(57)【要約】【課題】待機状態の場合に、電力損失が低減され、かつ、制御回路の機能が維持される電気機器を提供する。【解決手段】  電気機器１は、トランス１１と、所定の保持電圧以上の制御電圧Ｖｃｏｎｔが印加される間、交流電源Ｐとトランス１１とを接続するリレーＲＬと、整流回路１２と、コンデンサＣと、マイクロコンピュータ１３とを備える。マイクロコンピュータ１３は、コンデンサＣの電圧に依存する制御電圧Ｖｃｏｎｔを生成する制御電圧生成部１３２と、マイクロコンピュータ１３の動作電圧を生成するレギュレータ１３３と、コンデンサＣの電圧を監視する電圧監視部１３４とを含む。電圧監視部１３４の監視結果が、保持電圧および動作電圧のいずれよりも高いように予め設定された閾値電圧までコンデンサＣの電圧が低下したことを示す場合に、制御電圧生成部１３２は、制御電圧ＶｃｏｎｔをリレーＲＬに出力してコンデンサＣを充電する。【選択図】図１
2014033490.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トランスと、
所定の接続部保持電圧以上の接続部制御電圧が印加される間、交流電源と前記トランスの１次側とを接続する接続部と、
前記トランスの２次側に生じる交流電力を整流する整流回路と、
前記整流回路から出力される直流電力を平滑するコンデンサと、
前記コンデンサに接続された制御回路とを備え、
前記制御回路は、
前記コンデンサの電圧に依存する前記接続部制御電圧を生成する電圧生成部と、
前記コンデンサの電圧から前記制御回路の動作電圧を生成する電圧変換部と、
前記コンデンサの電圧を監視する電圧監視部とを含み、
前記電圧監視部の監視結果が、前記接続部保持電圧および前記動作電圧のいずれよりも高いように予め設定された閾値電圧まで前記コンデンサの電圧が低下したことを示す場合に、前記電圧生成部は、前記接続部制御電圧を前記接続部に出力して前記コンデンサを充電する、電気機器。
【請求項２】
動作状態と待機状態とを有する電気機器であって、
トランスと、
所定の接続部保持電圧以上の接続部制御電圧が印加される間、交流電源と前記トランスの１次側とを接続する接続部と、
前記トランスの２次側に生じる交流電力を整流する整流回路と、
前記整流回路から出力される直流電力を平滑するコンデンサと、
前記コンデンサに接続された制御回路とを備え、
前記制御回路は、前記電気機器が前記動作状態の場合には、前記接続部制御電圧を前記接続部に連続的に出力し、前記電気機器が前記待機状態の場合には、前記接続部制御電圧を前記接続部に予め設定された周期で出力する、電気機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気機器に関し、特に、待機状態における電力損失を低減した電気機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気機器の消費電力を削減するために、待機状態における電力損失を低減した電源回路が、特許文献１（特開２０００−９２６９９号公報）および特許文献２（特開２０００−１９５３９８号公報）に開示されている。
【０００３】
特許文献１の電源回路は、トランスと、リレーと、制御回路と、電流検知回路とを備える。電流検知回路は、電気機器本体（特許文献１では負荷と呼ばれる）に流れる電流を検知する。これにより、制御回路は、電気機器本体がオン状態であるかオフ状態であるかを判定することができる。制御回路はオフタイマ回路を含む。オフタイマ回路は、電気機器本体がオフ状態である時間を測定する。電気機器本体がオフ状態である時間が予め設定された値に達すると、制御回路は、電気機器本体が待機状態であると判定する。トランスの前段に設けられたリレーは、制御回路によりオフに切替えられる。
【０００４】
特許文献２の電源回路は、トランスと、電源スイッチと、制御回路と、コンデンサとを備える。コンデンサは、制御回路のバックアップ電源として機能する。電源スイッチが制御回路によりオンに切替えられると、コンデンサが充電される。そのため、電源スイッチがオフの場合においても、制御回路にはコンデンサに蓄えられた電力が供給される。制御回路は、一定時間ごとに、あるいはコンデンサの電圧を検出してその電圧に応じて、電源スイッチをオンに切替える。このとき、コンデンサは再び充電される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−９２６９９号公報
【特許文献２】特開２０００−１９５３９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の電源回路では、待機状態における電力損失を低減した電源回路を実現できる。しかしながら、待機状態において制御回路にも電力が供給されなくなる。このため、特許文献１の電源回路では、待機状態において制御回路の機能を維持することができない。
【０００７】
特許文献２の電源回路は、特許文献１の電源回路と異なり、待機状態においても制御回路の機能を維持することができる。しかしながら、特許文献２の電源回路では、電源スイッチにプランジャコイルを用いる。このため、プランジャコイルを駆動するための電力を蓄えるコンデンサおよびこのコンデンサを充電するための回路が必要になる。そのため、部材コストが増加してしまう。
【０００８】
それゆえに、本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、待機状態の場合に、電力損失が低減され、かつ、制御回路の機能が維持される電気機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のある局面に従うと、電気機器は、トランスと、所定の接続部保持電圧以上の接続部制御電圧が印加される間、交流電源とトランスの１次側とを接続する接続部と、トランスの２次側に生じる交流電力を整流する整流回路と、整流回路から出力される直流電力を平滑するコンデンサと、コンデンサに接続された制御回路とを備える。制御回路は、コンデンサの電圧に依存する接続部制御電圧を生成する電圧生成部と、コンデンサの電圧から制御回路の動作電圧を生成する電圧変換部と、コンデンサの電圧を監視する電圧監視部とを含む。電圧監視部の監視結果が、接続部保持電圧および動作電圧のいずれよりも高いように予め設定された閾値電圧までコンデンサの電圧が低下したことを示す場合に、電圧生成部は、接続部制御電圧を接続部に出力してコンデンサを充電する。
【００１０】
本発明の別の局面に従うと、動作状態と待機状態とを有する電気機器は、トランスと、所定の接続部保持電圧以上の接続部制御電圧が印加される間、交流電源とトランスの１次側とを接続する接続部と、トランスの２次側に生じる交流電力を整流する整流回路と、整流回路から出力される直流電力を平滑するコンデンサと、コンデンサに接続された制御回路とを備える。制御回路は、電気機器が動作状態の場合には、接続部制御電圧を接続部に連続的に出力し、電気機器が待機状態の場合には、接続部制御電圧を接続部に予め設定された周期で出力する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、待機状態の場合に、電力損失が低減され、かつ、制御回路の機能が維持される電気機器を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１に係る電気機器の構成を示す回路ブロック図である。
【図２】図１に示した電気機器における、待機状態での制御部による制御を説明するためのフローチャートである。
【図３】従来の電気機器における、リレーの状態、コンデンサの電圧、および交流電源から電気機器に供給される電力の時間変化を示す図である。
【図４】図１に示した電気機器における、リレーの状態、コンデンサの電圧、および交流電源から電気機器に供給される電力の時間変化を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係る電気機器の構成を示す回路ブロック図である。
【図６】図５に示した電気機器における、待機状態での制御部による制御を説明するためのフローチャートである。
【図７】図５に示した電気機器における、リレーの状態、コンデンサの電圧、および交流電源から電気機器に供給される電力の時間変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付して、その説明を繰り返さない。
【００１４】
[実施の形態１]
図１は、本発明の実施の形態１に係る電気機器の構成を示す回路ブロック図である。図１を参照して、電気機器１は、たとえば電子レンジなどの調理機器である。
【００１５】
電気機器１は、電気機器本体１００および電源回路１０を備える。電気機器本体１００は、交流電源Ｐに接続されている。電気機器本体１００の状態は、動作状態と待機状態との間で相互に移行する。
【００１６】
電源回路１０は、電源スイッチＳＷと、リレー（接続部）ＲＬと、トランス１１と、整流回路１２と、コンデンサＣと、マイクロコンピュータ（制御回路）１３とを備える。
【００１７】
交流電源Ｐとトランス１１の１次側との間には、電源スイッチＳＷおよびリレーＲＬが設けられている。電源スイッチＳＷは、ノーマリーオフ型であり、かつ、ラッチされない。リレーＲＬもノーマリーオフ型である。トランス１１の２次側には、整流回路１２が設けられている。整流回路１２は、トランス１１の２次側で生じる交流電力を整流する。
【００１８】
コンデンサＣは、整流回路１２から出力される直流電力を平滑するとともに、マイクロコンピュータ１３のバックアップ電源としても機能する。たとえば、交流電源Ｐに瞬時停電が生じた場合に、マイクロコンピュータ１３は、コンデンサＣに蓄えられた電力を消費してその機能を維持することができる。
【００１９】
マイクロコンピュータ１３は、コンデンサＣに並列に整流回路１２に接続されている。マイクロコンピュータ１３は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１３１と、制御電圧生成部（電圧生成部）１３２と、レギュレータ（電圧変換部）１３３と、電圧監視部１３４とを含む。
【００２０】
ＣＰＵ１３１は、電気機器本体１００を制御するとともに、電気機器本体１００の状態を検知する。リレーＲＬがオンの場合、ＣＰＵ１３１は、交流電源Ｐから電力の供給を受けて動作する。一方、リレーＲＬがオフの場合、ＣＰＵ１３１は、上述のように、コンデンサＣに蓄えられた電力を消費してその機能を維持する。
【００２１】
制御電圧生成部１３２は、コンデンサＣの電圧Ｖｃから、リレーＲＬを制御するための制御電圧（接続部制御電圧）Ｖｃｏｎｔを生成する。制御電圧生成部１３２は、ＣＰＵ１３１の指示を受けて、生成した制御電圧ＶｃｏｎｔをリレーＲＬに出力する。レギュレータ１３３は、コンデンサＣの電圧Ｖｃから、ＣＰＵ１３１の動作電圧Ｖｄｄを生成する。電圧監視部１３４は、コンデンサＣの電圧Ｖｃを監視する。ＣＰＵ１３１は、電圧監視部１３４からコンデンサＣの電圧Ｖｃの値を受ける。
【００２２】
電気機器１の電源投入時において、電気機器１の使用者の手動操作により、電源スイッチＳＷがオンに切替えられる。このとき、トランス１１および整流回路１２を介してコンデンサＣが充電されるとともに、マイクロコンピュータ１３に電力が供給される。レギュレータ１３３は、コンデンサＣの電圧Ｖｃから、ＣＰＵ１３１の動作電圧Ｖｄｄを生成する。これにより、ＣＰＵ１３１は動作を開始する。ＣＰＵ１３１の指示を受けて、制御電圧生成部１３２は、制御電圧ＶｃｏｎｔをリレーＲＬに出力する。所定の保持電圧（接続部保持電圧）Ｖｈ以上の制御電圧Ｖｃｏｎｔが制御電圧生成部１３２により印加される間、リレーＲＬはオンされる。そのため、交流電源Ｐとトランス１１の１次側とが接続される。これにより、交流電源Ｐからトランス１１へ電力が供給される。使用者による手動操作が終わると、電源スイッチＳＷはオフに戻る。
【００２３】
電気機器本体１００が動作状態の場合、リレーＲＬはオンに保持される。このため、コンデンサＣおよびマイクロコンピュータ１３には、交流電源Ｐから電力が供給される。一方、電気機器本体１００が待機状態の場合、リレーＲＬはオンとオフとの切替えを繰り返す。これにより、電気機器１の消費電力が削減される。電気機器１の待機状態における消費電力の削減については、後に詳細に説明する。
【００２４】
具体的に、本実施の形態において、制御電圧Ｖｃｏｎｔは、コンデンサＣの電圧Ｖｃと等しいとする。電気機器本体１００の動作状態において、たとえば１２Ｖの電圧がコンデンサＣに供給される。制御電圧生成部１３２は、１２Ｖの電圧から１２Ｖの制御電圧Ｖｃｏｎｔを生成する。１２Ｖの制御電圧Ｖｃｏｎｔを受けて、リレーＲＬはオンに保持される。
【００２５】
電気機器本体１００が待機状態に移行すると、リレーＲＬがオフされて、コンデンサＣの電圧Ｖｃは１２Ｖから低下する。レギュレータ１３３は、コンデンサＣの電圧Ｖｃから、ＣＰＵ１３１の動作電圧Ｖｄｄ（たとえば５Ｖ）を生成する。そのため、コンデンサＣの電圧Ｖｃが１２Ｖから低下しても、コンデンサＣの電圧Ｖｃが５Ｖ以上である間は、ＣＰＵ１３１はその機能を維持することができる。
【００２６】
リレーＲＬの保持電圧Ｖｈは、ＣＰＵ１３１の動作電圧Ｖｄｄより低いことが多く、たとえば４Ｖ程度である。そのため、コンデンサＣの電圧Ｖｃが１２Ｖから低下しても、コンデンサＣの電圧Ｖｃが４Ｖ以上である間は、制御電圧Ｖｃｏｎｔは４Ｖ以上である。４Ｖ以上の制御電圧Ｖｃｏｎｔを受けて、リレーＲＬはオンに切替わる。
【００２７】
コンデンサＣの電圧Ｖｃが４〜５Ｖの場合には、コンデンサＣの電圧ＶｃはリレーＲＬの保持電圧Ｖｈ（４Ｖ）よりも高いが、ＣＰＵ１３１の動作電圧Ｖｄｄ（５Ｖ）よりも低い。このため、ＣＰＵ１３１は、その機能を維持することができない。すなわち、マイクロコンピュータ１３は、リレーＲＬをオンすることができない。
【００２８】
したがって、コンデンサＣの電圧ＶｃがＣＰＵ１３１の動作電圧Ｖｄｄ（５Ｖ）以上である間に、コンデンサＣの電圧Ｖｃを回復しなければならない。よって、ＣＰＵ１３１の動作電圧Ｖｄｄ（５Ｖ）よりも高い閾値電圧Ｖｔｈ（たとえば６Ｖ）が設定される。
【００２９】
逆に、リレーＲＬの保持電圧Ｖｈ（たとえば４Ｖ）が、ＣＰＵ１３１の動作電圧Ｖｄｄ（たとえば３．３Ｖ）よりも高いとする。
【００３０】
コンデンサＣの電圧Ｖｃが３．３〜４Ｖの場合には、コンデンサＣの電圧ＶｃはＣＰＵ１３１の動作電圧Ｖｄｄ（３．３Ｖ）よりも高いが、リレーＲＬの保持電圧Ｖｈ（４Ｖ）よりも低い。このため、制御電圧ＶｃｏｎｔがリレーＲＬの保持電圧（４Ｖ）より低い。すなわち、マイクロコンピュータ１３は、リレーＲＬをオンすることができない。
【００３１】
したがって、制御電圧ＶｃｏｎｔがリレーＲＬの保持電圧Ｖｈ（４Ｖ）以上である間に、コンデンサＣの電圧Ｖｃを回復しなければならない。よって、リレーＲＬの保持電圧Ｖｈ（４Ｖ）よりも高い閾値電圧Ｖｔｈ（たとえば５Ｖ）が設定される。
【００３２】
以上の理由により、リレーＲＬの保持電圧ＶｈおよびＣＰＵ１３１の動作電圧Ｖｄｄのいずれよりも高い閾値電圧Ｖｔｈが設定される。電圧監視部１３４による監視の結果、コンデンサＣの電圧Ｖｃが閾値電圧Ｖｔｈまで低下すると、ＣＰＵ１３１は、制御電圧Ｖｃｏｎｔを出力するように制御電圧生成部１３２に指示する。この指示を受けて、制御電圧生成部１３２は、制御電圧ＶｃｏｎｔをリレーＲＬに出力する。これにより、リレーＲＬがオンされる。そのため、コンデンサＣが充電される。
【００３３】
なお、制御電圧Ｖｃｏｎｔは、コンデンサＣの電圧Ｖｃと等しいとした。しかし、制御電圧Ｖｃｏｎｔはこれに限定されない。制御電圧生成部１３２がコンデンサＣの電圧Ｖｃから制御電圧Ｖｃｏｎｔを生成するとき、電圧降下のため、制御電圧Ｖｃｏｎｔは、コンデンサＣの電圧Ｖｃより低くなることもある。この場合、電圧降下（コンデンサＣの電圧Ｖｃと制御電圧Ｖｃｏｎｔとの差）を考慮に入れて、閾値電圧Ｖｔｈが設定される。
【００３４】
図２は、図１に示した電気機器１における、待機状態でのＣＰＵ１３１による制御を説明するためのフローチャートである。図２を参照して、開始状態とは、電気機器１に電源が投入された状態（たとえば電源スイッチがオンに切替られたとき）である。このとき、電気機器本体１００は動作状態である。このため、リレーＲＬはオンである。したがって、コンデンサＣの電圧Ｖｃは閾値電圧Ｖｔｈ以上である。
【００３５】
ステップＳ２１において、ＣＰＵ１３１は、電気機器本体１００の状態を検知する。
ステップＳ２２において、ＣＰＵ１３１は、電気機器本体１００が待機状態であるかどうかを判定する。電気機器本体１００が動作状態の場合（ステップＳ２２においてＮＯ）、処理はステップＳ２１に戻る。このとき、リレーＲＬはオンに保持される。一方、電気機器本体１００が待機状態の場合（ステップＳ２２においてＹＥＳ）、処理はステップＳ２３に進む。
【００３６】
ステップＳ２３において、電圧監視部１３４は、コンデンサＣの電圧Ｖｃを監視する。ＣＰＵ１３１は、コンデンサＣの電圧Ｖｃの値を電圧監視部１３４による監視結果として受ける。
【００３７】
ステップＳ２４において、ＣＰＵ１３１は、コンデンサＣの電圧Ｖｃと閾値電圧Ｖｔｈとを比較する。ＣＰＵ１３１は、コンデンサＣの電圧Ｖｃが閾値電圧Ｖｔｈ以上であるか否かを判定する。コンデンサＣの電圧Ｖｃが閾値電圧Ｖｔｈ未満の場合（ステップＳ２４においてＮＯ）、処理はステップＳ２３に戻る。このとき、リレーＲＬはオンに保持される。一方、コンデンサＣの電圧Ｖｃが閾値電圧Ｖｔｈ以上の場合（ステップＳ２４においてＹＥＳ）、処理はステップＳ２５に進む。
【００３８】
ステップＳ２５において、ＣＰＵ１３１は、制御電圧Ｖｃｏｎｔの出力を止めるよう制御電圧生成部１３２に指示する。この指示を受けて、制御電圧生成部１３２は、制御電圧ＶｏｕｔのリレーＲＬへの出力を止める。このため、リレーＲＬはオフに切替わる。リレーＲＬがオフに切替わると、交流電源Ｐからマイクロコンピュータ１３への電力の供給が遮断される。したがって、ＣＰＵ１３１は、コンデンサＣに蓄えられた電力を消費して機能を維持する。よって、時間の経過に伴って、コンデンサＣの電圧Ｖｃが低下するとともに、制御電圧Ｖｃｏｎｔも低下する。
【００３９】
ステップＳ２６において、電圧監視部１３４は、コンデンサＣの電圧Ｖｃを監視する。ＣＰＵ１３１は、コンデンサＣの電圧Ｖｃの値を電圧監視部１３４による監視結果として受ける。
【００４０】
ステップＳ２７において、ＣＰＵ１３１は、コンデンサＣの電圧Ｖｃと閾値電圧Ｖｔｈとを比較する。ＣＰＵ１３１は、コンデンサＣの電圧Ｖｃが閾値電圧Ｖｔｈ未満であるか否かを判定する。コンデンサＣの電圧Ｖｃが閾値電圧Ｖｔｈ以上の場合（ステップＳ２７においてＮＯ）、処理はステップＳ２６に戻る。このとき、リレーＲＬはオフが継続する。一方、コンデンサＣの電圧Ｖｃが閾値電圧Ｖｔｈ未満の場合（ステップＳ２７においてＹＥＳ）、処理はステップＳ２８に進む。
【００４１】
ステップＳ２８において、ＣＰＵ１３１は、リレーＲＬに制御電圧Ｖｃｏｎｔを再び出力するよう制御電圧生成部１３２に指示する。この指示を受けて、制御電圧生成部１３２は、制御電圧ＶｏｕｔをリレーＲＬに出力する。このため、リレーＲＬはオンに切替わる。したがって、交流電源Ｐからマイクロコンピュータ１３への電力の供給が再開されるとともに、コンデンサＣも再び充電される。その後、処理はステップＳ２１に戻り、処理が継続される。
【００４２】
以下、本実施の形態に係る電気機器の待機状態における消費電力の削減について、従来の電気機器と比較しながら説明する。
【００４３】
図３は、従来の電気機器における、リレーの状態、コンデンサの電圧、および交流電源Ｐから電気機器に供給される電力の時間変化を示す図である。
【００４４】
図４は、図１に示した電気機器１における、リレーＲＬの状態、コンデンサＣの電圧Ｖｃ、および交流電源Ｐから電気機器１に供給される電力の時間変化を示す図である。
【００４５】
図３を参照して、横軸は時間軸である。縦軸は、リレーの状態、コンデンサの電圧、および交流電源Ｐから従来の電気機器に供給される電力を示す。波形３ａは、リレーの状態の時間変化を表す。波形３ｂは、コンデンサの電圧の時間変化を表す。波形３ｃは、交流電源Ｐから従来の電気機器に供給される電力の時間変化を表す。
【００４６】
図４を参照して、横軸は時間軸である。縦軸は、リレーＲＬの状態、コンデンサＣの電圧Ｖｃ、および交流電源Ｐから電気機器１に供給される電力を示す。波形４ａは、リレーＲＬの状態の時間変化を表す。波形４ｂは、コンデンサＣの電圧Ｖｃの時間変化を表す。波形４ｃは、交流電源Ｐから電気機器１に供給される電力の時間変化を表す。
【００４７】
まず、図３を参照して、時刻０において、従来の電気機器本体は動作状態である。交流電源から従来の電気機器に供給される電力は、主として電気機器本体の動作状態における負荷電力（電気機器本体の動作状態における負荷電力とマイクロコンピュータの消費電力との和）に、トランスで生じる鉄損および銅損を加えた値である。
【００４８】
時刻ｔ０において、電気機器本体が待機状態に移行する。待機状態では、電気機器本体の消費電力が大きく削減される。コンデンサの電圧は電圧Ｖｃ０まで上昇する。従来の電気機器では、待機状態でもリレーがオンのままである。そのため、トランスで鉄損および銅損が継続して生じてしまう。
【００４９】
次に、図４を参照して、時刻０において、電気機器本体１００は動作状態である（ステップＳ２２においてＮＯ）。このため、リレーＲＬはオンである。交流電源Ｐから電気機器１に供給される電力は、主として電気機器１の動作状態における負荷電力（電気機器本体１００の動作状態における負荷電力とマイクロコンピュータ１３の消費電力との和）に、トランス１１で生じる鉄損および銅損を加えた値である。
【００５０】
時刻ｔ０において、電気機器本体１００が待機状態に移行する（ステップＳ２２においてＹＥＳ）。待機状態では、電気機器本体１００の消費電力が大きく削減される。コンデンサＣの電圧Ｖｃは電圧Ｖｃ０まで上昇する。
【００５１】
時刻ｔにおいて、ＣＰＵ１３１は、電圧監視部１３４からコンデンサＣの電圧Ｖｃの値を受ける（ステップＳ２３）。コンデンサＣの電圧Ｖｃが閾値電圧Ｖｔｈ以上であるため（ステップＳ２４においてＹＥＳ）、ＣＰＵ１３１は、制御電圧Ｖｃｏｎｔの出力を止めるよう制御電圧生成部１３２に指示する。この指示を受けて、制御電圧生成部１３２は、制御電圧ＶｏｕｔのリレーＲＬへの出力を止める。このため、リレーＲＬはオフに切替わる（ステップＳ２５）。交流電源Ｐからの電力の供給が遮断されるため、交流電源Ｐから電気機器１に供給される電力は０になる。ＣＰＵ１３１は、コンデンサＣに蓄えられた電力を消費して、その機能を維持する。そのため、コンデンサＣの電圧Ｖｃが電圧Ｖｃ０から低下するとともに、制御電圧Ｖｃｏｎｔも低下する。電圧監視部１３４は、コンデンサＣの電圧Ｖｃを監視する（ステップＳ２６）。
【００５２】
時刻ｔ１において、電圧監視部１３４により監視されるコンデンサＣの電圧Ｖｃが閾値電圧Ｖｔｈまで低下する（ステップＳ２７においてＹＥＳ）。ＣＰＵ１３１は、リレーＲＬに制御電圧Ｖｃｏｎｔを出力するよう制御電圧生成部１３２に指示する。この指示を受けて、制御電圧生成部１３２は、制御電圧ＶｏｕｔをリレーＲＬに出力する。このため、リレーＲＬはオンに切替わる（ステップＳ２８）。時刻ｔ１から時刻ｔ１ａまでの間に、コンデンサＣの電圧Ｖｃは電圧Ｖｃ０まで回復する。電気機器１の消費電力は、電気機器１の待機状態における負荷電力（マイクロコンピュータ１３の消費電力）に、コンデンサＣを充電するための電力と、トランス１１で生じる鉄損および銅損とを加えた値である。
【００５３】
時刻ｔ１ａにおいて、ＣＰＵ１３１は、制御電圧Ｖｃｏｎｔの出力を止めるよう制御電圧生成部１３２に指示する。このため、リレーＲＬはオフに切替わる。交流電源Ｐからの電力の供給が遮断されるため、交流電源Ｐから電気機器１に供給される電力は０になる。コンデンサＣの電圧Ｖｃが電圧Ｖｃ０から低下するとともに、制御電圧Ｖｃｏｎｔも低下する。
【００５４】
時刻ｔ２において、コンデンサＣの電圧Ｖｃが閾値電圧Ｖｔｈまで再び低下する。ＣＰＵ１３１は、リレーＲＬに制御電圧Ｖｃｏｎｔを出力するよう制御電圧生成部１３２に指示する。このため、リレーＲＬはオンに切替わる。時刻ｔ２から時刻ｔ２ａまでの間に、コンデンサＣの電圧Ｖｃは電圧Ｖｃ０まで回復する。
【００５５】
時刻ｔ２ａにおいて、ＣＰＵ１３１は、制御電圧Ｖｃｏｎｔの出力を止めるよう制御電圧生成部１３２に指示する。このため、リレーＲＬはオフに切替わる。交流電源Ｐからの電力の供給が遮断されるため、交流電源Ｐから電気機器１に供給される電力は０になる。
【００５６】
時刻ｔ２ａより後のＣＰＵ１３１による制御も、それ以前の制御と同様であるため説明を繰り返さない。
【００５７】
本実施の形態によれば、リレーＲＬがトランス１１の１次側に設けられている。このため、リレーＲＬがオフに切替わると、トランス１１で鉄損および銅損が生じない。したがって待機状態において交流電源Ｐから電気機器１に供給される電力の平均値が、従来の電気機器（図３参照）と比べて、大きく削減されることが分かる。
【００５８】
また、電圧監視部１３４による監視の結果が、コンデンサＣの電圧Ｖｃが閾値電圧Ｖｔｈまで低下したことを示す場合に、ＣＰＵ１３１は、制御電圧ＶｃｏｎｔをリレーＲＬに出力するよう制御電圧生成部１３２に指示する。この指示を受けて、制御電圧生成部１３２は、制御電圧ＶｃｏｎｔをリレーＲＬに出力する。したがって、マイクロコンピュータ１３には、交流電源ＰあるいはコンデンサＣから継続して電力が供給される。このため、待機状態においてもマイクロコンピュータ１３は機能を維持することができる。
【００５９】
さらに、コンデンサＣは、交流電源Ｐからマイクロコンピュータ１３に供給される電力を平滑するために、従来の電気機器においても備わるコンデンサである。すなわち、コンデンサＣは、新たに追加される部材ではない。また、従来の電気機器では、トランスでの鉄損を低減するには特殊コアが必要である。しかし、このような特殊コアは非常に高価である。一方、本実施の形態によれば、リレーＲＬのオンとオフとを繰り返し切替えることで、鉄損を低減することができる。したがって、特殊コアを用いる必要がない。これにより、本実施の形態によれば、部材コストの増加を抑えることができる。
【００６０】
閾値電圧Ｖｔｈが低いほど、リレーＲＬがオフである期間が長くなる。したがって、リレーＲＬの保持電圧ＶｈおよびＣＰＵ１３１の動作電圧Ｖｄｄのいずれか高い方の電圧（本実施の形態では、ＣＰＵ１３１の動作電圧Ｖｄｄの方がリレーＲＬの保持電圧Ｖｈより高い）と比べて、閾値電圧Ｖｔｈをわずかだけ高い電圧に設定する方がより好ましい。これにより、トランス１１で生じる鉄損および銅損を一層低減することができる。また、リレーＲＬのオン回数が少なくなるので、リレーＲＬの寿命を長くすることができる。
【００６１】
[実施の形態２]
実施の形態１によれば、電圧監視部１３４により監視されるコンデンサＣの電圧Ｖｃに基づいて、リレーＲＬはオンとオフとの間で切替えられる。しかし、リレーＲＬは、予め設定された周期で切替えられてもよい。
【００６２】
図５は、本発明の実施の形態２に係る電気機器の構成を示す回路ブロック図である。図１および図５を参照して、電気機器２は、電気機器本体１００および電源回路２０を備える。電源回路２０は、マイクロコンピュータ１３に代えてマイクロコンピュータ２３を備える点において、電源回路１０と異なる。マイクロコンピュータ２３は、電圧監視部１３４に代えてタイマ２３５を含む点において、マイクロコンピュータ１３と異なる。マイクロコンピュータ２３は、リレーＲＬをオンあるいはオフに切替えると、タイマ２３５をリセットする。これにより、タイマ２３５は、リレーＲＬがオンあるいはオフに切替えられてからの経過時間をカウントする。ＣＰＵ１３１は、タイマ２３５からカウント値を受ける。電気機器２の他の部分の構成は電気機器１の対応する部分の構成と同様であるので、以後の説明は繰り返さない。
【００６３】
図６は、図５に示した電気機器２における、待機状態でのＣＰＵ１３１による制御を説明するためのフローチャートである。図６を参照して、開始状態とは、電気機器１に電源を投入した状態である。このとき、電気機器本体１００は動作状態である。この場合、ＣＰＵ１３１は、制御電圧ＶｃｏｎｔをリレーＲＬに連続的に出力する。したがって、リレーＲＬは常にオンである。
【００６４】
ステップＳ６１において、ＣＰＵ１３１は、電気機器本体１００の状態を検知する。
ステップＳ６２において、ＣＰＵ１３１は、電気機器本体１００が待機状態であるかどうかを判定する。電気機器本体１００が動作状態の場合（ステップＳ６２においてＮＯ）、処理はステップＳ６１に戻る。このとき、リレーＲＬはオンに保持される。一方、電気機器本体１００が待機状態の場合（ステップＳ６２においてＹＥＳ）、処理はステップＳ６３に進む。
【００６５】
ステップＳ６３において、リレーＲＬはオンに保持される。タイマ２３５は、カウント値を初期値にリセットしてから、カウントを開始する。
【００６６】
ステップＳ６４において、ＣＰＵ１３１は、タイマ２３５から受けたカウント値と予め設定された終了値Ｎ１とを比較する。ＣＰＵ１３１は、カウント値が終了値Ｎ１以上であるか否かを判定する。カウント値が終了値Ｎ１未満の場合（ステップＳ６４においてＮＯ）、リレーＲＬはオンに保持され、かつ、タイマ２３５はカウントを継続する。一方、カウント値が終了値Ｎ１以上の場合（ステップＳ６４においてＹＥＳ）、処理はステップＳ６５に進む。
【００６７】
ステップＳ６５において、ＣＰＵ１３１は、制御電圧Ｖｃｏｎｔの出力を止めるよう制御電圧生成部１３２に指示する。このため、リレーＲＬはオフに切替わる。リレーＲＬがオフに切替わると、交流電源Ｐからマイクロコンピュータ２３への電力の供給が遮断される。そのため、ＣＰＵ１３１は、コンデンサＣに蓄えられた電力を消費して機能を維持する。したがって、時間の経過に伴って、コンデンサＣの電圧Ｖｃは低下するとともに、制御電圧Ｖｃｏｎｔも低下する。タイマ２３５は、カウント値を再び初期値にリセットしてから、カウントを開始する。
【００６８】
ステップＳ６６において、ＣＰＵ１３１は、タイマ２３５から受けたカウント値と予め設定された終了値Ｎ２とを比較する。ＣＰＵ１３１は、カウント値が終了値Ｎ２以上であるか否かを判定する。カウント値が終了値Ｎ２未満の場合（ステップＳ６６においてＮＯ）、リレーＲＬはオフが継続し、かつ、タイマ２３５はカウントを継続する。一方、カウント値が終了値Ｎ２以上の場合（ステップＳ６６においてＹＥＳ）、処理はステップＳ６７に進む。
【００６９】
ステップＳ６７において、ＣＰＵ１３１は、リレーＲＬに制御電圧Ｖｃｏｎｔの出力を再開するよう制御電圧生成部１３２に指示する。この指示を受けて、制御電圧生成部１３２は、制御電圧ＶｏｕｔをリレーＲＬに出力する。ステップＳ６３〜Ｓ６７が、本発明に係る「制御回路」が、電気機器２が待機状態の場合に、制御電圧ＶｃｏｎｔをリレーＲＬに予め設定された周期で出力することに対応する。制御電圧Ｖｏｕｔが印加されるため、リレーＲＬはオンに切替わる。リレーＲＬがオンに切替わると、コンデンサＣは再び充電される。その後、処理はステップＳ６１に戻り、処理が継続される。なお、カウント値が初期値から終了値Ｎ１まで進むのに要する時間と初期値から終了値Ｎ２まで進むのに要する時間との和が、本実施の形態における「周期」に相当する。
【００７０】
なお、ステップＳ６４における終了値Ｎ１およびステップＳ６６における終了値Ｎ２は、コンデンサＣに蓄えられる電力（コンデンサＣの容量）とマイクロコンピュータ２３の消費電力との関係に基づいて、制御電圧ＶｃｏｎｔがＣＰＵ１３１の動作電圧ＶｄｄおよびリレーＲＬの保持電圧Ｖｈのいずれをも下回らないように予め設定される。多くの場合、商用電源から電力の供給を受ける電気機器では、マイクロコンピュータのバックアップ電源用のコンデンサの容量は、１秒未満から１０秒程度の瞬時停電を想定して設定される。
【００７１】
図７は、図４に示した電気機器における、リレーＲＬの状態、コンデンサＣの電圧Ｖｃ、および交流電源Ｐから電気機器２に供給される電力の時間変化を示す図である。
【００７２】
図７を参照して、横軸は時間軸である。縦軸は、リレーＲＬの状態、コンデンサＣの電圧Ｖｃ、および交流電源Ｐから電気機器２に供給される電力を示す。波形７ａは、リレーＲＬの状態の時間変化を表す。波形７ｂは、コンデンサＣの電圧Ｖｃの時間変化を表す。波形７ｃは、交流電源Ｐから電気機器２に供給される電力の時間変化を表す。
【００７３】
図６および図７を参照して、時刻０において、電気機器本体１００は動作状態である（ステップＳ６２においてＮＯ）。このため、リレーＲＬはオンである。交流電源Ｐから電気機器２に供給される電力は、主として電気機器２の動作状態における負荷電力（電気機器本体１００の動作状態における負荷電力とマイクロコンピュータ２３の消費電力との和）に、トランス１１で生じる鉄損および銅損を加えた値である。
【００７４】
時刻ｔ０において、電気機器本体１００が待機状態に移行する（ステップＳ６２においてＹＥＳ）。電気機器本体１００の消費電力が大きく削減される。コンデンサＣの電圧Ｖｃは電圧Ｖｃ０まで上昇する。タイマ２３５はカウントを開始する（ステップＳ６３）。
【００７５】
時刻ｔにおいて、タイマ２３５によるカウント値が終了値Ｎ１以上になると（ステップＳ６４においてＹＥＳ）、ＣＰＵ１３１は、制御電圧Ｖｃｏｎｔの出力を止めるよう制御電圧生成部１３２に指示する。このため、リレーＲＬはオフに切替わる（ステップＳ６５）。交流電源Ｐからの電力の供給が遮断されるため、交流電源Ｐから電気機器２に供給される電力は０になる。しかし、マイクロコンピュータ２３には、コンデンサＣに蓄えられた電力が供給される。そのため、コンデンサＣの電圧Ｖｃが電圧Ｖｃ０から低下するとともに、制御電圧Ｖｃｏｎｔも低下する。タイマ２３５は、初期値にリセットされてから、カウントを開始する。
【００７６】
時刻（ｔ＋ｔｏｆｆ）において、タイマ２３５によるカウント値が終了値Ｎ２以上になると（ステップＳ６６においてＹＥＳ）、ＣＰＵ１３１は、リレーＲＬに制御電圧Ｖｃｏｎｔの出力を再開するよう制御電圧生成部１３２に指示する。この指示を受けて、制御電圧生成部１３２は、制御電圧ＶｏｕｔをリレーＲＬに出力する。このため、リレーＲＬはオンに切替わる（ステップＳ６７）。充電時間（Ｔ−ｔｏｆｆ）の間に、コンデンサＣの電圧Ｖｃは電圧Ｖｃ０まで回復する。交流電源Ｐから電気機器２に供給される電力は、主として電気機器２の待機状態における負荷電力（マイクロコンピュータ２３の消費電力）に、コンデンサＣを充電するための電力と、トランス１１で生じる鉄損および銅損とを加えた値である。
【００７７】
時刻（ｔ＋Ｔ）において、タイマ２３５によるカウント値が終了値Ｎ１に達すると、ＣＰＵ１３１は、制御電圧Ｖｃｏｎｔの出力を止めるよう制御電圧生成部１３２に指示する。この指示を受けて、制御電圧生成部１３２は、制御電圧ＶｏｕｔのリレーＲＬへの出力を止める。このため、リレーＲＬはオフに切替わる。交流電源Ｐからの電力の供給が遮断されるため、交流電源Ｐから電気機器２に供給される電力は０になる。コンデンサＣの電圧Ｖｃが電圧Ｖｃ０から低下するとともに、制御電圧Ｖｃｏｎｔも低下する。タイマ２３５は、初期値にリセットされてから、カウントを開始する。
【００７８】
時刻（ｔ＋Ｔ＋ｔｏｆｆ）において、タイマ２３５によるカウント値が終了値Ｎ２に達すると、ＣＰＵ１３１は、リレーＲＬに制御電圧Ｖｃｏｎｔの出力を再開するよう制御電圧生成部１３２に指示する。この指示を受けて、制御電圧生成部１３２は、制御電圧ＶｏｕｔをリレーＲＬに出力する。このため、リレーＲＬはオンに切替わる。充電時間（Ｔ−ｔｏｆｆ）の間に、コンデンサＣの電圧Ｖｃは電圧Ｖｃ０まで回復する。
【００７９】
時刻（ｔ＋Ｔ＋ｔｏｆｆ）より後のマイクロコンピュータ２３の制御も、それ以前の制御と同様であるため説明を繰り返さない。
【００８０】
本実施の形態によっても、電気機器が待機状態の場合に、電力損失が低減され、かつ、制御回路の機能が維持される電気機器を実現できる。
【００８１】
なお、電気機器１は、電子レンジなどの調理機器であるとしたが、これに限定されるものではない。電気機器１は、待機状態において制御回路の機能を維持するために、制御回路に電力の供給が必要とされる電気機器であればよい。本実施の形態に係る電気機器では、待機状態においても、たとえば時刻の表示やリモコンの送信信号の受信が可能になる。したがって、使用者の利便性が向上する。
【００８２】
実施の形態１および実施の形態２は、単独での使用に限定されない。実施の形態１と実施の形態２とを組み合わせてもよい。たとえば、ＣＰＵ１３１は、コンデンサＣの電圧Ｖｃが低下している間は、コンデンサＣの電圧Ｖｃを電圧監視部１３４により監視する。一方、コンデンサＣが充電されている間は、タイマ２３５によるカウント値を用いるという制御も可能である。
【００８３】
リレーＲＬは、機械式スイッチと電磁石とを組合わせたリレーであっても、ＳＳＲ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｒｅｌａｙ）であってもよい。ＳＳＲを用いれば、チャタリングや寿命の問題が低減される。また、電源スイッチＳＷは、手動操作されるものに限定されず、電気的に制御されるものであってもよい。
【００８４】
また、制御電圧生成部１３２は、ＣＰＵ１３１の指示を受けて、制御電圧ＶｃｏｎｔをリレーＲＬに出力すると説明した。ＣＰＵ１３１は、電圧監視部１３４の監視結果が、保持電圧Ｖｈおよび動作電圧のいずれよりも高いように予め設定された閾値電圧ＶｔｈまでコンデンサＣの電圧が低下したことを示す場合に、上記の指示を出力する。しかし、制御電圧生成部１３２は、コンデンサＣの電圧値を電圧監視部１３４から直接受けてもよい。この場合、電圧監視部１３４の監視結果が、保持電圧Ｖｈおよび動作電圧のいずれよりも高いように予め設定された閾値電圧ＶｔｈまでコンデンサＣの電圧が低下したことを示す場合に、制御電圧生成部１３２は、制御電圧ＶｃｏｎｔをリレーＲＬに出力してコンデンサＣを充電する。
【００８５】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００８６】
１，２  電気機器、１０，２０  電源回路、１１  トランス、１２  整流回路、１３，２３  マイクロコンピュータ、１３１  ＣＰＵ、１３２  制御電圧生成部、１３３  レギュレータ、１３４  電圧監視部、２３５  タイマ、Ｐ  交流電源、ＳＷ  電源スイッチ、ＲＬ  リレー、Ｃ  コンデンサ、１００  電気機器本体、Ｖｃ，Ｖｃ０  電圧、Ｖｃｏｎｔ  制御電圧、Ｖｄｄ  動作電圧、Ｖｈ  保持電圧、Ｖｔｈ  閾値電圧。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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