
技术摘要:
本发明为一种直流变频滚筒洗衣机反电动势泄放系统及方法,系统包括输入电源、电源母线、电机、掉电采样判定电路、电压采样电路、反电动势泄放电路和MCU,MCU分别与掉电采样判定电路、电压采样电路和反电动势泄放电路相连。方法包括:MCU通过掉电采样判定电路检测洗衣机 全部
背景技术:
滚筒全自动洗衣机原理:在电机带动滚筒转动的过程中,利用固定在滚筒中的提 升筋将衣物不断地提起。当衣物到达一定的高度后,由于重力的作用,衣物自然落下,产生 摔打作用从而进行洗涤。 利用滚筒高速旋转所产生的离心力脱水。滚筒洗衣机电机驱动的 方式包括直接驱动和皮带间接驱动,对于皮带间接驱动的驱动方式,当桶的转速达到1400 转的时候,按照1:10的比例,电机的转速就会达到14000转,这样的高速会产生很高的反电 动势--此电动机的反电动势约为1000转48V的反电动势,14000/1000 X48±8%=618V-725V, 电解电容只有450VDC,IPM模块600V,其它元件一般5V-200V。都承受不了725V反电动势电 压,都会被击穿损坏。
技术实现要素:
本发明主要解决在桶高速旋转时突然断电产生高反电动势的问题,提供了一种在 断电时检测母线电压,到检测到高电压时短接电机三相输入进行泄放反电动势并利用反电 势对MCU供电实现反电动势的持续泄放的一种直流变频滚筒洗衣机反电动势泄放系统及方 法。 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是,一种直流变频滚筒洗衣机反电动势 泄放系统,包括输入电源、电源母线和电机,输入电源与电源母线相连,电源母线为洗衣机 供电,还包括掉电采样判定电路、电压采样电路、反电动势泄放电路和MCU,所述MCU分别与 掉电采样判定电路、电压采样电路和反电动势泄放电路相连,所述掉电采样判定电路还与 输入电源相连,所述电压采样电路还与电源母线相连,所述反电动势泄放电路分别连接电 源母线和电机。 通过掉电采样判定电路检测电源输入是否掉电,通过电压采样电路检测电源母线 中是否出现高电压,当掉电采样判定电路检测到掉电且电压采样电路检测到高电压时,MCU 控制反电动势泄放电路对电机因惯性旋转产生的反电动势进行泄放。 作为上述方案的一种优选方案,所述反电动势泄放电路包括上桥电路和下桥电 路,所述上桥电路包括电阻R4、电阻R5、电阻R6、IGBT Q1、IGBT Q2和IGBT Q3,所述电阻R4第 一端与MCU的IO口相连,电阻R4第二端与IGBT Q1门极相连,电阻R5第一端与MCU的IO口相 连,电阻R5第二端与IGBT Q2门极相连,电阻R6第一端与MCU的IO口相连,电阻R6第二端与 IGBT Q3门极相连,IGBT Q1、IGBT Q2和IGBT Q3的集电极均与电源母线相连,IGBT Q1、IGBT Q2和IGBT Q3的发射极与电机三相输入对应相连。在对反电动势进行泄放时,MCU控制上桥 电路中的IGBT截止。 作为上述方案的一种优选方案,所述下桥电路包括电阻R8、电阻R9、电阻R10、IGBT 4 CN 111600288 A 说 明 书 2/4 页 Q4、IGBT Q5和IGBT Q6,所述电阻R8第一端与MCU的IO口相连,电阻R8第二端与IGBT Q4门极 相连,电阻R9第一端与MCU的IO口相连,电阻R9第二端与IGBT Q5门极相连,电阻R10第一端 与MCU的IO口相连,电阻R10第二端与IGBT Q6门极相连,IGBT Q4、IGBT Q5和IGBT Q6的集电 极均与电机三相输入对应相连,IGBT Q4、IGBT Q5和IGBT Q6的发射极短接。在对反电动势 进行泄放时,下桥电路在MCU的控制下,使电机的三相输入端短接,达到泄放反电动势的目 的。 作为上述方案的一种优选方案,所述电压采样电路包括电阻R15、电阻R16、电阻 R17、电阻R18、电容C3和电容C4,所述电阻R15第一端与电源母线相连,电阻R15第二端接电 阻R16第一端,电阻R16第二端分别接电阻R17第一端、电阻R18第一端和电容C3第一端,电阻 R17第二端分别接电容C4第一端和MCU的AD转换接口,电阻R18第二端接地,电容C3第二端接 地,电容C4第二端接地。 作为上述方案的一种优选方案,所述掉电采样判定电路包括二极管D1、二极管D2、 二极管D3、二极管D4、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R14和电容C1,二极管D1阳极和二极管D2 阳极与输入电源的零火线对应连接,二极管D1阴极和二极管D2阴极均与电阻R1第一端相 连,电阻R1第二端与电阻R2第一端相连,电阻R2第二端分别与电阻R14第一端和电阻R3第一 端相连,电阻R14第二端接地,电阻R3第二端分别接电容C1第一端、二极管D3阳极、二极管D4 阴极和MCU的AD转换接口,电容C1第二端接地,二极管D2阴极接电源VCC,二极管D4阳极接 地。 作为上述方案的一种优选方案,所述MCU接电源VCC,电源VCC通过电源转换电路与 电源母线相连。在掉电后,MCU在电容器的作用下能够运行一段时间,但随着电容器放电结 束后,MCU停止工作,此时反电动势通过上桥电路中IGBT发射极和集电极之间反并联的二极 管流到母线上,通过电源转换电路为MCU供电,MCU重新上电运行,截止上桥IGBT,导通下桥 IGBT,再次泄放反电动势,如此循环直至反电动势低于最大安全电压。 作为上述方案的一种优选方案,还包括电流反馈电路,所述电流反馈电路包括电 阻R7、电阻R11、电阻R12、电阻R13和电容C2,电阻R13第一端与IGBT Q6发射极相连,电阻R13 第二端分别与电阻R12第一端、电阻R11第一端电阻R7第一端和IGBT Q4发射极相连,电阻 R12第二端接IGBT Q5发射极,电阻R11第二端接地,电阻R7第二端分别与电容C2第一端和 MCU的AD转换接口相连,电容C2第二端接地。电流反馈电路用于在电机运行时检测运行电 流。 对应的,本发明还提供一种直流变频滚筒洗衣机反电动势泄放方法,采用上述直 流变频滚筒洗衣机反电动势泄放系统,包括以下步骤: S1:所述MCU通过掉电采样判定电路检测洗衣机是否掉电,若是则进入步骤S2;若否,则 继续检测; S2:所述MCU通过电压采样电路检测电源母线是否过压,若是,则控制上桥电路中所有 IGBT截止,下桥电路中所有IGBT导通,回退至步骤S1;若否,则不做处理。 本发明的优点是:自动检测掉电和过电压,在掉电和过电压时进行反电动势泄放, 降低洗衣机控制器中元器件的耐压要求,从而降低材料成本,提高了控制器的寿命,增强了 洗衣机的可靠性;利用反电动势对MCU供电,实现多次反电动势泄放,反电动势泄放效果好。 5 CN 111600288 A 说 明 书 3/4 页 附图说明 图1为实施例中直流变频滚筒洗衣机反电动势泄放系统的一种电路原理图。 图2为实施例中直流变频滚筒洗衣机反电动势泄放方法的一种流程示意图。 1-掉电采样判定电路 2-电压采样电路 3-反电动势泄放电路 4-电流反馈电 路。