(57)【要約】【課題】マイクロコンピュータを含む制御回路により負荷を制御するものにおいて、電源オフ操作時に、制御回路電源が不安定になることがあっても、制御回路電源を確実に遮断できるようにする。【解決手段】入切スイッチ２８が切り操作されると、マイクロコンピュータ１７が内部スイッチ３２をオフすると共に、トランジスタ２３がオフとなって制御回路１６への電源供給を停止する。入切スイッチ２８が切り操作されたことで、トランジスタ２３が非導通状態のままとなり、電源電圧不安定によりマイクロコンピュータ１７が誤動作して内部スイッチ３２をオンすることがあっても、サイリスタ１８がオンすることがない。従って、トランジスタ２３が再度オンすることがない。【選択図】図１
2008236900.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自己導通保持手段及びこの自己導通保持手段の自己導通保持機能を有効・無効制御することが可能なマイクロコンピュータとを含んで構成され負荷を制御する制御回路と、
この制御回路に電源を与える制御回路用直流電源回路と、
操作者側で入り・切り操作される電源入切指示用の第１のスイッチ手段と、
前記制御回路用直流電源回路から前記制御回路への電源の供給・停止を行うものであって、前記第１のスイッチ手段の入り操作及び切り操作に基づいて導通・非導通となる第２のスイッチ手段と、
前記制御回路への電源が供給されない待機状態で前記第１のスイッチ手段が入り操作されたときには前記第２のスイッチ手段が導通して該制御回路への電源が供給されると共に、前記マイクロコンピュータが前記自己導通保持手段の自己導通保持機能を有効化させ、前記第１のスイッチ手段が切り操作されたときに前記マイクロコンピュータが前記自己導通保持手段の自己導通保持機能を無効化すると共に、前記第２のスイッチ手段が非導通となって制御回路への電源供給を停止する構成としたことを特徴とする電気機器。
【請求項２】
前記第１のスイッチ手段は、操作時のみ導通となる機械的の接点を有する構成であることを特徴とする請求項１に記載の電気機器。
【請求項３】
前記自己導通保持手段は、サイリスタから構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電気機器。
【請求項４】
前記負荷は、誘導加熱方式の加熱手段であることを特徴とする請求項１に記載の電気機器。
【請求項５】
前記制御電源用直流電源回路は、スイッチング電源から構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電気機器。
【請求項６】
前記加熱手段用の直流電源回路を備え、この直流電源回路の出力は該加熱手段に与えられると共に、制御回路用の電源生成のために前記制御電源用直流電源回路に入力されることを特徴とする請求項４に記載の電気機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御回路の電源オフ時のマイクロコンピュータ動作の安定化を図るようにした電気機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、マイクロコンピュータを含む制御回路により負荷を制御する電気機器としては、種々のものが供されている（例えば特許文献１）。このものでは、マイクロコンピュータと、リレーとを使用して、制御回路の電源をオン、オフさせる構成が記載されている。そして、前記負荷の駆動停止時に、マイクロコンピュータと、リレーとを使用して、待機状態での電力消費を低減するようにしている。
【特許文献１】特許第３４００９３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、マイクロコンピュータを用いる電気機器では、マイクロコンピュータを含む制御回路の電源をオフ操作したときに、過渡的にマイクロコンピュータの電源が不安定となり、マイクロコンピュータが誤動作することがある。この場合に、電源を停止できずに、再度マイクロコンピュータひいては制御回路が動作してしまう可能性がある。
【０００４】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、マイクロコンピュータを含む制御回路により負荷を制御するものにおいて、電源オフ操作時に、制御回路電源が不安定になることがあっても、制御回路電源を確実に遮断できる電気機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、自己導通保持手段及びこの自己導通保持手段の自己導通保持機能を有効・無効制御することが可能なマイクロコンピュータとを含んで構成され負荷を制御する制御回路と、この制御回路に電源を与える制御回路用直流電源回路と、操作者側で入り・切り操作される電源入切指示用の第１のスイッチ手段と、前記制御回路用直流電源回路から前記制御回路への電源の供給・停止を行うものであって、前記第１のスイッチ手段の入り操作及び切り操作に基づいて導通・非導通となる第２のスイッチ手段と、前記制御回路への電源が供給されない待機状態で前記第１のスイッチ手段が入り操作されたときには前記第２のスイッチ手段が導通して該制御回路への電源が供給されると共に、前記マイクロコンピュータが前記自己導通保持手段の自己導通保持機能を有効化させ、前記第１のスイッチ手段が切り操作されたときに前記マイクロコンピュータが前記自己導通保持手段の自己導通保持機能を無効化すると共に、前記第２のスイッチ手段が非導通となって制御回路への電源供給を停止する構成としたところに特徴を有する。
【０００６】
上記構成において、前記制御回路への電源が供給されない待機状態で、前記第１のスイッチ手段が入り操作されたときには、前記第２のスイッチ手段が導通して該制御回路への電源が供給されると共に、前記マイクロコンピュータが前記自己導通保持手段の自己導通保持機能を有効化させる。従って第２のスイッチ手段の導通が継続される。マイクロコンピュータが動作している状態で、第１のスイッチ手段が切り操作されると、前記マイクロコンピュータが前記自己導通保持手段の自己導通保持機能を無効化すると共に、前記第２のスイッチ手段が非導通となって制御回路への電源供給を停止するから、制御回路への電源供給を確実に停止でき、待機状態での制御回路での消費電力をなくすことができる。
【０００７】
第１のスイッチ切り操作後、制御回路への電源供給は、通常、不安定となることなくゼロとなるが、この電源電圧低下の過渡期には、電源電圧がチャタリングなど不安定となってマイクロコンピュータが誤動作することが懸念される。
【０００８】
しかるに上記請求項１の発明では、第１のスイッチ手段が切り操作されたことで、第２のスイッチ手段が非導通状態のままとなっているから、電源電圧不安定によりマイクロコンピュータが誤動作して仮に前記自己導通保持手段の自己導通保持機能を有効化することがあっても、自己導通保持手段が導通することがなく、従って、第２のスイッチ手段が再度導通することがなく、前記制御回路への電源を確実に停止できる。この結果、マイクロコンピュータの誤動作を確実に停止できる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、マイクロコンピュータを含む制御回路により負荷を制御するものにおいて、電源オフ操作時に、制御回路電源が不安定になることがあっても、制御回路電源を確実に遮断できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を誘導加熱調理器に適用した第１の実施例に図面を参照して説明する。図２には誘導加熱調理器１の外観を示しており、この誘導加熱調理器１は、おでんを保温するための調理器（いわゆるおでんウォーマー）である。該誘導加熱調理器１の外箱２下部の前面には操作パネル３が設けられており、この操作パネル３には、後述する入切スイッチ２８を押し操作するためのスイッチ操作部４が設けられている。また、この操作パネル３には表示器３ａが設けられている。
【００１１】
また、この外箱２下部の側面には通気口２ａが形成されている。なお、図示しないがこの外箱２下部の他の面にも通気口が形成されている。さらにこの外箱２の上部上面には図示しないがトッププレートが設けられている。このトッププレートにおでん鍋５が載置されるようになっている。
【００１２】
図１にはこの誘導加熱調理器１の電気回路構成を示している。この図１において、商用交流電源６には、加熱手段用の直流電源回路７が接続されている。この直流電源回路７は、全波整流回路８とチョークコイル９と平滑コンデンサ１０とを図示のように接続して構成されている。この直流電源回路７の正電源出力端子７ａと負電源出力端子７ｂとの間には、負荷及び加熱手段である加熱コイル１１とＩＧＢＴからなるスイッチング素子１２とが直列に接続されている。さらに加熱コイル１１には共振コンデンサ１３が並列に接続され、またスイッチング素子１２にはフライホイールダイオード１４が逆並列に接続されている。これら加熱コイル１１、スイッチング素子１２、共振コンデンサ１３、フライホイールダイオード１４によりインバータ１５が構成されている。
【００１３】
前記加熱コイル１１は前記図示しないトッププレートの下方に配置されており、前記スイッチング素子１４の導通・非導通制御（オンオフ制御）によって該加熱コイル１１に高周波電流が流れて前記鍋５を誘導加熱するようになっている（誘導加熱方式）。
制御回路１６はマイクロコンピュータ１７と自己導通保持手段たるサイリスタ１８とを含んで構成されている。前記インバータ１５のスイッチング素子１２のゲートはこのマイクロコンピュータ１７の出力ポートＰ３に抵抗１９を介して接続されており、マイクロコンピュータ１７は該スイッチング素子１２をオンオフ制御するようになっている。
【００１４】
前記サイリスタ１８は、一旦導通（以下、オンという）すると、ゲート信号では非導通（以下、オフという）させることができない。オフさせるには、素子に流れる電流を保持電流以下にするか、素子に逆電圧をかける必要がある（自己導通保持機能）。
【００１５】
さらに前記マイクロコンピュータ１７は、後述するが、前記サイリスタ１８の自己導通保持機能を有効・無効化制御するようになっている。
制御電源用直流電源回路であるスイッチング電源２０の入力端子は前記直流電源回路７にダイオード２１を介して接続されている。またこのスイッチング電源２０の入力端子とグランドＧＮＤとの間にはコンデンサ２２が接続されている。
【００１６】
このスイッチング電源２０は、前記直流電源回路７から与えられる直流電力を図示しないスイッチング素子により電圧調整すると共に整流手段により整流して制御回路電源用の直流電源に変換（降圧）して出力する。このスイッチング電源２０の出力端子は、第２のスイッチ手段であるＰＮＰ型のトランジスタ２３のエミッタ・コレクタを介して前記マイクロコンピュータ１７の電源入力端子Ｖｃｃに接続されている。このトランジスタ２３のコレクタとグランドＧＮＤとの間にはファンモータ２４が接続されていると共に、コンデンサ２５が接続されている。
【００１７】
前記ファンモータ２４は、外箱２内に設けられた図示しないファンを駆動するためのものであり、該ファンは、前記通気口２ａから吸気して図示しない他の通気口から排出し、もって、外箱２内部を冷却する。
前記トランジスタ２３のベースは、順に、抵抗２６、順方向の前記サイリスタ１８、前記マイクロコンピュータ１７の入力ポートＰ１に接続されている。さらに該トランジスタ２３のベースは、順に、抵抗２７、及び第１のスイッチ手段である入切スイッチ２８、マイクロコンピュータ１７の入力ポートＰ２に接続されている。この入切スイッチ２８は、常開型であって、前記操作部４が操作者により押し操作されている時にのみオン（導通）とされる機械的な接点を有する構成である。
【００１８】
この入力ポートＰ２と入切スイッチ２８の共通接続点Ｑはプルダウン抵抗２９を介してグランドＧＮＤに接続されている。また、前記サイリスタ１８のゲートは抵抗３０を介して前記共通接続点Ｑに接続され、さらにこの共通接続点Ｑは順方向のダイオード３１を介して前記マイクロコンピュータ１７の電源入力端子Ｖｃｃに接続されている。
【００１９】
前記マイクロコンピュータ１７は、内部に、内部スイッチ３２（第３のスイッチ手段）を備えており、この内部スイッチ３２は動作速度の速いＦＥＴから構成されている。この内部スイッチ３２はマイクロコンピュータ１７のプログラムに従ってオンオフ制御されるようになっている。すなわち、マイクロコンピュータ１７起動直後のプログラム実行により、ポートＰ２がハイレベル（入切スイッチ１８を入り操作）となると内部スイッチオン信号を発生して前記内部スイッチ３２がオン（トライアック１８の自己導通保持機能が有効化）され、次のポートＰ２が再度ハイレベルとなると内部スイッチオフ信号を発生して該内部スイッチ３２がオフ（トライアック１８の自己導通保持機能が無効化）されるようになっている。
【００２０】
上記構成の作用について、マイクロコンピュータ１７への電源供給・停止に関連する動作も合わせて説明する。直流電源回路７が商用交流電源６に接続されただけの状態（待機状態）では、サイリスタ１８はオフ、トランジスタ２３がオフとなっている。このため、制御回路１６やファンモータ２４にスイッチング電源２０からの電源は供給されておらず、スイッチング電源２０の出力電流Ｉｄは流れない。この状態では、スイッチング電源２０への電流はほとんど零であり、またインバータ１５のスイッチング素子１２もオフであり、商用交流電源６からの電流もほとんど零であって、従って、この待機状態での消費電力はほとんど零である。
【００２１】
この待機状態で、操作者（ユーザー）がスイッチ操作部４を押し操作して入切スイッチ２８を入り操作（最初の押し操作が入り操作、次の押し操作が切り操作である）すると、トランジスタ２３のエミッタ、ベース、抵抗２７、該オン状態の入切スイッチ２８、抵抗３０、サイリスタ１８のベース、マイクロコンピュータ１７のポートＰ１、内部スイッチ３２（ただしこの状態ではオフ）、グランドＧＮＤの回路が形成される（電流はまだ流れない）。
【００２２】
また、この入切スイッチ２８のオンによりダイオード３２を介してマイクロコンピュータ１７の電源端子Ｖｃｃに電源が供給され（図３のステップＳ１）、該マイクロコンピュータ１７が動作を開始する（ステップＳ２）。すなわち、マイクロコンピュータ１７が起動して、メモリに格納されたプログラムに従い、該マイクロコンピュータ１７が制御を実行する。この起動後の最初の制御処理として入力ポートＰ２がハイレベルであるか否か（入切スイッチ２８が入り操作か否か）を判断し（ステップＳ３）、ハイレベル（入切スイッチ２８入り操作）であれば、内部スイッチオン信号を発生して前記内部スイッチ３２をオンさせる（ステップＳ４）。この場合、表示器３ａに適宜の温度表示を行わせると共に、出力ポートＰ３からスイッチング素子１２に対するゲート信号を出力して該スイッチング素子１２をオンオフ制御し、加熱調理（保温）を開始する。
【００２３】
前記内部スイッチ３２のオンにより、サイリスタ１８のゲートからグランドＧＮＤに電流が流れるから、サイリスタ１８がオンとなり、抵抗２６を介して電流Ｉｈが、サイリスタ１８のアノード、カソード、マイクロコンピュータ１７のオン状態の内部スイッチ３２、グランドＧＮＤと流れる。そして、制御回路１６及びファンモータ２４の電源を供給・停止するためのトランジスタ２３がオンとなる。この後スイッチ操作部４の入り操作が解除されて入切スイッチ２８がオフしても、サイリスタ１８は自己導通保持機能により、該サイリスタ１８のオン状態が継続し、前記トランジスタ２３がオン状態を継続することになる。この後、マイクロコンピュータ１７は、所定時間（例えば２秒）待っても入力ポート２の入力がロウレベルに落ちないときには（ステップＳ５〜ステップＳ６の「ＮＯ」）、表示器３ａに入切スイッチ２８の接点溶着の可能性が有る旨を表示（異常表示）をする（ステップＳ１１）。つまり、操作者が入切スイッチ２８を入り操作する場合、その入り操作は通常２秒以内に解除されるから、解除された以後もハイレベルであることは接点溶着などの異常であると判断できるものである。
なお、スイッチング素子１２が高周波でオンオフされて加熱コイル１１に高周波電流が流れ、鍋５が誘導加熱される。
【００２４】
このようなマイクロコンピュータ１７の動作状態で、スイッチ操作部４が次に押し操作（切り操作）されて入切スイッチ２８がオンされてポートＰ２がハイレベルとなると（ステップＳ７の「ＹＥＳ」）、ポートＰ３からのゲート信号出力を停止し、表示器３ａの温度表示を停止し、プログラムに従い内部スイッチ３２をオフする（ステップＳ８）。
【００２５】
この内部スイッチ３２をオフした結果、サイリスタ１８がオフする。しかし、スイッチ操作部４が切り操作されている間つまり入切スイッチ２８がオンされている間は、トランジスタ２３のベースに電流が流れていて該トランジスタ２３はオンしており、マイクロコンピュータ１７の電源Ｖｃｃにスイッチング電源２０の電源が継続して与えられている。従って、マイクロコンピュータ１７は正常動作を継続している。
【００２６】
そして、スイッチ操作部４の切り操作が解除されて入切スイッチ２８がオフされると（ステップＳ９）、マイクロコンピュータ１７の電源が低下し、マイクロコンピュータ１７の動作が停止し（ステップＳ１０）、待機状態となる。
【００２７】
このように、マイクロコンピュータ１７が正常動作を継続しているうちに電源が正常に低下して動作停止となり、正常に動作終了する。
上記待機状態では、トランジスタ２３がオフして、制御回路１６への電源供給を停止しているから、該制御回路１６での消費電力をなくすことができる。
【００２８】
このような本実施例によれば、マイクロコンピュータ１７が動作している状態で、入切スイッチ２８が切り操作されると、前記マイクロコンピュータ１７が内部スイッチ３２をオフしてサイリスタ１８の自己導通保持機能を無効化すると共に、前記トランジスタ２３がオフとなって制御回路１６への電源供給を停止するから、制御回路１６への電源供給を確実に停止でき、待機状態での制御回路１６での消費電力をなくすことができる。
従って、待機状態での温度上昇をなくすことができ、従って害虫（ゴキブリなど）の好む温度環境を招来することがなくて、待機状態（使用者が誘導加熱調理器１近くにいない状況）で、害虫が通気口２ａなどから外箱２内へ侵入することを防止できる。
【００２９】
ここで、入切スイッチ２８の切り操作後、制御回路１６への電源供給は、通常、上述したように零となるが、この電源電圧低下の過渡期には、電源電圧がチャタリングなど不安定となってマイクロコンピュータ１７が誤動作することが懸念される。
【００３０】
しかるに上記実施例によれば、入切スイッチ２８が切り操作されたことで、トランジスタ２３が非導通状態のままとなっているから、電源電圧不安定によりマイクロコンピュータ１７が誤動作して内部スイッチ３２をオン（サイリスタ１８の自己導通保持機能を有効化）することがあっても、サイリスタ１８がオンすることがなく、従って、トランジスタ２３が再度オンすることがなく、前記制御回路１６への電源を確実に停止できる。この結果、マイクロコンピュータ１７の誤動作を確実に停止できる。
【００３１】
特に本実施例によれば、第１のスイッチ手段として、操作時のみ導通となる機械的の接点を有する構成の入切スイッチ２８を用いたから、電子回路用の安価なスイッチを採用できて、低コスト化を図ることができる。
また、本実施例では、自己導通保持手段として、サイリスタ１８を用いる構成としたから、マイクロコンピュータ１７が内部スイッチ３２をオンし且つ入切スイッチ２８を入り操作しない限りは、マイクロコンピュータ１７が誤動作しても、サイリスタ１８がオンすることがなく、安全性を向上できる。
【００３２】
また、本実施例によれば、制御電源用直流電源回路として、スイッチング電源２０を用いる構成としたから、シリーズレギュレータを用いる場合と異なり、負荷電流が零のときの消費電流が極めて小さく、節電効果が高く、また発熱もない。
さらに、本実施例によれば、前記加熱手段用の直流電源回路７を備え、この直流電源回路７の出力は該加熱手段としての加熱コイル１１を含むインバータ１５に与えられると共に、制御回路１６用の電源生成のために制御電源用直流電源回路であるスイッチング電源２０に入力される構成であるから、回路の簡単化を図ることができる。
【００３３】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、例えば、自己導通保持手段としては、サイリスタだけでなく、本発明の第２の実施例として示す図４に示すように、ＰＮＰ型のトランジスタ４１とＮＰＮ型のトランジスタ４２とから、該サイリスタと等価の構成としても良い。また、負荷としては加熱手段以外にも、電気機器の種々の負荷に適用できるものである。また、内部スイッチ３２は、マイクロコンピュータ１７に対して外付けであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１の実施例を示す電気回路図
【図２】誘導加熱調理器の外観を示す図
【図３】入切スイッチの操作とマイクロコンピュータ制御内容との流れを示す図
【図４】本発明の第２の実施例を示す電気回路図
【符号の説明】
【００３５】
図面中、１は誘導加熱調理器（電気機器）、７は直流電源回路、１１は加熱コイル（加熱手段）、１５はインバータ、１６は制御回路、１７はマイクロコンピュータ、１８はサイリスタ（自己導通保持手段）、２０はスイッチング電源（制御電源用直流電源回路）、２３はトランジスタ（第２のスイッチ手段）、２４はファンモータ、２８は入切スイッチ（第１のスイッチ手段）、３２は内部スイッチを示す。
【図１】
2008236900.tif 000003
【図２】
2008236900.tif 000004
【図３】
2008236900.tif 000005
【図４】
2008236900.tif 000006