JPH09106315A - Temperature controller - Google Patents
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- JPH09106315A JPH09106315A JP26184895A JP26184895A JPH09106315A JP H09106315 A JPH09106315 A JP H09106315A JP 26184895 A JP26184895 A JP 26184895A JP 26184895 A JP26184895 A JP 26184895A JP H09106315 A JPH09106315 A JP H09106315A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半田こて等に用い
て好適な温度制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a temperature control device suitable for a soldering iron or the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】温度検出センサを用いる必要のないヒー
タの温度制御回路の一例が文献：ＮＥＣデータブック、
『小中電力サイリスタ』（１９９４年８月版の２９７
頁）等に示されている。2. Description of the Related Art An example of a temperature control circuit for a heater that does not require the use of a temperature detection sensor is described in the literature: NEC Data Book,
"Small and medium power thyristors" (August 1994 edition, 297)
Page) etc.
【０００３】この温度制御回路は、電源の投入後、まず
最初にマルチバイブレータが出力する一定周期のパルス
に基づいてヒータに通電することによりヒータ温度（ヒ
ータの抵抗値）を検出し、該温度検出値が所定の設定温
度（設定抵抗値）よりも低い場合には、比較回路によっ
て設定温度になるまで連続してヒータに通電してヒータ
温度を上昇させ、該温度が所定の設定温度に達すると上
記マルチバイブレータ出力に同期したタイミングでヒー
タの温度を検出することにより定常的な温度制御を行う
ものである。After the power is turned on, this temperature control circuit first detects the heater temperature (heater resistance value) by energizing the heater based on a pulse of a constant cycle output from the multivibrator, and detecting the temperature. If the value is lower than the predetermined set temperature (set resistance value), the comparator circuit continuously energizes the heater until it reaches the set temperature to raise the heater temperature, and when the temperature reaches the predetermined set temperature. The steady temperature control is performed by detecting the temperature of the heater at the timing synchronized with the output of the multivibrator.
【０００４】すなわち、この温度制御回路は、予め求め
られているヒータの抵抗値の温度特性を利用することに
より、マルチバイブレータから出力される一定周期のパ
ルスに同期してヒータ温度をサンプリングし、温度検出
センサを用いることなくヒータの温度制御を実現してい
る。That is, this temperature control circuit uses the temperature characteristic of the resistance value of the heater, which has been obtained in advance, to sample the heater temperature in synchronization with the pulse of a constant cycle output from the multivibrator, The heater temperature control is realized without using a detection sensor.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したヒ
ータの温度制御回路を半田こてに応用した場合、電源投
入後におけるヒータの温度並びに該ヒータによって加熱
されるこて先の温度は、図７に示すような特性になる。
すなわち、こて先の温度は、特性ＬKによって示すよう
にヒーター温度（特性ＬH）に対して時間的に遅れて立
ち上がり、ヒータの温度は、こて先温度が設定温度Ｔ1
に到達する以前の時刻ｔsにおいて設定温度Ｔ2に到達
し、ヒータの間欠通電による定常的な温度制御状態に至
る。When the heater temperature control circuit described above is applied to a soldering iron, the temperature of the heater after the power is turned on and the temperature of the tip heated by the heater are as shown in FIG. The characteristics are as shown in.
That is, the temperature of the tip rises with a time delay with respect to the heater temperature (characteristic L H ) as shown by the characteristic L K , and the temperature of the heater is set to the set temperature T1 at the tip temperature.
The temperature reaches the set temperature T2 at the time ts before the temperature reaches the temperature reaches the steady temperature control state due to the intermittent energization of the heater.
【０００６】したがって、ヒータ温度が設定温度Ｔ2に
到達して以後、こて先の温度の温度上昇特性ＬKはなだ
らかとなり、設定温度Ｔ1に到達するまでに時間を要す
るという問題があった。また、ヒータ温度を高温に設定
しようとした場合には、低温に設定しようとした場合に
比較して設定温度に到達するまでにさらに多くの時間を
要するという問題があった。Therefore, after the heater temperature reaches the set temperature T2, the temperature rise characteristic L K of the temperature of the tip becomes gentle, and there is a problem that it takes time to reach the set temperature T1. Further, when the heater temperature is set to a high temperature, it takes a longer time to reach the set temperature than when the heater temperature is set to a low temperature.
【０００７】本発明は、上述する問題点に鑑みてなされ
たもので、こて先の温度を設定温度に速やかに到達させ
ることが可能な温度制御装置の提供を目的としている。
また、簡単構成によって上記課題を解決することも本発
明の目的とするところである。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a temperature control device capable of quickly reaching the temperature of the tip to a set temperature.
It is also an object of the present invention to solve the above problems with a simple configuration.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
上述した目的を達成するために、被加熱手段を加熱する
ヒータと、該ヒータの温度を検出する温度検出手段と、
前記ヒータの温度を所定温度に設定する温度設定手段
と、前記温度検出手段から出力される検出値が前記温度
設定手段の設定値よりも小さい場合、ヒータに通電する
通電手段と、通電によってヒータが前記所定温度に加熱
された後、所定時間だけヒータに通電する通電補正手段
とを具備することを特徴としている。According to the first aspect of the present invention,
In order to achieve the above-mentioned object, a heater for heating the heated means, a temperature detecting means for detecting the temperature of the heater,
Temperature setting means for setting the temperature of the heater to a predetermined temperature, and energizing means for energizing the heater when the detected value output from the temperature detecting means is smaller than the set value for the temperature setting means, and the heater An energization correction unit that energizes the heater for a predetermined time after being heated to the predetermined temperature is provided.
【０００９】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、通電補正手段は、温度設定手段の設定値に
よって駆動されることを特徴としている。According to a second aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the energization correction means is driven by the set value of the temperature setting means.
【００１０】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載の発明において、通電補正手段は、温度設定手段の
設定値を時間積分した値に基づいてヒータの通電時間を
設定することを特徴としている。[0010] The third aspect of the present invention is the first or second aspect.
In the invention described above, the energization correction means is characterized in that the energization time of the heater is set based on a value obtained by time integration of the set value of the temperature setting means.
【００１１】請求項４記載の発明は、請求項１ないし３
いずれかの項記載の発明において、通電補正手段による
ヒータの通電時間は、該ヒータから被加熱手段までの熱
伝導特性に基づいて設定されることを特徴としている。The invention according to a fourth aspect is the first to the third aspects.
In the invention described in any one of the items, the energization time of the heater by the energization correction means is set based on the heat conduction characteristic from the heater to the heated means.
【００１２】[0012]
【作用】ヒータに通電した場合、ヒータによって加熱さ
れる被加熱手段はヒータ本体よりも時間的に遅れて設定
温度に到達する。本発明によれば、ヒータは設定温度に
到達した後、すなわちヒータが間欠通電による定常温度
制御状態に至った後においても、通電補正回路によって
所定時間強制的に通電される。したがって、被加熱手段
は速やかに所定温度に到達する。When the heater is energized, the heated means heated by the heater reaches the set temperature later than the main body of the heater. According to the present invention, even after the heater reaches the set temperature, that is, after the heater reaches the steady temperature control state by intermittent energization, the heater is forcibly energized for a predetermined time. Therefore, the heated means quickly reaches the predetermined temperature.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態について説明する。図１は、本実施形態の半田
こて用温度制御回路の回路図である。この図において、
符号１は電圧１００Ｖ、周波数５０Ｈｚあるいは６０Ｈ
ｚの交流電圧を出力する商用電源であり、この商用電源
１の両端にはブリッジ回路２が接続されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram of a soldering iron temperature control circuit of the present embodiment. In this figure,
Code 1 is voltage 100V, frequency 50Hz or 60H
It is a commercial power supply that outputs an AC voltage of z, and a bridge circuit 2 is connected to both ends of the commercial power supply 1.
【００１４】このブリッジ回路２は、ヒータ３、抵抗
４、半固定抵抗５（抵抗５ａと半固定抵抗５ｂの合成抵
抗）、及び可変抵抗（温度設定手段）６（可変抵抗６ａ
と抵抗６ｂの合成抵抗）から構成されており、ヒータ３
の温度つまり抵抗値によって定まる接点ａの電圧と、ヒ
ータ３の設定温度を規定する可変抵抗６ａの値によって
定まる接点ｂの電圧とを比較対象電圧として出力する。
なお、商用電源１と抵抗４との接続ラインは共通ライン
であり、共通電位例えば接地電位（ＧＮＤ）に接続され
ている。The bridge circuit 2 includes a heater 3, a resistor 4, a semi-fixed resistor 5 (combined resistance of the resistors 5a and 5b), and a variable resistor (temperature setting means) 6 (variable resistor 6a).
And a resistor 6b combined resistance).
The voltage of the contact point a determined by the temperature, that is, the resistance value, and the voltage of the contact point b determined by the value of the variable resistor 6a that defines the set temperature of the heater 3 are output as comparison target voltages.
The connection line between the commercial power source 1 and the resistor 4 is a common line and is connected to a common potential, for example, ground potential (GND).
【００１５】上記ヒータ３は、半田こてのこて先（被加
熱手段）を加熱するためのものであり、例えば抵抗温度
係数が比較的大きなセラミック・ヒータである。また、
ヒータ３は、常温〜５００゜Ｃの温度範囲に亘って抵抗
値が明確になっているものであり、例えば常温における
抵抗値が３５Ωで温度上昇と共に該抵抗値が一定の割合
で増加するものである。可変抵抗６ａは、その設定値に
よって上記ブリッジ回路の平衡状態、すなわちヒータ３
の設定温度を規定するものである。The heater 3 is for heating the soldering iron tip (heated means), and is, for example, a ceramic heater having a relatively large resistance temperature coefficient. Also,
The heater 3 has a well-defined resistance value over a temperature range of room temperature to 500 ° C. For example, the resistance value at room temperature is 35Ω and the resistance value increases at a constant rate as the temperature rises. is there. The variable resistor 6a, depending on its set value, is in a balanced state of the bridge circuit, that is, the heater 3
It specifies the set temperature of.
【００１６】また、ヒータ３と接点ａとの間にはトライ
アック７が介挿されており、このトライアック７は、ゲ
ート端子Ｇに負極性電圧が印加されるとオンして第１電
極Ｔ1と第２電極Ｔ2とを短絡し、ヒータ３と抵抗４とを
接続状態とする。なお、このトライアック７と、以下に
説明するコンパレータ１２及びトリガ回路１６は通電手
段を構成している。Further, a triac 7 is inserted between the heater 3 and the contact a, and the triac 7 turns on when a negative voltage is applied to the gate terminal G and the first electrode T1 and the first electrode T1. The two electrodes T2 are short-circuited, and the heater 3 and the resistor 4 are connected. The triac 7, the comparator 12 and the trigger circuit 16 described below constitute an energizing means.
【００１７】半固定抵抗５は、商用電源１とヒータ３と
の接点にダイオード８を介して接続されている。このダ
イオード８は、カソード端子が商用電源１側に接続され
ており、抵抗５側に負極性の半波整流電圧を供給する。
また、この半波整流電圧を受けて抵抗９及びコンデンサ
１０とによって形成される平滑回路により、電源ライン
１１には負極性電圧、例えば−８ボルトが電源として供
給される。The semi-fixed resistor 5 is connected to a contact between the commercial power source 1 and the heater 3 via a diode 8. The cathode terminal of the diode 8 is connected to the commercial power source 1 side and supplies a negative half-wave rectified voltage to the resistor 5 side.
In addition, a negative voltage, for example, −8 V is supplied as a power source to the power source line 11 by the smoothing circuit formed by the resistor 9 and the capacitor 10 upon receiving the half-wave rectified voltage.
【００１８】符号１２はコンパレータであり、抵抗１２
ａを介してプラス（＋）入力端子に入力される上記接点
ａの電圧と抵抗１２ｂを介してマイナス（−）入力端子
に入力される接点ｂ（半固定抵抗５と可変抵抗６との接
続点）の電圧を比較し、接点ａの電圧が接点ｂの電圧よ
りも大きい場合には「ハイ」電圧（接地電位）を出力
し、接点ａの電圧が接点ｂの電圧以下の場合には「ロ
ー」電圧（マイナス電位）を出力する。Reference numeral 12 is a comparator, which is a resistor 12
The voltage of the contact a input to the plus (+) input terminal via a and the contact b (the connection point between the semi-fixed resistor 5 and the variable resistor 6) input to the minus (-) input terminal via the resistor 12b. ) Is compared, a "high" voltage (ground potential) is output when the voltage of the contact a is larger than the voltage of the contact b, and a "low" voltage is output when the voltage of the contact a is equal to or lower than the voltage of the contact b. Output voltage (negative potential).
【００１９】次に、符号１３は、こて先の温度の立ち上
がり時間を短くするために設けられた通電補正回路であ
る。この通電補正回路１３は、接点ｂにカソード端子が
接続されるダイオード１３ａと、該ダイオード１３ａの
アノード端子に接続された抵抗１３ｂ、該抵抗１３ｂの
両端とＧＮＤとの間にそれぞれ接続されたコンデンサ１
３ｃ、１３ｄによって形成された積分回路、及び該積分
回路の出力電圧Ｖcが抵抗１３ｅを介してマイナス入力
端子に入力されると共に、抵抗１３ｆと抵抗１３ｇとに
よって分割された基準電圧ＶRがプラス入力端子に入力
されるコンパレータ１３ｈとによって形成されている。Next, reference numeral 13 is an energization correction circuit provided to shorten the rise time of the temperature of the tip. The energization correction circuit 13 includes a diode 13a having a cathode terminal connected to a contact point b, a resistor 13b connected to an anode terminal of the diode 13a, and a capacitor 1 connected between both ends of the resistor 13b and GND.
3c and 13d, and the output voltage Vc of the integration circuit is input to the negative input terminal via the resistor 13e, and the reference voltage V R divided by the resistors 13f and 13g is a positive input. It is formed by the comparator 13h input to the terminal.
【００２０】すなわち、通電補正回路１３は、接点ｂの
電圧を時間積分して得られる電圧Ｖcが電圧ＶRよりも大
きい場合に「ロー」電圧を出力し、電圧Ｖcが電圧ＶR以
下の場合には「ハイ」電圧をコンパレータ１３ｈの出力
とする。[0020] That is, energization correction circuit 13 outputs a "low" voltage when the voltage Vc obtained is greater than the voltage V R by integrating the voltage at the node b time, if the voltage Vc follows the voltage V R A high voltage is output from the comparator 13h.
【００２１】ここで、積分回路の時定数すなわち抵抗１
３ｂの抵抗値及びコンデンサ１３ｃ、１３ｄの容量値
は、 こて先の熱容量、 ヒータ３からこて先までの距離等によって決まる熱
損失、及び熱伝達の時間遅れ等の熱伝導特性、 電源周波数、等を考慮して最適値に設定されてい
る。Here, the time constant of the integrating circuit, that is, the resistance 1
The resistance value of 3b and the capacitance values of the capacitors 13c and 13d are the heat capacity of the tip, the heat loss determined by the distance from the heater 3 to the tip, and the heat transfer characteristics such as the time delay of heat transfer, the power supply frequency, The optimum value is set in consideration of the above.
【００２２】例えば、電源周波数については、商用電源
１の周波数が５０Ｈｚの場合、周波数６０Ｈｚの場合と
比較して電圧Ｖcの立ち上がりが遅くなる。すなわち、
周波数５０Ｈｚにおいて周波数６０Ｈｚの場合と同じ時
間で電圧Ｖcが所定電圧に到達させるためには、上記積
分回路の時定数を周波数６０Ｈｚの場合よりも小さくす
る必要がある。For example, regarding the power supply frequency, when the frequency of the commercial power supply 1 is 50 Hz, the rise of the voltage Vc becomes slower than when the frequency is 60 Hz. That is,
In order for the voltage Vc to reach the predetermined voltage at the frequency of 50 Hz at the same time as at the frequency of 60 Hz, it is necessary to make the time constant of the integrating circuit smaller than that at the frequency of 60 Hz.
【００２３】このことを考慮し、本実施形態の半田こて
用温度制御回路では、商用電源１の周波数が５０Ｈｚの
場合と６０Ｈｚの場合とで電圧Ｖcが所定電圧に到達す
る時間が大きく変化しないように、周波数５０Ｈｚにお
ける最適時定数と６０Ｈｚにおける最適時定数の中間に
積分回路の時定数を設定している。In consideration of this, in the temperature control circuit for soldering iron of this embodiment, the time for the voltage Vc to reach the predetermined voltage does not change greatly between the cases where the frequency of the commercial power source 1 is 50 Hz and 60 Hz. Thus, the time constant of the integrating circuit is set between the optimum time constant at the frequency of 50 Hz and the optimum time constant at the frequency of 60 Hz.
【００２４】また、抵抗１３ｅは、コンパレータ１３ｈ
のマイナス入力端子の入力抵抗を増大させるために設け
られたものであり、半田こての電源をＯＦＦとした場合
にコンデンサ１３ｄが放電されて電圧Ｖcが急速に接地
電位となることを防止するものである。なお、抵抗１３
ｅの挿入目的については後述する。The resistor 13e is connected to the comparator 13h.
It is provided to increase the input resistance of the negative input terminal of the device, and prevents the voltage Vc from rapidly becoming the ground potential by discharging the capacitor 13d when the power of the soldering iron is turned off. Is. The resistor 13
The purpose of inserting e will be described later.
【００２５】符号１４はマルチバイブレータである。該
マルチバイブレータ１４は、コンパレータ１４ａのマイ
ナス入力端子と出力端子との間に接続された抵抗１４ｂ
の抵抗値と、該マイナス入力端子とＧＮＤとの間に接続
されたコンデンサ１４ｃの容量とによって決定される時
定数、並びに、該コンデンサ１４ｃの容量と、コンパレ
ータ１４ａの出力端子カソード端子が接続されたダイオ
ード１４ｄのアノード端子と該コンパレータ１４ａのマ
イナス入力端子との間に接続された抵抗１４ｅとによっ
て決定されるもう１つの時定数とにより、一定周期例え
ば２秒毎にパルス幅２０ｍｓの「ロー」パルスを出力す
る。Reference numeral 14 is a multivibrator. The multivibrator 14 includes a resistor 14b connected between the negative input terminal and the output terminal of the comparator 14a.
, The time constant determined by the resistance value of the capacitor 14c and the capacitance of the capacitor 14c connected between the negative input terminal and GND, and the capacitance of the capacitor 14c and the output terminal cathode terminal of the comparator 14a are connected. A "low" pulse having a pulse width of 20 ms at a constant period, for example, every 2 seconds, according to another time constant determined by the resistor 14e connected between the anode terminal of the diode 14d and the negative input terminal of the comparator 14a. Is output.
【００２６】なお、上記コンパレータ１４ａのプラス入
力端子と出力端子との間には抵抗１４ｆが正帰還用抵抗
として接続されると共に、該プラス入力端子には抵抗１
４ｇと抵抗１４ｈとによって分割された電圧がバイアス
電圧として供給されている。A resistor 14f is connected as a positive feedback resistor between the positive input terminal and the output terminal of the comparator 14a, and a resistor 1 is connected to the positive input terminal.
The voltage divided by 4g and the resistor 14h is supplied as a bias voltage.
【００２７】符号１５はダイオード１５ａ、１５ｂ、１
５ｃの各カソード端子が入力端となる３入力ＯＲゲート
回路であり、その出力端は抵抗１５ｄ及び抵抗１５ｅに
よってバイアスされている。このＯＲゲート回路１５は
コンパレータ１２、通電補正回路１３、及びマルチバイ
ブレータ１４の各出力を入力してトリガ回路１６に出力
する。Reference numeral 15 indicates diodes 15a, 15b, 1
5c is a 3-input OR gate circuit in which each cathode terminal serves as an input terminal, and its output terminal is biased by the resistors 15d and 15e. The OR gate circuit 15 inputs the outputs of the comparator 12, the energization correction circuit 13, and the multivibrator 14 and outputs the outputs to the trigger circuit 16.
【００２８】トリガ回路１６は、ゼロクロス・スイッチ
１６ａ（例えばμPC1701、日本電気製ＩＣ）及び抵抗１
６ｂ、コンデンサ１６ｃとから構成されている。このゼ
ロボルト・スイッチ１６ａの４番端子には上記ＯＲゲー
ト回路１５の出力が、また８番端子には上記商用電源１
を抵抗１６ｂとコンデンサ１６ｃによって遅延させられ
た信号が入力され、４番端子の電圧が「ロー」電圧の期
間において６番端子（出力端）には８番端子に入力され
た交流電圧のゼロクロス点、すなわちＧＮＤ電圧となる
点において「ロー」パルスを出力する。すなわち、上記
抵抗１６ｂとコンデンサ１６ｃは、商用電源１の交流電
圧のゼロクロス点に対して「ロー」パルスが出力される
タイミングを調節するためのものである。The trigger circuit 16 includes a zero-cross switch 16a (eg, μPC1701, IC manufactured by NEC) and a resistor 1
6b and a capacitor 16c. The output of the OR gate circuit 15 is at the 4th terminal of the zero volt switch 16a, and the commercial power source 1 is at the 8th terminal.
The signal delayed by the resistor 16b and the capacitor 16c is input, and the zero crossing point of the AC voltage input to the 8th terminal is input to the 6th terminal (output end) during the period when the voltage of the 4th terminal is "low" voltage. , I.e., at the point of becoming the GND voltage, a "low" pulse is output. That is, the resistor 16b and the capacitor 16c are for adjusting the timing at which the "low" pulse is output with respect to the zero cross point of the AC voltage of the commercial power supply 1.
【００２９】また、ゼロクロス・スイッチ１６ａの出力
端は、発光ダイオード１７及び抵抗１８を介してトライ
アック７のゲート端子Ｇに接続されており、上記「ロ
ー」パルスが出力されるとゲート電流が流れて発光ダイ
オード１７が発光するように構成されている。The output terminal of the zero-cross switch 16a is connected to the gate terminal G of the triac 7 via the light emitting diode 17 and the resistor 18. When the "low" pulse is output, the gate current flows. The light emitting diode 17 is configured to emit light.
【００３０】次に、以上のように構成された半田こて用
温度制御回路の動作について、図２〜図４に示すタイミ
ング図を参照して詳しく説明する。なお、図２は、上記
通電補正回路１３を動作させない場合における電源投入
直後のタイミング図であり、図３はヒータ温度が設定温
度に到達した後におけるタイミング図、さらに、図４は
通電補正回路１３を動作させた場合におけるタイミング
図である。Next, the operation of the soldering iron temperature control circuit configured as described above will be described in detail with reference to the timing charts shown in FIGS. 2 is a timing diagram immediately after the power is turned on when the energization correction circuit 13 is not operated, FIG. 3 is a timing diagram after the heater temperature reaches the set temperature, and FIG. 4 is an energization correction circuit 13 FIG. 6 is a timing chart in the case of operating the.
【００３１】まず、図２において、商用電源１の電源電
圧、すなわち０ボルト（ＧＮＤ電位）を基準に約±１４
１ボルトの波形（Ａ）が該温度制御回路に供給される
と、電源ライン１１の直流電源電圧の立ち上がりに応じ
てマルチバイブレータ１４は、波形（Ｂ）に示すように
時刻ｔ1（電源投入時刻）、ｔ2、……において２秒間隔
で２０ｍｓ幅のパルスＢ1、Ｂ2、……を出力する。First, in FIG. 2, about ± 14 with reference to the power supply voltage of the commercial power supply 1, that is, 0 volt (GND potential).
When the 1-volt waveform (A) is supplied to the temperature control circuit, the multivibrator 14 responds to the rise of the DC power supply voltage of the power supply line 11 at time t1 (power-on time) as shown in the waveform (B). , T2, ... Outputs pulses B1, B2 ,.
【００３２】そして、まず、パルスＢ1によって、ゼロ
クロス・スイッチ１６ａは、時刻ｔa1、ｔa2において、
すなわち電源電圧（Ａ）が０ボルトとクロスする時刻に
おいてパルス幅の狭いパルスを出力する。この結果、該
トライアック７は電源電圧（Ａ）の一周期だけＯＮ状態
となり、ヒータ３が通電される。First, the pulse B1 causes the zero-cross switch 16a to change at times ta1 and ta2.
That is, a pulse having a narrow pulse width is output at the time when the power supply voltage (A) crosses 0 volt. As a result, the triac 7 is turned on for one cycle of the power supply voltage (A), and the heater 3 is energized.
【００３３】ヒーター３が通電されると、接点ａつまり
コンパレータ１２のプラス入力端子の電圧は、電源電圧
（Ａ）がヒータ３の抵抗値と抵抗４の抵抗値によって分
圧された電圧となり、すなわち波形（Ｄ）で示される電
圧パターンとなる。ここで、ヒータ３の抵抗値は、この
ときのヒータ３自らの温度によって定まる抵抗値であ
る。When the heater 3 is energized, the voltage at the contact a, that is, the positive input terminal of the comparator 12, becomes a voltage obtained by dividing the power supply voltage (A) by the resistance value of the heater 3 and the resistance value of the resistor 4, that is, The voltage pattern shown by the waveform (D) is obtained. Here, the resistance value of the heater 3 is a resistance value determined by the temperature of the heater 3 itself at this time.
【００３４】一方、このときの接点ｂつまりコンパレー
タ１２のマイナス入力端子の電圧は、電源電圧（Ａ）の
半波整流電圧が半固定抵抗５の抵抗値と可変抵抗６の抵
抗値によって分圧された電圧、すなわち波形（Ｅ）で示
される電圧パターンとなる。On the other hand, the voltage at the contact b at this time, that is, the voltage at the negative input terminal of the comparator 12, is obtained by dividing the half-wave rectified voltage of the power supply voltage (A) by the resistance value of the semi-fixed resistor 5 and the resistance value of the variable resistor 6. Voltage, that is, the voltage pattern shown by the waveform (E).
【００３５】コンパレータ１２は、該ヒータ３の通電時
における接点ａと接点ｂの電圧を比較し、接点ａの電圧
が接点ｂの電圧よりも低い場合、すなわちヒータ３の温
度が設定温度よりも低い場合には、パルスＦ1を出力す
る。この結果、ゼロクロス・スイッチ１６ａは時刻ｔa
3、ｔa4においてパルスを出力し、ヒータ３は次の一周
期においても通電される。The comparator 12 compares the voltages of the contact a and the contact b when the heater 3 is energized, and when the voltage of the contact a is lower than the voltage of the contact b, that is, the temperature of the heater 3 is lower than the set temperature. In this case, the pulse F1 is output. As a result, the zero-cross switch 16a is turned on at time ta.
A pulse is output at 3 and ta4, and the heater 3 is energized in the next one cycle.
【００３６】ゼロクロス・スイッチ１６ａは、このよう
にコンパレータ１２から出力されるパルスＦ1、Ｆ2、…
…によって連鎖的にパルスを出力し、ヒータ３は設定温
度に達するまで連続的に通電される。そして、ヒータ３
の温度が設定温度に達すると、図３に示すようにコンパ
レータ１２からはパルスが出力されないので、ヒータ３
は、マルチバイブレータ１４の出力パルスのみに基づい
て２秒置きに間欠的に通電される定常的な温度制御状態
となる。The zero-cross switch 16a outputs the pulses F1, F2, ...
The pulses are output in a chained manner by the ... And the heater 3 is continuously energized until the set temperature is reached. And heater 3
When the temperature of the heater 3 reaches the set temperature, no pulse is output from the comparator 12 as shown in FIG.
Is in a steady temperature control state in which power is intermittently supplied every two seconds based on only the output pulse of the multivibrator 14.
【００３７】しかし、図７に示したように、ヒータ３の
温度制御が該定常的な温度制御状態になった時点におい
て、ヒータ３の温度に対して時間的に遅れて立ち上がる
こて先温度は設定温度Ｔ1に到達しておらず、しかも、
ヒータ３が間欠的に通電されるために温度上昇特性Ｌk
が緩やかとなり、速やかに設定温度に到達することがで
きない。However, as shown in FIG. 7, when the temperature control of the heater 3 enters the steady temperature control state, the tip temperature rising with a time delay with respect to the temperature of the heater 3 is It has not reached the set temperature T1, and
Since the heater 3 is energized intermittently, the temperature rise characteristic L k
Becomes slow and the set temperature cannot be reached quickly.
【００３８】これに対して、通電補正回路１３を動作さ
せた場合には、図４に示すような動作となる。すなわ
ち、通電補正回路１３は、電源の投入後、接点ｂの半波
整流電圧を上記積分回路によって積分する。したがっ
て、コンパレータ１３ｈのマイナス入力端子に印加され
る電圧Ｖcは、図５に示すように時間の経過と共に０ボ
ルトから徐々に負電圧側に降下する。この結果、通電補
正回路１３の出力（Ｇ）は、電圧Ｖcがコンパレータ１
３ｈのプラス入力端子の電圧ＶRよりも大きい状態、す
なわち電源投入後から時刻ｔbまでは「ロー」電圧とな
り、電圧Ｖcが電圧ＶR以下となると「ハイ」電圧とな
る。On the other hand, when the energization correction circuit 13 is operated, the operation is as shown in FIG. That is, the energization correction circuit 13 integrates the half-wave rectified voltage of the contact b by the integration circuit after the power is turned on. Therefore, the voltage Vc applied to the negative input terminal of the comparator 13h gradually decreases from 0 volt to the negative voltage side with the passage of time as shown in FIG. As a result, the output (G) of the energization correction circuit 13 has the voltage Vc of the comparator 1
3h greater state than the voltage VR of the positive input terminal, ie from after the power-on to time tb becomes the "low" voltage, when the voltage Vc becomes less than the voltage V R becomes "high" voltage.
【００３９】ここで、上記積分回路の時定数（主に抵抗
１３ｂ及びコンデンサ１３ｄの値によって定まる）ある
いは電圧ＶRは、ヒータ３の温度が設定温度に到達する
時刻ｔsよりも時刻ｔbが十分に大きくなるように設定さ
れている。したがって、ゼロクロス・スイッチ１６ａ
は、時刻ｔsから時刻ｔbまでの間もパルス（波形
（Ｃ）’参照）を出力し、この結果ヒーター３は時刻ｔ
c（波形（Ｄ）’参照）まで連続的に通電される。Here, the time constant of the integration circuit (mainly determined by the values of the resistor 13b and the capacitor 13d) or the voltage V R is sufficiently longer at the time tb than at the time ts when the temperature of the heater 3 reaches the set temperature. It is set to be large. Therefore, the zero cross switch 16a
Outputs a pulse (see waveform (C) ') from time ts to time tb, and as a result, the heater 3 outputs time t
It is continuously energized up to c (see waveform (D) ').
【００４０】したがって、このような本実施形態の半田
こて用温度制御回路によれば、以下のような効果を奏す
ることができる。 （１）ヒータ３の温度が設定温度に到達してもヒータ３
は一定期間連続的に通電されるので、図６に示すように
従来と比較してこて先の温度が設定温度Ｔ1に到達する
までの時間が短くなる。Therefore, according to the temperature control circuit for a soldering iron of this embodiment, the following effects can be obtained. (1) Even if the temperature of the heater 3 reaches the set temperature, the heater 3
6 is continuously energized for a certain period of time, the time required for the temperature of the tip to reach the set temperature T1 is shorter than in the conventional case, as shown in FIG.
【００４１】（２）上記通電補正回路１３は、接点ｂの
電圧すなわち温度設定用の可変抵抗６ａによって規定さ
れる電圧を積分することによって動作するので、該可変
抵抗６ａの設定値に応じてその出力が「ロー」電圧から
「ハイ」電圧に変化する時刻が異なる。つまり、可変抵
抗６ａの値を小さくして設定温度を高くした場合、図５
において電圧Ｖcが電圧ＶRに到達するまでの時間は長く
なり、逆に可変抵抗６ａの値を大きくして設定温度を低
くした場合、電圧Ｖcが電圧ＶRに到達するまでの時間は
短くなる。(2) Since the energization correction circuit 13 operates by integrating the voltage of the contact b, that is, the voltage defined by the variable resistor 6a for temperature setting, the energization correction circuit 13 operates according to the set value of the variable resistor 6a. The output changes from a "low" voltage to a "high" voltage at different times. That is, when the value of the variable resistor 6a is decreased and the set temperature is increased,
In the above, the time until the voltage Vc reaches the voltage VR becomes long, and conversely, when the value of the variable resistor 6a is increased to lower the set temperature, the time until the voltage Vc reaches the voltage VR becomes shorter.
【００４２】したがって、設定温度を高くした場合には
ヒータ３に連続通電される時間が長くなり、また設定温
度を低くした場合にはヒータ３に連続通電される時間が
短くなるので、設定温度に応じて該ヒータ３の温度上昇
をコントロールすることができる。Therefore, when the set temperature is raised, the time during which the heater 3 is continuously energized becomes long, and when the set temperature is lowered, the time during which the heater 3 is continuously energized becomes short, so that the set temperature is reduced. Accordingly, the temperature rise of the heater 3 can be controlled.
【００４３】（３）抵抗１３ｅを設けているので、電源
をＯＦＦとした直後に再度電源をＯＮとした場合、すな
わちこて先が余熱で暖まっている状態で再度電源をＯＮ
とした場合等に、電圧Ｖcは電源をＯＦＦとした時点に
おける値から大きく変化しない。したがって、このよう
な場合、既に暖まっているこて先を設定温度を越えて異
常に加熱することがない。(3) Since the resistor 13e is provided, when the power is turned on again immediately after the power is turned off, that is, the power is turned on again while the tip is warmed by residual heat.
In such a case, the voltage Vc does not change largely from the value at the time when the power supply is turned off. Therefore, in such a case, the already warmed tip will not be abnormally heated beyond the set temperature.
【００４４】（４）積分回路とコンパレータによる簡単
な回路によって、こて先の温度が規定温度に到達するま
での時間を短縮できる。(4) The time required for the temperature of the tip to reach the specified temperature can be shortened by the simple circuit including the integrating circuit and the comparator.
【００４５】（５）こて先の交換等により熱容量が大き
くなった場合において、交換前と同一温度にこて先温度
を設定しようとするとき、ヒータ３の温度を高く設定す
る必要がある。このような場合にも可変抵抗６ａの値が
小さな値に設定されるので、こて先の温度上昇を高速化
することが可能である。(5) When the heat capacity is increased due to the replacement of the tip, the temperature of the heater 3 must be set high when the tip temperature is to be set to the same temperature as before the replacement. Even in such a case, the value of the variable resistor 6a is set to a small value, so that the temperature rise of the tip can be accelerated.
【００４６】（６）商用電源１の周波数が５０Ｈｚの場
合と６０Ｈｚの場合とで電圧Ｖcが所定電圧に到達する
時間が大きく変化しないように、周波数５０Ｈｚにおけ
る最適時定数と６０Ｈｚにおける最適時定数の中間に積
分回路の時定数を設定している。したがって、商用電源
１の周波数が５０Ｈｚの地域においても、あるいは６０
Ｈｚの地域においても通電補正回路１３が良好に作用す
るので、両地域の使用において、こて先の温度を高速に
設定温度に上昇させることができる。(6) The optimum time constant at the frequency of 50 Hz and the optimum time constant at 60 Hz are set so that the time required for the voltage Vc to reach the predetermined voltage does not change significantly when the frequency of the commercial power source 1 is 50 Hz and 60 Hz. The time constant of the integrating circuit is set in the middle. Therefore, even in the area where the frequency of the commercial power source 1 is 50 Hz, or 60
Since the energization correction circuit 13 works well even in the region of Hz, the temperature of the tip can be quickly raised to the set temperature in the use in both regions.
【００４７】なお、上述した半田こて用温度制御回路
は、ヒータの温度を検出する温度センサを用いることな
くマルチバイブレータの出力に同期して端子ａの電圧を
検出して温度制御を行うものであるが、ヒータの温度を
検出する温度センサを別途設け、該温度センサの出力と
上記正回路の出力とに基づいてゼロクロス・スイッチを
駆動するように構成しても良い。The above-mentioned temperature control circuit for the soldering iron controls the temperature by detecting the voltage of the terminal a in synchronization with the output of the multivibrator without using a temperature sensor for detecting the temperature of the heater. However, a temperature sensor for detecting the temperature of the heater may be separately provided, and the zero-cross switch may be driven based on the output of the temperature sensor and the output of the positive circuit.
【００４８】また、上記実施形態では、コンパレータ１
２、通電補正回路１３、及びマルチバイブレータ１４等
の制御系回路を負電圧の片電源にて駆動するように構成
されているが、正電圧の片電源あるいは正／負の両電源
にて駆動するように構成してもよい。さらに、こて先を
加熱するヒータとして、異なる温度特性を有するヒータ
を用いてもよい。Further, in the above embodiment, the comparator 1
2. The control circuits such as the energization correction circuit 13 and the multivibrator 14 are configured to be driven by a negative voltage single power source, but are driven by a positive voltage single power source or both positive / negative power sources. It may be configured as follows. Further, heaters having different temperature characteristics may be used as the heater for heating the tip.
【００４９】[0049]
【発明の効果】以上説明したように、本発明は以下のよ
うな効果を奏する。 （１）電源投入後においてヒータは通電補正手段によっ
て所定時間だけ通電されるので、被加熱手段の温度が規
定温度に設定されるまでの時間を短縮することが可能で
ある。 （２）通電補正手段が温度設定手段の設定値によって駆
動されるので、該設定値に応じて所定温度に加熱された
後におけるヒータの通電時間を設定することが可能であ
る。As described above, the present invention has the following effects. (1) Since the heater is energized by the energization correction unit for a predetermined time after the power is turned on, it is possible to shorten the time until the temperature of the heated unit is set to the specified temperature. (2) Since the energization correction unit is driven by the set value of the temperature setting unit, it is possible to set the energization time of the heater after being heated to the predetermined temperature according to the set value.
【図１】本発明の一実施形態の構成を示す回路図であ
る。FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of an embodiment of the present invention.
【図２】本発明において通電補正回路を動作させない場
合における動作を示すタイミング図である。FIG. 2 is a timing diagram showing an operation when the energization correction circuit is not operated in the present invention.
【図３】本発明において定常的な温度制御状態における
タイミング図である。FIG. 3 is a timing chart in a steady temperature control state in the present invention.
【図４】本発明の一実施形態の動作を示すタイミング図
である。FIG. 4 is a timing diagram illustrating the operation of one embodiment of the present invention.
【図５】本発明における補正回路の動作を説明する図で
ある。FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the correction circuit according to the present invention.
【図６】本発明におけるヒータの温度変化特性を示す図
である。FIG. 6 is a diagram showing temperature change characteristics of a heater according to the present invention.
【図７】従来の温度制御装置の問題点を説明する図であ
る。FIG. 7 is a diagram illustrating a problem of a conventional temperature control device.
１ 商用電源 ２ ブリッジ回路 ３ ヒータ ４、９ 抵抗 ５ 半固定抵抗 ６ 可変抵抗（温度設定手段） ７ トライアック（通電手段） ８ ダイオード １０ コンデンサ １１ 電源ライン １２ コンパレータ（通電手段） １３ 通電補正回路 １４ マルチバイブレータ １５ ＯＲゲート回路 １６ トリガ回路（通電手段） １６ａ ゼロクロス・スイッチ 1 Commercial Power Supply 2 Bridge Circuit 3 Heater 4, 9 Resistance 5 Half Fixed Resistance 6 Variable Resistance (Temperature Setting Means) 7 Triac (Electrifying Means) 8 Diode 10 Capacitor 11 Power Supply Line 12 Comparator (Electrifying Means) 13 Electricity Correction Circuit 14 Multivibrator 15 OR gate circuit 16 Trigger circuit (energizing means) 16a Zero cross switch
Claims (4)
（６ａ）と、 前記温度検出手段から出力される検出値が前記温度設定
手段の設定値よりも小さい場合、ヒータに通電する通電
手段（７，１２，１６）と、 通電によってヒータが前記所定温度に加熱された後、所
定時間だけヒータに通電する通電補正手段（１３）と、 を具備することを特徴とする温度制御装置。1. A heater (3) for heating a means to be heated, a temperature detecting means (2) for detecting the temperature of the heater, a temperature setting means (6a) for setting the temperature of the heater to a predetermined temperature, When the detected value output from the temperature detecting means is smaller than the set value of the temperature setting means, an energizing means (7, 12, 16) for energizing the heater, and after the heater is heated to the predetermined temperature by energizing A temperature control device comprising: an energization correction unit (13) for energizing the heater for a predetermined time.
（６ａ）の設定値によって駆動されることを特徴とする
請求項１記載の温度制御装置。2. The temperature control device according to claim 1, wherein the energization correction means (13) is driven by a set value of the temperature setting means (6a).
（６ａ）の設定値を時間積分した値に基づいてヒータ
（３）の通電時間を設定することを特徴とする請求項２
記載の温度制御装置。3. The energization correction means (13) sets the energization time of the heater (3) based on a value obtained by time-integrating the set value of the temperature setting means (6a).
The temperature control device described.
（３）の通電時間は、該ヒータから被加熱手段までの熱
伝導特性に基づいて設定されることを特徴とする請求項
１ないし３いずれかの項記載の温度制御装置。4. The energization time of the heater (3) by the energization correction means (13) is set based on the heat conduction characteristic from the heater to the heated means. The temperature control device according to the item.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26184895A JP3696304B2 (en) | 1995-10-09 | 1995-10-09 | Temperature control device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26184895A JP3696304B2 (en) | 1995-10-09 | 1995-10-09 | Temperature control device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09106315A true JPH09106315A (en) | 1997-04-22 |
| JP3696304B2 JP3696304B2 (en) | 2005-09-14 |
Family
ID=17367594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26184895A Expired - Lifetime JP3696304B2 (en) | 1995-10-09 | 1995-10-09 | Temperature control device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3696304B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008107082A (en) * | 2006-10-23 | 2008-05-08 | Ivoclar Vivadent Ag | Operation method of combustion kiln and combustion kiln particularly for dentistry |
| CN113894379A (en) * | 2021-11-18 | 2022-01-07 | 深圳市安泰信科技有限公司 | Constant temperature circuit for electric soldering iron and electric soldering iron |
-
1995
- 1995-10-09 JP JP26184895A patent/JP3696304B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008107082A (en) * | 2006-10-23 | 2008-05-08 | Ivoclar Vivadent Ag | Operation method of combustion kiln and combustion kiln particularly for dentistry |
| CN113894379A (en) * | 2021-11-18 | 2022-01-07 | 深圳市安泰信科技有限公司 | Constant temperature circuit for electric soldering iron and electric soldering iron |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3696304B2 (en) | 2005-09-14 |
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