(57)【要約】【課題】本発明は、電気ポット等の電子機器に関し、Ｘコンデンサに蓄積された電荷を短時間で放電できる電子機器を得ることを目的とするものである。【解決手段】制御手段７が、交流電源１のオフを電源同期信号発生手段９の電源同期信号９ａで検知した後、放電駆動手段１０を駆動して所定の時間通電素子３をオンして、Ｘコンデンサ２を負荷４に接続して放電経路を形成し、Ｘコンデンサ２に蓄積された電荷を負荷４を介して放電させる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源に接続されたコンデンサと、このコンデンサに並列接続され負荷への通電を行う通電素子と、この通電素子をオンオフする駆動手段と、この駆動手段の制御を行う制御手段と、前記交流電源を整流平滑する直流電源とを備え、前記制御手段が前記交流電源の電源同期信号を検知すると共に、前記交流電源のオフを検知し前記直流電源の電圧残存中に前記通電素子をオンさせて、前記コンデンサに蓄積された電荷を前記負荷を介して放電させる電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般家庭などにおいて商用電源に接続されて使用する電子機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器の交流電源ラインには、通常アクロス・ザ・ライン・コンデンサ（以下、Ｘコンデンサと記載する）と呼ばれる高周波ノイズなどの不要輻射を回避するコンデンサが接続されている。
【０００３】
一方、技術の進展に伴い交流電源から直流電源を生成する直流電源回路の高周波化、及びマイクロコンピュータなどの動作の高速化により、交流電源ラインには、より高域の高周波ノイズが発生するため、Ｘコンデンサの容量が大きくなっている。
【０００４】
他方、直流電源により動作する直流回路の省電力化が図られ、交流電源から見た直流電源回路以降（以下、２次負荷と記載する）のインピーダンスは大きくなっている。
【０００５】
これらのことから、例えば、商用電源の１００ｖで動作し、その消費電力が数Ｗ以下（言いかえると、２次負荷が数１００ｋΩ以上）の電子機器には、Ｘコンデンサに並列に放電抵抗が接続されている。
【０００６】
そして、電子機器の電源プラグがコンセントから引抜かれたり、または電子機器に備えた電源スイッチがオフされた時など、いわゆる交流電源がオフされた時には、このＸコンデンサに交流電源オフ時の交流電圧に相当する電荷が蓄積されるため、この電荷を放電抵抗を介して放電するように構成されているものであった。
【０００７】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−３０６１６０号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の電子機器においては、機器が動作し交流電源が供給されている間には、Ｘコンデンサに並列接続された放電抵抗にも通電され常時電力を消費してしまうと共に、低消費電力を目的に放電抵抗の抵抗値が比較的大きいため、放電時間が長いという課題があった。
【００１０】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、放電抵抗を無くすると共に、Ｘコンデンサに蓄積された電荷の放電時間を短くした電子機器を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、制御手段が交流電源のオフを検知すると共に、直流電源の電圧残存中に通電素子をオンさせて、Ｘコンデンサに蓄積された電荷を負荷を介して放電するように構成したものであり、負荷に放電抵抗の機能を持たせることによって放電抵抗を廃止できるため、安価な電子機器を得ることができるという作用を有する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について、図１〜図４を用いて説明する。
【００１３】
（実施の形態）
図１は本発明の一実施の形態による電子機器としての電気ポットの回路図、図２は同直流電源の回路図、図３は同要部の動作波形図であり、同図において、１は交流電源、２は交流電源１に接続され交流電源１の交流波形に重畳して電子機器内に入ってくる高周波ノイズ、及び電子機器内から電子機器外に出力される高周波ノイズなどの不要輻射を回避するためのＸコンデンサである。
【００１４】
そして、３は通電素子としてのリレー接点、４は交流電源１に接続されリレー接点３の開閉によって交流電源１が通断電されるヒータなどの負荷である。
【００１５】
ここで、リレー接点３は、マイクロコンピュータなどの制御手段７が、駆動手段であるトランジスタ６を駆動し、リレーコイル５がオンオフされて開閉動作する。
【００１６】
更に、交流電源１を整流平滑する直流電源８は、生成した所定の直流電圧を制御手段７などの２次負荷１００に供給しており、９は交流電源１のゼロボルトに同期した信号を発生する電源同期信号発生手段である。
【００１７】
また、１０は制御手段７にプログラムとして組込まれ、交流電源１のオンオフを電源同期信号発生手段９の電源同期信号９ａで検知し、交流電源１がオフすると所定の時間リレー接点３を閉状態に保持する放電駆動手段で、これらによって電気ポット２００が構成されている。
【００１８】
次に、図２に示すように、交流電源１を整流する整流回路８ａと、整流回路８ａで整流された整流波形をダイオード８１とコンデンサ８２の並列接続からなる平滑回路８ｂで平滑するようにして、直流電源８が構成されている。
【００１９】
なお、整流回路８ａは、交流電源１の正の波形のみを整流する片波整流回路としたが、これに限るものではなく、交流波形の正負の両波を整流する全波整流回路などでも良い。
【００２０】
以上のように構成された電気ポット２００について、以下に通電した時の通常動作を説明する。
【００２１】
まず、図１において、使用者により通電された電気ポット２００に水が貯水（図示せず）されると、制御手段７は、その水温を温度センサ（図示せず）などで検知して所定の温度以下であると判断すると、図示しない制御プログラムを起動してトランジスタ６にオン信号を出力する。
【００２２】
そして、トランジスタ６がオンするとリレーコイル５はオンし、リレー接点３が閉じて負荷であるヒータ４には交流電源１が通電されて湯沸し動作を行う。
【００２３】
更に、制御手段７が沸騰温度を検知すると、トランジスタ６にオフ信号を出力して、ヒータ４は断電されて湯沸し動作を停止する。
【００２４】
次に、湯沸し動作終了後、使用に便利な所定の湯温に保つために、制御手段７は湯温を検知してトランジスタ６に短いオンオフ信号を出力し、リレー接点３が開閉して、これに伴いヒータ４は通断電されて湯温を所定の温度に保つように保温動作を行うものである。
【００２５】
ここで、上記したいずれかの動作状態において、電気ポット２００の電源プラグ（図示せず）や磁石を応用したマグネットプラグ（図示せず）が引抜かれたりして、交流電源１がオフした場合、これらのプラグの両端には所定の時間Ｘコンデンサ２に蓄積された電荷が露出するため、使用者などが誤ってプラグに触れても大丈夫なように対策を講じる必要がある。
【００２６】
以下に、このような本発明のＸコンデンサ２に蓄積された電荷の放電動作について、図３も参照しながら説明する。
【００２７】
まず、図３（ａ）に示すように、交流電源１がａ１点でオフすると、電気ポット２００に供給されていた交流電源１の交流電圧はゼロボルトになるが、Ｘコンデンサ２には交流電源１のオフ時の交流電圧に相当する電荷がそのまま蓄積されて残っている。
【００２８】
ここで、交流電源１のオフはいずれの時点でも発生するものであり、最大の電荷がＸコンデンサ２に蓄積されるのは、交流波形の正負のピーク点である。
【００２９】
次に、図３（ｂ）に示すように、電源同期信号発生手段９は、交流電源１がオンの時には交流電源１のゼロボルトに同期した矩形波の電源同期信号９ａを制御手段７に出力しているが、交流電源１がオフしたａ１点以降は電源同期信号９ａの出力は停止する。
【００３０】
一方、図３（ｃ）に示すように、直流電源８の出力は、交流電源１がオン状態からオフしてもすぐに無くなるものではなく、図２に示したダイオード８１やコンデンサ８２の容量値を適宜選択することで、直流電圧ＶＤを所定のｔａ時間だけ２次負荷１００が正常に動作する動作電圧Ｖ１を確保できる。
【００３１】
例えば、直流電圧ＶＤが５ｖで、２次負荷１００が正常に動作する動作電圧Ｖ１が４．５ｖとし、２次負荷１００の電流が１０ｍＡとしてコンデンサ８２の容量値を１００μＦとすると、コンデンサ８２の放電特性より交流電源１のオフ（ａ１点）から直流電圧ＶＤが動作電圧Ｖ１になるまでの時間ｔａは略５ｍｓとなる。
【００３２】
上記のように、交流電源１がオフしても、２次負荷１００はｔａ時間は動作するものである。
【００３３】
因みに、上記の電気ポット２００の２次負荷のインピーダンスは２００ｋΩである。
【００３４】
そして、本発明の制御手段７は、図３（ｄ１）に示すように、電源同期信号９ｂの信号により交流電源１がオフしたことを検知すると、トランジスタ６にオン信号を出力している場合は、放電駆動手段１０を駆動して所定の時間（ｔｄ１以上でｔａ以下）、更にトランジスタ６にオン信号を出力（６ａ）するように動作する。
【００３５】
また、制御手段７は、図３（ｄ２）に示すように、交流電源１がオフした時にトランジスタ６にオフ信号を出力している場合にはオフ信号を止めて、放電駆動手段１０を駆動して所定の時間（ｔｄ２以上でｔａ以下）、トランジスタ６にオン信号を出力（６ａ）するように動作する。
【００３６】
ここで、時間ｔｄ１及びｔｄ２はＸコンデンサ２に蓄積されている電荷をヒータ４に放電するのに必要な時間であり、電子機器により異なるもので実験等により放電駆動手段１０に記憶されている。
【００３７】
上記のように、制御手段７は交流電源１がオフした後、放電駆動手段１０で決定した所定の時間、Ｘコンデンサ２に通電素子３とヒータ４を接続して放電経路を形成し、Ｘコンデンサ２に蓄積された電荷をヒータ４を介して放電するように構成されている。
【００３８】
次に、図４のＸコンデンサ２を１μＦとして放電抵抗（又は負荷抵抗）の違いによる放電特性について説明する。
【００３９】
まず、図４（ａ）に示す放電抵抗Ｒが無限大とは、Ｘコンデンサ２に放電経路が形成されていない場合で、Ｘコンデンサ２の自己放電のみであり放電時間が長くかかる。
【００４０】
次に、図４（ｂ）は従来の技術の場合と同様に、Ｘコンデンサ２に並列接続された放電抵抗Ｒが１００ｋΩの場合で、Ｘコンデンサ２に蓄積された電荷は放電抵抗Ｒの１００ｋΩを介して放電され、その時の放電時間は略１００ｍｓである。
【００４１】
図４（ｃ）は、本発明による負荷抵抗Ｒが１０Ωの場合で、例えば、上記の電気ポット２００のヒータ４が１０００Ｗ（負荷抵抗Ｒは１０Ωとなる）の場合であり、Ｘコンデンサ２に蓄積された電荷は負荷抵抗Ｒの１０Ωを介して放電され、その時の放電時間は略１０μｓである。
【００４２】
つまり、本発明の電気ポット２００は、放電抵抗を不要にすると共に、Ｘコンデンサ２に蓄積された電荷の放電時間は従来例の１／１００００と大巾に短時間にできるものである。
【００４３】
このように本実施の形態によれば、制御手段が交流電源のオフを検知すると共に、直流電源の電圧残存中に通電素子をオンさせ、Ｘコンデンサに蓄積された電荷を負荷を介して放電することによって、負荷が放電抵抗の機能を果たすため、放電抵抗を廃止でき、安価な電子機器を得ることができる。
【００４４】
なお、本実施の形態では、負荷はヒータ４として説明したが、これに限るものではなく、モータや電球などの抵抗性の負荷であれば実施は可能である。
【００４５】
また、電子機器を電気ポットとして説明したが、本発明の実施はこれに限るものではなく、映像機器などの機器本体そのものを負荷としても良い。
【００４６】
例えば、機器本体をテレビ機器とし、そのテレビ機器の消費電力が１００Ｗとした場合、Ｘコンデンサ２に蓄積されている電荷を、このテレビ機器を負荷として放電することができ、その放電時間は１００μｓになる。
【００４７】
更に、通電素子はリレー接点３として説明したが、リレー接点や電源スイッチに限るものではなく、交流電源１を双方向に通電できるサイリスタやＦＥＴなどの通電素子であれば本発明の実施は可能である。
【００４８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、制御手段が交流電源のオフ後の直流電源の電圧残存中に、交流電源のオフを検知して放電駆動手段を駆動し、所定の時間Ｘコンデンサに負荷を接続して放電経路を形成することによって、放電抵抗を不要とし、安価な電子機器を得ることができるという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態による電子機器としての電気ポットの回路図
【図２】同直流電源の回路図
【図３】同要部の動作波形図
【図４】同放電特性を示す模式図
【符号の説明】
１  交流電源
２  Ｘコンデンサ
３  通電素子（リレー接点）
４  負荷
５  リレーコイル
６  駆動手段（トランジスタ）
７  制御手段
８  直流電源
９  電源同期信号発生手段
１０  放電駆動手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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