JP2001112189A - 電気機器 - Google Patents
電気機器Info
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Abstract
成り、別体が本体に装着された状態では、本体に設けら
れた一次側結合回路と別体に設けられた二次側結合回路
とが電磁結合する電気機器であって、安全性を向上させ
た電気機器を提供する。 【解決手段】 制御マイコン15は電流検出回路14で
検出された一次側結合回路12の電流値IRと基準電流
値iとの差分値△i(△i=IR−i)を算出し、一次
側結合回路12の電流制限値Iと前記差分値△iとを足
し合わせて得られる値Ith(Ith=I+△i)を閾値と
して一次側結合回路12の過電流を検出し、過電流が検
出されたときには給電遮断回路13に一次側結合回路1
2への給電を遮断させる。
Description
して着脱自在な別体とから成り、別体が本体に装着され
た状態では、本体に設けられた一次側結合回路と別体に
設けられた二次側結合回路とが電磁結合する電気機器に
関するものである。
から成り、別体が本体に装着された状態では、本体に設
けられた一次側結合回路と別体に設けられた二次側結合
回路とが電磁結合する電気機器が存在する。このような
電気機器の例としては、携帯電話とその充電器のセット
(充電器が本体で、コードレス電話が別体)、扉が両開
きであるため本体と扉とが接点を持たない冷蔵庫であっ
て本体から扉へ電力の供給を行うものなどが挙げられ
る。
合回路と別体側の二次側結合回路との間に金属等の異物
が混入すると、異物に電流が流れて発熱し、機器あるい
はユーザに損傷を与える危険性がある。このような危険
性を回避するため、一次側結合回路の電流により異物が
混入していると判定し、異物の混入を検出した場合に
は、本体側にて一次側結合回路への給電を遮断するよう
になっていた。
合回路の電流値が閾値を越えると、異物が混入された判
定するようになっているが、部品のばらつき、電源電圧
のばらつき、機器の設置環境のばらつきなどを考慮に入
れて、上記閾値を理論上求められる電流制限値よりも高
めに設定していた。具体的には、電圧10[V]で、電流
100[mA]を上限として給電を行う場合、上記閾値は1
30[mA]程度に設定されていた。このため、異物の混入
によって消費電流が微小に増加した場合は、異物の混入
を検出することができなかった。したがって、発熱によ
って機器あるいはユーザへの損傷を与えるという危険性
が依然として残っていた。
着脱自在な別体とから成り、別体が本体に装着された状
態では、本体に設けられた一次側結合回路と別体に設け
られた二次側結合回路とが電磁結合する電気機器であっ
て、安全性を向上させた電気機器を提供することを目的
とする。
め、本発明では、本体と該本体に対して着脱自在な別体
とから成り、別体が本体に装着された状態では、本体に
設けられた一次側結合回路と別体に設けられた二次側結
合回路とが電磁結合する電気機器において、前記一次側
結合回路の電流値を検出する電流検出手段と、前記一次
側結合回路の実測電流値と基準電流値との差分値を算出
する補正値算出手段と、前記一次側結合回路の電流制限
値と前記差分値とを足し合わせて得られる値を閾値とし
て前記一次側結合回路の過電流を検出する過電流検出手
段と、過電流が検出されたときには前記一次側結合回路
への給電を遮断する給電制御手段と、を有する構成とし
ている。
の電流値に合わせて補正されるので、部品ばらつきや環
境ばらつきを吸収して高精度な過電流検出を行うことが
できるようになる。
着脱自在な別体とから成り、別体が本体に装着された状
態では、本体に設けられた一次側結合回路と別体に設け
られた二次側結合回路とが電磁結合するとともに、前記
二次側結合回路の負荷が複数の状態をとり得る電気機器
において、前記一次側結合回路の電流を検出する電流検
出手段と、前記二次側結合回路の負荷を最小に設定し
て、負荷が最小である状態での電流制限値を閾値として
前記一次側結合回路の過電流を検出する第1の過電流検
出手段と、該第1の過電流検出手段により過電流が検出
されなかったときには、前記一次側結合回路の実測電流
値と前記二次側結合回路の負荷が最小である状態での基
準電流値との差分値を算出する補正値算出手段と、前記
二次側結合回路の負荷が最小でない状態では、負荷の状
態に応じた電流制限値と前記差分値とを足し合わせて得
られる値を閾値として前記一次側結合回路の過電流を検
出する第2の過電流検出手段と、前記第1または第2の
過電流検出手段により過電流が検出されたときには、前
記一次側結合回路への給電を遮断する給電制御手段と、
を有する構成としている。
複数の状態をとり得る場合であっても、各負荷毎に過電
流検出の閾値が実際の電流値に合わせて補正されるの
で、部品ばらつきや環境ばらつきを吸収して高精度な過
電流検出を行うことができるようになる。
にしておけば、過電流検出の閾値を補正するという動作
が定期的に行われるので、機器の設置環境の変化をも吸
収することができるようになり、より高精度な過電流検
出を行うことができるようになる。
を参照しながら説明する。図1は本発明の第1実施形態
である携帯電話の充電器100、及び、携帯電話200
のブロック図である。同図において、11は電源、12
は一次側結合回路、13は制御マイコン15からの指示
により一次側結合回路12への給電を遮断する給電遮断
回路、14は一次側結合回路2の電流値を検出して制御
マイコン15へ出力する電流検出回路、15は電流検出
回路14によって検出された電流値に基づいて一次側結
合回路12の過電流を検出し、給電遮断回路13により
一次側結合回路12への給電を遮断するとともに、一次
側結合回路12の動作を停止させる制御マイコンであ
る。
ると、充電器100の一次側結合回路12内のコイルと
携帯電話200の二次側結合回路21内のコイルとが電
磁結合し、これにより、二次側結合回路21から負荷2
0へ電力が供給され、携帯電話200のバッテリが充電
される。
す。電源電圧14.5[V]は給電遮断回路13を介して
一次側結合回路12のコイル121を駆動する無接点電
源ユニット122に動作電圧として与えられる。無接点
電源ユニット122はコントロール端子CTLを有して
おり、コントロール端子CTLに入力される信号がハイ
レベルであるときには動作を行い、一方、同信号がロー
レベルであるときには動作を行わないようになってい
る。
るている場合は、一次側結合回路12のコイル121が
駆動されることにより、電磁誘導により携帯電話200
の二次側結合回路21のコイル211に電力が発生し、
この電力から電源ユニット212が18[V]の電圧を生
成し、負荷20に供給する。
出力される給電制御信号S1を入力しており、この給電
制御信号S1に基づいて一次側結合回路12への電源電
圧の供給を遮断するようになっている。
F制御信号S2は抵抗R1を介してNPN型のトランジ
スタT1のベースに入力されている。トランジスタT1
のベース−エミッタ間には抵抗R2が接続されている。
トランジスタT1のエミッタは接地されている。トラン
ジスタT1のコレクタは抵抗R3を介して電源電圧(5
[V])に接続されているとともに、抵抗R4を介して無
接点電源ユニット122のコントロール端子CTLに接
続されている。また、トランジスタT1のエミッタ−コ
レクタ間にはコンデンサC1が接続されている。電源電
圧を入力する端子とグランドに接続される端子との間に
はコンデンサC2が接続されている。
ローレベルであるときには、トランジスタT1がOFF
であるので、無接点電源ユニット122のコントロール
端子CTLに入力される信号はハイレベルであり、無接
点電源ユニット122は動作を行う。一方、ON/OF
F制御信号S2がハイレベルであるときには、トランジ
スタT1がONであるので、無接点電源ユニット122
のコントロール端子CTLに入力される信号はローレベ
ルであり、無接点電源ユニット122は動作を行わな
い。
GNDは抵抗R5を介して接地されている。抵抗R5の
接地されていない側は抵抗R6を介して演算増幅器OP
1の非反転入力端子(+)に接続されている。抵抗R5
の両端には電解コンデンサC3が接続されている。抵抗
R6と演算増幅器OP1の非反転入力端子(+)との接
続点はコンデンサC4を介して接地されている。
抵抗R7を介して接地されているとともに、抵抗R8を
介して演算増幅器OP1の出力端子に接続されている。
演算増幅器OP1の出力端子は抵抗R9を介して演算増
幅器OP2の非反転入力端子(+)に接続されている。
演算増幅器OP2の反転入力端子(−)は抵抗R10を
介して接地されているとともに、抵抗R11を介して演
算増幅器OP2の出力端子に接続されている。演算増幅
器OP2の出力端子は抵抗R12を介して接地されてい
る。
れる信号は一次側結合回路12の電流が電圧に変換して
得られた電流検知信号であり、この電流検知信号は抵抗
R13を介して制御マイコン5に入力される。尚、制御
マイコン15は入力される電流検知信号S3をA/D変
換して処理し、一次側結合回路12の電流値を認識す
る。
ーチャートを用いて説明する。電源が投入されると、一
次側結合回路12の電流値を取り込み、取り込んだ電流
値IRと基準電流値iとの差分値△i(△i=IR−i)
を算出する(#1)。次に、電流制限値Iと#1で求め
た差分値△iとの和を閾値Ithとして記憶する(#
2)。次に、一次側結合回路12の電流値IRが閾値I
thよりも大きいか否かを判定する(#3)。
流であると判定して、給電制御信号S1により給電遮断
回路13に一次側結合回路12への給電を遮断するとと
もに、ON/OFF制御信号S2により一次側結合回路
12の動作を停止させる(#4)。尚、一次側結合回路
12への給電を遮断する際には、その旨を警告するよう
に構成しておくことが望ましい。
のY)、給電制御信号S1により無接点電源ユニット1
22への給電を再開し(#6)、その後、ON/OFF
制御信号S2により無接点電源ユニット122の動作を
再開させる(#7)。#7の後は、前述した#3へ移行
する。
も大きくなければ(#3のN)、満充電信号が入力され
ているか否かを判定する(#8)。尚、満充電信号は、
充電器100に装着された携帯電話200のバッテリが
満充電状態にあるときに、制御マイコン15に入力され
るようになっている。
のN)、前述した#3へ移行し、一方、満充電信号が入
力されていれば(#8のY)、ON/OFF制御信号S
2で一次側結合回路12の動作を停止させる(#9)。
その後、満充電信号が解除されると(#10のY)、前
述した#7へ移行する。
際の電流値に合わせて補正しているので、部品ばらつき
や環境ばらつきを吸収して高精度な過電流検出を行うこ
とができる。これにより、一次側結合回路と二次側結合
回路との間に金属等の異物が混入したことによる微小な
電流増加をも検出することができるようになる。その結
果、異物混入時には一次側結合回路への給電を遮断する
ことによって異物の発熱を未然に防止することができる
ようになり、安全性が向上する。
ック図を図4に示す。冷蔵庫の本体300は電源11、
一次側結合回路12、給電遮断回路13、電流検出回路
14、制御マイコン15、及び、赤外線通信回路16か
ら成っている。ドア400は本体300と接点を確保で
きないようになっており(例えば両開きのドアの場合な
ど)、二次側結合回路21、液晶パネル22、赤外線通
信回路23、及び、制御マイコン24から成っている。
尚、上記第1実施形態と同一の機能を果たす部分には同
一の符号を付して説明を省略する。
に、赤外線通信回路16及び23の構成を詳細に示し
た、第2実施形態の冷蔵庫の回路図である。赤外線通信
回路16、23はそれぞれ送受信バッファP1及び送受
信ユニットP2から成る。送受信バッファP1の構成を
説明する。
S4は抵抗R14を介してNPN型のトランジスタT2
のベースに与えられる。トランジスタT2のベース−エ
ミッタ間には抵抗R15が接続されている。トランジス
タT2のエミッタは接地されている。トランジスタT2
のコレクタは抵抗R16を介して電源電圧(5[V])に
接続されている。トランジスタT2のコレクタ電圧が抵
抗R17を介して出力される。
抵抗R18を介してPNP型のトランジスタT3のベー
スに入力される。トランジスタT3のベースは並列に接
続された抵抗R19とコンデンサC5とを介して電源電
圧(5[V])に接続されている。トランジスタT3のエ
ミッタは電源電圧(5[V])に接続されている。トラン
ジスタT3のコレクタは抵抗R20を介して接地されて
いる。トランジスタT3のコレクタ電圧が抵抗R21を
介して受信信号S5として制御マイコン15に入力され
る。
ず、送信側Tについて説明する。送受信バッファP1か
ら出力される信号は抵抗R22を介してPNP型のトラ
ンジスタT4のベースに入力される。トランジスタT4
のベースは電源電圧(5[V])に抵抗R23を介して接
続されている。電源電圧−グランド間には並列に接続さ
れたコンデンサC6と電解コンデンサC7とが接続され
ている。トランジスタT4のエミッタは電源電圧に接続
されている。トランジスタT4のコレクタは直列に接続
された赤外線発光ダイオードLEDと抵抗R24とを介
して接地されている。
線を電気信号に変換して出力する赤外線受光回路PDが
5[V]の電源電圧で動作する。赤外線受光回路PDの電
源端子間には並列に接続されたコンデンサC8と電解コ
ンデンサC9とが接続されている。赤外線受光回路PD
から出力される電気信号は抵抗R25を介して出力され
る。
と送受信ユニットP2との間、及び、給電遮断回路1
3、電流検出回路14、制御マイコン15のそれぞれと
一次結合回路12との間は、ハーネス接続コネクタK1
を介して電気的に接続されている。また、ドア400で
は、二次側結合回路21、送受信ユニットP2のそれぞ
れと液晶ユニット25との間は、ハーネス接続コネクタ
K2を介して電気的に接続されている。尚、液晶ユニッ
ト25は液晶パネル22、赤外線通信回路23の送受信
バッファ、及び、制御マイコン24から成る。
通信について説明する。本体300では、制御マイコン
15から出力される送信信号S4が送受信バッファP1
を介して送受信ユニットP2から赤外線で送信される。
本体300から送信された信号は、ドア400の送受信
ユニットP2にて受信され、液晶ユニット19内の不図
示の送受信バッファを介して制御マイコン24に入力さ
れる。ドア400側では、制御マイコン24が、受信し
た信号に応じて、液晶パネル22に表示する内容、液晶
パネル24への表示の有無、液晶パネル24への表示を
行う際にバックライトの点灯の有無などを制御する。
ら出力される送信信号が不図示の送受信バッファを介し
て送受信ユニットP2から赤外線で送信される。ドア4
00から送信された信号は本体300の送受信ユニット
P2にて受信され、送受信バッファP1を介して制御マ
イコン15に入力される。本体300側では、制御マイ
コン15が、受信した信号に基づいて、ドア400の液
晶表示パネル22の動作状態を認識するようになってい
る。
ついて図7に示すフローチャートを用いて説明する。本
体の電源が投入されると、一次側結合回路12への給電
を開始させる(#1)。次に、一次側結合回路12の動
作を開始させる(#2)。次に、ドア400の液晶パネ
ル22に液晶表示を行わない状態、すなわち、二次側結
合回路21の負荷が小さい状態(以下、「節約モード」
と言う)にして(#3)、一次側結合回路12の電流値
IRが二次側結合回路21の負荷が小さい状態での電流
制限値I1以下であるか否かを判定する(#4)。
Y)、後述する#6へ移行し、一方、電流制限値I1以
下でなければ(#4のN)、過電流であると判定し、給
電制御信号S1により給電遮断回路13に一次側結合回
路12への給電を遮断するとともに、ON/OFF制御
信号S2により一次側結合回路12の動作を停止させる
(#5)。尚、一次結合回路12への給電を遮断する際
には、その旨を警告するように構成しておくことが望ま
しい。
Rと二次側結合回路21の負荷が小さい状態での基準電
流値iとの差分値△i(△i=IR−i)を算出し、ド
ア400の液晶パネル22にバックライトの点灯させず
に液晶表示を行う状態(以下、「中負荷モード」と言
う)での電流制限値IMと差分値△iとの和を中負荷モ
ード閾値IMthとして記憶するとともに、バックライト
を点灯させて液晶表示を行う状態(以下、「大負荷モー
ド」と言う)での電流制限値ILと差分値△iとの和を
大負荷モード閾値ILthとして記憶する。#6の後は、
節約モードを解除して、中負荷モードまたは大負荷モー
ドとなり得る通常モードに切り替えて(#7)、次の#
8へ移行する。
4との間での通信が良好であるか否かを判定する。通信
が良好であれば(#8のY)、後述する#9へ移行し、
一方、通信が良好でなければ(#8のN)、給電異常が
生じているか、または、異物混入により通信が遮断され
ていると判定して、前述した#5へ移行することによ
り、無接点電源ユニット122への給電を遮断するとと
もに、無接点電源ユニット122の動作を停止させる。
が、中負荷モードでは中負荷モード閾値IMth以下であ
るか否かを、大負荷モードでは大負荷モード大負荷モー
ド閾値ILth以下であるか否かを、それぞれ判定する。
各モードに対応する閾値以下であれば(#9のY)、前
述した#8へ移行し、一方、閾値以下でなければ(#9
のN)、過電流であると判定して、前述した#5へ移行
することにより、一次側結合回路12への給電を遮断す
るとともに、一次側結合回路12の動作を停止させる。
が複数の状態をとり得る場合であっても、負荷の各状態
における過電流検出の閾値を実際の電流値に合わせて補
正しているので、部品ばらつきや環境ばらつきを吸収し
て高精度な過電流検出を行うことができる。これによ
り、一次側結合回路と二次側結合回路との間に金属等の
異物が混入したことによる微小な電流増加をも検出する
ことができるようになる。その結果、異物混入時には一
次側結合回路への給電を遮断することによって異物の発
熱を未然に防止することができるようになり、安全性が
向上する。
示すフローチャートにおいて、#5に移行して、一次側
結合回路12への給電を遮断するとともに、一次側結合
回路12の動作を停止させた後、所定時間が経過する
と、#1に移行するようにして、一次側結合回路12へ
の給電及び一次側結合回路12の動作を自動的に復帰さ
せるようにしておいてもよい。
て説明する。ブロック図は図4に示す第2実施形態の冷
蔵庫と同一である。第3実施形態の冷蔵庫における本体
300側の制御マイコン15の動作を図8に示すフロー
チャートを用いて説明する。尚、図7のフローチャート
に示す第2実施形態の冷蔵庫における制御マイコン15
の動作と同一部分には同一の符号を付して説明を省略す
る。
側結合回路12の電流値が正常であれば(#9のY)、
ドア400が開いているか否かを判定する(#10)。
ドア400が開いていなければ(#10のN)、#8へ
移行する。一方、ドア400が開いていれば(#10の
Y)、ON/OFF制御信号S2により一次側結合回路
12の動作を停止させる(#11)。#11の後は、ド
ア400が閉じられていれば(#12のY)、#2へ移
行する。
態から閉じた状態になる毎に、一次側結合回路12の実
際の電流値と基準電流値との差分値を算出し、差分値を
電流制限値に加算することによって、過電流検出の閾値
を補正するという動作が行われるので、機器が設置され
ている環境条件の変化をも吸収することができるように
なり、より高精度な過電流検出を行うことができ、安全
性をさらに向上させることができる。
態において、一次側結合回路の電流と基準電流値との差
分値を算出し、差分値を電流制限値に加算することによ
って、過電流検出の閾値を補正するという動作を定期的
(例えば、30分毎)に行うようにしておけば、上記第
3実施形態の冷蔵庫と同様に、機器が設置されている環
境条件の変化をも吸収することができるようになり、よ
り高精度な過電流検出を行うことができ、安全性をさら
に向上させることができる。
において、温度が閾値を越えて上昇すると、不図示の温
度ヒューズが切断して一次結合回路12への給電が機械
的に遮断されるようにしておけば、過電流や異物混入以
外の要因により発熱する場合も考えられるが、このよう
な場合であっても、発熱による機器あるいはユーザへの
損傷を未然に防止することができ、安全性が向上する。
過電流検出の閾値を実際の電流値に合わせて補正してい
るので、部品ばらつきや環境ばらつきを吸収して高精度
な過電流検出を行うことができ、これにより、一次側結
合回路と二次側結合回路との間に金属等の異物が混入し
たことによる微小な電流増加をも検出することができる
ようになる。したがって、異物混入時には一次側結合回
路への給電を遮断することによって異物の発熱を未然に
防止することができるようになり、安全性が向上する。
負荷が多段階に分かれている場合であっても、各負荷毎
に過電流検出の閾値を実際の電流値に合わせて補正して
いるので、上記効果を得ることができる。
を補正するという動作を定期的に行うので、機器が設置
されている環境条件の変化をも吸収することができるよ
うになり、より高精度な過電流検出を行うことができ、
安全性をさらに向上させることができる。
充電器とのセットのブロック図である。
充電器とのセットの、電流検出回路の詳細な構成を示し
た回路図である。
トである。
ク図である。
検出回路及び赤外線通信回路の詳細な構成を示した回路
図である。
検出回路及び赤外線通信回路の詳細な構成を示した回路
図である。
制御マイコンが行う動作を示すフローチャートである。
制御マイコンが行う動作を示すフローチャートである。
Claims (3)
- 【請求項1】 本体と該本体に対して着脱自在な別体と
から成り、別体が本体に装着された状態では、本体に設
けられた一次側結合回路と別体に設けられた二次側結合
回路とが電磁結合する電気機器において、 前記一次側結合回路の電流値を検出する電流検出手段
と、 前記一次側結合回路の実測電流値と基準電流値との差分
値を算出する補正値算出手段と、 前記一次側結合回路の電流制限値と前記差分値とを足し
合わせて得られる値を閾値として前記一次側結合回路の
過電流を検出する過電流検出手段と、 過電流が検出されたときには前記一次側結合回路への給
電を遮断する給電制御手段と、を有することを特徴とす
る電気機器。 - 【請求項2】 本体と該本体に対して着脱自在な別体と
から成り、別体が本体に装着された状態では、本体に設
けられた一次側結合回路と別体に設けられた二次側結合
回路とが電磁結合するとともに、前記二次側結合回路の
負荷が複数の状態をとり得る電気機器において、 前記一次側結合回路の電流を検出する電流検出手段と、 前記二次側結合回路の負荷を最小に設定して、負荷が最
小である状態での電流制限値を閾値として前記一次側結
合回路の過電流を検出する第1の過電流検出手段と、 該第1の過電流検出手段により過電流が検出されなかっ
たときには、前記一次側結合回路の実測電流値と前記二
次側結合回路の負荷が最小である状態での基準電流値と
の差分値を算出する補正値算出手段と、 前記二次側結合回路の負荷が最小でない状態では、負荷
の状態に応じた電流制限値と前記差分値とを足し合わせ
て得られる値を閾値として前記一次側結合回路の過電流
を検出する第2の過電流検出手段と、 前記第1または第2の過電流検出手段により過電流が検
出されたときには、前記一次側結合回路への給電を遮断
する給電制御手段と、を有することを特徴とする電気機
器。 - 【請求項3】 前記差分値の算出を定期的に行うことを
特徴とする請求項1または2に記載の電気機器。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP28244099A JP3507734B2 (ja) | 1999-10-04 | 1999-10-04 | 電気機器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28244099A JP3507734B2 (ja) | 1999-10-04 | 1999-10-04 | 電気機器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2001112189A true JP2001112189A (ja) | 2001-04-20 |
JP3507734B2 JP3507734B2 (ja) | 2004-03-15 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28244099A Expired - Fee Related JP3507734B2 (ja) | 1999-10-04 | 1999-10-04 | 電気機器 |
Country Status (1)
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