电磁锁控制模块及方法、洗衣机与流程

1.本发明属于电路控制技术领域，具体涉及一种电磁锁控制模块及方法、洗衣机。


背景技术：

2.洗衣机是利用电能产生机械作用来洗涤衣物的清洁电器，已成为人们日常生活不可或缺的电器。
3.相关技术中，洗衣机设置有防止洗衣机意外打开的电磁锁，该电磁锁由与控制器连接的控制模块进行控制。控制模块主要由常开型继电器和开关管组成，其中，开关管的集电极与继电器连接，开关管的基极与控制器连接，开关管的发射极接地。电磁锁的线圈一端与火线连接，另一端通过常开型继电器与零线连接。控制器通过控制开关管的开闭，来控制常开型继电器的开闭，当该常开型继电器闭合时，电磁锁工作。
4.然而，当常开型继电器短路时，电磁锁的线圈将会长时间通电，使得电磁锁损坏。


技术实现要素：

5.为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有技术中常开型继电器短路时，电磁锁的线圈将会长时间通电，使得电磁锁损坏的问题，本发明的第一方面是提供一种电磁锁控制模块，所述电磁锁控制模块包括第一开关电路和第二开关电路；
6.所述第一开关电路用于串接在电磁锁和第一电源线之间，所述第一开关电路被配置成根据第一控制信号控制所述第一电源线导通；
7.所述第二开关电路用于串接在所述电磁锁和第二电源线之间，所述第二开关电路被配置成根据第二控制信号控制所述第二电源线导通；
8.所述第一电源线为零线和火线中的一根，所述第二电源线为零线和火线中的另一根。
9.在上述电磁锁控制模块的优选技术方案中，所述第一开关电路包括第一继电器和第一开关管；
10.所述第一继电器包括控制部分和开关部分；
11.所述第一开关管的集电极与所述控制部分的输出端连接，所述第一开关管的发射极接地，所述第一开关管的基极用于与第一信号输出端连接，其中，所述第一信号输入端用于输入所述第一控制信号；
12.所述控制部分的输入端用于与驱动电源连接，所述开关部分的输入端用于与所述第一电源线连接，所述开关部分的输出端用于与所述电磁锁的第一端连接。
13.在上述电磁锁控制模块的优选技术方案中，还包括第一电阻和第二电阻；
14.所述第一电阻串接在所述第一开关管的基极和所述第一信号输入端之间；
15.所述第二电阻串接在所述第一开关管的发射极和基极之间。
16.在上述电磁锁控制模块的优选技术方案中，所述第二开关电路包括开关器件和第二开关管；
17.所述开关器件的输出端与所述电磁锁的第二端连接，所述开关器件的控制端与所述第二开关管的集电极连接，所述开关器件的输入端用于与所述第二电源线连接；
18.所述第二开关管的发射极接地，所述第二开关管的基极用于与第二信号输入端连接，其中，所述第二信号输入端用于输入所述第二控制信号。
19.在上述电磁锁控制模块的优选技术方案中，所述开关器件包括可控硅和第三电阻；
20.所述可控硅的控制极通过所述第三电阻与所述第二开关管的集电极连接，所述可控硅的输出端与所述电磁锁的第二端连接，所述可控硅的输入端用于与所述第二电源线连接。
21.在上述电磁锁控制模块的优选技术方案中，还包括依次串接在所述可控硅的输入端与输出端之间的第四电阻和电容。
22.在上述电磁锁控制模块的优选技术方案中，还包括第五电阻和第六电阻；
23.所述第五电阻串接在所述第二开关管的基极与所述第二信号输入端之间；
24.所述第六电阻串接在所述第二开关管的发射极和基极之间。
25.在上述电磁锁控制模块的优选技术方案中，所述开关器件为第二继电器，所述第二继电器包括控制部分和开关部分；
26.所述第二继电器的控制部分的输入端用于与驱动电源连接，所述第二继电器的控制部分的输出端与所述第二开关管的集电极连接，所述第二继电器的开关部分的输入端用于与所述第二电源线连接，所述第二继电器的开关部分的输出端用于与电磁锁的第二端连接。
27.本发明的第二方面是提供一种洗衣机，包括电磁锁、控制器以及上述的电磁锁控制模块，所述电磁锁控制模块用于控制所述电磁锁的锁闭状态。
28.本发明的第三方面是提供一种电磁锁的控制方法，包括：
29.根据第一控制信号控制串接在电磁锁和第一电源线之间的第一开关电路导通；
30.根据第二控制信号控制串接在电磁锁和第二电源线之间的第二开关电路导通；
31.所述第一控制信号和所述第二控制信号根据预定时序发出，且所述第二控制信号发出的时间晚于所述第一控制信号发出的时间。
32.本领域技术人员能够理解的是，本发明的电磁锁控制模块及方法、洗衣机包括第一开关电路和第二开关电路；第一开关电路用于串接在电磁锁和第一电源线之间，第一开关电路被配置成根据第一控制信号控制第一电源线导通；第二开关电路用于串接在电磁锁和第二电源线之间，第二开关电路被配置成根据第二控制信号控制第二电源线导通；第一电源线为零线和火线中的一根，第二电源线为零线和火线中的另一根。通过上述设置，电磁锁与零线和火线之间均设置有一个开关，从而电磁锁得电需要两个开关导通才可以，对电磁锁进行两级控制，确保电磁锁的线圈不会长时间通电而导致电磁锁损坏。
附图说明
33.下面参照附图并来描述本发明的电磁锁控制模块的优选实施方式。附图为：
34.图1是本发明实施例的电磁锁控制模块的框图；
35.图2是本发明实施例的一种控制模块的示意图；
36.图3是本发明实施例的另一种控制模块的示意图；
37.图4是本发明实施例的又一种控制模块的示意图；
38.图5是本发明实施例的再一种控制模块的示意图。
39.附图中：
40.10-第一开关电路；20-第二开关电路；30-零线；40-火线；50-电磁锁；
41.k1-第一继电器；k2-第二继电器；
42.cx1-电容；
43.r1-第一电阻；r2-第二电阻；r3-第三电阻；r4-第四电阻；r5-第五电阻；r6-第六电阻；
44.q1-第一开关管；q2-第二开关管；
45.tr1-可控硅。
具体实施方式
46.首先，本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。
47.需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个构件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
48.在相关技术中，洗衣机设置有防止洗衣机意外打开的电磁锁，该电磁锁由与控制器连接的控制模块进行控制。控制模块主要由常开型继电器和开关管组成，其中，开关管的集电极与继电器连接，开关管的基极与控制器连接，开关管的发射极接地。电磁锁的线圈一端与火线连接，另一端通过常开型继电器与零线连接。控制器通过控制开关管的开闭，来控制常开型继电器的开闭，当该常开型继电器闭合时，电磁锁工作。
49.然而，当常开型继电器短路时，电磁锁的线圈将会长时间通电，使得电磁锁损坏。
50.经过仔细分析，本公开地发明人发现出现上述问题的主要原因在于，电磁锁的一端与火线直接连接，另一端通过常开型继电器与零线连接，常开型继电器短路时，电磁锁的两端分别与火线和零线直接连接，从而使得电磁铁的线圈中的电流变大，而在电磁锁的线圈长时间通电后，会使得电磁锁的线圈被烧毁。换言之，现有电磁锁的控制电路并没有设置保护电路。为此，本公开地发明人摒弃了现有的一级控制方案，对电磁锁进行两级控制，可在电磁锁与火线和零线直接连接后，及时地将火线或零线与电磁锁断开，避免电磁锁的线圈长时间通电，而导致电磁锁损坏。
51.具体地，火线和零线分别通过一个开关电路与电磁锁的两端连接，通过两个开关电路控制火线和零线的导通，实现电磁锁的两级控制。
52.下面结合具体实施例阐述本发明的电磁锁控制模块及方法、洗衣机的优选技术方案。
53.图1是本实施例的电磁锁控制模块的框图。
54.如图1所示，本实施提供一种电磁锁控制模块，包括第一开关电路10和第二开关电
路20。其中，第一开关电路10串接在电磁锁和零线30之间，第一开关电路10被配置成根据第一控制信号控制零线30导通。第二开关电路20串接在电磁锁和火线40之间，第二开关电路20被配置成根据第二控制信号控制火线40导通。
55.在另一种连接方式中，第一开关电路10串接在电磁锁和火线40之间，相应的，第二开关电路20串接在电磁锁和零线30之间。下面，本实施例将以“第一开关电路10与零线30连接，第二开关电路20与火线40连接”为例，对电磁锁控制模块进行详细说明。
56.在本实施例中，第一控制信号和第二控制信号可以是由控制器发出，即第一开关电路10和第二开关电路20分别与控制器连接。其中，控制器可以是洗衣机中的mcu。
57.通过第一控制信号和第二控制信号，控制第一开关电路10和第二开关电路20是否导通。其中，第一控制信号和第二控制信号可以是电压信号或电流信号，例如，在本实施例中，通过电流信号控制第一开关电路10和第二开关电路20是否导通。
58.通过控制第一开关电路10和第二开关电路20是否导通，从而控制电磁锁是否得电。在本实施例中，当第一开关电路10和第二开关电路20同时导通后，零线30和火线40同时导通，电磁锁得电并进入工作状态。当第一开关电路10或第二开关电路20导通，零线30或火线40导通，电磁锁不得电，处于待机状态。
59.由第一开关电路10和第二开关电路20构成的开关电路，实现了对电磁锁的两级控制，第一开关电路10和第二开关电路20中的其中一个损坏后，导致电磁锁与火线或零线直接连接后，通过第一开关电路10和第二开关电路20中的另一个可及时地将电磁锁与零线线30或火线40断开，确保电磁锁不会被烧毁。
60.需要说明的是，控制电磁锁进入工作状态的方式有以下几种：
61.第一种：首先，控制器发出第一控制信号的同时，不发出第二控制信号，故第一开关电路10接收到第一控制信号10后导通而第二开关电路20不导通，使得仅零线30与电磁锁导通；其次，间隔第一时间后，控制器发出第二控制信号，但不发出第一控制信号，故第二开关电路20接收到第二控制信号后导通，使得电磁锁与火线40导通，从而电磁锁与零线30和火线40同时导通，电磁锁得电并进入工作状态。
62.第二种：首先，控制器发出第二控制信号，但不发出第一控制信号，第二开关电路20接收到第二控制信号后导通，使得电磁锁与火线40导通；其次，间隔第二时间后，控制器发出第一控制信号，但不发出第二控制信号，第一开关电路10接收到第一控制信号后导通，使得电磁锁与零线30导通，从而电磁锁与火线40和零线30同时导通，电磁锁得电并进入工作状态。
63.第三种：控制器同时发出第一控制信号和第二控制信号，第一开关电路10接收到第一控制信号后导通，第二开关电路20接收到第二控制信号后导通，使得电磁锁与火线40和零线30导通，电磁锁得电并进入工作状态。
64.需要说明的是，第一控制信号可以是电压信号或电流信号。第二控制信号可以是电压信号或电流信号。本实施例中，以第一控制信号和第二控制信号均为电流信号为例对电磁控制模块进行详细说明。
65.图2是本实施例提供的一种控制模块的示意图，其还示意除了电磁锁的部分结构。
66.如图2所示，第一开关电路10为第一继电器k1，第二开关电路20为第二继电器k2。其中，第一继电器k1的控制部分的输入端通过串线io1与控制器连接，输出端与驱动电源连
接。第一继电器k1的开关部分的输入端与零线30连接，输出端与电磁锁的第一端连接。第二继电器k2的控制部分的第一端通过串线io2与控制器连接，第二端与驱动电源连接。第而继电器k2的开关部分的输入端与火线40连接，输出端与电磁锁的第二端连接。
67.在本实施例中，第一继电器k1和第二继电器k2均可采用常开型继电器。其中，控制部分的线圈不得电时，开关部分的两触点时断开的，通电后两个触点闭合而使得开关部分导通。
68.以上述第一种控制电磁锁进入工作状态的方式为例来说明电磁锁可选的工作方式：
69.参考图2，从控制器发出的第一控制信号通过io1传输到第一继电器k1的控制部分中，使得第一继电器k1的控制部分导通，从而驱动电源中的电流入第一继电器k1的控制部分，进而第一继电器k1的开关部分导通，零线30与电磁锁的第一端导通。
70.从控制器发出的第二控制信号通过io2传输到第二继电器k2的控制部分中，使得第二继电器k2的控制部分导通，从而驱动电源中的电流入第二继电器k2的控制部分，进而第二继电器k2的开关部分导通，火线40与电磁锁的第二端导通。
71.由于零线30和火线40与市电连接，故在零线30和火线40与电磁锁导通后，电流从零线30流向火线40，或者，电流从火线40流向零线30。
72.第一继电器k1和第二继电器k2的导通分别通过第一控制信号和第二控制信号控制，以此实现电磁锁的两级控制。
73.图3是本实施例提供的另一种控制模块的示意图，其也示意出了电磁锁的部分结构。
74.请一并参考图2和图3，二者的区别在于：图3的控制模块还包括第一开关管q1、第二开关管q2、第一电阻r1、第二电阻r2、第五电阻r5和第六电阻r6。
75.其中，第一开关管q1的集电极与第一继电器k1的控制部分的输出端连接，第一开关管q1的发射极接地，第一开关管q1的基极用于与第一信号输出端连接，其中，第一信号输入端用于输入第一控制信号。
76.第二开关管q2的集电极与第二继电器k2的控制部分的输出端连接，第二开关管q2的发射极接地，第二开关管q2的基极用于与第二信号输出端连接，其中，第二信号输入端用于输入第二控制信号。
77.第一电阻r1串接在第一开关管q1的基极和第一信号输入端之间；第二电阻r2串接在第一开关管q1的发射极和基极之间。第一电阻r1和第二电阻r2的设置，可以提高第一开关管q1的使用性能。
78.通过设置第一电阻r1，能够限制流入第一开关管q1的基极中的电流，防止电流过大而损坏第一开关管q1，提高第一开关管q1的使用寿命。其中，第一电阻r1的阻值根据第一开关管q1而定，例如，本实施例中，第一电阻r1的阻值为4k7。
79.通过设置第二电阻r2，可以提高第一开关管q1的抗干扰能力。其中，第二电阻r2的阻值根据第一开关管q1而定，例如，在本实施例中第二电阻r2的阻值为10k。
80.第五电阻r5串接在第二开关管q2的基极与第二信号输入端之间；第六电阻r6串接在第二开关管q2的发射极和基极之间。通过上述设置，可以确保第二开关管q2长时间的正常使用。
81.通过第五电阻r5，能够限制流入第二开关管q2的控制极的电流，避免损坏第二开关管q2。其中，第五电阻r5的阻值根据第二开关管q2而定，例如，第五电阻r5的阻值为4k7。
82.通过第六电阻r6，可以提高第二开关管q2的抗干扰能力。其中，第六电阻r6的阻值根据第二开关管q2而定，例如，第六电阻r6的阻值为10k。
83.图3所示的控制模块的工作过程可以如下所示：
84.首先，第一控制信号从串线io1传输至第一开关管q1的基极，也就是说，第一开关管q1的基极中存在电流，此时第一开关管q1的集电极和发射极导通，电流可从第一开关管q1的集电极流到发射极，从而第一继电器k1的控制部分导通并得电，以使得第一集电器k1的开关部分闭合，从而电磁锁与零线30导通。
85.其次，第二控制信号从串线io2传输至第二开关管q2的基极，也就是说，第二开关管q2的基极中存在电流，此时第二开关管q2的集电极和发射极导通，电流可从第二开关管q2的集电极流到发射极，从而第二继电器k2的控制部分导通并得电，以使得第二集电器k2的开关部分闭合，从而电磁锁与火线40导通。
86.电磁锁与火线40和零线40导通后，电磁锁得电并进入工作状态。
87.其中，电磁锁断电的控制方式：只需要使得开关管的基极中不存在电流即可，换言之，向开关管的基极施加一个低电平的信号即可。
88.图4是本实施例提供的又一种控制模块的示意图，其也示意出了电磁锁的部分结构。
89.请一并参考图4和图3，二者的区别在于：图4中的控制模块将第二继电器k2替换为可控硅tr1和第四电阻r4，其中，可控硅tr1的控制极通过第四电阻r4与第二开关管q2的集电极连接，可控硅tr1的输出端与电磁锁的第二端连接，可控硅tr1的输入端与火线40连接。
90.具体地，可控硅tr1的控制极与第四电阻r4的第一端连接，可控硅tr1的主电极t2与火线40连接，可控硅tr1的主电极t1与电磁锁的第二端连接。第四电阻r4的第二端与第二开关管q2的集电极连接。
91.需要说明的是，由于洗衣机与市电供电连接，并确保处于工作状态中的电磁锁始终得电，可控硅tr1为双向可控硅。
92.第四电阻r4的设置，能够限制可控硅tr1的控制极中的电流，避免电流过大而损坏可控硅tr1。其中，第四电阻r4的阻值可以根据可控硅tr1而定。
93.由于图3和图4中的第一开关电路10相同，故图4中的第一开关电路10的工作方式与图3中的第一开关电路10的工作方式相同。
94.参考图4，第二开关电路20的工作方式可以是：首先，第二控制信号从串线io2传输至第二开关管q2的基极，也就是说，第二开关管q2的基极中存在电流，此时第二开关管q2的集电极和发射极导通，电流可从第二开关管q2的集电极流到发射极，故火线40中的电流分为两路，第一路电流进入可控硅tr1的控制极中，使得可控硅tr1的主电极t1和t2中间呈低电阻状态，可控硅tr1可导通，从而电磁锁的第二端与火线40导通，火线40中的电流可通过可控硅tr1流入电磁锁中。
95.可控硅tr1的关闭，只需使第二开关管q2不导通即可，也就是第二开关管q2的基极中不存在电流，使得第二开关管q2的发射极和集电极不导通。
96.图5是本实施例提供的再一种控制模块的示意图，其也示意出了电磁锁的部分结
构。
97.请一并参考图4和图5，二者的区别在于：图5中的控制模块还包括依次串接在可控硅tr1的输入端与输出端之间的第三电阻r3和电容cx1。
98.串接的第三电阻r3和电容cx1构成吸收电路，在可控硅tr1不导通后，可以保护可控硅tr1，避免可控硅tr1损坏。
99.由于电磁锁的线圈具有储能的特点，在可控硅tr1不导通后，电磁锁的线圈中累积的电流和电压会释放出去，从而加载到可控硅tr1上，会不断的击穿可控硅tr1，对可控硅tr1的性能造成影响并使得可控硅tr1的故障率增加。
100.如图5所示，可控硅tr1不导通后，通过第三电阻r3和电容cx1，电磁锁的线圈中的电流和电压加载到吸收电路上，以保护可控硅tr1。
101.本实施例还提供一种洗衣机，包括电磁锁、控制器以及上述的电磁锁控制模块，电磁锁控制模块用于控制电磁锁的锁闭状态。
102.通过电磁锁控制模块控制电磁锁的锁闭状态，可以避免电磁锁与电源直接连接而导致电磁锁烧毁。
103.本实施例还提供一种电磁锁的控制方法，包括：
104.根据第一控制信号控制串接在电磁锁和零线30之间的第一开关电路10导通；
105.根据第二控制信号控制串接在电磁锁和火线40之间的第二开关电路20导通；
106.第一控制信号和第二控制信号根据预定时序发出，且第二控制信号发出的时间晚于第一控制信号发出的时间。
107.由于电磁锁的器件原理要求，驱动电磁锁的动作时间不得超过20ms，为此，通过优化第一开关电路10导通和第二开关电路20导通的顺序以及间隔时间，使得电磁锁的动作时间小于20ms。
108.如图5所示，首先使第一开关电路10导通，间隔预定时间后，再使第二开关电路20导通。其中，第一开关电路10和第二开关电路20的间隔时间在10ms内。关闭电磁锁时，先关闭第二开关电路20，再关闭第一开关电路10。
109.需要说明的是，由于可控硅tr1的开关速度很快，故第二开关电路20在第一开关电路10导通后导通，使得电磁锁的动作时间小于20ms。与此同时，将可控硅tr1与第一开关电路10的间隔时间控制在10ms内，在可控硅tr1发生误导通后，可控硅tr1所带来的杂波也会和正常的波形连接在一起，不会使电磁锁的驱动逻辑反转，例如，处于锁闭状态的电磁锁不会突然打开。
110.至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。