８とを備えている。
そして、前記電圧印加回路１０４によってセンサ電極１
０８の一端側が電圧Ｖ_ＥＥ近くまで低下させられたと
き、このセンサ電極１０８の他端が電圧Ｖ_ＥＥ近くまで
低下していれば、センサ電極１０８が断線していないこ
とを示す不断線検知信号Ｓ４０を発生して、これを温度
設定値監視回路１０２に供給する。

温度設定値監視回路１０２は、温度可変幅設定回路１２
９と、ゲート回路１３０と、比較回路１３３とを備えて
おり、前記断線チェック回路１２２から不断線検知信号
Ｓ４０が供給されたとき、温度設定回路１２に設定され
ている設定温度が所定の範囲内にあるかどうかをチェッ
クし、これが所定の範囲内にあるとき設定温度良好信号
Ｓ４１を発生して、これをセンサ温度監視回路１０３に
供給する。

温度可変幅設定回路１２９は、直列に接続された３つの
ダイオード１３１ａ〜１３１ｃと、これらのダイオード
１３１ａ〜１３１ｃに流れる電流の値を制限する抵抗器
１３２とを備えており、電源スイッチがオンされている
とき、前記抵抗器１３２とダイオード１３１ｃとの接続
点に得られた電圧Ｖａ（この値Ｖａは、ほぼVcc−２
Ｖ）をゲート回路１３０に供給する。

ゲート回路１３０は、前記不断線検知信号Ｓ４０を反転
するインバータ１２３と、このインバータ１２３から
“Ｈｉ”信号が出力されたときオンするトランジスタ１
２４と、このトランジスタ１２４のベース電流を制限す
る抵抗器１２５と、前記トランジスタ１２４の出力を分
圧する抵抗器１２６，１２７と、これら抵抗器１２６，
１２７の接続点電圧が低下したときにオンするトランジ
スタ１２８と、前記温度可変幅設定回路１２９の出力電
流値を制限する抵抗器１３４とを備えており、前記不断
線検知信号Ｓ４０が供給されていないときには、その出
力端子電圧を値Vccに保持している。そして、前記不断
線検知信号Ｓ４０が供給されたとき前記温度可変幅設定
回路１２９から出力される電圧Ｖａを取り込みこれを比
較回路１３３に供給する。

比較回路１３３は、前記ゲート回路１３０の出力と、温
度設定回路１２から出力される温度設定信号Ｓ１１の値
と比較するオープンコレクタタイプの演算増幅器１３５
を備えており、前記ゲート回路１３０がその出力端子電
圧を値Vccに保持しているときには、その出力端子を
“Ｌｏ”レベルにしている。そして、前記ゲート回路１
３０から電圧Ｖａが出力されたとき、この電圧Ｖａの値
と、前記温度設定回路１２から出力される温度設定信号
Ｓ１１の値と比較して、第７図（Ａ）に示すようにＶａ
＜Ｓ１１のとき、つまり前記温度設定回路１２に設定さ
れている設定温度が所定の範囲内にあるとき、設定温度
良好信号（オープンコレクタ信号）Ｓ４１を発生し、こ
れをセンサ温度監視回路１０３に供給する。

センサ温度監視回路１０３は、オープンコレクタタイプ
の演算増幅器１３６と、温度検知信号Ｓ１０の値変動範
囲を決めるダイオード１３７と、このダイオード１３７
のカソードと前記演算増幅器１３６の非反転入力端子と
の間に介挿される抵抗器１３８と、前記演算増幅器１３
６の出力端子側をプルアップする抵抗器１３９とを備え
ており、前記ゲート回路１３０がその出力端子を“Ｌ
ｏ”レベルにしているときには、その出力端子を“Ｌ
ｏ”レベルにしている。そして、設定温度良好信号Ｓ４
１が供給されたときには、ダイオード１３７の順方向電
圧によって決まる電圧Ｖｃ（この値Ｖｃは、ほぼVcc−
０．７Ｖ）と、前記センサ温度検知回路１１から出力さ
れる温度検知信号Ｓ１０の値と比較して、第７図（Ｂ）
示すようにＶｃ＞Ｓ１０のとき、つまり前記センサ温度
検知回路１１から出力される温度検知信号Ｓ１０の値が
所定の範囲内にあるとき、検知温度良好信号Ｓ４２を発
生し、これをＲＳ型フリップフロップ８０のリセット端
子に供給する。

このように本実施例においては、電気毛布１８の温度測
定動作が終了してサイリスタ１７のオン／オフが決定さ
れた後、温度センサ１００が断線していないかどうか、
温度設定回路１２に設定されている温度設定値が規定の
範囲内にあるかどうか、センサ温度検知回路１１によっ
て得られた電気毛布１８の温度が規定の範囲内にあるか
どうかをチェックして、これらのうちのいずれかが異常
なとき、ヒータ線２０への通電を直ちに停止させること
ができる。

また上述した各実施例においては、ディスクリート部品
によってパルス信号発生回路１３を構成しているが、第
８図に示すように交流商用電源２５によって得られた電
圧を抵抗器１４０，１４１によって分圧するとともに、
この分圧結果を比較回路１４２によってその極性を検出
し、この検出結果に基づいてマイクロコンピュータ１４
３で前記交流商用電源２５から出力される交流電圧のゼ
ロクロス点を検出させて、第１，第２同期パルス信号Ｓ
１２，Ｓ１３を発生させるようにしても良い。この場
合、マイクロコンピュータにクロック信号を供給してい
る水晶振動子１４４の振動数に対応した精度で、これら
第１，第２同期パルス信号Ｓ１，Ｓ１３の発生タイミン
グを制御することができる。

また上述した各実施例においては、コンデンサ８２の充
放電動作によってトリガー信号Ｓ１５を生成している
が、このコンデンサ８２に変えて、パルストランスを設
けても、上述した各実施例と同様な効果を得ることがで
きる。

また上述した各実施例においては、サイリスタ１７を用
いて、ヒータ線２０を通電するようにしているが、この
サイリスタ１７に代えてトライアックなど双方向性スイ
ッチング素子を用いるようにしても良い。この場合に
も、交流商用電源２５から出力される交流電圧が負から
正に変わるときのゼロクロス点と、正から負に変わると
きのゼロクロス点との前後において、第１，第２同期パ
ルス信号Ｓ１２，Ｓ１３を各々発生するようにすれば、
上述した各実施例と同様な効果を得ることができる。

さらに、上述した各実施例において、第１同期パルス信
号でサイリスタをオン状態にした後、第２同期パルス信
号でこのサイリスタをオフ状態にして、ヒータに流れる
電流を遮断するようにしたので省電力化をも併せて計る
ことができる。

［発明の効果］以上説明したようにこの発明によれば、サイリスタの陽
極、陰極間が逆バイアス状態となる交流電流における負
の半サイクル時に、発熱体の温度と負荷の設定温度とを
比較し、発熱体の温度が低いときには前記交流電流にお
ける次の正の半サイクルにおいてサイリスタを導通させ
ることで、正の半サイクルの途中でサイリスタが導通し
ないようにしているので、交流商用電源から出力される
交流電圧のゼロクロス点でサイリスタを確実にオン／オ
フすることができ、これによって電磁波ノイズの発生を
防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による温度制御装置の一実施例を示す
ブロック図、第２図は第１図に示すパルス信号発生回路
の具体例を示す回路図、第３図はこのパルス信号発生回
路の動作例を示す波形図、第４図はこの実施例の動作例
を示す波形図、第５図はこの発明による温度制御装置の
他の実施例を示すブロック図、第６図は第５図に示す温
度センサの詳細を示す斜視図、第７図は第５図に示す実
施例の動作を示す波形図、第８図はこの発明による温度
制御装置で用いることができるパルス信号発生回路の他
の実施例を示す回路図、第９図は従来の温度制御装置を
示すブロック図、第１０図はこの温度制御装置の動作を
説明するための波形図である。１２…温度設定回路、１５…比較回路１６…駆動回路、１７…サイリスタ１９…温度センサ、２０…ヒータ線２２…第１パルス発生器２３…第２パルス発生器１０１…センサ出力取込み回路１０２…温度設定値監視回路１０３…センサ温度監視回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】サイリスタを介して供給される交流電流に
より発熱する発熱体によって負荷を加熱する装置であっ
て、発熱体の温度を検知する温度検知手段と、前記サイリスタの陽極、陰極間が逆バイアス状態となる
前記交流電流における負の半サイクル時に、温度検知手
段で検知された発熱体の温度と予め設定された負荷の設
定温度とを比較し、発熱体の温度が低いときには前記交
流電流における次の正の半サイクルにおいてサイリスタ
を導通させるため、前記サイリスタを駆動するための駆
動信号を交流電圧のゼロクロス点より前に出力する駆動
手段とを有することを特徴とする温度制御装置。