典型單元電路

1.單相壓縮機電路

定頻空調(diào)器典型壓縮機電路由壓縮機電機、壓縮機運行電容、壓縮機供電電路和過載/過熱保護電路構(gòu)成，如圖7-1所示。

圖7-1 定頻空調(diào)器典型壓縮機電路

需要制冷/制熱時，微處理器IC1 ⑤腳輸出的高電平控制信號經(jīng)驅(qū)動塊IC2⑤、 12 腳內(nèi)的非門倒相放大后，為繼電器RL1的線圈提供導(dǎo)通電流，RL1 內(nèi)的觸點閉合，接通壓縮機的供電電路，壓縮機電機在運行電容的配合下開始運行，實現(xiàn)制冷/制熱功能。

為了防止制冷系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)異常導(dǎo)致壓縮機可能過載損壞，空調(diào)器多設(shè)置了過載保護器。該過載保護器多為雙金屬片型過載保護器，它不僅可安裝在壓縮機頂部，也可以安裝在壓縮機內(nèi)部。當壓縮機因制冷系統(tǒng)等異常引起壓縮機過載時，過載保護器的觸點斷開，切斷供電回路，使壓縮機停轉(zhuǎn)，以免壓縮機因過載而損壞。當然壓縮機電機繞組異常或壓縮機內(nèi)部的機械系統(tǒng)異常，也會導(dǎo)致該保護器動作。

2.三相電壓縮機電路

三相電柜式空調(diào)器與普通單相電空調(diào)器的本質(zhì)區(qū)別就是，它采用了三相 380V 供電的壓縮機，而室外機接線端板輸入的R、S、T三相電(火線)需要通過交流接觸器為壓縮機供電，也就是交流接觸器內(nèi)的3對觸點動作閉合時，壓縮機才能得到380V供電而運轉(zhuǎn)。交流接觸器動作閉合的條件是其線圈兩端有220V供電電壓，而這個220V電壓有無受電腦板輸出的壓縮機運行信號的控制。只有在室內(nèi)機或室外機電腦板(控制板)檢測到三相電的相序正常后，才能輸出壓縮機運行指令，使 220V 電壓加到交流接觸器的線圈，交流接觸器內(nèi)的觸點才能吸合，使壓縮機旋轉(zhuǎn)。若三相電的相序異常，則電腦板不輸出壓縮機運轉(zhuǎn)信號，交流接觸器不能吸合，壓縮機不運轉(zhuǎn)。這與單相電空調(diào)器的壓縮機工作方式有本質(zhì)差別。圖7-2是華寶KFR-160LW/A3SG3三相電空調(diào)器的室外機電氣接線圖。

圖7-2 華寶KFR-160LW/A3SG3三相電柜機

室外機6位端子板上的R為R相火線，S為S相火線，T為T相火線，N為零線，而兩側(cè)的都是接地線。其中，S相、R相、T相火線不僅輸入到交流接觸器的3個輸入端子上，而且送到相序板。當相序板檢測R、S、T三相電相序正確并將該信息送給室內(nèi)機電腦板后，室內(nèi)機電腦板輸出壓縮機運轉(zhuǎn)指令，使電腦板上的繼電器吸合，為交流接觸器線圈提供220V交流電壓，線圈產(chǎn)生磁場，使交流接觸器的3對觸點閉合，接通壓縮機的供電回路，于是三相電加到壓縮機U、V、W的3個端子上，壓縮機開始運轉(zhuǎn)。

典型定頻空調(diào)整機電路

下面以科龍KFR-26/35GW/H(F)型空調(diào)器電路為例，介紹定頻空調(diào)整機電路的識圖方法。科龍KFR-26/35GW/H(F)型分體式空調(diào)器的電腦板電路由電源電路、微處理器(CPU)電路、制冷控制電路、風(fēng)扇電路、保護電路等構(gòu)成，如圖7-3所示。

1.電源電路

該機的電源電路采用變壓器降壓式直流穩(wěn)壓電源電路。該電路的核心元器件是變壓器、整流管 V219～V222、濾波電容 C210、12V 穩(wěn)壓器 N101(7812)、5V 穩(wěn)壓器 N102(78L05)，輔助元器件有熔絲管F201、壓敏電阻F202、限流電阻F203與濾波電容C208、C207、C218。

插好空調(diào)器的電源線后，220V市電電壓通過C218、C207、C208濾除市電電網(wǎng)中的高頻干擾脈沖，通過 F201、F203 和連接器 X201 加到變壓器的一次繞組。市電輸入回路并聯(lián)的F202是壓敏電阻，當市電電壓過高時F202擊穿短路，用戶家的低壓斷路器跳閘或熔斷器過電流熔斷，切斷輸入回路，避免了電源電路的元器件過電壓損壞。

市電電壓通過變壓器降壓輸出15V左右(與市電電壓高低成正比)的交流電壓，一路送到交流過零檢測電路;另一路通過V219～V222橋式整流、C210和C211濾波產(chǎn)生20V左右的直流電壓，再通過三端穩(wěn)壓器N101穩(wěn)壓輸出12V電壓。該電壓不僅為電磁繼電器、驅(qū)動塊等電路供電，而且利用三端穩(wěn)壓器N102穩(wěn)壓輸出5V電壓，通過C214、C215濾波后，為微處理器D101和相關(guān)電路供電。

2.市電過零檢測電路

市電過零檢測(同步信號輸入)電路的核心元器件是整流管V207、V208，放大管V206，電阻R206、R208、R209。

變壓器輸出的電壓通過V207、V208整流產(chǎn)生脈動電壓，經(jīng)R208限流產(chǎn)生100Hz交流檢測信號，即同步控制信號。該信號作為基準信號加到微處理器D101的 12 腳，D101對 12 腳輸入的信號檢測后，確保室外風(fēng)扇電動機供電回路中的雙向晶閘管 V203 在市電過零點處導(dǎo)通，從而避免了V203在導(dǎo)通瞬間可能因?qū)〒p耗大而損壞。

3.微處理器電路

該機的微處理器電路以日本東芝公司生產(chǎn)的微處理器 D101(TMP87C840F)為核心構(gòu)成。

(1)微處理器基本工作條件電路

微處理器正常工作需具備5V供電、復(fù)位、時鐘振蕩正常的3個基本條件。

① 5V 供電。插好空調(diào)器的電源線，待電源工作后，由它輸出的 5V 電壓加到微處理器D101的供電端 58 腳，為D101供電。

圖7-3 科龍KFR-26/35GW/H(F)型空調(diào)器

② 復(fù)位。該機的復(fù)位電路的核心元器件是微處理器D101和復(fù)位電容C217。開機瞬間，由于C217需要充電，所以D101的 23 腳電位由低逐漸升高。當D101的 23 腳電位為低電平時，D101 內(nèi)的存儲器、寄存器等電路清零復(fù)位。隨著 C217 充電的不斷進行，C217 兩端的電壓逐漸升高，當它兩端的電壓為高電平后，D101內(nèi)部電路復(fù)位結(jié)束，開始工作。正常工作后，D101的 23 腳電位幾乎與供電相同。

③ 時鐘振蕩。時鐘振蕩電路的核心元器件是微處理器D101和G101。D101得到供電后，它內(nèi)部的振蕩器與 24 、 25 腳外接的晶體振蕩器G101通過振蕩產(chǎn)生4MHz的時鐘信號。該信號經(jīng)分頻后協(xié)調(diào)各部位的工作，并作為D101輸出各種控制信號的基準脈沖源。

(2)功能操作電路

功能操作電路的核心元器件是微處理器D101、遙控接收器N103(HS0038)。

連接器 X207/X107 的②腳外接遙控接收器 N103。用遙控器對該機進行溫度調(diào)節(jié)等操作時，N103將遙控器輸出的紅外信號進行解碼、放大后，從N103的OUT端子輸出，經(jīng)X207的②腳輸入到D101的 43 腳，被D101處理后，控制相關(guān)電路進入用戶所需要的狀態(tài)。

(3)顯示屏、指示燈控制電路

顯示屏、指示燈控制電路的核心元器件是微處理器D101、放大管V215～V217、發(fā)光二極管LED101～LED104和顯示屏LED105。其中，LED101是運行指示燈，LED102是定時指示燈，LED103是睡眠指示燈。哪個指示燈發(fā)光、顯示屏是否顯示受微處理器D101的 27~37 腳輸出的信號控制。

(4)蜂鳴器控制電路

蜂鳴器控制電路的核心元器件是微處理器D101、放大管V201、蜂鳴器B101。

進行操作時，D101的 45 腳輸出的脈沖信號經(jīng)R288限流，再經(jīng)V201倒相放大，驅(qū)動蜂鳴器B101鳴叫，表明操作信號已經(jīng)被D101接收。

4.空調(diào)器工作方式設(shè)置

(1)單冷/冷暖機型設(shè)置

微處理器D101的 59 腳是單冷、冷暖機型設(shè)置腳。5V電壓通過R256、R255分壓產(chǎn)生2.5V左右電壓，加到D101的 59 腳，被D101識別后，D101具有冷暖型空調(diào)器的控制功能。若將D101的 59 腳接地，使 59 腳電位為低電平后，D101僅具有單冷型空調(diào)器的控制功能。

(2)電加熱輔助功能設(shè)置

微處理器D101的 63 腳是電加熱輔助功能的設(shè)置腳。5V電壓通過R253、R254分壓產(chǎn)生2.5V左右電壓，加到D101的 63 腳，被D101識別后，D101具有電加熱輔助功能。若將D101的 63 腳接地，使 63 腳電位為低電平后，D101取消電加熱輔助功能。

5.制冷/制熱控制電路

制冷控制電路的核心元器件是室內(nèi)環(huán)境溫度傳感器、室內(nèi)盤管溫度傳感器、微處理器D101、驅(qū)動塊D103(MC1413P)、放大管V222和V225、雙向晶閘管V203，以及供電繼電器K101、K102、K104。

(1)制冷控制

當室內(nèi)溫度高于設(shè)置的溫度時，連接器 X209①腳外接的室內(nèi)環(huán)境溫度傳感器的阻值減小，5V電壓通過R222與其取樣后產(chǎn)生的電壓減小，通過R225限流，再通過C223濾波，為微處理器D101 50 腳提供的電壓減小。D101將該電壓數(shù)據(jù)與其內(nèi)部固化的不同溫度的電壓數(shù)據(jù)比較后，識別出室內(nèi)溫度，確定空調(diào)器需要進入制冷狀態(tài)。此時它的⑧、⑩腳輸出低電平控制信號，它的⑦、⑨腳輸出高電平信號，它的 15 腳輸出激勵脈沖。⑧腳輸出的低電平信號加到驅(qū)動塊 D103 的⑥腳，通過⑥腳內(nèi)的倒相放大器放大后，使它的 11 腳電位為高電平，不能為繼電器K101的線圈提供電流，使K101內(nèi)的觸點釋放，不能為四通換向閥的線圈供電，于是四通換向閥的閥芯不動作，使系統(tǒng)工作在制冷狀態(tài)，即室內(nèi)熱交換器用作蒸發(fā)器，而室外熱交換器用作冷凝器。 腳輸出的電壓為低電平電壓，K105內(nèi)的觸點不能吸合，電加熱器不加熱。⑦腳輸出的高電平信號加到 D103 的⑤腳，通過⑤腳內(nèi)的倒相放大器放大后，使它的 12 腳電位為低電平，為繼電器K104的線圈提供電流，使它內(nèi)部的觸點吸合，接通壓縮機的供電回路，壓縮機在啟動電容的配合下運轉(zhuǎn)，開始制冷。⑨腳輸出的高電平信號經(jīng)D103⑦腳內(nèi)的非門倒相放大后，為繼電器K102的線圈提供電流，使K102內(nèi)的觸點閉合，接通室外風(fēng)扇電動機的供電回路，使室外風(fēng)扇電動機在啟動電容配合下旋轉(zhuǎn)，為壓縮機、室外熱交換器進行散熱。 15 腳輸出的激勵脈沖信號經(jīng)R227限流，再經(jīng)V225倒相放大，通過R231使光電耦合器D106(PC817C)內(nèi)的發(fā)光二極管發(fā)光，致使它內(nèi)部的光敏三極管導(dǎo)通，通過R204、C205、R205觸發(fā)雙向晶閘管V203導(dǎo)通，為室內(nèi)風(fēng)扇電動機供電，在啟動電容C203的配合下，室內(nèi)風(fēng)扇電動機運轉(zhuǎn)，加速室內(nèi)熱交換器內(nèi)的制冷劑汽化吸熱，實現(xiàn)室內(nèi)降溫的目的。隨著壓縮機和各個風(fēng)扇電動機的不斷運行，室內(nèi)的溫度開始下降。當溫度達到要求，被D101識別后，判斷室內(nèi)的制冷效果達到要求，控制⑦、⑨、 15 腳輸出停機信號，切斷壓縮機和各個風(fēng)扇電動機的供電回路，使它們停止運轉(zhuǎn)，制冷工作結(jié)束，進入保溫狀態(tài)。隨著保溫時間的延長，室內(nèi)的溫度逐漸升高，使室內(nèi)環(huán)境溫度傳感器的阻值逐漸減小，為D101 50 腳提供的電壓再次減小，重復(fù)以上過程，空調(diào)器再次工作，進入下一輪的制冷循環(huán)。

(2)制熱控制

制熱控制和制冷基本相同，不同的地方主要有3個：一是D101的⑧腳輸出的控制信號經(jīng)驅(qū)動塊D103⑥腳內(nèi)的非門倒相放大后，為繼電器K101的線圈提供電流，使K101內(nèi)的觸點吸合，為四通換向閥的線圈供電，四通換向閥的閥芯動作，改變制冷劑的流向，使系統(tǒng)工作在制熱狀態(tài)，即室內(nèi)熱交換器用作冷凝器，而室外熱交換器用作蒸發(fā)器;二是制熱初期，D101的 15 腳不輸出激勵脈沖，使室內(nèi)風(fēng)扇電動機不運轉(zhuǎn)，以免為室內(nèi)吹冷風(fēng)，只有室內(nèi)盤管的溫度升高到一定值后，室內(nèi)盤管的阻值減小到需要值，使 D101 的 51 腳輸入的電壓減小，被 D101 識別后判斷室內(nèi)盤管溫度升高到需要值，才控制 15 腳輸出激勵信號，使室內(nèi)風(fēng)扇電動機運轉(zhuǎn);三是制熱時D101的電加熱控制端⑩腳輸出高電平控制信號，該電壓通過R213限流，再經(jīng)放大管V222倒相放大，使繼電器K105的觸點閉合，接通加熱器的供電回路，加熱器開始加熱。

提示

V224 是鉗位二極管，以免 V222 截止瞬間 K105 線圈產(chǎn)生的尖峰脈沖導(dǎo)致 V222過電壓損壞。

6.室內(nèi)風(fēng)扇電動機電路

(1)轉(zhuǎn)速調(diào)整電路

當用戶通過遙控器降低風(fēng)速時，遙控器發(fā)出的信號被微處理器 D101 識別后，使其 15 腳輸出的控制信號的占空比減小，通過R227限流，使V203導(dǎo)通程度減小，為光電耦合器D106內(nèi)的發(fā)光二極管提供的導(dǎo)通電流減小，發(fā)光二極管發(fā)光減弱，光敏三極管導(dǎo)通程度減小，為雙向晶閘管V203提供的觸發(fā)電流減小，V203的導(dǎo)通程度減小，為室內(nèi)風(fēng)扇電動機提供的電壓減小，室內(nèi)風(fēng)扇電動機轉(zhuǎn)速下降。反之，控制過程相反。

(2)相位檢測

室內(nèi)風(fēng)扇電動機的相位檢測電路的核心元器件是室內(nèi)風(fēng)扇電動機內(nèi)部安裝的霍爾傳感器和微處理器。

當室內(nèi)風(fēng)扇電動機旋轉(zhuǎn)后，室內(nèi)風(fēng)扇電動機內(nèi)部的霍爾傳感器輸出端輸出相位檢測信號，即PG脈沖信號。該脈沖信號通過連接器X205的③腳輸入到電腦板，通過C209濾波后加到微處理器D101的 19 腳。當D101有PG脈沖輸入后，D101才能確認室內(nèi)風(fēng)扇電動機運轉(zhuǎn)正常，輸出控制信號使室內(nèi)風(fēng)扇電動機繼續(xù)運轉(zhuǎn);若D101無PG信號輸入，D101判斷室內(nèi)風(fēng)扇電動機旋轉(zhuǎn)異常，輸出控制信號使室內(nèi)風(fēng)扇電動機停轉(zhuǎn)，實現(xiàn)室內(nèi)風(fēng)扇電動機旋轉(zhuǎn)異常保護。

7.導(dǎo)風(fēng)電動機電路

導(dǎo)風(fēng)電動機電路的核心元器件是微處理器D101、導(dǎo)風(fēng)電動機。由于導(dǎo)風(fēng)電動機采用的是步進電動機，所以要求D101利用③～⑥腳輸出激勵脈沖信號。

在停止狀態(tài)下，按遙控器上的“風(fēng)向”鍵后，D101的③～⑥腳輸出激勵脈沖信號，從驅(qū)動塊 D103 的①～④腳輸入，利用它內(nèi)部的倒相放大器放大后，從 16 ～ 13 腳輸出，再經(jīng)連接器X201驅(qū)動步進電動機旋轉(zhuǎn)，帶動室內(nèi)機上的風(fēng)葉擺動，實現(xiàn)大角度、多方向送風(fēng)。

提示

導(dǎo)風(fēng)電動機旋轉(zhuǎn)只有在室內(nèi)風(fēng)扇電動機運行時有效。

8.化霜控制電路

該機的化霜控制電路的核心元件是室外盤管溫度傳感器、微處理器D101、驅(qū)動塊D103、四通換向閥及其供電繼電器K101。

空調(diào)器工作在制熱狀態(tài)后，微處理器 D101 內(nèi)的計時器對壓縮機運行時間進行計時。室外熱交換器表面溫度因結(jié)霜低于?11℃，連接器X210外接的室外盤管傳感器的阻值增大，5V電壓通過R223與它分壓得到的取樣電壓增大。該電壓通過R226限流，再經(jīng)C224濾波后加到微處理器D101的 52 腳，D101將該電壓數(shù)據(jù)與其內(nèi)部固化的不同溫度的電壓數(shù)據(jù)比較后，確定室外熱交換器需要化霜。首先，D101控制壓縮機和室外風(fēng)扇電動機停轉(zhuǎn)，并使 15 腳輸出的激勵脈沖占空比減小，室內(nèi)風(fēng)扇微風(fēng)旋轉(zhuǎn)，約1min后使⑧腳輸出低電平控制信號，切斷四通換向閥線圈的供電，改變制冷劑的走向，使系統(tǒng)進入制冷狀態(tài)，再經(jīng) 1min后啟動壓縮機運行，使室外熱交換器的溫度升高，為其化霜。化霜時間超過8min或室外熱交換器表面的溫度達到 5℃后，室外盤管溫度傳感器的阻值減小，使 D101的 52 腳輸入的電壓減小，被 D101 識別后判斷化霜達到要求，使壓縮機停轉(zhuǎn)，約 1min 后對四通換向閥進行切換控制，使系統(tǒng)再次恢復(fù)為制熱狀態(tài)，再經(jīng)1min延遲后控制壓縮機和室外風(fēng)扇電動機運轉(zhuǎn)。

9.保護電路

為了確保空調(diào)器正常工作，或在故障時不擴大故障范圍，該空調(diào)器設(shè)置了多種保護電路。

(1)制冷防凍結(jié)保護電路

制冷防凍結(jié)保護電路的核心元器件是室內(nèi)盤管溫度傳感器、微處理器D101。

制冷期間，若室內(nèi)熱交換器(蒸發(fā)器)表面溫度低于?1℃時，被室內(nèi)盤管溫度傳感器檢測后，將該溫度的電壓信號傳遞給微處理器D101的 51 腳，D101識別出室內(nèi)熱交換器的溫度后，控制⑦腳輸出低電平控制信號，使壓縮機停止工作，控制空調(diào)器進入制冷防凍結(jié)保護狀態(tài)。當室內(nèi)熱交換器的溫度超過5℃后，自動進入制冷狀態(tài)。

(2)制熱防過熱保護電路

制熱防過熱保護電路的核心元器件也是室內(nèi)盤管溫度傳感器、微處理器D101。

制熱期間，若室內(nèi)熱交換器(冷凝器)表面溫度超過53℃時，被室內(nèi)盤管溫度傳感器檢測后，將該溫度的電壓信號傳遞給微處理器D101的 51 腳，D101識別出室內(nèi)熱交換器的溫度后，控制⑨腳輸出低電平控制信號，室外風(fēng)扇停止旋轉(zhuǎn);若室內(nèi)熱交換器表面溫度超過63℃，被 D101 識別后，控制⑦腳輸出低電平控制信號，使壓縮機停轉(zhuǎn)，控制空調(diào)器進入制熱防過熱保護狀態(tài);當室內(nèi)熱交換器表面溫度低于49℃后，自動退出保護狀態(tài)。

(3)壓縮機供電延遲保護電路

壓縮機供電延遲保護電路的核心元器件是R212、V214、C219和微處理器D101。

為空調(diào)器通電后，由于電容C219兩端的初始電壓為0，所以5V供電通過R212、V214為C219充電，使D101的 55 腳電位由低逐漸升高，此時D101的⑦腳不能輸出高電平控制信號，壓縮機不能工作，以免壓縮機停轉(zhuǎn)后立即工作，可能會因液擊等原因損壞。只有D101 的 55 腳電位達到高電平后，它的⑦腳才能輸出高電平控制信號，使壓縮機運行，實現(xiàn)壓縮機供電延遲保護。由于C219充電的時間為3min左右，所以該電路也叫3min延遲保護電路。

總結(jié)

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