RU2666155C1

RU2666155C1 - Switching device for electronic power supply including electronic control unit, household appliance and method of its operation

Info

Publication number: RU2666155C1
Application number: RU2017110445A
Authority: RU
Inventors: Мирцеа БАРБУ; Карл-Хайнц ШТРОБЕЛЬ; Мануэль ЛУГАУЭР
Original assignee: Бсх Хаусгерете Гмбх
Priority date: 2014-09-09
Filing date: 2015-08-31
Publication date: 2018-09-06
Also published as: EP3191911A1; EP3191911B1; DE102014218000A1; WO2016037878A1; CN106575128B; PL3191911T3; CN106575128A

Abstract

FIELD: electrical engineering.

SUBSTANCE: invention relates to the field of electrical engineering, in particular to switching devices used in household appliances. Invention describes switching device (52) for energizing electronic control unit (14) of household appliance (10) with first connection point (22) for connection to DC voltage source (24), with a second connection point (26) for connection to the power supply terminal of control unit (14) and with switching transistor (18), which provides switching section (16) between the first and second connection locations (22, 26), switching portion (16) being switchable by third terminal (20) of switching transistor (18), switching device (52) being configured to include switching portion (16) by means of electronic switching element (28) of switching device (52) having an effect on third terminal (20) of switching transistor (18), and switched off by tripping signal (30) of control unit (14) having an effect on third terminal (20) of switching transistor (18). According to the invention, switching device (52) comprises position determining unit (32) for providing status signal (34) indicative of the switching state of switching section (16), and integrator unit (36), position determining unit (32) being configured to provide status signal (34) depending on the effect on electronic switching element (28) and on tripping signal (30), position determining unit (32) is connected to third terminal (20) by integrator unit (36) for controlling switching section (16) of switching transistor (18) depending on state signal (34).

EFFECT: invention is intended to reduce the load on the structural elements during the shutdown process.

15 cl, 3 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к переключающему устройству для включения электропитания электронного блока управления бытового прибора, с первым местом подключения для присоединения к источнику напряжения, со вторым местом подключения для присоединения к выводу электропитания блока управления и с переключающим транзистором, который предоставляет коммутационный участок между первым и вторым местами подключения, причем коммутационный участок выполнен с возможностью его переключения посредством третьего вывода переключающего транзистора, причем переключающее устройство предназначено для того, чтобы включать коммутационный участок посредством электронного переключающего элемента переключающего устройства, который воздействует на третий вывод переключающего транзистора, и выключать блок управления посредством отключающего сигнала, воздействующего на третий вывод переключающего транзистора. Кроме того, изобретение относится к бытовому прибору с электрическим устройством, предоставляющим возможность выполнения бытовой прикладной функции, с электронным блоком управления для управления электрическим устройством, с источником постоянного напряжения, а также с присоединенным к источнику напряжения и к электронному блоку управления переключающим устройством, служащим для включения электропитания электронного блока управления. Наконец, изобретение относится к способу включения электропитания электронного блока управления бытового прибора посредством переключающего устройства, причем электропитание осуществляется посредством источника постоянного напряжения, причем электропитание включается посредством переключающего транзистора, предоставляющего коммутационный участок между источником постоянного напряжения и блоком управления, причем коммутационный участок включается посредством электронного переключающего элемента переключающего устройства, который воздействует на третий вывод переключающего транзистора, и выключается посредством отключающего сигнала блока управления, воздействующего на третий вывод переключающего транзистора.The present invention relates to a switching device for powering an electronic control unit of a household appliance, with a first connection point for connecting to a voltage source, with a second connection point for connecting to a power supply terminal of the control unit and with a switching transistor that provides a switching section between the first and second places connection, and the switching section is made with the possibility of switching through the third output of the switching tra nzistor, moreover, the switching device is designed to enable the switching section by means of an electronic switching element of the switching device, which acts on the third output of the switching transistor, and to turn off the control unit by means of a switching signal acting on the third output of the switching transistor. In addition, the invention relates to a household appliance with an electric device that provides the ability to perform a household application function, with an electronic control unit for controlling an electric device, with a constant voltage source, and also with a switching device connected to a voltage source and to an electronic control unit, which serves to turning on the power of the electronic control unit. Finally, the invention relates to a method for powering an electronic control unit of a household appliance by means of a switching device, the power being supplied by a constant voltage source, the power being turned on by a switching transistor providing a switching section between the constant voltage source and the control unit, the switching section being turned on by an electronic switching element of the switching device, to which acts on the third output of the switching transistor, and turns off by means of a switching signal of the control unit, acting on the third output of the switching transistor.

Уровень техникиState of the art

Переключающее устройства обычного вида, а также соответствующие способы и соответствующие бытовые приборы обычного вида по существу известны, так что для них не требуется отдельного печатного документального подтверждения. Блоки управления служат для того, чтобы управлять электрическими устройствами в бытовом приборе способом, соответствующим их назначению, так чтобы бытовой прибор смог исполнять его функцию согласно назначению. Такие блоки управления представляют собой, как правило, составную часть бытового прибора и как правило нуждаются в электропитании, предоставляемом, как правило, источником постоянного напряжения, который в свою очередь получает энергию из накопителя электрической энергии, такого, как аккумулятор, аккумуляторная батарея, общая сеть электропитания и т.п.. Однако часто обычные бытовые приборы используются на протяжении лишь небольшой части срока их службы. Поэтому в обычных бытовых приборах принято обеспечивать электропитание для блока управления с возможностью его отключения, чтобы в промежутках между периодами использования бытового прибора сокращать потребление энергии блоком управления.Switching devices of a conventional type, as well as corresponding methods and corresponding household appliances of a conventional type, are essentially known, so that they do not require separate printed documentary evidence. The control units are used to control electrical devices in the household appliance in a manner appropriate to their purpose, so that the household appliance can fulfill its function according to the purpose. Such control units are, as a rule, an integral part of a household appliance and, as a rule, need power supply, provided, as a rule, by a constant voltage source, which in turn receives energy from an electric energy storage device, such as a battery, a storage battery, a common network power supplies, etc. However, often common household appliances are used for only a small part of their service life. Therefore, in ordinary household appliances, it is customary to provide power to the control unit with the ability to turn it off in order to reduce energy consumption by the control unit between the periods of use of the household device.

С этой целью в уровне техники обычно обеспечивают электропитание для блока управления с возможностью его отключения посредством переключающего транзистора. Переключающий транзистор отключается самим блоком управления, как только блок управления заканчивает выполнение всех управляющих функций и больше не требуется выполнение никаких дальнейших управляющих функции. Чтобы иметь возможность снова начинать эксплуатацию блока управления и соответственно бытового прибора, параллельно переключающему транзистору включен электромеханический переключатель, который позволяет при выключенном переключающем транзисторе снабжать блок управления электрической энергией, так что блок управления снова включает переключающий транзистор посредством схемы самоудержания. После этого в таком положении блок управления и тем самым бытовой прибор снова готовы к эксплуатации.To this end, the prior art typically provides power to the control unit with the ability to turn it off by means of a switching transistor. The switching transistor is turned off by the control unit itself as soon as the control unit finishes performing all control functions and no further control functions are required. In order to be able to restart operation of the control unit and, accordingly, the household appliance, an electromechanical switch is included in parallel with the switching transistor, which allows the electric control unit to be supplied with the switching transistor turned off, so that the control unit again turns on the switching transistor by means of a self-holding circuit. After that, in this position, the control unit and thus the household appliance are again ready for operation.

Блок управления образован, как правило, электронной схемой и/или вычислительным блоком. В электропитании этих блоков обычно предусмотрена емкостная поддержка постоянного напряжения, которым снабжаются эти блоки, чтобы обеспечивать надежную эксплуатацию блока управления и подавлять помехи. В отключенном положении эти емкости разряжаются через сам блок управления. Во время включения посредством переключателя эти емкости непосредственно присоединяются к источнику напряжения, так что протекает большой ток включения. То же самое проявляется и в случае, когда переключающий транзистор заново включается в результате определенных процессов управления, например при повторном включении после аварийного отказа сетевого питания или при аналогичных ситуациях. Здесь во время включения также появляются большие пиковые нагрузки, которые нагружают переключающий транзистор. Поэтому в уровне техники как переключатель, так и переключающий транзистор рассчитываются на соответствующую высокую допустимого токовую нагрузку. Вследствие этого приходится предусматривать не только дорогие конструктивные элементы, рассчитанные на соответствующие нагрузки, но и повышенную нагрузку на источник напряжения, а также на предусмотренные в блоке управления емкости. Кроме того, такие процессы могут негативно влиять на износ блока управления и/или переключающего устройства.The control unit is formed, as a rule, by an electronic circuit and / or computing unit. The power supply of these units is usually provided with capacitive DC voltage support, which are supplied with these units to ensure reliable operation of the control unit and suppress interference. In the off position, these containers are discharged through the control unit itself. During switching by means of a switch, these capacitors are directly connected to a voltage source, so that a large switching current flows. The same thing happens when the switching transistor is turned on again as a result of certain control processes, for example, when it is switched back on after an emergency power failure or in similar situations. Here, during switching on, large peak loads also appear, which load the switching transistor. Therefore, in the prior art, both the switch and the switching transistor are designed for a corresponding high permissible current load. As a result of this, it is necessary to provide not only expensive structural elements designed for the corresponding loads, but also an increased load on the voltage source, as well as on the capacities provided in the control unit. In addition, such processes can adversely affect the wear of the control unit and / or the switching device.

Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the invention

Изобретение решает задачу снижения нагрузки на конструктивные элементы, в частности, во время процесса включения.The invention solves the problem of reducing the load on structural elements, in particular, during the inclusion process.

Эта задача решена переключающим устройством, бытовым прибором и способом согласно независимым пунктам формулы изобретения.This problem is solved by a switching device, a household appliance and a method according to the independent claims.

Переключающее устройство согласно изобретению для включения электропитания для электронного блока управления бытового прибора содержит, в частности, первое место подключения для присоединения к источнику напряжения, второе место подключения для присоединения к выводу электропитания блока управления и переключающий транзистор, который предоставляет коммутационный участок между первым и вторым местами подключения, причем коммутационный участок выполнен с возможностью его переключения посредством третьего вывода переключающего транзистора, причем переключающее устройство выполнено таким образом, чтобы включать коммутационный участок посредством электронного переключающего элемента переключающего устройства, воздействующего на третий вывод переключающего транзистора, и выключать его посредством отключающего сигнала блока управления, воздействующего на третий вывод переключающего транзистора, причем переключающее устройство имеет блок определения положения для предоставления сигнала состояния, отображающего состояние переключения коммутационного участка, а также блок интегратора, причем блок определения положения выполнен с возможностью подачи сигнала состояния в зависимости от воздействия электронного переключающего элемента и от отключающего сигнала и причем блок положения посредством блока интегратора присоединен к третьему выводу, для управления коммутационным участком переключающего транзистора в зависимости от сигнала положения. В отличие от уровня техники, переключающий транзистор уже работает не исключительно в чистом режиме включения, а - как более точно разъясняется ниже - по меньшей мере частично, при переходе из первого состояния включения во второе состояние включения, также в линейном режиме. Этого достигают посредством блока интегратора, который подает на третий вывод переключающего транзистора изменение сигнала положения, соответствующим образом обработанное.The switching device according to the invention for turning on the power for the electronic control unit of the household appliance comprises, in particular, a first connection point for connecting to a voltage source, a second connection point for connecting to a power supply terminal of the control unit and a switching transistor which provides a switching section between the first and second places connection, and the switching section is made with the possibility of switching through the third output of the switching tr an anistor, moreover, the switching device is designed to turn on the switching section by means of an electronic switching element of the switching device acting on the third output of the switching transistor, and to turn it off by means of a switching signal of the control unit acting on the third output of the switching transistor, the switching device having a position determining unit to provide a status signal representing the switching state of the switching part ka, as well as an integrator unit, wherein the positioning unit is configured to supply a status signal depending on the effect of the electronic switching element and the disconnecting signal, and the positioning unit is connected to the third terminal via the integrator unit to control the switching section of the switching transistor depending on the signal provisions. Unlike the prior art, the switching transistor is already operating not exclusively in the pure on mode, but, as explained more precisely below, at least in part, in the transition from the first on state to the second on state, also in linear mode. This is achieved by means of an integrator unit, which feeds to the third output of the switching transistor a change in the position signal, suitably processed.

Существенная идея изобретения видится в том, что имеется возможность сокращать импульс тока, в частности, при включении с проведением интеграции изменения сигнала состояния, предпочтительно таким образом, что импульс тока по существу не превышает значения непрерывного электрического тока во время эксплуатации блока управления согласно назначению или только несущественно превышает его. При этом выбирается такая структура коммутации, при которой электронный переключающий элемент уже не подвергается непосредственно воздействию переключаемого электрического тока. Это позволяет достигать значительного уменьшения нагрузки от импульса тока как на электронный переключающий элемент, так и на переключающий транзистор. Электрический ток переключается, следовательно, исключительно посредством переключающего транзистора. Только при этом возможно получение эффективности блока интегратора, имеющей место согласно изобретению. Вследствие этого получается значительно уменьшенная нагрузка на электронный переключающий элемент, в частности, уменьшенное обгорание контактов электромеханического переключателя, особенно с учетом дребезжания контактов. Для переключающего транзистора возможно достижение значительного снижения нагрузки от импульсов тока, в частности, во время переходного процесса при переключении, например, при процессе включения, так что становится возможным существенное снижение требований к переключающему транзистору относительно выбора его характеристик. В результате это позволяет не только экономить материальные затраты, но также и предпочтительным образом обращаться к использованию компонентов поверхностного монтажа, пригодных для высокой степени интеграции электронных и электрических схем, например, поскольку возможно использование экономичных технологий монтажа. В частности, таким образом возможно достижение преимуществ относительно интеграции, плотности монтажа, а также экономии расходов.An essential idea of the invention is that it is possible to reduce the current pulse, in particular when switching on the change of the state signal upon integration, preferably in such a way that the current pulse does not substantially exceed the value of the continuous electric current during operation of the control unit according to its purpose or only slightly exceeds it. In this case, a switching structure is selected in which the electronic switching element is no longer directly affected by the switched electric current. This allows you to achieve a significant reduction in the load from the current pulse on both the electronic switching element and the switching transistor. The electric current is switched, therefore, exclusively by means of a switching transistor. Only in this way is it possible to obtain the efficiency of the integrator block taking place according to the invention. As a result of this, a significantly reduced load on the electronic switching element is obtained, in particular, reduced burning of the contacts of the electromechanical switch, especially taking into account the rattling of the contacts. For the switching transistor, it is possible to achieve a significant reduction in the load from current pulses, in particular, during the transient during switching, for example, during the switching process, so that it becomes possible to significantly reduce the requirements for the switching transistor regarding the selection of its characteristics. As a result, this allows not only to save material costs, but also to prefer to use surface mount components suitable for a high degree of integration of electronic and electrical circuits, for example, since it is possible to use economical installation technologies. In particular, in this way, it is possible to achieve advantages in terms of integration, density of installation, as well as cost savings.

Бытовой прибор обычного вида представляет собой, в частности, устройство для приготовления пищевых продуктов - например, варочную поверхность, духовку, микроволновое устройство, их комбинации или аналогичные устройства, устройство для ухода за бельем, например, для обработки белья - в частности, стиральную машину, сушильную машину для белья, устройство для глажения, их комбинации или аналогичные устройства, устройство для чистки, в частности, для обработки посуды - например, посудомоечную машину, пылесос или аналогичные устройства, а также, кроме того, устройство для хранения, в частности хранения в охлажденном виде, предметов, предпочтительно пищевых продуктов - например, холодильный аппарат, морозилку, их комбинации или аналогичные устройства. В соответствии с этим, бытовая прикладная функция для применения в домашнем хозяйстве включает в себя, например, приготовление пищевых продуктов, очистку белья, очистку предметов, поверхностей и т.п., их комбинации и т.п.A typical household appliance is, in particular, a device for preparing food products - for example, a hob, an oven, a microwave device, combinations thereof or similar devices, a device for caring for clothes, for example, for treating clothes - in particular, a washing machine, a tumble dryer, an ironing device, combinations thereof or similar devices, a cleaning device, in particular for processing dishes, such as a dishwasher, vacuum cleaner or the like, and in addition, a device for storing, in particular storing refrigerated, items, preferably food products — for example, a refrigerator, freezer, combinations thereof or similar devices. Accordingly, a household application function for use in a household includes, for example, cooking food, cleaning clothes, cleaning items, surfaces, and the like, combinations thereof, and the like.

Бытовой прибор предпочтительно содержит электрические устройства, посредством которых возможна реализация функции согласно назначению и соответствующее использование. Электрические устройства могут включать в себя, например, электрическую машину, электрический нагреватель, преобразователь переменного тока, в частности, инвертор, их комбинации или аналогичные устройства. Чтобы иметь возможность управлять электрическими устройствами при помощи надлежащего способа, бытовой прибор содержит электронный блок управления. В последнем может быть предусмотрено, например, устройство ввода, посредством которого пользователь предпринимает ввод команд для ручного управления бытовым прибором желаемым способом. Кроме того, блок управления может иметь устройство индикации, посредством которого рабочие режимы заранее сообщаются пользователю. Кроме того, конечно, также может быть предусмотрена комбинация устройства индикации с устройством ввода - например, в форме сенсорного экрана или аналогичного устройства. Наконец, блок управления может включать в себя также датчики, а также анализ их данных, чтобы управлять электрическим устройством согласно программе управления. Кроме того, блок управления также может быть программируемым и иметь для этого вычислительный блок - в частности, для того, чтобы выбирать и/или реализовывать различные производственные процессы, например, посредством пользовательского ввода и/или также в зависимости от результатов измерения, регистрируемых посредством датчиков. Наконец, блок управления может служить также для коммуникации с внешними по отношению к бытовому прибору устройствами - например, путем коммуникативного соединения с оконечным коммуникативным устройством, в частности, с оконечным устройством мобильной телефонии. Коммуникативное соединение может осуществляться, например, посредством сети связи, такой, как Интернет, сети мобильной телефонии, комбинации того и другого.The household appliance preferably contains electrical devices by which it is possible to realize the function according to its intended purpose and appropriate use. Electrical devices may include, for example, an electric machine, an electric heater, an AC converter, in particular an inverter, combinations thereof or similar devices. In order to be able to control electrical devices using the proper method, the household appliance contains an electronic control unit. In the latter, for example, an input device may be provided, by means of which the user undertakes to enter commands for manually controlling the household appliance in the desired manner. In addition, the control unit may have an indication device by which operating modes are previously communicated to the user. In addition, of course, a combination of an indication device with an input device can also be provided - for example, in the form of a touch screen or similar device. Finally, the control unit may also include sensors, as well as an analysis of their data, to control the electrical device according to the control program. In addition, the control unit can also be programmable and have a computing unit for this - in particular, in order to select and / or implement various production processes, for example, through user input and / or also depending on the measurement results recorded by sensors . Finally, the control unit can also serve for communication with devices external to the household appliance - for example, by communicative connection with a terminal communicative device, in particular, with a mobile telephony terminal device. A communicative connection may be, for example, through a communication network such as the Internet, a mobile telephony network, a combination of both.

Обычный бытовой прибор эксплуатируется пользователем, как правило, лишь во время сравнительно короткого периода пользования, который существенно короче, чем срок службы бытового прибора. В течение остального времени между периодами использования бытовой прибор используется не по назначению. Преимущественно он выключен. Таким образом, во время периода использования не требуется снабжать блок управления электрической энергией. Поэтому в таких бытовых приборах предусмотрено выключение электропитания блока управления, чтобы уменьшить потребление электрической энергии между периодами использования. При эксплуатации бытового прибора согласно назначению для блока управления бытового прибора во время периода его использования для его эксплуатации, как правило, требуется лишь небольшая доля мощности, полученной бытовым прибором в целом. Соответственно, источник напряжения подобран так, что он обеспечивает возможность надежного снабжения блока управления во время надлежащей эксплуатации электрической энергией; в то же время, однако, он ограничен относительно предоставляемой мощности, так что необходимая предоставляемая мощность предоставляется с невысокими затратами и посредством компактного источника постоянного напряжения.An ordinary household appliance is operated by the user, as a rule, only during a relatively short period of use, which is significantly shorter than the life of the household appliance. For the rest of the time between periods of use, the household appliance is not used for its intended purpose. Mostly it is off. Thus, during the period of use, it is not necessary to supply an electric power control unit. Therefore, in such household appliances, the power supply to the control unit is turned off to reduce the consumption of electrical energy between periods of use. When operating a household appliance as intended for the control unit of a household appliance during the period of its use, for its operation, as a rule, only a small fraction of the power received by the household appliance as a whole is required. Accordingly, the voltage source is selected so that it provides the ability to reliably supply the control unit during proper operation with electrical energy; at the same time, however, it is limited with respect to the power provided, so that the required power provided is provided at low cost and through a compact DC voltage source.

Источник постоянного напряжения может представлять собой, например, электрический накопитель энергии, такой, как аккумулятор, аккумуляторная батарея, их сочетание и т.п. Он может быть образован также блоком питания, берущим свою энергию, например, из общественной сети электропитания. Возможны также предусмотренные комбинации таких источников. Источник постоянного напряжения предоставляет, в частности, сглаженное постоянное напряжение, так что блок управления, в частности, если он имеет электронные конструктивные элементы, вычислительный блок, их комбинации или аналоги, позволяет обеспечивать надежную эксплуатацию блока управления согласно назначению.The constant voltage source may be, for example, an electric energy storage device such as a battery, a secondary battery, a combination thereof, and the like. It can also be formed by a power supply unit that takes its energy, for example, from a public power network. Combinations of such sources are also contemplated. The constant voltage source provides, in particular, a smoothed constant voltage, so that the control unit, in particular if it has electronic components, a computing unit, their combinations or analogs, allows for reliable operation of the control unit for its intended purpose.

Переключающий транзистор может представлять собой, например, биполярный транзистор, но также и полевой транзистор с изолированным затвором, в частности, полевой МОП-транзистор (MOSFET), биполярный транзистор с изолированным затвором (IGBT), или аналогичный. По существу переключающий транзистор может быть образован также конструкцией на основе тиристора, в частности, двухоперационным тиристором (GTO) или аналогичным. Конечно, переключающий транзистор может быть образован также комбинированными схемами с использованием вышеуказанных конструктивных элементов. Переключающий транзистор расположен таким образом, что его коммутационный участок присоединяется между первым и вторым местом выходами. Переключающий транзистор имеет третий вывод как вывод управляющего электрода, на который можно действовать сигналом включения, чтобы переводить коммутационный участок между первым и вторым выводами в желаемое состояние включения, в частности, во включенное и отключенное положения. В зависимости от сигнала включения устанавливается соответствующее состояние включения коммутационного участка. Для этой цели сигнал включения предпочтительно представляет собой цифровой сигнал, причем первый уровень сигнала включения выбран таким образом, что коммутационный участок приходит во включенное положение, тогда как второй уровень выбран таким образом, что коммутационный участок приходит в выключенное положение.The switching transistor may be, for example, a bipolar transistor, but also an insulated gate field effect transistor, in particular a MOSFET, an insulated gate bipolar transistor (IGBT), or the like. As such, the switching transistor may also be constituted by a thyristor-based structure, in particular a dual-operation thyristor (GTO) or the like. Of course, the switching transistor can also be formed by combined circuits using the above structural elements. The switching transistor is located in such a way that its switching section is connected between the first and second place outputs. The switching transistor has a third terminal as a terminal of a control electrode, which can be acted upon by an on signal to bring the switching section between the first and second terminals to the desired on state, in particular, on and off positions. Depending on the switching signal, the corresponding switching state of the switching section is set. For this purpose, the enable signal is preferably a digital signal, wherein the first level of the enable signal is selected so that the switching section comes to the on position, while the second level is selected so that the switching section comes to the off position.

Переключающий транзистор приводится в действие в режиме включения лишь самое большее частично. Режим включения означает, что во включенном положении между обоими выводами, образующими коммутационный участок переключающего транзистора, имеет место очень низкое электрическое сопротивление, так что возможен высокий электрический ток при очень небольшом остаточном напряжении. В отключенном положении коммутационный участок переключающего транзистора является высокоомным, то есть он имеет высокое электрическое сопротивление, так что даже при высоком электрическом напряжении, приложенном к коммутационному участку, по существу не проходит электрический ток или проходит только очень незначительный, в частности, пренебрежимо малый электрический ток. Переход из одного положения в другое в уровне техники происходит с максимально коротким временем перехода, обозначаемым также как "время переключения", которое, как правило, по существу определяется физическими свойствами переключающего транзистора. От этого режима отличается линейный режим, который, однако, не находит применения в уровне техники с переключающими транзисторами в режиме включения.The switching transistor is only partially activated at the on time. The on mode means that in the on position between the two terminals forming the switching section of the switching transistor, a very low electrical resistance occurs, so that a high electric current with a very small residual voltage is possible. In the off position, the switching section of the switching transistor is high resistance, that is, it has a high electrical resistance, so that even with a high voltage applied to the switching section, essentially no electric current passes or only a very small, in particular negligible electric current . The transition from one position to another in the prior art occurs with the shortest possible transition time, also referred to as "switching time", which, as a rule, is essentially determined by the physical properties of the switching transistor. The linear mode differs from this mode, which, however, does not find application in the prior art with switching transistors in the on mode.

Однако изобретение, в отличие от этого, предусматривает, что переключающий транзистор приводится в действие в линейном режиме, по меньшей мере при смене положения в форме перехода из выключенного положения во включенное положение (отпирание). При обратной смене положения (запирание) предпочтительно реализуется режим включения - как разъяснено выше. Тем не менее, в альтернативном варианте линейный режим может быть предусмотрен также и здесь. Линейный режим предпочтительно действует в период между обоими положениями "включен" и "выключенный".However, the invention, in contrast, provides that the switching transistor is driven in a linear mode, at least when changing position in the form of a transition from an off position to an on position (unlocking). When the position is reversed (locked), the switching mode is preferably implemented, as explained above. However, in an alternative embodiment, a linear mode may also be provided here. The linear mode preferably operates between “on” and “off”.

Возможен электронный переключающий элемент, образованный полупроводниковым переключателем, в частности, управляемым вручную посредством управляющего элемента переключающим транзистором, электромеханическим переключателем, комбинацией этих устройств или аналогичным образом. Электромеханический переключатель может быть выполнен, например, в виде приводимого в действие вручную конструктивного элемента, расположенного, например, на лицевой панели управления бытового прибора. В предпочтительном варианте электронный переключающий элемент представляет собой составную часть переключающего устройства, однако он может быть также элементом, отдельным от переключающего устройства, и лишь присоединяться к последнему. Электромеханический переключатель предпочтительно имеет металлический коммутационный контакт, который закрывается при надавливании, вызванном производимым вручную воздействием, так что между двумя местами подключения переключателя возникает низкоомное, то есть вполне электропроводное соединение. Как только производимое вручную воздействие на переключатель прекращается, как правило, вследствие поджатия пружиной, электропроводное соединение прерывается. Электронный переключающий элемент служит для того, чтобы при выключенном положении коммутационного участка переключающего транзистора делать возможной активацию электропитания блока управления посредством блока включения и соответственно запускать ее. Уровнем техники для этого случая предусмотрено присоединение электромеханического переключателя параллельно коммутационному участку переключающего транзистора, так что при воздействии на переключатель коммутационный участок переключающего транзистора замыкается накоротко. Вследствие этого блок управления кратковременно снабжается электрической энергией от источника постоянного напряжения через переключатель, так что блок управления сразу же подает сигнал удержания на переключающий транзистор, который после этого включает свой коммутационный участок, так что при прекращении производимого вручную воздействия на переключатель электропитание продолжает осуществляться через переключающий транзистор.An electronic switching element formed by a semiconductor switch, in particular manually controlled by a switching element by a switching transistor, an electromechanical switch, a combination of these devices, or the like, is possible. The electromechanical switch can be made, for example, in the form of a manually actuated structural element located, for example, on the front panel of the control of a household appliance. In a preferred embodiment, the electronic switching element is an integral part of the switching device, however, it can also be an element separate from the switching device, and only connect to the latter. The electromechanical switch preferably has a metal switching contact, which closes upon pressure caused by manual action, so that between the two connection points of the switch a low-resistance, i.e., completely electrically conductive connection occurs. As soon as the manual action on the switch is terminated, usually due to spring preload, the conductive connection is interrupted. The electronic switching element serves to enable the power supply of the control unit to be activated by the switching unit when the switching section of the switching transistor is turned off and, accordingly, to start it. The level of technology for this case provides for the connection of an electromechanical switch parallel to the switching section of the switching transistor, so that when the switch is exposed to the switch, the switching section of the switching transistor is short-circuited. As a result, the control unit is briefly supplied with electrical energy from a constant voltage source via a switch, so that the control unit immediately supplies a hold signal to the switching transistor, which then turns on its switching section, so that when the manual action on the switch ceases, the power supply continues through the switching transistor.

Когда блок управления закончил выполнение всех процессов управления, и больше никаких дальнейших задач управления не поставлено, блок управления подает отключающий сигнал, который побуждает переключающий транзистор к переводу коммутационного участка в выключенное положение. После этого вследствие потребления энергии блоком управления электрическое напряжение, предоставляемое блоку управления, понижается до тех пор, пока напряжение по существу не прекратится. Блок управления в этом положении по существу лишен электрического напряжения, или обесточен. Благодаря этому возможно сокращение потребления электроэнергии между периодами использования бытового прибора, в частности, в режиме ожидания.When the control unit has completed all the control processes and no further control tasks have been set, the control unit gives a trip signal, which causes the switching transistor to switch the switching section to the off position. Thereafter, due to the power consumption of the control unit, the electric voltage provided to the control unit decreases until the voltage substantially ceases. The control unit in this position is essentially devoid of electrical voltage, or de-energized. Due to this, it is possible to reduce energy consumption between periods of use of a household appliance, in particular, in standby mode.

Чтобы уменьшить нагрузку на электронный переключающий элемент, а также на переключающий транзистор, изобретение предусматривает блок определения положения, который может быть образован электронным запоминающим элементом. Блок определения положения предоставляет сигнал состояния, отображающий состояние включения коммутационного участка. Сигнал состояния также предпочтительно представляет собой цифровой сигнал, так что он имеет, например, два уровня сигнала, а именно первый уровень сигнала, который представляет включенное положение коммутационного участка, тогда как второй уровень сигнала представляет отключенное положение коммутационного участка. В отличие от уровня техники, электронный переключающий элемент присоединяется уже не параллельно переключающему транзистору, а согласно изобретению к блоку определения положения. Вследствие этого электронный переключающий элемент при воздействии на него по существу подвергается действию уже не тока включения, а только небольшого управляющего тока, который требуется для активации блока определения положения, или для воздействия на него. Это позволяет выполнять электронный переключающий элемент соответственно меньшим и в то же время достигать его более высокой надежности и увеличения срока его службы.In order to reduce the load on the electronic switching element, as well as on the switching transistor, the invention provides a position determining unit, which can be formed by an electronic memory element. The position determination unit provides a status signal indicating the switching state of the switching section. The status signal is also preferably a digital signal, so that it has, for example, two signal levels, namely a first signal level that represents the switched position of the switching section, while a second signal level represents the disconnected position of the switching section. Unlike the prior art, the electronic switching element is no longer connected in parallel with the switching transistor, but according to the invention to a position determining unit. As a result of this, when an electronic switching element is exposed to it, it is essentially subjected to the action not of the switching current, but only of a small control current, which is required to activate the position determination unit, or to act on it. This allows the electronic switching element to be correspondingly smaller and at the same time achieve its higher reliability and increase its service life.

Блок управления предпочтительно также присоединяется к блоку определения положения, причем таким образом, что отключающий сигнал блока управления передается на блок определения положения. Вследствие этого возможно воздействие на блок определения положения посредством блока управления. Таким образом, ни электронный переключающий элемент, ни блок управления не оказывают управляющего воздействия непосредственно на переключающий транзистор. Напротив, согласно изобретению здесь имеется промежуточное, в отношении потока сигналов, включение блока определения положения. Вследствие этого блок определения положения может предоставлять сигнал состояния в зависимости от воздействия на электронный переключающий элемент и от отключающего сигнала.The control unit is preferably also connected to the position determination unit, in such a way that a trip signal of the control unit is transmitted to the position determination unit. As a result of this, the position determining unit may be affected by the control unit. Thus, neither the electronic switching element nor the control unit exerts a control action directly on the switching transistor. On the contrary, according to the invention, there is an intermediate, in terms of signal flow, inclusion of a positioning unit. As a result of this, the position determining unit can provide a status signal depending on the effect on the electronic switching element and the trip signal.

Однако, чтобы теперь полная нагрузка электронного переключающего элемента не переносилась на переключающий транзистор, изобретение предусматривает, что сигнал состояния от блока определения положения не приводится непосредственно на третий вывод переключающего транзистора, а вместо этого блок определения положения присоединяется к третьему выводу переключающего транзистора посредством блока интегратора, чтобы управлять коммутационным участком переключающего транзистора в зависимости от сигнала состояния. Блок интегратора позволяет достичь того, что запускающий фронт сигнала состояния удлиняется, так что переключающий транзистор переключает коммутационный участок не со своей минимально возможной скоростью переключения, а за время переключения, продленное за счет конструктивного исполнения блока интегратора. При этом предпочтительно речь идет о времени включения, так что в результате этого возможно значительное ограничение величины импульсов тока включения или даже полное их подавление. По существу блок интегратора может предусматривать соответствующую задержку также для выключения. Это может оказаться предпочтительным, например, если в электрической цепи имеются индуктивные нагрузки, быстрое отключение которых могло бы приводить к кратковременным повышениям напряжения и к опасным ситуациям. Таким образом, здесь изобретение также может вызвать улучшение.However, so that now the full load of the electronic switching element is not transferred to the switching transistor, the invention provides that the state signal from the position determination unit is not directly fed to the third output of the switching transistor, but instead the positioning unit is connected to the third output of the switching transistor by an integrator unit, to control the switching section of the switching transistor depending on the status signal. The integrator unit allows to achieve that the trigger front of the status signal is lengthened, so that the switching transistor switches the switching section not with its minimum possible switching speed, but during the switching time, extended due to the design of the integrator block. In this case, it is preferably a switch-on time, so that as a result of this a significant limitation of the value of the switching current pulses or even their complete suppression is possible. Essentially, the integrator unit may provide an appropriate delay also for shutdown. This may turn out to be preferable, for example, if there are inductive loads in the electric circuit, the quick disconnection of which could lead to short-term voltage increases and to dangerous situations. Thus, here, the invention may also cause improvement.

Но особенно предпочтительным оказывается вариант, при котором блок интегратора выполнен с обеспечением возможности делать процесс закрывания переключающего транзистора по времени более коротким, чем процесс его открывания. Это позволяет, с одной стороны, достигать преимущества растянутого по времени включения с ограничением импульса тока и в то же время реализовывать быстрое выключение, так что, в частности, возможно осуществление надежного отключения при помехах или в аналогичных случаях. Например, возможно наличие в блоке интегратора разных ветвей цепи распределения, предусматриваемых для переднего фронта сигнала состояния с повышением его уровня и для фронта со снижением уровня сигнала состояния, которые, например, задействуются избирательно. Это может достигаться, например, при помощи дополнительных диодов в блоке интегратора.But the option is especially preferred in which the integrator block is made possible to make the process of closing the switching transistor in time shorter than the process of opening it. This makes it possible, on the one hand, to achieve the advantage of extended on-time switching with current pulse limitation and at the same time to realize quick shutdown, so that, in particular, it is possible to carry out reliable shutdown in case of interference or in similar cases. For example, it is possible for the integrator block to have different branches of the distribution circuit provided for the leading edge of the status signal with increasing its level and for the front with decreasing level of the status signal, which, for example, are selectively activated. This can be achieved, for example, by using additional diodes in the integrator unit.

Блок определения положения предпочтительно представляет собой бистабильную триггерную схему с первым и со вторым входами, причем блок определения положения предназначен для выдачи при первом управляющем сигнале на первом входе сигнала состояния, представляющего включенное положение, а при втором управляющем сигнале на втором входе - сигнала состояния, представляющего выключенное положение. Вследствие этого благодаря разделенным входам блока определения положения возможно предоставление соответствующих сигналов состояния. В частности, здесь возможно достижение надежного функционирования при многократных воздействиях. Триггерная схема может быть реализована, например, при помощи раздельных конструктивных элементов. Кроме того, возможно также ее осуществление в виде интегральной схемы, в которой уже реализована по меньшей мере одна соответствующая электрическая схема. Триггерная схема может быть выполнена в отношении ее функционирования как D-триггер, как RS-триггер, как JK-триггер или аналогичным образом.The position determining unit is preferably a bistable trigger circuit with first and second inputs, the position determining unit being designed to provide, at the first control signal at the first input, a state signal representing the on position, and at the second control signal at the second input, a state signal representing off position. Because of this, due to the divided inputs of the position determination unit, it is possible to provide corresponding status signals. In particular, it is possible to achieve reliable operation with repeated exposure. The trigger circuit can be implemented, for example, using separate structural elements. In addition, it is also possible to implement it in the form of an integrated circuit in which at least one corresponding electrical circuit has already been implemented. A trigger circuit may be implemented with respect to its functioning as a D-trigger, as an RS-trigger, as a JK-trigger, or the like.

Для предоставления отключающего сигнала блок управления предпочтительно присоединяется посредством первой усилительной схемы ко второму входу триггерной схемы. Благодаря этому отключающий сигнал блока управления может воздействовать непосредственно на блок определения положения, в данном случае на триггерную схему, и вызывать изменение сигнала состояния на сигнал состояния, отображающий выключенное положение.To provide a trip signal, the control unit is preferably connected via a first amplifier circuit to a second input of the trigger circuit. Due to this, the trip signal of the control unit can act directly on the position determination unit, in this case, the trigger circuit, and cause a change in the status signal to a status signal indicating the off position.

Предпочтительно присоединен электронный переключающий элемент к первому входу триггерной схемы, так что сигнал состояния, представляющий включенное положение, может быть вызван производимым вручную воздействием на электронный переключающий элемент.Preferably, the electronic switching element is connected to the first input of the trigger circuit, so that a state signal representing the on position can be caused by a manual action on the electronic switching element.

В частности, предлагается присоединение электронного переключающего элемента к первому входу триггерной схемы посредством схемы подавления помех. Предусматривая схему подавления помех, удается достигать надежного управления блоком определения положения, так как посредством схемы подавления помех возможно, например, уменьшение или блокирование сигналов, вызванных помехами. Это позволяет дополнительно повысить надежность переключающего устройства согласно изобретению.In particular, it is proposed to attach an electronic switching element to the first input of the trigger circuit by means of a noise suppression circuit. By providing an interference suppression circuit, it is possible to achieve reliable control of the position determining unit, since by means of an interference suppression circuit it is possible, for example, to reduce or block signals caused by interference. This further improves the reliability of the switching device according to the invention.

Согласно варианту усовершенствования изобретения схема подавления помех имеет фильтр низких частот или полосовой фильтр. Эти типы фильтров особенно хорошо подходят для реализации защиты от помех и в то же время реализуются экономичным образом. В зависимости от свойств электронного переключающего элемента и/или подавляемого сигнала помехи выбирается либо фильтр низких частот, либо полосовой фильтр. Сигнал помехи может быть вызван, например, также нежелательным воздействием, например, кратковременным воздействием.According to an embodiment of the invention, the interference suppression circuit has a low-pass filter or a band-pass filter. These types of filters are particularly well suited for implementing anti-interference protection and at the same time are implemented in an economical manner. Depending on the properties of the electronic switching element and / or the suppressed interference signal, either a low-pass filter or a band-pass filter is selected. An interference signal can be caused, for example, also by an undesirable effect, for example, by a short-term exposure.

Переключающее устройство предпочтительно имеет блок защиты от прерывания подачи напряжения, который присоединен к первому входу триггерной схемы. Блок защиты от прерывания подачи напряжения служит для того, чтобы обеспечивать автоматическое повторное включение переключающего транзистора, например, при кратковременном перерыве в подаче напряжения от источника постоянного напряжения, чтобы уже начатый период использования бытового прибора мог быть продолжен надлежащим образом. Для этой цели возможно наличие в блоке защиты от прерывания напряжения накопительного элемента для энергетической информации, в частности, конденсатора, который может заряжаться в течение постоянного заданного времени. С этой целью возможна зарядка конденсатора через сопротивление. Посредством электрического напряжения, устанавливающегося на конденсаторе, возможно предоставление управляющего сигнала, который переключает переключающий элемент, например, транзистор, в частности, полевой МОП-транзистор (MOSFET), который в свою очередь устанавливает блок определения положения. Таким образом возможно, например, предусмотренное перекрывание отключения напряжения на период от нескольких секунд до одной минуты или до нескольких минут или даже на больший период. Благодаря этому при прерывании напряжения больше не требуется повторная активизация бытового прибора вручную пользователем и повторное задание уже начатой программы его использования с последующим ее запуском. Блок защиты от прерывания напряжения позволяет, в частности, достигать автоматического продолжения уже выполнявшейся программы использования после возвращения напряжения.The switching device preferably has a voltage interruption protection unit that is connected to the first input of the trigger circuit. The block of protection against interruption of the voltage supply serves to ensure the automatic switching on of the switching transistor, for example, during a short interruption in the supply of voltage from a constant voltage source, so that the already started period of use of the household appliance can be continued properly. For this purpose, it is possible that a storage element for energy information, in particular, a capacitor, which can be charged for a constant predetermined time, is present in the voltage interruption protection unit. To this end, it is possible to charge the capacitor through resistance. By means of an electric voltage installed on the capacitor, it is possible to provide a control signal that switches a switching element, for example, a transistor, in particular a MOSFET, which in turn sets the position determination unit. In this way, it is possible, for example, to provide for an overvoltage shutdown for a period from several seconds to one minute or up to several minutes or even for a longer period. Due to this, when the voltage is interrupted, it is no longer necessary to re-activate the household appliance manually by the user and re-assign the already started program for its use with its subsequent launch. The voltage interruption protection unit allows, in particular, to achieve the automatic continuation of an already running use program after the voltage returns.

Блок защиты от прерывания напряжения рассчитан, в частности, на его деактивирование посредством отключающего сигнала. Эта функция позволяет достигать надежного осуществления выключения, даже если отключающий сигнал присутствует лишь в течение короткого времени. В целом это позволяет повысить надежность функционирования.The voltage interruption protection unit is designed, in particular, to deactivate it by means of a trip signal. This function allows you to achieve a reliable shutdown, even if the trip signal is present only for a short time. In general, this improves the reliability of operation.

Переключающее устройство предпочтительно имеет вторую усилительную схему, посредством которой блок определения положения присоединен к блоку интегратора. Вторая усилительная схема позволяет достигать усиления сигнала состояния, а также осуществлять согласование уровней напряжения, чтобы надежно достигались уровни переключения, переключающие коммутационный участок. Кроме того, вторая усилительная схема позволяет производить согласование по уровню сигнала, чтобы еще больше повысить надежность переключающего устройства согласно изобретению.The switching device preferably has a second amplification circuit whereby the position determining unit is connected to the integrator unit. The second amplifier circuit allows the gain of the state signal to be amplified, as well as the matching of voltage levels, so that switching levels switching the switching section are reliably achieved. In addition, the second amplifying circuit allows signal level matching to further improve the reliability of the switching device according to the invention.

В особенно предпочтительном варианте переключающий транзистор представляет собой полевой МОП-транзистор, вывод истока которого образует его первый вывод, а вывод стока - второй вывод, и блок интегратора предоставляет схему сопротивлений для присоединения к затвору полевого МОП-транзистора, образующему его третий вывод. Полевой МОП-транзистор на основе его свойств особенно хорошо подходит в качестве переключающего транзистора для переключающего устройства согласно изобретению. Поэтому функционирование согласно изобретению достигается при незначительных схемных затратах. Особенно предпочтительным оказывается взаимодействие емкости затвор-исток с блоком интегратора и таким образом улучшение желаемого времени отпирания.In a particularly preferred embodiment, the switching transistor is a MOSFET, the source terminal of which forms its first terminal, and the drain terminal is the second terminal, and the integrator unit provides a resistance circuit for attaching a MOSFET to the gate, forming its third terminal. A MOSFET based on its properties is particularly suitable as a switching transistor for a switching device according to the invention. Therefore, the operation according to the invention is achieved at low circuit costs. Particularly preferred is the interaction of the gate-source capacitance with the integrator unit and thus improving the desired unlocking time.

В частности, электрическая схема сопротивления предназначена для формирования временной константы, величина которой для отпирания коммутационного участка переключающего транзистора больше, чем для запирания. С этой целью могут предусматриваться разные ветви схемы, которые предпочтительным образом реагируют на соответствующие фронты сигнала состояния.In particular, the electrical resistance circuit is designed to form a time constant, the value of which is greater for unlocking the switching section of the switching transistor than for locking. To this end, different branches of the circuit may be provided that preferably respond to the corresponding edges of the status signal.

В блоке интегратора предпочтительно имеется электрическая емкость, включенная параллельно участку сток-затвор полевого МОП-транзистора. Это позволяет дополнительно улучшить функционирование блока интегратора, в частности, относительно возможности регулирования скорости переключения переключающего транзистора.The integrator unit preferably has an electric capacitance connected in parallel with the drain-gate portion of the MOSFET. This allows you to further improve the functioning of the integrator unit, in particular, regarding the possibility of controlling the switching speed of the switching transistor.

Кроме того, у переключающего устройства предпочтительно имеется приоритетная схема, которая предназначена для того, чтобы при временном совпадении воздействия на электронный переключающий элемент и отключающего сигнала от блока управления подавлять отключающий сигнал. Эта функция учитывает, что при производимом вручную воздействии на электронный переключающий элемент для пользователя желательно включение бытового прибора. Вследствие этого воздействие со стороны пользователя получает приоритет по отношению к другому воздействию, в данном случае к отключению блока управления. Таким образом повышается удобство управления.In addition, the switching device preferably has a priority circuit that is designed to suppress the switching signal when the effects on the electronic switching element and the trip signal from the control unit temporarily coincide. This function takes into account that when manually acting on the electronic switching element, it is desirable for the user to turn on the household appliance. As a result of this, the user side takes precedence over another action, in this case, the shutdown of the control unit. Thus, the convenience of management is improved.

Предпочтительные варианты осуществления переключающего устройства согласно изобретению следует понимать как предпочтительные варианты осуществления способа. С этой целью предметные компоненты переключающего устройства, по отдельности или в сочетаниях, выполнены с возможностью осуществления операций способа.Preferred embodiments of the switching device according to the invention should be understood as preferred embodiments of the method. To this end, the subject components of the switching device, individually or in combination, are configured to perform process operations.

Дальнейшие признаки изобретения следуют из пунктов формулы, фигур и описания фигур. Все признаки и комбинации признаков, упомянутые выше в описании, а также названные ниже в описании фигур и/или только показанные на фигурах, применимы не только в их соответствующем сочетании, указанном для каждого случая, но и в других комбинациях или же по отдельности, без выхода за рамки изобретения. Таким образом, следует понимать как включенные в изобретение и раскрытые также те варианты осуществления изобретения, которые явным образом не показаны на фигурах или не разъяснены, однако на основе отделенных комбинаций признаков следуют и воспроизводятся исходя из разъясненных вариантов осуществления.Further features of the invention follow from the claims, figures and description of figures. All signs and combinations of signs mentioned above in the description, as well as those mentioned below in the description of the figures and / or only shown in the figures, are applicable not only in their respective combination indicated for each case, but also in other combinations or individually, without going beyond the scope of the invention. Thus, it should be understood that those included in the invention and also disclosed are embodiments of the invention that are not explicitly shown in the figures or not explained, however, based on separated combinations of features, they are followed and reproduced based on the explained embodiments.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Ниже варианты осуществления изобретения более подробно разъясняются на основе схематичных чертежей. На фигурах одни и те же обозначения относятся к одним и тем же функциям и признакам.Embodiments of the invention are explained below in more detail based on schematic drawings. In the figures, the same notation refers to the same functions and features.

Показаны:Showing:

фиг. 1 стиральная машина как бытовой прибор с переключающим устройством согласно изобретению, в схематичном открытом виде спереди,FIG. 1 a washing machine as a household appliance with a switching device according to the invention, in a schematic open front view,

фиг. 2 принципиальная электрическая схема переключающего устройства для стиральной машины с фиг.1 согласно уровню техники, иFIG. 2 is a circuit diagram of a switching device for the washing machine of FIG. 1 according to the prior art, and

фиг. 3 принципиальная электрическая схема переключающего устройства для стиральной машины с фиг.1 согласно изобретению.FIG. 3 is a circuit diagram of a switching device for the washing machine of FIG. 1 according to the invention.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

На фиг. 1 показана в качестве бытового прибора стиральная машина 10 в схематично открытом виде спереди. Далее, представленная на фиг.1 стиральная машина 10 имеет выполненный с возможностью поворота моющий барабан 54, который приводится в движение от приводного двигателя 56 посредством приводного ремня 58. Приводной двигатель 56 посредством провода 70 присоединен к блоку 52 включения, который в свою очередь соединен не указанным более подробно способом с сетью электропитания, в данном случае с общественной сетью электропитания. Для эксплуатации стиральной машины 10 общественная сеть электропитания предоставляет необходимую электрическую энергию. Не показано, что в данном случае приводной двигатель 56 включает в себя вентильный преобразователь переменного тока, посредством которого возможно задание желаемым способом числа оборотов и крутящих моментов.In FIG. 1 shows as a household appliance a washing machine 10 in a schematically open front view. Further, the washing machine 10 shown in FIG. 1 has a rotatable washing drum 54, which is driven from the drive motor 56 by the drive belt 58. The drive motor 56 is connected via a wire 70 to the switching unit 52, which in turn is not connected in a manner specified in more detail with the power supply network, in this case with the public power supply network. For the operation of the washing machine 10, the public power network provides the necessary electrical energy. It is not shown that in this case, the drive motor 56 includes a valve AC converter, by which it is possible to set the desired number of revolutions and torques.

К блоку 52 включения присоединен, кроме того, источник 24 постоянного напряжения, который здесь выполнен в виде источника питания и который непосредственно присоединен к общественной сети электропитания, так что он предпочтительным образом на постоянной основе предоставляет электрическое постоянное напряжение. Постоянное напряжение в данном случае сглажено, чтобы непосредственно использовать его для электропитания блока 14 управления стиральной машины 10. К источнику 24 постоянного напряжения присоединено переключающее устройство 12, 52, которое предоставляет сглаженное постоянное напряжение, даваемое источником 24 постоянного напряжения, для блока 14 управления. Таким образом, блок 14 управления снабжается электрической энергией посредством переключающего устройства 12, 52.In addition, a constant voltage source 24 is connected to the switching unit 52, which is here made in the form of a power source and which is directly connected to the public power supply network, so that it preferably provides constant electric voltage on a constant basis. The constant voltage in this case is smoothed in order to directly use it for powering the control unit 14 of the washing machine 10. A switching device 12, 52 is connected to the constant voltage source 24, which provides a smoothed constant voltage supplied by the constant voltage source 24 to the control unit 14. Thus, the control unit 14 is supplied with electrical energy by means of a switching device 12, 52.

Блок 14 управления имеет не описываемый более подробно модуль ввода и вывода, который в данном случае предусмотрен в виде сенсорного экрана и предоставляет интерфейс обслуживания для пользователя. Кроме того, блок 14 управления включает в себя вычислительный блок μР, чтобы блок 14 управления мог желаемым образом выполнять программы автоматической стирки, подвергая предметы белья желаемым образом очищающей обработке посредством стиральной машины 10.The control unit 14 has an input and output module not described in more detail, which in this case is provided in the form of a touch screen and provides a service interface for the user. In addition, the control unit 14 includes a microprocessor unit μP so that the control unit 14 can perform automatic washing programs in a desired manner, exposing laundry items in a desired manner to a cleaning process by the washing machine 10.

Вычислительный блок μР присоединен посредством провода 72 к приводному двигателю 56, чтобы надлежащим образом приводить в движение приводной двигатель 56. Не показано дальнейшее периферийное оборудование стиральной машины 10, например, направляющие элементы для подвода и/или отвода воды, устройство для циркуляции моющего раствора, нагревательное устройство и т.п., которые предпочтительно также управляются вычислительным блоком μР.The computing unit μP is connected via a wire 72 to the drive motor 56 in order to properly drive the drive motor 56. Further peripheral equipment of the washing machine 10 is not shown, for example, guiding elements for supplying and / or draining water, a device for circulating the washing solution, heating a device or the like, which are preferably also controlled by a μP computing unit.

Во время эксплуатации согласно назначению, то есть во время использования для проведения моющего процесса, все блоки стиральной машины 10 снабжаются электрической энергией. Когда моющий процесс закончен, блок 14 управления выдает отключающий сигнал, посредством которого переключающее устройство 12, 52 отключается. Тем самым деактивируется подача электропитания для блока 14 управления, так что блок 14 управления лишается напряжения, или обесточивается.During operation as intended, that is, during use for carrying out the washing process, all blocks of the washing machine 10 are supplied with electric energy. When the washing process is completed, the control unit 14 provides a trip signal, by which the switching device 12, 52 is turned off. Thereby, the power supply for the control unit 14 is deactivated, so that the control unit 14 loses voltage or is de-energized.

На фиг. 2 показана электрическая схема для переключающего устройства 12 согласно уровню техники в виде принципиальной электрической схемы. Переключающее устройство 12 имеет первое место 22 подключения для присоединения к источнику 24 постоянного напряжения, второе место 26 подключения для присоединения к выводу электропитания блока 14 управления и переключающий транзистор 18, который предоставляет коммутационный участок 16 между первым и вторым местами 22, 26 подключения. Коммутационный участок 16 выполнен с возможностью его включения посредством третьего ввода 20 переключающего транзистора 18. Переключающий транзистор 18 здесь выполнен как полевой МОП-транзистор. Переключающее устройство 12 имеет переключатель 28 как электронный переключающий элемент, который выполнен как электромеханический переключатель, приводимый в действие вручную, и также присоединен к первому и второму местам 22, 26 подключения, а именно параллельно переключающему транзистору 18. Из фиг. 1 видно, что присоединенный в месте 26 подключения блок 14 управления имеет не обозначенные электрические емкости, в данном случае конденсаторы. Поэтому воздействие на переключатель 28 приводит к соответствующей импульсной токовой нагрузке как на источник 24 постоянного напряжения, так и на переключатель 26, а также на блок 14 управления. Вследствие этого переключатель 28 подвержен повышенной нагрузке, так что контакт включения рассчитан на соответствующую высокую нагрузку.In FIG. 2 shows an electrical diagram for a switching device 12 according to the prior art in the form of a circuit diagram. The switching device 12 has a first connection point 22 for connecting to a DC voltage source 24, a second connection place 26 for connecting to a power output of the control unit 14, and a switching transistor 18, which provides a switching section 16 between the first and second connection points 22, 26. The switching section 16 is made with the possibility of its inclusion through the third input 20 of the switching transistor 18. The switching transistor 18 here is made as a MOSFET. The switching device 12 has a switch 28 as an electronic switching element, which is designed as an electromechanical switch, manually actuated, and is also connected to the first and second connection points 22, 26, namely, in parallel with the switching transistor 18. From FIG. 1 it can be seen that the control unit 14 connected at the connection point 26 has electric capacitances not indicated, in this case capacitors. Therefore, the impact on the switch 28 leads to a corresponding pulsed current load on both the constant voltage source 24 and the switch 26, as well as on the control unit 14. As a result of this, the switch 28 is subject to increased load, so that the switching contact is designed for a corresponding high load.

Кроме того, видно, что включение переключающего транзистора 18 также происходит без задержки, то есть переключающий транзистор 18 включается со временем включения, обусловленным его конструкцией. В случае полевого МОП-транзистора это время очень коротко, так что при включении переключающего транзистора 18 сквозь переключающий транзистор 18 проходит очень большой токовый импульс. Действию токового импульса здесь подвергаются соответственно также источник 24 постоянного напряжения, а также блок 14 управления. Дальнейшие конструктивные элементы 66 схемы возбуждения, которые представляют схему возбуждения, присоединены к третьему вводу 20 переключающего транзистора 18, чтобы иметь возможность подвергать его коммутационный участок действию отключающего сигнала 30. Конструктивные элементы 66 схемы возбуждения включают в себя, помимо прочего, два биполярных транзистора, известным способом включенных совместно друг с другом, чтобы иметь возможность подвергать коммутационный участок 20 действию отключающего сигнала 30. Эта электрическая схема не предусматривает блока определения положения с сигналом состояния. Эта схема, известная из уровня техники, знакома специалисту, так что воздержимся от ее дальнейшего обсуждения.In addition, it is seen that the switching on of the switching transistor 18 also occurs without delay, that is, the switching transistor 18 is turned on with the switching time due to its design. In the case of a MOSFET, this time is very short, so when a switching transistor 18 is turned on, a very large current pulse passes through the switching transistor 18. Here, the direct current source 24 as well as the control unit 14 are respectively exposed to the current pulse. Further drive circuit components 66 that represent the drive circuit are connected to the third input 20 of the switching transistor 18 to be able to expose its switching portion to the action of the trip signal 30. The drive circuit components 66 include, but are not limited to, two bipolar transistors known in a manner connected together with each other in order to be able to expose the switching section 20 to the action of the tripping signal 30. This circuitry is not preliminarily discerns the position detection unit with the state of the signal. This scheme, known from the prior art, is familiar to the specialist, so we will refrain from further discussion.

На фиг. 3 показана принципиальная схема включения переключающего устройства 52 согласно изобретению, которое имеет первое место 22 подключения для присоединения к источнику 24 постоянного напряжения, второе место 26 подключения для присоединения к выводу электропитания блока 14 управления и переключающий транзистор 18, который предоставляет коммутационный участок 16 между первым и вторым местами 22, 26 подключения. Коммутационный участок 16 выполнен с возможностью его включения посредством третьего ввода 20 переключающего транзистора 18.In FIG. 3 shows a wiring diagram of a switching device 52 according to the invention, which has a first connection point 22 for connecting to a DC voltage source 24, a second connection place 26 for connecting to a power supply terminal of the control unit 14, and a switching transistor 18 that provides a switching section 16 between the first and second places 22, 26 of the connection. The switching section 16 is made with the possibility of its inclusion through the third input 20 of the switching transistor 18.

Переключающее устройство 52 предназначено для того, чтобы включать коммутационный участок 16 посредством электромеханического переключателя переключающего устройства 52, который воздействует на третий вывод 20 переключающего транзистора 18, и выключать коммутационный участок, воздействуя отключающим сигналом блока управления на третий вывод 20 переключающего транзистора 18.The switching device 52 is intended to turn on the switching section 16 by means of an electromechanical switch of the switching device 52, which acts on the third terminal 20 of the switching transistor 18, and to turn off the switching section by acting on the third terminal 20 of the switching transistor 18 by a switching signal of the control unit.

Для этого переключающее устройство 52 согласно изобретению имеет блок 32 определения положения в форме триггерной схемы, здесь бистабильный триггер 40. Блок 32 определения положения предоставляет сигнал 34 состояния, отображающий состояние включения коммутационного участка 16.To this end, the switching device 52 according to the invention has a position determining unit 32 in the form of a trigger circuit, here a bistable trigger 40. The position determining unit 32 provides a state signal 34 representing the switching state of the switching section 16.

Кроме того, переключающее устройство 52 включает в себя блок 36 интегратора, который включает в себя схему 62 сопротивлений. Схема сопротивления 62 включает в себя два последовательно включенных сопротивления, причем последовательное соединение одним концом присоединено к конденсатору предоставляющему электрическую емкость, который подключен параллельно к участку "сток-затвор" переключающего транзистора 18. Не обозначенный диод Зенера, который присоединен параллельно участку "исток-затвор" переключающего транзистора 18, служит известным способом для подключения затвора.In addition, the switching device 52 includes an integrator unit 36, which includes a resistance circuit 62. Resistance circuit 62 includes two series-connected resistances, with a series connection at one end connected to a capacitor providing an electric capacitance that is connected in parallel to the drain-gate section of the switching transistor 18. An unmarked Zener diode that is connected parallel to the source-gate section "switching transistor 18, is a known method for connecting the shutter.

Блок 36 интегратора на средней отпайке последовательного включения схемы 62 сопротивлений подвергается воздействию второй усилительной схемы 60. Вторая усилительная схема 60 имеет двухступенчатый транзисторный усилитель, в котором предусмотрены биполярные транзисторы в схеме с общим эмиттером.The integrator unit 36 at the secondary tap of the series connection of the resistance circuit 62 is exposed to a second amplifier circuit 60. The second amplifier circuit 60 has a two-stage transistor amplifier in which bipolar transistors are provided in a common emitter circuit.

Вторая усилительная схема 60 включена промежуточным включением между блоком 32 определения положения и блоком 36 интегратора. Следовательно, вторая усилительная схема 60 на ее входе подвергается воздействию сигнала 34 состояния блока 32 определения положения.The second amplifier circuit 60 is switched on by an intermediate connection between the position determination unit 32 and the integrator unit 36. Therefore, the second amplifier circuit 60 at its input is exposed to the state signal 34 of the position determination unit 32.

Блок 36 интегратора позволяет на основе его электрической схемы растягивать фронты сигнала 34 состояния во времени, чтобы продлевать отпирание или запирание переключающего транзистора 18. Благодаря этому возможно уменьшение токовых импульсов, в частности, во время включения коммутационного участка, или даже их предотвращение.The integrator unit 36 allows, on the basis of its electric circuit, to stretch the edges of the state signal 34 in time in order to prolong the unlocking or locking of the switching transistor 18. This makes it possible to reduce current pulses, in particular, during switching on of the switching section, or even to prevent them.

Блок 32 определения положения имеет выполненную из отдельных конструктивных элементов бистабильную триггерную схему 40 с первым и вторым входами 42, 44. Блок 32 определения положения предназначен для выдачи первого сигнала состояния, представляющего включенное положение, в виде первого управляющего сигнала на первом входе 42, и второго сигнала состояния, представляющего выключенное положение, в виде второго управляющего сигнала на втором входе 44.The position determination unit 32 has a bistable trigger circuit 40 made of separate structural elements with the first and second inputs 42, 44. The position determination unit 32 is designed to provide a first state signal representing the on position in the form of a first control signal at the first input 42 and the second a state signal representing the off position, in the form of a second control signal at the second input 44.

В данном варианте осуществления предусмотрено, что блок 14 управления для предоставления отключающего сигнала 30 посредством первой усилительной схемы 38 присоединен ко второму входу 44 триггерной схемы 40. Первая усилительная схема 38 вызывает согласование уровней сигнала, или усиление отключающего сигнала 30, приспосабливая его к требованиям, предъявляемым к сигналам блоком 32 определения положения, и позволяет надежно выдавать сигнал 34 состояния, представляющий выключенное положение.In this embodiment, it is provided that the control unit 14 for providing the trip signal 30 through the first amplifier circuit 38 is connected to the second input 44 of the trigger circuit 40. The first amplifier circuit 38 causes the signal levels to be matched, or the trip signal 30 is amplified, adapting it to the requirements to the signals by the position determination unit 32, and allows to reliably output a state signal 34 representing the off position.

Переключатель 28 через схему 46 подавления помех присоединен к первому входу 42 триггерной схемы 40. Схема подавления помех 46 включает в себя для этого фильтр нижних частот.The switch 28 through the interference suppression circuit 46 is connected to the first input 42 of the trigger circuit 40. The interference suppression circuit 46 includes a low-pass filter for this.

Кроме того, переключающее устройство 52 имеет блок 50 защиты от прерывания напряжения, который также присоединен к первому входу 42 триггерной схемы 40. Таким образом, он присоединен параллельно к переключателю 28 на первом входе 42. При прерываниях напряжения источника 24 постоянного напряжения блок 50 защиты от прерывания напряжения позволяет обеспечивать надежное повторное включение после возвращения напряжения, чтобы эксплуатация стиральной машины 10 в надлежащем режиме могла продолжаться без воздействия со стороны пользователя. С этой целью блок 50 защиты от прерывания напряжения имеет не обозначенный конденсатор в качестве энергетического накопителя, который таким образом обеспечивает при возвращении напряжения наличие сигнала на первом входе 42 блока 32 определения положения, так что блок 32 определения положения выдает сигнал 34 состояния, представляющий включенное положение.In addition, the switching device 52 has a voltage interruption protection unit 50, which is also connected to the first input 42 of the trigger circuit 40. Thus, it is connected in parallel to the switch 28 at the first input 42. When the voltage of the DC source 24 is interrupted, the protection unit 50 interruption of voltage allows for reliable re-activation after the return of voltage, so that the operation of the washing machine 10 in the proper mode can continue without impact from the user. To this end, the voltage interruption protection unit 50 has a non-designated capacitor as an energy storage device, which thus ensures that when the voltage returns, there is a signal at the first input 42 of the position determination unit 32, so that the position determination unit 32 provides a state signal 34 representing the on position .

Изобретение позволяет также обеспечивать при повторном включении, например, после кратковременного прерывания подачи сетевого питания, отсутствие воздействия высоких токов включения на переключающий транзистор 18.The invention also allows you to ensure when you turn on, for example, after a short interruption in the supply of mains power, the absence of the impact of high switching currents on the switching transistor 18.

Описанные выше варианты осуществления служат лишь для разъяснения изобретения и не являются ограничивающими для него. Так, функции, в частности, электронные конструктивные элементы и переключающее устройство, конечно, могут быть оформлены любым образом без выхода за рамки идеи изобретения.The embodiments described above serve only to clarify the invention and are not limiting thereto. So, functions, in particular, electronic components and a switching device, of course, can be designed in any way without going beyond the scope of the idea of the invention.

Преимущества и признаки, описанные применительно к способу согласно изобретению, а также варианты его осуществления равным образом относятся к переключающему устройству согласно изобретению и наоборот. Следовательно, соответствующие признаки устройства могут быть рассматриваться в качестве признаков способа и наоборот.The advantages and features described in relation to the method according to the invention, as well as its options for implementation, apply equally to the switching device according to the invention and vice versa. Therefore, the corresponding features of the device can be considered as features of the method and vice versa.

ОбозначенияDesignations

10 стиральная машина10 washing machine

12 переключающее устройство12 switching device

14 блок управления14 control unit

16 коммутационный участок16 switching section

18 полевой МОП-транзистор18 MOSFET

20 вывод затвора20 shutter output

22 первое место подключения22 first place connection

24 источник постоянного напряжения24 dc voltage source

26 второе место подключения26 second place of connection

28 переключатель28 switch

30 отключающий сигнал30 trip signal

32 блок определения положения32 positioning unit

34 сигнал состояния34 status signal

36 блок интегратора36 integrator block

38 первая усилительная схема38 first amplifier circuit

40 бистабильная триггерная схема40 bistable trigger circuit

42 первый вход42 first entry

44 второй вход44 second entrance

46 схема подавления помех46 interference suppression circuit

48 фильтр нижних частот48 low pass filter

50 блок защиты от прерывания напряжения50 voltage interrupt protection block

52 блок включения52 switching unit

54 моющий барабан54 washing drum

56 приводной двигатель56 drive motor

58 приводной ремень58 drive belt

60 вторая усилительная схема60 second amplifier circuit

62 схема сопротивлений62 resistance circuit

64 конденсатор64 capacitor

70 провод70 wire

72 провод72 wire

Claims

1. A switching device (52) for turning on the power for the electronic control unit (14) of the household appliance (10) with a first connection point (22) for connection to a constant voltage source (24), with a second connection point (26) for connecting to a terminal power supply to the control unit (14) and with a switching transistor (18), which provides a switching section (16) between the first and second places (22, 26) of connection, and the switching section (16) is made with the possibility of switching using the third output (20) ) re a switching transistor (18), the switching device (52) being configured to turn on the switching section (16) by means of an electronic switching element (28) of the switching device (52) acting on the third terminal (20) of the switching transistor (18) and turning it off by means of a trip signal (30) of the control unit (14) acting on the third terminal (20) of the switching transistor (18), characterized in that a position determining unit (32) is provided for providing a state signal (34) indicating the desire to turn on the switching section (16), and the integrator block (36), and the position determining block (32) is made in such a way as to provide a state signal (34) depending on the effect on the electronic switching element (28) and the disconnecting signal (30 ), moreover, the position determination unit (32) is connected to the third terminal (20) by the integrator unit (36) to control the switching section (16) of the switching transistor (18) depending on the state signal (34).

2. The switching device according to claim 1, characterized in that the integrator unit (36) is configured to provide a short-time locking of the switching transistor (18) than its unlocking.

3. A switching device according to claim 1 or 2, characterized in that the position determination unit (32) comprises a bistable trigger circuit (40) with first and second inputs (42, 44), wherein the position determination unit (32) is configured to issue with a first control signal at a first input terminal (42) of a state signal representing an on position, and with a second control signal at a second input (44) a state signal representing an off position.

4. A switching device according to claim 3, characterized in that, to provide a trip signal (30), the control unit (14) is connected via the first amplifier circuit (38) to the second input (44) of the trigger circuit (40).

5. A switching device according to claim 3 or 4, characterized in that the electronic switching element (28) is connected to the first input (42) of the trigger circuit (40) through an interference suppression circuit (46).

6. A switching device according to claim 5, characterized in that the interference suppression circuit (46) comprises a low-pass filter (48) or a band-pass filter.

7. The switching device according to one of paragraphs. 3-6, characterized in that a voltage interruption protection unit (50) is provided, which is connected to the first input (42) of the trigger circuit (40).

8. A switching device according to claim 7, characterized in that the voltage interruption protection unit (50) is configured to deactivate it by means of a trip signal (30).

9. A switching device according to one of the preceding paragraphs, characterized in that a second amplification circuit (60) is provided, by means of which a position determining unit (32) is connected to an integrator unit (36).

10. The switching device according to one of the preceding paragraphs, characterized in that the switching transistor is a MOSFET (18), the output of the source of which forms the first place (22) of the connection, and the output of the drain - the second place (26) of the connection, the integrator unit (36) provides a resistance circuit (62) for connecting to the gate terminal of the MOSFET (18), forming the third connection point (20).

11. The switching device according to claim 10, characterized in that the resistance circuit (62) is configured to generate a time constant, the magnitude of which is greater for unlocking the switching section (16) of the switching transistor (18) than for locking it.

12. A switching device according to claim 10 or 11, characterized in that the integrator unit (36) has an electric capacitance (64) connected in parallel with the drain-gate section of the MOSFET (18).

13. The switching device according to one of paragraphs. 1-9, characterized in that a priority circuit is provided, which is configured to suppress the tripping signal (30), with a temporary coincidence of the effect on the electronic switching element (28) and the tripping signal (30) from the control unit (14).

14. A household appliance (10) with an electric device (56) that provides the ability to perform a household application function, with an electronic control unit (14) for controlling an electric device (56), with a constant voltage source (24) and connected to a source (24) ) voltage and to the electronic control unit (14) of the switching device (52), which serves to turn on the power of the electronic control unit (14), according to one of the preceding paragraphs.

15. The method of powering on for the electronic control unit (14) of the household appliance (10) by means of a switching device (52), moreover, the power supply is provided by a constant voltage source (24), the power being turned on by a switching transistor (18) providing a switching section (16) ) between the constant voltage source (24) and the control unit (14), and the switching section (16) is turned on by an electronic switching element (28) of a switching device (52), which th acts on the third terminal (20) of the switching transistor (18), and is turned off by means of a switching signal (30) of the control unit (14), which acts on the third terminal (20) of the switching transistor (18), characterized in that by means of the block (32 ) determining the position in the third connection point (20) through the integrator block (36) provide a state signal (34) displaying the switching state of the switching section (16) depending on the effect on the electronic switching element (28) and the disconnecting signal (30) for management to the switching section (16) of the switching transistor (18) depending on the state signal (34).