CN203299595U - 一种负载控制电路及应用该电路的洗衣机 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种负载控制电路及应用该电路的洗衣机，所述负载控制电路包括第一控制开关和第二控制开关两个控制开关，负载异常检测模块，其中第一控制开关连接在整机的电源供电端和家用电器的控制板的供电端之间，第二控制开关连接在控制板的供电端和负载的供电端。当通过负载异常检测模块检测到负载处于异常状态时，应用该电路的家用电器中的控制板通过控制第二控制开关关断使负载断电，此时，由于第一控制开关仍处于闭合状态，故整机电源并未断开，因此实现了在家用电器的负载控制部件失效后，不断开整机电源，仍能有效关断负载，使负载停止工作，提高了负载工作的安全性，进而提高了应用该负载控制电路的家用电器的安全性和可靠性。

Description

一种负载控制电路及应用该电路的洗衣机

技术领域

本申请涉及家用电器技术领域，特别是涉及一种负载控制电路及应用该电路的洗衣机。

背景技术

目前，在家用电器类产品中都会对负载进行控制，例如，洗衣机的负载包括电动机、进水阀、排水阀等，根据家用电器的类别不同，其负载也不同，不同负载的控制方法也不同。传统的负载控制方法是控制负载与火线连接的公共端，当控制所述公共端导通时，负载工作；当控制所述公共端断开时，负载停止工作。然而在零功耗类的家用电器中，负载的公共端是由整机的主控制开关进行控制的，开机后整机上电，主控制开关闭合，同时控制负载的公共端和电源供给端连接电源，整机电源供给正常，负载也通电；当主控制开关断开后，整机电源断开掉电，负载也断电

但是，国家对家用电器类产品的设计和安全要求越来越高，要求家用电器类产品中的负载控制部件失效后，能够保证在不断开整机电源的前提下，有效关断负载，停止负载的工作。传统的负载控制方法中，由于负载控制部件已经失效，故不能通过负载控制信号断开负载，只能通过切断负载的供电端的方法实现负载断电，但是，由于负载的供电端和整机电源供给端均由主控制开关控制，因此，如果断开主控制开关，整机也将断电，不符合上述的家用电器类的设计和安全要求，因此传统的家用电器控制电路的安全性低。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种负载控制电路及应用该电路的洗衣机，以实现在家用电器的负载控制部件失效后，不断开整机电源，仍能有效关断负载，使负载停止工作，技术方案如下：

本申请提供一种负载控制电路，应用于家用电器，所述家用电器至少包括负载、控制板、电源供电端，包括：整机开关、第一控制开关、第二控制开关、负载控制部件和负载异常检测模块；

所述整机开关串联在所述电源供电端和所述控制板的供电端之间；

所述第一控制开关的第一端连接所述电源供电端，第二端连接所述控制板的供电端，控制端连接所述控制板的第一I/O端口；

所述第二控制开关的第一端连接所述控制端的供电端，第二端连接所述负载的供电端，控制端连接所述控制端的第二I/O端口；

所述负载控制部件的第一端连接所述负载的供电端，第二端连接所述负载的一端，控制端连接所述控制板的第三I/O端口，所述负载的另一端连接供电电源的零线；

所述负载异常检测模块的输入端与负载连接，输出端连接所述控制板的第四I/O端口PIN4。

优选的，所述第一控制开关为第一继电器，所述第一控制开关的第一端、第二端分别为所述第一继电器的常开触点，所述控制端为所述第一继电器的线圈，且所述线圈的一端连接直流电源，另一端连接所述控制板的第一I/O端口；

所述第二控制开关为第二继电器，所述第二控制开关的第一端、第二端分别为所述第二继电器的常开触点，所述控制端为所述第二继电器的线圈，且所述线圈的一端连接直流电源，另一端连接所述控制板的第二I/O端口。

优选的，上述的负载控制电路，还包括第一单向导通元件和第二单向导通元件；

所述第一单向导通元件的正极性端连接所述第一I/O端口，负极性端连接所述直流电源；

所述第二单向导通元件的正极性端连接所述第二I/O端口，负极性端连接所述直流电源。

优选的，所述述第一单向导通元件和所述第二单向导通元件均为二极管。

优选的，所述负载控制部件为双向晶闸管，所述负载控制部件的第一端为所述双向晶闸管的第一端，所述负载控制部件的第二端为所述双向晶闸管的第二端，所述负载控制部件的控制端为所述双向晶闸管的门极。

优选的，所述双向晶闸管的门极通过限流电阻连接所述控制板的第三I/O端口。

本申请还提供一种洗衣机，至少包括：箱体、盛水桶、脱水桶和电动机，控制板，以及上述任一技术方案所述的负载控制电路，所述负载控制电路用于控制所述电动机的运行状态。

优选的，所述控制板包括：微控制器、负载驱动单元和输入单元；

所述控制板的第一I/O端口为微控制器的第一I/O端口，所述控制板的第二I/O端口为所述微控制器的第二I/O端口，所述控制板的第三I/O端口为微控制器的第三I/O端口；

所述负载驱动单元的输入端连接所述微控制器的第五I/O端口，输出端连接所述电动机；

所述输入单元连接所述微控制器的第六I/O端口。

优选的，上述的洗衣机还包括：与所述微控制器的第七I/O端口连接的显示单元。

优选的，上述的洗衣机，还包括：用于烘干衣物的加热元件，以及温度传感器，其中，所述温度传感器的信号输出端连接所述控制板的第九I/O端口；

所述负载控制电路还包括：与所述加热元件串联的第三控制开关，所述第三控制开关的第一端连接控制板的供电端，第二端连接所述加热元件，控制端连接控制板的第八I/O端口。

由以上本申请实施例提供的技术方案可见，所述负载控制电路包括第一控制开关和第二控制开关两个控制开关，其中第一控制开关连接在整机的电源供电端和家用电器的控制板的供电端之间，第二控制开关连接在控制板的供电端和负载的供电端，整机开关闭合后，控制板上电，控制板控制第二控制开关闭合，继而控制第一控制开关闭合，从而使控制板的供电端和负载的供电端均与电源的火线连接，控制板通过控制负载控制部件控制负载的运行状态。但是，当通过负载异常检测模块检测到负载处于异常状态时，控制板通过控制第二控制开关关断，进而使负载断电，此时，由于第一控制开关仍处于闭合状态，故整机电源并未断开，因此实现了在家用电器的负载控制部件失效后，不断开整机电源，仍能有效关断负载，使负载停止工作，提高了负载工作的安全性，进而提高了应用该负载控制电路的家用电器的安全性和可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例一种负载控制电路的结构示意图；

图2为本申请实施例另一种负载控制电路的结构示意图；

图3为本申请实施例一种洗衣机的负载控制电路的结构示意图；

图4为本申请实施例另一种洗衣机的负载控制电路的结构示意图；

图5为本申请实施例一种控制板的组成结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

请参见图1，示出了本申请一种负载控制电路的结构示意图，所述负载控制电路应用于家用电器中，所述家用电器至少包括负载、控制板、电源供电端。所述负载控制电路包括整机开关S、第一控制开关K1、第二控制开关K2、负载控制部件T，以及负载异常检测模块1。

整机开关S的一端连接电源的火线L，另一端连接所述控制板的供电端L1，当整机开关S闭合后，控制板的供电端L1与电源的火线L接通，控制板上电，之后整机开关S将自动断开。优选的，整机开关S可以是零功耗开关，直接连接电源的火线，故该整机开关为强电开关，本申请对此并不限制。

第一控制开关K1的第一端连接电源的火线L，第二端连接所述控制板的供电端L1，控制端连接控制板的第一I/O端口PIN1，通过控制板的第一I/O端口PIN1输出的控制信号控制第一控制开关K1的闭合和关断状态。

第二控制开关K2的第一端连接所述控制板的供电端L1，第二端连接负载的供电端L2，控制端连接控制板的第二I/O端口PIN2，通过控制板的第二I/O端口PIN2输出的控制信号控制第二控制开关K2的闭合和关断状态。

负载控制部件T的第一端连接负载的供电端，第二连接负载的一端，控制端连接控制板的第三I/O端口PIN3，通过控制板的第三I/O端口PIN3输出的控制信号控制负载控制部件的闭合和关断状态，进而控制负载的工作状态。

负载异常检测模块1的输入端与负载连接，输出端连接所述控制板的第四I/O端口PIN4，将检测到的负载处于异常状态的异常状态信息提供给控制板，控制板接收到负载的所述异常状态信息时，通过第二I/O端口PIN2输出能够控制第二控制开关K2断开的控制信号，从而使负载断电。

具体实施时，由于负载的不同，负载异常检测模块检测的负载的性能参数也将不同，比如，负载为加热元件时，负载异常检测模块检测负载的温度，负载异常检测模块检测到负载的温度超过预设温度值时，则判断出负载处于异常状态，负载异常检测模块可以通过温度传感器实现；当负载为电动机时，若电动机出现正转和反转同时运行时，电动机将会堵转，电动机的电流将会迅速升高，当负载检测模块检测到电机的电流大于预设电流值时，判断出电动机处于异常状态；

本实施例提供的负载控制电路的工作过程如下：

当按下整机开关S后，接通了电源火线L与控制板的供电端L1之间的通路，控制板上电，控制板通过第二I/O端口PIN2输出控制第二控制开关K2闭合的控制信号，以使第二控制开关闭合，继而通过第一I/O端口PIN1输出控制第一控制开关闭合的控制信号，以使第一控制开关K1闭合，第一控制开关K1闭合，以使控制板的供电端L1与火线L保持接通状态，第二控制开关K2闭合后，使负载的供电端L2与火线L接通。由于本实施例中在整机开关S闭合使控制板上电后，整机开关S会自动断开，即断开控制板的供电端L1通过整机开关S与火线L连接的支路，因此，需要通过第一控制开关K1闭合，以使控制板的供电端L1与火线L保持接通状态。

在正常情况下，控制板通过第三I/O端口PIN3输出的控制信号控制负载控制部件T的导通和关断状态，从而实现对负载是否进行工作的控制。

如果控制板第三I/O端口PIN3输出的控制信号出现异常（比如，第三I/O端口一直输出控制负载控制部件导通的控制信号），或者，负载控制部件出现异常情况（比如，负载控制部件一直处于导通状态，不受第三IO端口输出的控制信号的控制）等异常情况，此时，负载异常检测模块1将检测到负载处于异常工作状态的异常状态信息，通过控制板的第四I/O端口PIN4提供给控制板，控制板接收到所述异常状态信息时，通过第二I/O端口PIN2输出控制第二控制开关K2断开的控制信号，从而断开负载的供电端L2与火线L之间的通路，以使负载停止工作，由于第一控制开关K1仍处于闭合状态，故控制板的供电端L1仍有电，从而满足国家对家用电器的设计和安全性要求。

本实施例提供的负载安全控制电路，采用了第一控制开关和第二控制开关此两个控制开关共同控制负载的供电过程，当负载的运行状态出现异常状态时，通过控制板输出的控制信号控制第二控制开关断开，以使负载断电，由于，第一控制开关仍处于闭合状态，因此，控制板仍正常供电，从而满足了家用电器的设计和安全要求，提高了应用该负载控制电路的家用电器的可靠性和安全性。

请参见图2，示出了本申请实施例一种负载控制电路的具体结构示意图，所述负载控制电路应用于家用电器，家用电器至少包括负载、控制板和电源供电端。

所述负载控制电路包括：整机开关S、第一继电器K1、第二继电器K2、负载控制部件T和负载异常检测模块1，其中，负载控制部件T具体可以通过双向晶闸管实现。

具体如图2所示，整机开关S的一端连接火线L，另一端连接控制板的供电端L1，触发整机开关S闭合后，接通火线L和控制板的供电端L1的线路，以使控制板上电，由于整机开关S使控制板上电后，立即断开，因此需要其他的线路为控制板供电，本实施例中通过第一继电器K1所在线路为控制板供电。

第一继电器K1的两个常开触点分别连接控制板的供电端L1，以及与火线L连接的电源供电端，第一继电器的线圈的一端连接+12V的直流电源，另一端连接控制板的第一I/O端口PIN1。

而且，在+12V的直流电源和所述第一I/O端口PIN1之间连接有第一单向导通元件，该第一单向导通元件D1为二极管，其中二极管的阳极连接所述第一I/O端口PIN1，阴极连接所述直流电源，防止直流电源干扰所述第一I/O端口PIN1输出的控制信号。

第二继电器K2的两个常开触点分别连接控制板的供电端L1和负载的供电端L2，线圈的一端连接+12V的直流电源，另一端连接控制板的第二I/O端口PIN2。

而且，在在+12V的直流电源和所述第二I/O端口PIN2之间连接有第二单向导通元件，该第二单向导通元件D2为二极管，其中二极管的阳极连接所述第二I/O端口PIN2，阴极连接所述直流电源，防止直流电源干扰所述第二I/O端口PIN2输出的控制信号。

负载控制部件T的第一端连接负载的供电端L2，第二端连接负载，控制端连接控制板的第三I/O端口PIN3，具体的负载控制部件T通过双向晶闸管实现时，双向晶闸管的第一端连接负载的供电端L2，第二端连接负载，门极连接控制板的第三I/O端口PIN3，在负载运行正常时，通过第三IO端口PIN3输出的控制信号控制双向晶闸管T的导通和关断状态，以控制负载的工作与否。

负载异常检测模块的信号输入端连接负载，信号输出端连接控制板的第四I/O端口，将检测到的负载处于异常状态的异常状态信息提供给控制板，控制板依据所述异常状态信息控制负载断电，保证负载安全。

具体的，本实施例提供的负载控制电路的工作过程如下：

按下整机开关S后，接通电源火线L与控制板供电端L1间的线路，控制板上电，控制板通过第二I/O端口PIN2输出低电平信号，使第二继电器K2的线圈得电，进而使第二继电器K2的常开触点闭合，继而，控制板通过第一I/O端口PIN1输出低电平信号，使第一继电器K1的线圈得电，进而使第一继电器K1的常开触点闭合，即接通火线L与控制板L1之间的线路，此时，即使整机开关S断开，控制板仍有电，由于此时，第一继电器K1和第二继电器K2的常开触点均以闭合，故负载的供电端也有电。在正常情况下，控制板通过第三I/O端口PIN3输出的控制信号控制负载控制部件T的导通和关断状态，从而实现对负载是否进行工作的控制。

如果控制板第三I/O端口PIN3输出的控制信号出现异常（比如，第三I/O端口一直输出控制负载控制部件导通的控制信号），或者，负载控制部件出现异常情况（比如，负载控制部件一直处于导通状态，不受第三IO端口输出的控制信号的控制）等异常情况，此时，负载异常检测模块1将检测到负载处于异常工作状态的异常状态信息，通过控制板的第四I/O端口PIN4提供给控制板，控制板接收到所述异常状态信息时，通过第二I/O端口PIN2输出控制高电平信号，使第二继电器K2的线圈断电，从而断开负载的供电端L2与火线L之间的线路，以使负载停止工作，由于第一继电器K1的常开触点仍处于闭合状态，故控制板的供电端L1仍有电，从而满足国家对家用电器的设计和安全性要求。

相应于上述的负载控制电路，本申请还提供一种应用所述负载控制电路的洗衣机。

具体的，本申请实施例提供的洗衣机包括：箱体、盛水桶、脱水桶和电动机，以及上述实施例提供的负载控制电路，该负载控制电路用于控制所述电动机的运行状态。

如图3所示，示出了本申请实施例一种洗衣机的负载控制电路的结构示意图，当电动机的控制部件T（本实施例中为双向晶闸管T）失效后，负载异常检测模块检测到电动机的运行状态异常时，比如，负载异常检测模块检测到电动机的电流过大时，则判断出电动机运行异常，此时将异常状态信息通过第四I/O端口PIN4输送给控制板。

当控制板接收到异常状态信息时，通过第二I/O端口输出高电平信号，使第二继电器K2的线圈失电，从而使第二继电器的常开触点断开，即断开火线火线L与负载供电端L2之间的线路；控制板的第一I/O端口仍输出低电平信号，第一继电器K1的常开触点仍处于闭合状态，即火线L与控制板的供电端L1之间的线路未断开，从而实现了在电动机M的控制部件失效后，在不断开控制板的电源的前提下，仍能有效切断电动机的供电回路，使电动机停止工作，以满足国家对家用电器设计和安全的要求，提高了洗衣机的可靠性和安全性。

具体实施时，负载异常检测模块1可以是电动机自带的驱动模块，该驱动模块能够实时检测电动机的各个运行参数，比如电流、电压、转速等参数，控制板通过获取所述驱动模块的信息，判断电动机是否处于异常动作状态。

优选的，请参见图4，示出了本申请实施例另一种洗衣机的负载控制电路的结构示意图，其中，本实施例中的洗衣机在图3对应的实施例中的洗衣机的基础上增加了加热元件，该加热元件用于烘干洗衣机内的衣物。

具体的，如图所示，加热元件R与其控制部件K3串联后，并联于负载的供电端和零线N之间，其中，控制部件K3可以通过控制开关实现，比如双向晶闸管，其中控制部件K3的第一端连接负载的供电端L2，第二端连接加热元件R的一端，控制端连接控制板的第八I/O端口PIN8，加热元件R的另一端连接零线N。

通过控制板的第八I/O端口PIN8输出的控制信号控制控制部件K3的导通和关断状态，从而控制加热元件的工作状态。

若控制部件K3失效，导致加热元件R一直处于加热状态，如果加热时间过长将导致加热洗衣机内的温度过高，严重时会造成火灾。

本实施例中，用于检测加热元件R的负载异常检测模块为温度传感器（图中未示出），温度传感器检测洗衣机的桶内的温度，转换为对应的电信号通过控制板的第九I/O端口提供给控制板，当控制板判断出洗衣机桶内的温度超过温度预设值时，则判断出加热元件R工作状态异常，通过第二I/O端口PIN2输出高电平信号，使第二继电器K2的常开触点断开，从而断开加热元件与火线L之间的线路，以使加热元件R停止工作，提高了洗衣机的可靠性和安全性。

本领域技术人员可以理解的是，由于不同类型的负载的运行参数不同，因此，不同类型的负载所对应的负载异常检测模块可以不同，比如，本实施例中，检测加热元件R的负载异常检测模块为温度传感器，而检测电动机M的工作状态的负载异常检测模块可以是电动机M的驱动模块中集成的检测模块。

请参见图5，示出了本申请实施例中控制板的组成结构示意图，所述控制板包括：微控制器2、负载驱动单元3和输入单元4。

上述所有实施例中的IO端口均为所述微控制2中对应的IO端口，此处不再一一罗列。

所述负载驱动单元3的输入端连接所述微控制器2的第五I/O端口PIN5，输出端连接所述电动机，用于输出控制电动机运行状态的控制信号。

输入单元4连接微控制器2的第六I/O端口PIN6，用户通过输入单元4可以设置和控制洗衣机的工作状态和运行参数，所述运行参数可以为洗涤时间、水量、漂洗次数、脱水时间、洗涤模式等参数。

优选的，洗衣机还包括显示单元5，显示单元5与微控制器2的第七I/O端口PIN7连接，可以用来显示洗衣机的当前运行状态。

具体实施时，所述输入单元和显示单元可以组合通过触摸屏实现。

本实施例提供的洗衣机的控制板集成有微控制器、负载驱动单元、输入单元和显示单元，将多个元件集成于一个控制板中，缩小了元件的占用空间。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种负载控制电路，应用于家用电器，所述家用电器至少包括负载、控制板、电源供电端，其特征在于，包括：整机开关、第一控制开关、第二控制开关、负载控制部件和负载异常检测模块； 

所述整机开关串联在所述电源供电端和所述控制板的供电端之间； 

所述第一控制开关的第一端连接所述电源供电端，第二端连接所述控制板的供电端，控制端连接所述控制板的第一I/O端口； 

所述第二控制开关的第一端连接所述控制端的供电端，第二端连接所述负载的供电端，控制端连接所述控制端的第二I/O端口； 

所述负载控制部件的第一端连接所述负载的供电端，第二端连接所述负载的一端，控制端连接所述控制板的第三I/O端口，所述负载的另一端连接供电电源的零线； 

所述负载异常检测模块的输入端与负载连接，输出端连接所述控制板的第四I/O端口PIN4。 

2.根据权利要求1所述的负载控制电路，其特征在于，所述第一控制开关为第一继电器，所述第一控制开关的第一端、第二端分别为所述第一继电器的常开触点，所述控制端为所述第一继电器的线圈，且所述线圈的一端连接直流电源，另一端连接所述控制板的第一I/O端口； 

所述第二控制开关为第二继电器，所述第二控制开关的第一端、第二端分别为所述第二继电器的常开触点，所述控制端为所述第二继电器的线圈，且所述线圈的一端连接直流电源，另一端连接所述控制板的第二I/O端口。 

3.根据权利要求2所述的负载控制电路，其特征在于，还包括第一单向导通元件和第二单向导通元件； 

所述第一单向导通元件的正极性端连接所述第一I/O端口，负极性端连接所述直流电源； 

所述第二单向导通元件的正极性端连接所述第二I/O端口，负极性端连接所述直流电源。 

4.根据权利要求3所述的负载控制电路，其特征在于，所述第一单向导 通元件和所述第二单向导通元件均为二极管。 

5.根据权利要求1所述的负载控制电路，其特征在于，所述负载控制部件为双向晶闸管，所述负载控制部件的第一端为所述双向晶闸管的第一端，所述负载控制部件的第二端为所述双向晶闸管的第二端，所述负载控制部件的控制端为所述双向晶闸管的门极。 

6.根据权利要求5所述的负载控制电路，其特征在于，所述双向晶闸管的门极通过限流电阻连接所述控制板的第三I/O端口。 

7.一种洗衣机，至少包括：箱体、盛水桶、脱水桶和电动机，其特征在于，还包括：控制板和权利要求1-6任一项所述的负载控制电路，所述负载控制电路用于控制所述电动机的运行状态。 

8.根据权利要求7所述的洗衣机，其特征在于，所述控制板包括：微控制器、负载驱动单元和输入单元； 

所述控制板的第一I/O端口为微控制器的第一I/O端口，所述控制板的第二I/O端口为所述微控制器的第二I/O端口，所述控制板的第三I/O端口为微控制器的第三I/O端口； 

所述负载驱动单元的输入端连接所述微控制器的第五I/O端口，输出端连接所述电动机； 

所述输入单元连接所述微控制器的第六I/O端口。 

9.根据权利要求8所述的洗衣机，其特征在于，还包括：与所述微控制器的第七I/O端口连接的显示单元。 

10.根据权利要求7所述的洗衣机，其特征在于，还包括：用于烘干衣物的加热元件，以及温度传感器，其中，所述温度传感器的信号输出端连接所述控制板的第九I/O端口； 

所述负载控制电路还包括：与所述加热元件串联的第三控制开关，所述第三控制开关的第一端连接控制板的供电端，第二端连接所述加热元件，控制端连接控制板的第八I/O端口。 

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