專利名稱：一種洗衣機門蓋安全保護電路和方法
技術領域：
本發明涉及一種安全保護電路和方法，尤其是一種洗衣機門蓋的安全保護電路和 方法。
背景技術：
目前，洗衣機均采用微動開關做為檢測門蓋是否打開的判斷方式，該微動開關只 是一個簡單的開關信號，在洗衣機運行狀態，如脫水或洗滌運行過程中希望開蓋后電機能 夠停止運轉的情況，當檢測到門蓋打開后，由洗衣機控制單元發出指令來停止電機的工作。 圖1為目前洗衣機所使用的門蓋開關檢測電路示意圖，門蓋開關檢測電路包括+5V電源、電 阻R904、R905和R906，門蓋開關檢測電路與洗衣機控制單元相連。當門蓋開關關閉時，洗衣 機控制單元接收到一個高電平信號，當門蓋開關打開時，洗衣機控制單元接收到一個低電 平信號。當洗衣機控制單元接到門蓋打開的信息后，發出指令控制電機可控硅等動作，從而 控制電機的運轉。但是當可控硅出現內部擊穿時，電機就會一直通電工作，此時即使判斷出 門蓋打開，洗衣機控制單元發出電機停止運轉指令，電機也不會受控停轉，從而出現問題。雖然該種電路在正常用戶使用狀態下可以很好的檢測出門蓋打開的情況，從而保 護使用者的安全，但是當出現異常情況，如電機可控硅擊穿，那么打開蓋后電機仍然處于工 作狀態，可能會出現危及人身安全的問題發生。按照GB4706. 1-2005家用和類似用途電器 的安全第1部分通用要求中第19章的規定，電子電路不做為一種安全可靠的保護措施，要 考慮失效狀態下的危險性。目前，洗衣機除前面所提到的采用微動開關做為信號檢測，檢測到信號后通過洗 衣機控制單元發出指令停止電機的工作外，還有一種方式就是增加一電磁門鎖，在洗衣機 運行狀態下，通過信號的輸入和輸出控制門鎖的打開與關閉，但是這種門鎖的控制也是電 子信號式的，在標準規定的失效狀態下，也是不能斷開電機電源的，也存在著安全隱患。申請號為02254140. 3的中國專利申請，公開了一種微動開關方式的洗衣機安全 門開關。其主要采用壓桿連接在微動開關上，微動開關與壓桿間裝有滑塊，微動開關固定在 安裝板上。可以解決洗衣機在脫水時，把門蓋打開，當壓桿在不受力狀態下安全門開關觸點 斷開，使洗衣機脫水桶停止旋轉，達到對人體不受傷害，起安全保護作用。申請號為200420093376.3的中國專利申請，公開了一種門鎖方式的安全保護裝 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、舌形簧片活動 端的鎖閂、PTC陶瓷發熱體、雙金屬片、滑板、復位彈簧、觸點等。在洗衣機通電工作時，雙 金屬片被陶瓷發熱體加熱變形，推動舌形簧片的活動端帶動鎖閂向下插入滑板方孔鎖定滑 板，從而確保在洗衣機工作過程中門不會被打開。當洗衣結束，開關斷電，雙金屬片冷卻，從 而彈簧片和滑板復位，此時門才能被打開。申請號為200520140128.4的中國專利申請，公開了一種門鎖方式的安全保護裝 置。所述的安全鎖還包括有由執行機構控制通斷的與洗衣機的中央控制器相連接的信號 開關，所述的電磁驅動機構為間歇式電磁驅動伸縮機構，所述的傳動機構為伸縮換向卡位式傳動機構，當間歇式電磁驅動機構啟動工作(即電磁組件瞬間通斷電)產生一瞬間拉力 (或推力)使伸縮換向卡位式傳動機構的前端產生伸縮卡位或換向卡位從而帶動鎖舌與鎖 槽鎖定或開啟，同時通過信號開關將鎖舌的所外的開或關位置反饋給洗衣機中央處理器， 從而使洗衣機門蓋在開啟位置時無法啟動洗衣機，洗衣機在啟動時無法打開門蓋，保證了 使用的安全，且門蓋的鎖定更可靠。不管是采用門鎖方式還是微動開關方式，從標準要求角度看，要保證在洗衣機高 速運轉過程中打開門蓋，電機必須斷電，并且這個斷電不是通過電子電路如靠洗衣機控制 單元發出的指令實現的，必須是一種機械狀態下的斷電，否則產品必須經過電子電路評估 CLASS B，進行電子電路評估的相關費用和試驗周期都是比較高的。

發明內容
本發明要解決的技術問題在于克服現有技術的不足，提供一種洗衣機門蓋安全保 護電路。因此本發明的目的就是在現在基礎上進行適當的改動，門蓋打開后，實現了電機類 似機械式斷電，符合了安全標準的要求，從而節省測試費用，縮短試驗周期。為解決上述技術問題，本發明采用技術方案如下一種洗衣機門蓋安全保護電路，包括至少一個主繼電器、門蓋開關電路或電子門 鎖電路，所述主繼電器串聯在洗衣機電機電路中，所述門蓋開關電路包括門蓋開關及配套 電路，所述電子門鎖電路包括電子門鎖及配套電路，所述門蓋開關或電子門鎖串接在所述 主繼電器的控制電路中。所述門蓋開關電路或電子門鎖電路與洗衣機控制單元相連。所述門蓋開關或電子門鎖的一端連接所述主繼電器的電源，另一端連接所述主繼 電器控制電路的輸入端。所述門蓋開關配套電路包括門蓋開關檢測電路，電子門鎖配套電路包括電子門鎖 檢測電路，所述門蓋開關檢測電路或電子門鎖檢測電路的一端通過門蓋開關或電子門鎖與 所述主繼電器的電源相連，另一端與洗衣機控制單元相連。所述門蓋開關檢測電路或電子門鎖檢測電路包括電源部分、開關部分、輸出部分， 所述開關部分通過門蓋開關或電子門鎖與所述主繼電器的電源相連，所述輸出部分與洗衣 機控制單元相連。所述開關部分包括三極管、降壓電阻、第一分流電阻和第二分流電阻，所述降壓電 阻的輸入端通過門蓋開關或電子門鎖與所述主繼電器的電源相連，所述降壓電阻的輸出端 分別與第一分流電阻和第二分流電阻的輸入端相連，第一分流電阻的輸出端與所述三極管 的基極相連，第二分流電阻的輸出端與所述三極管的發射極相連，所述三極管的發射極接 地；所述電源部分包括電源和上拉電阻，所述三極管集電極通過所述上拉電阻與所述 電源相連；所述輸出部分包括限流電阻，所述三極管集電極與所述限流電阻的輸入端相連， 所述限流電阻的輸出端與洗衣機控制單元相連。當所述電子門鎖串接在所述主繼電器的控制電路中時，還設有輔助門開關電路， 輔助門開關電路與洗衣機控制單元相連。
所述電子門鎖配套電路還包括電子門鎖控制電路，當所述電子門鎖串接在所述主 繼電器的控制電路中時，洗衣機控制單元通過電子門鎖控制電路控制電子門鎖的開閉，在 電機停止轉動后經過3-60秒的延遲，洗衣機控制單元發出打開電子門鎖的指令。所述電子門鎖控制電路中串聯繼電器，洗衣機控制單元通過控制繼電器的開閉控 制電子門鎖控制電路的通斷，進而控制電子門鎖的開閉。一種洗衣機門蓋安全保護方法，包括以下步驟打開門蓋開關；串聯在電機電路中的主繼電器斷開；電機電路斷開，保證了電機與電源斷開；或者包括以下步驟洗衣機控制單元發出指令，停止電機轉動；經過一段時間延遲，洗衣機控制單元發出打開電子門鎖指令；電子門鎖打開，串聯在電機電路中的主繼電器斷開。本發明采用通過門蓋開關電路或電子門鎖電路控制主繼電器，當門蓋或電子門鎖 打開時，主繼電器的12V電源被切斷，主繼電器處于斷開的狀態，在這種情況下電機電路被 切斷，洗衣機停止工作。即使可控硅處于短路的狀態，電機也不會運轉。可以采用多個主繼電器串聯在電機電路中，如果出現一個繼電器處于失控導通狀 態，其它繼電器可以發揮保護作用。采用門蓋開關檢測電路或電子門鎖檢測電路可以將門蓋或電子門鎖是否打開的 信號反饋給洗衣機控制單元。電子門鎖帶有可控的機械鎖門結構，可以使洗衣機控制單元確定電機停轉后，發 出開門信號，使用者才能將門打開。有時雖然電機斷電，但是因為慣性太大，脫水桶仍然會 旋轉約3-7秒種的時間，增加電子門鎖控制，可以避免由于脫水桶在高速旋轉過程中打開門蓋。


圖1是目前洗衣機所使用的門蓋開關檢測電路示意圖。圖2是本發明實施例1的具有一個主繼電器的洗衣機門蓋安全保護電路的示意 圖。圖3是本發明實施例2的具有兩個主繼電器的洗衣機門蓋安全保護電路的示意 圖。圖4是本發明實施例3的具有電子門鎖的洗衣機門蓋安全保護電路示意圖。
具體實施例方式實施例1 圖2所示的是具有一個主繼電器的洗衣機門蓋安全保護電路，包括電機、電機電 路、主繼電器K1、門蓋開關電路和洗衣機控制單元MCU。電機電路的L端接火線，N端接零 線，在電機電路中串接一個主繼電器Kl。門蓋開關Km串接在主繼電器Kl的控制電路中，門蓋開關Km—端連接主繼電器Kl 的+12V電源，另一端連接主繼電器Kl控制電路的輸入端。
主繼電器Kl可以和二極管DdOl并聯，二極管DdOl負極與主繼電器Kl控制電路 的輸入端相連，二極管DdOl正極與主繼電器Kl控制電路的輸出端相連，主繼電器Kl控制 電路的輸出端可以與三極管N301的集電極相連，三極管N301的發射極接地，三極管N301 的基極通過電阻Rl與洗衣機控制單元MCU相接。門蓋開關電路包括門蓋開關檢測電路，門蓋開關檢測電路可以包括電源部分、開 關部分、輸出部分。開關部分可以包括三極管N605、降壓電阻R5、第一分流電阻R7和第二分流電阻 R6，降壓電阻R5的輸入端通過門蓋開關Km與主繼電器Kl的控制電源相連，降壓電阻R5的 輸出端分別與第一分流電阻R7和第二分流電阻R6的輸入端相連，第一分流電阻R7的輸出 端與三極管N605的基極相連，第二分流電阻R6的輸出端與三極管N605的發射極相連，三 極管N605的發射極接地；電源部分可以包括+5V電源和上拉電阻R8，三極管N605集電極通過上拉電阻R8 與+5V電源相連；輸出部分可以包括限流電阻R9，三極管N605集電極與限流電阻R9的輸入端相連， 限流電阻r9的輸出端與洗衣機控制單元MCU相連。當門蓋開關Km關閉時，三極管N605導通，洗衣機控制單元MCU接收低電平信號； 當門蓋開關Km斷開時，三極管N605截止，洗衣機控制單元MCU接收高電平信號。門蓋開關檢測電路用于檢測門蓋的狀態，并將信號發送給洗衣機控制單元MCU，洗 衣機控制單元MCU可以知道門蓋是處于打開狀態還是處于關閉狀態。洗衣機門蓋關閉時，洗衣機控制單元MCU發出啟動電機信號，電流由12V電源經過 門蓋開關Km流入主繼電器K1，主繼電器Kl通電使電機電路閉合，電機運轉。當打開洗衣機 門蓋時，門蓋開關Km打開，主繼電器Kl的12V電源被切斷，主繼電器Kl處于斷開的狀態，電 機電路被切斷，電機停止運轉。此時即使可控硅處于短路的狀態，無法通過洗衣機控制單元 MCU的指令切斷電機電路，也沒有電流流出到電機等工作電路部件，洗衣機電機停止運轉。實施例2 圖3所示的是具有兩個主繼電器的洗衣機門蓋安全保護電路，包括電機、電機電 路、主繼電器K1、主繼電器K2、門蓋開關電路和洗衣機控制單元MCU。電機電路的L端接火 線，N端接零線，主繼電器Kl和主繼電器K2串接在電機電路中。門蓋開關Km —端連接兩個主繼電器共用的+12V電源，另一端分別連接主繼電器 Kl和主繼電器K2的控制電路的輸入端。 主繼電器Kl與二極管DdOl并聯，主繼電器Kl控制電路的輸出端通過三極管N301 和電阻Ri與洗衣機控制單元MCU相連。主繼電器K2與二極管Dd02并聯，主繼電器K2控 制電路的輸出端通過三極管N302和電阻Rll與洗衣機控制單元MCU相連。本實施例其它電路部分與實施例1相同。洗衣機門蓋關閉時，洗衣機控制單元MCU發出啟動電機信號，主繼電器Kl和主繼 電器K2同時接通使電機電路閉合，電機運轉。當打開洗衣機門蓋時，門蓋開關Km打開，主 繼電器Kl和主繼電器K2同時斷電，進而電機電路被切斷，電機停止運轉。實施例3 圖4所示的是具有電子門鎖的洗衣機門蓋安全保護電路，包括電機、電機電路、主繼電器K1、主繼電器K2、電子門鎖電路和洗衣機控制單元MCU。電機電路的L端接火線，N 端接零線，主繼電器Kl和主繼電器K2串接在電機電路中。電子門鎖DL可以采用電磁鎖，包括門鎖sw和電磁線圈，電磁線圈的通電與斷電控 制門鎖SW的開閉。門鎖SW —端連接兩個主繼電器共用的+12V電源，另一端分別連接主繼 電器Kl和主繼電器K2的控制電路的輸入端和門鎖檢測電路，門鎖檢測電路用于檢測門鎖 sw的開閉狀態，并將檢測到的信號送到洗衣機控制單元MCU。門鎖檢測電路可以采用與實 施例1中的門蓋開關檢測電路相同的電路。電磁線圈的供電電路可以包括整流電路。在該供電電路中串聯繼電器K3，洗衣機 控制單元MCU控制繼電器K3的開閉。還可以設置一個輔助門開關電路，輔助門開關電路包括輔助門開關K4，輔助門開 關電路與洗衣機控制單元MCU相連，可以采用與圖1中的門蓋開關檢測電路相同的電路。洗衣機控制單元MCU可以先發出指令使電機停轉，然后經過一段時間的延遲，再 發出打開電子門鎖DL的指令打開門鎖sw，延遲時間可以設為3-60秒，這樣使得電機斷電 后，經過一段時間后停止轉動，人們才可以打開門將手伸入洗衣機中取衣物，保證了使用者 的安全。還可以設置電機測速裝置，當電機測速裝置檢測到電機停轉后，洗衣機控制單元 MCU發出指令打開門鎖sw。相應地，洗衣機門蓋安全保護方法可以是以下步驟打開門蓋開關；串聯在電機電路中的主繼電器斷開；電機電路斷開，保證了電機與電源斷開。還可以是以下步驟洗衣機控制單元發出指令，停止電機轉動；經過一段時間延遲，洗衣機控制單元發出打開電子門鎖指令；電子門鎖打開，串聯在電機電路中的主繼電器斷開。
權利要求
1.一種洗衣機門蓋安全保護電路，包括至少一個主繼電器、門蓋開關電路或電子門鎖 電路，所述主繼電器串聯在洗衣機電機電路中，其特征在于所述門蓋開關電路包括門蓋開 關及配套電路，所述電子門鎖電路包括電子門鎖及配套電路，所述門蓋開關或電子門鎖串 接在所述主繼電器的控制電路中。
2.根據權利要求1所述的洗衣機門蓋安全保護電路，其特征在于所述門蓋開關電路 或電子門鎖電路與洗衣機控制單元相連。
3.根據權利要求1所述的洗衣機門蓋安全保護電路，其特征在于所述門蓋開關或電 子門鎖的一端連接所述主繼電器的電源，另一端連接所述主繼電器控制電路的輸入端。
4.根據權利要求1所述的洗衣機門蓋安全保護電路，其特征在于所述門蓋開關配套 電路包括門蓋開關檢測電路，電子門鎖配套電路包括電子門鎖檢測電路，所述門蓋開關檢 測電路或電子門鎖檢測電路的一端通過門蓋開關或電子門鎖與所述主繼電器的電源相連， 另一端與洗衣機控制單元相連。
5.根據權利要求4所述的洗衣機門蓋安全保護電路，其特征在于所述門蓋開關檢測 電路或電子門鎖檢測電路包括電源部分、開關部分、輸出部分，所述開關部分通過門蓋開關 或電子門鎖與所述主繼電器的電源相連，所述輸出部分與洗衣機控制單元相連。
6.根據權利要求5所述的洗衣機門蓋安全保護電路，其特征在于所述開關部分包括三極管、降壓電阻、第一分流電阻和第二分流電阻，所述降壓電阻的 輸入端通過門蓋開關或電子門鎖與所述主繼電器的電源相連，所述降壓電阻的輸出端分別 與第一分流電阻和第二分流電阻的輸入端相連，第一分流電阻的輸出端與所述三極管的基 極相連，第二分流電阻的輸出端與所述三極管的發射極相連，所述三極管的發射極接地；所述電源部分包括電源和上拉電阻，所述三極管集電極通過所述上拉電阻與所述電源 相連；所述輸出部分包括限流電阻，所述三極管集電極與所述限流電阻的輸入端相連，所述 限流電阻的輸出端與洗衣機控制單元相連。
7.根據權利要求1-6所述的洗衣機門蓋安全保護電路，其特征在于當所述電子門鎖 串接在所述主繼電器的控制電路中時，還設有鋪助門開關電路，輔助門開關電路與洗衣機 控制單元相連。
8.根據權利要求1-6所述的洗衣機門蓋安全保護電路，其特征在于所述電子門鎖配 套電路還包括電子門鎖控制電路，當所述電子門鎖串接在所述主繼電器的控制電路中時， 洗衣機控制單元通過電子門鎖控制電路控制電子門鎖的開閉，在電機停止轉動后經過360 秒的延遲，洗衣機控制單元發出打開電子門鎖的指令。
9.根據權利要求7所述的洗衣機門蓋安全保護電路，其特征在于所述電子門鎖控制 電路中串聯繼電器，洗衣機控制單元通過控制繼電器的開閉控制電子門鎖控制電路的通 斷，進而控制電子門鎖的開閉。
10.一種洗衣機門蓋安全保護方法，其特征在于，包括以下步驟打開門蓋開關；串聯在電機電路中的主繼電器斷開；電機電路斷開，保證了電機與電源斷開；或者包括以下步驟洗衣機控制單元發出指令，停上電機轉動；經過一段時間延遲，洗衣機控制單元發出打開電子門鎖指令； 電子門鎖打開，串聯在電機電路中的主繼電器斷開。
全文摘要
本發明涉及一種洗衣機門蓋的安全保護電路和方法，屬于洗衣機安全保護領域。包括至少一個主繼電器、門蓋開關電路或電子門鎖電路，所述主繼電器串聯在洗衣機電機電路中，門蓋開關電路包括門蓋開關及配套電路，電子門鎖電路包括電子門鎖及配套電路，門蓋開關或電子門鎖串接在所述主繼電器的控制電路中。當門蓋或電子門鎖打開時，主繼電器打開，斷開了電機的電源。本發明的優點是通過類似機械式斷電，保證了使用者的安全，既符合了安全標準的要求，又節省了測試費用，縮短了試驗周期。
文檔編號D06F39/14GK101994241SQ200910162890
公開日2011年3月30日 申請日期2009年8月11日 優先權日2009年8月11日
發明者呂佩師, 姜磊, 孫延芬, 時妍玲, 許升, 金利明, 陳劍, 高秋英 申請人:海爾集團公司;青島海爾洗衣機有限公司