專利名稱：：用于操作家用電器的電路配置的制作方法
技術領域：
：本發明涉及用于操作家用電器的電路配置、以及具有這種電路配置的家用電器。本發明還涉及對應的方法。
背景技術：
：本發明著重于自動關斷家用電器。用于自動關斷的傳統解決方案目前通常與具有由電氣驅動的自保持功能的電子電路一起操作，在該解決方案中，由操作者接通家用電器，并且隨后該家用電器保持在接通狀態，直到通過操作者或通過設備自身設置用于關斷該設備的命令為止。這些解決方案的缺點在于為了自保持必須需要電能。另外，斷電導致對該設備進行不期望的關斷。專利公開DE2250674公開了一種用于在橋接定時器(bridgetimer)的幫助下，在負載電路中的電源電壓短時間斷電或降低后，自動恢復負載的接通狀態的配置，其中該橋接定時器定義了在電網電能供應出現故障時，由連接到電網電能的信息提供者(informationprovider)啟動的最大橋接時間。
發明內容本發明的目的是提供一種用于操作家用電器的電路配置，在該電路配置中，采取保證能量高效的措施；以及還提供對家用電器的可靠操作。上述目的通過具有在權利要求1中所要求的特征的電路配置以及通過具有在權利要求12中所要求的特征的方法來創造性地實現。本發明的用于操作家用電器的電路配置具有開關電源，用于將供電電網的電網電壓變換為直流供電電壓；控制單元，用于控制對能夠耦合到開關電源并由直流供電電壓供電的家用電器的處理；以及按鍵，利用該按鍵，通過閉合電氣開關，開關電源能夠至少間接地耦合到供電電網，其中該電氣開關具有至少兩種機械穩定(mechanicallystable)狀態，并且通過致動(actuate)該按鍵和/或通過來自控制單元的至少間接能量供給，能夠將該電氣開關從一個機械穩定狀態轉換到另一機械穩定狀態。換言之，本發明的重要思想在于，在家用電器處于接通狀態時，電氣開關的機械穩定狀態用于自保持。特別地，按鍵能夠由操作者來致動，并且被具體實現為使得在被致動后，該按鍵能夠自動返回到它的初始位置。根據一種有利的方式，本發明的電路配置實現能量高效，以及還實現對家用電器的可靠操作。特別是下述事實一方面利用按鍵，或者另一方面利用保證實現自動化的控制單元，將被利用來將開關電源耦合到供電電網的電氣按鍵從它的第一機械穩定狀態轉換到它的第二機械穩定狀態，其中該自動化例如特別是在經過期望的過程之后，對家用電器進行時控關斷。另外，電氣開關的機械穩定狀態使得在斷電的情況下，可以恢復到它被中斷時的過程步驟處的過程。特別地，控制單元提供自動檢測家用電器的過程是否已經被操作者關斷、被上述的自動系統關斷或由于不期望的斷電而被關斷的可能性。根據一個實施例，電氣開關分配有與按鍵串聯的第一控制元件。這保證在特別是操作者致動該按鍵后，電流流過該第一控制元件，并且致動該電氣開關。優選地，具有所分配的第一控制元件的開關被具體實現為鎖存繼電器。特別地，利用按鍵，鎖存繼電器使得可以將該開關可靠地調整到它的工作位置，其中該按鍵可以在被致動后返回到它的初始位置，并且利用該按鍵，鎖存繼電器可以按照脈沖的方式閉合。另外，鎖存繼電器的特征在于，它具有兩種機械穩定狀態。根據一個實施例，與按鍵并行地開關第二電氣控制元件(特別是三端雙向可控硅開關元件(triac))，并且第二電氣控制元件能夠由控制單元啟動。第二電氣控制元件使得電氣開關可以從控制單元側啟動。尤其是，第二電氣控制元件與按鍵的并聯連接使得電氣開關可以一方面利用按鍵或者另一方面由控制單元來獨立地啟動。此外，可以通過由控制單元(尤其是具有鎖存繼電器的控制單元)啟動的三端雙向可控硅開關元件來保證從控制單元側對電氣開關進行脈沖型啟動。根據一個替換實施例，電氣開關和按鍵彼此機械地耦合，并且被具體實現為，在致動按鍵后，電氣開關保持在它的閉合的機械穩定狀態，以及通過又一次致動和/或通過來自控制單元側的至少間接能量供給，切換到它的打開狀態。特別地，按鍵和電氣開關根據圓珠筆原理進行工作，從而尤其是操作者進行的對按鍵的致動使得電氣開關閉合，其中電氣開關在它的閉合位置上保持機械穩定。如果再次致動按鍵，則電氣開關將被移動到它的打開的機械穩定狀態。這種按鍵通常包括具有心形插槽路徑的鎖存設備，如DE4243991A1中所示。優選地，按鍵經由驅動器耦合到控制單元，并且通過驅動器機械地轉移到它的工作位置。這樣做的結果是，電氣開關還可以在控制單元側改變到它的工作位置，特別是從它的閉合狀態切換到它的打開狀態。根據又一替換實施例，電氣開關分配有包括兩個線圈的雙穩態繼電器，其中第一線圈與按鍵串聯連接(seriallyswitch)，第二線圈至少間接地耦合到控制單元。這保證一方面，按壓該按鍵使得電流流過第一線圈，并且電氣開關被直接地啟動，以及另一方面利用第二線圈，可以從控制單元側啟動電氣開關。包括兩個線圈的雙穩態繼電器，尤其是利用線圈來進行磁存儲，使得可以在家用電器的接通狀態時對電路配置進行自保持。優選地，驅動器連接在控制單元和第二線圈之間。這使得可以從控制單元側對雙穩態繼電器進行可靠的驅動。在一個實施例中，雙穩態繼電器被設計為利用交流電流進行工作。這使得雙穩態繼電器實現與供電電網直接連接，并且利用電網電壓啟動。或者，包括二極管和電阻器的電源可以連接在按鍵和第一線圈之間，并且雙穩態繼電器可以被設計為利用直流電流進行工作。特別地，可以由包括二極管的電源進行電網電壓到直流電流壓的變換。此外，可以利用這來產生成本節省的電路配置，因為雙穩態繼電器必須被專門地設計為利用直流電流進行操作。本發明的方法被設計為對家用電器進行操作。在該方法中，供電電網的電網電壓通過被分配給電路配置的開關電源轉換為直流供電電壓，該直流供電電壓被提供給用于控制家用電器的過程的控制單元。利用按鍵，開關電源通過閉合電氣開關來耦合到供電電網，其中電氣開關具有至少兩種機械穩定狀態，并且通過按壓按鍵和/或通過來自控制單元的5至少間接能量供應，電氣開關可以從一個機械穩定狀態切換到另一機械穩定狀態。參照本發明的電路配置說明優選的典型實施例，特別是該典型實施例的對應地應用于本發明的方法的優點。此外，根據單獨的優選典型實施例以及參照附圖來從說明書中顯露出本發明的優點、特征和細節。附圖示出圖1是根據第一典型實施例的用于操作家用電器的電路配置；圖2是根據第二典型實施例的用于操作家用電器的電路配置；以及圖3是根據第三典型實施例的用于操作家用電器的電路配置。在附圖中，相同的元件或具有相同功能的元件具有相同的附圖標記。具體實施例方式圖1中示出的根據第一典型實施例的電路配置1被具體實現為對家用電器進行操作。該家用電器可以是用于處理洗衣事項的家用電器，比如烘干機、洗衣機或洗滌烘干兩用機。該家用電器還可以被具體實現為電氣設備，優選是具有自動程序序列的電氣設備，該電氣設備可以用于其它類型的家用控制。例如，該家用電器也可以具體實現為洗碗機或廚具。電路配置1包括輸入端2，并且經由相線電極(phaseconductorpole)3以及中線電極(neutralconductorpole)4連接到供電電網。因此，在電路配置1的輸入端2上存在有電網電壓UN。電路配置1包括開關電源5，該開關電源5的任務是將電網電壓變換為直流供電電壓。為此，開關電源5在一側經由相線電極3以及在另一側經由中線電極4耦合到供電電網，其中電氣開關6連接在開關電源5和中線電極4之間。開關電源側的中線電極在圖1中利用附圖標記4'標出。電路配置1的特征還在于控制單元7，該控制單元7在本實例中被具體實現為微控制器，控制單元7耦合到開關電源5，并且能夠向控制單元7提供直流供電電壓。控制單元7還被具體實現來控制家用電器的過程，例如洗滌過程。相線電極3和中線電極4通過第一控制元件8和按鍵9彼此耦合。在這種情況下，按鍵9可以由家用電器的操作者致動，并且被具體實現為使得在致動后，按鍵9自動返回到它的初始位置。如果按鍵9被致動，則電路將僅僅由此在一較短的時間內閉合。第一控制元件8的任務是控制電氣開關6，其中電氣開關6被具體實現為與第一電氣控制元件8一起作為鎖存繼電器，從而在第一電氣控制元件8處于無負載狀態時，電氣開關6具有兩種不同的機械穩定狀態打開狀態以及閉合狀態。如果通過致動按鍵9來將電流脈沖施加到第一電氣控制元件8，則開關6被推送到它的工作位置。電路配置1還包括第二電氣控制元件10，該第二電氣控制元件10在這里被實現為三端雙向可控硅開關元件，并且耦合到控制單元7。三端雙向可控硅開關元件10與按鍵9并行地開關，并且具有控制連接11，經由該控制連接11，可以通過控制單元7來啟動三端雙向可控硅開關元件。如果在控制連接11處存在電流，則三端雙向可控硅開關元件10橋接按鍵9，并且由此向第一控制元件8提供電流。這使得可以利用控制單元7來在系統側啟動電氣開關6。此外，電路配置1包括繼電器12，該繼電器12可以由控制單元7啟動，并且利用該繼電器12，家用電器側的相線電極3'能夠耦合到供電電網側的相線電極3。在這種情況下，可以經由繼電器12來典型地驅動電氣負載，比如洗衣機的滾筒電機。下面將更為詳細地說明電路配置1如何工作。如上已經說明的，家用電器中的按鍵9可以從外部觸摸到，并且可以由操作者致動來接通或關斷該家用電器。如果按鍵9被致動，則電流脈沖將被施加到第一電氣控制元件8，并且由第一控制元件8啟動的開關6閉合。在這種情況下，處于閉合狀態的開關6具有機械自保持，并且排他性地，僅僅通過向第一電氣控制元件8再一次施加電流脈沖來打開。如果開關6閉合，則在開關電源5處存在電網電壓Un,從而開關電源5處于工作中。這意味著通過開關電源5向控制單元7提供直流供電電壓，并且控制單元7可以相應地經由繼電器12控制家用電器的過程。現在的目的是在過程結束時，自動關斷家用電器。為此，控制單元7被布置為使得在家用電器的過程結束后的一個較短時間內，例如20毫秒內，啟動三端雙向可控硅開關元件10，由此第一電氣控制元件8上施加有電流脈沖，并且開關6將打開。這減少了在過程結束后家用電器的能量消耗，并且實際上，在過程結束后，過程的能量消耗為0瓦。如果現在在操作期間，即在執行家用電器的過程期間，考慮電路配置1，則開關6保持在它的閉合的機械穩定狀態。如果在供電電網側出現電源故障，則在開關電源5處不存在電壓，并且關斷控制單元7。開關6的機械自保持的智能解決方案保證在電網供電恢復后，立即向開關電源5提供電網電壓UN。這進一步使得可以在中斷點處，在控制單元7的參與下，重啟先前中斷的過程。按鍵9的巧妙布置還可以向操作者提供這樣的可能性即在家用電器正在運行時的任何時候中斷它的過程，并且關斷該家用電器。在本發明中，控制單元7還可以被設計為使得控制單元7能夠檢測家用電器是否被操作者主動地關斷，在過程結束后被自動地關斷，或者由于不期望的斷電而導致被關斷。這是基于信號估計來進行識別的。顯而易見的是，提供能夠在中斷的過程步驟處重啟該過程的可能性。在圖2中示出的根據第二典型實施例的電路配置1被具體實現為操作家用電路，特別是被具體實現為自動關斷家用電器。如同第一典型實施例中，電路配置1包括開關電源5，該開關電源5在一側經由第一電氣開關6a耦合到相線電極3，以及在另一側經由開關電源側的中線電極4'以及第二電氣開關6b耦合到中線電極4。相線電極3和中線電極4表示電路配置1的輸入端2，其中電路配置1經由輸入端2連接到供電電網。因此，在相線電極3和中線電極4之間存在電網電壓Uno開關電源5能夠將電網電壓UN變換為直流供電電壓，該直流供電電壓被提供給與開關電源5耦合的控制單元7。另外，電路配置1包括能夠在這種情況下由操作者致動的按鍵9，該按鍵9機械地耦合到開關6a、6b。除了這之外，按鍵9經由驅動器13耦合到控制單元7。按鍵9和開關6a、6b根據圓珠筆原理來實現，并且由此被具體實現為使得在按鍵9被致動后，兩個開關6a、6b保持在它們的閉合的機械穩定狀態。為此，按鍵9可以具有鎖存位置，該鎖存位置保證機械地耦合到按鍵9的開關6a、6b保持在它們的閉合的機械穩定狀態。如果通過致動按鍵9來接通家用電器，則兩個開關6a、6b將閉合，并且將向開關電7源5提供電網電壓UN，以及向控制單元7提供直流供電電壓。目的再次是在過程結束后關斷家用電器，以便減少能量消耗。為此，控制單元7被設計為使得它能夠經由驅動器13致動按鍵9。這里，按鍵9具有復位功能，并且可以類似于圓珠筆，通過驅動器13切換到它的打開位置。根據圓珠筆原理的按鍵9和開關6a、6b的智能實施例意味著，盡管家用電器專門由操作者排他性的接通，但是家用電器可以由操作者以及通過控制單元7兩者來關斷。如果在供電電網側再次發生斷電，則在開關電源5處不存在電網能量，并且由此在控制單元7處不存在直流供電電壓。然而，因為開關6a、6b的機械穩定性，開關6a、6b保持為閉合。因此，提供了在電網能量恢復后，能夠在所中斷的過程步驟處重啟的可能性。如同在第一典型實施例中，控制單元7能夠檢測家用電器是否被操作者關斷，在過程結束后自動關斷，或者由于不期望的斷電而被關斷。圖3表示根據第三典型實施例的用于操作家用電器的電路配置1。該電路配置1包括輸入端2，在輸入端2處，在相線電極3和中線電極4之間存在供電電網的電網電壓UN。開關電源5與電路配置1的輸入端2相耦合，從而一方面利用相線電極3以及另一方面利用中線電極4，經由開關電源側的中線電極4'以及還經由電氣開關6來對開關電源5進行開關。開關電源5還與控制單元7連接，控制單元7用于控制家用電器的過程，并且能夠向控制單元7供給直流供電電壓。該控制單元7能夠啟動繼電器12，并且由此驅動與家用電器側的相線電極3'以及開關電源側的中線電極4'耦合的電氣負載，例如洗衣機的滾筒電機。根據第三典型實施例，電氣開關6被具體實現為雙穩態繼電器14的一部分。在這種情況下，該雙穩態繼電器14包括第一線圈17，第一線圈17與電阻器15、二極管16以及能夠由操作者致動的按鍵9串聯，并且連接有上述組件的第一線圈17與輸入端2并聯。另外，繼電器14具有第二線圈18，第二線圈18經由驅動器13耦合到控制單元7。兩個線圈17,18的任務是啟動電氣開關6。利用這種電路配置，可以保證開關6的工作位置可以一方面由操作者利用按鍵9來調整，以及另一方面由控制單元7從系統側進行調整。顯而易見的解決方案是對控制單元7和/或驅動器13和/或第二線圈18進行設計，從而使得可以專門在系統側將開關從它的閉合位置調整到它的打開位置，從而確保家用電器可以自動關斷。所述功能僅僅是用于自動關斷而不是用于自動接通。因此，在家用電器處于接通狀態時，控制單元7可以檢測按鍵9的致動，按鍵9中的與二極管16連接的端子還利用信號線電氣連接到控制單元7。在本實施例中，雙穩態繼電器14被具體實現為利用直流電流進行操作。這可以利用包括二極管16和電阻器15的電源來實現，該開關電源的任務是將電網電壓隊變換為直流電壓。或者，雙穩態繼電器還可以被具體實現為利用交流電流壓進行操作，在這種情況下，不再需要二極管16和電阻器15。下面將更為詳細地說明根據第三典型實施例的電路配置如何工作。如果操作者致動按鍵9，則電流流過第一線圈17，并且開關6閉合。由于繼電器14的雙穩態，開關6保持在它的閉合的機械穩定狀態。現在，開關電源5具有電網電壓UN，以及控制單元7具有直流供電電壓。現在可以通過控制單元7來控制和執行家用電器的過程。如果期望的過程結束，則經由驅動器13，由控制單元來控制繼電器14，更精確的說，來控制第二線圈18，并且開關6打開。這保證在結束過程后，家用電器不再消耗更多能量。8如果操作者期望中斷正在運行的家用電器的過程，則致動按鍵9，由此按鍵9的觸點閉合，并且電流僅僅被提供給第一線圈。由于開關6已經閉合，所以對線圈17的電流供應不會導致開關6的開關狀態發生任何變化。控制單元7監測與按鍵9鏈接的信號線，并且被具體實現為使得對于閉合的開關6，記錄對按鍵的致動(采樣脈沖)，此后，在完成并記錄采樣脈沖后，控制單元7經由驅動器13來啟動線圈18，并打開開關6，從而斷開家用電器與供電電網的連接。因此，在中斷家用電器的正在進行的過程中的任何時候，操作者具有這種可能性。在供電電網側出線斷電的情況下，可以利用雙穩態繼電器14和機械自保持來保證在電網能量恢復后，能夠重啟先前中斷的過程。如在其它典型實施例中，控制單元7被具體實現為使得它能夠識別家用電器是否已經被操作者主動地關斷，在過程結束后自動地關斷，或者在供電電網側出現不期望的斷電而被關斷。權利要求一種用于操作家用電器的電路配置(1)，所述電路配置(1)具有開關電源(5)，用于將供電電網的電網電壓(UN)變換為直流供電電壓；控制單元(7)，用于控制耦合到所述開關電源(5)并能夠由所述直流供電電壓供電的所述家用電器的過程；以及按鍵(9)，利用所述按鍵，通過閉合電氣開關(6)，所述開關電源(5)能夠至少間接地耦合到所述供電電網，其中，所述開關(6)具有至少兩種機械穩定狀態，并且能夠通過致動所述按鍵(9)和/或通過來自所述控制單元(7)的至少間接能量供應，而從一種機械穩定狀態轉換到另一機械穩定狀態。2.如權利要求1所述的電路配置(1)，其中，所述電氣開關(6)被分配有與所述按鍵(9)串聯的第一控制元件(8)。3.如權利要求2所述的電路配置(1)，其中，具有所分配的第一控制元件(8)的所述開關(6)被具體實現為鎖存繼電器。4.如權利要求1到3中的一項所述的電路配置(1)，其中，電氣控制元件(10)，特別是三端雙向可控硅開關元件，與所述按鍵(9)并聯并能夠由所述控制單元(7)啟動。5.如權利要求1所述的電路配置(1)，其中，所述電氣開關(6)和所述按鍵(9)彼此機械耦合，并且被具體實現為使得在致動所述按鍵(9)后，所述開關(6)保持在它的閉合的機械穩定狀態，并且能夠通過再一次致動和/或通過來自所述控制單元(7)側的至少間接能量供應，切換到它的打開狀態。6.如權利要求5所述的電路配置(1)，其中，所述按鍵(9)經由驅動器(13)耦合到所述控制單元(7)，并且通過所述驅動器(13)可機械地調整到它的操作位置。7.如權利要求1所述的電路配置(1)，其中，所述電氣開關(6)被分配有包括兩個線圈(17，18)的雙穩態繼電器(14)，其中第一線圈(17)與所述按鍵(9)串聯，以及第二線圈(18)至少間接地連接到所述控制單元(7)。8.如權利要求7所述的電路配置(1)，其中，驅動器(13)連接在所述控制單元(7)和所述第二線圈(18)之間。9.如權利要求7或8所述的電路配置(1)，其中，所述雙穩態繼電器(14)被設計為利用交流電流進行操作。10.如權利要求7或8所述的電路配置(1)，其中，包括二極管(16)和電阻器(15)的電源連接在所述按鍵(9)和所述第一線圈(17)之間，以及所述雙穩態繼電器(14)被設計為利用直流電流進行操作。11.一種具有如權利要求1到10中的一項所述的電路配置的家用電器，尤其是用于處理洗滌事項的家用電器。12.一種用于操作家用電器的方法，其中分配給電路配置(1)的開關電源(5)將供電電網的電網電壓(UN)變換為直流供電電壓；利用所述直流供電電壓向用于控制所述家用電器的過程的控制單元(7)供電；利用按鍵(9)，通過閉合電氣開關(6)，所述開關電源(5)能夠耦合到所述供電電網，其中，所述開關(6)具有至少兩種機械穩定狀態，并且通過致動所述按鍵(9)和/或通過來自所述控制單元(7)的至少間接能量供給，將所述電氣開關(6)從一個機械穩定狀態轉換到另一機械穩定狀態。全文摘要本發明涉及一種用于操作家用電器的電路配置(1)，該電路配置(1)具有開關電源(5)，用于將供電電網的電網電壓(UN)變換為直流供電電壓；控制單元(7)，用于控制耦合到開關電源(5)并能夠由直流供電電壓供電的家用電器的過程；以及按鍵(9)，利用該按鍵，通過閉合電氣開關(6)，開關電源(5)可以至少間接地耦合到供電電網，其中該電氣開關(6)具有至少兩種機械穩定狀態，并且通過致動該按鍵(9)和/或通過來自控制單元(7)的至少間接能量供給，可以將該開關(6)從一個機械穩定狀態轉換到另一機械穩定狀態。文檔編號H02H3/06GK101897093SQ200880119441公開日2010年11月24日申請日期2008年11月5日優先權日2007年12月5日發明者G·扎特勒,H·黑爾姆施密特,L·克諾普,M·比朔夫申請人:Bsh博世和西門子家用器具有限公司