JP2004282993A

JP2004282993A - 電子機器用回路装置

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Publication number: JP2004282993A
Application number: JP2004067071A
Authority: JP
Inventors: Harry Engelmann; エンゲルマンハリー; Kurt Schaupert; シャウペルトクルト
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH; Carl Zeiss AG
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH; Carl Zeiss AG
Priority date: 2003-03-15
Filing date: 2004-03-10
Publication date: 2004-10-07
Also published as: US20040222824A1; US7045917B2; DE10311447B4; CA2459476A1; DE10311447A1; EP1460661A1

Abstract

【課題】電子機器を簡単に待機状態から動作状態へ待機電流消費なしで移行させることができ、遮断時には待機電流消費のない待機状態へもたらすことのできる電子機器用回路装置を提供することである。
【解決手段】制御装置（１０）と、電流供給端子（Ｌ，Ｎ）に接続されており、電子機器の制御すべき機能ユニットに給電するための電源部（１２）とを備える電子機器用の回路装置であって、
電流供給端子（Ｌ，Ｎ）には、電源部（１２）を電流供給端子（Ｌ，Ｎ）から一次側で分離するためのスイッチ（１４）が設けられている形式の回路装置において、
前記スイッチ（１４）は圧電スイッチを有しており、該圧電スイッチは非アクティブ状態で開放されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、制御装置と、電流供給端子に接続され、電子機器の制御すべき機能ユニットに給電するための電源部とを備える電子機器用回路装置に関する。電流供給端子には電源を電流供給端子から一次側で分離するためのスイッチが設けられている。

従来技術から、例えば家電用電子装置に電子制御を装備することが公知である。とりわけ調理用レンジ、天火オーブン、食器洗浄機、洗濯機等のために電子的タッチスイッチが使用される。ここでの欠点は、入力に対して応答できるようにするためキーを待機状態に保持しなければならないことである。この場合、機器はいわゆる待機電流を消費する。この待機電流は、実現される電子回路の負荷と電源トランスの損失によって決められる。ここでの電力消費は典型的には１Ｗの領域である。この種の電力消費は比較的小さいが、現在は使用される機器の数が通常は多数であるので、全体としてはかなりの待機電流消費が生じる。

さらに従来技術から、電子制御を待機電流なしで実現することが公知である。ここでは中央機械的スイッチが設けることができる。しかしここでの欠点は、これにより無接触スイッチの操作コンセプトが壊されてしまうことである。機械的スイッチはオンとオフの間で状態を変化するために、スイッチレバーの経路を必要とする。従って操作表面は開口部を有していなければならず、そのためこの種の操作表面の製造コストが上昇し、清掃が困難となり、とりわけデザイン的な制限を受けなければならない。

ＤＥ１９９２３１４８Ａ１から、リード接点を介してエネルギーを供給することのできる調理用レンジが公知である。しかしこの種のリード接点を使用する際に欠点は、アクティベートするのに磁石が必要なことであり、磁石は場合により失うことがある。

ＤＥ１９９４４２３５Ａ１から、すでにＤＥ１９９２３１４８Ａ１に記載された調理用レンジのエネルギー供給を、リード接点を介して遮断することが公知である。これにより磁石は、電子機器を待機電流消費のない待機状態にもたらすためにだけ必要である。磁石を失った場合には、電子機器は待機状態でも前と同じようにエネルギーを消費する。

択一的にＤＥ１９９３２４５３Ｃ２は、待機状態でも待機電流消費しない家電機器を提供する。ここでは家電機器の電源部がサイリスタによってスイッチオンされ、このサイリスタはフォトカップラにより機器外部のデータ網を介してスイッチオンされる。従って家電機器を局所的に、待機電流が消費されることなしに遮断することができ、中央制御部を介して再びスイッチオンすることができる。これにより夜間または旅行中のエネルギー消費がなくなる。しかしここでの欠点はスタンバイ時間での負荷が依然として残ることである。なぜなら中央制御部のエネルギー消費は一日中発生するからである。
ＤＥ１９９２３１４８Ａ１ＤＥ１９９４４２３５Ａ１ＤＥ１９９３２４５３Ｃ２

本発明の課題は、電子機器を簡単に待機状態から動作状態へ待機電流消費なしで移行させることができ、遮断時には待機電流消費のない待機状態へもたらすことのできる電子機器用回路装置を提供することである。さらに本発明の回路装置は、操作表面に開口部を必要とする機械的スイッチを使用せず、操作表面に対する製造コストが上昇せず、また操作表面に快適な清掃が可能であるようにする。

この課題は請求項１の特徴によって解決される。すなわち、制御装置と、電流供給端子に接続されており、電子機器の制御すべき機能ユニットに給電するための電源部とを備える電子機器用の回路装置であって、電流供給端子には、電源部を電流供給端子から一次側で分離するためのスイッチが設けられている形式の回路装置において、前記スイッチは圧電スイッチを有しており、該圧電スイッチは非アクティブ状態で開放されている。

有利な改善形態は従属請求項に記載されている。

これによれば、電源を電流供給端子から一次側で分離するスイッチは圧電スイッチを有し、この圧電スイッチは非アクティブ状態で開放している。

この種の圧電スイッチは閉鎖された金属面またはガラス面等に取り付けることができ、これを通してアクティベートされる。圧電スイッチをアクティベートするためには、僅かな操作距離で十分であり、この操作距離は一般的に操作ダイヤフラムで使用される面により保証される。

有利な実施形態によれば、圧電スイッチは電力半導体回路と接続されており、この電力半導体回路は圧電スイッチの操作の際に、そのアクティベートのために制御装置を電流供給端子に接続する。これにより、制御装置はさらなる機能をアクティベートするのに必要な電流を少なくとも短時間使用することができる。

圧電スイッチの操作の際に、ユーザにより適用されるこの圧電スイッチでの操作力に基づいて、電力半導体回路をアクティベートするための電圧が形成される。この電圧は、これによりアクティベートされた電力半導体回路が制御装置を、電源部を介して電流供給端子と接続するのに使用することができる。

有利な実施形態によれば、電力半導体回路は少なくとも１つのＴＲＩＡＣ（Triode Alternating Current Switch）を有する。圧電スイッチにより短時間形成された電圧は、この種のＴＲＩＡＣをアクティベートするのに十分である。

電子機器に対する電流供給を動作中に維持するため、制御装置は有利には自己保持形回路と接続することができ、この自己保持形回路は制御装置によってアクティベートすることができる。これにより電流供給が維持される。

有利な実施形態によれば、自己保持形回路は少なくとも１つのサイリスタを有する。択一的に自己保持形回路は少なくとも１つの電子機械的リレーまたはリードリレーを有することもできる。

制御装置を電子機器の遮断の際に電流供給端子から分離するために、制御装置は相応の半導体回路と接続されている。ここで制御装置は、電流供給端子からの分離のため、および電子機器の遮断のために自己保持形回路をデアクティベートする。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、例えば家電機器で使用される電子機器用の回路装置の概略的回路図である。

この回路装置は、２つの端子ＬとＮを備える電流供給端子を有する。回路側には電流供給端子ＬとＮの間に、圧電スイッチ１４と抵抗Ｒからなる直列回路が設けられている。

電圧供給端子Ｌはトランス１２．１の一次側端子と接続されている。トランス１２．１の第２の一次側端子は、一方でＴＲＩＡＣ１６を介して電流供給端子Ｎと、他方でサイリスタ１８を介して電流供給端子Ｎと接続されている。ＴＲＩＡＣ１６の制御端子は圧電スイッチ１４と抵抗Ｒとの間に接続されている。サイリスタ１８の制御端子は制御装置１０と接続されている。トランス１２．１の両方の二次側端子は整流ブリッジ１２．２と接続されており、この整流ブリッジの出力側は制御装置１０と接続されている。トランス１２．１と整流ブリッジ１２．２は共に電源部１２を形成する。

電子的制御装置１０は圧電スイッチ１４を介してアクティベートされる。圧電スイッチ１４がエネルギーをユーザにより適用された操作力から受け取ると、これによりＴＲＩＡＣ１６を制御し、ＴＲＩＡＣはさらに電源部１２をスイッチオンする。

圧電スイッチ１４として、圧電セラミックからなる構成体を使用することができる。この構成体は２つのＭＯＳＦＥＴトランジスタを制御し、スイッチの抵抗が操作時に約５ＭΩから１０Ωに低下させる。操作力はここでは約１Ｎであり、厚さ０．６ｍｍのアルミニウム層を通り抜ける。しかし通常はさらに厚い操作ダイヤフラムが使用され、この場合、操作力は約３から５Ｎである。

電子機器をスイッチオンするために圧電スイッチ１４が操作される。圧電スイッチはＴＲＩＡＣ１６をスイッチオンし、このＴＲＩＡＣは電源部１２を介して制御装置１０に短時間電流を供給する。この短時間の電流供給に基づいて制御装置１０はサイリスタ１８をスイッチオンし、これにより電流供給が維持される。従ってサイリスタ１８は自己保持形回路の一部である。

電子機器を遮断すべき場合には、制御装置１０がサイリスタ１８に印加される信号を消去する。これにより電流供給は実際上、完全に遮断される。択一的にサイリスタ１８の代わりに電子機械的リレーまたはリードリレーを使用することもできる。

択一的実施形態では、圧電スイッチ１４を電圧形成のために使用することができ、ＴＲＩＡＣ１６をスイッチオンするために必要なエネルギーを提供する。この種の圧電スイッチはそれ自体公知であり、無線伝送されるスイッチに短時間電圧供給するために使用される（例えばＥＮＯcean社から提供されている）。

本発明の回路装置により、機械的スイッチを使用しなくても電子機器を、待機電流の流れない待機状態にもたらすことができる。

Claims

制御装置（１０）と、電流供給端子（Ｌ，Ｎ）に接続されており、電子機器の制御すべき機能ユニットに給電するための電源部（１２）とを備える電子機器用の回路装置であって、
電流供給端子（Ｌ，Ｎ）には、電源部（１２）を電流供給端子（Ｌ，Ｎ）から一次側で分離するためのスイッチ（１４）が設けられている形式の回路装置において、
前記スイッチ（１４）は圧電スイッチを有しており、該圧電スイッチは非アクティブ状態で開放されている、ことを特徴とする回路装置。
圧電スイッチ（１４）は電力半導体回路（１６）と接続されており、
該電力半導体回路は圧電スイッチの操作の際に、制御装置をアクティベートするためこれを電流供給端子（Ｌ，Ｎ）と接続する、請求項１記載の回路装置。
圧電スイッチ（１４）の操作の際に、適用される操作力に基づいて電力半導体回路（１６）をアクティベートするための電圧が短時間、当該圧電スイッチにおいて形成される、請求項２記載の回路装置。
電力半導体回路（１６）は少なくとも１つのＴＲＩＡＣ（Triode Alternating Current Switch）を有する、請求項２または３記載の回路装置。
アクティベートされた電力半導体回路（１６）は制御装置（１０）を、電源部（１２）を介して電流供給端子（Ｌ，Ｎ）と接続する、請求項３または４記載の回路装置。
制御装置（１０）は、電子機器に対する電流供給を動作中に維持するため、自己保持形回路（１８）と接続され、
該自己保持形回路は制御装置（１０）によりアクティベートされる、請求項１から５までのいずれか１項記載の回路装置。
自己保持形回路は少なくとも１つのサイリスタ（１８）を有する、請求項４記載の回路装置。
自己保持形回路は少なくとも１つの電子機械的リレーまたはリードリレーを有する、請求項４または５記載の回路装置。
制御装置（１０）は半導体回路と、電流供給端子（Ｌ，Ｎ）からの分離のために接続されている、請求項１から８までのいずれか１項記載の回路装置。
制御装置（１０）は、電流供給端子（Ｌ，Ｎ）の分離のため、および電子機器を遮断するため、自己保持形回路（１８）をデアクティベートする、請求項２から９までのいずれか１項記載の回路装置。