专利名称：家用电器的制作方法
技术领域：
本发明涉及能以大范围的电源电压工作的家用电器。
背景技术：
在家用电器中，使用功率源，它通过转换从电源所接收 的交流电流(alternative current)(AC)来向各种电子单元输送直流电 (DC)。在要求高电流的实施例中，开关模式电源(SMPS)因其高效率而 成为优选的。但是，在要求低电流以及超过一个整流电压的实现中， 因其优于SMPS的成本优点而使用电容电源。 在提供可变功率的电容电源中，从电源所接收的电流受 到电容器限制以及电压受二极管限制，并存储在电解电容器中。通过 齐纳二极管将无法存储在电容器上的过剩电流作为热量排放。转化为 热量的电流量取决于从电源所接收的电流、齐纳二极管的电压以及电 子单元所需的电流。为此，在设计成以低电压值方式使用的电容电源 中，在遇到由于电源的不规则性而引起的高电压时，齐纳二极管因过 热而永久损坏。因此，必须为电容电源选择窄电压范围，使得齐纳二 极管不被损坏。相应地在要求在大范围电压上工作的一些家用电器中， 必须使用开关模式电源(SMPS)来代替较便宜的电容电源。 在现有技术的美国专利No.US6014325中，说明了包括 AC-DC转换电路的电水箱。当由相同DC功率输出供电的一组DC供 电组件、如一组继电器不需要DC功率时，控制器有选择地禁用或减 少AC-DC功率转换电路的一部分，以便降低其中的功耗和热耗散。
发明内容
本发明的目的是实现一种家用电器，其中防止转换器因 电源的可变电压而^支损坏。 在所附权利要求书中阐明为了实现本发明的目的而实现 的家用电器。在本发明的家用电器中，处理器比较从电源吸取的电流 与电子单元所吸取的电流，并将电子单元不需要的过剩电流的至少一 部分导向保护电路，从而防止损坏转换器中的电路元件、特别是齐纳
二极管。保护电路将过剩电流转化成热量。
附图中示出为了实现本发明的目的而实现的家用电器， 附图包括图l是家用电器的示意图。图2是转换器、处理器、开关电路和保护电路的电路图。
图3是本发明的另一个实施例中的转换器、处理器、开 关电路和保护电路的电路图。
具体实施例方式图中所示元件的编号如下
1. 家用电器
2. 电子单元
3. 转换器
4. 开关电路
5. 保护电路
6. 处理器 本发明的家用电器(l)包括 -至少一个电子单元(2),它控制以电力来工作的负载， -电容转换器(3)，它对从电源(L)接收的交流电流进行整流，并发 送给电子单元(2),
-开关电路(4),它对由该转换器(3)整流的电流进行开关操作， -与开关电路(4)串联的保护电路(5)，它可将电流转化成热量(图1)。家用电器(1)还包括执行以下步骤的处理器(6): 國通过根据预定算法进行激活、停用(deactive),来控制电子单元 (2)的功能，
-在某个时间计算工作电子单元(2)吸取的电流， -计算从电源(L)吸取的电流，
-如果从电源(L)吸取的电流大于工作电子单元(2)吸取的电流，则 停用开关电路(4)，提供将所述电流的一部分导向保护电路(5)以便在其 中转化成热量，而不损坏转换器(3)的电路元件(图1)。 电子单元(2)是例如继电器、三端双向可控爿眭开关等单 元，它们控制随家用电器(l)的类型而不同的压缩机、阀门、传感器、 快门、风扇、加热器等的电气负栽。在本发明的这个实施例中，处理 器(6)可测量电源(L)的电压。另外，由于它根据生产商所确定的算法来 激活-停用电子单元(2)，所以它可在某个时刻检测哪些电子单元(2)正在 运行，并计算已激活电子单元(2)吸取的电流。处理器(6)通过利用电源 (L)电压数据来计算转换器(3)吸取的电流量，从而提供将可能存在的超 过电子单元(2)要求的电流的一部分通过开关电路(4)导向保护电路(5)。 因此，在保护电路(5)而不是转换器(3)中将剩余电流转化成热量。 用于本发明的家用电器(1)中的转换器(3)具有现有技术 配置，并包括限制瞬时电流的电阻器(R1)以及与该电阻器串联的、限 制电流的电容器(C4)(图2)。转换器(3)还包括稳定电流的二极管(D1、 D2、 ZD1、 ZD2)以及存储电流的电解电容器(C1、 C2)。电子单元(2) 连接到端子V2。电源(L)的各相连接到端子Al和A2。当流经二极管 (Dl、 D2、 ZD1、 ZD2)的电流的一部分存储在电容器(C1、 C2)时，通 过齐纳二极管(ZD2)将未使用部分作为热量排放。具体来说，具有电压 不规则性的电源(L)引起齐纳二极管(ZD2)过热并损坏。在将剩余电流
导向保护电路(5)时，并且由于这时正在工作的电子单元(2)接收它们所 需的电流，所以不中断家用电器(l)的工作。 在这个实施例中，连接到转换器(3)的V2端子的开关电 路(4)包括一个或多个电阻器(R18、 R21、 R17、 R24)和一个或多个晶体 管(Q5、 Q6)来限制电流。晶体管(Q5、 Q6)连"l妄到处理器(6)。在将信号 施加到晶体管(Q5、 Q6)时，开关电路(4)闭合，并且转换器(3)的电流的 一部分被传递到保护电路(5)。在本发明的这个实施例中，保护电路(5) 包括一个或多个并联电阻器(R19、 R20)。电阻器(R19、 R20)将流经它 们的电流转化成热量(图2)。因此，防止齐纳二极管(ZD2)过热。 在本发明的一个实施例中，所使用的转换器(3)包括限流 电阻器(R1)以及与该电阻器串联的、限制电流的电容器(C4)、稳流二 才及管(D1、 D2、 ZD1、 ZD2、 ZD3)以及存储电流的电解电容器(C1 、 C2、 C3)(图3)。转换器(3)可用于对一个以上电子单元(2)馈电。不同的电子 单元(2)连接到各端子(V2和V3)。另外，独立的开关电路(4)连接到各 端子(V2和V3)。开关电路(4)包括限流电阻器(R1、 R3、 R4和RIO、 R13、 R16)以及一个或多个晶体管(Q1、 Q2和Q3、 Q4)。在这个实施 例中，当连接在V2端子与地之间时，保护电路(5)提供保护两个齐纳 二极管(ZD2和ZD3)不受电流影响。但是，当保护电路(5)连接在V2 端子与V3端子之间时，它仅提供保护ZD3 二极管不受剩余电流影响。 在以适当配置将开关和保护电路(4和5)连接到转换器(3)时，制造商可 确定将要保护哪一个齐纳二极管。可能将流过齐纳二极管的电流的部 分或全部导向保护电路(5)。 在包括一个以上开关电路(4)和一个以上保护电路(5)的 本发明的实施例中，处理器(6)单独控制各开关电路(4)。处理器(6)可根 据从电源(L)吸取的电流量，来激活一个或多个保护电路(5)。 在本发明的另一个实施例中，在从电源(L)吸取的电流大 于电子单元(2)所需的电流时，处理器(6)仅在交流电流通过齐纳二极管 (ZD1、 ZD2)的交流电流周期中断开开关电路(4)。 在本发明的另一个实施例中，保护电路(5)设置在远离转 换器(3)和处理器(6)的位置，以便防止这些电路(3和5)受到释放热量的 影响。 通过本发明，当电源(L)电流升高过多时，防止则转」换器 (3)的电路元件、特别是齐纳二极管(ZD2、 ZD3)免于因过热引起的永久 损坏，而无需断开输送给电子单元(2)的电流。通过本发明的实施例， 由于保护电路(5)可设置在远离转换器(3)的位置，所以在转换器(3)中实 现大量温度降低。另外，实现更能容忍电源的不规则性的馈电，该电 源可在大范围的电压中起作用。
权利要求
1.一种家用电器(1)，包括至少一个电子单元(2)，控制其电气负载；电容转换器(3)，对于从电源(L)所接收的交流电流进行整流，并发送给所述电子单元(2)；开关电路(4)，对由所述转换器(3)整流的电流进行开关操作；保护电路(5)，与所述开关电路(4)串联，可将电流转化成热量，以及其特征在于执行以下步骤的处理器(6)通过根据生产商的预定算法进行激活、停用，来控制所述电子单元(2)的功能；在某个时间计算工作电子单元(2)吸取的电流；计算从所述电源(L)吸取的电流；停用所述开关电路(4)，而不损坏所述转换器(3)的电路元件；如果从所述电源(L)吸取的电流大于所述电子单元(2)吸取的电流，则提供将所述电流的一部分导向所述保护电路(5)以便在那里转化成热量。
2. 如权利要求l所迷的家用电器(l),其特征在于转换器(3)，包 括限制瞬时电流的电阻器(R1)，以及与该电阻器串联的限制所述电流 的电容器(C4),用于稳定所述电流的二极管(Dl, D2， ZD1, ZD2)和存 储所述电流的电解电容器(Cl, C2);以及开关电路(4),包括用于限制 所述电流的一个或多个电阻器(R18， R21， R17, R24)，连接到所述处 理器(6)的一个或多个晶体管(Q5， Q6)，在由所述处理器(6)将信号施加 到所述晶体管(Q5， Q6)时，所述处理器将所述转换器(3)电流的一部分 传递到所述保护电路(5)。
3. 如权利要求2或3所述的家用电器(1)，其特征在于，保护电路 (5),包括相互串联的一个或多个电阻器(R19, R20)。
4. 如权利要求2或3所述的家用电器，其特征在于，处理器(6)， 仅在交流电流通过所述齐纳二极管(ZD1, ZD2)的交流电流周期中断开 所述开关电路(4)。
5. 如以上权利要求中的任一项所述的家用电器(l)，其特征在于， 处理器(6)，包括一个以上开关电路(4)和一个以上保护电路(5)，可根据 从所述电源(L)吸取的电流量、通过单独控制各开关电路(4)来激活一个或多个保护电路(5)。
全文摘要
本发明涉及能以大范围的电源电压工作的家用电器(1)。在本发明的家用电器(1)中，在从电源吸取的电流中存在不规则性时，处理器(6)防止转换器(3)中的电路元件被损坏。
文档编号H02M7/06GK101351678SQ200680049902
公开日2009年1月21日 申请日期2006年12月15日 优先权日2005年12月30日
发明者B·埃弗西克 申请人:阿塞里克股份有限公司