JPH05114473A - インバータ制御回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 マイコンに割り込み端子がなくても、命令処
理速度が遅くても、電源が異常状態の時は、瞬時にイン
バータ回路の動作を停止でき、電源が正常状態に復帰し
た時に、インバータ回路を、正常に再動作させることが
でき、安全性が高く、コストの安いインバータ制御回路
を提供することを目的としている。 【構成】 交流電源を整流する整流回路５と、過電圧検
知回路７の信号を入力し、電源が異常状態の時は、これ
に対応した出力を一定時間維持して、インバータ回路６
に出力し、インバータ回路６の動作を停止させる一定時
間信号維持回路８と、インバータ回路６の動作を制御
し、電源が異常状態の時は、一定時間、インバータ回路
６の動作を停止するように制御する制御回路９とを備え
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主に家庭で使用される
電磁調理器等のインバータ制御回路に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、インバータ制御をマイコンで直接
行う方式が主流になってきている。

【０００３】従来、この種のインバータ制御回路は図５
に示すような構成をしている。以下、その構成と動作に
ついて図５を参照しながら説明する。

【０００４】図５に示すように、交流電源を整流する整
流回路１の出力をインバータ回路２に入力する。インバ
ータ回路２は整流回路１の出力を所定の周波数の交流電
源に変換する。３は過電圧検知回路であり、整流回路１
もしくはインバータ回路２に印加される電圧が、インバ
ータ回路２が正常に動作する値より大きいか、小さいか
を検知し、この２つの状態に対応した信号を出力する。
４は制御回路であり、インバータ回路２に駆動信号を与
えて、インバータ回路２の動作を制御し、過電圧検知回
路３の出力信号を入力して整流回路１もしくはインバー
タ回路２に印加される電圧がインバータ回路２が正常に
動作する値より大きい時は一定時間インバータ回路２の
動作を停止するように制御する。

【０００５】ここで制御回路４の主回路はマイコンであ
り、過電圧検知回路３の出力は一般にマイコンの割り込
み端子に入力される。整流回路１もしくはインバータ回
路２に印加される電圧がインバータ回路２が正常に動作
する値より大きい時に、過電圧検知回路３の出力信号を
入力してから、インバータ回路２の動作を停止する処理
に命令ステップで約１０ステップ程度必要になる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような従来のイン
バータ制御回路では、使用するマイコンの割り込み端子
が、他の用途に必要で、割り込み端子の数が不足するこ
とがあり、割り込み端子の数が多いマイコンを使用する
と一般にコストが高くなるという課題があった。また使
用するマイコンの命令処理速度が遅い時は、整流回路１
もしくはインバータ回路２に印加される電圧が、インバ
ータ回路２が正常に動作する値より大きくなってから制
御回路４がインバータ回路２の動作を停止するまでの時
間が長くなり、インバータ回路２が破壊してしまうとい
う課題があった。また、この対策に命令処理速度が早い
マイコンを使用すると、一般にコストが高くなるという
課題があった。

【０００７】本発明は上記課題を解決するもので、マイ
コンに割り込み端子がなくても、命令処理速度が遅くて
も、整流回路もしくはインバータ回路に印加される電圧
が、インバータ回路が正常に動作する値より大きくなっ
た時に、瞬時にインバータ回路の動作を停止でき、整流
回路もしくはインバータ回路に印加される電圧が、イン
バータ回路が正常に動作する値になった時は、インバー
タ回路を再動作させることができ、安全性が高く、コス
トの安いインバータ制御回路を提供することを目的とし
ている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、交流電源を整流する整流回路と、前記整流
回路の出力を入力し、所定の周波数の交流電源に変換す
るインバータ回路と、前記整流回路もしくは前記インバ
ータ回路に印加される電圧が、前記インバータ回路が正
常に動作する値より大きいか、小さいかを検知し、この
２つの状態に対応した信号を出力する過電圧検知回路
と、前記過電圧検知回路の出力を入力し、前記整流回路
もしくは前記インバータ回路に印加される電圧が、前記
インバータ回路が正常に動作する値より大きい時は、こ
の状態に対応した出力を一定時間維持し、この一定時間
維持した信号を出力信号として前記インバータ回路に出
力し、前記インバータ回路の動作を停止させる一定時間
信号維持回路と、前記インバータ回路に駆動信号を与え
て、前記インバータ回路の動作を制御し、前記一定時間
信号維持回路の出力信号を入力して前記整流回路もしく
は前記インバータ回路に印加される電圧が前記インバー
タ回路が正常に動作する値より大きくなった時は、一定
時間、前記インバータ回路の動作を停止するように制御
する制御回路とを備えている。

【０００９】

【作用】本発明は上記構成により、整流回路もしくはイ
ンバータ回路に印加される電圧が、インバータ回路が正
常に動作する値より大きい時は、これを過電圧検知回路
で検知し、この出力信号を、一定時間信号維持回路で一
定時間維持し、この一定時間維持した信号を出力信号と
してインバータ回路に入力し、インバータ回路の動作を
停止させると同時に、一定時間信号維持回路の一定時間
維持した出力信号を制御回路にも入力する。この信号が
入力されると制御回路は一定時間、インバータ回路の動
作を停止することができるものである。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図１，図
２，図３および図４を参照しながら説明する。

【００１１】図１は本発明のブロック図である。図１に
おいて、整流回路５は、交流電源を整流する。インバー
タ回路６は、この整流回路５の出力を入力し、所定の周
波数の交流電源に変換する。過電圧検知回路７は、整流
回路５もしくはインバータ回路６に印加される電圧が、
インバータ回路６が正常に動作する値より大きいか、小
さいかを検知し、この２つの状態に対応した信号を出力
する。一定時間信号維持回路８は、この過電圧検知回路
７の出力を入力し、整流回路５もしくはインバータ回路
６に印加される電圧が、インバータ回路６が正常に動作
する値より大きい時は、この状態に対応した出力を一定
時間維持し、この一定時間維持した信号を出力信号とし
てインバータ回路６に出力し、インバータ回路６の動作
を停止させる。また、インバータ回路６に駆動信号を与
えて、インバータ回路６の動作を制御し、一定時間信号
維持回路８の出力信号を入力して整流回路５もしくはイ
ンバータ回路６に印加される電圧がインバータ回路６が
正常に動作する値より大きくなった時は、一定時間、イ
ンバータ回路６の動作を停止するように制御する制御回
路９とを備えている。

【００１２】図２は本発明の一実施例の回路図である。
図２において、整流回路５は、交流電源１０を整流す
る。コンデンサ１１，コイル１２は、整流回路５とイン
バータ回路６の間に挿入され、インバータ回路６で発生
する雑音が、交流電源１０に戻るのを防止している。イ
ンバータ回路６は、整流回路５の出力を入力し、マイク
ロコンピュータ９の信号により、所定の周波数の交流電
源に変換する。

【００１３】過電圧検知回路７は整流回路５の出力電圧
を抵抗７ａ，抵抗７ｂ，抵抗７ｄで分圧する。コンデン
サ７ｃは、抵抗７ｂに並列に接続される。抵抗７ｂと抵
抗７ｄの接続点にＬＥＤ７ｅのアノードが接続される。
ＬＥＤ７ｅのカソードはコンデンサ７ｆ，抵抗７ｇ，抵
抗７ｈ，コンパレータ７ｋの−端子に接続される。

【００１４】コンデンサ７ｆ、抵抗７ｈの片側はグラン
ドに、抵抗７ｇの片側は、直流電源１３の出力に接続さ
れる。直流電源１３は交流電源１０を入力とし、直流電
源を出力する。コンパレータ７ｋの＋端子には抵抗７
ｉ，抵抗７ｊが接続される。抵抗７ｉの片側は直流電源
１３の出力に、抵抗７ｊの片側はグランドに接続され
る。８は一定時間信号維持回路であり、コンパレータ７
ｋの出力端子は抵抗８ａに接続される。抵抗８ａの片側
は抵抗８ｂ，コンデンサ８ｃ，コンパレータ８ｆの＋端
子に接続される。抵抗８ｂの片側は直流電源１３の出力
に、コンデンサ８ｃの片側はグランドに接続される。コ
ンパレータ８ｆの−端子には抵抗８ｄ，抵抗８ｅが接続
される。抵抗８ｄの片側は直流電源１３の出力に、抵抗
８ｅの片側はグランドに接続される。コンパレータ８ｆ
の出力端子には、ダイオード８ｈのカソード端子が接続
されている。ダイオード８ｈのアノード端子は抵抗８ｇ
と、マイクロコンピュータ９の入力端子および出力端子
に接続されている。抵抗８ｇの片側は直流電源１３の出
力に接続されている。マイクロコンピュータ９には、直
流電源回路１３の出力である直流電源が接続され、イン
バータ回路６を動作状態にするか、しないかを外部から
設定できるスイッチ１４が接続されている。コンデンサ
１５は交流電源からの雑音を防止するために接続されて
いる。

【００１５】上記構成において動作を図３のフローチャ
ートにより説明する。ステップ２０で、マイクロコンピ
ュータ９は、スイッチ１４が押されたかどうかを検知す
る。スイッチ１４が押されるまでは、マイクロコンピュ
ータ９は、インバータ回路６が停止状態になるように、
ロウレベルの出力信号を出す。スイッチ１４が押された
ら、ステップ２１に進む。ステップ２１では、整流回路
５もしくはインバータ回路６に印加される電圧が、イン
バータ回路６が正常に動作する値より大きいかどうか
を、過電圧検知回路７で検知する。ここで過電圧が印加
されているかどうかを、検知するため、マイクロコンピ
ュータ９は、出力端子をオープン状態にして、インバー
タ回路６を駆動する。この時、マイクロコンピュータ９
の入力端子が、ハイレベルであれば過電圧が検知されて
いないので、ステップ２２に進む。ステップ２２では、
過電圧が印加されていないので、コンパレータ７ｋの−
端子には、抵抗７ｇと抵抗７ｈで直流電源を分圧した値
が入力される。コンパレータ７ｋの＋端子には、抵抗７
ｉと抵抗７ｊで直流電源を分圧した値が入力され、その
値は抵抗７ｇと抵抗７ｈで直流電源を分圧した値よりも
大きく設定されている。これによりコンパレータ７ｋの
出力端子はオープン状態になる。

【００１６】よって一定時間信号維持回路８の出力信号
はハイレベルになる。すなわち抵抗８ｂを通してコンデ
ンサ８ｃが直流電源回路１３の出力電圧まで充電され、
コンパレータ８ｆの＋端子に入力される。これによりコ
ンパレータ８ｆの出力は、オープン状態となりマイクロ
コンピュータ９の入力には、ハイレベルが入力されてい
る。

【００１７】次にステップ２２からステップ２１に戻
る。ステップ２１で、整流回路５もしくはインバータ回
路６に印加される電圧が、インバータ回路６が正常に動
作する値より大きい時は、ＬＥＤ７ｅのアノード端子の
電圧が大きくなり、コンパレータ７ｋの−端子の電圧が
コンパレータ７ｋの＋端子の電圧より高くなる。これに
より、コンパレータ７ｋの出力端子はロウレベルとなり
コンデンサ８ｃに充電された電荷を抵抗８ａを通して放
電し、コンパレータ８ｆの＋端子をロウレベルとし、コ
ンパレータ８ｆの出力電圧は、ロウレベルとなる。これ
により抵抗８ｇ，ダイオード８ｈを通してマイクロコン
ピュータ９の出力をロウレベルにして、強制的にインバ
ータ回路６の動作を停止させる。同時に、マイクロコン
ピュータ９の入力には、ロウレベルが入力される。ここ
で、整流回路５もしくはインバータ回路６に印加される
電圧が、インバータ回路６が正常に動作する値より大き
くなっている時間が短く、一旦ＬＥＤ７ｅのアノード端
子の電圧が大きくなり、コンパレータ７ｋの出力端子が
ロウレベルとなりコンデンサ８ｃに充電された電荷を抵
抗８ａを通して放電しコンパレータ８ｆの＋端子がロウ
レベルとなった後、整流回路５もしくはインバータ回路
６に印加される電圧がインバータ回路６が正常に動作す
る値になっても、抵抗８ｂを通してコンデンサ８ｃを充
電し、その充電電圧がコンパレータ８ｆの−端子の電圧
より高くなるまでの一定時間はコンパレータ８ｆの出力
端子は、ロウレベルとなる。よって、一旦過電圧を検知
すれば、抵抗８ｂとコンデンサ８ｃで決まる一定時間の
間はインバータ回路６を強制停止できる。さらに抵抗８
ｂとコンデンサ８ｃで決まる一定時間の間はマイクロコ
ンピュータ９にロウレベルの信号を入力できるので、マ
イクロコンピュータ９の入力端子は割り込み機能がなく
ても過電圧を検知したことを判定できる。さらにマイク
ロコンピュータ９の命令実行速度が遅くても、十分処理
できる時間を確保することができる。次にステップ２３
に進む。マイクロコンピュータ９はコンパレータ８ｆの
出力端子が、一定時間の間ロウレベルとなるのを入力し
て、整流回路５もしくはインバータ回路６に印加される
電圧が、インバータ回路６が正常に動作する値より大き
くなったことを検知し、１秒間インバータ回路６の動作
を停止させるように、ロウレベルの信号を出力する。こ
こで１秒間インバータ回路６の動作を停止しているが、
停止させる時間は、インバータ回路６が正常に動作でき
るように、各部の電圧が安定する時間であればよい。

【００１８】次にステップ２４に進む。マイクロコンピ
ュータ９は、出力をオープン状態にしてインバータ回路
６を動作させる信号を与え、ステップ２４からステップ
２１に進み、以上の動作をくり返す。

【００１９】図３のフローチャートの動作で説明した各
部の電圧波形を、図２，図４に従い説明する。（１）
は、整流回路５の出力電圧であり、時間がｔ１になるま
では、正常電圧である。時間ｔ１で異常電圧が発生し、
正常電圧に復帰する。（２）は、コンパレータ７ｋの−
端子の電圧、（３）は、コンパレータ７ｋの＋端子の電
圧である。コンパレータ７ｋの−端子の電圧は通常は、
コンパレータ７ｋの＋端子の電圧よりも低くなっており
時間ｔ１で異常電圧が発生すると、コンパレータ７ｋの
−端子の電圧は、コンパレータ７ｋの＋端子の電圧より
も高くなる。（４）は、コンパレータ７ｋの出力端子の
電圧であり、異常電圧が発生している間、ロウレベルと
なる。（５）は、コンパレータ８ｆの＋端子の電圧、
（６）は、コンパレータ８ｆの−端子の電圧である。コ
ンパレータ８ｆの＋端子の電圧は、異常電圧が発生する
とロウレベルになり、異常電圧が正常に戻ると、抵抗８
ｂ，コンデンサ８ｃで決まる時定数で上昇していく。時
間ｔ２に、コンパレータ８ｆの＋端子の電圧が、コンパ
レータ８ｆの−端子の電圧よりも高くなる。（７）は、
コンパレータ８ｆの出力端子の電圧である。コンパレー
タ８ｆの出力端子の電圧は、時間ｔ１でロウレベルとな
り、時間ｔ２でハイレベルとなる。

【００２０】以上のように、一旦過電圧を検知すれば、
抵抗８ｂとコンデンサ８ｃで決まる一定時間の間はイン
バータ回路６を強制停止できる。さらに抵抗８ｂとコン
デンサ８ｃで決まる一定時間の間はマイクロコンピュー
タ９にロウレベルの信号を入力できるので、マイクロコ
ンピュータ９の入力端子は割り込み機能がなくても過電
圧を検知したことを判定できる。さらにマイクロコンピ
ュータ９の命令実行速度が遅くても、十分処理できる時
間を確保することができる。

【００２１】

【発明の効果】以上の実施例から明らかなように本発明
によれば、マイコンに割り込み端子がなくても、命令処
理速度が遅くても、整流回路もしくはインバータ回路に
印加される電圧が、インバータ回路が正常に動作する値
より大きくなった時に、瞬時にインバータ回路の動作を
停止でき、整流回路もしくはインバータ回路に印加され
る電圧が、インバータ回路が正常に動作する値になった
時は、インバータ回路を正常に再動作させることができ
るものであり、安全性が高く、コストが安くインバータ
回路を制御できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインバータ制御回路のブロック図

【図２】本発明の一実施例を示すインバータ制御回路の
回路図

【図３】本発明の一実施例を示すインバータ制御回路の
動作を示すフローチャート

【図４】本発明の一実施例を示すインバータ制御回路の
各部電圧波形図

【図５】従来のインバータ制御回路のブロック図

【符号の説明】

５ 整流回路 ６ インバータ回路 ７ 過電圧検知回路 ８ 一定時間信号維持回路 ９ 制御回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 慎一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 杉原 通正 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】交流電源を整流する整流回路と、前記整流
   回路の出力を入力し、所定の周波数の交流電源に変換す
   るインバータ回路と、前記整流回路もしくは前記インバ
   ータ回路に印加される電圧が、前記インバータ回路が正
   常に動作する値より大きいか、小さいかを検知し、この
   ２つの状態に対応した信号を出力する過電圧検知回路
   と、前記過電圧検知回路の出力を入力し、前記整流回路
   もしくは前記インバータ回路に印加される電圧が、前記
   インバータ回路が正常に動作する値より大きい時は、こ
   の状態に対応した出力を一定時間維持し、この一定時間
   維持した信号を出力信号として前記インバータ回路に出
   力し、前記インバータ回路の動作を停止させる一定時間
   信号維持回路と、前記インバータ回路に駆動信号を与え
   て、前記インバータ回路の動作を制御し、前記一定時間
   信号維持回路の出力信号を入力して前記整流回路もしく
   は前記インバータ回路に印加される電圧が前記インバー
   タ回路が正常に動作する値より大きくなった時は、一定
   時間、前記インバータ回路の動作を停止するように制御
   する制御回路とを備えたインバータ制御回路。