(57)【要約】【課題】交流電源の停電に対して、コンデンサの容量を大きくすることなく、０Ｖに限らない交流電源の停電に対しても、マイコンプログラムの進行状況を失うことなく、瞬時の停電があっても、プログラム動作を続行することを目的としている。【解決手段】交流電源１から得られる直流電源と、交流電源１のゼロボルト近辺を検出するゼロボルト回路７と、ゼロボルト回路７からの信号を利用してプログラム動作するマイクロコンピュータ７と、交流電源１の電圧を検知する交流監視装置５と、交流電源１の電圧が一定値以上低下するとゼロボルト回路７を停止させるゼロボルト消去回路６とを備えており、ゼロボルト消去回路６が動作すると、マイクロコンピュータ７は、その時のプログラムの進行状態を保存して、機器の負荷９の駆動を制御するマイクロコンピュータ出力駆動端子を非駆動状態にするようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源から得られる直流電源と、前記交流電源のゼロボルト近辺を検出するゼロボルト回路と、前記ゼロボルト回路からの信号を利用してプログラム動作するマイクロコンピュータと、前記交流電源の電圧を検知する交流監視装置と、前記交流電源の電圧が一定値以上低下すると前記ゼロボルト回路を停止させるゼロボルト消去回路とを備え、前記ゼロボルト消去回路が動作すると、前記マイクロコンピュータは、その時のプログラムの進行状態を保存して、機器の負荷の駆動を制御するマイクロコンピュータ出力駆動端子を非駆動状態にする停電検知装置。
【請求項２】
ゼロボルト消去回路は、直流電源が、その負荷を駆動することが可能な正常動作の範囲内で、交流電源の電圧が一定値低下すると作動するようにした請求項１記載の停電検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流電源のゼロボルトを検知して動作するマイクロコンピュータを搭載した、主に白物家電と呼ばれる機器の停電検知装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、白物家電機器に搭載されたマイクロコンピュータ（以下、マイコンという）による制御回路においては、交流電源のゼロボルトを検知して、これを利用してマイコンをプログラム動作させるものが多かった。そして、マイコンを使用した機器はシーケンス制御をする機器も多く、従って、交流電源が停電した時は一定時間その停電に耐え、停電が解消された時、プログラムが停電直前の状態からシーケンス動作が引続き続行することが必要であった。
【０００３】
そのため、マイコンはゼロボルト回路からの信号を取り込んでおいて、その信号がなくなると停電が発生したことを検知して、マイコン周辺の回路や、マイコンで駆動している負荷などの動作を停止し、マイコン以外での消費電流を極小にし、交流電源から作らたこれらの回路を動作させている直流電源の電圧低下を抑え、マイコンのみをできるだけ長時間を生かしておき、停電が解消すると停電前の状態から再び機器が動作できるようにしていた（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開昭６１−１２９５８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の構成では、交流電源が停電して交流電圧が０ボルトになり、ゼロボルト回路の信号がなくらないと、マイコンは停電を検知しなかった。なお、厳密に言うと、ゼロボルト回路が検知できないほど交流電源電圧が低下した時、マイコンは停電を検知することになるが、ゼロボルト回路が検知できない交流電源の電圧は、通常、非常に小さいため、本明細書においては、ゼロボルト回路が検知できない交流電源電圧はゼロボルトとする。
【０００５】
しかしながら、停電は、交流電源が必ず０Ｖとなるとは限らず、従って、このような停電が発生した時、マイコンは、マイコン以外の回路電流をゼロにするような制御をすることができず、直流電源は、負荷へ流れる電流が多いままとなり、直流電源は短時間で低下してしまい、マイコンは、リセットがかかり、進行中のプログラムが失われてしまうこととなり、機器の動作は途中の行程がリセットされてしまうこととなっていた。
【０００６】
また、通常、ゼロボルト回路信号により停電と判定されない電圧低下が発生した停電にも対処するため、直流電源を構成するコンデンサ容量を大きくするなどしてこのような停電に対処してきた。そのためコンデンサの容量を大容量とすることが必要であった。
【０００７】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、交流電源の停電に対して、コンデンサの容量を大きくすることなく、０Ｖに限らない交流電源の停電に対しても、マイコンプログラムの進行状況を失うことなく、瞬時の停電があっても、プログラム動作を続行することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記従来の課題を解決するために、本発明の停電検知装置は、交流電源から得られる直流電源と、前記交流電源のゼロボルト近辺を検出するゼロボルト回路と、前記ゼロボルト回路からの信号を利用してプログラム動作するマイクロコンピュータと、前記交流電源の電圧を検知する交流監視装置と、前記交流電源の電圧が一定値以上低下すると前記ゼロボルト回路を停止させるゼロボルト消去回路とを備え、前記ゼロボルト消去回路が動作すると、前記マイクロコンピュータは、その時のプログラムの進行状態を保存して、機器の負荷の駆動を制御するマイクロコンピュータ出力駆動端子を非駆動状態にするものである。
【０００９】
これにより、マイコンは、マイコン以外の回路動作を停止させ、マイコンのみを生かし、直流電源の消費電力を低減して停電に耐えることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の停電検知装置は、交流電源の停電に対して、コンデンサの容量を大きくすることなく、０Ｖに限らない交流電源の停電に対しても、マイコンプログラムの進行状況を失うことなく、瞬時の停電があっても、プログラム動作を続行することができるので、部品の小型化、低価格化を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
第１の発明の停電検知装置は、交流電源から得られる直流電源と、前記交流電源のゼロボルト近辺を検出するゼロボルト回路と、前記ゼロボルト回路からの信号を利用してプログラム動作するマイクロコンピュータと、前記交流電源の電圧を検知する交流監視装置と、前記交流電源の電圧が一定値以上低下すると前記ゼロボルト回路を停止させるゼロボルト消去回路とを備え、前記ゼロボルト消去回路が動作すると、前記マイクロコンピュータは、その時のプログラムの進行状態を保存して、機器の負荷の駆動を制御するマイクロコンピュータ出力駆動端子を非駆動状態にすることにより、交流電源の停電に対して、コンデンサの容量を大きくすることなく、０Ｖに限らない交流電源の停電に対しても、マイコンプログラムの進行状況を失うことなく、瞬時の停電があっても、プログラム動作を続行することができるので、部品の小型化、低価格化を実現することができる。
【００１２】
第２の発明の停電検知装置は、第１の発明において、ゼロボルト消去回路は、直流電源が、その負荷を駆動することが可能な正常動作の範囲内で、交流電源の電圧が一定値低下すると作動するようにしたことにより、停電発生時、交流電源の電圧が、どのような値をとっても、必ずマイコンのみの動作とし、マイコン以外の回路を停止させることが可能となり、より一層確実な直流電源の電流の消費を低減するモードに入れることができる。
【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説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における停電検知装置の回路図を示したものである。図１において、交流電源１の両端には、ダイオード２とコンデンサ３が直列接続されており、コンデンサ３の両端から直流電圧を得ている。
【００１５】
コンデンサ３の両端の直流電圧を入力としてスイッチング電源４が接続されており、スイッチング電源４は、出力コンデンサ４ａを有している。
【００１６】
交流監視装置５は、交流電源１の両端にダイオード５ａ、抵抗５ｂ、抵抗５ｃが順に直列接続され、抵抗５ｃにはコンデンサ５ｄが並列に接続された回路により構成されている。抵抗５ｂと抵抗５ｃの接続点から交流電源の電圧の情報を出力している。
【００１７】
交流監視装置５の出力には、定電圧ダイオード６ａのアノードが接続されており、また、定電圧ダイオード６ａのカソードには、トランジスタ６ｂのベースが接続されている。また、トランジスタ６ｂのコレクタには、抵抗６ｃとトランジスタ６ｄのベースが接続されている。抵抗６ｃの他端は、スイッチング電源４の出力コンデンサ４ａの出力に接続されており、トランジスタ６ｂおよびトランジスタ６ｄのエミッタは、スイッチング電源４のマイナス端子に接続されている。上記の定電圧ダイオード６ａ、トランジスタ６ｂ、抵抗６ｃおよびトランジスタ６ｄにて、ゼロボルト消去回路６を構成している。
【００１８】
ゼロボルト回路７は、交流電源１の両端にダイオード７ａ、抵抗７ｂ、抵抗７ｃが順に直列接続され、抵抗７ｂと抵抗７ｃの接続点にトランジスタ６ｄのコレクタとトランジスタ７ｄのベースとが接続されており、トランジスタ７ｄのコレクタは、抵抗７ｅに接続され、抵抗７ｅの他端は、スイッチング電源４の出力に接続され、トランジスタ７ｄのエミッタはマイナス端子に接続されて構成されている。
【００１９】
マイクロコンピュータ（以下、マイコンという）８は、スイッチング電源４の出力コンデンサ４ａの出力を電源として動作し、ゼロボルト回路７のトランジスタ７ｄのコレクタが入力端子Ａに接続されている。マイコン８の出力端子Ｂは、負荷群９に接続されたリレー（図示せず）に接続され、負荷群９は、スイッチング電源４あるいは交流電源１により駆動され、マイコン８によりリレーがオン−オフ制御されることにより駆動制御されている。
【００２０】
以上のような構成において、その動作を以下に説明する。
【００２１】
交流電源１により定格交流電圧が供給されている時において、交流監視装置５は、ダイオード５ｂに順方向電流が流れる正弦波の半サイクル時に、抵抗５ｂと抵抗５ｃおよびコンデンサ５ｄにより、交流電源１の電圧に応じてコンデンサ５ｄに直流電圧を出力している。
【００２２】
交流電源１の電圧が正常な時は、コンデンサ５ｄの電圧は、ゼロボルト消去回路６の定電圧ダイオード６ａのツェナー電圧と、トランジスタ６ｂのベースエミッタオン電圧の和の電圧より高い電圧となるようになっており、これによりトランジスタ６ｂはオンしてコレクタ電流が流れ、従って、抵抗６ｃに電流が流れてトランジスタ６ｄのコレクタエミッタ間電圧はほぼ０となり、トランジスタ６ｄはオフとなっている。これにより、トランジスタ６ｄのコレクタはゼロボルト回路７のトランジスタ７ｄには作用を及ぼさない。
【００２３】
このときゼロボルト回路７は、ダイオード７ａの順方向電圧は無視し、ダイオード７ａに順方向電流が流れる交流の半サイクルに、交流電圧が抵抗７ａ、７ｂに印加され、その分圧電圧がトランジスタ７ｄのベースエミッタ間オン電圧、すなわち約０．６Ｖに到達すると、トランジスタ７ｄはオンし、コレクタは０Ｖとなる。この電圧をローと呼ぶことにする。一方、反対の半波では、トランジスタはオフとなり、トランジスタ７ｄのコレクタはほぼスイッチング電源の電圧となる。この電圧をハイと呼ぶことにする。
【００２４】
このように交流電圧が供給されている時は、トランジスタ７ｄのコレクタ、すなわち、マイコン８には、ハイ、ローの電圧が交互に入力され、マイコン８はこれを検知して、この信号がある時は、プログラムを動作している。
【００２５】
次に、交流電源１の電圧が、スイッチング電源が動作できない電圧にまで低下した時、コンデンサ５ｄの電圧が、定電圧ダイオード６ａのツェナー電圧とトランジスタ６ｂのベースエミッタ間オン電圧の和電圧より低くなると、トランジスタ６ｂはオフし、これにより、トランジスタ６ｄは、抵抗６ｃによりスイッチング電源４からバイアス電流が与えられ、オンする。トランジスタ６ｄがオンすると、そのコレクタ電流がスイッチング電源４からダイオード７ａ、抵抗７ｂを経由して流れ、コレクタエミッタ間電圧は、ほぼ０Ｖとなる。これにより、トランジスタ７ｄのベースはオフし、トランジスタ７ｄのコレクタ電圧、すなわち、マイコン８の入力端子Ａへの入力電圧はハイとなる。
【００２６】
ここで、マイコン８は、入力端子Ａに信号がある時のみプログラムが動作し、入力信号がない時は、これを検出して、現在進行中のプログラム動作を保存するとともに停止し、出力端子Ｂの動作を停止して、負荷群９の動作を停止し、スイッチング電源４および交流電源１の電力消費を低減する動作をする。そして、マイコン８にリセットがかかる電圧までスイッチング電源４の電圧が低下する前に、再び交流電源１の電圧が供給されるとマイコン８は、これを検知して、停電前の状態からプログラム動作を再開する。
【００２７】
すなわち、マイコン８は、入力端子Ａのハイを検知して、交流電源１の電圧が一定値低下したことを検知すると、プログラム動作を保存するとともに停止し、マイコン８の出力端子Ｂにより制御している負荷群９が停止する動作を行う。これによりスイッチング電源４および交流電源１を電力供給源としている負荷群９に電力供給が行われなくなるため、スイッチング電源４の出力電流は減少する。
【００２８】
交流電源１の電圧がスイッチング電源４が動作できない電圧にまで低下すると、その初期においては、ダイオード２が逆バイアスされ、コンデンサ３の残留電荷によりスイッチング動作は継続するが、一定時間経過した後、コンデンサ３の電圧が、スイッチング電源４が動作できない電圧まで低下すると、スイッチング電源４の出力コンデンサ４ａのみにより負荷に電力を供給する。
【００２９】
すなわち、交流電源１の電圧が一定値低下すると、前記のように、負荷群９は電力を消費しないため、コンデンサ３の残留電荷の使用量が減り、また、コンデンサ４ａの出力電流も減少しているため、マイコン８にリセットがかかるまでの時間は、ゼロボルト消去回路６がないときに比べ長くできる。
【００３０】
（実施の形態２）
図１において、交流監視装置５の抵抗５ａ、５ｂの抵抗値を適切に設定するか、または、定電圧ダイオード６ａのツェナー電圧を適切に設定すると、交流電源１の電圧が、スイッチング電源４が動作できる範囲内で低下した時、マイコン８にゼロボルト回路７からの信号を停止することが可能となる。
【００３１】
すなわち、スイッチング電源４が正常動作の範囲内で、交流電源１の電圧が、一定値低下すると、ゼロボルト回路７からの信号がマイコン８に伝達されない状態となり、これによりマイコン８は、実施の形態１と同様に、負荷９への供給電力が減少する。その後、交流電源１の電圧が、スイッチング電源４が動作し得ない電圧まで低下しても、実施の形態１に比べ、早い時点で負荷電流を減少させているため、一層、長い停電にも耐えることが可能となる。
【００３２】
また、交流電源１の電圧の低下が、スイッチング電源４が動作し得る範囲内に収まる時は、交流電源１からの電力供給があるため、スイッチング電源４から負荷への電力供給は全く問題ないこととなる。通常、交流電源１を利用する機器は、交流定格電圧の８５％以上で動作保証しておけば、機器としての問題は生じないのに対し、スイッチング電源の動作は交流電源の７０％以下からでも動作させることは可能であるので、その間にゼロボルト消去回路６が動作するようにすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
以上のように、本発明にかかる停電検知装置は、交流電源のゼロボルトを利用して動作するマイコンを有する機器などが、その動作中に停電或いは電源低下した時に、シーケンス動作など実行しているプログラムを失わないため、シーケンス動作が多いいわゆる白物家電などに利用可能なものである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施の形態における停電検知装置の回路図
【符号の説明】
【００３５】
１  交流電源
２  ダイオード
３  コンデンサ
５  交流監視装置
６  ゼロボルト消去回路
７  ゼロボルト回路
８  マイコン
９  負荷群
【図１】
2006296153.tif 000003