JP5605086B2 - 調理機器 - Google Patents

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Description

本発明は、機器が加熱動作を実行していない待機状態における消費電力を低減するようにした調理機器に関するものである。
近年の家庭用電化製品においては、消費電力の低減を図ることが重要な課題であり、特に機器が稼働していない時の消費電力、いわゆる待機電力の低減を目的とした技術が提案されている。
従来、この種の調理機器は、加熱手段に電源電流を供給する第1の電源回路と、第1の電源回路の出力電圧を切り替える出力電圧切換手段とを備え、出力電圧切換手段は、加熱動作を実行していない待機状態にて、第1の電源回路の出力電圧の設定値を第1の電圧設定値からそれより低く設定した第2の電圧設定値に切り替えるよう構成している(例えば、特許文献1参照)。
図3は、特許文献1に記載された従来の調理機器の一部ブロック化した回路図を示すものである。図3に示すように、商用電源41と、加熱手段20と、ドライブ回路70と、制御部80と、第1の電源回路12と、第2の電源回路13と、出力電圧切換手段14とから構成されている。
図3に示すように、第1の電源回路12は、商用電源41を降圧し、被調理物を加熱する加熱手段20を駆動するドライブ回路70や第2の電源回路13に直流電圧を供給するもので、ダイオード121、抵抗122、電解コンデンサ123、電源IC124、コイル125、還流ダイオード126、電解コンデンサ127により構成されている。
ダイオード121と抵抗122で商用電源41からの入力を半波整流し、電解コンデンサ123で平滑した直流電圧が電源IC124に入力される。電源IC124は、この入力電圧を、ツェナーダイオード128とフォトカプラ129から成るフィードバック回路の出力があるまで内部スイッチング素子を発振させ、コイル125と還流ダイオード126、電解コンデンサ127により直流電圧に変換して出力する。
フィードバック回路の出力があるのは、フォトカプラ129内蔵フォトトランジスタ129aがオンするときであり、このフォトカプラ129内蔵フォトトランジスタ129aがオンするのは、第1の電源回路12の出力電圧がツェナーダイオード128とツェナーダイオード141とフォトカプラ129内蔵発光ダイオード129bの順電圧とで規定される第1の電圧設定値よりも高いときである。
したがって、第1の電源回路12の出力電圧は、ツェナーダイオード128とツェナーダイオード141とフォトカプラ129内蔵発光ダイオード129bの順電圧とで規定される。
次に、出力電圧切換手段14は、第1の電源回路12の出力電圧の設定値を第1の電圧設定値(例えば20V)と、この第1の電圧設定値より低く設定した第2の電圧設定値(例えば10V)に切り替えるもので、ツェナーダイオード141とトランジスタ142と抵抗143と抵抗145により構成されている。
出力電圧切換手段14のトランジスタ142がオフしているとき、ツェナーダイオード
128とツェナーダイオード141とは直列接続の状態となるので、第1の電源回路12の出力電圧は、ツェナーダイオード128とツェナーダイオード141とフォトカプラ129内蔵発光ダイオード129bの順電圧とで規定される第1の電圧設定値(例えば20V)となる。
出力電圧切換手段14のトランジスタ142がオンしているとき、ツェナーダイオード141はトランジスタ142によりショート状態となる。このとき第1の電源回路12の出力電圧は、ツェナーダイオード128とフォトカプラ129内蔵発光ダイオード129bの順電圧とで規定される第2の電圧設定値(例えば10V)となる。トランジスタ142のオン/オフは、制御部80から出力される信号で制御される。
第1の電源回路12の出力電圧の設定値を、第1の電圧設定値(例えば20V)から第2の電圧設定値(例えば10V)に切り替えた直後、電解コンデンサ127の両端電圧は第1の電圧設定値(例えば20V)であるため、第1の電圧設定値(例えば20V)よりも低い定格電圧であるツェナーダイオード128には過電流が流れる恐れがある。このため抵抗143をツェナーダイオード141のカソードとトランジスタ142のコレクタの間に挿入することでツェナーダイオード128に過電流が流れることを防止している。
第2の電源回路13は、トランジスタ131、抵抗132、ツェナーダイオード133、電解コンデンサ134により降圧型の定電圧回路を構成しており、第1の電源回路12から供給された直流電圧を降圧し、操作部90や、この操作部90からの入力に基づき予め定められた調理シーケンスに従い加熱手段20を駆動するドライブ回路70や出力電圧切換手段14を駆動する制御部80などに直流電圧(例えば5V)を供給するものである。
以上のように、従来の商用電源を利用する調理機器は、出力電圧切換手段14により、第1の電源回路12の出力電圧の設定値を第1の電圧設定値からそれより低く設定した第2の電圧設定値に切り替えるよう構成されており、第1の電源回路12の出力電圧が第2の出力設定値であるときには、ドライブ回路70や第2の電源回路13など、第1の電源回路12の負荷で消費される電流が低減されることから、機器としての消費電力を抑えることができる。
特開2006−156147号公報
しかしながら、前記従来の構成では、第1の電源回路の出力電圧を下げるために、2種類の基準電圧を規定するための部品の追加が必要になるという課題があった。
また、第1の電源回路の出力電圧低下に伴い、第2の電源回路に流れる電流が減少するため、第2の電源回路の出力電圧も低下するが、第1の電源回路の出力電圧が低すぎると第2の電源回路の出力安定性が損なわれるため、第2の電源回路には充分な電流を流さねばならず、このために第1の電源回路の第2の電圧設定値は、第2の電源回路の出力電圧に対して充分な余裕のある値をとる必要があり、このことが機器の更なる低消費電力化の妨げとなっていた。
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、基準電圧用部品を追加することなく消費電力の少ない調理機器を提供することを目的とする。
前記従来の課題を解決するために、本発明の調理機器は、商用電源から供給される電力を直流電圧に変換して出力する第1の電源回路と、前記第1の電源回路の出力電圧を検出する出力電圧検出部と、前記第1の電源回路の出力電圧を第1の電圧設定値とするための第1基準部と、前記第1の電源回路の出力電圧を降圧して直流電圧を出力する第2の電源回路と、前記第2の電源回路の出力基準電圧を規定する第2基準部と、前記第1の電源回路の出力電圧を前記第2基準部よりも高く前記第1の電圧設定値よりも低い第2の電圧設定値とするための出力電圧切換手段と、を備え、前記第1の電源回路が前記第2の電圧設定値を出力するときに、前記出力電圧検出部が前記出力電圧切換手段を介して前記第2基準部に接続され、且つ、前記第1の電源回路から前記出力電圧検出部及び前記出力電圧切換手段を介して前記第2基準部に電流を供給するように出力電圧切換手段を構成した電源回路を有するとしたものである。
これによって、第2基準部が第2の電源回路のみならず、第1の電源回路の基準電圧をも規定することができ、基準電圧用部品を追加することなく第1の電源回路の出力電圧を下げることができて、待機状態における消費電力を低減でき、消費電力の少ない調理機器を提供することができる。また、第1の電源回路が第2の電圧設定値を出力しているときに第2の電源回路の出力基準電圧を規定する第2基準部に充分な電流を流すことができ、第1の電源回路の出力電圧を下げることができる。
また、本発明の調理機器は、出力電圧検出部に備えたフォトカプラの発光ダイオードと並列に抵抗を接続した電源回路を有することによって、第1の電源回路が第2の電圧設定値を出力しているときでも、第2の電源回路の出力基準電圧を規定する第2基準部に充分な電流を流すことができ、第1の電源回路の出力電圧を更に下げることができて、待機状態における消費電力を低減でき、より消費電力の少ない調理機器を提供することができる。
本発明の調理機器は、基準電圧用部品を追加することなく第1の電源回路の出力電圧を下げることができて、待機状態における消費電力を低減でき、消費電力の少ない調理機器を提供することができ、省エネに寄与できる。また、第1の電源回路が第2の電圧設定値を出力しているときに第2の電源回路の出力基準電圧を規定する第2基準部に充分な電流を流すことができ、第1の電源回路の出力電圧を下げることができる。
本発明の実施の形態1における調理機器の一部ブロック化した回路図 本発明の実施の形態2における調理機器の一部ブロック化した回路図 従来の調理機器の一部ブロック化した回路図
第1の発明は商用電源から供給される電力を直流電圧に変換して出力する第1の電源回路と、前記第1の電源回路の出力電圧を検出する出力電圧検出部と、前記第1の電源回路の出力電圧を第1の電圧設定値とするための第1基準部と、前記第1の電源回路の出力電圧を降圧して直流電圧を出力する第2の電源回路と、前記第2の電源回路の出力基準電圧を規定する第2基準部と、前記第1の電源回路の出力電圧を前記第2基準部よりも高く前記第1の電圧設定値よりも低い第2の電圧設定値とするための出力電圧切換手段とを備え、前記第1の電源回路が前記第2の電圧設定値を出力するときに前記出力電圧検出部が前記出力電圧切換手段を介して前記第2基準部に接続され、且つ、前記第1の電源回路から前記出力電圧検出部及び前記出力電圧切換手段を介して前記第2基準部に電流を供給するように前記出力電圧切換手段を構成した電源回路を有することにより、第2基準部が第2の電源回路のみならず、第1の電源回路の基準電圧をも規定することができ、新たに基準電圧用部品を追加することなく第1の電源回路の出力電圧を下げることができて、待機状態における消費電力を低減でき、消費電力の少ない調理機器を提供することができる。また、第1の電源回路が第2の電圧設定値を出力しているときに第2の電源回路の出力基準電圧を規定する第2基準部に充分な電流を流すことができ、第1の電源回路の出力電圧を下げることができる。
第2の発明は、商用電源から供給される電力を直流電圧に変換して出力する第1の電源回路と、前記第1の電源回路の出力電圧を検出する出力電圧検出部と、前記第1の電源回路の出力電圧を第1の電圧設定値とするための第1基準部と、前記第1の電源回路の出力電圧を降圧して直流電圧を出力する第2の電源回路と、前記第2の電源回路の出力基準電圧を規定する第2基準部と、前記第1の電源回路の出力電圧を前記第2基準部より高く前記第1の電圧設定値よりも低い第2の電圧設定値とするための出力電圧切換手段と、を備え、前記第1の電源回路が前記第2の電圧設定値を出力するときに前記出力電圧検出部が前記第2基準部に接続されるように前記出力電圧切換手段を構成するとともに、前記出力電圧検出部はフォトカプラを備え、前記フォトカプラの発光ダイオードと並列に抵抗を接続した電源回路を有する構成とすることにより、第1の電源回路が第2の電圧設定値を出力しているときでも、第2の電源回路の出力基準電圧を規定する第2基準部に充分な電流を流すことができるため、第1電源回路の出力電圧が第1の電圧設定値でも第2の電圧設定値のいずれであっても第2の電源回路は安定した出力が可能となり、第1の電源回路の出力電圧を更に下げることができて、待機状態における消費電力を低減でき、より消費
電力の少ない調理機器を提供することができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
(実施の形態1)
図1は、本発明の第1の実施の形態における調理機器の一部ブロック化した回路図を示すものである。
図1において、第1の電源回路1は、商用電源2を降圧し、被調理物を加熱する加熱手段3を駆動するドライブ回路4や第2の電源回路5に直流電圧を供給するもので、ダイオード1a、抵抗1b、電解コンデンサ1c、電源IC1d、コイル1e、還流ダイオード1f、電解コンデンサ1gにより構成されている。
ダイオード1aのアノードは商用電源2に接続され、カソードは抵抗1bを介して電解コンデンサ1cの陽極端子と電源IC1dの入力端子に接続されている。電解コンデンサ1cの陰極端子はGNDに接続(接地)されている。
電源IC1dの出力端子には、コイル1eと還流ダイオード1fのカソードとが接続されている。電解コンデンサ1gの陽極端子にはコイル1eを介して、電源IC1dの出力端子が接続されている。還流ダイオード1fのアノードと電解コンデンサ1gの陰極端子とは共にGNDに接続(接地)されている。
このように構成された第1の電源回路1は、ダイオード1aと抵抗1bとで商用電源2からの入力を半波整流し、電解コンデンサ1cで平滑した直流電圧を電源IC1dに入力し、電源IC1dは内部スイッチング素子を発振させ、コイル1eと還流ダイオード1f、電解コンデンサ1gにより直流電圧に変換して出力する。
出力電圧検出部6は、第1の電源回路1の出力電圧を検出するもので、フォトカプラで構成されており、フォトカプラの内蔵フォトトランジスタ6aのコレクタは電源IC1dの制御端子に接続され、エミッタは出力端子に接続されている。この内蔵フォトトランジスタ6aが導通すると、電源IC1dは内部スイッチング素子の発振を停止させる。
一方、このフォトカプラの内蔵発光ダイオード6bについては、アノードが電源IC1dの出力端子に、カソードがツェナーダイオード7aのカソードにそれぞれ接続されている。
ツェナーダイオード7aのアノードはGNDに接続(接地)されている。このツェナーダイオード7aは、第1の電源回路1の出力電圧を第1の電圧設定値(例えば20V)とするための第1基準部7である。
第2の電源回路5は、第1の電源回路1から供給された直流電圧を降圧し、操作部8や、この操作部8からの入力に基づき予め定められた調理シーケンスに従い加熱手段3を駆動する制御部9などに直流電圧を供給するものである。NPNトランジスタ5a、抵抗5b、ツェナーダイオード5c、電解コンデンサ5dにより降圧型の定電圧回路が構成されており、図3に示す従来の調理機器における第2の電源回路13とほぼ同様の回路構成である。
NPNトランジスタ5aのコレクタは、第1の電源回路1の出力である電解コンデンサ1gの陽極端子に接続されている。
NPNトランジスタ5aのベースは抵抗5bを介してNPNトランジスタ5aのコレク
タと接続されるとともに、ツェナーダイオード5cのカソードとも接続されている。このツェナーダイオード5cのアノードはGNDに接続(接地)されている。
NPNトランジスタ5aのエミッタは電解コンデンサ5dの陽極端子に接続されており、この電解コンデンサ5dの陰極端子はGNDに接続(接地)されている。
このように構成された第2の電源回路5は、NPNトランジスタ5aのエミッタが出力部であり、ツェナーダイオード5cがこの第2の電源回路5の出力基準電圧(例えば5V)を規定する第2基準部である。
出力電圧切換手段10は、第1の電源回路1の出力電圧を第1の電圧設定値と、この第1の電圧設定値よりも低い第2の電圧設定値(例えば7V)に切り替えるもので、PNPトランジスタ10aとNPNトランジスタ10bと抵抗10c〜10gにより構成されている。
PNPトランジスタ10aのエミッタは、抵抗10cを介してフォトカプラの内蔵発光ダイオード6bのカソードに、PNPトランジスタ10aのコレクタは、ツェナーダイオード5cのカソードに接続されている。PNPトランジスタ10aのベースは抵抗10eを介してNPNトランジスタ10bのコレクタに接続されるとともに、抵抗10dを介してPNPトランジスタ10aのエミッタにも接続されている。
NPNトランジスタ10bのエミッタは抵抗10fを介してNPNトランジスタ10bのベースに接続されると共にGNDにも接続(接地)されている。NPNトランジスタ10bのベースは抵抗10gを介して制御部9に接続されている。
以上のように構成された調理機器について、以下その動作、作用を説明する。
制御部9からNPNトランジスタ10bをオフさせる信号が出力されていると、PNPトランジスタ10aはオフする。このときフォトカプラの内蔵発光ダイオード6bには第1基準部7であるツェナーダイオード7aが接続されているのみとなる。
これにより第1の電源回路1はその出力電圧が、フォトカプラの内蔵発光ダイオード6bの順電圧とツェナーダイオード7aとで規定される第1の電圧設定値よりも大きくなりフォトカプラの内蔵フォトトランジスタ6aが導通することになる。したがって、第1の電源回路1の出力電圧はフォトカプラの内蔵発光ダイオード6bの順電圧とツェナーダイオード7aとで規定される第1の電圧設定値となる。
一方、制御部9からNPNトランジスタ10bをオンさせる信号が出力されていると、PNPトランジスタ10aもオンする。このときフォトカプラの内蔵発光ダイオード6bには第1基準部7であるツェナーダイオード7aと抵抗10cを介してツェナーダイオード5cが接続されている状態となる。(PNPトランジスタ10aのコレクタエミッタ間電圧は無視出来る程小さいとする)。
ツェナーダイオード5cは第2の電源回路5の出力基準電圧(例えば5V)を規定する第2基準部であり、第1の電源回路1の出力電圧を第1の電圧設定値(例えば20V)とするための第1基準部7のツェナーダイオード7aに比べ充分小さいものである。
このため、PNPトランジスタ10aがオンしているときは、第1の電源回路1の出力電圧が、フォトカプラの内蔵発光ダイオード6bの順電圧とツェナーダイオード7aとで規定される第1の電圧設定値(例えば20V)より低くても、フォトカプラの内蔵発光ダ
イオード6bの順電圧と抵抗10cとツェナーダイオード5cとで規定される電圧よりも高ければ、内蔵発光ダイオード6bには電流が流れ内蔵フォトトランジスタ6aが導通する。
したがって、PNPトランジスタ10aがオンしているときは、第1の電源回路1の出力電圧を第1の電圧設定値よりも低い電圧とすることができる。このPNPトランジスタ10aがオンしているときの第1の電源回路1の出力電圧が第2の電圧設定値である。
第1の電源回路1の出力電圧の設定値を、第1の電圧設定値から第2の電圧設定値に切り替えた直後は、電解コンデンサ1gの両端電圧は第1の電圧設定値のままである。このため第1の電圧設定値よりも低い定格電圧であるツェナーダイオード5cに過電流が流れ、故障に至る恐れがある。この過電流による故障防止のため、内蔵発光ダイオード6bとPNPトランジスタ10aのエミッタの間に抵抗10cを接続している。
以上のように、本実施の形態においては、第1の電源回路1が第2の電圧設定値を出力するときに、出力電圧検出部6が第2基準部であるツェナーダイオード5cに接続されるように出力電圧切換手段10を構成することにより、第1の電源回路1の出力電圧を第1の電圧設定値よりも低い第2電圧設定値とするために、第2の電源回路5の出力基準電圧を規定する第2基準部のツェナーダイオード5cを用いることができ、あらたに基準電圧用部品を追加することなく第1の電源回路の出力電圧を第1の電圧設定値よりも低い第2の電圧設定値とすることができる。
第1の電源回路1の出力電圧が第2の電圧設定値であるときには、ドライブ回路4や第2の電源回路5など、第1の電源回路1の負荷で消費される電流も低減されるので、機器としての消費電力を抑えることができて、待機状態における消費電力を低減でき、消費電力の少ない調理機器を提供することができる。
なお、本実施の形態では、第1基準部と第2基準部をツェナーダイオードで構成したが、特にツェナーダイオードでなくともよく、例えばシャントレギュレータICなどで構成してもよい。
また、本実施の形態では、第1の電源回路の出力電圧を切り替えるために必要なツェナーダイオードが、図3で示した従来の場合と比較して減らすことができ、出力電圧切換手段10の構成はそれ程、複雑でなく、また構成部品も比較的廉価な部品であるため、高価なツェナーダイオードを減らすことができ、省エネ性に優れた商品をより低価格で提供することもできるものである。
(実施の形態2)
図2は、本発明の第2の実施の形態の調理機器の一部ブロック化した回路図を示すものである。
図2に示すように、抵抗値R11aである抵抗11aがフォトカプラの内蔵発光ダイオード6bと並列に接続されている。
内蔵フォトトランジスタ6aが導通し、電源IC1dの発振が停止するときフォトカプラの内蔵発光ダイオード6bに流れる電流をIfとし、この内蔵発光ダイオード6bに電流Ifが流れるときの内蔵発光ダイオード6b両端電圧をVfとする。
また、出力電圧切換手段10により第1の電源回路1が第2の電圧設定値を出力するとき、出力電圧切換手段10からNPNトランジスタ5aのベースと第2基準部であるツェ
ナーダイオード5cとの接続点に流れ込む電流をI10とする。
他の構成は上記実施の形態1と同じであり、同一符号を付して説明を省略する。
以上のように構成された調理機器について、以下その動作、作用を説明する。
抵抗11aがないときに比べ、抵抗11aがあるとき、I10はVf/R11aだけ増加するので、この増加分Vf/R11aだけ、抵抗5bに流れる電流を減らしても、NPNトランジスタ5aのベース電流とツェナーダイオード5cとに流れる電流は抵抗11aがないときと同じとなり、ツェナーダイオード5cの出力電圧や第2の電源回路5の出力電圧に対する影響はない。
したがって、抵抗5bの抵抗値R5bとすると、抵抗5bでの電圧降下をVf/R11a×R5bだけ減らすことができる。すなわち、抵抗11aがあることにより第2の電圧設定値をVf/R11a×R5bさらに下げることが可能となる。
以上のように、本実施の形態においては、出力電圧検出部6であるフォトカプラの内蔵発光ダイオード6bと並列に抵抗11aを接続することにより、第1の電源回路1が第2の電圧設定値を出力しているときでも、第2の電源回路5の出力基準電圧を規定する第2基準部のツェナーダイオード5cに充分な電流を流せるため、第1の電源回路1の第2の電圧設定値をより低い値にすることができる。これにより第1の電源回路1の負荷であるドライブ回路4などでの消費電力を抑えることが可能となる。
なお、本実施の形態では、第1基準部と第2基準部をツェナーダイオードで構成したが、特にツェナーダイオードでなくともよく、例えばシャントレギュレータICで構成してもよい。
以上のように、本発明にかかる調理機器は、基準電圧用部品を追加することなく第1の電源回路の出力電圧を下げることができて、待機状態における消費電力を低減でき、省エネに寄与できるので、待機状態と加熱手段を有する他の加熱機器等の用途にも適用できる。
1 第1の電源回路
1a ダイオード
1b 抵抗
1c 電解コンデンサ
1d 電源IC
1e コイル
1f 還流ダイオード
1g 電解コンデンサ
2 商用電源
3 加熱手段
4 ドライブ回路
5 第2の電源回路
5a NPNトランジスタ
5b 抵抗
5c ツェナーダイオード(第2基準部)
5d 電解コンデンサ
6 出力電圧検出部
6a 内蔵フォトトランジスタ
6b 内蔵発光ダイオード
7 第1基準部
7a ツェナーダイオード
8 操作部
9 制御部
10 出力電圧切換手段
10a PNPトランジスタ
10b NPNトランジスタ
10c、10d、10e、10f、10g 抵抗
11a 抵抗

Claims (2)

  1. 商用電源から供給される電力を直流電圧に変換して出力する第1の電源回路と、前記第1の電源回路の出力電圧を検出する出力電圧検出部と、前記第1の電源回路の出力電圧を第1の電圧設定値とするための第1基準部と、前記第1の電源回路の出力電圧を降圧して直流電圧を出力する第2の電源回路と、前記第2の電源回路の出力基準電圧を規定する第2基準部と、前記第1の電源回路の出力電圧を前記第2基準部よりも高く前記第1の電圧設定値よりも低い第2の電圧設定値とするための出力電圧切換手段とを備え、前記第1の電源回路が前記第2の電圧設定値を出力するときに前記出力電圧検出部が前記出力電圧切換手段を介して前記第2基準部に接続され、且つ、前記第1の電源回路から前記出力電圧検出部及び前記出力電圧切換手段を介して前記第2基準部に電流を供給するように前記出力電圧切換手段を構成した電源回路を有する調理機器。
  2. 商用電源から供給される電力を直流電圧に変換して出力する第1の電源回路と、前記第1の電源回路の出力電圧を検出する出力電圧検出部と、前記第1の電源回路の出力電圧を第1の電圧設定値とするための第1基準部と、前記第1の電源回路の出力電圧を降圧して直流電圧を出力する第2の電源回路と、前記第2の電源回路の出力基準電圧を規定する第2基準部と、前記第1の電源回路の出力電圧を前記第2基準部より高く前記第1の電圧設定値よりも低い第2の電圧設定値とするための出力電圧切換手段とを備え、前記第1の電源回路が前記第2の電圧設定値を出力するときに前記出力電圧検出部が前記第2基準部に接続されるように前記出力電圧切換手段を構成するとともに、前記出力電圧検出部フォトカプラを備え、前記フォトカプラの発光ダイオードと並列に抵抗を接続した電源回路を有する調理機器。
JP2010191807A 2010-08-30 2010-08-30 調理機器 Active JP5605086B2 (ja)

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