洗碗机及其输入电压检测与保护电路和方法
【专利摘要】本发明适用于电压检测领域，提供了一种洗碗机及其输入电压检测与保护电路和方法。本发明通过在洗碗机中采用包括电压转换处理模块和主控制器的输入电压检测与保护电路，由电压转换处理模块按照预设变压比将从电网火线接入的高压交流电进行降压得到低压交流电，并对该低压交流电进行整流滤波以输出一低压直流电，主控制器根据洗碗机的工作模式和低压直流电的电压值相应地控制洗涤操作实施负载、排水系统或报警装置的工作状态，并根据低压直流电的电压异常程度相应地控制洗涤操作实施负载停止工作，或者驱动排水系统启动并控制报警装置进行报警提示，从而在洗碗机的输入电压超出额定工作电压范围时控制其主要负载停止工作，以达到保护洗碗机的目的。
【专利说明】洗碗机及其输入电压检测与保护电路和方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明属于电压检测领域，尤其涉及一种洗碗机及其输入电压检测与保护电路和方法。
【背景技术】
[0002]洗碗机作为一种餐具洗涤设备，其在洗涤餐具的过程中，可能会交替工作于不同的输入电压条件下，而由于洗碗机中的控制器及其他用电器件对于工作电压是有一定要求的，如果输入电压超出控制器或其他用电器件的额定工作电压范围，则会直接影响洗碗机整机的工作稳定性和可靠性，进而降低了洗碗机的整体性能和增加了洗碗机的能耗。
[0003]针对上述输入电压对洗碗机的影响，现有技术通过在洗碗机中采用压敏电阻将输入电压钳位在一相对固定的电压值防止高电压对洗碗机造成上述影响。然而，压敏电阻只能在短时间内实现电压钳位，无法在输入电压长时间超出额定工作电压范围的情况下防止洗碗机工作，因此现有技术的可靠性较低。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种洗碗机的输入电压检测与保护电路，旨在解决现有技术无法在输入电压长时间超出额定工作电压范围的情况下防止洗碗机工作且可靠性低的问题。
[0005]本发明是这样实现的，一种洗碗机的输入电压检测与保护电路，所述输入电压检测与保护电路包括:
[0006]电压转换处理模块，第一输入端与第二输入端分别连接电网火线与电网零线，用于按照预设变压比将从所述电网火线接入的高压交流电进行降压得到低压交流电，并对所述低压交流电进行整流滤波以输出一低压直流电；
[0007]主控制器，第一通用输入输出口连接所述电压转换处理模块的输出端，且第二通用输入输出口、第三通用输入输出口及第四通用输入输出口用于分别与洗碗机的洗涤操作实施负载、排水系统及报警装置连接，用于根据洗碗机的工作模式和所述低压直流电的电压值相应地控制所述洗涤操作实施负载、所述排水系统或所述报警装置的工作状态，同时根据所述低压直流电的电压异常程度相应地控制所述洗涤操作实施负载停止工作，或者驱动所述排水系统启动并控制所述报警装置进行报警提示。
[0008]本发明还提供一种洗碗机，所述洗碗机包括洗涤操作实施负载、排水系统、报警装置以及前述的输入电压检测与保护电路，所述输入电压检测与保护电路分别与所述洗涤操作实施负载、所述排水系统及所述报警装置电导连接。
[0009]本发明还提供了一种基于所述输入电压检测与保护电路的输入电压检测与保护方法，所述输入电压检测与保护方法包括:
[0010]A.电压转换处理模块按照预设变压比将从所述电网火线接入的高压交流电进行降压得到低压交流电，并对所述低压交流电进行整流滤波以输出一低压直流电；[0011]B.主控制器判断洗碗机的工作模式是否为待机模式、洗涤模式或工厂测试模式，是，则执行步骤C，否，则跳转回步骤B ；
[0012]C.所述主控制器判断所述低压直流电的电压值是否大于第一电压阈值且小于第二电压阈值，是，则执行步骤D，否，则执行步骤E ；
[0013]D.所述主控制器将所述低压直流电的电压值与多个电压阈值进行比较，再根据比较结果判定所述低压直流电的电压异常后进行电压异常计时，并根据计时数据相应地控制所述洗涤操作实施负载停止工作或者驱动所述排水系统启动并控制所述报警装置进行报警提示，且执行步骤F ;
[0014]E.所述主控制器判断洗碗机是否处于工厂测试模式，根据判断结果确定所述电压转换处理模块的运行状况，并相应地控制所述报警装置的工作状态，，且执行步骤F ；
[0015]F.所述主控制器退出电压检测进程。
[0016]本发明通过在洗碗机中采用包括所述电压转换处理模块和所述主控制器的所述输入电压检测与保护电路，由所述电压转换处理模块按照预设变压比将从所述电网火线接入的高压交流电进行降压得到低压交流电，并对所述低压交流电进行整流滤波以输出一低压直流电，所述主控制器根据洗碗机的工作模式和所述低压直流电的电压值相应地控制所述洗涤操作实施负载、所述排水系统或所述报警装置的工作状态，并根据所述低压直流电的电压异常程度相应地控制所述洗涤操作实施负载停止工作，或者驱动所述排水系统启动并控制所述报警装置进行报警提示，从而实现了在洗碗机的输入电压超出额定工作电压范围时控制洗碗机的主要负载停止工作，以达到保护洗碗机的目的，解决了现有技术无法在输入电压长时间超出额定工作电压范围的情况下防止洗碗机工作且可靠性低的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本发明实施例所提供的洗碗机的结构图；
[0018]图2是本发明实施例所提供的包含输入电压检测与保护电路的洗碗机的示例电路结构图；
[0019]图3是本发明实施例所提供的洗碗机的输入电压检测与保护方法的实现流程图；
[0020]图4是本发明实施例所提供的洗碗机的输入电压检测与保护方法的具体实现流程图。
【具体实施方式】
[0021]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0022]本发明实施例通过在洗碗机中采用包括电压转换处理模块和主控制器的输入电压检测与保护电路，由电压转换处理模块按照预设变压比将从电网火线接入的高压交流电进行降压得到低压交流电，并对该低压交流电进行整流滤波以输出一低压直流电，主控制器根据洗碗机的工作模式和低压直流电的电压值相应地控制洗涤操作实施负载、排水系统或报警装置的工作状态，并根据低压直流电的电压异常程度相应地控制洗涤操作实施负载停止工作，或者驱动排水系统启动并控制报警装置进行报警提示，从而实现了在洗碗机的输入电压超出额定工作电压范围时控制洗碗机的主要负载停止工作，以达到保护洗碗机的目的。
[0023]以下以在洗碗机中的应用为例说明本发明所提供的输入电压检测与保护电路:
[0024]图1示出了本发明实施例所提供的洗碗机的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明相关的部分，详述如下:
[0025]洗碗机包括输入电压检测与保护电路100、洗涤操作实施负载200、排水系统300及报警装置400，输入电压检测与保护电路100分别与洗涤操作实施负载200、排水系统300及报警装置400电导连接。
[0026]输入电压检测与保护电路100包括:
[0027]电压转换处理模块101，第一输入端与第二输入端分别连接电网火线L与电网零线N，用于按照预设变压比将从电网火线L接入的高压交流电进行降压得到低压交流电，并对该低压交流电进行整流滤波以输出一低压直流电；
[0028]主控制器102，第一通用输入输出口连接电压转换处理模块101的输出端，且第二通用输入输出口、第三通用输入输出口及第四通用输入输出口用于分别与洗涤操作实施负载200、排水系统300及报警装置400连接，用于根据洗碗机的工作模式和电压转换处理模块101所输出的低压直流电的电压值相应地控制洗涤操作实施负载200、排水系统300或报警装置400的工作状态，同时根据电压转换处理模块101所输出的低压直流电的电压异常程度相应地控制洗涤操作实施负载200停止工作，或者驱动排水系统300启动并控制报警装置400进行报警提示。
[0029]在本实施例中，洗涤操作实施负载200是指洗碗机中实现洗涤操作的各部分电控机构；排水系统300是指洗碗机中实现排水功能的电控机构；报警装置400可以是声音报警器、发光警示灯具或者是声音报警器与发光警示灯具的结合。
[0030]图2示出了图1所示洗碗机的输入电压检测与保护电路的示例电路结构，为了便于说明，仅示出了与本发明相关的部分，详述如下:
[0031]作为本发明一实施例，电压转换处理模块101包括:
[0032]变压器Tl、整流二极管D1、滤波电容Cl、电阻R1、限流电阻R2、二极管D2及电容C2 ；
[0033]变压器Tl的初级绕组的第一端I和第二端2分别为电压转换处理模块101的第一输入端和第二输入端，整流二极管Dl的阳极连接变压器Tl的次级绕组的第一端3，整流二极管Dl的阴极与滤波电容Cl的正极以及电阻Rl的第一端共接于限流电阻R2的第一端，限流电阻R2的第二端与二极管D2的阳极以及电容C2的第一端的共接点为电压转换处理模块101的输出端，二极管D2的阴极接直流电源VCC，变压器Tl的次级绕组的第二端4与滤波电容Cl的负极、电阻Rl的第二端以及电容C2的第二端共接于地。其中，变压器Tl的变压比具体为106:1 ;直流电源VCC的输出电压为5V。
[0034]作为本发明一实施例，主控制器102是型号为UPD78F8513A的单片机。在本发明其他实施例中，主控制器102还可以是型号为UPD78F0524A、UPD78F0511或者其他任意型号的单片机。
[0035]以下结合工作原理对上述输入电压检测与保护电路100作进一步说明:
[0036]在洗碗机的工作过程中，变压器Tl将从电网火线L引入的高压交流电按照106:1的变压比转换为低压交流电，该低压交流电通过整流二极管Dl进行整流处理后得到一低压正弦半波直流电，该低压正弦半波直流电通过由滤波电容Cl、电阻R1、限流电阻R2、电容C2及二极管Dl构成的滤波电路进行纹波滤除后得到一平滑的低压直流电，该低压直流电进入主控制器102的第一通用输入输出口。
[0037]主控制器102内部预存有六个电压阈值Vn (η对应1、2、3、4、5或6中的任意一个
值)，其中Vn对应(Vkms为零火线电压的有效值)，假设第一电压阈值至第六电
压阈值的符号为V1-V6，则六个电压阈值之间的大小关系为V1<V3<V5<V6<V4<V2。主控制器102首先判断洗碗机的工作模式，当洗碗机处于待机模式、洗涤模式或工厂测试模式时，主控制器102对低压直流电的电压进行检测，当低压直流电的电压值不大于第一电压阈值(如Vl对应80V)或不小于第二电压阈值(如V2对应400V)时，若洗碗机是处于工厂测试模式，则主控制器102判定电压转换处理模块101故障并驱动报警装置400发出报警提示；若洗碗机不是处于工厂测试模式，则主控制器102判定电压转换处理模块101损坏并停止电压检测进程。
[0038]当低压直流电的电压值介于第一电压阈值与第二电压阈值之间时，则主控制器102继续对低压直流电的电压值进行判断，若低压直流电的电压值小于第三电压阈值(如V3对应180V)或大于第四电压阈值(如V4对应270V)，则主控制器102开始进行电压异常时间计时，如果电压异常时间大于I秒，则主控制器102判定输入电压异常并控制洗涤操作实施负载200停止工作，随后继续判断电压异常时间，如果电压异常时间大于60秒，则主控制器102驱动报警装置400发出报警提示，控制排水系统300开启并控制洗碗机退出洗涤时序；如果电压异常时间小于I秒，则主控制器102判定输入电压正常并重新对低压直流电的电压值进行判断。若低压直流电的电压值介于第三电压阈值(如V3对应180V)与第四电压阈值(如V4对应270V)之间，则主控制器102继续对低压直流电的电压值进行判断，当低压直流电的电压值介于第五电压阈值(如V5对应200V)与第六电压阈值(如V6对应250V)之间时，主控制器102判定输入电压正常并重新对低压直流电的电压值进行判断；当低压直流电的电压值不大于第五电压阈值(如V5对应200V)或不小于第六电压阈值(如V6对应250V)时，主控制器102判断上一次电压检测的结果是否为电压异常，是，则主控制器102开始进行电压异常时间计时，如果电压异常时间大于I秒，则主控制器102判定输入电压异常并控制洗涤操作实施负载200停止工作，随后继续判断电压异常时间，如果电压异常时间大于60秒，则主控制器102驱动报警装置400发出报警提示，控制排水系统300开启并控制洗碗机退出洗涤时序；如果电压异常时间小于I秒，则主控制器102判定输入电压正常并重新对低压直流电的电压值进行判断；否，则判定输入电压正常并重新对低压直流电的电压值进行判断。
[0039]图3示出了本发明实施例所提供的基于上述输入电压检测与保护电路的输入电压检测与保护方法的实现流程，为了便于说明，仅示出了与本发明相关的部分，详述如下:
[0040]在步骤SI中，电压转换处理模块按照预设变压比将从电网火线接入的高压交流电进行降压得到低压交流电，并对该低压交流电进行整流滤波以输出一低压直流电。
[0041]在步骤S2中，主控制器判断洗碗机的工作模式是否为待机模式、洗涤模式或工厂测试模式，是，则执行步骤S3，否，则跳转回步骤S2。[0042]在步骤S3中，主控制器判断低压直流电的电压值是否大于第一电压阈值且小于第二电压阈值，是，则执行步骤S4，否，则执行步骤S5。
[0043]在步骤S4中，主控制器将低压直流电的电压值与多个电压阈值进行比较，再根据比较结果判定所述低压直流电的电压异常后进行电压异常计时，并根据计时数据相应地控制洗涤操作实施负载停止工作或者驱动排水系统启动并控制报警装置进行报警提示，且执行步骤S6。
[0044]在步骤S5中，主控制器判断洗碗机是否处于工厂测试模式，根据判断结果确定电压转换处理模块的运行状况，并相应地控制报警装置的工作状态，且执行步骤S6。
[0045]在步骤S6中，主控制器退出电压检测进程。
[0046]以下结合图4对上述输入电压检测与保护方法的具体实现作进一步说明，详述如下:
[0047]在步骤SlOl中，电压转换处理模块按照预设变压比将从电网火线接入的高压交流电进行降压得到低压交流电，并对该低压交流电进行整流滤波以输出一低压直流电。
[0048]在步骤S102中，主控制器判断洗碗机的工作模式是否为待机模式、洗涤模式或工厂测试模式，是，则执行步骤S103，否，则跳转回步骤S102。
[0049]在步骤S103中，主控制器判断低压直流电的电压值是否大于第一电压阈值且小于第二电压阈值，是，则执行步骤S104，否，则执行步骤S111。
[0050]在步骤S104中，主控制器判断低压直流电的电压值是否小于第三电压阈值或大于第四电压阈值，是，则执行步骤S105，否，则执行步骤S109。
[0051]在步骤S105中，主控制器开始进行电压异常计时并判断计时数据是否大于第一时间阈值，是，则执行步骤S106，否，则电压异常清零之后跳转回步骤S102。其中，第一时间阈值一般可设置为0.5秒、I秒或者其他以秒为单位的任意时间值。
[0052]在步骤S106中，主控制器生成电压异常标记数据并将该电压异常标记数据存储于预设存储空间，且控制洗涤操作实施负载停止工作。
[0053]在步骤S107中，主控制器判断计时数据是否大于第二时间阈值，是，则执行步骤S108，否，则电压异常清零之后跳转回步骤S102。其中，第一时间阈值一般可设置为30秒、60秒或者其他以秒为单位的任意时间值。
[0054]在步骤S108中，主控制器驱动报警装置发出电压异常报警提示和启动排水系统，并控制洗碗机退出洗涤时序，且执行步骤S113。
[0055]在步骤S109中，主控制器判断低压直流电的电压值是否介于第五电压阈值和第六电压阈值之间，是，则电压异常清零之后跳转回步骤S102，否，则执行步骤S110。
[0056]在步骤SllO中，主控制器判断预设存储空间中是否存在电压异常标记数据，是，则跳转至步骤S105，否，则电压异常清零之后跳转回步骤S102。
[0057]在步骤Slll中，主控制器判断洗碗机的工作模式是否为工厂测试模式，是，则执行步骤S112，否，则在电压异常清零之后执行步骤S113。
[0058]在步骤S112中，主控制器判定电压转换处理模块故障并驱动报警装置发出故障报警提示，并进行电压异常清零，且执行步骤S113。
[0059]在步骤S113中，主控制器退出电压检测进程。
[0060]在本发明实施例中，假设第一电压阈值至第六电压阈值的符号为V1-V6,则六个电压阈值之间的大小关系为V1<V3<V5<V6<V4<V2，第一电压阈值至第六电压阈值的取值可以根据实际应用情况加以选择。
[0061]在本发明中，通过采用上述的输入电压检测与保护方法，可以对洗碗机的输入电压进行实时检测，并在输入电压异常或电压转换处理模块故障时关闭洗涤操作实施负载，并发出报警提示和开启排水系统，从而达到在输入电压异常的情况下对洗碗机实现保护的目的。
[0062]本发明实施例通过在洗碗机中采用包括电压转换处理模块和主控制器的输入电压检测与保护电路，由电压转换处理模块按照预设变压比将从电网火线接入的高压交流电进行降压得到低压交流电，并对该低压交流电进行整流滤波以输出一低压直流电，主控制器根据洗碗机的工作模式和低压直流电的电压值相应地控制洗涤操作实施负载、排水系统或报警装置的工作状态，并根据低压直流电的电压异常程度相应地控制洗涤操作实施负载停止工作，或者驱动排水系统启动并控制报警装置进行报警提示，从而实现了在洗碗机的输入电压超出额定工作电压范围时控制洗碗机的主要负载停止工作，以达到保护洗碗机的目的，解决了现有技术无法在输入电压长时间超出额定工作电压范围的情况下防止洗碗机工作且可靠性低的问题。
[0063]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种洗碗机的输入电压检测与保护电路，其特征在于，所述输入电压检测与保护电路包括: 电压转换处理模块，第一输入端与第二输入端分别连接电网火线与电网零线，用于按照预设变压比将从所述电网火线接入的高压交流电进行降压得到低压交流电，并对所述低压交流电进行整流滤波以输出一低压直流电； 主控制器，第一通用输入输出口连接所述电压转换处理模块的输出端，且第二通用输入输出口、第三通用输入输出口及第四通用输入输出口用于分别与洗碗机的洗涤操作实施负载、排水系统及报警装置连接，用于根据洗碗机的工作模式和所述低压直流电的电压值相应地控制所述洗涤操作实施负载、所述排水系统或所述报警装置的工作状态，同时根据所述低压直流电的电压异常程度相应地控制所述洗涤操作实施负载停止工作，或者驱动所述排水系统启动并控制所述报警装置进行报警提示。
2.如权利要求1所述的输入电压检测与保护电路，其特征在于，电压转换处理模块包括: 变压器Tl、整流二极管D1、滤波电容Cl、电阻R1、限流电阻R2、二极管D2及电容C2 ; 变压器Tl的初级绕组的第一端和第二端分别为电压转换处理模块101的第一输入端和第二输入端，整流二极管Dl的阳极连接变压器Tl的次级绕组的第一端，整流二极管Dl的阴极与滤波电容Cl的正极以及电阻Rl的第一端共接于限流电阻R2的第一端，限流电阻R2的第二端与二极管D2的阳极以及电容C2的第一端的共接点为电压转换处理模块的输出端，二极管D2的阴极接直流电源VCC，变压器Tl的次级绕组的第二端与滤波电容Cl的负极、电阻Rl的第二端以及电容C2的第二端共接于地。
3.如权利要求1所述的输入电压检测与保护电路，其特征在于，主控制器是型号为UPD78F8513A, UPD78F052·4A 或者 UPD78F0511 的单片机。
4.一种洗碗机，其特征在于，所述洗碗机包括洗涤操作实施负载、排水系统、报警装置以及权利要求1至3任一项所述的输入电压检测与保护电路，所述输入电压检测与保护电路分别与所述洗涤操作实施负载、所述排水系统及所述报警装置电导连接。
5.一种基于权利要求1所述的输入电压检测与保护电路的输入电压检测与保护方法，其特征在于，所述输入电压检测与保护方法包括: A.电压转换处理模块按照预设变压比将从所述电网火线接入的高压交流电进行降压得到低压交流电，并对所述低压交流电进行整流滤波以输出一低压直流电； B.主控制器判断洗碗机的工作模式是否为待机模式、洗涤模式或工厂测试模式，是，则执行步骤C，否，则跳转回步骤B ； C.所述主控制器判断所述低压直流电的电压值是否大于第一电压阈值且小于第二电压阈值，是，则执行步骤D，否，则执行步骤E ; D.所述主控制器将所述低压直流电的电压值与多个电压阈值进行比较，再根据比较结果判定所述低压直流电的电压异常后进行电压异常计时，并根据计时数据相应地控制所述洗涤操作实施负载停止工作或者驱动所述排水系统启动并控制所述报警装置进行报警提示，且执行步骤F ; E.所述主控制器判断洗碗机是否处于工厂测试模式，根据判断结果确定所述电压转换处理模块的运行状况，并相应地控制所述报警装置的工作状态，，且执行步骤F ；F.所述主控制器退出电压检测进程。
6.如权利要求4所述的输入电压检测与保护方法，其特征在于，所述步骤D具体包括以下步骤: Dl.所述主控制器判断所述低压直流电的电压值是否小于第三电压阈值或大于第四电压阈值，是，则执行步骤D2，否，则执行步骤D6 ； D2.所述主控制器开始进行电压异常计时并判断计时数据是否大于第一时间阈值，是，则执行步骤D3，否，则电压异常清零之后跳转回所述步骤B ； D3.所述主控制器生成电压异常标记数据并将所述电压异常标记数据存储于预设存储空间，且控制洗涤操作实施负载停止工作； D4.所述主控制器判断所述计时数据是否大于第二时间阈值，是，则执行步骤D5，否，则电压异常清零之后跳转回所述步骤B ; D5.所述主控制器驱动报警装置发出电压异常报警提示和启动排水系统，并控制洗碗机退出洗涤时序，且执行所述步骤F ； D6.所述主控制器判断所述低压直流电的电压值是否介于第五电压阈值和第六电压阈值之间，是，则电压异常清零之后跳转回步骤B，否，则执行步骤D7 ； D7.所述主控制器判断预设存储空间中是否存在上一次电压检测进程的电压异常标记数据，是，则跳转至所述步骤D2，否，则电压异常清零之后跳转回所述步骤B。
7.如权利要求4所述的输入电压检测与保护方法，其特征在于，所述步骤E具体包括以下步骤: El.所述主控制器判断洗碗机是否处于工厂测试模式，是，则执行步骤E2，否，则在电压异常清零之后执行所述步骤F ； E2.所述主控制器判定所述电压转换处理模块故障并驱动报警装置发出故障报警提示，并进行电压异常清零，且执行所述步骤F。
【文档编号】A47L15/42GK103845025SQ201210499684
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2012年11月28日 优先权日:2012年11月28日
【发明者】杨明检, 程刚, 钟启旺, 黄华明, 吉爽, 区兆敏, 钟窑平, 管庆军, 雷振雄 申请人:佛山市顺德区美的洗涤电器制造有限公司