CN110657459B - 电子控制用半导体集成电路装置和燃气灶电子控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电子控制用半导体集成电路装置和燃气灶电子控制装置。在具备时序器,并且能够根据从微机送来的指令进行控制的电子控制用IC中,当从微机接收到启动指令时,时序器进行开始驱动点火器,打开安全阀,使燃气点火的控制,在根据火焰检测单元的检测信号判断为燃气的点火成功时,停止点火器的驱动,另一方面,在判断为燃气的点火失败时、或者在根据电池电压检测单元的检测信号判断为电池的电压已降低至预先设定的预定电压以下时、或者在根据温度检测单元的检测信号判断为烹饪器具的底部的温度成为预先设定的预定温度以上时、或者在根据火焰检测单元的检测信号判断为燃气的火焰熄灭时,与微机的控制无关地,断开开关电路来切断安全阀。
Description
技术领域
本发明涉及在燃气灶的控制中使用的电子控制用IC(半导体集成电路装置)和使用该电子控制用IC的燃气灶电子控制装置,例如,涉及一种技术,该技术有效用于具备对作为控制对象的燃气灶的火焰的熄灭、电池电压下降、锅底温度异常等进行监视的功能的作为模拟前端半导体器件的电子控制用IC和燃气灶电子控制装置。
背景技术
以往,具备用于对燃气的点火电路(点火器)、电磁阀等进行控制的电子控制装置的很多燃气灶使用通用的微型计算机(微机)并通过电池电压进行动作,向微机输入来自火焰检测传感器、锅底温度传感器、电池电压检测单元等的信号(信息),微机集中地进行异常判定、异常时的安全阀控制等针对燃气灶的全部控制。作为与具有该结构的燃气灶的电子控制装置有关的发明,例如在专利文献1中进行了记载。
在专利文献1记载的燃气灶控制装置的情况下,在燃烧时必须使微机始终为激活状态来持续监视燃气灶的异常,从电池寿命的观点看,消耗功率低的微机是不可欠缺的。
另外,在今后微机不断高功能化的情况下,微机的负担增加,微机自身也要求处理能力的提高、高功能化,担心用于构成电子控制装置的部件的成本增加。
专利文献1:日本特开2009-97842号公报
发明内容
本发明是在上述的背景下提出的,其目的在于,通过模拟前端IC所具备的自动监视功能来承担集中在微型计算机(微机)中的安全监视功能,由此能够减轻微机的处理负担,降低燃气灶的电子控制装置的消耗功率。
本发明的其他目的在于,通过模拟前端IC的自动监视功能减轻微机的负担,由此能够用廉价的微机应对控制对象的燃气灶的高功能化,并且能够向安全监视以外的功能分配微机的处理能力,从而容易进行燃气灶的高功能化。
本发明为了达成上述目的,在构成为能够根据从微型计算机送来的指令进行控制的电子控制用半导体集成电路装置中,
上述电子控制用半导体集成电路装置具备:
数字电路,其包含对上述电子控制用半导体集成电路装置的内部电路进行控制的时序器;
用于驱动点火器的电路,该点火器配设在作为控制对象的燃气灶的燃气燃烧器的近旁,用于使燃气点火;
火焰检测单元,其配设在上述燃气燃烧器的近旁来检测燃气的火焰;
电压检测单元,其检测用于驱动上述电子控制用半导体集成电路装置的电池的电压;
温度检测单元,其检测在上述燃气灶的灶具部上承载的烹饪器具的底部的温度;
安全阀,其设置在与上述燃气燃烧器连接的燃气管的途中;
开关电路,其用于对上述安全阀进行开关,
从上述微型计算机送来的指令中具有在上述燃气灶的点火开成为接通时发送的用于进行上述内部电路的初始设定的指令和使上述时序器启动的启动指令,
当接收到上述启动指令时,上述时序器进行开始驱动上述点火器,打开上述安全阀,使燃气点火的控制,
在根据上述火焰检测单元的检测信号判断为燃气的点火成功时,停止上述点火器的驱动,
在根据上述火焰检测单元的检测信号判断为燃气的点火失败时,
或者,在根据上述电池电压检测单元的检测信号,判断为上述电池的电压已降低至预先设定的预定电压以下时,
或者,在根据上述温度检测单元的检测信号,判断为上述烹饪器具的底部的温度成为预先设定的预定温度以上时,
或者,在根据上述火焰检测单元的检测信号,判断为燃气的火焰熄灭时,
与上述微型计算机的控制无关,断开上述开关电路来切断上述安全阀。
根据上述那样的结构,电子控制用半导体集成电路装置(模拟前端IC)具备在燃气的点火失败时、燃气的火焰熄灭时等切断安全阀的功能,因此能够通过电子控制用半导体集成电路装置所具备的自动监视功能来承担集中在微型计算机(微机)中的安全监视功能,由此能够减轻微机的处理负担,能够降低燃气灶的消耗功率。另外,能够用廉价的微机应对作为控制对象的燃气灶的高功能化,并且能够向安全监视以外的功能分配微机的处理能力,能够容易地达成燃气灶的高功能化。
在此,优选在根据上述火焰检测单元的检测信号判断为燃气燃烧器的点火成功时,上述数字电路使上述微型计算机能够根据内部寄存器的标志确认点火完成状态。
根据该结构,根据内部寄存器的标志确认了点火完成状态的微型计算机例如能够转移到睡眠模式,由此能够降低燃气灶的电子控制装置的消耗功率。
另外,优选根据上述时序器的指示,进行开始上述点火器的驱动,打开上述安全阀,使燃气点火的控制,
在上述火焰检测单元检测出火焰从而判断为燃气的点火成功时,停止上述点火器的驱动,
在上述火焰检测单元没有检测出火焰而判断为燃气的点火失败时,
或者,在上述电池电压检测单元判断为上述电池的电压已降低至预先设定的预定电压以下时,
或者,在上述温度检测单元判断为上述烹饪器具的底部的温度成为预先设定的预定温度以上时,
或者,在上述火焰检测单元判断为燃气的火焰熄灭时,
上述数字电路向上述微型计算机输出中断请求信号来向上述微型计算机通知异常。
根据该结构,利用微型计算机具备的中断用端子从外部施加中断,由此能够向微型计算机通知异常的发生。
本申请的其他发明构成为在具备如上述那样构成的电子控制用半导体集成电路装置、以及控制上述电子控制用半导体集成电路装置的微型计算机的燃气灶电子控制装置中,
上述数字电路在根据上述火焰检测单元的检测信号判断为燃气燃烧器的点火成功时,从上述微型计算机能够根据内部寄存器的标志来确认点火完成的状态,上述微型计算机控制上述燃气灶的附加功能。
根据该结构,能够向安全监视以外的功能分配微机的处理能力,能够容易地达成燃气灶的高功能化。
并且,优选上述附加功能是在上述燃气灶设置的显示器的显示功能。
根据该结构,在燃气灶设置了显示器的情况下,能够通过微机控制显示器的显示,能够容易地应对燃气灶的高功能化。
根据本发明,通过模拟前端IC具备的自动监视功能来承担集中在微机(MCU)中的安全监视功能,由此能够减轻微机的处理负担,能够降低燃气灶的电子控制装置的消耗功率。另外,通过模拟前端IC的自动监视功能来减轻微机的负担,由此能够用廉价的微机应对作为控制对象的燃气灶的高功能化,能够向安全监视以外的功能分配微机的处理能力,具有燃气灶的高功能化变得容易的效果。
附图说明
图1是表示本发明的燃气灶电子控制装置的一个实施方式的电路结构图。
图2是表示实施方式的模拟前端IC(AFE-IC)的具体结构例子的框图。
图3是表示在AFE-IC内设置的看门狗电路的具体例子的电路图。
图4的(A)、(B)是表示微型计算机(MCU)和AFE-IC的点火开关处理的顺序的一个例子的流程图。
图5的(A)、(B)是表示微型计算机(MCU)和AFE-IC的初始设定处理的顺序的一个例子的流程图。
图6是表示实施方式的燃气灶电子控制装置的第一变形例的电路结构图。
图7是表示实施方式的燃气灶电子控制装置的第二变形例的电路结构图。
图8的(A)、(B)是表示本发明的燃气灶电子控制装置的其他实施方式的模块结构图。
具体实施方式
以下,根据附图说明本发明的优选实施方式。
图1表示本发明的燃气灶电子控制装置的一个实施方式的概要结构。在图1中,点划线A所围住的部分是燃气灶电子控制装置10。另外,点划线B所围住的部分是燃气灶20,在图2中表示了作为主要部件的灶具燃烧器21、设置在燃气管22的途中的火力调整用电磁阀23和由电磁阀构成的故障安全用安全阀24。
另外,在灶具燃烧器21的近旁配设有用于检测火焰的热电偶25、用于检测在灶具燃烧器21上方的灶具部承载的锅、煎锅等烹饪器具的底部等的温度的热敏电阻26、点火用点火器27。附加了附图标记28的是用于使点火器27通电的点火开关。火力调整用电磁阀23既可以构成为具备电动机,可通过该电动机改变阀的角度由此来调整燃气流量,也可以构成为以PWM(脉冲宽度调制)方式对可开闭的电磁阀进行驱动控制,由此来调整燃气流量。
本实施方式的燃气灶电子控制装置10由微型计算机(以下记载为MCU)11以及用于检测来自热电偶25、热敏电阻26等传感器的信号的模拟前端IC(以下记载为AFE-IC)12构成,作为周边设备,设置有使点火器27流过电流的电流开关晶体管13、发出警报音的蜂鸣器14、驱动火力调整用电磁阀23的驱动电路15、使安全阀24进行动作的晶体管开关电路16。另外,设置有向AFE-IC12供给电源电压的电池17。还能够从电池17供给MCU11的电源电压。
并且,为了通过内部的振荡电路生成预定频率的时钟信号,作为外置元件对AFE-IC12连接了振子18。虽然未图示,但是为了生成在芯片内部使用的系统时钟信号,MCU11同样具备内部振荡电路和用于连接振子的外部端子。MCU11也可以是以下的形式:具备用于接受在外部生成的时钟信号的输入端子,通过从外部供给的时钟信号进行动作。附加了附图标记19的是作为指示灯的LED(发光二极管),其用于表示供给或接通了电源电压(电池电压)、或者表示灶具的异常。
MCU11和AFE-IC12各自在芯片内部设置了生成看门狗用时钟信号或异常监视用时钟信号的功能、监视从外部输入的看门狗用时钟的功能。另外,在AFE-IC12中设置有作为异常监视用时钟输出在内部生成的时钟信号的端子CLKO、以及输入来自MCU11的看门狗用时钟WDP的端子WDI。MCU11构成为通过任意一个通用的IO端口(输入输出端口)GPIO接受来自AFE-IC12的异常监视用时钟WCK的输入,并从其他通用的IO端口GPIO输出看门狗用时钟WDP。
如此,相互监视各自生成的看门狗用时钟WDP、异常监视用时钟WCK,由此能够在另一方的IC失控的情况下检测出该失控的状况。构成为在AFE-IC12中设置有在检测出看门狗用时钟WDP的异常时输出信号的端子OUT,MCU11在检测出异常监视用时钟WCK的异常时从通用的IO端口GPIO输出异常信号。能够通过内部的用户程序自由地设定MCU11使用哪个通用IO端口GPIO接受时钟WCK的输入,输出时钟WDP、异常信号。
此外,在AFE-IC12中设置有用于输入来自MCU11的芯片选择信号CS、串行通信的同步时钟信号SCK、串行数据SDATA的外部端子、用于向微型计算机11输出串行数据的外部端子SOUT。构成为AFE-IC12从外部端子SOUT向MCU11发送根据来自上述热电偶25、热敏电阻26等传感器的信号而检测出的温度数据。
另外,在AFE-IC12中设置有用于接受来自点火开关28的信号的输入端子SW、输出使点火器27动作的信号的端子IG、输出使蜂鸣器14鸣响的信号的端子BZ。
另一方面,在MCU11中设置有生成用于使电磁阀23进行动作的信号,并通过通用的IO端口GPIO输出该信号的功能。
另外,MCU11具备以下功能:从通用的IO端口GPIO输出由在燃气灶的壳体等设置的液晶显示面板及其驱动用IC(驱动器IC)等构成的显示器(DSP)29的控制信号来控制显示。液晶显示面板的驱动用IC也可以设置在安装有MCU11、AFE-IC12的基板侧。
向晶体管开关电路16供给从AFE-IC12的端子OUT和MCU11的通用IO端口GPIO输出的看门狗用时钟、异常监视用时钟的异常信号来控制安全阀24。即,时钟的异常信号成为使安全阀24进行动作的信号。
晶体管开关电路16具备以串联方式连接的2个PNP型双极晶体管TR1、TR2、与各个晶体管的基极连接的电阻Rb1、Rb2、连接在发射极基极之间的电阻Re1、Re2,晶体管TR1的发射极端子与电源电压端子VCC连接。
由此,晶体管TR1、TR2在常态下流过集电极电流,向安全阀24的螺线管通电而使其励磁,由此将阀控制为打开状态。结果,经过安全阀24向电磁阀23供给燃气。然后,当从AFE-IC12的端子OUT和MCU11的通用IO端口GPIO中的任意一个端子输出了表示看门狗用时钟的异常的高电平的检测信号时,晶体管TR1或TR2成为断开状态。结果,向安全阀24的通电被切断而使螺线管消磁,由此将阀控制为关闭状态。因此,切断安全阀24而不向电磁阀23供给燃气的安全功能起作用。
另外,在晶体管开关电路16与安全阀24之间设置有与晶体管TR1、TR2串联连接的2个电阻R1、R2,在AFE-IC12的模拟输入端子ANIN输入电阻R1与R2的连接节点的电位,AFE-IC12能够根据该端子的输入电位检测安全阀24的状态。具体地说,如果端子ANIN的输入电位高则能够检测出安全阀24打开,另外,如果端子ANIN的输入电位低则能够检测出安全阀24关闭。
在图2中表示了上述实施方式的AFE-IC12的具体电路结构例子。如图2所示,AFE-IC12具备:电源电压检测电路31,其检测在电源电压端子VCC施加的电池电压的降低;点火开关输入电路32,其接受来自点火开关28的信号;调节电路33,其生成并输出用于激活热敏电阻26的偏置电压和内部电路用电源电压;电源接通复位电路34,其生成在接通电源时对内部进行复位的电源接通复位信号。
另外,AFE-IC12具备:热敏电阻开关电路35,其用于对与检测温度的多个(在图中为5个)热敏电阻26串联连接的分压电阻值进行切换;AD变换电路36,其将热敏电阻的检测电压变换为数字码;多路复用器37a,其向AD变换电路36供给用于检测烹饪器具底部等的温度的多个热敏电阻26以及电源电压检测电路31中的一个检测部的检测电压;多路复用器37b,其从多个(在图中为6个)热电偶25中选择一个检测信号;放大器38,其对选择出的检测信号进行放大。通过该放大器38放大后的信号以及向通用的模拟输入端子AIN1~AIN4的输入信号经由上述多路复用器37a被提供给AD变换电路36而变换为数字码。
并且,AFE-IC12具备:串行接口电路39,其与微型计算机11之间进行串行数据通信;振荡电路40,其生成该串行接口电路39的时钟信号,振荡电路40连接有外置的振子18。另外,AFE-IC12具备:时序器41,其使芯片的内部电路按照预定的顺序进行动作;控制逻辑42,其根据时序器41的指令码和来自AD变换电路36的数字码来生成内部控制信号;计时电路43,其根据来自振荡电路40的时钟信号进行计时动作;安全阀控制电路44,其生成使安全阀24进行动作的信号。
并且,AFE-IC12具备:由用于生成预定频率的时钟信号的环形振荡器等构成的内部振荡电路(不使用振子的振荡电路)45、根据该内部振荡电路45生成的时钟信号进行动作的看门狗电路46。
此外,上述振荡电路40的振荡频率例如被设定为数百kHz~数MHz那样的高的值,与此相对,内部振荡电路45的振荡频率例如被设定为数kHz~数十kHz那样的低的值。
在本实施方式的AFE-IC12中,是通过不使用外置振子而生成预定频率的信号的内部振荡电路45生成用于看门狗功能的时钟信号的结构,构成内部振荡电路45的元件、用于传输时钟信号的配线被塑料包层覆盖,因此即使在点火器27的放电时产生比较大的电磁噪声,电磁噪声混入内部振荡电路45而损害看门狗功能的可能性小。即,能够实现一种具备噪声耐性高的时钟监视电路的燃气灶电子控制装置。
另外,即使在点火器27的放电电极位于远离AFE-IC12的位置的情况下,因为在燃气灶壳体内布置了高压电缆,因此在使用外置振子的情况下,在连接振子的外部端子处,在从高压电缆进行点火时产生的噪声有可能对AFE-IC12的内部电路产生坏的影响而导致错误动作,但在本实施方式的AFE-IC12中,看门狗电路46根据内部振荡电路45生成的时钟信号进行动作,因此能够避免点火器27放电时的噪声导致的错误动作。
在图3中表示了本实施方式的看门狗电路46的具体的电路结构例。
如图3所示,本实施方式的看门狗电路46具备:边沿检测电路51,其检测内部振荡电路45生成的时钟信号的上升沿或下降沿;边沿检测电路52,其检测从MCU11向端子WDI输入的看门狗用时钟WDP的边沿;W/D计数电路53,其对看门狗用时钟WDP的边沿检测次数进行计数;比较电路55A、55B,其将W/D计数电路53计数得到的值与寄存器54A、54B中设定的判定值(最大值)和判定值(最小值)进行比较;OR门56,其取得比较电路55A、55B的输出的逻辑和;测试用电路57,其用于对电路的动作进行试验。
此外,在上述寄存器54A、54B中,设定了相当于看门狗用时钟WDP的允许最大频率的计数值和相当于允许最小频率的计数值,来作为判定值。看门狗电路46根据控制逻辑42的控制信号进行动作,将OR门56的输出提供给控制逻辑42,当检测出异常时,控制逻辑42进行动作使得对安全阀控制电路44输出用于切断安全阀24的信号。另外,W/D计数电路53构成为在测试模式时,能够通过测试用电路57写入值。
关于由看门狗电路46进行的来自MCU11的看门狗用时钟WDP的异常判定,如图3所示,根据来自内部振荡电路(内部OSC)45的时钟信号进行动作的W/D计数电路53以预定时间(例如1秒钟)对于向端子WDI输入的看门狗用时钟WDP进行计数,并换算为脉冲频率,在判定为该频率例如不在1kHz~10Hz的范围内时,判断为看门狗用时钟WDP存在异常。
另外,当判断为有异常时,对安全阀控制寄存器的全部比特进行清零,由此输出用于切断安全阀24的信号(异常信号),并且例如对看门狗用状态寄存器的异常标志设置1。通过向MCU11发送该看门狗用状态寄存器的比特,能够使MCU11知晓看门狗用时钟WDP的异常。
另外,本实施方式的看门狗电路46具备:分频电路,其对振荡电路(OSC)40生成的时钟信号进行分频;缓冲器59,其用于将分频后的信号作为异常检测用时钟WCK,从端子CKLO向芯片外部输出。向MCU11输入该异常检测用时钟WCK并通过程序进行监视,由此能够使MCU11检测出AFE-IC12的动作异常。此外,也可以构成为将内部振荡电路(内部OSC)45生成的时钟信号作为异常检测用时钟WCK而向芯片外部输出。
接着,使用图4的流程图说明在图1所示的燃气灶电子控制装置中,操作了点火开关28时的作为主IC的微型计算机(MCU)11和作为从IC的模拟前端IC(AFE-IC)12进行的点火开关处理的顺序。图4中的(A)是MCU11的流程图,(B)是AFE-IC12的流程图。
当对点火开关28进行接通操作,向微型计算机(MCU)11输入点火开关28的接通信号时,开始图4所示的点火开关处理,首先从MCU11向AFE-IC12发送用于指令初始设定的设定指令(命令码),由AFE-IC12执行初始设定处理(步骤S11、S12)。此外,使用图4详细说明该初始设定处理的具体内容。
当初始设定结束时,MCU11对AFE-IC12发送使时序器启动的启动指令,AFE-IC12接收启动指令,进行时序器的启动处理(步骤S12、S22)。由此,开始用于判定看门狗用时钟WDP的异常的异常监视。然后,MCU11例如通过读入AFE-IC12内的状态寄存器来判定点火是否成功(步骤S13),当判定为点火成功(是)时,转移到睡眠状态。
由此,能够降低燃气灶的电子控制装置的消耗功率。此外,在伴随着作为控制对象的燃气灶的高功能化,在燃烧时也需要进行很多处理(例如显示器显示控制、与其他设备的联动(通信)等)的情况下,在点火成功后也不一定必须转移到睡眠状态等低消耗功率模式,也能够向这些处理分配MCU11的功能。在该情况下,因为本实施方式的AFE-IC12具有火焰的有无监视、锅底的温度监视等安全监视功能,因此通过向安全监视以外的功能分配MCU11的处理能力,能够用廉价的MCU应对燃气灶的高功能化。
另一方面,当时序器启动指令的接收、启动处理(步骤S22)结束时,AFE-IC12在将用于使电流流过点火器27的电流开关晶体管13接通,开始了点火器27的放电(步骤S23)后,将开关电路16的晶体管TR1接通来打开安全阀24,从而开始供给燃气(步骤S24)。
接着,读入热电偶25的电动势来判定是否检测出火焰(步骤S25)。然后,在检测出火焰的情况下,判断为点火成功,停止点火器27的放电(步骤S26),在没有检测出火焰的情况下,执行切断安全阀24的异常处理(步骤S30)。另外,在异常处理(步骤S30)中,还能够向主IC(MCU11)输出中断请求信号,向微型计算机通知异常的发生。
另外,当在步骤S26中停止了点火器27的放电后,前进到步骤S27,判定电池电压是否为设定值以上,在不是设定值以上的情况下,执行切断安全阀24的异常处理(步骤S30)。在电池电压为设定值以上的情况下,前进到步骤S28,读入热敏电阻26的检测电压,判定是否为设定值以上,在不是设定值以上的情况下,执行切断安全阀24的异常处理(步骤S30)。然后,读入热敏电阻26的检测电压,在为设定值以上的情况下,前进到步骤S29,读入热电偶25的电动势来判定是否检测出火焰,即判定灶具燃烧器21是否没有熄灭,在没有检测出火焰的情况下,执行切断安全阀24的异常处理(步骤S30)。在检测出火焰的情况下,返回到步骤S27,重复进行上述处理。
接着,使用图5的流程图说明主IC(MCU11)和从IC(AFE-IC12)各自的初始设定处理(步骤S11、S12)的具体步骤。
如图5所示,当开始了初始设定处理时,首先MCU11进行通用端口(输入输出端口)的初始设定,并且向AFE-IC12发送用于对异常监视用时钟输出的有效/无效、中断输出的有效/无效、点火器控制输出的有效/无效、蜂鸣器控制输出的有效/无效等AFE-IC的通用端口的初始设定进行指令的设定指令(命令码),由AFE-IC12进行接收到的端口的设定(步骤S31、S41)。
接着,在MCU11开始进行看门狗用时钟WDP的生成、输出(步骤S32),在AFE-IC12开始进行异常监视用时钟WCK的生成、输出(步骤S42)。然后,从MCU11向AFE-IC12发送用于指令看门狗电路46的初始设定的设定命令,通过AFE-IC12接收该设定命令并进行设定(步骤S33、S43),在MCU11开始监视来自AFE-IC12的异常监视用时钟WCK(步骤S34)。
接着,从MCU11向AFE-IC12发送用于指令AD变换电路36的初始设定的设定命令,通过AFE-IC12接收该设定命令并进行设定(步骤S35、S44)。
然后,从MCU11向AFE-IC12发送用于指令热敏电阻开关电路35的初始设定的设定命令,通过AFE-IC12接收该设定命令并进行设定(步骤S36、S45)。另外,从MCU11向AFE-IC12发送用于指令电源电压检测电路31的初始设定的设定命令、以及用于向看门狗电路46的寄存器54A、54B指示设定判定值的设定命令(步骤S37、38),AFE-IC12接收该设定命令并进行设定(步骤S46、S47)。
(变形例)
接着,使用图6和图7说明上述实施方式的燃气灶电子控制装置的变形例。其中,图6表示第一变形例,图7表示第二变形例,对相同或相当的部件、电路附加相同的附图标记,并省略重复的说明。
如图6所示,在第一变形例中,构成为由晶体管TR1和OR门G1构成开关电路16,向OR门G1的输入端子输入来自MCU11和AFE-IC12的信号,由此来取代使安全阀24进行动作的由串联的晶体管TR1、TR2构成的开关电路16。MCU11和AFE-IC12的功能与图1相同。
此外,图6的OR门G1例如能够由二极管OR电路构成。该二极管OR电路由将阴极端子彼此结合的2个二极管构成,与图1的开关电路16相比,能够减少构成元件的数量。
如图7所示,第二变形例将MCU11和AFE-IC12封装在一个封装PK内而构成为一个半导体器件。此外,也可以在一个半导体芯片上形成MCU11和AFE-IC12的电路,而构成为一个系统LSI。
在图8中表示了本发明的燃气灶电子控制装置的第二实施方式。
本实施方式用于由3个IC构成电子控制装置的情况,作为这样结构的具体例子,例如考虑具备MCU11、AFE-IC12、电源控制IC61的控制装置。
在这样的控制装置中,如图8(A)所示,从MCU11的2个通用I/O端口输出看门狗时钟WDP1、WDP2,分别向AFE-IC12和电源控制IC61输入,通过芯片内部的看门狗电路W/D进行监视,并且分别从AFE-IC12和电源控制IC61输出异常监视用时钟WCK并输入到MCU11来进行监视。
另外,如图8(B)所示,也可以构成为从MCU11的通用I/O端口输出看门狗时钟WDP1并输入到AFE-IC12,从AFE-IC12输出异常监视用时钟WCK1并输入到电源控制IC61,从电源控制IC61输出异常监视用时钟WCK2并输入到MCU11来相互监视。根据同样的思考方式,也能够用于电子控制装置由4个以上的IC构成的情况。
以上根据实施例具体说明了本发明人提出的发明,但本发明并不限于上述实施例。例如,在上述实施方式中,表示了设置2个比较电路55A、55B,将W/D计数电路53计数得到的值与寄存器54A、54B中设定的判定值(最大值和最小值)进行比较,但是也可以只设置一方的寄存器和比较电路。另外,在上述实施例中,列举了将W/D计数电路53计数得到的值与寄存器54A、54B中设定的判定值(最大值)和判定值(最小值)进行比较的例子,但是也可以不是寄存器中设定的值,而是与预先作为固定值设定的判定值进行比较。
另外,在上述实施方式中,在看门狗电路46中,根据来自MCU的看门狗用时钟WDP的频率判定异常的有无,但也可以对WDP的周期进行计时,根据周期的长度判定异常的有无。
另外,如上述那样,AFE-IC12具备与微型计算机11之间进行串行数据通信的串行接口电路39、以及生成该串行接口电路39的时钟信号的振荡电路40,振荡电路40连接有外置振子18。另外,AFE-IC12具备使芯片的内部电路按照预定的顺序进行动作的时序器41、根据时序器41的指令码和来自AD变换电路36的数字码生成内部控制信号的控制逻辑42、根据来自振荡电路40的时钟信号进行计时动作的计时电路43、以及生成使安全阀24进行动作的信号的安全阀控制电路44,通过AFE-IC12的时序器动作来进行自主的异常监视动作,但是本结构的AFE-IC12也可以根据通过手动动作而产生的来自微型计算机11的指令进行异常监视动作。
另外,在上述实施方式中,主要说明了将发明人提出的发明应用于作为本发明背景的应用领域的燃气灶的电子控制装置的情况,但本发明并不限于此,也能够在烹饪食材的微波炉等容易产生噪声的设备的电子控制系统、车载引擎控制系统等中使用。
附图标记说明
11:微型计算机(MCU);12:模拟前端IC(AFE-IC);13:电流开关晶体管;14:蜂鸣器;15:驱动电路;16:晶体管开关电路;20:燃气灶;21:灶具燃烧器;23:火力调整用电磁阀;24:安全阀;25:热电偶;26:热敏电阻;27:点火用点火器;28:点火开关;45:内部振荡电路;46:看门狗电路。
Claims (5)
1.一种电子控制用半导体集成电路装置,其构成为能够根据从微型计算机送来的指令进行控制,其特征在于,
上述电子控制用半导体集成电路装置具备:
数字电路,其包含对上述电子控制用半导体集成电路装置的内部电路进行控制的时序器;
用于驱动点火器的电路,该点火器配设在作为控制对象的燃气灶的燃气燃烧器的近旁,用于使燃气点火;
火焰检测单元,其配设在上述燃气燃烧器的近旁来检测燃气的火焰;
电压检测单元,其检测用于驱动上述电子控制用半导体集成电路装置的电池的电压;
温度检测单元,其检测在上述燃气灶的灶具部上承载的烹饪器具的底部的温度;
安全阀,其设置在与上述燃气燃烧器连接的燃气管的途中;
开关电路,其用于对上述安全阀进行开关,
从上述微型计算机送来的指令中具有在上述燃气灶的点火开关成为接通时发送的用于进行上述内部电路的初始设定的指令和使上述时序器启动的启动指令,
当接收到上述启动指令时,上述时序器进行开始驱动上述点火器,打开上述安全阀,使燃气点火的控制,
在根据上述火焰检测单元的检测信号判断为燃气的点火成功时,停止上述点火器的驱动,
在根据上述火焰检测单元的检测信号判断为燃气的点火失败时,
或者,在根据上述电压检测单元的检测信号,判断为上述电池的电压已降低至预先设定的预定电压以下时,
或者,在根据上述温度检测单元的检测信号,判断为上述烹饪器具的底部的温度成为预先设定的预定温度以上时,
或者,在根据上述火焰检测单元的检测信号,判断为燃气的火焰熄灭时,
与上述微型计算机的控制无关,断开上述开关电路来切断上述安全阀。
2.根据权利要求1所述的电子控制用半导体集成电路装置,其特征在于,
在根据上述火焰检测单元的检测信号判断为燃气燃烧器的点火成功时,上述数字电路使上述微型计算机能够根据内部寄存器的标志确认点火完成状态。
3.根据权利要求1所述的电子控制用半导体集成电路装置,其特征在于,
根据上述时序器的指示,进行开始上述点火器的驱动,打开上述安全阀,使燃气点火的控制,
在上述火焰检测单元检测出火焰从而判断为燃气的点火成功时,停止上述点火器的驱动,
在上述火焰检测单元没有检测出火焰而判断为燃气的点火失败时,
或者,在上述电压检测单元判断为上述电池的电压已降低至预先设定的预定电压以下时,
或者,在上述温度检测单元判断为上述烹饪器具的底部的温度成为预先设定的预定温度以上时,
或者,在上述火焰检测单元判断为燃气的火焰熄灭时,
上述数字电路向上述微型计算机输出中断请求信号来向上述微型计算机通知异常。
4.一种燃气灶电子控制装置,其具备:权利要求1所述的电子控制用半导体集成电路装置、以及控制上述电子控制用半导体集成电路装置的微型计算机,
上述数字电路在根据上述火焰检测单元的检测信号判断为燃气燃烧器的点火成功时,使上述微型计算机能够根据内部寄存器的标志来确认点火完成的状态,上述微型计算机控制上述燃气灶的附加功能。
5.根据权利要求4所述的燃气灶电子控制装置,其特征在于,
上述附加功能是在上述燃气灶设置的显示器的显示功能。
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