洗衣机工作原理

1、洗衣机工作原理,洗衣机工作流程,电源,开关电源 优点：电压输入范围宽，输出稳定。 体积小。 缺点：对周围设备有一定的干扰，需 要良好的屏蔽及接地 。,线性电源 优点：简单可靠。 缺点：需要较大的变压器和滤波器， 体积笨重，输出随输入和负载 的变化而变化。,简单介绍开关电源的正反激电路，及其优缺点。,常用开关电源原理图,线绕电阻R71/R72的作用是防止电流冲击和EMI抑制并起到保险丝的作用，设计时注意功率选择。 GR12/GR16/G14用来整流，设计时注意反向电压、电流、恢复时间。 C41/C54用来滤波，设计时注意电容环境温度、纹波电流、电容中心点温升、掉电保持时间。 TR1为高频变压器，

2、设计时注意磁芯选择、匝数、电感量、漏感、漆包线型号的选择。 IS5为开关芯片，提供高频斩波，设计时根据功率选型。 GR17/GR19用来吸收变压器漏感产生的电压尖峰，以保护开关芯片IS5，设计时注意保护电压。,开关电源常见故障,1）线绕电阻R71/R72烧断，原因如下： GR12/GR16反向击穿，设计不合理或输入电压过高或浪涌所致。 铝电解电容C41击穿短路，设计不合理或输入电压过高所致。 IS5击穿短路，GR17和GR19组成的吸收电路设计不合理。 2）GR14击穿，原因是设计不合理。 3）R93烧坏，原因是选型不合理或输入电压过高。 4）电源始终处于重启动状态，原因是负载超出电源工作范围

3、、输入电压低、设计不合理。,电源故障举例,背景：Haier 68系列洗衣机生产线100台机器中出现5台不通电现象。 分析：经示波器测量，电源一直处于重启动状态，原因为开关芯片外围电路中的储能电容C31太小（见右图），当电源负载增加时，无法保持反馈端口的电压工作在正常范围内，只使电源一直处于重启动状态。将此电容由10uF改成22uF后，故障消除，且有较大的启动裕量。,MCU及外围电路,MCU是整个控制板的指挥中心。 右图为洗衣机中常用的最小系 统，它包含了MCU及其时钟、复位电路、和去耦电容。 设计时注意各口作为普通IO功能或其他特殊功能的分配，各口的驱动能力和电平匹配，去耦电容的位置。,门锁驱

4、动电路,PTC门锁 PTC门锁工作原理通过控制电路对门锁中的PTC(Positive Temperature Coefficient)进行加热，使得与PTC接触的双金属片受热弯曲，使得触点闭合。停止对加热， PTC慢慢冷却（约需S至数分钟不等），双金属片复原，触点打开。门锁内部结构如下图。,电磁门锁 电磁门锁基本可分为两类，单螺线圈和双螺线圈，如下图所示，两者基本原理相同，通过对线圈加电产生电磁力来吸拉结构部件，使得电气触电断开闭合。,PTC门锁的驱动,如右图所示，机器门关上后，L 和L连通，当处理器使得IO口 DOOR为高电平时，可控硅 TY308导通，PTC通电受热实现 锁门。通过两路检测

5、，可知门处 于关门状态还是锁门状态。设计 时需注意： 可控硅的选型，主要关注耐 压、额定电流、门极触发电流 几个参数。 软件触发方式的选择。 抗干扰设计，如门极下拉电 阻和去藕电容的选择、排版 等。 也可以用继电器代替可控硅， 以获得较好的工作性能，但仅 材料成本需增加约0.8rmb.,单线圈电磁门锁的驱动,右图所示为目前我们客户用得 较多的一款单线圈电磁门锁的 驱动电路。当门被关闭时，触 电闭合使得L和L连通并且门 被机械结构锁死。继电器K3 闭合几十至几百毫秒即可将门 打开。 这种门锁在设计时使用继电器 控制要优于使用可控硅，因为 门锁所需驱动电流较大，且门 锁较为灵敏，使用可控硅控制 时

6、须较大可控硅（8A）和较 多的外围抗干扰电路，成本高 且可靠性低。,双线圈电磁门锁的驱动,右图中，K5为门锁 控制使能继电器， K6用来控制开/锁 门。当门被关上时 S1闭合，使能继电 器K5具备了动作的 条件，MCU即可通 过继电器K6来控制 开/锁门。,门锁驱动故障举例,PTC门锁EMC问题 背景：Midea洗干一体机控制板不能通过群脉冲 3000V，现象为为待机状态下锁门。 分析：经分析为火线经门锁和可控硅到零线形成 的回路过大，在群脉冲测试时，机器内部有较强 的辐射，这个过大的回路吸收了辐射，经过右图 所示的可控硅内部节点电容耦合到门极上使可控 硅误触发锁门。解决方法为适当加大门极上去

7、耦 电容的容值，使得耦合过来的干扰通过此电容导 到地上去，而不是进入到可控硅。,门锁驱动故障举例,PTC门锁抖动问题 背景：Midea洗干一体机门 锁不能在规定时间内解锁。 分析：门锁内触点在完全脱 离之前的抖动使得可控硅不 受控制的误触发，致使门锁 内的PTC加热，触点再次闭 合。门锁的每次抖动维持约 1秒钟左右（从触点抖动的 “嘶嘶”声可判断），门锁会 维持间歇抖动直至门锁可打 开为止。 解决方法为：减少门锁触点 即将断开时流过门锁开关的 电流，使得门锁触点抖动时 产生的干扰大大降低。,门锁驱动故障举例,电磁门锁浪涌开门 背景：Haier要求在使用通用电源板的机器上使 用EMZ门锁，机器在

8、做浪涌试验时会出现开门 现象。 分析：在对可控硅施加抗干扰后，没有改善。由于门锁过于灵敏，压敏电阻起保护时的浪涌电流使得门锁打开。解决方法是将可控硅控制改成继电器控制。,进水阀驱动电路,进水阀的控制电路与PTC门锁的控制电路大致一样，由于进水阀功率较小，一般10W左右，故此部分出故障情况很少。,加热管驱动电路,加热管及其附属电路 1）防干烧保护 2）压力开关工作原理 3）硬件排水保护 4）电路工作原理 5）加热继电器选型及控制方法 加热管驱动电路较少 在市场上出现问题,电机驱动电路,交流相控电路 1）电机控制可控硅控制原理 2）电机正反转、高速转 3）Tacho电路 4）可控硅状态检测电路,直

9、流相控电路 1）直流相控工作原理 2）电机正反转、高速转控制 3）可控硅状态检测电路,电机控制故障举例,背景：通用电源板出现较多电机回路中过孔烧坏情况 分析：过孔通流能力不足，电机回路 平均电流约1.5A（额定负载、转停比 为8:8），公司规定按4A设计。 改进：变过孔为铜皮走线，爬电距离不足处开槽。 背景：MG70电源板在美的生产线上出现电机回路铜皮烧断情况，见右图红色部分。 分析：右图中处于常闭状态的换向继电器在电机脱水加速时抖动，使得常闭和常开触点短接，电机定子被短路，大电流经过碳刷给转子供电。这样的大电流使得碳刷处再次打火，导致碳刷与机壳短路，更大的短路电流使得右图中红色部分铜皮烧断。

10、 改进：美的降低生产时的检测标准降低机器的抖动。,排水泵驱动电路,排水泵驱动电路与进水阀、PTC门锁控制电路相同。驱动电路中的可控硅根据排水泵功率的大小需做调整，目前用的最多的是1A可控硅，其次是4A可控硅。由于排水泵驱动电路中的可控硅在市场上出现较多烧坏情况，为降低这种情况，我们目前倾向于改用继电器控制，但这会增加材料成本。,烘干控制,洗衣机烘干原理 烘干加热管采用继电器控制，控制电路与洗涤加热管控制相同。 烘干风扇控制，可采用可控硅控制，与排水泵控制相同，也可采用继电器控制（特别是单速电机）。 烘干冷凝阀控制，同进水阀的控制完全相同。,温度检测电路,洗衣机中的温度检测包括加热洗涤时的水温检

11、测、烘干时进风口检测和出风口检测。温度检测传感器其实是一个热敏电阻，当温度升高时电阻值降低，这样通过分压电路就可测得传感器所处位置周围的温度，见右图。 在市场上或客户生产线经常会出现温度检测电路中的电阻烧焦、MCU烧坏的情况，多是由于传感及检测回路串入强电所致，如线束差错位置、回路中带电部分碰到机壳等。,水位检测电路,目前水位检测传感器有两种，一种是压力开关式，一种是电子式。压力开关式在加热管控制电路中已讲过。电子式是前使用较多的是频率检测式和电压检测时，频率检测传感器国内使用较多，检测电路见下图，电压检测传感器国外使用较多。,人机界面,显示部分 LED显示 洗衣机中LED主要有三种方式： 指示灯、显示模组和LCD背光。 LED的驱动分两种，静态驱动和 动态扫描驱动，见右图。通常显 示模组用动态扫描的方式，背光 用静态驱动，LED指示灯示灯和 IO口的多少而定。 设计时注意LED的功耗，通常为 满足寿命，需要对驱动电流降额 使用。,显示部分 LCD显示 目前我们公司常用的 是TN和FSTN的黑白 屏。 设计时须根据客户的 要求，如视角范围