(57)【要約】【課題】供給電力と同期した同期信号を検出する電源同期回路であって、複雑な構造や特殊な部材を用いることなく、待機時の消費電力を低減することができる電源同期回路を提供する。【解決手段】抵抗値が可変である抵抗部Ｒｖ１、Ｒｖ２と、回路に流れる電流を信号として他の回路に伝達する絶縁型の信号伝達手段６の入力部６１と、入力部６１の保護用のダイオード８とが接続された第１回路Ｃ１と、絶縁型の信号伝達手段６の出力部６２と制御手段５とを接続する第２回路Ｃ２と、制御手段５からの制御信号に基づいて、前記抵抗部の抵抗値を調整する抵抗調整手段７とを備えている電源同期回路４。【選択図】図３
2013157143.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
抵抗値が可変である抵抗部と、回路に流れる電流を信号として他の回路に伝達する絶縁型の信号伝達手段の入力部と、前記入力部の保護用のダイオードとが接続され電源からの交流が印加される第１回路と、
前記絶縁型の信号伝達手段の出力部と制御手段とを接続し直流が印加される第２回路と、
前記第１回路と前記第２回路とを絶縁しているとともに、前記制御手段からの制御信号に基づいて、前記抵抗部の抵抗値を調整する抵抗調整手段とを備え、
前記制御手段が前記絶縁型の信号伝達手段からの出力に基づいて前記電源からの交流と同期した同期信号を検出することを特徴とする電源同期回路。
【請求項２】
前記絶縁型の信号伝達手段が、フォトカプラであり、
前記入力部が発光ダイオード、前記出力部がフォトトランジスタである請求項１に記載の電源同期回路。
【請求項３】
前記抵抗部には、第１抵抗部と、抵抗値が前記第１抵抗部より小さく、前記第１抵抗部と並列となる第２抵抗部とを備えており、
前記抵抗調整手段は、前記制御手段からの制御信号に基づいて前記第２抵抗部の導通／非導通を切り替える絶縁スイッチとを備えている請求項１又は請求項２に記載の電源同期回路。
【請求項４】
前記絶縁スイッチはリレーを備えており、
前記リレーは、接点が前記第２抵抗部と直列及び前記第１抵抗部と平行となるように配置されており、前記接点を非接触で動作させるソレノイドが前記第２回路に含まれている請求項３に記載の電源同期回路。
【請求項５】
前記ソレノイドにはスイッチング素子が接続されており、
前記スイッチング素子が前記制御手段からの制御信号に基づいて前記ソレノイドに流す電流の入／切を制御している請求項４に記載の電源同期回路。
【請求項６】
高周波高圧の電力が供給され、マイクロ波を発生する電波発生機と、
前記電波発生機に高周波高圧の電力を供給する高圧電源回路と、
請求項１から請求項５のいずれかの電源同期回路を含む加熱調理器であって、
前記第１回路は前記高圧電源回路と並列に接続されており、
前記制御手段は、前記電波発生機が停止している待機時は前記第２抵抗部が非導通状態となるように、前記電波発生機が動作している負荷運転時は前記第２抵抗部が導通状態となるように前記絶縁スイッチを制御する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】
本発明は、電波発生機を備えた加熱調理器に関し、特に待機時の消費電力を少なくすることができる電源同期回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
加熱調理器では、加熱室内に収容された被加熱物品にマイクロ波を照射し、前記被加熱物品の内部の水分を振動させ、その摩擦熱で加熱する、いわゆる、電子レンジ機能を備えているものがほとんどである。このような加熱調理器は、前記マイクロ波を発生する電波発生機と、前記電波発生機を含む加熱調理器の全体を制御する制御回路とを備えている。
【０００３】
また、前記加熱調理器は、商用電源からの交流を高圧の交流に変換し、前記電波発生機に供給する高圧電源回路と、前記商用電源からの交流を低圧の直流に変換し、前記制御回路に供給する低圧電源回路とを備えている。従来の加熱調理器において、前記低圧電源回路は、低圧トランスを備えており、低圧トランスを利用して直流を発生している。
【０００４】
近年、加熱調理器等、日常的に使用される家電製品では省電力化が要求されており、国によっては消費電力に関する法制化進められている。上述のような加熱調理器において、このような省電力化の要求に応えるため、前記低圧電源回路の方式として低圧トランスを利用するものから、電力消費が少ないスイッチング電源回路を利用するものに切り替わりつつある。
【０００５】
前記制御回路は、前記電波発生機での突入電流を抑えるため、前記商用電源からの交流と同期した同期信号を取得している。前記低圧トランスを用いた低圧電源回路をそなえたものの場合、前記低圧トランスの２次側から商用電源の電源位相や商用周波数と同期した同期信号を取得していた。しかしながら、スイッチング電源回路を用いたものの場合、商用電源からの交流を一端平滑化した後、スイッチング素子等を用いて変換するため、スイッチング電源回路から同期信号をとることができない。
【０００６】
そこで、フォトカプラを利用し商用電源からの交流と同期した同期信号を取得する電源同期回路が提案されている。図６は従来の電源同期回路の電気的接続を示す図である。図６に示すように、電源同期回路は、高圧電源回路２に供給される交流と同じ交流が流れる回路Ｃ９１と、スイッチング電源回路９１からの直流が流れる回路Ｃ９２とを絶縁するフォトカプラ６を備えている。すなわち、フォトカプラ６は発光ダイオード６１と、受光素子（フォトトランジスタ）６２とを備えており、フォトカプラ６の発光ダイオード６１は回路Ｃ９１に、フォトトランジスタ６２は回路Ｃ９２にそれぞれ接続されており、フォトカプラ６を用いることで、回路Ｃ９１と回路Ｃ９２とは電気的に絶縁されている。
【０００７】
回路Ｃ９１は商用電源からの交流が流れる回路であり、約１００Ｖ〜約２４０Ｖの交流が供給されている。回路Ｃ９１は２つの端子Ｔ９１、Ｔ９２を備えており、端子Ｔ９１とＴ９２に交流が印加される。回路Ｃ９１は端子Ｔ９１側から抵抗Ｒｐと、発光ダイオード６１と、整流用ダイオード８とが直列に接続されている。抵抗Ｒｐは、発光ダイオード６１に供給される電流を決定するための抵抗である。発光ダイオード６１はアノード側の端子が抵抗Ｒｐと接続されている。発光ダイオード６１のカソードと整流用ダイオード８のアノードとが接続されており、整流用ダイオード８のアノードが端子Ｔ９２と接続されている。
【０００８】
この構成の回路Ｃ９１では、整流用ダイオード８によって整流されており、端子Ｔ９１側から端子Ｔ９２側に向かってのみ電流が流れる。すなわち、端子Ｔ９１が端子Ｔ９２より高電圧である半周期の間、発光ダイオード６１が発光する。
【０００９】
また、回路Ｃ９２には、スイッチング電源回路９１から直流が供給されており、フォトトランジスタ６２のコレクタにスイッチング電源回路９１が接続されている。また、フォトトランジスタ６２のエミッタに制御回路９５が接続されている。フォトカプラ６において、フォトトランジスタ６２は、発光ダイオード６１から出射される一定強度以上の光を検出しているときに、コレクタからエミッタに電流が流れる素子である。そして、フォトトランジスタ６２のエミッタと制御回路９５をつなぐ配線には設置された抵抗Ｒｓが接続されている。これにより、コレクタ−エミッタ間が導通になったとき、スイッチング電源回路９１から電流を引き込み、同期信号（電圧）を制御回路９５に入力させている。
【００１０】
そして、回路Ｃ９１では、発光ダイオード６１が商用電力の半周期だけ光る構成となっているので、フォトトランジスタ６２は、商用電力と同期した半周期の間コレクタからエミッタに電流が流れる。このようなフォトカプラ６を備えた電源同期回路を用いることで、制御回路９５は商用電源の交流の半波長がＨｉでのこりの半波長がＬｏの方形波状の同期信号を取得している（例えば、特開２０１１−６０５６６号公報参照）。また、前記同期信号は、前記電波発生機の駆動以外にも、時計、入力部等の待機時にも動作し続ける機器（例えば、ドア開閉検知スイッチや時計等）の制御にも用いられている。
【００１１】
そして、この同期信号と商用電源の交流との同期が正確であるほど、制御回路９５は、電波発生機を精度よく制御することが可能となっている。同期信号と商用電源の交流との同期の精度を上げるため、発光ダイオード６１に順方向電力が流れ始めるとその光がすぐにフォトトランジスタ６２で検出可能な光となるように、回路Ｃ９１の構成（抵抗Ｒｐ等）が決められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０１１−６０５６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
図６に示す電源同期回路において、回路Ｃ９１には、加熱動作をしていないとき（待機時）にも、商用電源からの交流が印加されている。そのため、電源同期回路では、待機時も加熱動作をしているとき（負荷動作時）と同じ同期信号が生成されている。加熱調理器では、時計等の待機時にも同期信号が必要な機器が備えられているため、同期信号の生成を停止することができない。そして、同期信号の生成時に消費される電力（待機電力）が、省電力化の妨げとなっている。
【００１４】
そこで本発明は、供給電力と同期した同期信号を検出する電源同期回路であって、複雑な構造や特殊な部材を用いることなく、待機時の消費電力を低減することができる電源同期回路及び加熱調理器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために本発明は、抵抗値が可変である抵抗部と、回路に流れる電流を信号として他の回路に伝達する絶縁型の信号伝達手段の入力部と、前記入力部の保護用のダイオードとが接続され交流が印加される第１回路と、前記絶縁型の信号伝達手段の出力部と制御手段とを接続し直流が印加される第２回路と、前記第１回路と前記第２回路とを絶縁しているとともに、前記制御手段からの制御信号に基づいて、前記抵抗部の抵抗値を調整する抵抗調整手段とを備え、前記制御手段が前記絶縁型の信号伝達手段からの出力に基づいて前記電源からの交流と同期した同期信号を検出する電源同期回路を提供する。
【００１６】
この構成によると、抵抗部の抵抗値を切り替えることで、第１回路に流れる電流値を変更することが可能となっている。また、第１回路に流れる電流値が変動することで、前記第２回路に伝達される信号の精度が変更される。このことから、抵抗調整手段で前記抵抗部の抵抗値を調整することで、前記制御手段で検出される同期信号の前記電源からの交流に対する同期の精度を調整することができる。また、前記抵抗調整手段で前記抵抗部の抵抗値の調整により電流値も調整できる。
【００１７】
これにより、抵抗調整手段で前記抵抗部の抵抗値を調整することで、同期信号の精度を調整するとともに、消費電力も低減することが可能である。
【００１８】
上記構成において、前記絶縁型の信号伝達手段が、フォトカプラであり、前記入力部が発光ダイオード、前記出力部がフォトトランジスタであってもよい。
【００１９】
この構成によると、前記第１回路に流れる電流が大きいとき同期信号の前記電源からの交流に対する同期精度が高くなり、電流が小さいとき同期信号の前記電源からの交流に対する同期精度が抑えられる。これにより、前記制御手段が必要なときだけ、同期精度の高い同期信号を取得し、それ以外のときには消費電力の少ない同期精度を抑えた同期信号を取得するようにすることができ、消費電力を抑制することができる。
【００２０】
上記構成において、前記抵抗部には、第１抵抗部と、抵抗値が前記第１抵抗部より小さく、前記第１抵抗部と並列となる第２抵抗部とを備えており、前記抵抗調整手段は、前記制御手段からの制御信号に基づいて前記第２抵抗部の導通／非導通を切り替える絶縁スイッチとを備えていてもよい。
【００２１】
上記構成において、前記絶縁スイッチはリレーを備えており、前記リレーは、接点が前記第２抵抗部と直列及び前記第１抵抗部と平行となるように配置されており、前記接点を非接触で動作させるソレノイドが前記第２回路に含まれていてもよい。
【００２２】
上記構成において、前記ソレノイドにはスイッチング素子が接続されており、前記スイッチング素子が前記制御手段からの制御信号に基づいて前記ソレノイドに流す電流の入／切を制御していてもよい。
【００２３】
上記構成において、電源同期回路を含む装置として、高周波高圧の電力が供給され、マイクロ波を発生する電波発生機と、前記電波発生機に高周波高圧の電力を供給する高圧電源回路とを含み、前記第１回路は前記高圧電源回路と並列に接続されており、前記制御手段は、前記電波発生機が停止している待機時は前記第２抵抗部が非導通状態となるように、前記電波発生機が動作している負荷運転時は前記第２抵抗部が導通状態となるように前記絶縁スイッチを制御する加熱調理器を挙げることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によると、複雑な構造や特殊な部材を用いることなく、必要に応じて供給される交流と同期する同期信号の精度を調整し、待機時の消費電力を低減することができる電源同期回路を提供することができる。
【００２５】
また、同期信号の精度を調整することで、高精度な同期信号がひつような機器の動作の精度を落とすことなく、待機時の電力消費を低減することができる加熱調理器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明にかかる加熱調理器の一例の斜視図である。
【図２】本発明にかかる加熱調理器の電気的な接続を示すブロック図である。
【図３】図２に示す加熱調理器の一例の電気的な接続を示す図である。
【図４】待機時の商用電源及び同期信号等を示すタイミングチャートである。
【図５】負荷運転時の商用電源及び同期信号等を示すタイミングチャートである。
【図６】従来の電源同期回路の電気的接続を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は本発明にかかる加熱調理器の一例の斜視図であり、図２は本発明にかかる加熱調理器の電気的な接続を示すブロック図である。
【００２８】
図１に示すように、加熱調理器Ａは、加熱室Ｈｒと、ドアＤｒとを備えている。加熱調理器Ａは、正面の開口に備えられたドアＤｒが備えられており、ドアＤｒを開いて加熱する物品（被加熱物品）を加熱室Ｈｒに収納する。加熱調理器Ａでは、加熱室の内部に配置されたターンテーブルＴＴに被加熱物品を載置し、ドアＤｒを閉じ、ターンテーブルＴＴを回転させつつ、被加熱物品を加熱調理する。
【００２９】
加熱調理器Ａの各部について図面を参照して説明する。図２に示すように、加熱調理器Ａは、スイッチング電源回路１、高圧電源回路２、電波発生機３、ヒータＨｔ、蒸気発生器Ｖｐ、電源同期回路４、入力部Ｉｔ、表示部Ｍｔ、ドア開閉検知スイッチＯｓ、時計Ｗｔ、制御回路５等を備えている。
【００３０】
加熱調理器Ａには、商用電源からの交流が供給されている。加熱調理器Ａでは、電波発生機３、ヒータＨｔ、蒸気発生器Ｖｐ等の交流で駆動されるものと、入力部Ｉｔ、ドア開閉検知スイッチＯｓ、制御回路５等の直流で動作するものとが含まれている。スイッチング電源回路１は商用電源からの交流を直流に変換し、直流駆動の機器に供給する回路である。スイッチング電源回路１は制御信号を生成するための電圧（例えば、５Ｖ）と、直流駆動の機器の駆動電圧（例えば、１２Ｖ）とを出力している。
【００３１】
スイッチング電源回路１は、内部に備えられたスイッチング素子をスイッチングすることで、商用電源から供給された交流を直流に変換する回路である。スイッチング電源回路１は従来周知の回路構成のものであり、回路構成の詳細な説明は省略する。
【００３２】
電波発生機３は、マグネトロン（不図示）と呼ばれるマイクロ波発生機を含む構成となっている。このマグネトロンは、高周波高圧の電力が供給されることで、マイクロ波を発生する。また、電波発生機３は、加熱調理器Ａの調理室内にマイクロ波を照射するためのアンテナ（不図示）も備えている。電波発生機３は、マイクロ波を利用して加熱室Ｈｒに収納された被加熱物品を加熱する電子レンジ機能に用いられる。
【００３３】
ヒータＨｔは、通電により赤外線を発生する機器である。ヒータＨｔは、赤外線を加熱室Ｈｒに収納された被加熱物品に照射することで、被加熱物品を加熱するオーブン機能に用いられる。さらに、蒸気発生器Ｖｐは、ヒータで水を加熱し蒸気を発生させる機器である。蒸気発生器Ｖｐからの蒸気を加熱室Ｈｒに充満させ、被加熱物品の加熱を行う蒸気加熱機能に用いられる。なお、電波発生機３、ヒータＨｔ及び蒸気発生器Ｖｐを含めて、加熱装置と称する場合があり、加熱調理器Ａでは、加熱装置（以下の説明では、電波発生機３）が動作しているとき（加熱調理を行っているとき）を負荷運転時、加熱装置が停止しているときを待機時とする。
【００３４】
商用電源は交流（例えば、日本国内では、電圧約１００Ｖ〜２４０Ｖ（単相三線）、周波数５０Ｈｚ又は６０Ｈｚ）を供給している。上述しているように電波発生機３は高周波高圧で駆動されるので、商用電源からの交流そのままでは駆動できない。そこで、高圧電源回路２で商用電源からの交流を、電波発生機３でマイクロ波を発生するために必要な高周波高圧の電力に変換している。高圧電源回路２がインバータ回路を含む構成であってもよい。また、高圧電源回路２も従来よく知られた回路であるので、回路構成についての詳細な説明は省略する。
【００３５】
制御回路５は、電波発生機３、ヒータＨｔ、蒸気発生器Ｖｐ等の加熱調理器Ａに備えられた機器を制御するための電子回路である。制御回路５には、図示を省略したマイコン等の演算処理部が備えられており、入力部Ｉｔ、ドア開閉検知スイッチＯｓ、時計Ｗｔ等からの信号に基づいて、上述の機器を制御している。
【００３６】
入力部Ｉｔは使用者による入力を受け付けるためのユーザインターフェースであり、ボタン等のスイッチを備えている。入力部Ｉｔは、電子レンジ機能、オーブン機能及び蒸気加熱機能のいずれを使うかの選択や、予め備えられている調理手順の選択、各機能での加熱時間、目標温度の設定を行うことができる。そして、このような設定の情報は制御回路５に送信されている。表示部Ｍｔは液晶表示装置等の表示装置を備えており、現在の調理器の状態（選択されている加熱機能、温度、時間等）が表示される。
【００３７】
ドア開閉検知スイッチＯｓはドアＤｒの開又は閉を検知するためのスイッチである。現在、多くの加熱調理器は、ドアＤｒの開閉で加熱調理器Ａの電源オンになるように構成されている。そして、ドアＤｒが一定時間連続して開状態又は閉状態であり、その間入力部Ｉｔへの操作入力がないとき、加熱調理器の電源がオフになる構成となっている。そのため、制御回路５は、一定の間隔でドア開閉検知スイッチＯｓに電力を供給し、スイッチがオンかオフかを検知することで、ドアの開閉を検知している。
【００３８】
また、ドアＤｒが閉じられた状態で電源オンが継続している状態で、入力部Ｉｔに操作が入力される場合もある。この場合にも、入力部Ｉｔで入力された操作が確実に行われるようにするため、制御回路５は、入力部Ｉｔにもドア開閉検知スイッチＯｓと同様、一定の間隔で電力を供給し、入力部Ｉｔからの信号を検知している。
【００３９】
制御回路５がドア開閉検知スイッチＯｓをスキャニングする期間として、使用者によるドアの開閉操作に遅滞なくドアの開閉を検知できるものが好ましい。そして、商用電源からの交流がばらつきの少ない（まったくない）周波数の交流であることから、制御回路５は、商用電流からの交流の周波数を利用してスキャニングタイミングを決定している。また、制御回路５は、時計Ｗｔに動作の基準となるクロックパルスを出力しているが、このクロックパルスも商用電流からの交流の周波数に基づいて決められている。
【００４０】
また、電波発生機３は起動のタイミングが商用電源からの交流のあるタイミング（例えば、交流電源からの交流の電圧が立ち上がるタイミング）と重なると、瞬間的に通常運転時の数十倍から百倍を超える電流（突入電流）が流れる場合がある。そこで、制御回路５は、商用電源からの交流の電源位相及び周波数に基づいて、突入電流が発生しないタイミングで、電波発生機３を駆動する必要がある。
【００４１】
そのため、加熱調理器Ａでは、制御回路５は商用電源からの交流と同期した同期信号を取得している制御回路５送信する電源同期回路４を備えている。なお、制御回路５は、負荷運転時、電波発生機３を安全に安定して駆動するため（上述した突入電流を抑制するため）、同期信号から商用電源からの交流の位相及び周波数を検出している。また、制御回路５は、時計Ｗｔの動作基準となるパルスを、同期信号から取得した商用電源の周波数に基づいて生成している。
【００４２】
電波発生機３が駆動される負荷運転時において、制御回路５は突入電流を抑制するため、商用電源の電源位相及び電源周波数に基づいて電波発生機３の駆動タイミングを決定している。そのため、負荷運転時において、同期信号には、少なくとも、商用電源の電源位相及び電源周波数を検出できる精度が要求される。
【００４３】
一方、待機時において、制御回路５は、同期信号に基づいてドア開閉検知スイッチＯｓ、入力部Ｉｔ、時計Ｗｔ等を動作させているが、同期信号は、商用電源の周波数が検出できる程度の精度で十分である。すなわち、加熱調理器Ａにおいて、制御回路５が取得する同期信号には、負荷運転時、電源位相及び電源周波数が検出できる高精度が要求され、待機時、電源周波数が検出できる程度の精度でよい。
【００４４】
次に、以上のような構成を有する加熱調理器の電源同期回路の詳細について図面を参照して説明する。図３は図２に示す加熱調理器の一例の電気的な接続を示す図である。なお、図３に示す加熱調理器Ａでは、加熱装置として、電波発生機３のみを示しているが、実際には、図２と同様、ヒータＨｔ、蒸気発生器Ｖｐも備えられている。
【００４５】
図３に示すように、本発明にかかる加熱調理器Ａは、上述のスイッチング電源回路１、高圧電源回路２、電波発生機３、電源同期回路４、制御回路５に加え、抵抗Ｒｃ、Ｒｓ、第１端子Ｔ１及び第２端子Ｔ２を備えている。そして、加熱調理器Ａでは、第１端子Ｔ１及び第２端子Ｔ２を介して商用電源（交流電源）に接続されており、商用電源から交流が供給されている。また、図３に示しているように、第１端子Ｔ１及び第２端子Ｔ２を介して供給される商用電源からの交流は、高圧電源回路２にも供給されている。つまり、電源同期回路４は、商用電源からの交流と同期しているとともに、高圧電源回路２に供給されている交流と同期しているともいえる。
【００４６】
スイッチング電源回路１は、制御信号用の５Ｖの電圧が出力される第１端子１１と、電子機器の駆動用の１２Ｖの電圧が出力される第２端子１２とを備えている。
【００４７】
電源同期回路４は、第１抵抗Ｒｖ１、第２抵抗Ｒｖ２、フォトカプラ６、リレー７、整流用ダイオード８、スイッチング素子Ｑ１を備えている。図３に示すように、商用電源からの交流が印加される第１回路Ｃ１と、スイッチング電源回路１からの直流が印加される第２回路Ｃ２とを備えている。第１回路Ｃ１と第２回路Ｃ２とは、フォトカプラ６及びリレー７によって絶縁されている。
【００４８】
第１回路Ｃ１は、第１抵抗Ｒｖ１、第２抵抗Ｒｖ２、フォトカプラ６、リレー７及び整流用ダイオード８を含む構成となっている。図１に示すように、第１抵抗Ｒｖ１は一方の端子が第１端子Ｔ１と接続しており、他方の端子がフォトカプラ６に含まれる後述の発光ダイオード６１のアノードに接続されている。
【００４９】
発光ダイオード６１のカソードは整流用ダイオード８のアノードに接続されており、整流用ダイオード８のカソードは第２端子Ｔ２に接続されている。発光ダイオード６１と整流用ダイオード８とは、第１端子Ｔ１側から第２端子Ｔ２側に向かう方向が順方向となっており、この方向にのみ電流が流れる。整流用ダイオード８は、商用電源から供給される交流によって、逆方向バイアスが印加されても発光ダイオード６１が破損しないダイオードが用いられている。
【００５０】
また、第１回路Ｃ１には、第１抵抗Ｒｖ１と並列となるように、第２抵抗Ｒｖ２が備えられたバイパス回路が形成されている。このバイパス回路には、第２抵抗Ｒｖ２とリレー７の接点７１が直列に配置されている。すなわち、バイパス回路は、第２抵抗Ｒｖ２の一方が第１端子Ｔ１と第１抵抗Ｒｖ１との間に接続されており、接点７１の第２抵抗Ｒｖ２と反対側の端子が、第１抵抗Ｒｖ１と発光ダイオード６１との間に接続されている。
【００５１】
第１抵抗Ｒｖ１と第２抵抗Ｒｖ２とを比較すると、第１抵抗Ｒｖ１は第２抵抗Ｒｖ２よりも大抵抗となっている。第１抵抗Ｒｖ１と第２抵抗Ｒｖ２との抵抗値は、接点７１が閉じたとき、第１回路Ｃ１に流れる電流のほとんどが第２抵抗Ｒｖ２側に流れるように設定されている。そして、第１抵抗Ｒｖ１は第２抵抗Ｒｖ２よりも、大きい抵抗値であることから、第１抵抗Ｒｖ１を流れる電流に比べて、第２抵抗Ｒｖ２を流れる電流が大きくなる。
【００５２】
すなわち、接点７１が開かれているとき、発光ダイオード６１には小さい電流が流れ、接点７１が閉じられているとき、発光ダイオード６１には接点が開いているときよりも大きい電流が流れる。
【００５３】
一方、第２回路Ｃ２は、フォトカプラ６のフォトトランジスタ６２と、スイッチング素子Ｑ１と、リレー７のコイル７２とを備えている。ここでフォトカプラ６について説明する。フォトカプラ６は、発光ダイオード６１と、発光ダイオード６１から光の光を受光するフォトトランジスタ６２を含む素子である。発光ダイオード６１が発光し、フォトトランジスタ６２がその光を受光すると、フォトトランジスタ６２のコレクタ−エミッタ間が導通状態になり、フォトトランジスタ６２のコレクタからエミッタに電流が流れようになる。
【００５４】
第２回路Ｃ２において、フォトトランジスタ６２のコレクタは第１端子１１と接続され、エミッタは制御回路５に接続されている。そして、フォトトランジスタ６２と制御回路５との間の配線には接地された抵抗Ｒｓが接続されている。この抵抗Ｒｓは、フォトトランジスタ６２のコレクタ−エミッタ間が導通したとき、スイッチング電源回路１の第１端子１１から電流を引き抜くための抵抗である。つまり、抵抗Ｒｓが備えられていることで、フォトトランジスタ６２のコレクタ−エミッタ間に電流が流れる。また、この抵抗Ｒｓが備えられていることで、制御回路５にフォトトランジスタ６２に流れる電流と同じ波形の電圧（後述する入力電圧）が制御回路５に入力される。
【００５５】
フォトカプラ６についてさらに説明する。発光ダイオード６１は電流の大きさによって光量が変動する素子であり、電流が大きいほど出射される光の光量が多くなる。一方、フォトトランジスタ６２は、受光量が一定値になるまで、コレクタからエミッタに流れる電流は受光量に比例し、一定値を超えると、電流値は一定になる。図３に示すように、フォトトランジスタ６２のコレクタに印加されている電圧が一定であるので、フォトトランジスタ６２のコレクタ−エミッタ間に流れる電流は、発光ダイオード６１に流れる電流の大小と比例する。
【００５６】
そして、フォトダイオード６２のコレクタ−エミッタ間に一定の電流を流すために、発光ダイオード６１に流す電流（閾値Ｉｓ）はフォトカプラ６の構成によって決まるものであり、電源同期回路４の第１回路Ｃ１に流れる電流の大小にかかわらず一定の値である。すなわち、発光ダイオード６１に流れる電流が、閾値Ｉｓ以上のとき、フォトトランジスタ６２のコレクタ−エミッタ間に流れる電流が一定となる。
【００５７】
つまり、電源同期回路４では、発光ダイオード６１に流れる電流が閾値Ｉｓに達するまで、フォトトランジスタ６２のコレクタ−エミッタ間に流れる電流は増加する。そして、発光ダイオード６１に流れる電流が、閾値Ｉｓを超え、ピークに達したのち、再度閾値Ｉｓになるまでの間、フォトトランジスタ６２のコレクタ−エミッタ間に流れる電流は一定値を保つ。そして、発光ダイオード６１に流れる電流が閾値Ｉｓよりも小さくなると、フォトトランジスタ６２のコレクタ−エミッタ間に流れる電流も減少する。
【００５８】
上述しているように、フォトトランジスタ６２のコレクタ−エミッタ間に流れる電流は、抵抗Ｒｓに引き抜かれているとともに、抵抗Ｒｓで電圧に変換されて、制御回路５に入力されている。制御回路５は、この入力電圧をもとに、同期信号を検出している。詳しく説明すると、制御回路５は、この入力電圧を別の比較電圧と比較する回路を備えており、入力電圧が比較電圧よりも高いとき同期信号がＨｉレベル、低いときＬｏレベルであるとして同期信号を検出している。
【００５９】
そして、第２回路Ｃ２において、スイッチング素子Ｑ１（ここでは、ｎｐｎ接続のバイポーラ型トランジスタ）のコレクタがスイッチング電源回路１の第２端子１２と、エミッタがリレー７のソレノイド７２の一方の端子と接続している。そして、ソレノイド７２の他方の端子には、接地された抵抗Ｒｃが接続されている。また、スイッチング素子Ｑ１のベースには、制御回路５からの制御信号（電流信号）が入力されている。
【００６０】
抵抗Ｒｃはスイッチング素子Ｑ１のコレクタ−エミッタ間が導通状態になったとき（ベースにＨｉレベルの信号が入力されたとき）、スイッチング電源回路１の第２端子１２から電流を引き抜くための抵抗である。さらに、抵抗Ｒｃはスイッチング素子Ｑ１及びソレノイド７２に過電流が流れるのを防止するための抵抗でもある。なお、リレー７の接点７１は常時開であり、ソレノイド７２に電流が供給されることで、接点７１が閉じる。
【００６１】
スイッチング素子Ｑ１は、制御回路５からＨｉレベルの制御信号がベースに入力されると、コレクタ―エミッタ間が導通状態になり、コレクタからエミッタに電流が流れる。そして、この電流はリレー７のソレノイド７２に供給され、接点７１が閉じる。すなわち、リレー７の接点７１は、制御回路５によって、開閉される。
【００６２】
次に、加熱調理器Ａの動作と同期信号について図面を参照して説明する。図４は待機時の商用電源及び同期信号等を示すタイミングチャートであり、図５は負荷運転時の商用電源及び同期信号等を示すタイミングチャートである。
【００６３】
上述したように、加熱調理器Ａにおいて、制御回路５では、負荷運転時だけでなく待機時にも、商用電源からの交流と同期した同期信号が検出される。そして、この同期信号は、負荷運転時のときは電源位相及び電源周波数を検出できる同期精度が要求されるが、待機時には電源周波数が検出できる程度の同期精度であればよい。そこで、図４では、商用電源の電圧、半波整流後の電圧、待機時及び負荷運転時の制御信号、第１回路Ｃ１に流れる電流、制御回路５に入力される入力電圧及び同期信号を示している。
【００６４】
商用電源には、正確な周期（日本では、５０Ｈｚ又は６０Ｈｚ）の交流（電圧１００Ｖ〜２４０Ｖ）が流れている（なお、ここでは６０Ｈｚ、２００Ｖの交流とする）。電源同期回路４には、このような正確な周期の交流が第１端子Ｔ１と第２端子Ｔ２の間に印加されている。ここで、第１端子Ｔ１の電圧が第２端子Ｔ２の電圧より高いとき、換言すると、発光ダイオード６１及び整流用ダイオード８の順方向に電流が流れるような電圧のときプラスとすると、商用電源の交流は、図４に示すような、正弦波状となる。
【００６５】
このような交流が第１端子Ｔ１及び第２端子Ｔ２に印加されると、第１回路Ｃ１には整流用ダイオード８が備えられているので、半波整流される。すなわち、図４に示すように、第１回路Ｃ１には、商用電源からの交流がプラスになる半周期、すなわち、整流用ダイオード８の順方向電圧のみ印加され、残りの半周期（逆方向電圧が印加される期間）は電圧が「０」となる。このような、半波整流された電圧が印加されると、第１回路Ｃ１（すなわち、発光ダイオード６１）には、商用電源からの交流がプラスの間のみ、電流が流れる。
【００６６】
そして、発光ダイオード６１に流れる電流は、半波整流された電圧の波形に合わせて、増加／減少を繰り返す。このとき、抵抗値が大きいと、電流値が小さくなり、電流の変動（増加／減少）が緩やかになる。電流の変動が緩やかな場合、電流の流れ始めから閾値Ｉｓまでの期間及び閾値Ｉｓから電流が流れなくなるまでの期間が長くなる。このような電流と比例した入力電圧が制御回路５に入力されるので、制御回路５で検出された同期信号では、Ｈｉレベルの期間が、商用電源からの交流のプラスの期間に対し短くそしてずれる（すなわち、同期の精度が低い）。逆に、抵抗が小さい、すなわち、電流の変動が急な場合、同期信号のＨｉレベルの期間が、商用電源からの交流のプラスの期間に近づく（同期の精度が高い）。
【００６７】
このことから、電源同期回路４では、同期信号に高精度が不要な待機時にリレー７の接点７１を開き、第１抵抗Ｒｖ１のみに電圧が印加されるようにし、同期信号に高精度が要求される負荷運転時にリレー７の接点７１を閉じ、第１抵抗Ｒｖ１と第２抵抗Ｒｖ２とが並列に接続された合成抵抗（抵抗値が第１抵抗Ｒｖ１よりも大幅に低い）に電圧が印加されるようにしている。
【００６８】
次に、負荷動作時及び待機時に第１回路Ｃ１に流れる電流について説明する。上述したように、待機時において同期信号は商用電源の周波数が検出できる信号（負荷運転時よりも同期精度が低い信号）で十分である。
【００６９】
そこで、待機時において制御回路５は、スイッチング素子Ｑ１のベースに入力する制御信号をＬｏにし、接点７１を開状態にする。このとき、第１回路Ｃ１では、第１抵抗Ｒｖ１に電圧が印加される。そして、発光ダイオード６１に流れる電流Ｉ１は、図４に示すように、整流後の電圧と同じタイミングでピークとなる波形になる。なお、第１抵抗Ｒｖ１は、第２抵抗Ｒｖ１に比べて大きな抵抗値を有しており、電流Ｉ１は小さくなる。
【００７０】
待機時において、第１回路Ｃ１は抵抗値の大きな第１抵抗Ｒｖ１に電流が流れるので、発光ダイオード６１に流れる電流Ｉ１は、最大値が低く、しかも電流値は緩やかに上昇又は下降する。そのため、電流Ｉ１の立ち上がりから閾値Ｉｓに到達するまでの時間が長く、待機時の電流Ｉ１はゆっくり増減している（図４参照）。
【００７１】
このことから、フォトトランジスタ６２のコレクタ−エミッタ間に流れる電流は、電流Ｉ１が立ち上がりから閾値Ｉｓに到達するまで徐々に増えていき、閾値Ｉｓを超えている間一定の電流値が流れて続ける。そして、閾値Ｉｓよりも小さくなると、立ち下がりまで徐々に減少する。なお、フォトトランジスタ６２のコレクタ−エミッタ間に流れる電流は、スイッチング電源回路１の第１端子１１から共有される電圧（ここでは、５Ｖ）と抵抗Ｒｓの抵抗値によって決まる。
【００７２】
上述したように、フォトトランジスタ６２のコレクタ−エミッタ間に流れる電流は、抵抗ＲＳに引き抜かれており、制御回路５には、コレクタ−エミッタ間に流れる電流と同じ波形の入力電圧が入力されている（図４参照）。なお、制御回路５に入力する入力電圧は、０Ｖと５Ｖの間を変化する。すなわち、第１回路Ｃ１を流れている電流Ｉ１が閾値Ｉｓに到達し、閾値Ｉｓよりも小さくなるまでの間５Ｖとなる。
【００７３】
そして、制御回路５は入力電圧を比較電圧Ｖｓと比較する。そして、制御回路５は入力電圧が比較電圧よりも低いとＬｏレベル、高いとＨｉレベルの同期信号を検出する（図４参照）。図４に示すように、待機時の同期信号は、商用電源からの交流のプラスの期間と、Ｈｉレベルとが大きくずれている。
【００７４】
このような同期信号でも、制御回路５は商用電源の周波数は正確に検出可能である。そして、待機時に動作している、ドア開閉検知スイッチＯｓ、入力部Ｉｔ、時計Ｗｔ等は周波数のみ検出できれば十分であり、このような、同期信号であっても十分に利用可能である。また、第１抵抗Ｒ１に商用電源が印加されたときの発光ダイオード６１（すなわち、第１回路Ｃ１）に流れる電圧Ｉ１が、後述する負荷運転時の電流Ｉ２よりも小さいので、待機時の第１回路Ｃ１で消費される電力を負荷運転時よりも抑えることができる。なお、閾値Ｉｓは、発光ダイオード６１とフォトトランジスタ６２の性能によって決まるものである。そして、第１回路Ｃ１の第１抵抗Ｒｖ１は、商用電圧が印加されたときの電流の最大値が閾値Ｉｓを超える値になるように決定されている。
【００７５】
一方、負荷運転時、制御回路５は商用電源の電源位相及び電源周波数を検出できる程度に正確に同期した同期信号を必要とする。図５に示しているように、発光ダイオード６１に流れる電流を大きくすれば、電流の立ち上がりから閾値Ｉｓまでの時間を短くなる。そこで、制御回路５は、スイッチング素子Ｑ１のベースにＨｉレベルの制御信号を入力する。これにより、スイッチング素子Ｑ１のコレクタ−エミッタ間にスイッチング電源回路１からの電流が流れる。その電流はソレノイド７２に流れるので、接点￥７１が閉じる。これにより、半波整流された電圧は、並列に接続された第１抵抗Ｒｖ１と第２抵抗Ｒｖ２の合成抵抗に電流が流れる。この合成抵抗は、第２抵抗Ｒｖ２の抵抗値が第１抵抗Ｒｖ１よりも大きく（桁が異なる程度）異なるため、第１抵抗Ｒｖ１の抵抗値よりも小さくなる。そのため、発光ダイオード６１に流れる電流Ｉ２は、待機時に比べて大きくなる（図５参照）。
【００７６】
負荷運転時の発光ダイオード６１に流れる電流Ｉ２は急激に上昇するので、電流Ｉ２は立ち上がりからすぐに閾値Ｉｓよりも大きくなる。そのため、フォトトランジスタ６２のコレクタ−エミッタ間に流れる電流は、半波整流された電圧の立ち上がりとほぼ同じタイミングで立ち上がる。そして、制御回路５には、この電流の波形と同じ波形の入力電圧が入力されている。
【００７７】
そして、制御回路５では、入力電圧と比較電圧Ｖｓと比較することで同期信号を検出している。つまり、制御回路５は入力電圧が比較電圧Ｖｓよりも低いと、Ｌｏレベルと判断し、高いとＨｉレベルと判断して同期信号を検出する（図５参照）。図５に示すように、負荷運転時の同期信号は、商用電源からの交流のプラスの期間と、Ｈｉレベルの期間とのずれがほとんどない。
【００７８】
つまり、図５に示すように、負荷運転時の同期信号は、商用電源から供給される交流の周期の開始とほぼ同じタイミングでＨｉレベルに達し、極性が入れ替わるタイミングとほぼ同じタイミングでＬｏレベルになる方形波となる。この同期信号を利用するとこで、制御回路５は、商用電源からの交流の電源位相及び電源周波数を正確に検出することができる。そして、制御回路５は、電源位相及び電源周波数の情報に基づいて、電波発生機３の制御を行うので、突入電流等の発生を抑えることが可能である。
【００７９】
このような構成の電源同期回路４を備えることで、負荷運転時に商用電源からの交流と同期する同期信号を負荷運転時に動作する機器の制御に必要な精度で検出することができるとともに、待機時に同期信号の精度を待機時に動作する機器の制御に必要な制度に落とすとともに、消費電力を低減することができる。これにより、負荷運転時の動作の安全性、安定性を確保することができるとともに、待機時の消費電力を削減することができる。  
【００８０】
上記構成において、電源同期回路４の第１抵抗Ｒｖ１及び第２抵抗Ｒｖ２は、それぞれ、１個の抵抗器（素子）で構成されていてもよいし、複数個の抵抗器（素子）を備える構成としてもよい。また、第１抵抗Ｒｖ１の抵抗値によって待機時の第１回路Ｃ１に流れる電流Ｉ１が決定されるのでなるべく大きいさい方がよい。しかしながら、電流Ｉ１が閾値Ｉｓ以上にならないと、同期信号がＨｉレベルにならないので、第１抵抗Ｒｖ１の抵抗値は、電流Ｉ１が、閾値Ｉｓよりも大きくなる範囲で、なるべく大きなものを用いることが好ましい。
【００８１】
また、第２抵抗Ｒｖ２は、負荷運転時に第１回路Ｃ１に流れる電流が第１抵抗Ｒｖ１との合成抵抗（並列）で決定されるので、なるべく小さい方がよい。しかしながら、発光ダイオード６１及び（又は）整流用ダイオード８には、電流の上限が決まっており、上限以上の電流が流れると破損してしまう。そのため、第２抵抗Ｒｖ２の抵抗値は、第１抵抗Ｒｖ１と第２抵抗Ｒｖ２の合成抵抗に流れる電流Ｉ２が、発光ダイオード６１及び整流用ダイオード８の電流の上限よりも小さくなる範囲で、なるべく大きなものを用いることが好ましい。
【００８２】
上記構成において、第１回路Ｃ１から第２回路Ｃ２との間で信号を伝達し、各回路を絶縁する素子として、フォトカプラを採用しているが、これに限定されるものではなく、絶縁状態を維持したまま、信号を伝達できる構成の素子を広く採用することができる。
【００８３】
上述した各実施形態において、スイッチング素子Ｑ１としてバイポーラ型のトランジスタを例に挙げているがこれに限定されるものではなく、ＦＥＴ、ＩＧＢＴ、サイリスタ等のスイッチング素子も利用可能である。制御回路５からの制御信号で、リレー７のソレノイド７２に電流を供給できる素子を広く採用することができる。また、制御回路５で第１回路Ｃ１の抵抗を変更する部材としてリレー７を用いているが、これに限定されず、ＳＳＲ等の素子を利用してもよい。制御回路５からの制御信号で、回路の入り切りを制御できるものを広く採用することができる。
【００８４】
また、上記構成において、第１回路Ｃ１には、第１抵抗Ｒｖ１と第２抵抗Ｒｖ２とを並列に接続し、リレー７で第１抵抗Ｒｖ１又は第１抵抗Ｒｖ１と第２抵抗Ｒｖ２との合成抵抗に切り替えているものを挙げているが、これに限定されるものではなく、第１回路Ｃ１に可変抵抗を取り付けておき、リレー７の代わりに、可変抵抗の抵抗値を切り替える素子（スイッチ）を備える構成であってもよい。
【００８５】
また、上記実施形態では、同期信号の精度の切替えを、電波発生機３を駆動するか否かで行っているが、これに限定されるものではなく、ヒータＨｔ、蒸気発生器Ｖｐ或いはその他の加熱装置でも、高精度な同期信号が必要な場合、高精度な同期信号を取得するようにしてもよい。  
【００８６】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこの内容に限定されるものではない。また本発明の実施形態は、発明の趣旨を逸脱しない限り、種々の改変を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
この電源同期回路は、加熱調理器だけでなく、負荷運転時には高精度の同期信号が必要であり、待機時には電源周波数が検出できる程度の同期信号を検出すればよい装置、例えば、炊飯器、テレビ受像機、ディスク装置等に採用することができる。さらには、リモートコントローラを用いる家電製品に広く利用可能である。
【００８８】
Ａ  加熱調理器
１  スイッチング電源回路
２  高圧電源回路
３  電波発生機
４  電源同期回路
５  制御回路
６  フォトカプラ
６１  発光ダイオード
６２  フォトトランジスタ
７  リレー
７１  接点
７２  ソレノイド
８  整流用発光ダイオード
Ｒｖ１  第１抵抗
Ｒｖ２  第２抵抗
Ｒｃ、Ｒｓ  抵抗（電流引抜用）
Ｖｐ  蒸気発生器
Ｈｔ  ヒータ
Ｉｔ  入力部
Ｍｔ  表示部
Ｏｓ  ドア開閉検知スイッチ
Ｗｔ  時計
【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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