CN102130438B - 洗澡水洗衣机的洗澡水水泵过电流保护电路及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种洗澡水洗衣机的洗澡水水泵过电流保护电路，包括主控芯片，主控芯片的泵控制端口与控制电路的信号输入端相连，控制电路的信号输出端分别与洗澡水水泵、过电流检测回路相连，过电流检测回路与主控芯片的泵过电流检测端口相连。本发明还公开了一种洗澡水洗衣机的洗澡水水泵过电流保护电路的控制方法。本发明通过过电流检测回路实时监测洗澡水水泵在工作过程中是否过电流，若过电流，主控芯片输出控制信号至控制电路，由控制电路关闭洗澡水水泵，提高了洗澡水水泵工作的可靠性，避免了反复关闭、启动洗澡水水泵，对洗澡水水泵造成的损坏。

Description

洗澡水洗衣机的洗澡水水泵过电流保护电路及其控制方法

技术领域

本发明涉及洗衣机技术领域,尤其是一种洗澡水洗衣机的洗澡水水泵过电流保护电路及其控制方法。

背景技术

随着生活水平的不断提升，洗衣机已经普及到千家万户，洗衣机耗水量占据了生活用水的很大部分，节水成为洗衣机新的热点。可以利用洗澡水的洗衣机实现了生活用水的二次利用，而利用洗澡水的洗衣机面临的一个很大的问题是，洗澡水吸水管或洗澡水水泵因异物堵塞时使洗澡水水泵超负荷工作，而造成洗澡水水泵损坏甚至烧毁。

发明内容

本发明的首要目的在于提供一种在洗澡水水泵过电流时，能够及时断开洗澡水水泵，避免损坏洗澡水水泵的洗澡水洗衣机的洗澡水水泵过电流保护电路。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种洗澡水洗衣机的洗澡水水泵过电流保护电路，包括主控芯片，主控芯片的泵控制端口与控制电路的信号输入端相连，控制电路的信号输出端分别与洗澡水水泵、过电流检测回路相连，过电流检测回路与主控芯片的泵过电流检测端口相连；

所述的控制电路包括三极管Q1，其基极与主控芯片的泵控制端口相连，其发射极接地，其集电极与二极管D2的阳极相连，二极管D2的阴极接+12V直流电，继电器K线圈的两端分别与二极管D2的阳极、阴极相连，继电器K的静触点通过全波整流电路与洗澡水水泵相连；所述的过电流检测回路包括电阻R1，电阻R1的两端分别与二极管D1的阳极、阴极相连，继电器K的动触点分别与电阻R1、二极管D1的阳极相连，二极管D1的阴极接+5V直流电，二极管D1的阳极与电阻R2的一端相连，电阻R2的另一端与复位芯片IC1的第1引脚相连，复位芯片IC1的第2引脚接地，复位芯片IC1的第3引脚与电阻R5的一端相连，电阻R5的另一端与主控芯片的泵过电流检测端口相连。

本发明还公开了一种洗澡水洗衣机的洗澡水水泵过电流保护电路的控制方法，该方法包括下列顺序的步骤：

（1）启动洗澡水水泵，令过电流次数N=0，并判断电源电压是否过零，若判断结果为是，则判断泵过电流检测端口是否为低电平，若电源电压不过零，返回继续判断电源电压是否过零；

（2）若泵过电流检测端口为低电平，则令过电流次数N+1,并判断过电流次数N是否到达上限次数，若泵过电流检测端口为高电平，则判断电源电压是否过零；

（3）若过电流次数N到达上限次数，则关闭洗澡水水泵，若过电流次数N没有到达上限次数，返回步骤（1）判断电源电压是否过零。

由上述技术方案可知，本发明通过过电流检测回路实时监测洗澡水水泵在工作过程中是否过电流，若过电流，主控芯片输出控制信号至控制电路，由控制电路关闭洗澡水水泵。同时，本发明对过电流的次数以及时间进行限制，在八次电源电压的过零时间内，并且达到过电流的上限次数才关闭洗澡水水泵，一方面提高了洗澡水水泵工作的可靠性，另一方面，避免了反复关闭、启动洗澡水水泵，对洗澡水水泵造成的损坏。

附图说明

图1是本发明的电路框图；

图2是本发明的电路原理图；

图3是本发明的工作流程图。

具体实施方式

一种洗澡水洗衣机的洗澡水水泵过电流保护电路，包括主控芯片1，主控芯片1的泵控制端口与控制电路2的信号输入端相连，控制电路2的信号输出端分别与洗澡水水泵3、过电流检测回路4相连，过电流检测回路4与主控芯片1的泵过电流检测端口相连，如图1所示。

如图2所示，所述的控制电路2包括三极管Q1，其基极与主控芯片1的泵控制端口相连，其发射极接地，其集电极与二极管D2的阳极相连，二极管D2的阴极接+12V直流电，继电器K线圈的两端分别与二极管D2的阳极、阴极相连，继电器K的静触点通过全波整流电路与洗澡水水泵3相连；所述的过电流检测回路4包括电阻R1，电阻R1的两端分别与二极管D1的阳极、阴极相连，继电器K的动触点分别与电阻R1、二极管D1的阳极相连，二极管D1的阴极接+5V直流电，二极管D1的阳极与电阻R2的一端相连，电阻R2的另一端与复位芯片IC1的第1引脚相连，复位芯片IC1的第2引脚接地，复位芯片IC1的第3引脚与电阻R5的一端相连，电阻R5的另一端与主控芯片1的泵过电流检测端口相连。

如图2所示，所述的全波整流电路由二极管D3、D4、D5、D6组成，二极管D3的阴极与二极管D4的阴极相连，二极管D4的阳极与二极管D5的阴极相连，二极管D5的阳极与二极管D6的阳极相连，二极管D6的阴极与二极管D3的阳极相连，继电器K的静触点接在二极管D3的阳极和二极管D6的阴极之间，电感L1的一端接在二极管D3的阴极与二极管D4的阴极之间，电感L1的另一端接洗澡水水泵3，电感L2的一端接在二极管D6的阳极和二极管D5的阳极之间，电感L2的另一端接洗澡水水泵3，电容C1并接在洗澡水水泵3上。 所述的复位芯片IC1的第1、2引脚之间跨接电阻R4,电容C2与电阻R4并联，二极管D7与电容C2并联，二极管D7的阳极接地，二极管D7的阴极接复位芯片IC1的第1引脚。

如图2所示，当需要启动洗澡水水泵3时主控芯片1的洗澡水水泵3控制端输出高电平，三极管Q1导通，继电器K闭合，洗澡水水泵3工作。主控芯片1通过过电流检测回路4检测过电流反馈信号来确定是否关闭洗澡水水泵3。当继电器K闭合后，正向电流流经电阻R1后通过整流桥整流后给洗澡水水泵3供电，当流经电阻R1的电流为0时，电阻R1右侧电压检测点电压为5V，当正向电流增加时，电阻R1右侧电压检测点电压降低，如当流经电阻R1的电流为2.5A时，电阻R1右侧电压检测点电压为5-0.68×2.5=3.3V，当此电压降低到3V以下时，复位芯片IC1的端口3输出低电平，否则输出高电平，反向电流经二极管D1，如果不加二极管D1，则反向电流流经电阻R1会使电阻R1右端的电压升高，如当反向流经电阻R1的电流为2.5A时，电阻R1右侧电压等于5+0.68×2.5=6.7V，此电压作用于复位芯片IC1无法用于检测过电流，且可能因此电压过高损坏复位芯片IC1。

如图2所示，当流过电阻R1的瞬时电流小于2.94A时，电阻R1与电阻R2之间的电压高于3V，复位芯片IC1第3引脚输出高电平，此时洗澡水水泵3工作在安全状态下可持续工作，否则当流过电阻R1的瞬时电流大于2.94A时，电阻R1与电阻R2之间的电压降低到3V以下，复位芯片IC1复位，复位芯片IC1第3引脚输出低电平。

如图3所示，在工作时，首先，启动洗澡水水泵3，令过电流次数N=0，并判断电源电压是否过零，若判断结果为是，则判断泵过电流检测端口是否为低电平，若电源电压不过零，返回继续判断电源电压是否过零；其次，若泵过电流检测端口为低电平，则令过电流次数N+1,并判断过电流次数N是否到达上限次数，若泵过电流检测端口为高电平，则判断电源电压是否过零；最后，若过电流次数N到达上限次数，则关闭洗澡水水泵3，若过电流次数N没有到达上限次数，返回步骤（1）判断电源电压是否过零。

以下结合图3对本发明作进一步的说明。

上电后，主控芯片1判断是否需要启动洗澡水水泵3，若判断结果为是，则主控芯片1的泵控制端口输出高电平，启动洗澡水水泵3，同时令过电流次数N=0；判断电源电压是否过零，若过零，则令过零次数M=0，判断泵过电流检测端口是否为低电平，若电源电压不过零，返回继续判断电源电压是否过零。

在判断泵过电流检测端口是否为低电平时，若判断结果为是，则令过电流次数N+1，同时令过零次数M=0，判断过电流次数N是否到达上限次数，所述的上限次数为四次，若达到上限次数，则说明洗澡水水泵3过电流，主控芯片1的泵控制端口输出低电平，关闭洗澡水水泵3。

在判断泵过电流检测端口是否为低电平时，若判断结果为否，则判断电源电压是否过零，若电源电压过零，则令过零次数M+1，并判断过零次数M是否等于2；若电源电压没有过零，则返回判断泵过电流检测端口是否为低电平；若过零次数M等于2，则令过电流次数N=0，同时返回到过零次数M=0，否则，返回判断泵过电流检测端口是否为低电平。在关闭洗澡水水泵3的同时，进行声光报警。

由于交流电源为正弦波，当电压为零时或接近为零时称为过零信号，当电源为50Hz时每10ms一次过零，当电源为60Hz时每8.3ms一次过零,在本发明中两次过零信号内洗澡水水泵3的泵过电流检测端口的低电平记为1次。

洗澡水水泵3启动后，当电源过零时开始检测之后两个过零信号内即对于50hz电源每20ms内，泵过电流检测端口的电压是否为低电平，如果连续检测到4次，即对于50Hz电源80ms内检测到4次低电平，两个过零内即20ms内的低电平记为一次，则立即在主控芯片1的泵控制端口输出低电平，断开继电器K,进而断开洗澡水水泵3并报警，从而起到保护洗澡水水泵3和主控芯片1的作用，如果连续检测到的低电平次数少于4次时，在接下来的两个过零内无有效低电平被检测到，则说明洗澡水水泵3恢复正常，电流次数N清零，重新计数。

本方案还可以通过改变电阻R1的阻值大小来改变允许洗澡水水泵3工作的最大电流，还可以通过改变泵过电流检测端口连续低电平次数N，来调节过电流保护的灵敏度。当电阻R1增大时，允许洗澡水水泵3工作的最大电流减小，反之则增大。还可以根据洗澡水水泵3的过电流承受时间通过调节泵过电流检测端口连续低电平次数N，来调节电流保护的灵敏度。

本发明通过过电流检测回路4实时监测洗澡水水泵3在工作过程中是否过电流，若过电流，主控芯片1输出控制信号至控制电路2，由控制电路2关闭洗澡水水泵3。同时，本发明对过电流的次数以及时间进行限制，在八次电源电压的过零时间内，并且达到过电流的上限次数才关闭洗澡水水泵3，一方面提高了洗澡水水泵3工作的可靠性，另一方面，避免了反复关闭、启动洗澡水水泵3，对洗澡水水泵3造成的损坏。

Claims (8)

1.一种洗澡水洗衣机的洗澡水水泵过电流保护电路，其特征在于：包括主控芯片，主控芯片的泵控制端口与控制电路的信号输入端相连，控制电路的信号输出端分别与洗澡水水泵、过电流检测回路相连，过电流检测回路与主控芯片的泵过电流检测端口相连；

所述的控制电路包括三极管Q1，其基极与主控芯片的泵控制端口相连，其发射极接地，其集电极与二极管D2的阳极相连，二极管D2的阴极接+12V直流电，继电器K线圈的两端分别与二极管D2的阳极、阴极相连，继电器K的静触点通过全波整流电路与洗澡水水泵相连；所述的过电流检测回路包括电阻R1，电阻R1的两端分别与二极管D1的阳极、阴极相连，继电器K的动触点分别与电阻R1、二极管D1的阳极相连，二极管D1的阴极接+5V直流电，二极管D1的阳极与电阻R2的一端相连，电阻R2的另一端与复位芯片IC1的第1引脚相连，复位芯片IC1的第2引脚接地，复位芯片IC1的第3引脚与电阻R5的一端相连，电阻R5的另一端与主控芯片的泵过电流检测端口相连。

2.根据权利要求1所述的洗澡水洗衣机的洗澡水水泵过电流保护电路，其特征在于：所述的全波整流电路由二极管D3、D4、D5、D6组成，二极管D3的阴极与二极管D4的阴极相连，二极管D4的阳极与二极管D5的阴极相连，二极管D5的阳极与二极管D6的阳极相连，二极管D6的阴极与二极管D3的阳极相连，继电器K的静触点接在二极管D3的阳极和二极管D6的阴极之间，电感L1的一端接在二极管D3的阴极与二极管D4的阴极之间，电感L1的另一端接洗澡水水泵，电感L2的一端接在二极管D6的阳极和二极管D5的阳极之间，电感L2的另一端接洗澡水水泵，电容C1并接在洗澡水水泵上。

3.根据权利要求1所述的洗澡水洗衣机的洗澡水水泵过电流保护电路，其特征在于：所述的复位芯片IC1的第1、2引脚之间跨接电阻R4,电容C2与电阻R4并联，二极管D7与电容C2并联，二极管D7的阳极接地，二极管D7的阴极接复位芯片IC1的第1引脚。

4.根据权利要求1所述的洗澡水洗衣机的洗澡水水泵过电流保护电路的控制方法，该方法包括下列顺序的步骤：

（1）启动洗澡水水泵，令过电流次数N=0，并判断电源电压是否过零，若判断结果为是，则判断泵过电流检测端口是否为低电平，若电源电压不过零，返回继续判断电源电压是否过零；

（2）若泵过电流检测端口为低电平，则令过电流次数N+1,并判断过电流次数N是否到达上限次数，若泵过电流检测端口为高电平，则判断电源电压是否过零；

（3）若过电流次数N到达上限次数，则关闭洗澡水水泵，若过电流次数N没有到达上限次数，返回步骤（1）判断电源电压是否过零。

5.根据权利要求4所述的洗澡水洗衣机的洗澡水水泵过电流保护电路的控制方法，其特征在于：上电后，主控芯片判断是否需要启动洗澡水水泵，若判断结果为是，则主控芯片的泵控制端口输出高电平，启动洗澡水水泵，同时令过电流次数N=0；判断电源电压是否过零，若过零，则令过零次数M=0，判断泵过电流检测端口是否为低电平，若电源电压不过零，返回继续判断电源电压是否过零。

6.根据权利要求4所述的洗澡水洗衣机的洗澡水水泵过电流保护电路的控制方法，其特征在于：在判断泵过电流检测端口是否为低电平时，若判断结果为是，则令过电流次数N+1，同时令过零次数M=0，判断过电流次数N是否到达上限次数，所述的上限次数为四次，若达到上限次数，则说明洗澡水水泵过电流，主控芯片的泵控制端口输出低电平，关闭洗澡水水泵。

7.根据权利要求4所述的洗澡水洗衣机的洗澡水水泵过电流保护电路的控制方法，其特征在于：在判断泵过电流检测端口是否为低电平时，若判断结果为否，则判断电源电压是否过零，若电源电压过零，则令过零次数M+1，并判断过零次数M是否等于2；若电源电压没有过零，则返回判断泵过电流检测端口是否为低电平；若过零次数M等于2，则令过电流次数N=0，同时返回到过零次数M=0，否则，返回判断泵过电流检测端口是否为低电平。

8.根据权利要求4所述的洗澡水洗衣机的洗澡水水泵过电流保护电路的控制方法，其特征在于：在关闭洗澡水水泵的同时，进行声光报警。

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