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)周圍設(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)單介紹開關(guān)電源的正反激電路，及其優(yōu)缺點(diǎn)。,常用開關(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用來吸收變壓器漏感產(chǎn)生的電壓尖峰，以保護(hù)開關(guān)芯片IS5，設(shè)計(jì)時(shí)注意保護(hù)電壓。,開關(guān)電源常見故障,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_關(guān)芯片外圍電路中的儲(chǔ)能電容C31太小（見右圖），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。,門鎖驅(qū)

4、動(dòng)電路,PTC門鎖 PTC門鎖工作原理通過控制電路對(duì)門鎖中的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。門鎖內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖。,電磁門鎖 電磁門鎖基本可分為兩類，單螺線圈和雙螺線圈，如下圖所示，兩者基本原理相同，通過對(duì)線圈加電產(chǎn)生電磁力來吸拉結(jié)構(gòu)部件，使得電氣觸電斷開閉合。,PTC門鎖的驅(qū)動(dòng),如右圖所示，機(jī)器門關(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。通過兩路檢測(cè)

5、，可知門處 于關(guān)門狀態(tài)還是鎖門狀態(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鎖的 驅(qū)動(dòng)電路。當(dāng)門被關(guān)閉時(shí)，觸 電閉合使得L和L連通并且門 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 打開。 這種門鎖在設(shè)計(jì)時(shí)使用繼電器 控制要優(yōu)于使用可控硅，因?yàn)?門鎖所需驅(qū)動(dòng)電流較大，且門 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。,雙線圈電磁門鎖的驅(qū)動(dòng),右圖中，K5為門鎖 控制使能繼電器， K6用來控制開/鎖 門。當(dāng)門被關(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 過繼電器K6來控制 開/鎖門。,門鎖驅(qū)動(dòng)故障舉例,PTC門鎖EMC問題 背景：Midea洗干一體機(jī)控制板不能通過群脈沖 3000V，現(xiàn)象為為待機(jī)狀態(tài)下鎖門。 分析：經(jīng)分析為火線經(jīng)門鎖和可控硅到零線形成 的回路過大，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)過大的回路吸收了輻射，經(jīng)過右圖 所示的可控硅內(nèi)部節(jié)點(diǎn)電容耦合到門極上使可控 硅誤觸發(fā)鎖門。解決方法為適當(dāng)加大門極上去

7、耦 電容的容值，使得耦合過來的干擾通過此電容導(dǎo) 到地上去，而不是進(jìn)入到可控硅。,門鎖驅(qū)動(dòng)故障舉例,PTC門鎖抖動(dòng)問題 背景：Midea洗干一體機(jī)門 鎖不能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)解鎖。 分析：門鎖內(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)，致使門鎖 內(nèi)的PTC加熱，觸點(diǎn)再次閉 合。門鎖的每次抖動(dòng)維持約 1秒鐘左右（從觸點(diǎn)抖動(dòng)的 “嘶嘶”聲可判斷），門鎖會(huì) 維持間歇抖動(dòng)直至門鎖可打 開為止。 解決方法為：減少門鎖觸點(diǎn) 即將斷開時(shí)流過門鎖開關(guān)的 電流，使得門鎖觸點(diǎn)抖動(dòng)時(shí) 產(chǎn)生的干擾大大降低。,門鎖驅(qū)動(dòng)故障舉例,電磁門鎖浪涌開門 背景：Haier要求在使用通用電源板的機(jī)器上使 用EMZ門鎖，機(jī)器在

8、做浪涌試驗(yàn)時(shí)會(huì)出現(xiàn)開門 現(xiàn)象。 分析：在對(duì)可控硅施加抗干擾后，沒有改善。由于門鎖過于靈敏，壓敏電阻起保護(hù)時(shí)的浪涌電流使得門鎖打開。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)回路中過孔燒壞情況 分析：過孔通流能力不足，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)：變過孔為銅皮走線，爬電距離不足處開槽。 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)，使得常閉和常開觸點(diǎn)短接，電機(jī)定子被短路，大電流經(jīng)過碳刷給轉(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，這樣通過分壓電路就可測(cè)得傳感器所處位置周圍的溫度，見右圖。 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，一種是壓力開關(guān)式，一種是電子式。壓力開關(guān)式在加熱管控制電路中已講過。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