洗衣機(jī)電路設(shè)計(jì)方案樣本

1、洗衣機(jī)設(shè)計(jì)平臺(tái)一、產(chǎn)品概述隨著人們的生活水平的日益提高，洗衣機(jī)的使用也越來越普及， 當(dāng)前全國的洗衣機(jī)的年產(chǎn)量已超過1000萬臺(tái)。洗衣機(jī)的分類較多，根 據(jù)不同的角度大致可分如下幾類：洗衣機(jī)從不同洗衣的原理來說可分為波輪洗衣機(jī)、滾筒洗衣機(jī)、 以及攪拌式洗衣機(jī)。洗衣機(jī)從結(jié)構(gòu)上又可分為：?jiǎn)胃缀碗p缸洗衣機(jī)；洗衣機(jī)從水流方式上又可分為：瀑布水流、手搓水流、懸浮水流 等；洗衣機(jī)從電機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式上又可分為：間接驅(qū)動(dòng)和直接驅(qū)動(dòng)（DD型 洗衣機(jī)）；從洗衣機(jī)的電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源的不同可分為：普通洗衣機(jī)和變頻洗 衣機(jī)，其中變頻洗衣機(jī)又可分為：直流變頻洗衣機(jī)和交流變頻洗衣機(jī)；從洗衣機(jī)的顯示方式來分有：LED燈顯示、數(shù)碼管顯

2、示、LCD顯 示、以及VFD顯示。當(dāng)前在國內(nèi)波輪洗衣機(jī)占洗衣機(jī)用量的大部分，滾筒洗衣機(jī)和攪 拌式洗衣機(jī)在國內(nèi)很少，主要在歐美的家庭大量使用。但近幾年滾筒洗 衣機(jī)洗衣機(jī)在國內(nèi)的市場(chǎng)呈快速增長(zhǎng)。二、主要功能波輪洗衣機(jī)主要功能完成洗衣過程中的進(jìn)水、排水、洗滌、漂 洗、脫水、自動(dòng)跳電、故障自檢等功能。當(dāng)前市場(chǎng)推出的健康型洗 衣機(jī)還要完成消毒、殺菌功能。滾筒洗衣機(jī)的主要功能除上面提到的波輪洗衣機(jī)的主要功能外， 還有給水加熱和溫控，以及烘干衣物等功能。三、產(chǎn)品硬件1.結(jié)構(gòu)圖及功能劃分1.電腦程控器的基本電路框圖振蕩單交流11V+12V+5V1驅(qū)振蕩單交流11V+12V+5V1驅(qū)發(fā)光動(dòng)極管雙向可控硅片機(jī)IC

3、驅(qū)雙向可控硅片機(jī)IC驅(qū)動(dòng)電磁鐵 * 電機(jī) 進(jìn)水閥2.硬件功能模塊全自動(dòng)洗衣機(jī)的電路包含220V交流負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路，IC和蜂鳴器工作用 的低壓直流電路及高低壓共路的電路。電腦程控器一般由下列九部分電路組 成：?jiǎn)纹瑱C(jī)程控器控制中心單片機(jī)IC是程控器的控制中心，IC的ROM中固化了預(yù)定程序，一般均 采用8位微處理器(CPU)的IC,它由算術(shù)邏輯單元ALU、可掩膜程序存儲(chǔ) 器ROM、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM、輸入輸出接口以及控制計(jì)時(shí)、定時(shí)邏輯單元等 組成。工作時(shí)，對(duì)各功能鍵進(jìn)行掃描處理，根據(jù)功能鍵設(shè)置情況輸出響應(yīng) 的控制信號(hào)。直流電源電路電氣控制系統(tǒng)一般需兩種直流電源：+5V和+12V,其中+5V作為IC、LE

4、D 顯示電路、三極管放大器驅(qū)動(dòng)雙向可控硅的直流電源；+12V直流電壓供給 蜂鳴電路及繼電器。在控制器中，輸入的電源為交流220V+15%, 50HZ。為提高整個(gè)控制器 的抗干擾能力，一般在電源L與N之間加上一 104M 275V的X2安規(guī)電容，該 可有效吸收大部分外來干擾，另外為提高整個(gè)控制器的抗雷擊能力，在交 流輸入側(cè)加上一個(gè)壓敏電阻，以吸收大部分因雷擊帶來的外來能量，保護(hù) 整個(gè)控制器不被損壞。考慮到成本，在洗衣機(jī)控制器中的壓敏電阻一般采用 10D621K?？刂破髦械碾娫粗饕蚶^電器、可控硅、LED燈、以及蜂鳴器等供電, 負(fù)載電流較大，為有效抑制濾波后的電源的紋波，我們?cè)诜€(wěn)壓片7805的輸

5、入和輸出端各加一個(gè)電解電容，一般在7805輸入端加電容較大為 1000uf/25V（如果整個(gè)控制器所驅(qū)動(dòng)的負(fù)載較多時(shí)，為保證經(jīng)過電壓跌落實(shí) 驗(yàn)需將該電容選得大一些2200uf/25V）, 7805的輸出端一般加一個(gè) 100UF/16V的電解電容。另外為提高整個(gè)電源部分的抗干擾能力，一般在 7805的輸入和輸出端還須各加一個(gè)高頻電容（以吸收外來的各種高頻干擾 信號(hào)。在洗衣機(jī)控制器的設(shè)計(jì)過程，對(duì)高頻電容的選取，一般不選用瓷片電 容和獨(dú)石電容，而選用紙介電容，如滌綸電容和金屬聚脂膜電容。洗衣機(jī)控制器整個(gè)電源部分的電路如附圖1所示。（3）過零檢測(cè)電路由分壓電阻及脈沖信號(hào)電路組成，將交流電過零點(diǎn)所產(chǎn)生的

6、同步信號(hào)輸功能鍵電路是將選擇開關(guān)按一定的順序排列而組成的電路。按下不同的 功能鍵時(shí)，不同的鍵掃脈沖有該鍵所在的行輸入到IC接口中，由IC判斷處 理，以設(shè)定不同的功能并轉(zhuǎn)入相對(duì)應(yīng)的工序，由IC的輸出端輸出控制信號(hào)。 從鍵按下到接觸穩(wěn)定要經(jīng)過數(shù)毫秒的抖動(dòng)，鍵松開時(shí)也有同樣的問題。為了 解決按鍵抖動(dòng)的問題，在硬件上采用了 RC濾波器來克服抖動(dòng)；在軟件上采 用了動(dòng)態(tài)掃描按鍵延時(shí)的方式來避免因鍵抖動(dòng)而造成的重復(fù)鍵問題。（見附 圖）4 14 8N4 14 84 14 8D4 1N4 14 88功能按鍵電路N4 4 14 8N4 14 84 14 8D4 1N4 14 88功能按鍵電路N4 14 8D8N4

7、 14 8（5）顯示電路顯示電路一般由發(fā)光二極管（或LED、LCD組成），由IC輸出端巡回輸 出顯示信號(hào)，使顯示電路發(fā)光二極管（或LED、LCD）交替發(fā)光顯示，以顯 示洗衣機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。發(fā)光二極管的電路一般采用的是三極管的驅(qū)動(dòng)放大來使得發(fā)光二極管的 亮滅。對(duì)于LED必須采用直流電壓驅(qū)動(dòng)，LED是電阻性負(fù)載，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快。工 作電壓為1.5-5V。（見附圖4）對(duì)于LCD必須采用交流（方波）驅(qū)動(dòng)電壓，以防止液晶材料分解失效, LCD是容性負(fù)載，動(dòng)態(tài)響應(yīng)慢。工作電壓為2-6V。（見附圖5）圖5 LCD顯示電路R22圖5 LCD顯示電路R22R23R25R29Y100K.J100KT100KT100KL

8、CDwwwwf11d5678a1ch432222dwwwwaa（6）復(fù)位電路復(fù)位電路一端接于直流電源的三端穩(wěn)壓器輸出，一端接于IC,當(dāng)電源 出現(xiàn)低電壓或電源有間斷時(shí)，穩(wěn)壓輸出端的直流電壓不正常，復(fù)位電路便 將IC內(nèi)部存儲(chǔ)器清零，使IC始終處于初始狀態(tài)，以防止工作狀態(tài)混亂。當(dāng)前采用的復(fù)位電路是RC充放電電路，其中二極管D是用于電源電 壓跌落時(shí)對(duì)電容上的電荷快速放電。其中電阻R最好小于40000歐姆，這 樣才能確保R兩端的電壓將不超過0.2V,以免在復(fù)位引腳上壓降過大而影 響引腳上的高電平。（見附圖6）（7）LC振蕩電路（時(shí)鐘電路）LC元件和IC內(nèi)部電路組成的振蕩電路為L(zhǎng)C提供了幾兆赫的時(shí)鐘信號(hào),

9、 程控器的一切程序功能都是在時(shí)序脈沖控制下，嚴(yán)格地按指令周期完成。（8）報(bào)警電路三極管、電阻和陶瓷蜂鳴片等構(gòu)成報(bào)警電路，當(dāng)有信號(hào)給蜂鳴片使之 發(fā)聲，表示按鍵按動(dòng)有效，程序執(zhí)行終了以及異常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)等。（見附圖 7）【ZZ1圖7報(bào)警電路報(bào)警電路到ULN2003波形輸出R2 220C3 47uF/25VR4R14【ZZ1圖7報(bào)警電路報(bào)警電路到ULN2003波形輸出R2 220C3 47uF/25VR4R1410K470R132KTR29012R15J4.7K（9）負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路以雙向可控硅為電源開關(guān)的電路。按鈕選擇開關(guān)發(fā)出操作指令給IC, IC 根據(jù)指令按預(yù)定的程序向各個(gè)雙向可控硅控制極輸出控制信號(hào)，

10、使各雙向 可控硅按程序?qū)?，電機(jī)等按程序運(yùn)轉(zhuǎn)，洗衣機(jī)按程序工作。與各個(gè)觸發(fā) 電路上相連的是ULN反向驅(qū)動(dòng)放大芯片，是總控門，只有它發(fā)出信號(hào)，各 個(gè)可控硅才可能導(dǎo)通或截止。與雙向可控硅驅(qū)動(dòng)電路并聯(lián)的壓敏電阻，是 用以吸收瞬間高壓，保護(hù)雙向可控硅的安全。在保護(hù)回路是一個(gè)并接在雙 向可控硅陽極之間的RC網(wǎng)絡(luò)?？煽毓璧呢?fù)載都是小電感負(fù)載 她們?nèi)菀资?到機(jī)器內(nèi)外的干擾而誤動(dòng)作，這樣保護(hù)回路中的小電阻R不但不會(huì)影響對(duì) 負(fù)載的控制，而且還能夠起到限制電容經(jīng)過雙向可控硅的放電電流，同時(shí) 負(fù)載電感和電容構(gòu)成了高頻濾波器，從而保證了可控硅的正常工作。（見 附圖8）到ULN20CB進(jìn)水閥到UE03排水閥當(dāng)前我們公司設(shè)計(jì)洗衣機(jī)控制器中所采用的可控硅主要有：T8300-800W, T435-800W、Z0110NA、BT134-800 等