洗衣機(jī)工作原理

1、洗衣機(jī)工作原理,洗衣機(jī)工作流程,電源,開(kāi)關(guān)電源 優(yōu)點(diǎn)：電壓輸入范圍寬，輸出穩(wěn)定。 體積小。 缺點(diǎn)：對(duì)周?chē)O(shè)備有一定的干擾，需 要良好的屏蔽及接地 。,線性電源 優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單可靠。 缺點(diǎn)：需要較大的變壓器和濾波器， 體積笨重，輸出隨輸入和負(fù)載 的變化而變化。,簡(jiǎn)單介紹開(kāi)關(guān)電源的正反激電路，及其優(yōu)缺點(diǎn)。,常用開(kāi)關(guān)電源原理圖,線繞電阻R71/R72的作用是防止電流沖擊和EMI抑制并起到保險(xiǎn)絲的作用，設(shè)計(jì)時(shí)注意功率選擇。 GR12/GR16/G14用來(lái)整流，設(shè)計(jì)時(shí)注意反向電壓、電流、恢復(fù)時(shí)間。 C41/C54用來(lái)濾波，設(shè)計(jì)時(shí)注意電容環(huán)境溫度、紋波電流、電容中心點(diǎn)溫升、掉電保持時(shí)間。 TR1為高頻變壓器，

2、設(shè)計(jì)時(shí)注意磁芯選擇、匝數(shù)、電感量、漏感、漆包線型號(hào)的選擇。 IS5為開(kāi)關(guān)芯片，提供高頻斬波，設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)功率選型。 GR17/GR19用來(lái)吸收變壓器漏感產(chǎn)生的電壓尖峰，以保護(hù)開(kāi)關(guān)芯片IS5，設(shè)計(jì)時(shí)注意保護(hù)電壓。,開(kāi)關(guān)電源常見(jiàn)故障,1）線繞電阻R71/R72燒斷，原因如下： GR12/GR16反向擊穿，設(shè)計(jì)不合理或輸入電壓過(guò)高或浪涌所致。 鋁電解電容C41擊穿短路，設(shè)計(jì)不合理或輸入電壓過(guò)高所致。 IS5擊穿短路，GR17和GR19組成的吸收電路設(shè)計(jì)不合理。 2）GR14擊穿，原因是設(shè)計(jì)不合理。 3）R93燒壞，原因是選型不合理或輸入電壓過(guò)高。 4）電源始終處于重啟動(dòng)狀態(tài)，原因是負(fù)載超出電源工作范圍

3、、輸入電壓低、設(shè)計(jì)不合理。,電源故障舉例,背景：Haier 68系列洗衣機(jī)生產(chǎn)線100臺(tái)機(jī)器中出現(xiàn)5臺(tái)不通電現(xiàn)象。 分析：經(jīng)示波器測(cè)量，電源一直處于重啟動(dòng)狀態(tài)，原因?yàn)殚_(kāi)關(guān)芯片外圍電路中的儲(chǔ)能電容C31太?。ㄒ?jiàn)右圖），當(dāng)電源負(fù)載增加時(shí)，無(wú)法保持反饋端口的電壓工作在正常范圍內(nèi)，只使電源一直處于重啟動(dòng)狀態(tài)。將此電容由10uF改成22uF后，故障消除，且有較大的啟動(dòng)裕量。,MCU及外圍電路,MCU是整個(gè)控制板的指揮中心。 右圖為洗衣機(jī)中常用的最小系 統(tǒng)，它包含了MCU及其時(shí)鐘、復(fù)位電路、和去耦電容。 設(shè)計(jì)時(shí)注意各口作為普通IO功能或其他特殊功能的分配，各口的驅(qū)動(dòng)能力和電平匹配，去耦電容的位置。,門(mén)鎖驅(qū)

4、動(dòng)電路,PTC門(mén)鎖 PTC門(mén)鎖工作原理通過(guò)控制電路對(duì)門(mén)鎖中的PTC(Positive Temperature Coefficient)進(jìn)行加熱，使得與PTC接觸的雙金屬片受熱彎曲，使得觸點(diǎn)閉合。停止對(duì)加熱， PTC慢慢冷卻（約需S至數(shù)分鐘不等），雙金屬片復(fù)原，觸點(diǎn)打開(kāi)。門(mén)鎖內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖。,電磁門(mén)鎖 電磁門(mén)鎖基本可分為兩類(lèi)，單螺線圈和雙螺線圈，如下圖所示，兩者基本原理相同，通過(guò)對(duì)線圈加電產(chǎn)生電磁力來(lái)吸拉結(jié)構(gòu)部件，使得電氣觸電斷開(kāi)閉合。,PTC門(mén)鎖的驅(qū)動(dòng),如右圖所示，機(jī)器門(mén)關(guān)上后，L 和L連通，當(dāng)處理器使得IO口 DOOR為高電平時(shí)，可控硅 TY308導(dǎo)通，PTC通電受熱實(shí)現(xiàn) 鎖門(mén)。通過(guò)兩路檢測(cè)

5、，可知門(mén)處 于關(guān)門(mén)狀態(tài)還是鎖門(mén)狀態(tài)。設(shè)計(jì) 時(shí)需注意： 可控硅的選型，主要關(guān)注耐 壓、額定電流、門(mén)極觸發(fā)電流 幾個(gè)參數(shù)。 軟件觸發(fā)方式的選擇。 抗干擾設(shè)計(jì)，如門(mén)極下拉電 阻和去藕電容的選擇、排版 等。 也可以用繼電器代替可控硅， 以獲得較好的工作性能，但僅 材料成本需增加約0.8rmb.,單線圈電磁門(mén)鎖的驅(qū)動(dòng),右圖所示為目前我們客戶用得 較多的一款單線圈電磁門(mén)鎖的 驅(qū)動(dòng)電路。當(dāng)門(mén)被關(guān)閉時(shí)，觸 電閉合使得L和L連通并且門(mén) 被機(jī)械結(jié)構(gòu)鎖死。繼電器K3 閉合幾十至幾百毫秒即可將門(mén) 打開(kāi)。 這種門(mén)鎖在設(shè)計(jì)時(shí)使用繼電器 控制要優(yōu)于使用可控硅，因?yàn)?門(mén)鎖所需驅(qū)動(dòng)電流較大，且門(mén) 鎖較為靈敏，使用可控硅控制 時(shí)

6、須較大可控硅（8A）和較 多的外圍抗干擾電路，成本高 且可靠性低。,雙線圈電磁門(mén)鎖的驅(qū)動(dòng),右圖中，K5為門(mén)鎖 控制使能繼電器， K6用來(lái)控制開(kāi)/鎖 門(mén)。當(dāng)門(mén)被關(guān)上時(shí) S1閉合，使能繼電 器K5具備了動(dòng)作的 條件，MCU即可通 過(guò)繼電器K6來(lái)控制 開(kāi)/鎖門(mén)。,門(mén)鎖驅(qū)動(dòng)故障舉例,PTC門(mén)鎖EMC問(wèn)題 背景：Midea洗干一體機(jī)控制板不能通過(guò)群脈沖 3000V，現(xiàn)象為為待機(jī)狀態(tài)下鎖門(mén)。 分析：經(jīng)分析為火線經(jīng)門(mén)鎖和可控硅到零線形成 的回路過(guò)大，在群脈沖測(cè)試時(shí)，機(jī)器內(nèi)部有較強(qiáng) 的輻射，這個(gè)過(guò)大的回路吸收了輻射，經(jīng)過(guò)右圖 所示的可控硅內(nèi)部節(jié)點(diǎn)電容耦合到門(mén)極上使可控 硅誤觸發(fā)鎖門(mén)。解決方法為適當(dāng)加大門(mén)極上去

7、耦 電容的容值，使得耦合過(guò)來(lái)的干擾通過(guò)此電容導(dǎo) 到地上去，而不是進(jìn)入到可控硅。,門(mén)鎖驅(qū)動(dòng)故障舉例,PTC門(mén)鎖抖動(dòng)問(wèn)題 背景：Midea洗干一體機(jī)門(mén) 鎖不能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)解鎖。 分析：門(mén)鎖內(nèi)觸點(diǎn)在完全脫 離之前的抖動(dòng)使得可控硅不 受控制的誤觸發(fā)，致使門(mén)鎖 內(nèi)的PTC加熱，觸點(diǎn)再次閉 合。門(mén)鎖的每次抖動(dòng)維持約 1秒鐘左右（從觸點(diǎn)抖動(dòng)的 “嘶嘶”聲可判斷），門(mén)鎖會(huì) 維持間歇抖動(dòng)直至門(mén)鎖可打 開(kāi)為止。 解決方法為：減少門(mén)鎖觸點(diǎn) 即將斷開(kāi)時(shí)流過(guò)門(mén)鎖開(kāi)關(guān)的 電流，使得門(mén)鎖觸點(diǎn)抖動(dòng)時(shí) 產(chǎn)生的干擾大大降低。,門(mén)鎖驅(qū)動(dòng)故障舉例,電磁門(mén)鎖浪涌開(kāi)門(mén) 背景：Haier要求在使用通用電源板的機(jī)器上使 用EMZ門(mén)鎖，機(jī)器在

8、做浪涌試驗(yàn)時(shí)會(huì)出現(xiàn)開(kāi)門(mén) 現(xiàn)象。 分析：在對(duì)可控硅施加抗干擾后，沒(méi)有改善。由于門(mén)鎖過(guò)于靈敏，壓敏電阻起保護(hù)時(shí)的浪涌電流使得門(mén)鎖打開(kāi)。解決方法是將可控硅控制改成繼電器控制。,進(jìn)水閥驅(qū)動(dòng)電路,進(jìn)水閥的控制電路與PTC門(mén)鎖的控制電路大致一樣，由于進(jìn)水閥功率較小，一般10W左右，故此部分出故障情況很少。,加熱管驅(qū)動(dòng)電路,加熱管及其附屬電路 1）防干燒保護(hù) 2）壓力開(kāi)關(guān)工作原理 3）硬件排水保護(hù) 4）電路工作原理 5）加熱繼電器選型及控制方法 加熱管驅(qū)動(dòng)電路較少 在市場(chǎng)上出現(xiàn)問(wèn)題,電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路,交流相控電路 1）電機(jī)控制可控硅控制原理 2）電機(jī)正反轉(zhuǎn)、高速轉(zhuǎn) 3）Tacho電路 4）可控硅狀態(tài)檢測(cè)電路,直

9、流相控電路 1）直流相控工作原理 2）電機(jī)正反轉(zhuǎn)、高速轉(zhuǎn)控制 3）可控硅狀態(tài)檢測(cè)電路,電機(jī)控制故障舉例,背景：通用電源板出現(xiàn)較多電機(jī)回路中過(guò)孔燒壞情況 分析：過(guò)孔通流能力不足，電機(jī)回路 平均電流約1.5A（額定負(fù)載、轉(zhuǎn)停比 為8:8），公司規(guī)定按4A設(shè)計(jì)。 改進(jìn)：變過(guò)孔為銅皮走線，爬電距離不足處開(kāi)槽。 背景：MG70電源板在美的生產(chǎn)線上出現(xiàn)電機(jī)回路銅皮燒斷情況，見(jiàn)右圖紅色部分。 分析：右圖中處于常閉狀態(tài)的換向繼電器在電機(jī)脫水加速時(shí)抖動(dòng)，使得常閉和常開(kāi)觸點(diǎn)短接，電機(jī)定子被短路，大電流經(jīng)過(guò)碳刷給轉(zhuǎn)子供電。這樣的大電流使得碳刷處再次打火，導(dǎo)致碳刷與機(jī)殼短路，更大的短路電流使得右圖中紅色部分銅皮燒斷。

10、 改進(jìn)：美的降低生產(chǎn)時(shí)的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)降低機(jī)器的抖動(dòng)。,排水泵驅(qū)動(dòng)電路,排水泵驅(qū)動(dòng)電路與進(jìn)水閥、PTC門(mén)鎖控制電路相同。驅(qū)動(dòng)電路中的可控硅根據(jù)排水泵功率的大小需做調(diào)整，目前用的最多的是1A可控硅，其次是4A可控硅。由于排水泵驅(qū)動(dòng)電路中的可控硅在市場(chǎng)上出現(xiàn)較多燒壞情況，為降低這種情況，我們目前傾向于改用繼電器控制，但這會(huì)增加材料成本。,烘干控制,洗衣機(jī)烘干原理 烘干加熱管采用繼電器控制，控制電路與洗滌加熱管控制相同。 烘干風(fēng)扇控制，可采用可控硅控制，與排水泵控制相同，也可采用繼電器控制（特別是單速電機(jī)）。 烘干冷凝閥控制，同進(jìn)水閥的控制完全相同。,溫度檢測(cè)電路,洗衣機(jī)中的溫度檢測(cè)包括加熱洗滌時(shí)的水溫檢

11、測(cè)、烘干時(shí)進(jìn)風(fēng)口檢測(cè)和出風(fēng)口檢測(cè)。溫度檢測(cè)傳感器其實(shí)是一個(gè)熱敏電阻，當(dāng)溫度升高時(shí)電阻值降低，這樣通過(guò)分壓電路就可測(cè)得傳感器所處位置周?chē)臏囟?，?jiàn)右圖。 在市場(chǎng)上或客戶生產(chǎn)線經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)溫度檢測(cè)電路中的電阻燒焦、MCU燒壞的情況，多是由于傳感及檢測(cè)回路串入強(qiáng)電所致，如線束差錯(cuò)位置、回路中帶電部分碰到機(jī)殼等。,水位檢測(cè)電路,目前水位檢測(cè)傳感器有兩種，一種是壓力開(kāi)關(guān)式，一種是電子式。壓力開(kāi)關(guān)式在加熱管控制電路中已講過(guò)。電子式是前使用較多的是頻率檢測(cè)式和電壓檢測(cè)時(shí)，頻率檢測(cè)傳感器國(guó)內(nèi)使用較多，檢測(cè)電路見(jiàn)下圖，電壓檢測(cè)傳感器國(guó)外使用較多。,人機(jī)界面,顯示部分 LED顯示 洗衣機(jī)中LED主要有三種方式： 指示燈、顯示模組和LCD背光。 LED的驅(qū)動(dòng)分兩種，靜態(tài)驅(qū)動(dòng)和 動(dòng)態(tài)掃描驅(qū)動(dòng)，見(jiàn)右圖。通常顯 示模組用動(dòng)態(tài)掃描的方式，背光 用靜態(tài)驅(qū)動(dòng)，LED指示燈示燈和 IO口的多少而定。 設(shè)計(jì)時(shí)注意LED的功耗，通常為 滿足壽命，需要對(duì)驅(qū)動(dòng)電流降額 使用。,顯示部分 LCD顯示 目前我們公司常用的 是TN和FSTN的黑白 屏。 設(shè)計(jì)時(shí)須根據(jù)客戶的 要求，如視角范圍