專利名稱：用于操作家用器具的電路布置結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于操作家用器具的電路布置結(jié)構(gòu)，具有配電器件 (Schaltnetzteil)，用于控制家用器具的工作過程的控制單元借助于所述配電器件可至少 間接地被供給電流；以及按鈕，配電器件借助于所述按鈕可連接到供電網(wǎng)。本發(fā)明還涉及一 種相應(yīng)的方法。
背景技術(shù)：
這種電路布置結(jié)構(gòu)已在現(xiàn)有技術(shù)中公知。為了產(chǎn)生所需的低電壓，例如12、9、5、 3. 3V，這些電路布置結(jié)構(gòu)通常包括配電器件，來自供電網(wǎng)的線路電壓借助于所述配電器件 被轉(zhuǎn)換為上述DC供電電壓。通常，這種電路布置結(jié)構(gòu)還具有控制單元，所述控制單元間接 或直接地連接到配電器件，且能夠控制家用器具的工作過程和電路布置結(jié)構(gòu)的操作。一種在由電壓變換器供電的電器的情況下用于降低能量消耗的方法和裝置公知 于公開DE19530594C1中。在這種情況下，在器具的操作過程中，電壓變換器在初級(jí)側(cè)僅在 短的時(shí)間段內(nèi)連接到供電網(wǎng)或另一電源。在這些時(shí)間段中，除了為可能需要的器具功能供 電以外，電壓變換器還能夠?qū)线m的能量存儲(chǔ)器進(jìn)行充電，從而，在電壓變換器與電源斷開 的時(shí)間中，器具的功能通過從能量存儲(chǔ)器提取能量而得到保證。一旦能量存儲(chǔ)器中的能量 供給不夠用，該電壓變換器就自動(dòng)地連接到供電網(wǎng)，以便對所述能量存儲(chǔ)器進(jìn)行充電，或者 是如果器具功能需要這樣。該現(xiàn)有的方法或該裝置的不足是，在電壓變換器與電源斷開的時(shí)間段中，在較長 的斷電的情況下，裝置的自保持性能不再得到確保，從而，僅可能是不充分的工作原理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于操作家用器具的電路布置結(jié)構(gòu)以及一種方法，其 中，在每種情況下，除了家用器具能量高效地操作以外，還可確?？煽康淖员３中阅埽貏e 是在斷電的情況下。根據(jù)本發(fā)明，上述目的通過一種具有根據(jù)權(quán)利要求1的特征的電路布置結(jié)構(gòu)以及 通過一種具有根據(jù)權(quán)利要求13的特征的方法實(shí)現(xiàn)。具有本發(fā)明的有用改進(jìn)的有利實(shí)施例 記載在從屬權(quán)利要求中。—種用于操作家用器具的根據(jù)本發(fā)明的電路布置結(jié)構(gòu)包括配電器件，用于控制 家用器具的工作過程的控制單元借助于所述配電器件可至少間接地被供給電流；以及按 鈕，配電器件借助于所述按鈕可連接到供電網(wǎng)，其中，電子控制元件與按鈕并聯(lián)地連接，且 可經(jīng)由控制連接端通過配電器件至少間接地被控制，而且電壓存儲(chǔ)單元連接在電子控制元 件的控制連接端與參考電位之間。家用器具在此應(yīng)特別地理解為用于家務(wù)管理目的的具有 自動(dòng)執(zhí)行程序的電器，例如洗衣機(jī)、衣物烘干機(jī)、洗碗機(jī)或被設(shè)計(jì)成執(zhí)行烹飪程序的烹飪器 具。特別地，按鈕可由操作家用器具的人操作，且設(shè)計(jì)成在被操作之后它自動(dòng)地返回到其初始位置，從而以脈沖的方式閉合電路。換言之，體現(xiàn)本發(fā)明的根本想法是，一旦在按 鈕操作之后由配電器件給送的電壓出現(xiàn)在控制連接端處，電子控制元件、特別是晶體管就 通過與按鈕并聯(lián)地設(shè)置而橋接按鈕。通過這種方式，在配電器件借助于按鈕以脈沖方式被 暫時(shí)地供給電能之后，這確保配電器件借助于與按鈕并聯(lián)連接的控制元件被供給電流。通 過智能地使用連接在控制連接端與參考電位之間且可在操作過程中被充電的電壓存儲(chǔ)單 元，這意味著，即使在供電網(wǎng)方面出現(xiàn)斷電的情況下，當(dāng)線路電壓恢復(fù)時(shí)，電子控制元件直 接被驅(qū)動(dòng)，且配電器件被供給電流。特別地，由于適當(dāng)設(shè)計(jì)的電壓存儲(chǔ)單元，可以不費(fèi)力地 將電子器件在關(guān)斷狀態(tài)降到0瓦的電能消耗。
電子控制元件優(yōu)選是FET (場效應(yīng)晶體管)，特別是M0S-FET，且控制連接端是門 極。通過這種措施，使得家用器具的無損耗的操作以及可靠的配電和自保持性能成為可能。優(yōu)選地，電壓存儲(chǔ)單元是緩沖電容器、電池或蓄電器。特別地，當(dāng)使用緩沖電容器 時(shí)，確保了快速充電或特定的放電。 在一個(gè)實(shí)施例變型中，限壓二極管與電壓存儲(chǔ)單元并聯(lián)地連接在控制連接端和參 考電位之間。優(yōu)選地，放電電阻器與電壓存儲(chǔ)單元并聯(lián)地連接在控制連接端和參考電位之 間。使用限壓二極管意味著，控制連接端處的電壓不能超過特定的極限值。這用于確保由 于安全原因，流過控制元件和向配電器件供送的電流僅可在一定的限度內(nèi)升高。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例變型，電路布置結(jié)構(gòu)被配置有變壓器，所述變壓器的初級(jí)繞組連 接到配電器件，所述變壓器的次級(jí)繞組連接到家用器具的電子單元、特別是控制單元，其 中，設(shè)有輔助繞組，電子控制元件可借助于所述輔助繞組由配電器件控制控制。變壓器一方 面借助于次級(jí)繞組可向電子單元、特別是控制單元供給所需的低電壓，另一方面可借助于 輔助繞組控制電子控制元件，從而可為電路布置結(jié)構(gòu)提供自保持性能。優(yōu)選地，整流二極管和電阻器連接在輔助繞組與電子控制元件的控制連接端之 間，在這種情況下，輔助繞組優(yōu)選被設(shè)計(jì)用于控制電壓，特別是從門極到源極的電壓。該控 制電壓可例如為IOV0對控制元件的控制連接端處的電壓的整流借助于包括整流二極管和 電阻器的整流器實(shí)現(xiàn)，且確保在控制連接端處只會(huì)產(chǎn)生正電壓。當(dāng)配電器件工作時(shí)，電子控 制元件直接通過輔助繞組驅(qū)動(dòng)，且向配電器件的供電是自保持的。特別地，為了驅(qū)動(dòng)控制增 強(qiáng)型晶體管，在控制連接端、特別是門極處需要一電壓，其中，所述電壓是隨器件變化的，且 可優(yōu)選為10V。特別地，所需的控制電壓可通過增大輔助繞組的繞組電壓或通過使用倍壓電 路產(chǎn)生。尤其重要的是，在電子控制元件的控制連接端處使得具有可足夠的控制電壓，以便 能夠驅(qū)動(dòng)控制所述控制元件。優(yōu)選地，設(shè)有開關(guān)，控制連接端可借助于該開關(guān)連接到參考電位，在這種情況下， 開關(guān)可優(yōu)選地由控制單元控制。特別地，開關(guān)與電壓存儲(chǔ)單元并聯(lián)連接。當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，控 制連接端連接到參考電位，且電壓存儲(chǔ)單元被放電。特別地，通過這種措施，在家用器具的 工作過程完成之后，控制連接端可與參考電位短接，從而可通過阻止電流供給關(guān)斷配電器 件。這用于確保當(dāng)家用器具處于關(guān)斷狀態(tài)時(shí)，配電器件不能接受任何其他作用電流。在一個(gè)實(shí)施例變型中，在家用器具的操作過程中按鈕的操作可通過控制單元識(shí) 別。特別地，控制單元接收可針對按鈕的操作估計(jì)的信號(hào)。通過這種措施，操作人員可在任 何時(shí)刻關(guān)斷家用器具。如上所述，使用所述電路布置結(jié)構(gòu)意味著，在供電網(wǎng)出現(xiàn)故障的情況下，配電器件
5的操作狀態(tài)由電壓存儲(chǔ)單元維持。在線路電壓恢復(fù)之后，配電器件由于控制連接端處的由 電壓存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)的電壓而重新啟動(dòng)。所跨過的持續(xù)時(shí)間特別是由電容器的規(guī)格、電壓存 儲(chǔ)單元的自放電的速率以及其他器件特定的變量和放電電阻器的值確定。此外，家用器具 的自動(dòng)關(guān)斷功能可通過控制單元以及開關(guān)成為可能。而且，電路布置結(jié)構(gòu)在關(guān)斷狀態(tài)具有 0瓦的電能消耗。另外，所述電路布置結(jié)構(gòu)確保不費(fèi)力地跨過電能故障。提供了一種用于利用電路布置結(jié)構(gòu)操作家用器具的根據(jù)本發(fā)明的方法。在這種情 況下，電路布置結(jié)構(gòu)具有配電器件，用于控制家用器具的工作過程的控制單元借助于所述 配電器件至少間接地被供給電流。根據(jù)按鈕的操作，配電器件連接到供電網(wǎng)，其中，設(shè)有與 按鈕并聯(lián)連接的電子控制元件，所述電子控制元件經(jīng)由控制連接端由配電器件至少間接地 驅(qū)動(dòng)，且控制連接端處的電壓借助于電壓存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)，所述電壓存儲(chǔ)單元連接在電子控 制元件的控制連接端與參考電位之間。關(guān)于所述方法，電子控制元件優(yōu)選是FET、特別是M0S-FET，且控制連接端是門極。優(yōu)選地，電路布置結(jié)構(gòu)被配置有變壓器，所述變壓器的初級(jí)繞組連接到配電器件， 所述變壓器的次級(jí)繞組連接到家用器具的電子單元、特別是控制單元，其中，電子控制元件 借助于變壓器的輔助繞組由配電器件驅(qū)動(dòng)。關(guān)于所述方法，輔助繞組優(yōu)選地被設(shè)計(jì)用于控制電壓、特別是從門極到源極的電 壓。該控制電壓是隨器件變化的，且可優(yōu)選為10V?？刂七B接端優(yōu)選借助于開關(guān)連接到參考電位，其中，開關(guān)優(yōu)選由控制單元驅(qū)動(dòng)。關(guān)于所述方法，在家用器具的操作過程中按鈕的操作通過控制單元識(shí)別。在根據(jù)本發(fā)明的電路布置結(jié)構(gòu)方面提供的優(yōu)選的實(shí)施例、特別是它們的優(yōu)點(diǎn)相應(yīng) 地適用于根據(jù)本發(fā)明的方法。


下面，通過參看附圖描述優(yōu)選的示例性實(shí)施例，將顯見本發(fā)明的進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)、特 征和細(xì)節(jié)。附圖包括圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的示例性實(shí)施例的電路布置結(jié)構(gòu)的示意性框 圖；以及圖2示出了根據(jù)示例性實(shí)施例的電路布置結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式在附圖中，相同的元件或具有相同功能的元件以相同的附圖標(biāo)記表示。圖1中部分示意性示出的電路布置結(jié)構(gòu)I包括連接到供電網(wǎng)的輸入端1，所述輸入 端包括火線極2和零線極3。從而，在火線極2和零線極3之間存在線路電壓。所示電路布 置結(jié)構(gòu)I被設(shè)計(jì)用于操作家用器具，且包括配電器件4，所述配電器件被設(shè)計(jì)成將線路電壓 轉(zhuǎn)換為DC供電電壓，以供給用于控制家用器具的工作過程的控制單元(未示出)，例如微控 制器。在這種情形下，家用器具可特別地是洗衣機(jī)、烘干機(jī)或洗滌-烘干機(jī)。電路布置結(jié)構(gòu)I具有圖1示意性示出的自保持電路5，所述自保持電路包括兩個(gè)連 接電極6、7以及控制連接端8。自保持電路5借助于控制連接端8以及變壓器9連接到配 電器件4。而且，自保持電路5分別借助于連接電極6、7連接到相應(yīng)的火線極2和零線極3。在這種情況下，零線極3構(gòu)成參考電位，其在下面稱作參看電位。自保持電路5被設(shè)計(jì) 成使兩個(gè)連接電極6、7之間的電流流動(dòng)借助于控制連接端8處的控制電壓控制。當(dāng)在控制 連接端8具有一個(gè)電壓時(shí)，電流流過連接電極6、7。變壓器9包括初級(jí)繞組10，所述初級(jí)繞組連接到火線極2，且接著借助于配電器 件4連接到參考電位3 ；以及次級(jí)繞組11，家用器具的控制單元或電子單元借助于所述次級(jí) 繞組被供給DC供電電壓。而且，變壓器9具有輔助繞組12，所述輔助繞組連接到自保持電 路5的控制連接端8。當(dāng)配電器件4被給予能量時(shí)，電流經(jīng)由初級(jí)繞組10、從而經(jīng)由輔助繞 組12流動(dòng)，使得自保持電路5借助于控制連接端8被驅(qū)動(dòng)。電路布置結(jié)構(gòu)I還包括按鈕13，在這種情況下，所述按鈕可由家用器具的操作人 員操作。按鈕13設(shè)計(jì)成在被操作之后返回到其初始位置，從而電路以脈沖的方式閉合。圖1中示出的電路布置結(jié)構(gòu)I的一個(gè)可能實(shí)施例示于圖2中。如圖2所示，自保 持電路5包括電子控制元件14，所述電子控制元件在這種情況下被設(shè)計(jì)成場效應(yīng)晶體管， 特別是M0S-FET。從而，自保持電路5的連接電極6、7分別相應(yīng)地構(gòu)成晶體管14的漏極和 源極。控制連接端8是晶體管14的門極。自保持電路5還具有將控制連接端8連接到參 考電位3的電壓存儲(chǔ)單元15，所述電壓存儲(chǔ)單元在這種情況下被設(shè)計(jì)為緩沖電容器。放電 電阻器16和限壓二極管17與電壓存儲(chǔ)單元15并聯(lián)連接，從而，控制連接端8處的電壓可 為了安全目的借助于限壓二極管17限制。放電電阻器16確定電壓存儲(chǔ)單元15的自放電 的速率?？刂七B接端8現(xiàn)借助于整流二極管18以及與整流二極管串聯(lián)的電阻器19與變壓 器9的輔助繞組12連接。包括整流二極管18和電阻器19的該小的整流器起著對控制連 接端8處的電壓進(jìn)行整流的作用。這用于確保僅正的電壓可出現(xiàn)在控制連接端8處。配電器件4包括圖2中示意性示出的晶體管20，初級(jí)繞組10上的電流借助于所述 晶體管經(jīng)由控制電極21控制。當(dāng)在控制電極21處提供一電壓時(shí)，則電流流過晶體管20。電路布置結(jié)構(gòu)I還具有開關(guān)22，所述開關(guān)可借助于家用器具的控制單元控制，且 借助于所述開關(guān)22提供了使電壓存儲(chǔ)單元15放電的能力。為此，開關(guān)22 —方面連接到電 子控制元件14的控制連接端8，另一方面連接到參考電位3。當(dāng)開關(guān)22閉合時(shí)，控制連接端 8與參考電位3短接。這用于確保電壓存儲(chǔ)單元15可在任何時(shí)刻通過閉合開關(guān)22放電。下面，將詳細(xì)地描述根據(jù)示例性實(shí)施例的電路布置結(jié)構(gòu)I的操作模式。當(dāng)按鈕13 由操作人員操作而閉合時(shí)，電流流經(jīng)按鈕13和配電器件4的控制電極21。由于配電器件4 處出現(xiàn)的該電壓，配電器件4的晶體管20被驅(qū)動(dòng)，使得電流流經(jīng)變壓器9的初級(jí)繞組10。 輔助繞組12隨后被激勵(lì)，電子控制元件14借助于自輔助繞組12的控制連接端8被驅(qū)動(dòng)。 電子控制元件14此時(shí)變?yōu)榈妥杩?，從而連接電極6、7實(shí)際上被短接。按鈕13此時(shí)可被使 得回到其初始位置(自動(dòng)地)，且向配電器件4的供電“自保持”。為了驅(qū)動(dòng)控制增強(qiáng)型M0S-FET，在門極和源極之間需要IOV的電壓差(依賴于器 件)。這可通過增大輔助繞組12的繞組電壓或通過使用圖2中未示出的倍壓電路實(shí)現(xiàn)。非 常重要的是，要可為電子控制元件14提供足夠的控制電壓。在工作過程完成之后，此時(shí)的目標(biāo)是關(guān)斷配電器件4或家用器具。為此，控制單元 被設(shè)計(jì)成使開關(guān)22在家用器具的工作過程完成之后隨后閉合。從而，控制連接端8連接到 參考電位3，且電子控制元件14隨后阻止向配電器件4的電壓供給。這用于確保配電器件4不能接收任何其他電能。從而，電路布置結(jié)構(gòu)I的特征在于，在關(guān)斷狀態(tài)電能消耗為0瓦。
如果出現(xiàn)線路電壓斷電的情況，則配電器件4的操作狀態(tài)通過靈巧地使用電壓存 儲(chǔ)單元15而得到保持。這是因?yàn)榻?jīng)由之前充電的電壓存儲(chǔ)單元15而在控制連接端8處具 有電壓，即使在線路電壓出現(xiàn)故障的情況下。因此，在線路電壓恢復(fù)之后，控制元件14直接 被驅(qū)動(dòng)，且配電器件4隨后重新啟動(dòng)。
權(quán)利要求
一種用于操作家用器具的電路布置結(jié)構(gòu)(I)，具有配電器件(4)，用于控制家用器具的工作過程的控制單元借助于所述配電器件可至少間接地被供給電流；以及按鈕(13)，配電器件(4)借助于所述按鈕可連接到供電網(wǎng)，其特征在于，電子控制元件(14)與按鈕(13)并聯(lián)連接，且可通過配電器件(4)經(jīng)由控制連接端(8)至少間接地被控制，而且電壓存儲(chǔ)單元(15)連接在電子控制元件(14)的控制連接端(8)與參考電位(3)之間。
2.如權(quán)利要求1所述的電路布置結(jié)構(gòu)(I)，其特征在于，電子控制元件(14)是FET、特 別是M0S-FET，且控制連接端(8)是門極。
3.如權(quán)利要求1或2所述的電路布置結(jié)構(gòu)(I)，其特征在于，電壓存儲(chǔ)單元(15)是緩 沖電容器、電池或蓄電器。
4.如前面權(quán)利要求中任一所述的電路布置結(jié)構(gòu)(I)，其特征在于，限壓二極管(17)與 電壓存儲(chǔ)單元(15)并聯(lián)地連接在控制連接端(8)和參考電位(3)之間。
5.如前面權(quán)利要求中任一所述的電路布置結(jié)構(gòu)(I)，其特征在于，放電電阻器(16)與 電壓存儲(chǔ)單元(15)并聯(lián)地連接在控制連接端(8)和參考電位(3)之間。
6.如前面權(quán)利要求中任一所述的電路布置結(jié)構(gòu)(I)，其特征在于，電路布置結(jié)構(gòu)(I)被 配置有變壓器(9)，所述變壓器的初級(jí)繞組(10)連接到配電器件(4)，所述變壓器的次級(jí)繞 組(11)連接到家用器具的電子單元、特別是控制單元，其中，設(shè)有輔助繞組(12)，電子控制 元件(14)可借助于所述輔助繞組通過配電器件(4)控制。
7.如權(quán)利要求6所述的電路布置結(jié)構(gòu)(I)，其特征在于，整流二極管(18)和電阻器 (19)連接在輔助繞組(12)與電子控制元件(14)的控制連接端(8)之間。
8.如權(quán)利要求6或7所述的電路布置結(jié)構(gòu)(I)，其特征在于，輔助繞組(12)被設(shè)計(jì)用 于控制電壓、特別是從門極到源極的電壓。
9.如前面權(quán)利要求中任一所述的電路布置結(jié)構(gòu)(I)，其特征在于，設(shè)有開關(guān)(22)，控制 連接端(8)可借助于所述開關(guān)連接到參考電位(3)。
10.如權(quán)利要求9所述的電路布置結(jié)構(gòu)(I)，其特征在于，開關(guān)(22)可由控制單元控制。
11.如前面權(quán)利要求中任一所述的電路布置結(jié)構(gòu)(I)，其特征在于，在家用器具的操作 過程中對按鈕(23)的操作可通過控制單元識(shí)別。
12.—種家用器具，特別是用于護(hù)理衣物，具有權(quán)利要求1-11中任一所述的電路布置 結(jié)構(gòu)⑴。
13.一種用于操作家用器具的方法，所述家用器具具有電路布置結(jié)構(gòu)(I)，所述電路布 置結(jié)構(gòu)具有配電器件(4)，用于控制家用器具的工作過程的控制單元借助于所述配電器 件至少間接地被供給電流，且根據(jù)對按鈕(13)的操作，配電器件(4)連接到供電網(wǎng)，其特征 在于，設(shè)有與按鈕(13)并聯(lián)連接的電子控制元件(14)，所述電子控制元件(14)通過配電器 件(4)經(jīng)由控制連接端(8)至少間接地被驅(qū)動(dòng)，且控制連接端(8)處的電壓借助于電壓存 儲(chǔ)單元(15)存儲(chǔ)，所述電壓存儲(chǔ)單元連接在電子控制元件(14)的控制連接端(8)與參考 電位⑶之間。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，電子控制元件(14)是FET、特別是 M0S-FET，且控制連接端(8)是門極。
15.如權(quán)利要求13或14所述的方法，其特征在于，電路布置結(jié)構(gòu)(I)被配置有變壓器(9)，所述變壓器的初級(jí)繞組(10)連接到配電器件(4)，所述變壓器的次級(jí)繞組(11)連接到 家用器具的電子單元、特別是控制單元，其中，電子控制元件(14)借助于變壓器(9)的輔助 繞組(12)通過配電器件⑷驅(qū)動(dòng)。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，輔助繞組(12)被設(shè)計(jì)用于控制電壓、特別 是從門極到源極的電壓。
17.如權(quán)利要求13-16中任一所述的方法，其特征在于，控制連接端(8)借助于開關(guān) (22)連接到參考電位(3)。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，開關(guān)(22)由控制單元驅(qū)動(dòng)。
19.如權(quán)利要求13-18中任一所述的方法，其特征在于，在家用器具的操作過程中對按 鈕(23)的操作通過控制單元識(shí)別。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于操作家用器具的電路布置結(jié)構(gòu)(Ⅰ)，具有配電器件(4)，用于控制家用器具的工作過程的控制單元借助于所述配電器件可至少間接被供給電流；以及按鈕(13)，配電器件(4)借助于所述按鈕可連接到供電網(wǎng)，其中，電子控制元件(14)與按鈕(13)并聯(lián)連接，且可通過配電器件(4)經(jīng)由控制連接端(8)至少間接地被控制，且電壓存儲(chǔ)單元(15)連接在電子控制元件(14)的控制連接端(8)與參考電位(3)之間。本發(fā)明還涉及一種相應(yīng)的方法。
文檔編號(hào)H02J9/00GK101889379SQ200880119195
公開日2010年11月17日 申請日期2008年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月5日
發(fā)明者A·赫特萊因, H·黑爾姆施密特 申請人:Bsh博世和西門子家用器具有限公司