CN101994241A - 一种洗衣机门盖安全保护电路和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种洗衣机门盖的安全保护电路和方法，属于洗衣机安全保护领域。包括至少一个主继电器、门盖开关电路或电子门锁电路，所述主继电器串联在洗衣机电机电路中，门盖开关电路包括门盖开关及配套电路，电子门锁电路包括电子门锁及配套电路，门盖开关或电子门锁串接在所述主继电器的控制电路中。当门盖或电子门锁打开时，主继电器打开，断开了电机的电源。本发明的优点是：通过类似机械式断电，保证了使用者的安全，既符合了安全标准的要求，又节省了测试费用，缩短了试验周期。

Description

一种洗衣机门盖安全保护电路和方法

技术领域

本发明涉及一种安全保护电路和方法，尤其是一种洗衣机门盖的安全保护电路和方法。

背景技术

目前，洗衣机均采用微动开关做为检测门盖是否打开的判断方式，该微动开关只是一个简单的开关信号，在洗衣机运行状态，如脱水或洗涤运行过程中希望开盖后电机能够停止运转的情况，当检测到门盖打开后，由洗衣机控制单元发出指令来停止电机的工作。图1为目前洗衣机所使用的门盖开关检测电路示意图，门盖开关检测电路包括+5V电源、电阻R904、R905和R906，门盖开关检测电路与洗衣机控制单元相连。当门盖开关关闭时，洗衣机控制单元接收到一个高电平信号，当门盖开关打开时，洗衣机控制单元接收到一个低电平信号。当洗衣机控制单元接到门盖打开的信息后，发出指令控制电机可控硅等动作，从而控制电机的运转。但是当可控硅出现内部击穿时，电机就会一直通电工作，此时即使判断出门盖打开，洗衣机控制单元发出电机停止运转指令，电机也不会受控停转，从而出现问题。

虽然该种电路在正常用户使用状态下可以很好的检测出门盖打开的情况，从而保护使用者的安全，但是当出现异常情况，如电机可控硅击穿，那么打开盖后电机仍然处于工作状态，可能会出现危及人身安全的问题发生。按照GB4706.1-2005家用和类似用途电器的安全第1部分：通用要求中第19章的规定，电子电路不做为一种安全可靠的保护措施，要考虑失效状态下的危险性。

目前，洗衣机除前面所提到的采用微动开关做为信号检测，检测到信号后通过洗衣机控制单元发出指令停止电机的工作外，还有一种方式就是增加一电磁门锁，在洗衣机运行状态下，通过信号的输入和输出控制门锁的打开与关闭，但是这种门锁的控制也是电子信号式的，在标准规定的失效状态下，也是不能断开电机电源的，也存在着安全隐患。

申请号为02254140.3的中国专利申请，公开了一种微动开关方式的洗衣机安全门开关。其主要采用压杆连接在微动开关上，微动开关与压杆间装有滑块，微动开关固定在安装板上。可以解决洗衣机在脱水时，把门盖打开，当压杆在不受力状态下安全门开关触点断开，使洗衣机脱水桶停止旋转，达到对人体不受伤害，起安全保护作用。

申请号为200420093376.3的中国专利申请，公开了一种门锁方式的安全保护装置。包括基座、一端固定在基座底部的舌形簧片、舌形簧片中部的U形簧片、舌形簧片活动端的锁闩、PTC陶瓷发热体、双金属片、滑板、复位弹簧、触点等。在洗衣机通电工作时，双金属片被陶瓷发热体加热变形，推动舌形簧片的活动端带动锁闩向下插入滑板方孔锁定滑板，从而确保在洗衣机工作过程中门不会被打开。当洗衣结束，开关断电，双金属片冷却，从而弹簧片和滑板复位，此时门才能被打开。

申请号为200520140128.4的中国专利申请，公开了一种门锁方式的安全保护装置。所述的安全锁还包括有由执行机构控制通断的与洗衣机的中央控制器相连接的信号开关，所述的电磁驱动机构为间歇式电磁驱动伸缩机构，所述的传动机构为伸缩换向卡位式传动机构，当间歇式电磁驱动机构启动工作(即电磁组件瞬间通断电)产生一瞬间拉力(或推力)使伸缩换向卡位式传动机构的前端产生伸缩卡位或换向卡位从而带动锁舌与锁槽锁定或开启，同时通过信号开关将锁舌的所外的开或关位置反馈给洗衣机中央处理器，从而使洗衣机门盖在开启位置时无法启动洗衣机，洗衣机在启动时无法打开门盖，保证了使用的安全，且门盖的锁定更可靠。

不管是采用门锁方式还是微动开关方式，从标准要求角度看，要保证在洗衣机高速运转过程中打开门盖，电机必须断电，并且这个断电不是通过电子电路如靠洗衣机控制单元发出的指令实现的，必须是一种机械状态下的断电，否则产品必须经过电子电路评估CLASS B，进行电子电路评估的相关费用和试验周期都是比较高的。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种洗衣机门盖安全保护电路。因此本发明的目的就是在现在基础上进行适当的改动，门盖打开后，实现了电机类似机械式断电，符合了安全标准的要求，从而节省测试费用，缩短试验周期。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案如下：

一种洗衣机门盖安全保护电路，包括至少一个主继电器、门盖开关电路或电子门锁电路，所述主继电器串联在洗衣机电机电路中，所述门盖开关电路包括门盖开关及配套电路，所述电子门锁电路包括电子门锁及配套电路，所述门盖开关或电子门锁串接在所述主继电器的控制电路中。

所述门盖开关电路或电子门锁电路与洗衣机控制单元相连。

所述门盖开关或电子门锁的一端连接所述主继电器的电源，另一端连接所述主继电器控制电路的输入端。

所述门盖开关配套电路包括门盖开关检测电路，电子门锁配套电路包括电子门锁检测电路，所述门盖开关检测电路或电子门锁检测电路的一端通过门盖开关或电子门锁与所述主继电器的电源相连，另一端与洗衣机控制单元相连。

所述门盖开关检测电路或电子门锁检测电路包括电源部分、开关部分、输出部分，所述开关部分通过门盖开关或电子门锁与所述主继电器的电源相连，所述输出部分与洗衣机控制单元相连。

所述开关部分包括三极管、降压电阻、第一分流电阻和第二分流电阻，所述降压电阻的输入端通过门盖开关或电子门锁与所述主继电器的电源相连，所述降压电阻的输出端分别与第一分流电阻和第二分流电阻的输入端相连，第一分流电阻的输出端与所述三极管的基极相连，第二分流电阻的输出端与所述三极管的发射极相连，所述三极管的发射极接地；

所述电源部分包括电源和上拉电阻，所述三极管集电极通过所述上拉电阻与所述电源相连；

所述输出部分包括限流电阻，所述三极管集电极与所述限流电阻的输入端相连，所述限流电阻的输出端与洗衣机控制单元相连。

当所述电子门锁串接在所述主继电器的控制电路中时，还设有辅助门开关电路，辅助门开关电路与洗衣机控制单元相连。

所述电子门锁配套电路还包括电子门锁控制电路，当所述电子门锁串接在所述主继电器的控制电路中时，洗衣机控制单元通过电子门锁控制电路控制电子门锁的开闭，在电机停止转动后经过3-60秒的延迟，洗衣机控制单元发出打开电子门锁的指令。

所述电子门锁控制电路中串联继电器，洗衣机控制单元通过控制继电器的开闭控制电子门锁控制电路的通断，进而控制电子门锁的开闭。

一种洗衣机门盖安全保护方法，包括以下步骤：

打开门盖开关；

串联在电机电路中的主继电器断开；

电机电路断开，保证了电机与电源断开；或者包括以下步骤：

洗衣机控制单元发出指令，停止电机转动；

经过一段时间延迟，洗衣机控制单元发出打开电子门锁指令；

电子门锁打开，串联在电机电路中的主继电器断开。

本发明采用通过门盖开关电路或电子门锁电路控制主继电器，当门盖或电子门锁打开时，主继电器的12V电源被切断，主继电器处于断开的状态，在这种情况下电机电路被切断，洗衣机停止工作。即使可控硅处于短路的状态，电机也不会运转。

可以采用多个主继电器串联在电机电路中，如果出现一个继电器处于失控导通状态，其它继电器可以发挥保护作用。

采用门盖开关检测电路或电子门锁检测电路可以将门盖或电子门锁是否打开的信号反馈给洗衣机控制单元。

电子门锁带有可控的机械锁门结构，可以使洗衣机控制单元确定电机停转后，发出开门信号，使用者才能将门打开。有时虽然电机断电，但是因为惯性太大，脱水桶仍然会旋转约3-7秒种的时间，增加电子门锁控制，可以避免由于脱水桶在高速旋转过程中打开门盖。

附图说明

图1是目前洗衣机所使用的门盖开关检测电路示意图。

图2是本发明实施例1的具有一个主继电器的洗衣机门盖安全保护电路的示意图。

图3是本发明实施例2的具有两个主继电器的洗衣机门盖安全保护电路的示意图。

图4是本发明实施例3的具有电子门锁的洗衣机门盖安全保护电路示意图。

具体实施方式

实施例1：

图2所示的是具有一个主继电器的洗衣机门盖安全保护电路，包括电机、电机电路、主继电器K1、门盖开关电路和洗衣机控制单元MCU。电机电路的L端接火线，N端接零线，在电机电路中串接一个主继电器K1。

门盖开关Km串接在主继电器K1的控制电路中，门盖开关Km一端连接主继电器K1的+12V电源，另一端连接主继电器K1控制电路的输入端。

主继电器K1可以和二极管Dd01并联，二极管Dd01负极与主继电器K1控制电路的输入端相连，二极管Dd01正极与主继电器K1控制电路的输出端相连，主继电器K1控制电路的输出端可以与三极管N301的集电极相连，三极管N301的发射极接地，三极管N301的基极通过电阻R1与洗衣机控制单元MCU相接。

门盖开关电路包括门盖开关检测电路，门盖开关检测电路可以包括电源部分、开关部分、输出部分。

开关部分可以包括三极管N605、降压电阻R5、第一分流电阻R7和第二分流电阻R6，降压电阻R5的输入端通过门盖开关Km与主继电器K1的控制电源相连，降压电阻R5的输出端分别与第一分流电阻R7和第二分流电阻R6的输入端相连，第一分流电阻R7的输出端与三极管N605的基极相连，第二分流电阻R6的输出端与三极管N605的发射极相连，三极管N605的发射极接地；

电源部分可以包括+5V电源和上拉电阻R8，三极管N605集电极通过上拉电阻R8与+5V电源相连；

输出部分可以包括限流电阻R9，三极管N605集电极与限流电阻R9的输入端相连，限流电阻r9的输出端与洗衣机控制单元MCU相连。

当门盖开关Km关闭时，三极管N605导通，洗衣机控制单元MCU接收低电平信号；当门盖开关Km断开时，三极管N605截止，洗衣机控制单元MCU接收高电平信号。

门盖开关检测电路用于检测门盖的状态，并将信号发送给洗衣机控制单元MCU，洗衣机控制单元MCU可以知道门盖是处于打开状态还是处于关闭状态。

洗衣机门盖关闭时，洗衣机控制单元MCU发出启动电机信号，电流由12V电源经过门盖开关Km流入主继电器K1，主继电器K1通电使电机电路闭合，电机运转。当打开洗衣机门盖时，门盖开关Km打开，主继电器K1的12V电源被切断，主继电器K1处于断开的状态，电机电路被切断，电机停止运转。此时即使可控硅处于短路的状态，无法通过洗衣机控制单元MCU的指令切断电机电路，也没有电流流出到电机等工作电路部件，洗衣机电机停止运转。

实施例2：

图3所示的是具有两个主继电器的洗衣机门盖安全保护电路，包括电机、电机电路、主继电器K1、主继电器K2、门盖开关电路和洗衣机控制单元MCU。电机电路的L端接火线，N端接零线，主继电器K1和主继电器K2串接在电机电路中。

门盖开关Km一端连接两个主继电器共用的+12V电源，另一端分别连接主继电器K1和主继电器K2的控制电路的输入端。

主继电器K1与二极管Dd01并联，主继电器K1控制电路的输出端通过三极管N301和电阻R1与洗衣机控制单元MCU相连。主继电器K2与二极管Dd02并联，主继电器K2控制电路的输出端通过三极管N302和电阻R11与洗衣机控制单元MCU相连。

本实施例其它电路部分与实施例1相同。

洗衣机门盖关闭时，洗衣机控制单元MCU发出启动电机信号，主继电器K1和主继电器K2同时接通使电机电路闭合，电机运转。当打开洗衣机门盖时，门盖开关Km打开，主继电器K1和主继电器K2同时断电，进而电机电路被切断，电机停止运转。

实施例3：

图4所示的是具有电子门锁的洗衣机门盖安全保护电路，包括电机、电机电路、主继电器K1、主继电器K2、电子门锁电路和洗衣机控制单元MCU。电机电路的L端接火线，N端接零线，主继电器K1和主继电器K2串接在电机电路中。

电子门锁DL可以采用电磁锁，包括门锁sw和电磁线圈，电磁线圈的通电与断电控制门锁sw的开闭。门锁sw一端连接两个主继电器共用的+12V电源，另一端分别连接主继电器K1和主继电器K2的控制电路的输入端和门锁检测电路，门锁检测电路用于检测门锁sw的开闭状态，并将检测到的信号送到洗衣机控制单元MCU。门锁检测电路可以采用与实施例1中的门盖开关检测电路相同的电路。

电磁线圈的供电电路可以包括整流电路。在该供电电路中串联继电器K3，洗衣机控制单元MCU控制继电器K3的开闭。

还可以设置一个辅助门开关电路，辅助门开关电路包括辅助门开关K4，辅助门开关电路与洗衣机控制单元MCU相连，可以采用与图1中的门盖开关检测电路相同的电路。

洗衣机控制单元MCU可以先发出指令使电机停转，然后经过一段时间的延迟，再发出打开电子门锁DL的指令打开门锁sw，延迟时间可以设为3-60秒，这样使得电机断电后，经过一段时间后停止转动，人们才可以打开门将手伸入洗衣机中取衣物，保证了使用者的安全。

还可以设置电机测速装置，当电机测速装置检测到电机停转后，洗衣机控制单元MCU发出指令打开门锁sw。

相应地，洗衣机门盖安全保护方法可以是以下步骤：

打开门盖开关；

串联在电机电路中的主继电器断开；

电机电路断开，保证了电机与电源断开。

还可以是以下步骤：

洗衣机控制单元发出指令，停止电机转动；

经过一段时间延迟，洗衣机控制单元发出打开电子门锁指令；

电子门锁打开，串联在电机电路中的主继电器断开。

Claims (10)

1.一种洗衣机门盖安全保护电路，包括至少一个主继电器、门盖开关电路或电子门锁电路，所述主继电器串联在洗衣机电机电路中，其特征在于：所述门盖开关电路包括门盖开关及配套电路，所述电子门锁电路包括电子门锁及配套电路，所述门盖开关或电子门锁串接在所述主继电器的控制电路中。

2.根据权利要求1所述的洗衣机门盖安全保护电路，其特征在于：所述门盖开关电路或电子门锁电路与洗衣机控制单元相连。

3.根据权利要求1所述的洗衣机门盖安全保护电路，其特征在于：所述门盖开关或电子门锁的一端连接所述主继电器的电源，另一端连接所述主继电器控制电路的输入端。

4.根据权利要求1所述的洗衣机门盖安全保护电路，其特征在于：所述门盖开关配套电路包括门盖开关检测电路，电子门锁配套电路包括电子门锁检测电路，所述门盖开关检测电路或电子门锁检测电路的一端通过门盖开关或电子门锁与所述主继电器的电源相连，另一端与洗衣机控制单元相连。

5.根据权利要求4所述的洗衣机门盖安全保护电路，其特征在于：所述门盖开关检测电路或电子门锁检测电路包括电源部分、开关部分、输出部分，所述开关部分通过门盖开关或电子门锁与所述主继电器的电源相连，所述输出部分与洗衣机控制单元相连。

6.根据权利要求5所述的洗衣机门盖安全保护电路，其特征在于：

所述开关部分包括三极管、降压电阻、第一分流电阻和第二分流电阻，所述降压电阻的输入端通过门盖开关或电子门锁与所述主继电器的电源相连，所述降压电阻的输出端分别与第一分流电阻和第二分流电阻的输入端相连，第一分流电阻的输出端与所述三极管的基极相连，第二分流电阻的输出端与所述三极管的发射极相连，所述三极管的发射极接地；

所述电源部分包括电源和上拉电阻，所述三极管集电极通过所述上拉电阻与所述电源相连；

所述输出部分包括限流电阻，所述三极管集电极与所述限流电阻的输入端相连，所述限流电阻的输出端与洗衣机控制单元相连。

7.根据权利要求1-6所述的洗衣机门盖安全保护电路，其特征在于：当所述电子门锁串接在所述主继电器的控制电路中时，还设有铺助门开关电路，辅助门开关电路与洗衣机控制单元相连。

8.根据权利要求1-6所述的洗衣机门盖安全保护电路，其特征在于：所述电子门锁配套电路还包括电子门锁控制电路，当所述电子门锁串接在所述主继电器的控制电路中时，洗衣机控制单元通过电子门锁控制电路控制电子门锁的开闭，在电机停止转动后经过360秒的延迟，洗衣机控制单元发出打开电子门锁的指令。

9.根据权利要求7所述的洗衣机门盖安全保护电路，其特征在于：所述电子门锁控制电路中串联继电器，洗衣机控制单元通过控制继电器的开闭控制电子门锁控制电路的通断，进而控制电子门锁的开闭。

10.一种洗衣机门盖安全保护方法，其特征在于，包括以下步骤：

打开门盖开关；

串联在电机电路中的主继电器断开；

电机电路断开，保证了电机与电源断开；或者包括以下步骤：

洗衣机控制单元发出指令，停上电机转动；

经过一段时间延迟，洗衣机控制单元发出打开电子门锁指令；

电子门锁打开，串联在电机电路中的主继电器断开。

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