JPH062940U - 暴走検知制御回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 マイクロコンピュータの暴走監視用の専用部
品を追加せずに低コストのリセット回路を構成し、暴走
時にはリセット回路によってマイクロコンピュータに確
実にリセットをかける。 【構成】 マイクロコンピュータ10からのパルス出力信
号によってフォトトライアックカプラー27及び28を駆動
制御するとともにフォトトライアックカプラー27及び28
からの出力信号によって加熱装置等の負荷の通電を制御
するトライアック25及び26を駆動制御し、パルス出力信
号のパルスの周期が所定の値以上になった時にはリセッ
ト回路16によってマイクロコンピュータ10に強制的にリ
セットをかけるようにしたものである。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、マイクロコンピュータ(以下、マイコン)を使用している制御回路の 暴走時における安全性の向上を計った暴走検知制御回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、マイコンを使用している制御回路の暴走対策としていろいろな手段が講 じられてきた。

【０００３】 例えば第一に特開昭60-186902号 公報にあるように２個のマイコン(処理回路) のうちの一方が暴走して異常パルスが発生した時に、他方の処理回路に強制リセ ット信号を出力して強制的にリセットをかれるようにして互いに監視するものが ある。

【０００４】 又第二に特開昭62-69487号公報にあるように外部からの入力信号とマイコンか らの出力信号が正常でない限り以後の動作を進行させないようにするものがある 。

【０００５】 更に第三に出力の状態を温度等の二次的な情報を検知して異常状態になったと きに負荷への通電を遮断するものもある。

【０００６】 そして第四に特開平1-163992号公報にあるようなマイコンに内蔵するウォッチ ドックタイマーでプログラムの実行を監視し暴走を検出するものもある。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

しかるに前述した第一及び第二のどちらの場合にあっても、小規模の回路では スペースとコストの問題から全てのシステムに採用する事ができない。

【０００８】 又第三の場合の如く、例えばヒーター等の温度を制御する制御回路のマイコン が暴走してヒーターに常時通電される状態になって異常温度となった時、ヒータ ーの温度をバイメタルスイッチや温度ヒューズ等によって検出してヒーターへの 通電を遮断するものでは、異常状態になってから通電を遮断するまでに伝熱上の オーバーシュートが避けられないため、通電の遮断までにかなりの時間遅れがあ り、使用者に不安感を与える問題がある。

【０００９】 更に第四の如き場合にあっては、全てのマイコンにウォッチドックタイマーが 内蔵されているわけでなく、例えばウォッチドックタイマーを外部に設ける場合 には小規模の回路ではスペースとコストの問題から全てのシステムに採用する事 ができない上に１００％の確率で暴走を検知してリセットをかける事ができない などの問題がある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

本考案は上記課題を解決するためになされたものであり、前述した加熱装置等 の負荷の通電を制御するトライアックをマイコンからのパルス出力信号によって 駆動されるフォトトライアックカプラーからの出力信号によって駆動制御すると ともに、前述したパルス出力信号の周期が所定の値以上になった時にはリセット 回路によって強制的なリセットをマイコンにかけるようにしたものである。

【００１１】

【作用】

フォトトライアックカプラーの動作信号をパルス駆動にしたことによりフォト トライアックカプラーで消費する平均電力をパルス駆動のデューティに比例して 少なくすることができるので、フォトトライアックカプラーへ電力を供給してい る電源部の小容量化が図れる。

【００１２】 更に前述した動作信号をパルス駆動にしたことによりマイコンのソフトが何ら かの原因で暴走して出力がＯＦＦの時や、ＯＮの時にでもパルスのデューティが 決められた一定以上の値となるので、消費電力が設定値以上に増加した時にはフ ォトトライアックカプラーへ電源を供給している電源部の電圧低下をリセット回 路が検知して強制的リセットをマイコンにかける。

【００１３】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図面を用いて説明する。

【００１４】 図１は本考案の制御回路の暴走検知に関する回路図である。

【００１５】 図１において、１は商用電源(以下電源)で、この電源１にドア(図示省略)の開 閉に連動して動作するスイッチ２及び３が夫々後述するタイマースイッチ４の常 開接点側、選択スイッチ５及びヒータ６を介して接続されており、ドアが開いて いる時には前述した各スイッチ２、３がＯＦＦするようになっている。

【００１６】 ４は常開接点及び常閉接点を有する機械方式のタイマースイッチで、図示の位 置(常閉接点側)にこのタイマースイッチ４の可動片が位置している時はこのタイ マースイッチ４の設定がゼロの場合を示しており、調理に当たって加熱時間が設 定されると常開接点側に可動片が切換え接続されるものである。

【００１７】 ５は加熱方式を選択する選択スイッチで、タイマースイッチ４の常開接点側に 接続されており、調理を行う時にグリル加熱とレンジ加熱の選択操作がなされる ものである。

【００１８】 ６及び７はグリル加熱を行う時に通電されるヒータ及び加熱室(図示省略)内に 高周波を供給する時に発振する高周波発生ユニット(以下マグネトロン)で、この マグネトロン７は前述した選択スイッチ５がヒータ６側から切り変わった時に前 述したスイッチ２、３及びタイマースイッチ４の常開接点側を介して前述した電 源１に接続されるようになっている。

【００１９】 ８はオーブン灯で、マグネトロン７や前述した回路図に示された制御回路など の電子部品等を冷やすファンモータ(図示省略)、食品を載置したターンテーブル (図示省略)を回転するテーブルモータ(図示省略)及び加熱室内などを見やすくす るために設けられたものである。

【００２０】 ９はヒューズで、前述した制御回路の動作を制御するマイコン10の交流出力端 と夫々後述する抵抗11及びダイオード12を介した電源１間に接続されており、制 御回路及びマイコン10などへ過電流が流れた時に溶断して制御回路及びマイコン 20などへ過電流が流れ込むことを防止するものである。

【００２１】 11は抵抗で、電源１の電圧を前述した制御回路(電子回路)で使用する電圧に降 下させるために電流を規制するものであり、制御回路内などで必要とする電流値 によって抵抗値が決定されている。

【００２２】 12は半波整流用のダイオードで、このダイオード12のアノード側とマイコン10 の交流入力端との間には定電圧を作るためのツェナーダイオード13を接続してあ り、このツェナーダイオード13のツェナー電流値は後述する夫々のフォトトライ アックカプラー25、26がＯＦＦ状態の時夫々のフォトトライアックカプラー25、 26で消費する合計の平均電流が流れるように設定されている。

【００２３】 またツェナーダイオード13には電源１を平滑化するためのコンデンサー14と、 マイコン10への供給電圧の低下を防止するために後述するコンデンサー15を接続 している。

【００２４】 16はマイコン10に接続され、かつマイコン10のソフトを初期化するためのリセ ット回路で、ツェナーダイオード17、トランジスター18、抵抗19、20、ダイオー ド21及びコンデンサー22等から構成されており、ツェナーダイオード17にかかる 電圧がツェナー電圧以上になるとトランジスター18がＯＮして抵抗20を通してコ ンデンサー22に充電され、この充電電圧がリセット解除電圧以上になるとマイコ ン10を動作させ、反対に電源電圧がツェナーダイオード17のツェナー電圧以下に なるとトランジスター18がＯＦＦしてコンデンサー22の電圧がダイオード21と抵 抗19を通して急速に放電しコンデンサー22の電圧がマイコン10のリセット電圧に なるとマイコン10をリセットさせるものである。

【００２５】 23はブザーで、加熱停止等を報知する時にマイコン10からの信号によって発音 するものである。

【００２６】 24は電源１のゼロクロス点を入力するための周波数入力回路である。

【００２７】 25はトライアックからなる電力制御素子(以下トライアック)で、マグネトロン ７を駆動するためのものであり、タイマースイッチ４の常閉接点側に接続されて いる。

【００２８】 26もトライアックからなる電力制御素子(以下トライアック)で、ファンモータ 、テーブルモータ、オーブン灯８を駆動するためのものであり、ドアスイッチ２ に接続されている。

【００２９】 27及び28はトライアック25及び26のトリガーを駆動するためのフォトトライア ックカプラーで、マイコン10からのパルス出力信号によって夫々の駆動が制御さ れるものである。

【００３０】 29はダイオードで、フォトトライアックカプラー27及び28をマイコン10からの 出力信号によってパルス駆動した時の瞬間的な大電流の消費時などに、マイコン 10への供給電圧が低下しないようにコンデンサー15からの逆流を防ぐために設け られている。

【００３１】 30はスイッチ２の二次側を介して電源１に接続された抵抗で、ドアが閉められ ている時にこの抵抗30に流れる電流によって発生する電圧によってドアの開閉を 検知するためのものである。

【００３２】 31はタイマースイッチ４の常閉接点側を介して電源１に接続された抵抗で、ド アが閉まり、タイマースイッチ４の接点が常閉接点側の時にこの抵抗31に流れる 電流によって発生する電圧によってドアの開閉を検知するためのものである。

【００３３】 32はスイッチ付きボリュウムからなる調理キーで、マグネトロン７の加熱時間 及び起動をマイコン10に入力するためのものである。

【００３４】 次に本実施例の動作について説明する。

【００３５】 ドアを閉めるとスイッチ２、３がＯＮし、抵抗30及び31に電源１の商用周波数 の半波にあたる電圧が発生してマイコン10はドアが閉められたことを認識する。 この時、調理キー32の入力及びタイマースイッチ４の設定待ちの状態になる。 いまタイマースイッチ４を設定すると、抵抗30に今まで発生していた電圧がゼ ロになることでマイコン10はタイマースイッチ４の動作を認識し、フォトトライ アックカプラー28を介してトライアック26をＯＮしてファンモータ、テーブルモ ータ及びオーブン灯８などの動作をＯＮにする。

【００３６】 一方、タイマースイッチ４を動作させずに調理キー32で加熱時間を設定してス タートするとタイマースイッチ４の常開接点側に接続されているスイッチ等の影 響を受けること無くフォトトライアックカプラー27及び28を介してトライアック 25及び26がＯＮしてマグネトロン７が発振し、ファンモータ、テーブルモータ及 びオーブン灯８などの動作をＯＮにする。

【００３７】 ここでマイコン10から発信するパルス出力号によってＯＮされるフォトトライ アックカプラー27及び28は、周波数入力回路24からマイコン10に入力されるゼロ クロス入力信号のタイミングでトリガーされる。

【００３８】 タイマースイッチ４または調理キー32で設定された加熱時間が経過した時点で マイコン10からの信号によってヒータによる加熱出力またはマグネトロン７によ る加熱出力を停止し、ブザー25を鳴らして加熱の終了を知らせる。

【００３９】 いま、マイコン10が暴走すると、フォトトライアックカプラー27及び28を駆動 している両方のパルス出力信号のデューティが変化する。

【００４０】 フォトトライアックカプラー27及び28部分の電源容量はフォトトライアックカ プラー27及び28の合計分の平均電力で設定しているため、マイコン10が暴走して トライアック25及び26をＯＮ状態にするフォトトライアックカプラー27及び28の パルスのデューティが多くなると、消費電力が電源部容量より多くなってツェナ ーダイオード13にツェナー電流が流れなくなるためツェナー電圧が低下して電源 電圧が低下する。

【００４１】 その間マイコン10やリセット回路16の電源電圧はコンデンサー15で保たれると ともにダイオード29によってフォトトライアックカプラー27及び28へ供給されな いようにしているので、マイコン10やリセット回路16の動作電圧を保持し続け、 リセット回路16はマイコン10に正常にリセットをかける。

【００４２】 即ち、リセット回路16は前述した低下電圧値を常に監視しており、ツェナーダ イオード17で設定しているツェナー電圧以下になった時点でリセット回路16から マイコン10に強制的にリセットがかかり、マイコン10は正常状態に戻り電源も定 状状態に戻る。

【００４３】 またどちらか一方のフォトトライアックカプラーをトリガーするパルスのデュ ーティが変化した時も同様のリセット動作がかかる。

【００４４】

【考案の効果】

以上本考案による如く、フォトトライアックカプラーの動作信号をパルス駆動 にしたことによりフォトトライアックカプラーで消費する平均電力をパルス駆動 のデューティに比例して少なくすることができるので、フォトトライアックカプ ラーへ電力を供給している電源部の小容量化が図れるようになって加熱装置の小 型化を可能にする。

【００４５】 更に前述した動作信号をパルス駆動にしたことによりマイコンのソフトが何ら かの原因で暴走して動作信号の出力がＯＦＦの時や、ＯＮの時にでもパルスのデ ューティが決められた一定以上の値となるので、消費電力が設定値以上に増加し た時にはフォトトライアックカプラーへ電源を供給している電源部の電圧低下を 検知して強制的なリセットをマイコンにかけるようになって暴走監視用の専用部 品を追加せずに低コストでリセット回路を構成するとともにマイコンの暴走時に は確実にリセットが出来、かつ安全性も向上した制御回路の暴走検知を行なう。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案一実施例たる制御回路の暴走検知に関す
る回路図である。

【符号の説明】

10 マイコン 16 リセット回路 25 トライアック 26 トライアック 27 フォトトライアックカプラー 28 フォトトライアックカプラー

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱装置等の負荷の通電を制御するため
   の電力制御素子トライアック(25・26)と、このトライア
   ックのトリガーを起動するためのフォトトライアックカ
   プラー(27・28)と、このフォトトライアックカプラーを
   動作させるための出力信号をパルスによって制御するプ
   ログラムを入力したマイクロコンピュータ(10)と、前記
   パルスの周期が所定の値以上になった時前記マイクロコ
   ンピュータに強制的にリセットをかけるためのリセット
   回路(16)とで構成したことを特徴とする暴走検知制御回
   路。