公知同步電機(jī)和無刷DC電機(jī)被廣泛用于旋轉(zhuǎn)式家用電器,特別是用于洗碗機(jī)和待洗衣物處理設(shè)備。例如,待洗衣物處理設(shè)備,洗碗機(jī)也同樣,具有用于將容納在滾筒中的水排出的排水(放水)泵。
同步機(jī)是利用旋轉(zhuǎn)定子磁通量和與之鎖定的轉(zhuǎn)子通量來以同步頻率旋轉(zhuǎn)的電機(jī)。它需要其中存在帶有多個功率開關(guān)的逆變器的速度控制電路拓?fù)?。逆變器的作用是在啟動期間和在其它期望可變速度的情形期間動態(tài)控制同步電機(jī)的速度。例如,如果循環(huán)的水量不足并且泵可能要開始抽吸混合有水的空氣,那么洗衣機(jī)中的排水泵電動機(jī)的速度需要被降低。這最終可導(dǎo)致產(chǎn)生不受控制的音量,達(dá)到可能需要解決消費(fèi)者抱怨的程度。因此,被恒速驅(qū)動的同步電機(jī)泵具有產(chǎn)生不受控制的聲音的缺點。另一方面,由于電子控制電路系統(tǒng)簡單,無刷DC電機(jī)也適于用來執(zhí)行速度控制。
為了達(dá)到該目的,僅通過三端雙向可控硅開關(guān)電路來使同步電機(jī)排水泵通電和斷電的家用電器的電子控制板需要大量的更改,以用于對同步電機(jī)應(yīng)用變速控制。因此,期望得到一種電路布置,其能夠在不更改主電子控制板的情況下實現(xiàn)變速控制,否則這可能需要采用更復(fù)雜的電路設(shè)計來替代簡單、可靠且成本低的三端雙向可控硅開關(guān)電路以涵蓋現(xiàn)有電子控制板自身的全面改變。
除此之外,可參考在本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域中的現(xiàn)有技術(shù)公開文獻(xiàn)之一如EP 0574823,其限定了一種用于啟動永磁同步電機(jī)的裝置,該裝置具有靜態(tài)的功率開關(guān)和串聯(lián)布置在電機(jī)的定子繞組和在電源頻率下的交變電壓源之間的三端雙向可控硅開關(guān)。三端雙向可控硅開關(guān)由電子電路控制,所述電子電路處理流經(jīng)同步電機(jī)的線圈的電流、轉(zhuǎn)子的永磁體的位置和極性、以及交變電壓源的極性。
本發(fā)明提供一種家用電器,特別是待洗衣物處理設(shè)備或洗碗機(jī),其具有主電子控制板和排水泵,所述電子控制板具有三端雙向可控硅開關(guān)電路,其不僅適于通電和斷電所述排水泵,而且還適于給對泵電機(jī)應(yīng)用變速控制的泵控制板供電。
如限定在權(quán)利要求1中的特定特征所提供的,本發(fā)明提供一種泵驅(qū)動板,其通過主電子控制板的三端雙向可控硅開關(guān)電路供電,從而在三端雙向可控硅開關(guān)的導(dǎo)通期間持續(xù)地汲取最小量的電流。
因此本發(fā)明的主要目的是提供一種帶有電子控制板的家用電器,所述電子控制板設(shè)計成利用AC開關(guān),即用于交變電流的三端雙向可控硅開關(guān),對排水泵應(yīng)用接通/斷開的開關(guān)控制,并且其還能通過所述三端雙向可控硅開關(guān)來驅(qū)動泵驅(qū)動板。
本發(fā)明提出一種家用電器,其包括電子控制板和排水泵。所述排水泵通過在板上的三端雙向可控硅開關(guān)間隔地不連續(xù)地被供電。具有功率驅(qū)動電路的泵驅(qū)動板控制泵電動機(jī)的速度以及自啟動。所述泵驅(qū)動板包括可控負(fù)載電路,其在所述三端雙向可控硅開關(guān)被主板接通時和在泵電動機(jī)間隔運(yùn)行時汲取特定的、預(yù)定量的電流。
該可控負(fù)載電路還具有與限流電阻串聯(lián)的開關(guān)裝置,并且在所述三端雙向可控硅開關(guān)被觸發(fā)并保持導(dǎo)通時,它響應(yīng)于排水泵的運(yùn)行狀態(tài)而接通和關(guān)斷。
給出的附圖僅僅用于舉例驅(qū)動控制電路拓?fù)涞哪康?,該?qū)動控制電路拓?fù)浔痊F(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點在上文列出并且將在下文簡要闡述。
附圖并不意圖于對權(quán)利要求中所確定的保護(hù)范圍進(jìn)行劃界,也不應(yīng)該在不依靠本發(fā)明的說明書中的技術(shù)公開的情況下單獨參照這些附圖來試圖解釋所述權(quán)利要求中所確定的范圍。
圖1示出了常規(guī)具有三端雙向可控硅開關(guān)的電子控制板的總體電路原理圖,其中所述三端雙向可控硅開關(guān)用來使排水泵通電和斷電。
圖2示出了圖1的電子控制板的更詳細(xì)的電路原理圖。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的泵驅(qū)動板。
圖4示出了用于交變電流的三端雙向可控硅開關(guān)的I-V曲線特性。
下列標(biāo)號被用在詳細(xì)的描述中:
1.排水泵
2.第一開關(guān)裝置
3.電子控制板
4.泵驅(qū)動板
5.電源級
6.微控制器
7.功率驅(qū)動電路
8.第二開關(guān)裝置
9.限流電阻
10.主板微控制器
本發(fā)明提出一種家用電器,特別是洗衣機(jī)、洗碗機(jī)、烘干機(jī)或者烘干洗衣一體機(jī)。該家用電器包括:電動機(jī)且優(yōu)選同步電動機(jī),其可以是永磁或繞線轉(zhuǎn)子同步電動機(jī)、或無刷DC電動機(jī);用于給所述電動機(jī)供電的電子控制板(3);以及能夠控制所述電動機(jī)的速度的泵驅(qū)動板(4)。家用電器中的所述電動機(jī)優(yōu)選為排水泵(1)電動機(jī),其在與電器相關(guān)的特定處理任務(wù)完成之后,在排出電器中所用的水時發(fā)揮作用。泵驅(qū)動板(4)具有電源級(5)和功率驅(qū)動電路(7)。泵驅(qū)動板(4)的功率驅(qū)動電路(7)可以借助逆變器或任何其它的拓?fù)鋪韺崿F(xiàn),以應(yīng)用對同步電動機(jī)泵的速度控制。同樣類似地,功率驅(qū)動電路(7)可設(shè)計成對無刷DC電動機(jī)實行變速控制。簡而言之,本發(fā)明提出了一種家用電器,其包括實現(xiàn)所述家用電器功能的電子控制板(3)和排水泵(1),所述排水泵(1)由電動機(jī)驅(qū)動,電動機(jī)由所述電子控制板(3)通過第一開關(guān)裝置(2)供電,所述家用電器進(jìn)一步包括通過功率驅(qū)動電路(7)控制所述電動機(jī)的速度并且由所述電子控制板(3)通過所述第一開關(guān)裝置(2)供電的泵驅(qū)動板(4)。
在本發(fā)明的一個實施例中,電子控制板(3)的第一開關(guān)裝置(2)為三端雙向可控硅開關(guān),其由電子控制板(3)的主板微控制器(10)基于預(yù)先配置的查詢表而接通和關(guān)斷。
為了采用以三端雙向可控硅開關(guān)作為控制泵驅(qū)動板(4)的第一開關(guān)裝置(2)的常規(guī)的電子控制板(3),泵驅(qū)動板(4)包括可控負(fù)載電路,其可操作來傳導(dǎo)可控負(fù)載電流從而確保所述電子控制板(3)的所述第一開關(guān)設(shè)備(2)在它處在被接通狀態(tài)的時期期間以及只要它處在被接通狀態(tài)就持續(xù)地維持導(dǎo)通。排水泵(1)的運(yùn)行狀態(tài)可能要求在泵驅(qū)動板(4)控制下的不連續(xù)的操作,盡管電子控制板(3)的三端雙向可控硅開關(guān)(第一開關(guān)裝置,2)未被切斷。在該情況下,可控負(fù)載電路確保最小量的保持電流被汲取以使所述三端雙向可控硅開關(guān)維持導(dǎo)通并且由此維持泵驅(qū)動板(4)的微控制器(6)持續(xù)通電。
因此,功率驅(qū)動電路(7)的控制電子器件可動態(tài)地降低相關(guān)的電動機(jī)的速度并在向泵驅(qū)動板(4)的供電保持不被中斷的同時將該速度停止。當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)裝置(2)由電子控制板(3)基于預(yù)先配置的查詢表關(guān)斷時,供電被中斷。當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)裝置(2),即電子控制板(3)的三端雙向可控硅開關(guān),被接通但是排水泵(1)處于它不工作時期的時候,泵驅(qū)動板(4)的可控負(fù)載電路由微控制器(6)通過接通第二開關(guān)裝置(8)而通電。另一方面,當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)裝置(2)接通且排水泵(1)工作時,第二開關(guān)裝置(8)被關(guān)斷以防止不必要的功率損耗,這是因為排水泵(1)所需的電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于最小量的保持電流。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,所述泵驅(qū)動板(4)的可控負(fù)載電路以第二開關(guān)裝置(8)與限流電阻(9)串聯(lián)設(shè)置的方式與電源級(5)的端子并聯(lián)實現(xiàn)。當(dāng)需要某個最小量的負(fù)載電流來保持三端雙向可控硅開關(guān)(第一開關(guān)裝置2)閉鎖在“接通”狀態(tài)時,可基于三端雙向可控硅開關(guān)的I-V曲線特性計算該量,以便由限流電阻(9)限制。根據(jù)電源級(5)的拓?fù)?,可控?fù)載電路的第二開關(guān)裝置(8)可設(shè)計成三端雙向可控硅開關(guān)、BJT或MOSFET的形式。圖4示出了三端雙向可控硅開關(guān)的I-V曲線特性,點B表示最小的保持電流IH,點A表示三端雙向可控硅開關(guān)的轉(zhuǎn)折(breakover)電壓。
所述可控負(fù)載電路的所述第二開關(guān)裝置(8)因此在第一開關(guān)裝置(2)處在導(dǎo)通狀態(tài)的時期期間響應(yīng)于排水泵(1)的運(yùn)行和非運(yùn)行狀態(tài)而被選擇性地通電和斷電。
因此,原本設(shè)計成直接通過三端雙向可控硅開關(guān)電路使電動機(jī)供電和斷電的家用電器的主電子控制板(3)還能夠不經(jīng)任何更改用于給泵驅(qū)動板(4)饋電。因比泵驅(qū)動板(4)由第一開關(guān)裝置(2)以主電子控制板(3)的三端雙向可控硅開關(guān)的形式供電,從而在三端雙向可控硅開關(guān)導(dǎo)通期間持續(xù)地汲取最小量的電流。