(57)【要約】【課題】簡単な構成でトライアックの駆動タイミングのずれを抑えることができ、安定した負荷の動作を実現できるトライアック制御装置を提供する。【解決手段】カウンタ(１０１b)は、ゼロクロス検出部(１１)により検出された交流電圧の立ち上がりゼロクロス点毎に初期カウント値「１」からのカウント動作を繰り返す。そして、トライアック制御部(１０１a)は、交流電圧の立ち上がりゼロクロス点までにカウンタ(１０１b)のカウント数が終了カウント値「２０」となったとき、ゲート駆動信号を所定期間オン状態にすると共に、その立ち上がりゼロクロス点の直後のカウンタ(１０１b)のカウント数が初期カウント値「１」となったとき、ゲート駆動信号を所定期間オン状態にする。また、トライアック制御部(１０１a)は、カウンタ(１０１b)のカウント数が中間カウント値「１０」となったとき、ゲート駆動信号を所定期間オン状態にする。【選択図】図１
2014053994.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源からの交流電圧の立ち上がりゼロクロス点または立ち下がりゼロクロス点の一方を検出するゼロクロス検出部と、
上記交流電圧の基本周波数の整数倍をカウンタ周波数とし、上記ゼロクロス検出部により検出された上記交流電圧の立ち上がりゼロクロス点または立ち下がりゼロクロス点の一方の時点毎に初期カウント値からのカウント動作を繰り返すカウンタと、
上記カウンタのカウント数に基づいて、上記交流電源と負荷との間に接続されたトライアックのゲートに対してゲート駆動信号を出力するトライアック制御部と、
を備え、
上記トライアック制御部は、
上記交流電圧の立ち上がりゼロクロス点または立ち下がりゼロクロス点の一方の時点の直前に相当する上記カウンタのカウント数を終了カウント値とし、
上記交流電圧の立ち上がりゼロクロス点または立ち下がりゼロクロス点の一方の時点までに上記カウンタのカウント数が上記終了カウント値となったとき、上記ゲート駆動信号を予め設定された期間オン状態にする第１ステップと、
上記交流電圧の立ち上がりゼロクロス点または立ち下がりゼロクロス点の一方の時点で前後に跨って上記ゲート駆動信号がオン状態にならないとき、上記交流電圧の立ち上がりゼロクロス点または立ち下がりゼロクロス点の一方の時点の直後近傍で、上記ゲート駆動信号を予め設定された期間オン状態にする第２ステップと、
上記カウンタのカウント数が上記初期カウント値と上記終了カウント値との略中間の中間カウント値となったとき、上記ゲート駆動信号を予め設定された期間オン状態にする第３ステップのうち、少なくとも上記第１ステップと上記第３ステップを行うことを特徴とするトライアック制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のトライアック制御装置において、
上記トライアック制御部が上記第２ステップで上記ゲート駆動信号をオン状態にするのは、上記カウンタのカウント数が上記初期カウント値のときであることを特徴とするトライアック制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のトライアック制御装置において、
上記交流電圧の立ち上がりゼロクロス点または立ち下がりゼロクロス点の一方の時点での上記カウンタの現在のカウント数を上記終了カウント値として記憶する終了カウント値記憶部を備え、
上記トライアック制御部が上記第１ステップで上記ゲート駆動信号をオン状態にするのは、上記カウンタのカウント数が上記終了カウント値記憶部に記憶された上記終了カウント値となったときであることを特徴とするトライアック制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載のトライアック制御装置において、
上記中間カウント値は、上記終了カウント値記憶部に記憶された上記終了カウント値の１／２を整数化した値であることを特徴とするトライアック制御装置。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか１つに記載のトライアック制御装置と、
上記トライアック制御装置により制御されるトライアックと、
上記トライアックを介して交流電源からの交流電圧が印加されるヒータと
を備えたことを特徴とする加熱調理器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、トライアック制御装置および加熱調理器に関し、詳しくは、交流電源と負荷との間に接続されたトライアックを制御するトライアック制御装置およびそのトライアック制御装置を備えた加熱調理器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トライアック制御装置としては、ゼロクロス点の検出タイミング遅れ分を補正して、トライアックに対するゲート駆動信号の出力遅れを生じないようにすることによって、交流電圧の波形歪によりノイズの発生を防止するものがある(例えば、特開２００８−３０１５６５号公報(特許文献１)参照)。
【０００３】
しかしながら、上記トライアック制御装置では、ゼロクロス検出回路の構成が複雑でコストが高くつくという問題がある。
【０００４】
そこで、簡単な構成のタイマ付きのマイクロコンピュータを用いて、タイマカウントに基づくトライアック制御を行うトライアック制御装置が考えられる。なお、このトライアック制御装置は、この発明を理解しやすくするために説明するものであって、公知技術ではなく、従来技術ではない。
【０００５】
しかしながら、このようなトライアック制御装置では、交流電圧の周波数が変動すると、タイマカウントに基づくトライアックの駆動タイミングがずれてしまうため、負荷の動作が不安定になるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−３０１５６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、この発明の課題は、交流電圧の周波数が変動しても、簡単な構成でトライアックの駆動タイミングのずれを抑えることができ、安定した負荷の動作を実現できるトライアック制御装置およびそのトライアック制御装置を備えた加熱調理器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、この発明のトライアック制御装置は、
交流電源からの交流電圧の立ち上がりゼロクロス点または立ち下がりゼロクロス点の一方を検出するゼロクロス検出部と、
上記交流電圧の基本周波数の整数倍をカウンタ周波数とし、上記ゼロクロス検出部により検出された上記交流電圧の立ち上がりゼロクロス点または立ち下がりゼロクロス点の一方の時点毎に初期カウント値からのカウント動作を繰り返すカウンタと、
上記カウンタのカウント数に基づいて、上記交流電源と負荷との間に接続されたトライアックのゲートに対してゲート駆動信号を出力するトライアック制御部と、
を備え、
上記トライアック制御部は、
上記交流電圧の立ち上がりゼロクロス点または立ち下がりゼロクロス点の一方の時点の直前に相当する上記カウンタのカウント数を終了カウント値とし、
上記交流電圧の立ち上がりゼロクロス点または立ち下がりゼロクロス点の一方の時点までに上記カウンタのカウント数が上記終了カウント値となったとき、上記ゲート駆動信号を予め設定された期間オン状態にする第１ステップと、
上記交流電圧の立ち上がりゼロクロス点または立ち下がりゼロクロス点の一方の時点で前後に跨って上記ゲート駆動信号がオン状態にならないとき、上記交流電圧の立ち上がりゼロクロス点または立ち下がりゼロクロス点の一方の時点の直後近傍で、上記ゲート駆動信号を予め設定された期間オン状態にする第２ステップと、
上記カウンタのカウント数が上記初期カウント値と上記終了カウント値との略中間の中間カウント値となったとき、上記ゲート駆動信号を予め設定された期間オン状態にする第３ステップのうち、少なくとも上記第１ステップと上記第３ステップを行うことを特徴とする。
【０００９】
上記構成によれば、交流電圧の基本周波数の整数倍のカウンタ周波数でカウントを行うカウンタは、ゼロクロス検出部により検出された交流電圧の立ち上がりゼロクロス点(または立ち下がりゼロクロス点)を検出した時点毎に初期カウント値からのカウント動作を繰り返す。そして、トライアック制御部は、交流電圧の立ち上がりゼロクロス点(または立ち下がりゼロクロス点)の時点までにカウンタのカウント数が終了カウント値になったとき、ゲート駆動信号を予め設定された期間オン状態にする(第１ステップ)。また、上記交流電圧の立ち上がりゼロクロス点(または立ち下がりゼロクロス点)で前後に跨ってゲート駆動信号がオン状態にならないとき、トライアック制御部は、交流電圧の立ち上がりゼロクロス点(または立ち下がりゼロクロス点)の直後近傍で、ゲート駆動信号を予め設定された期間オン状態にする(第２ステップ)。そして、トライアック制御部は、カウンタのカウント数が中間カウント値(初期カウント値と終了カウント値との略中間)になったとき、ゲート駆動信号を予め設定された期間オン状態にする(第３ステップ)。上記トライアック制御部により、少なくとも第１,第３ステップを行うことによって、交流電圧の周波数が変動しても、簡単な構成でトライアックの駆動タイミングのずれを抑えることができ、安定した負荷の動作を実現できる。
【００１０】
なお、トライアックのゲートにオン状態のゲート駆動信号を連続に入力することにより、トライアックの駆動タイミングのずれはなくなり、トライアックが安定したオン動作をするが、ゲート駆動信号の出力に伴う消費電力が増大するので、この発明のトライアック制御装置では、トライアックのゲートに入力されるゲート駆動信号を断続的にオン状態にすることにより、ゲート駆動信号の出力に伴う消費電力を低減する。
【００１１】
また、一実施形態のトライアック制御装置では、
上記トライアック制御部が上記第２ステップで上記ゲート駆動信号をオン状態にするのは、上記カウンタのカウント数が上記初期カウント値のときである。
【００１２】
上記実施形態によれば、トライアック制御部の第２ステップにおいてカウンタが初期カウント値からのカウントを開始する時点でゲート駆動信号を予め設定された期間オン状態にすることによって、交流電圧の周波数が基本周波数より高くなったり低くなったりして、交流電圧の立ち上がりゼロクロス点(または立ち下がりゼロクロス点)で前後に跨ってゲート駆動信号がオン状態にならないとき、交流電圧の立ち上がりゼロクロス点(または立ち下がりゼロクロス点)の直後にゲート駆動信号がオン状態になるので、トライアックの駆動タイミングのずれを確実に抑制できる。
【００１３】
また、一実施形態のトライアック制御装置では、
上記交流電圧の立ち上がりゼロクロス点または立ち下がりゼロクロス点の一方の時点での上記カウンタの現在のカウント数を上記終了カウント値として記憶する終了カウント値記憶部を備え、
上記トライアック制御部が上記第１ステップで上記ゲート駆動信号をオン状態にするのは、上記カウンタのカウント数が上記終了カウント値記憶部に記憶された上記終了カウント値となったときである。
【００１４】
上記実施形態によれば、交流電圧の立ち上がりゼロクロス点(または立ち下がりゼロクロス点)の時点でのカウンタの現在のカウント数を終了カウント値として終了カウント値記憶部に記憶し、トライアック制御部の第１ステップにおいて、カウンタのカウント数が終了カウント値記憶部に記憶された終了カウント値になったときにゲート駆動信号を予め設定された期間オフ状態にすることによって、立ち上がりゼロクロス点(または立ち下がりゼロクロス点)において、交流電圧の周波数の変動に追従する最適な駆動タイミングでトライアックの動作を制御できる。
【００１５】
また、一実施形態のトライアック制御装置では、
上記中間カウント値は、上記終了カウント値記憶部に記憶された上記終了カウント値の１／２を整数化した値である。
【００１６】
上記実施形態によれば、トライアック制御部は、終了カウント値記憶部に記憶された終了カウント値の１／２を整数化した値を中間カウント値として用いることによって、立ち下がりゼロクロス点(または立ち上がりゼロクロス点)においても、交流電圧の周波数の変動に追従する最適な駆動タイミングでトライアックの動作を制御できる。
【００１７】
また、この発明の加熱調理器では、
上記のいずれか１つのトライアック制御装置と、
上記トライアック制御装置により制御されるトライアックと、
上記トライアックを介して交流電源からの交流電圧が印加されるヒータと
を備えたことを特徴とする。
【００１８】
上記構成によれば、トライアック制御装置により制御されるトライアックを介して交流電源からの交流電圧がヒータに印加されることによって、交流電圧の周波数が変動しても、簡単な構成でトライアックの駆動タイミングのずれを抑えて安定した交流電圧をヒータに供給できる。
【発明の効果】
【００１９】
以上より明らかなように、この発明によれば、交流電圧の周波数が変動しても、簡単な構成でトライアックの駆動タイミングのずれを抑えることができ、安定した負荷の動作を実現できるトライアック制御装置およびそのトライアック制御装置を備えた加熱調理器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１はこの発明の第１実施形態のトライアック制御装置を用いた加熱調理器の一例としての炊飯器の本体側構成を主に説明するためのブロック図である。
【図２】図２は上記炊飯器の蓋体側構成を主に説明するためのブロック図である。
【図３】図３は上記炊飯器のトライアック制御装置の動作を示すタイミング図である。
【図４】図４は上記トライアック制御装置の交流電圧の周波数が基本周波数よりも高い場合の動作を示すタイミング図である。
【図５】図５は上記トライアック制御装置の交流電圧の周波数が基本周波数よりも低い場合の動作を示すタイミング図である。
【図６】図６はこの発明の第２実施形態のトライアック制御装置を用いた加熱調理器の一例としての炊飯器の本体側構成を主に説明するためのブロック図である。
【図７】図７は上記炊飯器に用いられたトライアック制御装置の動作を示すタイミング図である。
【図８】図８は上記トライアック制御装置の交流電圧の周波数が基本周波数よりも高い場合の動作を示すタイミング図である。
【図９】図９は上記トライアック制御装置の交流電圧の周波数が基本周波数よりも低い場合の動作を示すタイミング図である。
【図１０】図１０はこの発明の第３実施形態の炊飯器に用いられたトライアック制御装置の動作を示すタイミング図である。
【図１１】図１１は上記トライアック制御装置の交流電圧の周波数が基本周波数よりも高い場合の動作を示すタイミング図である。
【図１２】図１２は上記トライアック制御装置の交流電圧の周波数が基本周波数よりも低い場合の動作を示すタイミング図である。
【図１３】図１３は上記トライアック制御装置の動作について説明するための表である。
【図１４】図１４は上記トライアック制御装置において立ち上がりゼロクロス点の前後の要部を説明するためのタイミング図である。
【図１５】図１５は上記トライアック制御装置において立ち下がりゼロクロス点の前後の要部を説明するためのタイミング図である。
【図１６】図１６は比較例のトライアック制御装置の動作を示すタイミング図である。
【図１７】図１７は上記比較例のトライアック制御装置の交流電圧の周波数が基本周波数よりも高い場合の動作を示すタイミング図である。
【図１８】図１８は上記比較例のトライアック制御装置の交流電圧の周波数が基本周波数よりも低い場合の動作を示すタイミング図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、この発明のトライアック制御装置および加熱調理器を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００２２】
〔第１実施形態〕
図１はこの発明の第１実施形態のトライアック制御装置を用いた加熱調理器の一例としての炊飯器の本体側構成を主に説明するためのブロック図を示し、図２は上記炊飯器の蓋体側構成を主に説明するためのブロック図を示している。
【００２３】
この第１実施形態の炊飯器は、図１,図２に示すように、第１制御装置１０１を有する本体１００と、第２制御装置２０１を有する蓋体２００とを備えている。
【００２４】
上記本体１００は、図１に示すように、交流電源ＰＷの交流出力端子が交流入力端子に接続されたコネクタＣＮ１と、コネクタＣＮ１の交流入力端子の一方に一端が接続された電源用リレーＲＹと、電源用リレーＲＹの他端に交流入力端子の一方が接続され、コネクタＣＮ１の交流入力端子の他方に交流入力端子の他方が接続されたダイオードブリッジＤＢと、ダイオードブリッジＤＢの直流出力端子の正極側に一端が接続されたコイルＬ１と、コイルＬ１の他端とダイオードブリッジＤＢの直流出力端子の負極側との間に接続されたコンデンサＣ１と、コイルＬ１の他端に一端が接続された内鍋加熱用の高周波加熱用コイルＬ２と、高周波加熱用コイルＬ２の両端に並列に接続されたコンデンサＣ２と、高周波加熱用コイルＬ２の他端にコレクタが接続され、エミッタがダイオードブリッジＤＢの直流出力端子の負極側に接続されたＮＰＮトランジスタＱ１と、ＮＰＮトランジスタＱ１のコレクタにカソードが接続され、ＮＰＮトランジスタＱ１のエミッタにアノードが接続されたダイオードＤ１と、コネクタＣＮ１の交流入力端子の他方とダイオードブリッジＤＢの交流入力端子の他方との間に配設された電流検出用の変流器ＣＴとを有する。
【００２５】
上記第１制御装置１０１の制御出力信号がＮＰＮトランジスタＱ１のゲートに入力されている。また、変流器ＣＴの検出信号が第１制御装置１０１に入力されている。
【００２６】
また、上記本体１００は、電源用リレーＲＹの他端に入力端子が接続されたゼロクロス検出部の一例としての同期検出部１１と、コネクタＣＮ１の交流入力端子の一端にアノードが接続されたダイオードＤ２と、コネクタＣＮ１の交流入力端子の他端にアノードが接続されたダイオードＤ３と、ダイオードＤ２のカソードに一端が接続された負荷の一例としての第１ヒータＨ１と、ダイオードＤ３のカソードに一端が接続された負荷の一例としての第２ヒータＨ２と、第１ヒータＨ１の他端に一端が接続され、他端がダイオードブリッジＤＢの直流出力端子の負極側に接続されたトライアックＴＲ１と、第２ヒータＨ２の他端に一端が接続され、他端がダイオードブリッジＤＢの直流出力端子の負極側に接続されたトライアックＴＲ２とを有する。
【００２７】
トライアックＴＲ１,ＴＲ２の各ゲートに、第１制御装置１０１のゲート駆動信号が出力される出力端子を接続している。
【００２８】
上記同期検出部１１の出力端子が第１制御装置１０１の割り込み入力端子に接続されている。この割り込み入力端子に、同期検出部１１の出力端子からの入力信号ＩＮＴが入力される。
【００２９】
また、上記本体１００は、ダイオードＤ２のカソードに入力端子が接続され、出力端子が第１制御装置１０１の電源入力端子に接続された電源回路１２と、第１制御装置１０１に制御クロック信号を出力する発振回路１３と、内鍋(図示せず)の温度を検出する温度センサ１４と、温度センサ１４からの検出信号に基づいて温度検知を行う温度検知回路１５とを有する。
【００３０】
そして、上記本体１００は、コネクタＣＮ１の交流入力端子の両端に電源入力端子が接続された電源回路１０２を有している。
【００３１】
一方、上記蓋体２００は、本体１００の電源回路１０２から供給される交流電圧をトランスＴを介して受ける電源回路２０２を有している。この電源回路２０２は、本体１００のコネクタＣＮ１に交流入力端子に交流電源ＰＷの交流電圧が供給されている状態では、電源回路２０２にも交流電圧が供給され、蓋体２００の各回路の少なくとも一部は動作状態である(例えば操作入力待ち状態)。
【００３２】
また、上記蓋体２００の第２制御装置２０１から本体１００の電源用リレーＲＹに駆動信号を出力する。
【００３３】
上記第１制御装置１０１は、マイクロコンピュータと入出力回路などからなり、ＲＯＭ(図示せず)に記憶されたプログラムに従って動作する。また、第１制御装置１０１は、トライアックＴＲ１,ＴＲ２のゲートに対してゲート駆動信号を出力するトライアック制御部１０１aと、トライアック制御用のカウンタ１０１bとを有する。ここで、カウンタ１０１bは、交流電源ＰＷから供給される交流電圧の基本周波数の２０倍をカウンタ周波数とする。すなわち、交流電圧の基本周波数が５０Ｈzのときは、カウンタ周波数を１０００Ｈz(１ｍｓ周期)とし、交流電圧の基本周波数が６０Ｈzのときは、カウンタ周波数を１２００Ｈz(０.８３２ｍｓ周期)とする。この交流電圧の基本周波数が５０Ｈz／６０Ｈzの設定は、同期検出部１１からの入力信号ＩＮＴの周期に基づいて、第１制御装置１０１により自動的に設定する。
【００３４】
上記同期検出部１１とトライアック制御部１０１aとカウンタ１０１bとでトライアック制御装置を構成している。
【００３５】
一方、上記蓋体２００は、図２に示すように、電源回路２０２の正極出力端子に正極が接続され、電源回路２０２の負極出力端子に負極が接続されたバックアップ用電池Ｅと、液晶表示部２１と、操作スイッチ部２２と、調理状態などを表すＬＥＤインジケータ部２３と、ブザー２４と、タイマ２５と、ＲＯＭ２６と、ＲＡＭ２７とを有する。
【００３６】
上記蓋体２００の第２制御装置２０１は、マイクロコンピュータと入出力回路などからなり、ＲＯＭ２６に記憶されたプログラムに従って動作する。また、蓋体２００の第２制御装置２０１は、本体１００の温度検知回路１５からの内鍋温度を表す信号および操作スイッチ部２２からの操作信号などに基づいて、液晶表示部２１とＬＥＤインジケータ部２３とブザー２４とタイマ２５を制御する。
【００３７】
また、本体１００の第１制御装置１０１のコネクタＣＮ２と蓋体２００の第２制御装置２０１のコネクタＣＮ３を介してフォトカプラ(図示せず)を用いた通信が第１制御装置１０１と第２制御装置２０１との間で行われる。これにより、蓋体２００側の第２制御装置２０１は、本体１００の第１制御装置１０１に対して、操作スイッチ部２２からの操作信号に基づく調理動作に関わる制御指令を行う。例えば、蓋体２００側の第２制御装置２０１から本体１００側のトライアックＴＲ１,ＴＲ２のオンオフ指令信号が本体１００側の第１制御装置１０１に送られる。
【００３８】
図３は上記炊飯器のトライアック制御装置の動作を示すタイミング図を示している。図３において、交流電圧の基本周波数を５０Ｈzとしている。ここで、第１制御装置１０１は、同期検出部１１からの入力信号ＩＮＴに同期してカウンタ１０１bを動作させる。このカウンタ１０１bは、入力信号ＩＮＴの立ち上がりエッジを検出した時点毎に、初期カウント値「１」からカウント動作を繰り返し行う。
【００３９】
上記トライアック制御装置において、５０Ｈz(基本周波数)の交流電圧において立ち上がりゼロクロス点の直前のカウンタ１０１bのカウント数「２０」を終了カウント値とし、５０Ｈz(基本周波数)の交流電圧において立ち下がりゼロクロス点の直前のカウンタ１０１bのカウント数「１０」を中間カウント値としている。
【００４０】
なお、交流電圧の立ち上がりゼロクロス点と立ち下がりゼロクロス点の扱いを逆にしてもよい。すなわち、同期検出部１１により立ち下がりゼロクロス点を検出して、５０Ｈz(基本周波数)の交流電圧において立ち下がりゼロクロス点の直前のカウンタ１０１bのカウント数「２０」を終了カウント値とし、５０Ｈz(基本周波数)の交流電圧において立ち上がりゼロクロス点の直前のカウンタ１０１bのカウント数「１０」を中間カウント値としてもよい。
【００４１】
図３において、カウンタ１０１bの終了カウント値「２０」の時点から５０Ｈz(基本周波数)の交流電圧の立ち上がりゼロクロス点までの時間△ｔは、約４３０μｓである。また、交流電圧の立ち上がりゼロクロス点から入力信号ＩＮＴの立ち下がりエッジまでの時間ａは、同期検出部１１の遅延時間の約３７０μｓである。また、入力信号ＩＮＴの立ち下がりエッジからカウンタ１０１bのカウント数が初期カウント値「１」になるまでの時間ｂは、第１制御装置１０１のマイクロコンピュータの処理時間による遅延時間の約２００μｓである。これにより、カウンタ１０１bの終了カウント値「２０」から初期カウント値「１」をカウントするまでの時間は、
約４３０μｓ＋約３７０μｓ＋約２００μｓ≒１０００μｓ＝１ｍｓ
より約１ｍｓとなる。
【００４２】
また、５０Ｈz(基本周波数)の交流電圧において、カウンタ周波数は１０００Ｈz(１ｍｓ周期)であるので、カウンタ１０１bのカウント数が終了カウント値「２０」から「２」になるまでの時間は、約２ｍｓとなる。
【００４３】
〔カウンタ１０１bの動作説明〕
まず、図１に示すように、蓋体２００側の第２制御装置２０１から制御信号により電源用リレーＲＹがオンして、交流電圧が本体１００側の回路に供給されると、同期検出部１１は交流電圧の立ち上がりゼロクロス点を検出する。そして、同期検出部１１から第１制御装置１０１に入力された入力信号ＩＮＴの立ち下がりエッジによって、カウンタ１０１bは、ゼロにリセットされた後、入力信号ＩＮＴの立ち下がりを検出した時点毎に初期カウント値「１」からのカウント動作を繰り返し行う。
【００４４】
そして、上記本体１００側の第１制御装置１０１が、蓋体２００側の第２制御装置２０１からトライアックＴＲ１(またはＴＲ２)のオン指令信号を受けると、トライアックＴＲ１(またはＴＲ２)をオン動作させる。
【００４５】
このとき、トライアック制御部１０１aは、交流電圧の立ち上がりゼロクロス点までにカウンタ１０１bのカウント数が終了カウント値「２０」になると、カウンタ１０１bが２カウントする期間(「２０」〜「２」)、ゲート駆動信号をオン状態にする(第１ステップ)。これにより、トライアックＴＲ１(またはＴＲ２)は、交流電圧のゼロクロス点でオン状態のゲート駆動信号が入力されているので、ターンオンする。このとき、トライアック制御部１０１aは、カウンタ１０１bのカウント数が初期カウント値「１」になると、カウンタ１０１bが１カウントする期間(「１」〜「２」)、ゲート駆動信号をオン状態している(第２ステップ)が、すでにオン状態であるゲート駆動信号に変化はない。
【００４６】
次に、カウンタ１０１bのカウント数が中間カウント値「１０」になると、カウンタ１０１bが２カウントする期間(「１０」〜「１２」)、ゲート駆動信号をオン状態にする(第３ステップ)。これにより、トライアックＴＲ１(またはＴＲ２)は、立ち下がりゼロクロス点でターンオフした後、このゼロクロス点の前後に跨ってオン状態のゲート駆動信号が入力されているので、すぐにターンオンする。
【００４７】
そして、交流電圧の次の２サイクル目の立ち上がりゼロクロス点までに、再びカウンタ１０１bのカウント数が終了カウント値「２０」になって、カウンタ１０１bが２カウントする期間(「２０」〜「２」)、ゲート駆動信号をオン状態にする(第１ステップ)。これにより、トライアックＴＲ１(またはＴＲ２)は、立ち下がりゼロクロス点でターンオフした後、このゼロクロス点の前後に跨ってオン状態のゲート駆動信号が入力されているので、すぐにターンオンする。
【００４８】
なお、図３では、ゲート駆動信号をオン状態にするときのカウンタ１０１bのカウント数を四角で囲んでいる(図４,図５も同様)。
【００４９】
上記構成のトライアック制御装置において、交流電圧の基本周波数の整数倍のカウンタ周波数でカウントを行うカウンタ１０１bは、ゼロクロス検出部である同期検出部１１により検出された交流電圧の立ち上がりゼロクロス点(または立ち下がりゼロクロス点)毎に初期カウント値「１」からのカウント動作を繰り返す。そして、トライアック制御部１０１aの第１ステップにおいて、交流電圧の立ち上がりゼロクロス点(または立ち下がりゼロクロス点)の時点までにカウンタ１０１bのカウント数が終了カウント値「２０」になったとき、カウンタ１０１bが２カウントする期間(「２０」〜「２」)、ゲート駆動信号をオン状態にする。次に、トライアック制御部１０１aの第３ステップにおいて、カウンタ１０１bのカウント数が中間カウント値「１０」になったとき、カウンタ１０１bが予め設定されたカウント数をカウントする期間、ゲート駆動信号をオン状態にする。
【００５０】
また、上記トライアック制御部１０１aの第２ステップにおいて、カウンタ１０１bが初期カウント値「１」からのカウントを開始する時点でゲート駆動信号をオン状態にすることによって、交流電圧の周波数が基本周波数より高くなったり低くなったりして、交流電圧の立ち上がりゼロクロス点で前後に跨ってゲート駆動信号がオン状態にならないとき、交流電圧の立ち上がりゼロクロス点の直後にゲート駆動信号がオン状態になるので、トライアックＴＲ１,ＴＲ２の駆動タイミングのずれを確実に抑制できる。
【００５１】
これによって、上記構成のトライアック制御装置は、交流電圧の周波数が基本周波数に対して変動しても、簡単な構成でトライアックＴＲ１,ＴＲ２の駆動タイミングのずれを抑えることができ、安定した負荷であるヒータＨ１,Ｈ２の動作を実現することができる。
【００５２】
また、上記構成の加熱調理器である炊飯器によれば、この発明のトライアック制御装置により制御されるトライアックＴＲ１,ＴＲ２を介して交流電源ＰＷからの交流電圧がヒータＨ１,Ｈ２に印加されることによって、交流電圧の周波数が変動しても、簡単な構成でトライアックＴＲ１,ＴＲ２の駆動タイミングのずれを抑えることができ、安定した負荷であるヒータＨ１,Ｈ２の動作を実現することができる。
【００５３】
次に、図４は上記トライアック制御装置の交流電圧の周波数が基本周波数よりも高くなる場合の動作を示している。図４では、基本周波数が５０Ｈzで交流電圧の周波数が５３Ｈz以上の場合(基本周波数６０Ｈzでは交流電圧の周波数が６３Ｈz以上の場合)について説明する。
【００５４】
この場合、図４に示すように、交流電圧の立ち上がりゼロクロス点までにカウンタ１０１bのカウント数が終了カウント値「２０」にならずに「１」から「１９」でカウント動作を繰り返す。
【００５５】
そして、図１に示す本体１００側の第１制御装置１０１は、図１に示す蓋体２００側の第２制御装置２０１からトライアックＴＲ１(またはＴＲ２)のオン指令信号を受けると、トライアックＴＲ１(またはＴＲ２)をオン動作させる。
【００５６】
このとき、トライアック制御部１０１aは、カウンタ１０１bのカウント数が初期カウント値「１」になると、カウンタ１０１bが１カウントする期間(「１」〜「２」)、ゲート駆動信号をオン状態にする(第２ステップ)。これにより、トライアックＴＲ１(またはＴＲ２)は、カウンタ１０１bのカウント数が「１」の時点でターンオンする。
【００５７】
次に、カウンタ１０１bのカウント数が中間カウント値「１０」になると、カウンタ１０１bが２カウントする期間(「１０」〜「１２」)、ゲート駆動信号をオン状態にする(第３ステップ)。これにより、トライアックＴＲ１(またはＴＲ２)は、立ち下がりゼロクロス点でターンオフした後、カウンタ１０１bのカウント数「１０」でターンオンする。
【００５８】
そして、交流電圧の次の２サイクル目の立ち上がりゼロクロス点までに、再びカウンタ１０１bのカウント数が終了カウント値「２０」がないので、トライアックＴＲ１(またはＴＲ２)は、立ち上がりゼロクロス点でターンオフする。
【００５９】
次に、トライアック制御部１０１aは、カウンタ１０１bのカウント数が初期カウント値「１」になると、カウンタ１０１bが１カウントする期間(「１」〜「２」)、ゲート駆動信号をオン状態にする(第２ステップ)。これにより、トライアックＴＲ１(またはＴＲ２)は、カウンタ１０１bのカウント数が「１」の時点でターンオンする。
【００６０】
このように、図４では、トライアックＴＲ１(またはＴＲ２)を確実にオン動作させることができるが、交流電圧の立ち上がりゼロクロス点でトライアックＴＲ１(またはＴＲ２)がオフ状態になった後、次にカウンタ１０１bのカウント数が初期カウント値「１」になるまでの期間、トライアックＴＲ１(またはＴＲ２)がオフとなる。この場合、交流電圧の立ち上がりゼロクロス点を跨ぐようにゲート駆動信号をオン状態できないため、ノイズが発生する可能性がある。
【００６１】
また、図５は上記トライアック制御装置の交流電圧の周波数が基本周波数よりも低い場合の動作を示している。図５では、基本周波数が５０Ｈzで交流電圧の周波数が４７Ｈz以下の場合(基本周波数６０Ｈzでは交流電圧の周波数が５７Ｈz以下の場合)について説明する。
【００６２】
この場合、図５に示すように、交流電圧の立ち上がりゼロクロス点までにカウンタ１０１bのカウント数が「１」から「２２」でカウント動作を繰り返す。
【００６３】
そして、図１に示す本体１００側の第１制御装置１０１は、図１に示す蓋体２００側の第２制御装置２０１からトライアックＴＲ１(またはＴＲ２)のオン指令信号を受けると、トライアックＴＲ１(またはＴＲ２)をオン動作させる。
【００６４】
このとき、トライアック制御部１０１aは、カウンタ１０１bのカウント数が初期カウント値「１」になると、カウンタ１０１bが１カウントする期間(「１」〜「２」)、ゲート駆動信号をオン状態にする(第２ステップ)。これにより、トライアックＴＲ１(またはＴＲ２)は、カウンタ１０１bのカウント数が「１」の時点でターンオンする。
【００６５】
次に、カウンタ１０１bのカウント数が中間カウント値「１０」になると、カウンタ１０１bが２カウントする期間(「１０」〜「１２」)、ゲート駆動信号をオン状態にする(第３ステップ)。これにより、トライアックＴＲ１(またはＴＲ２)は、立ち下がりゼロクロス点でターンオフした後、このゼロクロス点の前後に跨ってオン状態のゲート駆動信号が入力されているので、すぐにターンオンする。
【００６６】
次に、トライアック制御部１０１aは、カウンタ１０１bのカウント数が終了カウント値「２０」になると、カウンタ１０１bが２カウントする期間(「２０」〜「２２」)、ゲート駆動信号をオン状態にする(第１ステップ)。ここでは、トライアックＴＲ１(またはＴＲ２)は、オンしたままである。
【００６７】
そして、交流電圧の次の立ち上がりゼロクロス点の後、トライアック制御部１０１aは、カウンタ１０１bのカウント数が初期カウント値「１」になると、カウンタ１０１bが１カウントする期間(「１」〜「２」)、ゲート駆動信号をオン状態にする(第２ステップ)。これにより、トライアックＴＲ１(またはＴＲ２)は、カウンタ１０１bのカウント数が「１」の時点でターンオンする。
【００６８】
このように、図５では、トライアックＴＲ１(またはＴＲ２)を確実にオン動作させることができるが、交流電圧の立ち上がりゼロクロス点でトライアックＴＲ１(またはＴＲ２)がオフ状態になり、次にカウンタ１０１bのカウント数が初期カウント値「１」になるまでの期間、オフ状態となる。この場合、交流電圧の立ち上がりゼロクロス点を跨ぐようにゲート駆動信号をオン状態できないため、ノイズが発生する可能性がある。
【００６９】
なお、上記第２実施形態の炊飯器では、トライアック制御装置により、トライアックＴＲ１およびトライアックＴＲ２の両方を同時にオン動作させて、ヒータＨ１,Ｈ２の両方を用いて内釜(図示せず)を加熱したり、トライアックＴＲ１またはトライアックＴＲ２の一方をオン動作させて、ヒータＨ１,Ｈ２の一方で内釜(図示せず)を加熱したりすることができる。
【００７０】
〔第２実施形態〕
図６はこの発明の第２実施形態のトライアック制御装置を用いた加熱調理器の一例としての炊飯器の本体側構成を主に説明するためのブロック図を示している。この第２実施形態の炊飯器は、トライアック制御装置の動作および終了カウント値記憶部１０１cを除いて第１実施形態の炊飯器と同一の構成をしており、図２を援用して説明を省略する。
【００７１】
上記第２実施形態の炊飯器の第１制御装置１０１は、トライアック制御部１０１aの動作と、交流電圧の立ち上がりゼロクロス点でのカウンタ１０１bの現在のカウント数を記憶する終了カウント値記憶部１０１cを有する点とが第１実施形態と異なる。
【００７２】
〔カウンタ１０１bの動作説明〕
まず、図６に示す蓋体２００側の第２制御装置２０１から制御信号により電源用リレーＲＹがオンして、交流電圧が本体１００側の回路に供給されると、同期検出部１１は交流電圧の立ち上がりゼロクロス点を検出する。そして、同期検出部１１から第１制御装置１０１に入力された入力信号ＩＮＴの立ち下がりエッジによって、カウンタ１０１bは、ゼロにリセットされた後、入力信号ＩＮＴの立ち下がりエッジを検出した時点毎に初期カウント値「１」からのカウント動作を繰り返し行う。なお、終了カウント値記憶部１０１cには、終了カウント値の初期値として「２０」を記憶している。
【００７３】
そして、図６に示す本体１００側の第１制御装置１０１は、図６に示す蓋体２００側の第２制御装置２０１からトライアックＴＲ１(またはＴＲ２)のオン指令信号を受けると、トライアックＴＲ１(またはＴＲ２)をオン動作させる。
【００７４】
このとき、図７に示すように、トライアック制御部１０１aは、交流電圧の立ち上がりゼロクロス点までにカウンタ１０１bのカウント数が終了カウント値記憶部１０１cに記憶された終了カウント値「２０」になると、カウンタ１０１bが２カウントする期間(「２０」〜「２」)、ゲート駆動信号をオン状態にする(第１ステップ)。これにより、トライアックＴＲ１(またはＴＲ２)は、交流電圧のゼロクロス点でオン状態のゲート駆動信号が入力されているので、ターンオンする。このとき、トライアック制御部１０１aは、カウンタ１０１bのカウント数が初期カウント値「１」になると、カウンタ１０１bが１カウントする期間(「１」〜「２」)、ゲート駆動信号をオン状態している(第２ステップ)が、すでにオン状態であるゲート駆動信号に変化はない。
【００７５】
次に、カウンタ１０１bのカウント数が中間カウント値「１０」になると、カウンタ１０１bが２カウントする期間(「１０」〜「１２」)、ゲート駆動信号をオン状態にする(第３ステップ)。これにより、トライアックＴＲ１(またはＴＲ２)は、立ち下がりゼロクロス点でターンオフした後、このゼロクロス点の前後に跨ってオン状態のゲート駆動信号が入力されているので、すぐにターンオンする。
【００７６】
そして、交流電圧の次の２サイクル目の立ち上がりゼロクロス点までに、再びカウンタ１０１bのカウント数が終了カウント値記憶部１０１cに記憶された終了カウント値「２０」になって、カウンタ１０１bが２カウントする期間(「２０」〜「２」)、ゲート駆動信号をオン状態にする(第１ステップ)。これにより、トライアックＴＲ１(またはＴＲ２)は、立ち上がりゼロクロス点でターンオフした後、このゼロクロス点の前後に跨ってオン状態のゲート駆動信号が入力されているので、すぐにターンオンする。
【００７７】
なお、図７では、ゲート駆動信号をオン状態にするときのカウンタ１０１bのカウント数を四角で囲んでいる(図８,図９も同様)。
【００７８】
上記第２実施形態のトライアック制御装置および炊飯器は、第１実施形態のトライアック制御装置および炊飯器と同様の効果を有する。
【００７９】
また、上記交流電圧の立ち上がりゼロクロス点でのカウンタ１０１bの現在のカウント数を終了カウント値として終了カウント値記憶部１０１cに記憶し、トライアック制御部１０１aの第１ステップにおいて、カウンタ１０１bの現在のカウント数が終了カウント値記憶部１０１cに記憶された終了カウント値となったときに、カウンタ１０１bが２カウントする間、ゲート駆動信号をオン状態にすることによって、立ち上がりゼロクロス点において、交流電圧の周波数の変動に追従する最適な駆動タイミングでトライアックＴＲ１,ＴＲ２の動作を制御することができる。
【００８０】
図８は上記トライアック制御装置の交流電圧の周波数が基本周波数よりも高い場合の動作を示している。図８では、基本周波数が５０Ｈzで交流電圧の周波数が５３Ｈz以上の場合(基本周波数６０Ｈzでは交流電圧の周波数が６３Ｈz以上の場合)について説明する。
【００８１】
この場合、図８に示すように、交流電圧の立ち上がりゼロクロス点までにカウンタ１０１bのカウント数が終了カウント値「２０」にならずに「１」から「１９」でカウント動作を繰り返す。
【００８２】
そして、図６に示す本体１００側の第１制御装置１０１は、図６に示す蓋体２００側の第２制御装置２０１からトライアックＴＲ１(またはＴＲ２)のオン指令信号を受けると、トライアックＴＲ１(またはＴＲ２)をオン動作させる。
【００８３】
このとき、トライアック制御部１０１aは、最初の１サイクル目のカウンタ１０１bのカウント数が初期カウント値「１」になると、カウンタ１０１bが１カウントする期間(「１」〜「２」)、ゲート駆動信号をオン状態にする(第２ステップ)。これにより、トライアックＴＲ１(またはＴＲ２)は、交流電圧のゼロクロス点でオン状態のゲート駆動信号が入力されているので、ターンオンする。
【００８４】
次に、カウンタ１０１bのカウント数が中間カウント値「１０」になると、カウンタ１０１bが２カウントする期間(「１０」〜「１２」)、ゲート駆動信号をオン状態にする(第３ステップ)。これにより、トライアックＴＲ１(またはＴＲ２)は、立ち下がりゼロクロス点でターンオフした後、このゼロクロス点の前後に跨ってオン状態のゲート駆動信号が入力されているので、すぐにターンオンする。
【００８５】
そして、交流電圧の次の２サイクル目の立ち上がりゼロクロス点で、カウンタ１０１bの現在のカウント数を終了カウント値として終了カウント値記憶部１０１cに記憶する(図８では「１９」)。この場合、同期検出部１１からの入力信号ＩＮＴの立ち下がりエッジを検出してカウンタ１０１bがゼロにリセットされるまでに現在のカウント数を終了カウント値記憶部１０１cに記憶する。
【００８６】
その後、カウンタ１０１bのカウント数が初期カウント値「１」になるので、カウンタ１０１bが１カウントする期間(「１」〜「２」)、ゲート駆動信号をオン状態にする(第２ステップ)。これにより、トライアックＴＲ１(またはＴＲ２)は、カウンタ１０１bのカウント数が「１」の時点でターンオンする。
【００８７】
次に、カウンタ１０１bのカウント数が中間カウント値「１０」になると、カウンタ１０１bが２カウントする期間(「１０」〜「１２」)、ゲート駆動信号をオン状態にする(第３ステップ)。これにより、トライアックＴＲ１(またはＴＲ２)は、立ち下がりゼロクロス点でターンオフした後、このゼロクロス点の前後に跨ってオン状態のゲート駆動信号が入力されているので、すぐにターンオンする。
【００８８】
そして、交流電圧の次の３サイクル目の立ち上がりゼロクロス点までにカウンタ１０１bのカウント数が終了カウント値記憶部１０１cに記憶された終了カウント値「１９」になると、カウンタ１０１bが２カウントする期間(「１９」〜「２」)、ゲート駆動信号をオン状態にする(第１ステップ)。これにより、トライアックＴＲ１(またはＴＲ２)は、立ち上がりゼロクロス点でターンオフした後、このゼロクロス点の前後に跨ってオン状態のゲート駆動信号が入力されているので、すぐにターンオンする。
【００８９】
このように、図８では、トライアックＴＲ１(またはＴＲ２)を確実にオン動作させることができるが、交流電圧の立ち下がりゼロクロス点よりも後でカウンタ１０１bのカウント数が中間カウント値「１０」になって、交流電圧の立ち下がりゼロクロス点を跨ぐようにゲート駆動信号をオン状態できないため、ノイズが発生する可能性がある。
【００９０】
また、図９は上記トライアック制御装置の交流電圧の周波数が基本周波数よりも低い場合の動作を示している。図９では、基本周波数が５０Ｈzで交流電圧の周波数が４７Ｈz以下の場合(基本周波数６０Ｈzでは交流電圧の周波数が５７Ｈz以下の場合)について説明する。
【００９１】
この場合、図９に示すように、交流電圧の立ち上がりゼロクロス点までにカウンタ１０１bのカウント数が「１」から「２２」でカウント動作を繰り返す。
【００９２】
そして、図６に示す本体１００側の第１制御装置１０１は、図６に示す蓋体２００側の第２制御装置２０１からトライアックＴＲ１(またはＴＲ２)のオン指令信号を受けると、トライアックＴＲ１(またはＴＲ２)をオン動作させる。
【００９３】
このとき、トライアック制御部１０１aは、最初の１サイクル目のカウンタ１０１bのカウント数が初期カウント値「１」になると、カウンタ１０１bが１カウントする期間(「１」〜「２」)、ゲート駆動信号をオン状態にする(第２ステップ)。これにより、トライアックＴＲ１(またはＴＲ２)は、カウンタ１０１bのカウント数「１」の時点でターンオンする。
【００９４】
次に、カウンタ１０１bのカウント数が中間カウント値「１０」になると、カウンタ１０１bが２カウントする期間(「１０」〜「１２」)、ゲート駆動信号をオン状態にする(第３ステップ)。これにより、トライアックＴＲ１(またはＴＲ２)は、立ち下がりゼロクロス点でターンオフした後、このゼロクロス点の前後に跨ってオン状態のゲート駆動信号が入力されているので、すぐにターンオンする。
【００９５】
そして、交流電圧の次の２サイクル目の立ち上がりゼロクロス点の前に、カウンタ１０１bのカウント数が終了カウント値「２０」になって、カウンタ１０１bが２カウントする期間(「２０」〜「２２」)、ゲート駆動信号をオン状態にする(第１ステップ)。ここでは、トライアックＴＲ１(またはＴＲ２)は、オンしたままである。
【００９６】
その後、交流電圧の次の２サイクル目の立ち上がりゼロクロス点で、カウンタ１０１bの現在のカウント数を終了カウント値として終了カウント値記憶部１０１cに記憶する(図９では「２２」)。
【００９７】
その後、カウンタ１０１bのカウント数が初期カウント値「１」になるので、カウンタ１０１bが１カウントする期間(「１」〜「２」)、ゲート駆動信号をオン状態にする(第２ステップ)。これにより、立ち上がりゼロクロス点でターンオフしたトライアックＴＲ１(またはＴＲ２)は、カウンタ１０１bのカウント数「１」でゲート駆動信号がオン状態になることによりターンオンする。
【００９８】
次に、カウンタ１０１bのカウント数が中間カウント値「１０」になると、カウンタ１０１bが２カウントする期間(「１０」〜「１２」)、ゲート駆動信号をオン状態にする(第３ステップ)。これにより、トライアックＴＲ１(またはＴＲ２)は、立ち下がりゼロクロス点でターンオフした後、このゼロクロス点の前後に跨ってオン状態のゲート駆動信号が入力されているので、すぐにターンオンする。
【００９９】
そして、交流電圧の次の立ち上がりゼロクロス点までにカウンタ１０１bのカウント数が終了カウント値記憶部１０１cに記憶された終了カウント値「２２」になると、カウンタ１０１bが２カウントする期間(「１０」〜「１２」)、ゲート駆動信号をオン状態にする(第１ステップ)。これにより、トライアックＴＲ１(またはＴＲ２)は、立ち上がりゼロクロス点でターンオフした後、このゼロクロス点の前後に跨ってオン状態のゲート駆動信号が入力されているので、すぐにターンオンする。
【０１００】
このように、図９では、交流電圧の周波数が基本周波数よりも低い方に変動して最初に終了カウント値記憶部１０１cに終了カウント値が記憶された後は、交流電圧の立ち上がりゼロクロス点および立ち下がりゼロクロス点の両方を夫々跨ぐように、ゲート駆動信号をオン状態にでき、トライアックＴＲ１(またはＴＲ２)を確実にオン動作させることができる。
【０１０１】
上記第２実施形態において、交流電圧の基本周波数の２０倍をカウンタ周波数として、交流電圧が基本周波数であるとき、カウンタ１０１bは、初期カウント値「１」から終了カウント値「２０」までのカウント動作を繰り返すので、終了カウント値記憶部１０１cには、終了カウント値の初期値として「２０」を記憶した。
【０１０２】
したがって、交流電圧の基本周波数や整数倍に応じてカウンタ周波数が変わる場合は、カウンタ周波数に応じて終了カウント値の初期値は設定されることになる。
【０１０３】
上記第２実施形態のトライアック制御装置では、次の(第１ステップ)〜(第３ステップ)の３つの制御ステップを実行したが、この発明のトライアック制御装置は、第２ステップを行わないものであっても、トライアックＴＲ１(またはＴＲ２)のオン動作の開始時の２サイクルを除く３サイクル目以降であれば、交流電圧の周波数が基本周波数に対して変動しても、簡単な構成でトライアックＴＲ１,ＴＲ２の駆動タイミングのずれを抑えることができる。
【０１０４】
(第１ステップ)  交流電圧の次の立ち上がりゼロクロス点までにカウンタ１０１bのカウント数が終了カウント値記憶部１０１cに記憶された終了カウント値「２２」になると、カウンタ１０１bが２カウントする期間(「１０」〜「１２」)、ゲート駆動信号をオン状態にする。
【０１０５】
(第２ステップ)  カウンタ１０１bのカウント数が初期カウント値「１」になるので、カウンタ１０１bが１カウントする期間(「１」〜「２」)、ゲート駆動信号をオン状態にするる
(第３ステップ)  カウンタ１０１bのカウント数が中間カウント値「１０」になると、カウンタ１０１bが２カウントする期間(「１０」〜「１２」)、ゲート駆動信号をオン状態にする。
【０１０６】
〔第３実施形態〕
図１０はこの発明の第３実施形態の炊飯器に用いられたトライアック制御装置の動作を示している。この第３実施形態の炊飯器は、トライアック制御装置の動作を除いて第１実施形態の炊飯器と同一の構成をしており、図２,図６を援用して説明を省略する。
【０１０７】
上記第３実施形態の炊飯器の第１制御装置１０１は、トライアック制御部１０１aの動作と、交流電圧の立ち上がりゼロクロス点でのカウンタ１０１bの現在のカウント数を記憶する終了カウント値記憶部１０１cを有する点とが第１実施形態と異なる。
【０１０８】
この第３実施形態では、トライアック制御部１０１aは、終了カウント値記憶部１０１cに記憶された終了カウント値の１／２を整数化した値を中間カウント値として用いる。すなわち、図１０に示すように、終了カウント値記憶部１０１cに記憶された終了カウント値が「２０」のときは、中間カウント値が「１０」(＝(ｄｉｖ(２０，２))となり、図１１に示すように、終了カウント値記憶部１０１cに記憶された終了カウント値が「１９」のときは、中間カウント値が「９」(＝(ｄｉｖ(１９，２))となる。また、図１２に示すように、終了カウント値記憶部１０１cに記憶された終了カウント値が「２２」のときは、中間カウント値が「１１」(＝(ｄｉｖ(２２，２))となる。ここで、ｄｉｖ(ｘ，ｙ)はｘをｙで除算したときの商の整数値である。
【０１０９】
〔カウンタ１０１bの動作説明〕
まず、図６に示す蓋体２００側の第２制御装置２０１から制御信号により電源用リレーＲＹがオンして、交流電圧が本体１００側の回路に供給されると、同期検出部１１は交流電圧の立ち上がりゼロクロス点を検出する。そして、同期検出部１１から第１制御装置１０１に入力された入力信号ＩＮＴの立ち下がりエッジによって、カウンタ１０１bは、ゼロにリセットされた後、入力信号ＩＮＴの立ち下がりエッジを検出した時点毎に初期カウント値「１」からのカウント動作を繰り返し行う。なお、トライアック制御部１０１aは、終了カウント値記憶部１０１cに記憶された終了カウント値の１／２を整数化した値を中間カウント値として用い、終了カウント値記憶部１０１cに初期値として「２０」を記憶している。
【０１１０】
そして、図６に示す本体１００側の第１制御装置１０１は、図６に示す蓋体２００側の第２制御装置２０１からトライアックＴＲ１(またはＴＲ２)のオン指令信号を受けると、トライアックＴＲ１(またはＴＲ２)をオン動作させる。
【０１１１】
このとき、図１０に示すように、トライアック制御部１０１aは、交流電圧の最初の立ち上がりゼロクロス点までにカウンタ１０１bのカウント数が終了カウント値「２０」になると、カウンタ１０１bが２カウントする期間(「２０」〜「２」)、ゲート駆動信号をオン状態にする(第１ステップ)。これにより、トライアックＴＲ１(またはＴＲ２)は、交流電圧のゼロクロス点でオン状態のゲート駆動信号が入力されているので、ターンオンする。このとき、トライアック制御部１０１aは、カウンタ１０１bのカウント数が初期カウント値「１」になると、カウンタ１０１bが１カウントする期間(「１」〜「２」)、ゲート駆動信号をオン状態している(第２ステップ)が、すでにオン状態であるゲート駆動信号に変化はない。
【０１１２】
次に、カウンタ１０１bのカウント数が中間カウント値「１０」になると、カウンタ１０１bが２カウントする期間(「１０」〜「１２」)、ゲート駆動信号をオン状態にする(第３ステップ)。これにより、トライアックＴＲ１(またはＴＲ２)は、立ち下がりゼロクロス点でターンオフした後、このゼロクロス点の前後に跨ってオン状態のゲート駆動信号が入力されているので、すぐにターンオンする。
【０１１３】
そして、交流電圧の次の２サイクル目の立ち上がりゼロクロス点までにカウンタ１０１bのカウント数が終了カウント値「２０」になって、カウンタ１０１bが２カウントする期間(「２０」〜「２」)、ゲート駆動信号をオン状態にする(第１ステップ)。これにより、トライアックＴＲ１(またはＴＲ２)は、立ち上がりゼロクロス点でターンオフした後、このゼロクロス点の前後に跨ってオン状態のゲート駆動信号が入力されているので、すぐにターンオンする。このとき、トライアック制御部１０１aは、カウンタ１０１bのカウント数が初期カウント値「１」になると、カウンタ１０１bが１カウントする期間(「１」〜「２」)、ゲート駆動信号をオン状態している(第２ステップ)が、すでにオン状態であるゲート駆動信号に変化はない。
【０１１４】
なお、図１０では、ゲート駆動信号をオン状態にするときのカウンタ１０１bのカウント数を四角で囲んでいる(図１１,図１２も同様)。
【０１１５】
上記第３実施形態のトライアック制御装置および炊飯器は、第２実施形態のトライアック制御装置および炊飯器はと同様の効果を有する。
【０１１６】
また、上記トライアック制御部１０１aの第３ステップにおいて、終了カウント値記憶部１０１cに記憶された終了カウント値の１／２を整数化した値を中間カウント値に用いることによって、立ち下がりゼロクロス点においても、交流電圧の周波数の変動に追従する最適な駆動タイミングでトライアックＴＲ１,ＴＲ２の動作を制御できる。
【０１１７】
図１１は上記トライアック制御装置の交流電圧の周波数が基本周波数よりも高い場合の動作を示している。図１１では、基本周波数が５０Ｈzで交流電圧の周波数が５３Ｈz以上の場合(基本周波数６０Ｈzでは交流電圧の周波数が６３Ｈz以上の場合)について説明する。
【０１１８】
この場合、図１１に示すように、交流電圧の立ち上がりゼロクロス点までにカウンタ１０１bのカウント数が終了カウント値「２０」にならずに「１」から「１９」でカウント動作を繰り返す。
【０１１９】
そして、図６に示す本体１００側の第１制御装置１０１は、図６に示す蓋体２００側の第２制御装置２０１からトライアックＴＲ１(またはＴＲ２)のオン指令信号を受けると、トライアックＴＲ１(またはＴＲ２)をオン動作させる。
【０１２０】
このとき、トライアック制御部１０１aは、最初の１サイクル目のカウンタ１０１bのカウント数が初期カウント値「１」になると、カウンタ１０１bが１カウントする期間(「１」〜「２」)、ゲート駆動信号をオン状態にする(第２ステップ)。これにより、立ち上がりゼロクロス点でターンオフしたトライアックＴＲ１(またはＴＲ２)は、カウンタ１０１bのカウント数「１」でゲート駆動信号がオン状態になることによりターンオンする。
【０１２１】
次に、次の立ち下がりゼロクロス点の直後に、カウンタ１０１bのカウント数が中間カウント値「１０」になって、カウンタ１０１bが２カウントする期間(「１０」〜「１２」)、ゲート駆動信号をオン状態にする(第３ステップ)。これにより、立ち下がりゼロクロス点でターンオフしたトライアックＴＲ１(またはＴＲ２)は、すぐにターンオンする。
【０１２２】
そして、交流電圧の次の２サイクル目の立ち上がりゼロクロス点で、カウンタ１０１bの現在のカウント数を終了カウント値として終了カウント値記憶部１０１cに記憶する(図８では「１９」)。
【０１２３】
その後、カウンタ１０１bのカウント数が初期カウント値「１」になるので、カウンタ１０１bが１カウントする期間(「１」〜「２」)、ゲート駆動信号をオン状態にする(第２ステップ)。これにより、立ち上がりゼロクロス点でターンオフしたトライアックＴＲ１(またはＴＲ２)は、カウンタ１０１bのカウント数が「１」の時点でターンオンする。
【０１２４】
次に、カウンタ１０１bのカウント数が中間カウント値「９」になると、カウンタ１０１bが２カウントする期間(「９」〜「１１」)、ゲート駆動信号をオン状態にする(第３ステップ)。これにより、立ち下がりゼロクロス点でターンオフしたトライアックＴＲ１(またはＴＲ２)は、立ち下がりゼロクロス点でターンオフするが、このゼロクロス点の前後に跨ってオン状態のゲート駆動信号が入力されているので、すぐにターンオンする。ここで、中間カウント値「９」は、終了カウント値記憶部１０１cに記憶された終了カウント値が「１９」であるので、ｄｉｖ(１９，２)により算出される。
【０１２５】
そして、交流電圧の次の３サイクル目の立ち上がりゼロクロス点までにカウンタ１０１bのカウント数が終了カウント値記憶部１０１cに記憶された終了カウント値「１９」になると、カウンタ１０１bが２カウントする期間(「１９」〜「２２」)、ゲート駆動信号をオン状態にする(第１ステップ)。これにより、トライアックＴＲ１(またはＴＲ２)は、立ち上がりゼロクロス点でターンオフするが、このゼロクロス点の前後に跨ってオン状態のゲート駆動信号が入力されているので、すぐにターンオンする。
【０１２６】
このように、図１１では、トライアックＴＲ１(またはＴＲ２)を確実にオン動作させることができる。
【０１２７】
また、図１２は上記トライアック制御装置の交流電圧の周波数が基本周波数よりも低い場合の動作を示している。図１２では、基本周波数が５０Ｈzで交流電圧の周波数が４７Ｈz以下の場合(基本周波数６０Ｈzでは交流電圧の周波数が５７Ｈz以下の場合)について説明する。
【０１２８】
この場合、図１２に示すように、交流電圧の立ち上がりゼロクロス点までにカウンタ１０１bのカウント数が「１」から「２２」でカウント動作を繰り返す。
【０１２９】
そして、図６に示す本体１００側の第１制御装置１０１は、図６に示す蓋体２００側の第２制御装置２０１からトライアックＴＲ１(またはＴＲ２)のオン指令信号を受けると、トライアックＴＲ１(またはＴＲ２)をオン動作させる。
【０１３０】
このとき、トライアック制御部１０１aは、最初の１サイクル目のカウンタ１０１bのカウント数が初期カウント値「１」になると、カウンタ１０１bが１カウントする期間(「１」〜「２」)、ゲート駆動信号をオン状態にする(第２ステップ)。これにより、トライアックＴＲ１(またはＴＲ２)は、ゲート駆動信号のオン状態によりターンオンする。
【０１３１】
次に、次の立ち下がりゼロクロス点の後に、カウンタ１０１bのカウント数が中間カウント値「１０」になると、カウンタ１０１bが所定の２カウントする期間(「１０」〜「１２」)、ゲート駆動信号をオン状態にする(第３ステップ)。これにより、トライアックＴＲ１(またはＴＲ２)は、立ち上がりゼロクロス点でターンオフするが、このゼロクロス点の前後に跨ってオン状態のゲート駆動信号が入力されているので、すぐにターンオンする。
【０１３２】
次に、交流電圧の次の２サイクル目の立ち上がりゼロクロス点の前に、カウンタ１０１bのカウント数が終了カウント値「２０」になって、カウンタ１０１bが２カウントする期間(「２０」〜「２２」)、ゲート駆動信号をオン状態にする(第１ステップ)。ここでは、トライアックＴＲ１(またはＴＲ２)は、オンしたままである。
【０１３３】
そして、交流電圧の次の２サイクル目の立ち上がりゼロクロス点で、カウンタ１０１bの現在のカウント数を終了カウント値として終了カウント値記憶部１０１cに記憶する(図９では「２２」)。
【０１３４】
その後、カウンタ１０１bのカウント数が初期カウント値「１」になるので、カウンタ１０１bが１カウントする期間(「１」〜「２」)、ゲート駆動信号をオン状態にする(第２ステップ)。これにより、立ち上がりゼロクロス点でターンオフしたトライアックＴＲ１(またはＴＲ２)は、カウンタ１０１bのカウント数「１」でゲート駆動信号がオン状態になることによりターンオンする。
【０１３５】
次に、カウンタ１０１bのカウント数が中間カウント値「１１」になると、カウンタ１０１bが２カウントする期間(「１１」〜「１３」)、ゲート駆動信号をオン状態にする(第３ステップ)。これにより、立ち下がりゼロクロス点でターンオフしたトライアックＴＲ１(またはＴＲ２)は、このゼロクロス点の前後に跨ってオン状態のゲート駆動信号が入力されているので、すぐにターンオンする。ここで、中間カウント値「１１」は、終了カウント値記憶部１０１cに記憶された終了カウント値が「２２」であるので、ｄｉｖ(２２，２)により算出される。
【０１３６】
そして、交流電圧の次の３サイクル目の立ち上がりゼロクロス点までにカウンタ１０１bのカウント数が終了カウント値記憶部１０１cに記憶された終了カウント値「２２」になると、カウンタ１０１bが２カウントする期間(「２２」〜「２」)、ゲート駆動信号をオン状態にする(第１ステップ)。これにより、トライアックＴＲ１(またはＴＲ２)は、立ち上がりゼロクロス点でターンオフするが、このゼロクロス点の前後に跨ってオン状態のゲート駆動信号が入力されているので、すぐにターンオンする。
【０１３７】
このように、図１２では、トライアックＴＲ１(またはＴＲ２)を確実にオン動作させることができる。
【０１３８】
図１３は上記トライアック制御装置の動作について説明するための表を示しており、図１３において、上段は基本周波数が５０Ｈzの交流電圧に関し、下段は基本周波数が６０Ｈzの交流電圧に関する。
【０１３９】
図１３に示すように、左側上段の表は、４５Ｈz〜５５Ｈzの周波数[Ｈz]を表し、各周波数における１周期の時間[秒]を表している。また、その右側上段の表は、各周波数に対応する１周期のカウント数ｎ、△ｔ、ｎ／２、ｎ／２の時間[秒]、半周期時間[秒]、ｎ／２＋２の時間[秒]を表している。ここで、「ｎ／２」は、ｄｉｖ(ｎ，２)である。
【０１４０】
例えば、周波数が５０Ｈzの場合、１周期０.０２００[秒]、カウント数２０、△ｔは０.０００４３[秒]、ｎ／２は１０、ｎ／２の時間は０.００９５７[秒]、半周期時間は０.０１０００[秒]、ｎ／２＋２の時間は０.０１１５７[秒]である。
【０１４１】
同様に、左側下段の表は、５５Ｈz〜６５Ｈzの周波数[Ｈz]を表し、各周波数における１周期の時間[秒]を表している。また、その右側下段の表は、各周波数に対応する１周期のカウント数ｎ、△ｔ、ｎ／２、ｎ／２の時間[秒]、半周期時間[秒]、ｎ／２＋２の時間[秒]を表している。
【０１４２】
例えば、周波数が６０Ｈzの場合、１周期０.０１６７[秒]、カウント数２０、△ｔは０.０００２６３３[秒]、ｎ／２は１０、ｎ／２の時間は０.００８０７[秒]、半周期時間は０.００８３３[秒]、ｎ／２＋２の時間は０.００９７４[秒]である。
【０１４３】
上記トライアック制御装置において、図１４に示すように、カウンタ１０１bの終了カウント値「２０」の時点から５０Ｈz(基本周波数)の交流電圧の立ち下がりゼロクロス点までの時間△ｔは、約４３０μｓである。交流電圧の立ち下がりゼロクロス点から入力信号ＩＮＴの立ち下がり時点までの時間ａは、同期検出部１１の遅延時間の約３７０μｓである。また、入力信号ＩＮＴの立ち下がり時点から初期カウント値「１」からカウントするまでの時間は、第１制御装置１０１のマイクロコンピュータの処理時間による遅延時間の約２００μｓである。
【０１４４】
図１５に示すように、図１３の表の各周波数に対応するカウント数をｎとした場合、ｎ／２、ｎ／２＋２のタイミングを示している。ここで、「ｎ／２」は、ｄｉｖ(ｎ，２)である。
【０１４５】
〔比較例〕
次に、この発明のトライアック制御装置と比較するため比較例のトライアック制御装置について図１６〜図１８に従って説明する。なお、この比較例のトライアック制御装置は、比較のためのものであって、この発明のトライアック制御装置ではない。
【０１４６】
図１６は比較例のトライアック制御装置の動作を示しており、図１６に示すように、第１実施形態のトライアック制御装置と異なる点は、カウンタのカウント数が初期カウント値「１」において、ゲート駆動信号をオン状態にしないことである。すなわち、この比較例では、第１実施形態のトライアック制御装置におけるトライアック制御部１０１aの第２ステップの制御がない。なお、交流電圧が基本周波数(５０Ｈz,６０Ｈzなど)であるときは、第１実施形態の図３とトライアックの動作は変わらない。
【０１４７】
しかしながら、図１７に示すように、交流電圧の周波数が基本周波数よりも高い場合は、立ち上がりゼロクロス点でゲート駆動信号がオン状態にならず、トライアックの駆動タイミングがずれてしまうため、負荷の動作が不安定になる。
【０１４８】
また、図１８に示すように、交流電圧の周波数が基本周波数よりも低い場合も、同様に、立ち上がりゼロクロス点の前にゲート駆動信号がオン状態からオフ状態になってしまうため、立ち上がりゼロクロス点でゲート駆動信号がオン状態にならず、トライアックの駆動タイミングがずれてしまうため、負荷の動作が不安定になる。
【０１４９】
これに対して、この発明の第１〜第３実施形態のトライアック制御装置によれば、交流電圧の周波数が変動しても、簡単な構成でトライアックの駆動タイミングのずれを抑えることができ、安定した負荷の動作を実現することができる。
【０１５０】
上記第１〜第３実施形態では、トライアック制御装置を備えた加熱調理器としての炊飯器について説明したが、加熱調理器はこれに限らず、電気鍋やホットプレートなどの加熱調理器にこの発明のトライアック制御装置を適用してもよく、また、加熱調理器以外のトライアックにより負荷の動作を制御する装置にこの発明のトライアック制御装置を適用してもよい。
【０１５１】
また、上記第１〜第３実施形態では、交流電源ＰＷから供給される交流電圧の基本周波数を５０Ｈz,６０Ｈzとしたが、交流電圧の基本周波数はこれらに限らない。
【０１５２】
また、上記第１〜第３実施形態では、カウンタ１０１bのカウンタ周波数を、交流電源ＰＷから供給される交流電圧の基本周波数である５０Ｈz,６０Ｈzの２０倍としたが、カウンタ周波数は、交流電圧の基本周波数やトライアック制御部に用いるマイクロコンピュータなどの処理能力などに応じて適宜設定すればよい。
【０１５３】
上記第１〜第３実施形態では、ゼロクロス検出部である同期検出部１１は、交流電圧の立ち上がりゼロクロス点を検出したが、ゼロクロス検出部は交流電圧の立ち下がりゼロクロス点を検出してもよい。
【０１５４】
なお、この発明のトライアック制御装置では、交流電圧の立ち上がりゼロクロス点または立ち下がりゼロクロス点の一方を検出するゼロクロス検出部を用いたが、交流電圧の立ち上がりゼロクロス点または立ち下がりゼロクロス点の両方を検出するゼロクロス検出部を用いたトライアック制御装置にこの発明を適用してもよい。
【０１５５】
この発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記第１〜第３実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。
【符号の説明】
【０１５６】
１１…同期検出部
１２…電源回路
１３…発振回路
１４…温度センサ
１５…温度検知回路
２１…液晶表示部
２２…操作スイッチ部
２３…ＬＥＤインジケータ部
２４…ブザー
２５…タイマ
２６…ＲＯＭ
２７…ＲＡＭ
１００…本体
１０１…第１制御装置
１０１a…トライアック制御部
１０１b…カウンタ
１０１c…終了カウント値記憶部
１０２…電源回路
２００…蓋体
２０１…第２制御装置
２０２…電源回路
ＣＮ１,ＣＮ２,ＣＮ３…コネクタ
ＣＴ…変流器
ＤＢ…ダイオードブリッジ
Ｈ１…第１ヒータ
Ｈ２…第２ヒータ
Ｌ２…高周波加熱用コイル
ＲＹ…電源用リレー
Ｔ…トランス
ＴＲ１…トライアック
ＴＲ２…トライアック
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2014053994.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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