CN106575128B - 用于切换对电子控制单元的能源供给的开关装置、家用器具及对应的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种开关装置(52)，所述开关装置用于对家用器具(10)的电子控制单元(14)的能源供给进行切换，所述开关装置(52)具有用于与DC电压源(24)连接的第一连接部(22)、用于与控制单元(14)的能源供给连接部连接的第二连接部(26)、以及开关晶体管(18)，所述开关晶体管(18)在所述第一连接部(22)与所述第二连接部(26)之间提供开关路径(16)，所述开关路径(16)能够借助所述开关晶体管(18)的第三连接部(20)来切换，其中，所述开关装置(52)配置成：能借助所述开关装置(52)的在所述开关晶体管(18)的所述第三连接部(20)上作用的电子开关元件(28)来接通所述开关路径(16)并能借助所述控制单元(14)的在所述开关晶体管(18)的所述第三连接部(20)上作用的切断信号(30)来切断所述开关路径(16)。根据本发明，所述开关装置(52)还具有用于提供代表所述开关路径(16)的开关状态的状态信号(34)的状态单元(32)、以及积分器单元(36)，其中，所述状态单元(32)配置成能根据所述电子开关元件(28)的启动和所述切断信号(30)的启动来提供所述状态信号(34)，并且，所述状态单元(32)通过所述积分器单元(36)连接至所述第三连接部(20)以根据所述状态信号(34)来控制所述开关晶体管(18)的所述开关路径(16)。

Description

用于切换对电子控制单元的能源供给的开关装置、家用器具 及对应的方法

技术领域

本发明涉及一种用于对家用器具的电子控制单元的能源供给进行切换的开关装置，所述开关装置具有用于与DC电压源连接的第一连接部、用于与所述控制单元的能源供给连接部连接的第二连接部、以及开关晶体管，开关晶体管在第一连接部与第二连接部之间提供开关路径，其中，所述开关路径能够借助所述开关晶体管的第三连接部来切换，其中，开关装置配置成能借助开关装置的在开关晶体管的第三连接部上作用的电子开关元件而接通所述开关路径并能借助控制单元的在开关晶体管的第三连接部上作用的切断信号而切断所述开关路径。本发明还涉及一种家用器具，家用器具具有用于提供家用功能的电装置、用于控制电装置的电子控制单元、DC电压源和开关装置，开关装置连接至DC电压源和电子控制单元以切换对电子控制单元的能源供给。此外，本发明还涉及一种用于借助开关装置切换对家用器具的电子控制单元的能源供给的方法，其中，由DC电压源产生能源供给，其中，通过在DC电压源与控制单元之间提供开关路径的开关晶体管来切换能源供给，其中，开关路径借助开关装置的在开关晶体管的第三连接部上作用的电子开关元件而接通并借助控制单元的在开关晶体管的第三连接部上作用的切断信号而切断。

背景技术

通用类型的开关装置和对应的方法以及通用类型的家用器具可以从它们的优点知晓，因此没有必要在此以单独的文献来证实。控制单元用来以预期的方式控制家用器具中的电装置，以使得家用器具可以以预期的方式工作。这种控制单元通常是家用器具的一部分并通常需要电能供应，所述电能功能通常由DC电压源提供，DC电压源从电能存储单元比如蓄能器、电池、公共能源供应网等获取能源。然而，从通用家用器具的整个服务寿命上考虑，通用家用器具往往只使用它们服务寿命中一小部分。由此，对于通用家用器具常规的是，对控制单元的能源供给设置成能够被断开，从而减少家用器具在使用时间段之间的时间内由控制单元所消耗的能源。

为此，在现有技术中常规的是，对控制单元的能源供给设置成能够借助开关晶体管来断开。一旦控制单元已经完成所有的控制功能并且没有另外的控制功能需要执行，则通过控制单元自身来切断开关晶体管。为了使控制单元或家用器具能够返回操作，机电操作键与开关晶体管并行地切换，从而允许在开关晶体管切断时能向控制单元施加电能，由此使得控制单元借助自保持电路将开关晶体管再次接通。在这种状态下，控制单元并由此家用器具再次准备就绪以进行操作。

控制单元通常由电子电路和/或计算机单元形成。在能源供给中，它的单元通常提供供应于所述单元的DC电压的电容性备份，以确保控制单元可靠地操作并消除故障。在切断状态下，电容装置借助控制单元本身来放电。在借助操作键的接通过程中，所述电容装置直接连接至DC电压源，以使得较大的接通电流流过。这同样发生在下述情况下：开关晶体管由于某些控制过程而再次接通，比如由于网络故障等后再次接通。在接通过程中，代表开关晶体管上的负载的较大的电流峰值也会出现。由此，在现有技术中，操作键和开关晶体管均应当设计成用于相应地较大的载流能力。由此，不仅不得不设置能承受这种负载的昂贵的构件，而且还必须提供DC电压源上的较大的负载和控制单元中的电容装置。这些过程还对控制单元和/或开关装置的老化具有负面效应。

发明内容

本发明的目的在于减小构件上的、尤其是接通操作过程中的电流负载。

该目的是通过根据独立权利要求的开关装置、家用器具和方法来实现的。

根据本发明的开关装置用于对家用器具的电子控制单元的能源供给进行开关，所述开关装置尤其包括用于与DC电压源连接的第一连接部、用于与控制单元的能源供给连接部连接的第二连接部、以及开关晶体管，开关晶体管在第一连接部与第二连接部之间提供开关路径，其中，开关路径能够借助开关晶体管的第三连接部而开关，其中，开关装置配置成能借助开关装置的在开关晶体管的第三连接部上作用的电子开关元件来接通开关路径并能借助控制单元的在开关晶体管的第三连接部上作用的切断信号来切断开关路径，其中，开关装置具有用于提供代表开关路径的开关状态的状态信号的状态单元，并且还具有积分器单元，其中，状态单元配置成能根据对电子开关元件的致动以及切断信号来提供状态信号，并且，状态单元借助积分器单元连接至第三连接部以根据状态信号控制开关晶体管的开关路径。与现有技术不同的是，开关晶体管不再仅仅单纯以开关模式操作，而是，如下文所具体说明的，在从第一开关状态向第二开关状态的过渡过程中至少部分地以线性模式操作。这借助积分器单元来实现，积分器单元利用适当的处理向开关晶体管的第三连接部输出状态信号的变化。

本发明的一个重要构思在于，通过实施状态信号的变化的积分尤其可以在接通过程中减小电流脉冲，优选地使得电流脉冲基本上没有超出或仅仅不显著地超出控制单元的预期操作中的连续电流。在此选取出这样的一种电路结构：在该电路结构中，被开关的电流不再直接施加于电子开关元件。这意味着电子开关元件与开关晶体管两者上的负载在电流脉冲负载方面可以被显著地减小。电流由此只利用开关晶体管来开关。只有这样，才能根据本发明的方式来发挥积分器单元的有效性。对于电子开关元件，这使得负载显著减少，尤其在机电操作键的情况下减少触点腐蚀，这种减少在考虑触点抖动的情况下尤为明显。对于开关晶体管，可以显著减小尤其在操作期间、比如接通操作期间的电流脉冲负载，从而能够显著缩小开关晶体管的设计。这不仅减低了材料成本，并且还有利地允许利用SMD构件，其中，SMD构件例如由于可以采用经济的组装方法而适合于电子电路的高水平集成。由此可以具有优点，尤其是集成、堆积密度和成本方面的优点。

通用类型的家用器具尤其包括用于准备食物的器具，例如：灶台、烤箱、微波器具或其组合等；用于衣物护理、例如用于处理衣物的器具，尤其是洗衣机、滚筒式烘干机、熨烫器具或其组合等；用于清洁、尤其是处理餐具的器具，例如洗碗机、吸尘器等；以及尤其用于物品、尤其是食物的低温存储的器具，例如冰箱、冷冻柜或其组合等。家用器具功能对应地包括例如准备食物、衣物的护理、物品或表面等的清洁、以及这些功能的组合等。

家用器具优选地具有电装置，借助所述电装置可以实现预期的功能或用途。电装置例如可以包括电动机器、电加热器、转换器(尤其是逆变器)或其组合等。为了能够以预期的方式控制电装置，家用器具配备有电子控制单元。电子控制单元例如可以具有输入单元，借助输入单元用户可以进行手动输入从而可以以期待的方式控制家用器具。控制单元还具有显示单元，显示单元使得操作状态对用户是可视的。显示单元和输入单元的组合当然也可以被提供，例如以触敏屏等的形式提供。此外，控制单元还可以包括传感器和所述传感器的分析评估装置，从而能够根据控制程序来控制电装置。控制单元还可以是基于程序的并为此可以特别包括计算机单元，从而能够以简单的方式、例如借助用户输入和/或根据由传感器提供的检测到的测量值来选择和/或执行不同的操作序列。此外，控制单元还用来与家用器具外部的装置、例如通过与通信终端、尤其是移动无线电终端建立通信连接来进行通信。通信连接例如可以借助通信网络(比如因特网、移动无线电网络或其组合等)来实现。

通用家用器具通常仅仅被用户使用相对较短的使用时间段，该使用时间段远远短于家用器具的服务寿命。在使用时间段之间的其余时间内，家用器具没有以预期的方式操作。通常它是停机的。在使用时间段内，由此没有必要向控制单元供给电能。由此，这种家用器具设置成能断开向控制单元的能源供给，以减小使用时间段之间所消耗的电能。当家用器具被以预期的方式操作时，家用器具的控制单元通过仅仅需要家用器具所消耗的全部功率的一小部分来用于它的预期操作。由此DC电压源适当地设计成能够在预期的操作过程中向控制单元可靠地提供电能，但是DC电压源还可以设计成使得它可以提供的功率受到限制，从而可以通过紧凑的DC电压源来经济地提供必要的、要供应的功率。

DC电压源例如是电能存储单元，比如蓄能器、电池或其组合等。它可以由电源组形成，所述电源组从例如公共能源供应网获取它的能源。这些装置的组合可以被提供。DC电压源尤其提供平滑的DC电压，以使得控制单元可以确保控制单元像预期的那样可靠地操作，尤其在控制单元包括电子构件、计算机单元或其组合等的情况下确保控制单元像预期的那样可靠地操作。

开关晶体管例如可以是双极型晶体管或场效应晶体管，尤其是金属氧化物半导体晶体管(MOSFET)、绝缘栅极双极型晶体管(IGBT)等。开关晶体管由此还可以由晶闸管布置结构形成，尤其由栅极关断晶闸管(GTO)等形成。当然，开关晶体管还可以利用上述元件以组合电路的方式形成。开关晶体管布置成使得它的开关路径连接在第一连接部与第二连接部之间。开关晶体管具有形式为第三连接部的控制连接部，切换信号可以施加至所述控制连接部以将第一连接部与第二连接部之间的开关路径切换至期待的开关状态，尤其切换至接通状态和切断状态。开关路径的相应的开关状态是根据切换信号来建立的。为此，切换信号优选地配置成数字信号，切换信号的第一电平选取成使得开关路径进入接通状态，而切换信号的第二电平选取成使得开关路径进入切断状态。

开关晶体管最多只能部分地以开关模式操作。开关模式意味着：在开关晶体管的形成开关路径的两个连接部之间呈现接通状态下，非常低的电阻被提供，从而能够在残压非常低的情况下具有较高的电流。在切断状态下，开关晶体管的开关路径的电阻较大，换言之，开关路径提供了较大的电阻，以使得即使当开关路径处的电压较高时，也基本上没有电流或者只有非常小的、尤其可以忽略的电流。从一个状态向另一个状态的过渡在现有技术中以可能最短的过渡时间(还被称为切换时间)进行，过渡时间通常基本上由开关晶体管的物理特性决定。与此不同之处在于线性模式，所述线性模式在现有技术中还没有在开关晶体管的情况下用在开关模式中。

不同的是，本发明设置成：开关晶体管至少在状态改变(形式为从切断状态向接通状态的过渡，即接通操作)期间以线性模式操作。在相反的状态改变(即切断操作)的情况下，开关模式优选地如上所述那样执行。然而，替代地，此时也可以具有线性模式。线性模式优选地在“接通”与“切断”这两个状态之间的一时间段内持续。

电子开关元件可以由半导体开关、尤其是借助控制元件手动致动的开关晶体管、机电操作键、或这些部件的组合等形成。机电操作键例如可以构造成可手动致动的元件，机电操作键例如布置在家用器具的操作面板上。电子开关元件优选地是开关装置的一部分但是也可以独立于开关装置并与开关装置简单地连接。机电操作键优选地具有金属开关接触部，所述金属开关接触部在手动动作产生的按压致动过程中闭合，从而在操作键的两个连接部之间建立低电阻连接或良好的导电连接。一旦操作键上的手动动作失效，导电连接通常会由于弹簧的作用而断开。电子开关元件用来：当开关晶体管的开关路径处于切断状态时，能够借助开关单元启动向控制单元的能源供给或开始启动向控制单元的能源供给。在现有技术中，在此机电操作键设置成与开关晶体管的开关路径并联地连接，以使得当操作键被致动时，开关晶体管的开关路径被短路。由于控制单元借助操作键被短暂地供以来自DC电压源的电能，以使得控制单元能够立刻向开关晶体管供给保持信号，所述开关晶体管然后接通它的开关路径，从而在操作键处的手动致动失效时，借助开关晶体管继续维持能源供给。

一旦控制单元停止所有的控制操作并且没有另外的控制任务在执行，控制单元就会输出切断信号，该切断信号促使开关晶体管将开关路径切换至切断状态。控制单元中存在的电压然后通过控制单元的能源消耗而降低，直至电压基本上消失。在这种状态下，控制单元基本上没有电压或电流。这减少了家用器具的使用时间段之间、尤其是待机模式中的电能消耗。

为了减小电子开关元件与开关晶体管上的负载，本发明设置了状态单元，所述状态单元可以由电子存储结构形成。状态单元提供代表开关路径的开关状态的状态信号。状态信号还优选地为数字信号，以使得状态信号例如具有两个信号电平，一个信号电平代表开关路径的接通状态，而第二信号电平代表开关路径的切断状态。与现有技术不同的是，电子开关元件不再与开关晶体管并联地连接，而是根据本发明连接至状态单元。由此在致动时，接通电流不再施加至电子开关元件，而只有激活或启动状态单元所需的较小的控制电流施加至电子开关元件。电子开关元件由此对应地较小但同时仍具有高水平的可靠性以及较长的服务寿命。

控制单元优选地还连接至状态单元，以使得来自控制单元的切断信号被传递给状态单元。这使得能够借助控制单元来操作状态单元。由此电子开关元件和控制单元自身均没有以直接控制的方式在开关晶体管上作用。根据本发明，状态单元在信号流上以中介的方式连接。这使得状态单元能够根据对电子开关元件的致动以及切断信号来提供状态信号。

为了不将电子开关元件的全部负载传递给开关晶体管，本发明设置成使得来自状态单元的状态信号没有直接传导给开关晶体管的第三连接部，而是使得状态单元借助积分器单元连接至开关晶体管的第三连接部以根据状态信号控制开关晶体管的开关路径。积分器单元能够延长状态信号的切换边缘，以使得开关晶体管没有以它的可能最快的切换速度来切换所述开关路径，而是以通过积分器单元的积分所延长的切换时间来切换。这优选地用于接通时间，以完全抑制或者显著地减少接通过程中的电流脉冲。积分器单元由此也可以为切断提供对应的时间延长。在下述情况下是有利的，例如电流电路中具有电感部件，在电感部件被迅速切断的情况下可能导致短暂的电压过量以及危险状态。由此，本发明对此也能够具有改善。

然而，有利的是，积分器单元配置成使开关晶体管的切断操作的时间短于接通操作的时间。这不仅具有使接通在时间上延长同时具有减小的电流脉冲的优点，并且还具有快速切断从而尤其在故障等情况下可以可靠地停机的优点。积分器单元例如可以设置成具有不同的电路支路，所述不同的电路支路用于状态信号的上升切换边缘和用于状态信号的下降边缘，这些电路支路例如被选择性地启动。这例如可以借助于积分器单元中附加的二极管实现。

状态单元优选地为具有第一输入连接部和第二输入连接部的双稳态触发器电路，状态单元配置成能在第一连接部处具有第一控制信号的情况下提供代表接通状态的状态信号，并能在第二输入连接部处具有第二控制信号的情况下提供代表切断状态的状态信号。这使得能够借助状态单元的独立的输入部提供对应的状态信号。这还使得：即使在存在多种操作的情况下也能够可靠地工作。触发器电路例如可以通过离散的构件来实现。触发器电路也可以通过集成电路来实现，在集成电路中，至少一个对应的电路已经被实施。从功能上，触发器电路可以构造成D触发器、RS触发器、JK触发器等。

控制单元优选地借助第一放大器电路连接至触发器电路的第二输入连接部以提供切断信号。这使得在触发器电路的情况下来自控制单元的切断信号能够直接在状态单元、在此为触发器电路上作用，并使状态信号朝向代表切断状态的状态信号的方向产生状态改变。

电子开关元件有利地连接至触发器电路的第一输入连接部，以使得电子开关元件的手动致动可以产生代表接通状态的状态信号。

尤其建议的是，电子开关元件借助抑制电路连接至触发器电路的第一输入连接部。抑制电路的设置使得能够可靠地实现对状态单元的控制，这例如由于干扰造成的干扰信号可以被抑制电路降低或抑制。这可以进一步提高根据本发明的开关装置的可靠性。

根据一种改进，抑制电路具有低通滤波器或带通滤波器。这些滤波器类型尤其适于产生抑制并能够以低成本使用。低通滤波器或者带通滤波器可以根据电子开关元件的特性和/或待抑制的干扰信号的特性来选取。干扰信号还可以例如由不想要的、如短暂的操作产生。

开关装置有利地具有电压中断保护单元，电压中断保护单元连接至触发器电路的第一输入连接部。电压中断保护单元用来确保在DC电压源中电压例如短暂地中断的情况下使开关晶体管自动地重新接通，以使得可以以预期的方式继续家用器具的已经开始的使用时间段。为此，电压中断保护单元可以具有能源存储单元、尤其是电容器，能源存储单元可以以预定的时间常数充电。为此电容器可以借助电阻被充电。控制信号可以由在电容器处建立的电压来提供，所述控制信号切换开关元件比如晶体管、尤其是MOSFET，所述开关元件继而设置状态单元。由此可以将数秒至一分或数分或甚至更长的时间的电压中断桥接。由此，在电压中断的情况下，用户不再需要再次手动启动家用器具并不再需要重新设置或重新启动已经开始的使用程序。电压中断保护单元尤其使得已经被执行的使用程序在电压返回后自动继续。

电压中断保护单元尤其构造成能借助于切断信号而停止。这种功能使得即使切断信号仅仅短暂地出现也能够可靠地切断。这通常提高了功能的可靠性。

开关装置优选地具有第二放大器电路，状态单元借助第二放大器电路连接至积分器单元。第二放大器电路允许放大状态信号并调整电平，以能够可靠地达到切换所述开关路径的开关电平。第二放大器电路也能够调节信号从而进一步提高提供本发明的开关装置的可靠性。

开关晶体管有利的是MOSFET，MOSFET的源极连接部形成第一连接部并且MOSFET的漏极连接部形成第二连接部，并且积分器单元提供用于与MOSFET的形成第三连接部的栅极连接部连接的电阻电路。MOSFET的特性使得它尤其适合作为用于根据本发明的开关装置的开关晶体管。根据本发明的功能由此可以利用极小的电路布置来实现。尤为有利的是，栅极-源极电容与积分器单元相互作用，从而改善期待的接通时间。

电阻电路被构造成尤其能形成时间常数，对于开关晶体管的开关路径的接通操作的时间常数大于对于切断操作的时间常数。为此，不同的电路支路被提供，所述不同的电路支路优选地分别响应于状态信号的相应的切换边缘。

积分器单元优选地具有与MOSFET的栅极-漏极路径并联连接的电容装置。这进一步改善了积分器单元的功能，尤其在开关晶体管的切换速度的设定的可能性上改善了积分器单元的功能。

开关装置还优选地具有优先电路，所述优先电路配置成能在电子开关元件与控制单元的切断信号同时启动时抑制切断信号。这种功能考虑了下述事实：用户在手动致动电子开关元件时希望接通家用器具。用户的操作由此被设置成优先于控制单元的操作、在这种情况下为控制单元的停止。这提高了用户友好性。

根据本发明的开关装置的各有利实施例应当被考虑用于方法的有利实施例。开关装置的物理构件被单独或组合地考虑从以实现各方法步骤。

本发明的更多的特征将从权利要求、附图以及对附图的描述中呈现。上述说明中提出的所有的特征和特征组合以及下述对附图的描述中提出的图和/或附图中简单示出的特征和特征组合不仅可以分别以所提出的相应的组合使用，还能够以其它组合或单独使用，而没有脱离本发明的范围。本发明的没有具体描述和在附图中没有具体展示但是由于各特征组合也可以从所描述的实施例中产生并且产生的实施例由此也应当视为被包括和公开。

附图说明

本发明的示例性实施例在下文中参考示意图被详细说明。图中相同的附图标记指代相同的功能和特征，附图为：

图1示出具有根据本发明的开关装置的形式为洗衣机的家用器具的示意开放式前视图；

图2示出根据现有技术的、用于图1的洗衣机的开关装置的示意电路图；以及

图3示出根据本发明的、用于图1的洗衣机的开关装置的示意电路图。

具体实施方式

图1示出洗衣机10形式的家用器具的示意性开放式前视图。图1所示的洗衣机10具有可旋转地安装的洗涤筒54，洗涤筒54由驱动电机56借助驱动带58来驱动。驱动电机56借助引线70连接至开关单元52，开关单元52继而以在此未详细示出的方式连接至电能供应网、在这种情况下为公共能源供应网。公共能源供应网提供运行洗衣机10所必需的电能。驱动电机56在此包括转换器(在此未示出)，通过所述转换器可以以期待的方式设置旋转速度和扭矩。

DC电压源24也连接至开关单元52，所述DC电压源24在本实施例中构造成电源装置并直接连接至公共能源供应网，以使得所述DC电压源24优选地恒定地提供DC电压。在该实施例中，DC电压是平滑的以使得它能够直接用来向洗衣机10的控制单元14提供电能。与DC电压源24连接的是开关装置12、52，所述开关装置12、52以可切换的方式向控制单元14提供由DC电压源24所提供的平滑的DC电压。控制单元14采用这种方式借助开关装置12、52被供以电能。

控制单元14具有输入和输出单元(未具体说明)，所述输入和输出单元在本实施例中设置为触敏屏并向用户提供操作界面。控制单元14还包括计算机单元μP，由此控制器14可以以期待的方式执行洗涤程序，从而利用洗衣机10使洗涤物以期待的方式经历清洁处理。

计算机单元μP借助引线72连接至驱动电机56，以使得可以以预期的方式驱动所述驱动电机56。洗衣机10的其它周边装置没有被示出，例如用于水流入和/或水排出的控制单元、洗涤液循环单元、加热装置等，这些周边装置优选地也被计算机单元μP控制。

在以预期的方式运行的过程中，换言之在用来执行洗涤操作的使用时间段中，洗衣机10的所有的单元被供以电能。当洗涤操作结束时，控制单元14提供切断信号，开关装置12、52通过所述切断信号而切断。这停止了向控制单元14的能源供给，以使得控制单元14没有电压或电流。

图2示出根据现有技术的、用于开关装置12的电路结构的示意性电路图。电路装置12具有用于向DC电压源24连接的第一连接部22、用于向控制单元14的能源供给连接部连接的第二连接部26、以及开关晶体管18，所述开关晶体管18在第一连接部22与第二连接部26之间提供开关路径16。开关路径16可以借助开关晶体管18的第三连接部20来切换。开关晶体管18在本实施例中构造成MOSFET。开关装置12具有形式为操作键28的电子开关元件，操作键28在此构造成可手动致动的机电操作键，所述电子开关元件还与开关晶体管18并联地连接至第一连接部22和第二连接部26。可以从图1观察到的是，连接至连接部26的控制单元14具有电容装置(未标记)，在此为电容器。对开关28的致动由此会在DC电压源24和操作键26处以及在控制单元14处产生脉冲电流负载。操作键28由此承受较大的应力，以使得它的开关接触必须与较大的应力对应地设计。

还可以观察到的是，开关晶体管18的接通无延时地进行，换言之，开关晶体管18在它的由结构所决定的接通时间上接通。在MOSFET的情况下，这种接通时间非常短暂，以使得当开关晶体管18接通时，一定会有非常大的电流脉冲经过开关晶体管18。在此，电流脉冲还对应地施加给DC电压源24和控制单元14。代表驱动器电路的另外的驱动器构件66连接至开关晶体管18的第三连接部20从而能够向它的开关路径施加切断信号30。驱动器构件66自身包括两个双极型晶体管，这两个双极型晶体管以已知的方式彼此连接以能够向第三连接部20施加切断信号30。这种电路没有向状态单元提供状态信号。这种在现有技术中已知的电路是本领域技术人员所熟悉的，因此在此不进行进一步说明。

图3示出根据本发明的开关装置52的示意性电路图，所述开关装置52具有用于与DC电压源24连接的第一连接部22、用于与控制单元14的能源供给连接部连接的第二连接部26、以及在第一连接部22与第二连接部26之间提供开关路径16的开关晶体管18。开关路径16可以借助开关晶体管18的第三连接部20来开关。

开关装置52配置成能借助开关装置52的在开关晶体管18的第三连接部20上作用的机电操作键来接通开关路径16，并能借助控制单元的在开关晶体管18的第三连接部20上作用的切断信号来切断开关路径16。

根据本发明的开关装置52由此具有状态单元32，所述状态单元32的形式为触发器电路，在此为双稳态触发器40。状态单元32提供代表开关路径16的开关状态的状态信号34。

开关装置52还包括积分器单元36，积分器单元36包括电阻电路62。电阻电路62包括两个串联连接的电阻，该串联电路在一端连接至提供电容的电容器，所述电容器与开关晶体管18的漏极-栅极路径并联地连接。与开关晶体管18的栅极-源极路径并联连接的Zener二极管(未标记)以已知的方式用于栅极连接。

积分器单元36在电阻电路62的串联电路的中间抽头处连接至第二放大器电路60。第二放大器电路60具有两级晶体管放大器，在这种两级晶体管放大器中，双极型晶体管提供在发射级电路中。

第二放大器电路60连接在状态单元32与积分器单元36之间。状态单元32的状态信号34由此在第二放大器电路60的输入端处施加于第二放大器电路60。

这种电路允许积分器单元36在时间上延长状态信号34的切换边缘，以延长开关晶体管18的接通操作或开关晶体管18的切断操作。这允许减小或甚至避免电流脉冲，尤其在开关路径接通时减小或甚至避免电流脉冲。

状态单元32具有双稳态触发器电路40，双稳态触发器电路40由离散的构件形成并具有第一输入连接部42和第二输入连接部44。状态单元32配置成能够在第一输入连接部42处具有第一控制信号的情况下提供代表接通状态的状态信号，并能够在第二输入连接部44处具有第二控制信号的情况下提供代表切断状态的状态信号。

在该实施例中，控制单元14设置成借助第一放大器电路38连接至触发器电路40的第二输入连接部44以提供切断信号30。第一放大器电路38对切断信号30进行信号调节或放大，以使得它满足状态单元32的信号要求并从而能够可靠地提供代表切断状态的状态信号34。

操作键28借助抑制电路46连接至触发器电路40的第一输入连接部42。为此，抑制电路46包括低通滤波器。

开关装置52还具有电压中断保护单元50，所述电压中断保护单元50也连接至触发器电路40的第一输入连接部42。电压中断保护单元50由此与操作键28并联地连接至第一输入连接部42。电压中断保护单元50确保在DC电压源24中电压中断的情况下、于电压返回后可靠地重新接通，以使得可以继续洗衣机10的预期的操作而无需用户介入。为此，电压中断保护单元50具有形式为电容器(未标记)的能源存储单元，所述能源存储单元确保：当电压返回时，信号会在状态单元32的第一输入连接部42出现，从而使状态单元32能够提供代表接通状态的状态信号34。

通过本发明还可以确保的是，在电网故障、例如短暂的电网故障之后重新接通时，没有较大的接通电流施加至开关晶体管18。

上文描述的示例性实施例仅仅用来解释本发明而没有限定意义。各功能、尤其是电子构件和开关装置当然可以以任何方式实施而没有脱离本发明的构思。

上文描述的根据本发明的方法的优点和特征以及实施例同样适用于根据本发明的开关装置，反之亦然。对应的装置特征由此可以提供于方法特征，反之亦然。

附图标记列表

10 洗衣机

12 开关装置

14 控制单元

16 开关路径

18 MOSFET

20 栅极连接部

22 第一连接部

24 DC电压源

26 第二连接部

28 操作键

30 切断信号

32 状态单元

34 状态信号

36 积分器单元

38 第一放大器电路

40 双稳态触发器

42 第一输入连接部

44 第二输入连接部

46 抑制电路

48 低通滤波器

50 电压中断保护单元

52 开关单元

54 洗涤筒

56 驱动电机

58 驱动带

60 第二放大器电路

62 电阻电路

64 电容器

70 引线

72 引线

Claims (15)

1.一种开关装置(52)，所述开关装置用于对家用器具(10)的电子控制单元(14)的能源供给进行切换，所述开关装置(52)具有用于与DC电压源(24)连接的第一连接部(22)、用于与控制单元(14)的能源供给连接部连接的第二连接部(26)、以及开关晶体管(18)，所述开关晶体管(18)在所述第一连接部(22)与所述第二连接部(26)之间提供开关路径(16)，所述开关路径(16)能够借助所述开关晶体管(18)的第三连接部(20)来切换，其中，所述开关装置(52)配置成：能借助所述开关装置(52)的在所述开关晶体管(18)的所述第三连接部(20)上作用的电子开关元件(28)来接通所述开关路径(16)并能借助所述控制单元(14)的在所述开关晶体管(18)的所述第三连接部(20)上作用的切断信号(30)来切断所述开关路径(16)，

其特征在于，

所述开关装置(52)还具有用于提供代表所述开关路径(16)的开关状态的状态信号(34)的状态单元(32)、以及积分器单元(36)，其中，所述状态单元(32)配置成能根据所述电子开关元件(28)的启动和所述切断信号(30)的启动来提供所述状态信号(34)，并且，所述状态单元(32)通过所述积分器单元(36)连接至所述第三连接部(20)以根据所述状态信号(34)来控制所述开关晶体管(18)的所述开关路径(16)。

2.根据权利要求1所述的开关装置，其特征在于，

所述积分器单元(36)配置成使得所述开关晶体管(18)的切断操作在时间上短于接通操作。

3.根据权利要求1所述的开关装置，其特征在于，

所述状态单元(32)具有双稳态触发器电路(40)，所述双稳态触发器电路(40)具有第一输入连接部(42)和第二输入连接部(44)，所述状态单元(32)配置成能在所述第一输入连接部(42)处具有第一控制信号的情况下提供代表接通状态的状态信号并能在所述第二输入连接部(44)处具有第二控制信号的情况下提供代表切断状态的状态信号。

4.根据权利要求3所述的开关装置，其特征在于，

所述控制单元(14)通过第一放大器电路(38)连接至所述触发器电路(40)的所述第二输入连接部(44)以提供所述切断信号(30)。

5.根据权利要求3或4所述的开关装置，其特征在于，

所述电子开关元件(28)通过抑制电路(46)连接至所述双稳态触发器电路(40)的所述第一输入连接部(42)。

6.根据权利要求5所述的开关装置，其特征在于，

所述抑制电路(46)具有低通滤波器(48)或带通滤波器。

7.根据权利要求3至4、6中任一项所述的开关装置，其特征在于，

所述开关装置还具有电压中断保护单元(50)，所述电压中断保护单元(50)连接至所述双稳态触发器电路(40)的所述第一输入连接部(42)。

8.根据权利要求7所述的开关装置，其特征在于，

所述电压中断保护单元(50)配置成能借助所述切断信号(30)而停止。

9.根据权利要求1-4、6、8中任一项所述的开关装置，其特征在于，

所述开关装置还具有第二放大器电路(60)，所述状态单元(32)通过所述第二放大器电路(60)连接至所述积分器单元(36)。

10.根据权利要求1所述的开关装置，其特征在于，

所述开关晶体管是MOSFET(18)，所述MOSFET(18)的源极连接部形成所述第一连接部(22)并且所述MOSFET(18)的漏极连接部形成所述第二连接部(26)，所述积分器单元(36)提供用于与所述MOSFET(18)的形成所述第三连接部(20)的栅极连接部连接的电阻电路(62)。

11.根据权利要求10所述的开关装置，其特征在于，

所述电阻电路(62)配置成能形成时间常数，对于所述开关晶体管(18)的所述开关路径(16)的接通操作的时间常数大于对于切断操作的时间常数。

12.根据权利要求10或11所述的开关装置，其特征在于，

所述积分器单元(36)具有与所述MOSFET(18)的栅极-漏极路径并联连接的电容装置(64)。

13.根据权利要求1-4、6、8中任一项所述的开关装置，其特征在于，

所述开关装置还具有优先电路，所述优先电路配置成能在所述电子开关元件(28)和所述控制单元(14)的所述切断信号(30)同时启动时抑制所述切断信号(30)。

14.一种家用器具(10)，所述家用器具(10)具有用于提供家用功能的电装置(56)、用于控制所述电装置(56)的电子控制单元(14)、DC电压源(24)、以及与所述DC电压源(24)和所述电子控制单元(14)连接以对所述电子控制单元(14)的能源供给进行切换的开关装置(52)，所述开关装置(52)是根据前述权利要求中任一项所述的开关装置。

15.一种借助开关装置(52)对家用器具(10)的电子控制单元(14)的能源供给进行切换的方法，其中，借助DC电压源(24)实现所述能源供给，通过在所述DC电压源(24)与所述电子控制单元(14)之间提供开关路径(16)的开关晶体管(18)来对所述能源供给进行切换，其中，借助所述开关装置(52)的在所述开关晶体管(18)的第三连接部(20)上作用的电子开关元件(28)来接通所述开关路径(16)，并借助所述电子控制单元(14)的在所述开关晶体管(18)的所述第三连接部(20)上作用的切断信号(30)来切断所述开关路径(16)，

其特征在于，

状态单元(32)根据所述电子开关元件(28)的启动和所述切断信号(30)的启动、经由积分器单元(36)、在所述第三连接部(20)处提供代表所述开关路径(16)的开关状态的状态信号(34)，以根据所述状态信号(34)控制所述开关晶体管(18)的所述开关路径(16)。