JP2004310503A - 双方向性３端子サイリスタ制御回路およびそれを用いた自動製パン機 - Google Patents
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Abstract
【課題】１個のトライアックで２組の負荷回路を選択的に任意に駆動することにより制御回路の小型化、低価格化を図ること。
【解決手段】商用交流電源１に接続した一つのトライアック６と、互いに逆方向の整流素子２、３を直列に接続した２組の並列に接続された負荷回路４、５との直列回路を有し、トライアック６はそのゲートトリガー電流を商用交流電源１の位相に合わせて任意に流すことのできるマイコン制御回路９により制御され、マイコン制御回路９は商用交流電源１の位相を検知する位相検知回路８からの信号により、２組の負荷回路４、５を任意に選択的に駆動することができるように構成した。
【選択図】 図１
【解決手段】商用交流電源１に接続した一つのトライアック６と、互いに逆方向の整流素子２、３を直列に接続した２組の並列に接続された負荷回路４、５との直列回路を有し、トライアック６はそのゲートトリガー電流を商用交流電源１の位相に合わせて任意に流すことのできるマイコン制御回路９により制御され、マイコン制御回路９は商用交流電源１の位相を検知する位相検知回路８からの信号により、２組の負荷回路４、５を任意に選択的に駆動することができるように構成した。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は双方向性３端子サイリスタにより負荷を制御する制御回路に関するものである。因みに、双方向性３端子サイリスタは一般的にトライアックと言われているものであり、以下、双方向性３端子サイリスタをトライアックと記す。
【０００２】
【従来の技術】
以下、従来例について説明する。
【０００３】
従来のトライアック制御回路は１つのトライアックで１つの負荷を制御するものであった。例えば、自動製パン器にてパンを調理しているときで所定時間後焼き型にイースト菌を投入する場合、イースト開閉板をソレノイドにて駆動しイースト菌を投入する方法がとられていた。このとき、トライアックによりソレノイドを制御していた（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
ところが、近年、消費者の趣向が多岐にわたり、レーズンなどの副材料が含まれたレーズンパンなどが要望されるようになってきた。しかるに、これら副材料の焼き型への投入時機は先のイースト菌投入時機とは異なるため、新たに副材料投入のための開閉板が必要となり、これを駆動するために新たに１組のトライアックとソレノイドが必要になる。以下、上述のように負荷が２個ある場合の従来の対処方法について説明する。
【０００５】
図９は従来の双方向性３端子サイリスタにより２組の負荷回路を制御する制御回路の回路図であり、５０はマイコン制御回路、５１はマイコン制御回路５０に直流電源を供給する電源回路、５２は第１の負荷回路、５３は第２の負荷回路、５４は負荷回路５２を制御する第１のトライアック、５５は負荷回路５３を制御する第２のトライアック、５６はトライアック５４にゲート電流を流す第１のゲート回路、５７はトライアック５５にゲート電流を流す第２のゲート回路である。
【０００６】
以上のように構成されたトライアック制御回路において、負荷回路５２および負荷回路５３はマイコン制御回路５０の別ポートからの信号によりトライアック５４およびトライアック５５を別々に駆動して制御されていた。
【０００７】
また、図１０は夫々のトライアック５４、５５に夫々ダイオードブリッジとソレノイドとからなる負荷回路５８、５９を示したもので、図９の場合と同様に負荷回路５８、５９はマイコン制御回路５０の別ポートからの信号によりトライアック５４、トライアック５５を別々に駆動して制御されていた。
【０００８】
【特許文献１】
特開昭６３−１８６６１０号公報（第２図）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように、負荷が２個ある場合、トライアックと負荷とを１組とし２組用いる事により対処していた。しかしながら、このようなトライアック制御回路において小型化が要求される場合、トライアック自体が電流による発熱が有る事と高電圧が印加されるため小型化は困難であり、また、一般的にスナバ回路と言われる抵抗とコンデンサが付随して使用され、これらの部品も高電圧や発熱のため小型化が困難である。また、これらの部品には高電圧が印加されるので、安全性を確保するためにプリント基板上に一定以上の絶縁距離を確保する必要があり、小型化は非常に困難となる。
【００１０】
本発明は前記従来の課題を解決するもので、２組の負荷回路を制御するトライアックを１組だけとすることにより、トライアック制御回路を小型化し同時にコストダウンすることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記従来の課題を解決するために、本発明の双方向性３端子サイリスタ制御回路は、商用交流電源に接続された一つのトライアックと、互いに逆方向の整流素子を直列に接続した２組の並列に接続された負荷回路との直列回路を有し、前記トライアックはそのゲートトリガー電流を前記商用交流電源の位相に合わせて任意に流すことのできるマイコン制御回路により制御され、前記マイコン制御回路は前記商用交流電源の位相を検知する位相検知回路からの信号により、前記２組の負荷回路を任意に選択的に駆動することができるように構成したものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、商用交流電源に接続された一つのトライアックと、互いに逆方向の整流素子を直列に接続した２組の並列に接続された負荷回路との直列回路を有し、前記トライアックはそのゲートトリガー電流を前記商用交流電源の位相に合わせて任意に流すことのできるマイコン制御回路により制御され、前記マイコン制御回路は前記商用交流電源の位相を検知する位相検知回路からの信号により、前記２組の負荷回路を任意に選択的に駆動することを可能とすることにより、一組のトライアック回路を省略することができ、制御回路を小型化することができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、特に、請求項１に記載の負荷回路にヒータを用い発熱を利用した制御を行う場合、通電電流が半波であるため、全波通電と同じ消費電力にするためには抵抗値を１／２にする等抵抗値を調整する必要があるが、通電波形の違いによる不具合はなく、二組のトライアック回路がある時と全く同じ制御が可能であり、同じ機能で一組のトライアック回路を省略することができ、極めて効果的に制御回路を小型化することができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、特に、請求項１に記載の負荷回路にソレノイドを用いた場合、通電電流が半波であるため、連続駆動を行うと振動を発生するので、振動が問題にならない所に使用するか、振動が問題にならないように１〜３パルス程度の極めて短時間の駆動にとどめる等の対策を考慮した上で使用することにより、一組のトライアック回路を省略することができ、制御回路を小型化することができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、特に、請求項３に記載の負荷回路にコンデンサによる平滑回路を含むことで、負荷回路がソレノイドのようにそのままでは半波駆動による振動等の問題がある場合でも、平滑回路により振動をなくすことが可能であり、単独での制御と同等の制御が可能になり、一組のトライアック回路を省略することができ、制御回路を小型化することができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、特に請求項１に記載の負荷回路を、製パン工程の制御を行なうマイコン制御回路と、パン材料を入れるパン焼き型と、前記パン材料の混練を行なう練り羽根と、前記パン焼き型を収納し加熱手段を備えた焼成室と、前記焼成室を開閉する蓋体を備え、前記マイコン制御回路からの信号により、前記パン焼き型に製パン副材料を異なる時間に自動的に投入するための２個の副材料投入手段およびアクチュエータを備えた自動製パン機に用いることにより、これらのアクチュエータが有する前記負荷回路であるトライアック制御回路の一組のトライアック回路を省略することができ、制御回路を小型化し、結果的に製品を小型化することができる。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、特に、請求項５に記載の負荷回路において、２組の負荷回路はソレノイドからなり、一方のソレノイドに並列にコンデンサによる平滑回路を設ける構成としたことにより、半波による振動が問題になる負荷回路のみに平滑回路を用い、そうでない負荷回路には平滑回路を用いずに済むのでコストを低減する事ができる。
【００１８】
【実施例】
以下本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。
【００１９】
（実施例１）
図１は本発明の実施例１におけるの双方向性３端子サイリスタ制御回路の回路図であり、図２は同双方向性３端子サイリスタ制御回路の特性図、図３は同双方向性３端子サイリスタ制御回路の他の特性図である。図において、１は商用交流電源、２および３は互いに逆方向に接続された整流素子、４および５は整流素子２および３に夫々直列に接続された負荷回路、６はこれらの負荷回路を駆動制御するトライアック、７はトライアックにゲート電流を流すゲート回路であり、８は商用交流電源１の位相を検知する位相検知回路、９は位相検知回路８により位相を検知して、駆動する負荷回路に対応してゲート回路７に流す信号を制御するマイコン制御回路、１０はマイコン制御回路９に直流電源を供給する電源回路、１１はトライアックの誤動作を防止するためのスナバ回路である。
【００２０】
以上のように構成された双方向性３端子サイリスタ制御回路について、その動作、作用について説明する。
【００２１】
図１の負荷回路４を駆動するために、マイコン制御回路９は位相検知回路８によって位相を判断し図２に示すように＋側位相に合わせてゲート電流を流すようにゲート回路７に信号を出力する。このゲート電流によって負荷回路４に図２に示すような＋側半波の負荷回路電圧が印加される。
【００２２】
図１の負荷回路５を駆動するためには、マイコン制御回路９は位相検知回路８によって位相を判断し図３に示すように−側位相に合わせてゲート電流を流すようにゲート回路７にパルスを出力する。このゲート電流によって負荷回路５に図３に示すような−側半波の負荷回路電圧が印加される。
【００２３】
このようにマイコン制御回路９が交流電源の位相に合わせてトライアック６のゲート電流を流すようなパルス出力により、負荷回路４と負荷回路５を任意に選択的に駆動することが可能になる。
【００２４】
ここで、負荷回路４または負荷回路５がヒータである場合、通電電流が半波であることに何の支障もないので負荷回路として単独で使用し、一つの制御素子で駆動する場合と同様に制御することができる。
【００２５】
次に、負荷回路４または負荷回路５がソレノイドである場合、交流用ソレノイドで有れば問題はない場合もあるが、最も一般的に使用される構造の簡単な直流用ソレノイドの場合、通電電流が半波であることから、普通にオンすると通電時に振動が発生して問題となる場合があるが、その場合は、オン時間を１〜３パルス程度の極めて短時間にする事で問題なく使用できる。
【００２６】
また、吸引コイルと引きはずしコイルとを夫々負荷回路４と負荷回路５とするラッチングソレノイドとすることにより、問題なく制御すると共に、通電電流が極めて短時間であることから省エネルギーにも寄与することができる。
【００２７】
（実施例２）
図４は本発明の実施例２における双方向性３端子サイリスタ制御回路の回路図、図５は同双方向性３端子サイリスタ制御回路の特性図であり、図６は同双方向性３端子サイリスタ制御回路の他の回路図である。なお、本実施例の基本構成は実施例１と同じなので異なる点を中心に説明する。また、実施例１と同じ機能には同じ符号を付しその説明は省略する。
【００２８】
本実施例が実施例１と異なる点は図４に示すように負荷回路１６および１７がソレノイドからなり、しかも負荷回路１６にコンデンサ１２と抵抗１３の簡単な直列回路からなる平滑回路１４を接続した点である。
【００２９】
この構成によりソレノイドに印加される電圧を図５に示すような波形にすることで、脈流ではあるがソレノイドの吸引状態を保持できるので半波駆動による振動を無くすことができる。
【００３０】
また、ソレノイドの負荷量の大きさによってはさらに直流に近い平滑が必要になる場合もあるが、その場合は図６のようにダイオード１５等の整流素子を使用してさらに平滑化することもできる。
【００３１】
（実施例３）
図７は実施例３における自動製パン機の模式図であり、図８は同自動製パン機の調理工程図である。なお、本実施例の特徴は実施例１または実施例２における双方向性３端子サイリスタ制御回路を自動製パン機に用いた点にある。
【００３２】
図７において、２１は焼成室、２２はパン焼き型、２３は練り羽根、２４は練り羽根２３を回転させるモータ、２５は焼成のための加熱手段、２６は焼成室１を開閉する蓋、２７は工程の途中で副材料を投入する第１の副材料投入手段、２８は同じく工程の途中で副材料を投入する第２の副材料投入手段、２９は第１の副材料投入手段２７を駆動する第１のソレノイド、３０は第２の副材料投入手段８を駆動する第２のソレノイド、３１は第１の副材料投入手段内の副材料をパン焼き型内に落下させる開閉板、３２は第２の副材料投入手段内の副材料をパン焼き型内に落下させる開閉板、３３は焼成室１内の温度を検知する温度検知手段、３４は温度検知手段３３から温度信号を受けてモータ２４や加熱手段２５や副材料投入手段２７および２８を制御するマイコン制御回路、３５は調理内容や条件等を設定する操作部である。
【００３３】
このような構成の自動製パン機において、調理は図８に示すように、前練り工程からねかし工程に入り、ねかし工程の途中で副材料投入用の第１のソレノイド２９が一定時間作動して第１の副材料投入手段２７の開閉板３１を開けてイーストをパン焼き型２２内に投入する。
【００３４】
暫くのねかしの後、後練りを開始し、後練り工程の途中で第２の副材料投入用の第２のソレノイド３０を駆動して第２の副材料投入手段２８の開閉板３２を開けレーズンをパン焼き型２２内に投入する。
【００３５】
その後暫く練りを行ってレーズンをパン生地によく混ぜた後、一次発酵、二次発酵、整形発酵を経て焼成を行ない調理を終了する。
【００３６】
これによって、使用者が時間を見て途中で蓋を開けてレーズンを投入するようなことをしなくとも、自動的にレーズンを投入することができ、タイマーをセットすれば前日の夜にセットして、次の日の朝においしいレーズンパンが出来上がるようにすることができる。
【００３７】
ここで、マイコン制御回路３４は図４のトライアック制御回路を含み、イーストを投入するための第１のソレノイド２９は図４のソレノイド１６であり、レーズンを投入するための第２のソレノイド３０は図４のソレノイド１７である。
【００３８】
イーストを投入するための第１のソレノイド２９はコンデンサによる平滑回路を含み、オン時間１．５秒、オフ時間１秒、オン時間０．５秒、オフ時間１秒、オン時間０．５秒で動作し、開閉板３１を複数回開閉することによって、湿度の高い環境でイースト菌が固まりやすい状態にあるときでも複数回の開閉動作による振動でイーストを確実に落下させることが出来る。
【００３９】
レーズンを投入するための第２のソレノイド３０はソレノイド単独で、平滑回路を有しないが、開閉板３２はラッチのひき外しだけの動作であるので、半波通電による振動音を感じないほどの０．０５秒以下の通電としている。
【００４０】
これにより、従来のソレノイド駆動回路は図９に示すように１つのソレノイドに対して１つのトライアックとダイオードブリッジを使用していたのに対して、図４のトライアック回路のように１つのトライアックで２組のソレノイド回路を任意に選択的に駆動する事が出来るので、同じ機能で１組のトライアック回路が省略されることになり、制御回路を小型化することができ、コストも大きく削減できる。また、従来交流電流の整流のためにダイオードブリッジを使用していたのに比べて抵抗とコンデンサの平滑回路で代替えが可能となったことも小型化とコスト削減に寄与する。
【００４１】
ここで、第１および第２の副材料投入手段の駆動のためのアクチュエータはソレノイドとしたが、モータ等を使用することも可能である。
【００４２】
また、位相検知回路８は図４に示すような抵抗の分圧のみの簡単な回路構成で実現することが可能であるが、さらに、通常マイコンを駆動するために使用されるゼロボルトパルス回路等の信号を利用する事も可能であり、抵抗も省略する事が可能である。
【００４３】
【発明の効果】
以上のように、請求項１から６記載の発明によれば、１つのサイリスタにより２組の負荷回路を任意に選択的に駆動することができ、プリント基板上で大きな面積を占めるサイリスタとその周辺回路が省略され、小型化および低価格化の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１における双方向性３端子サイリスタ制御回路の回路図
【図２】同双方向性３端子サイリスタ制御回路の特性図
【図３】同双方向性３端子サイリスタ制御回路の他の特性図
【図４】本発明の実施例２における双方向性３端子サイリスタ制御回路の回路図
【図５】同双方向性３端子サイリスタ制御回路の特性図
【図６】同双方向性３端子サイリスタ制御回路の他の回路図
【図７】本発明の実施例３における自動製パン機の模式図
【図８】同自動製パン機の調理工程図
【図９】従来例の双方向性３端子サイリスタ制御回路の回路図
【図１０】同双方向性３端子サイリスタ制御回路の他の回路図
【符号の説明】
１ 商用交流電源
２、３ 整流素子
４、５ 負荷回路
６ トライアック（双方向性３端子サイリスタ）
８ 位相検知回路
９ マイコン制御回路
２１ 焼成室
２２ パン焼き型
２３ 練り羽根
２５ 加熱手段
２６ 蓋体第１のソレノイド（アクチュエータ）
２７ 第１の副材料投入手段（副材料投入手段）
２８ 第２の副材料投入手段（副材料投入手段）
２９ 第１のソレノイド（アクチュエータ）
３０ 第２のソレノイド（アクチュエータ）
３４ マイコン制御回路
【発明の属する技術分野】
本発明は双方向性３端子サイリスタにより負荷を制御する制御回路に関するものである。因みに、双方向性３端子サイリスタは一般的にトライアックと言われているものであり、以下、双方向性３端子サイリスタをトライアックと記す。
【０００２】
【従来の技術】
以下、従来例について説明する。
【０００３】
従来のトライアック制御回路は１つのトライアックで１つの負荷を制御するものであった。例えば、自動製パン器にてパンを調理しているときで所定時間後焼き型にイースト菌を投入する場合、イースト開閉板をソレノイドにて駆動しイースト菌を投入する方法がとられていた。このとき、トライアックによりソレノイドを制御していた（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
ところが、近年、消費者の趣向が多岐にわたり、レーズンなどの副材料が含まれたレーズンパンなどが要望されるようになってきた。しかるに、これら副材料の焼き型への投入時機は先のイースト菌投入時機とは異なるため、新たに副材料投入のための開閉板が必要となり、これを駆動するために新たに１組のトライアックとソレノイドが必要になる。以下、上述のように負荷が２個ある場合の従来の対処方法について説明する。
【０００５】
図９は従来の双方向性３端子サイリスタにより２組の負荷回路を制御する制御回路の回路図であり、５０はマイコン制御回路、５１はマイコン制御回路５０に直流電源を供給する電源回路、５２は第１の負荷回路、５３は第２の負荷回路、５４は負荷回路５２を制御する第１のトライアック、５５は負荷回路５３を制御する第２のトライアック、５６はトライアック５４にゲート電流を流す第１のゲート回路、５７はトライアック５５にゲート電流を流す第２のゲート回路である。
【０００６】
以上のように構成されたトライアック制御回路において、負荷回路５２および負荷回路５３はマイコン制御回路５０の別ポートからの信号によりトライアック５４およびトライアック５５を別々に駆動して制御されていた。
【０００７】
また、図１０は夫々のトライアック５４、５５に夫々ダイオードブリッジとソレノイドとからなる負荷回路５８、５９を示したもので、図９の場合と同様に負荷回路５８、５９はマイコン制御回路５０の別ポートからの信号によりトライアック５４、トライアック５５を別々に駆動して制御されていた。
【０００８】
【特許文献１】
特開昭６３−１８６６１０号公報（第２図）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように、負荷が２個ある場合、トライアックと負荷とを１組とし２組用いる事により対処していた。しかしながら、このようなトライアック制御回路において小型化が要求される場合、トライアック自体が電流による発熱が有る事と高電圧が印加されるため小型化は困難であり、また、一般的にスナバ回路と言われる抵抗とコンデンサが付随して使用され、これらの部品も高電圧や発熱のため小型化が困難である。また、これらの部品には高電圧が印加されるので、安全性を確保するためにプリント基板上に一定以上の絶縁距離を確保する必要があり、小型化は非常に困難となる。
【００１０】
本発明は前記従来の課題を解決するもので、２組の負荷回路を制御するトライアックを１組だけとすることにより、トライアック制御回路を小型化し同時にコストダウンすることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記従来の課題を解決するために、本発明の双方向性３端子サイリスタ制御回路は、商用交流電源に接続された一つのトライアックと、互いに逆方向の整流素子を直列に接続した２組の並列に接続された負荷回路との直列回路を有し、前記トライアックはそのゲートトリガー電流を前記商用交流電源の位相に合わせて任意に流すことのできるマイコン制御回路により制御され、前記マイコン制御回路は前記商用交流電源の位相を検知する位相検知回路からの信号により、前記２組の負荷回路を任意に選択的に駆動することができるように構成したものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、商用交流電源に接続された一つのトライアックと、互いに逆方向の整流素子を直列に接続した２組の並列に接続された負荷回路との直列回路を有し、前記トライアックはそのゲートトリガー電流を前記商用交流電源の位相に合わせて任意に流すことのできるマイコン制御回路により制御され、前記マイコン制御回路は前記商用交流電源の位相を検知する位相検知回路からの信号により、前記２組の負荷回路を任意に選択的に駆動することを可能とすることにより、一組のトライアック回路を省略することができ、制御回路を小型化することができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、特に、請求項１に記載の負荷回路にヒータを用い発熱を利用した制御を行う場合、通電電流が半波であるため、全波通電と同じ消費電力にするためには抵抗値を１／２にする等抵抗値を調整する必要があるが、通電波形の違いによる不具合はなく、二組のトライアック回路がある時と全く同じ制御が可能であり、同じ機能で一組のトライアック回路を省略することができ、極めて効果的に制御回路を小型化することができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、特に、請求項１に記載の負荷回路にソレノイドを用いた場合、通電電流が半波であるため、連続駆動を行うと振動を発生するので、振動が問題にならない所に使用するか、振動が問題にならないように１〜３パルス程度の極めて短時間の駆動にとどめる等の対策を考慮した上で使用することにより、一組のトライアック回路を省略することができ、制御回路を小型化することができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、特に、請求項３に記載の負荷回路にコンデンサによる平滑回路を含むことで、負荷回路がソレノイドのようにそのままでは半波駆動による振動等の問題がある場合でも、平滑回路により振動をなくすことが可能であり、単独での制御と同等の制御が可能になり、一組のトライアック回路を省略することができ、制御回路を小型化することができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、特に請求項１に記載の負荷回路を、製パン工程の制御を行なうマイコン制御回路と、パン材料を入れるパン焼き型と、前記パン材料の混練を行なう練り羽根と、前記パン焼き型を収納し加熱手段を備えた焼成室と、前記焼成室を開閉する蓋体を備え、前記マイコン制御回路からの信号により、前記パン焼き型に製パン副材料を異なる時間に自動的に投入するための２個の副材料投入手段およびアクチュエータを備えた自動製パン機に用いることにより、これらのアクチュエータが有する前記負荷回路であるトライアック制御回路の一組のトライアック回路を省略することができ、制御回路を小型化し、結果的に製品を小型化することができる。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、特に、請求項５に記載の負荷回路において、２組の負荷回路はソレノイドからなり、一方のソレノイドに並列にコンデンサによる平滑回路を設ける構成としたことにより、半波による振動が問題になる負荷回路のみに平滑回路を用い、そうでない負荷回路には平滑回路を用いずに済むのでコストを低減する事ができる。
【００１８】
【実施例】
以下本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。
【００１９】
（実施例１）
図１は本発明の実施例１におけるの双方向性３端子サイリスタ制御回路の回路図であり、図２は同双方向性３端子サイリスタ制御回路の特性図、図３は同双方向性３端子サイリスタ制御回路の他の特性図である。図において、１は商用交流電源、２および３は互いに逆方向に接続された整流素子、４および５は整流素子２および３に夫々直列に接続された負荷回路、６はこれらの負荷回路を駆動制御するトライアック、７はトライアックにゲート電流を流すゲート回路であり、８は商用交流電源１の位相を検知する位相検知回路、９は位相検知回路８により位相を検知して、駆動する負荷回路に対応してゲート回路７に流す信号を制御するマイコン制御回路、１０はマイコン制御回路９に直流電源を供給する電源回路、１１はトライアックの誤動作を防止するためのスナバ回路である。
【００２０】
以上のように構成された双方向性３端子サイリスタ制御回路について、その動作、作用について説明する。
【００２１】
図１の負荷回路４を駆動するために、マイコン制御回路９は位相検知回路８によって位相を判断し図２に示すように＋側位相に合わせてゲート電流を流すようにゲート回路７に信号を出力する。このゲート電流によって負荷回路４に図２に示すような＋側半波の負荷回路電圧が印加される。
【００２２】
図１の負荷回路５を駆動するためには、マイコン制御回路９は位相検知回路８によって位相を判断し図３に示すように−側位相に合わせてゲート電流を流すようにゲート回路７にパルスを出力する。このゲート電流によって負荷回路５に図３に示すような−側半波の負荷回路電圧が印加される。
【００２３】
このようにマイコン制御回路９が交流電源の位相に合わせてトライアック６のゲート電流を流すようなパルス出力により、負荷回路４と負荷回路５を任意に選択的に駆動することが可能になる。
【００２４】
ここで、負荷回路４または負荷回路５がヒータである場合、通電電流が半波であることに何の支障もないので負荷回路として単独で使用し、一つの制御素子で駆動する場合と同様に制御することができる。
【００２５】
次に、負荷回路４または負荷回路５がソレノイドである場合、交流用ソレノイドで有れば問題はない場合もあるが、最も一般的に使用される構造の簡単な直流用ソレノイドの場合、通電電流が半波であることから、普通にオンすると通電時に振動が発生して問題となる場合があるが、その場合は、オン時間を１〜３パルス程度の極めて短時間にする事で問題なく使用できる。
【００２６】
また、吸引コイルと引きはずしコイルとを夫々負荷回路４と負荷回路５とするラッチングソレノイドとすることにより、問題なく制御すると共に、通電電流が極めて短時間であることから省エネルギーにも寄与することができる。
【００２７】
（実施例２）
図４は本発明の実施例２における双方向性３端子サイリスタ制御回路の回路図、図５は同双方向性３端子サイリスタ制御回路の特性図であり、図６は同双方向性３端子サイリスタ制御回路の他の回路図である。なお、本実施例の基本構成は実施例１と同じなので異なる点を中心に説明する。また、実施例１と同じ機能には同じ符号を付しその説明は省略する。
【００２８】
本実施例が実施例１と異なる点は図４に示すように負荷回路１６および１７がソレノイドからなり、しかも負荷回路１６にコンデンサ１２と抵抗１３の簡単な直列回路からなる平滑回路１４を接続した点である。
【００２９】
この構成によりソレノイドに印加される電圧を図５に示すような波形にすることで、脈流ではあるがソレノイドの吸引状態を保持できるので半波駆動による振動を無くすことができる。
【００３０】
また、ソレノイドの負荷量の大きさによってはさらに直流に近い平滑が必要になる場合もあるが、その場合は図６のようにダイオード１５等の整流素子を使用してさらに平滑化することもできる。
【００３１】
（実施例３）
図７は実施例３における自動製パン機の模式図であり、図８は同自動製パン機の調理工程図である。なお、本実施例の特徴は実施例１または実施例２における双方向性３端子サイリスタ制御回路を自動製パン機に用いた点にある。
【００３２】
図７において、２１は焼成室、２２はパン焼き型、２３は練り羽根、２４は練り羽根２３を回転させるモータ、２５は焼成のための加熱手段、２６は焼成室１を開閉する蓋、２７は工程の途中で副材料を投入する第１の副材料投入手段、２８は同じく工程の途中で副材料を投入する第２の副材料投入手段、２９は第１の副材料投入手段２７を駆動する第１のソレノイド、３０は第２の副材料投入手段８を駆動する第２のソレノイド、３１は第１の副材料投入手段内の副材料をパン焼き型内に落下させる開閉板、３２は第２の副材料投入手段内の副材料をパン焼き型内に落下させる開閉板、３３は焼成室１内の温度を検知する温度検知手段、３４は温度検知手段３３から温度信号を受けてモータ２４や加熱手段２５や副材料投入手段２７および２８を制御するマイコン制御回路、３５は調理内容や条件等を設定する操作部である。
【００３３】
このような構成の自動製パン機において、調理は図８に示すように、前練り工程からねかし工程に入り、ねかし工程の途中で副材料投入用の第１のソレノイド２９が一定時間作動して第１の副材料投入手段２７の開閉板３１を開けてイーストをパン焼き型２２内に投入する。
【００３４】
暫くのねかしの後、後練りを開始し、後練り工程の途中で第２の副材料投入用の第２のソレノイド３０を駆動して第２の副材料投入手段２８の開閉板３２を開けレーズンをパン焼き型２２内に投入する。
【００３５】
その後暫く練りを行ってレーズンをパン生地によく混ぜた後、一次発酵、二次発酵、整形発酵を経て焼成を行ない調理を終了する。
【００３６】
これによって、使用者が時間を見て途中で蓋を開けてレーズンを投入するようなことをしなくとも、自動的にレーズンを投入することができ、タイマーをセットすれば前日の夜にセットして、次の日の朝においしいレーズンパンが出来上がるようにすることができる。
【００３７】
ここで、マイコン制御回路３４は図４のトライアック制御回路を含み、イーストを投入するための第１のソレノイド２９は図４のソレノイド１６であり、レーズンを投入するための第２のソレノイド３０は図４のソレノイド１７である。
【００３８】
イーストを投入するための第１のソレノイド２９はコンデンサによる平滑回路を含み、オン時間１．５秒、オフ時間１秒、オン時間０．５秒、オフ時間１秒、オン時間０．５秒で動作し、開閉板３１を複数回開閉することによって、湿度の高い環境でイースト菌が固まりやすい状態にあるときでも複数回の開閉動作による振動でイーストを確実に落下させることが出来る。
【００３９】
レーズンを投入するための第２のソレノイド３０はソレノイド単独で、平滑回路を有しないが、開閉板３２はラッチのひき外しだけの動作であるので、半波通電による振動音を感じないほどの０．０５秒以下の通電としている。
【００４０】
これにより、従来のソレノイド駆動回路は図９に示すように１つのソレノイドに対して１つのトライアックとダイオードブリッジを使用していたのに対して、図４のトライアック回路のように１つのトライアックで２組のソレノイド回路を任意に選択的に駆動する事が出来るので、同じ機能で１組のトライアック回路が省略されることになり、制御回路を小型化することができ、コストも大きく削減できる。また、従来交流電流の整流のためにダイオードブリッジを使用していたのに比べて抵抗とコンデンサの平滑回路で代替えが可能となったことも小型化とコスト削減に寄与する。
【００４１】
ここで、第１および第２の副材料投入手段の駆動のためのアクチュエータはソレノイドとしたが、モータ等を使用することも可能である。
【００４２】
また、位相検知回路８は図４に示すような抵抗の分圧のみの簡単な回路構成で実現することが可能であるが、さらに、通常マイコンを駆動するために使用されるゼロボルトパルス回路等の信号を利用する事も可能であり、抵抗も省略する事が可能である。
【００４３】
【発明の効果】
以上のように、請求項１から６記載の発明によれば、１つのサイリスタにより２組の負荷回路を任意に選択的に駆動することができ、プリント基板上で大きな面積を占めるサイリスタとその周辺回路が省略され、小型化および低価格化の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１における双方向性３端子サイリスタ制御回路の回路図
【図２】同双方向性３端子サイリスタ制御回路の特性図
【図３】同双方向性３端子サイリスタ制御回路の他の特性図
【図４】本発明の実施例２における双方向性３端子サイリスタ制御回路の回路図
【図５】同双方向性３端子サイリスタ制御回路の特性図
【図６】同双方向性３端子サイリスタ制御回路の他の回路図
【図７】本発明の実施例３における自動製パン機の模式図
【図８】同自動製パン機の調理工程図
【図９】従来例の双方向性３端子サイリスタ制御回路の回路図
【図１０】同双方向性３端子サイリスタ制御回路の他の回路図
【符号の説明】
１ 商用交流電源
２、３ 整流素子
４、５ 負荷回路
６ トライアック（双方向性３端子サイリスタ）
８ 位相検知回路
９ マイコン制御回路
２１ 焼成室
２２ パン焼き型
２３ 練り羽根
２５ 加熱手段
２６ 蓋体第１のソレノイド（アクチュエータ）
２７ 第１の副材料投入手段（副材料投入手段）
２８ 第２の副材料投入手段（副材料投入手段）
２９ 第１のソレノイド（アクチュエータ）
３０ 第２のソレノイド（アクチュエータ）
３４ マイコン制御回路
Claims (6)
- 商用交流電源に接続された一つの双方向性３端子サイリスタと、互いに逆方向の整流素子を直列に接続した２組の並列に接続された負荷回路との直列回路を有し、前記双方向性３端子サイリスタはそのゲートトリガー電流を前記商用交流電源の位相に合わせて任意に流すことのできるマイコン制御回路により制御され、前記マイコン制御回路は前記商用交流電源の位相を検知する位相検知回路からの信号により、前記２組の負荷回路を任意に選択的に駆動することを可能とした双方向性３端子サイリスタ制御回路。
- 負荷回路がヒータである請求項１記載の双方向性３端子サイリスタ制御回路。
- 負荷回路がソレノイドである請求項１記載の双方向性３端子サイリスタ制御回路。
- 負荷回路がコンデンサによる平滑回路を含む構成とした請求項３記載の双方向性３端子サイリスタ制御回路。
- 製パン工程の制御を行なうマイコン制御回路と、パン材料を入れるパン焼き型と、前記パン材料の混練を行なう練り羽根と、前記パン焼き型を収納するとともに加熱手段を有する焼成室と、前記焼成室を開閉する蓋体とを備え、前記マイコン制御回路からの信号により、前記パン焼き型に製パン副材料を異なる時間に自動的に投入するための２個の副材料投入手段およびアクチュエータを備え、これらのアクチュエータが負荷回路である請求項１記載の双方向性３端子サイリスタ制御回路を用いた自動製パン機。
- ２個の負荷回路はソレノイドからなり、一方のソレノイドに並列にコンデンサによる平滑回路を設ける構成とした請求項５に記載の双方向性３端子サイリスタ制御回路を用いた自動製パン機。
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