通信電路由室內機和室外機主板兩個部分單元電路組成，并且在實際維修中該電路的故障率比較高，因此單設--節進行詳細說明。

第三章變頻空調器單元電路對比和通信電路

第二節通信電路

通信電路由室內機和室外機主板兩個部分單元電路組成，并且在實際維修中該電路的故障率比較高，因此單設--節進行詳細說明。

一、電路數據和專用電源形式

1.通信電路數據結構

室內機(副機)、室外機(主機)之間的通信數據均由16個字節組成，每個字節由1組8位二進制編碼構成。室內機和室外機進行通信時，首字節先發送1個代表開始識別碼的字節，然后依次發送第1~16字節數據信息，最后發送1個結束識別碼字節，至此完成1次通信，每組通信數據見表3-1。

表3-1通信數據結構

2.通信電路數據編碼規則

(1)命令參數

第3字節為命令參數，見圖3-22， 由“要求對方接收參數的命令”和“向對方傳輸參數的命令”兩個部分組成，在8位編碼中，高4位是要求對方接收參數的命令，低4位是向對方傳輸參數的命令，高4位和低4位可以自由組合。

(2)參數內容

參數內容見表3-2，第4~15字節分別可表示12項參數內容，每1個字節主、副機所表示的內容略有差別。

表3-2參數內容

3.通信規則

圖3-23為通信電路簡圖，PC1為室外機發送光耦合器，PC2為室 外機接收光耦合器，RC1為室內機發送光耦合器，RC2為室內機接收光耦合器。

變頻空調器一般采用單通道半雙工異步串行通信方式，室內機和室外機之間通過以二進制編碼形式組成的數據組進行各種數據信號的傳遞。半雙工的含義為室內機向室外機發送信號時，室外機只能接收，而不能同時也發送信號。同理，當室外機向室內機發送信號的同時，室內機也只能接收信號。

空調器通電后，室內機和室外機主板就會自動進行通信，按照既定的通信規則，用脈沖序列的形式將各自的電路狀況發送給對方，收到對方的正常信息后，室內機和室外機電路均處于待機狀態。當進行開機操作時，室內機CPU把預置的各項工作參數及開機指令送到RC1的輸入端，通過通信電路進行傳輸;室外機PC2輸入端收到開機指令及工作參數內容后，由輸出端將序列脈沖信息送給室外機的CPU，整機開機，按照預定的參數運行。室外機CPU在接收到信息5oms后輸出反饋信息到PC1的輸入端，通過通信電路傳輸到室內機的RC2輸入端，RC2輸 出端將室外機傳來的各項運行狀況參數送至室內機的CPU，根據收集到的整機運行狀況參數確定下一步對整機的控制。

由于室內機和室外機之間相互傳遞的通信信息，產生于各自的CPU，其信號幅度<5V。而室內機與室外機的距離比較遠，如果直接用此信號進行室內機和室外機的信號傳輸，很難保證信號傳輸的可靠度。因此在變頻空調器中，通信電路一般都采用單獨的電源供電，供電電壓海信空調器多數使用直流24V (美的空調器使用-24V、格力空調器使用56V、海爾空調器使用140V)，通信電路采用光耦合器傳送信號，通信電路電源與室內機和室外機的主板上電源完全分開，形成獨立的回路。

4.專用電源設計形式

通信電路的作用是室內機主板CPU和室外機主板CPU交換信息，根據常見的通信電路專用電源的設計位置和電壓值可以分為3種。

(1)直流24V、設在室內機主板

目前變頻空調器中通信電路最常見的設計形式，是通信電路電源為直流24V,見圖3-24，設計在室內機主板，一 般使用4引腳光耦合器。

(2)直流56V、設在室外機主板通常應用在格力品牌的變頻空調器中，通信電路電源為直流56V，見圖3-33,設在室外機主板，一般使用4引腳光耦合器。

(3)直流140V、 設在室外機主板

通常見于早期的交流變頻空調器或海爾品牌的變頻空調器，見圖3-25，通信電路電源為直流140V，設在室外機主板，并且較多使用6引腳光耦合器。

二、海信通信電路工作原理

本小節以海信KFR-26GW/11BP交流變頻空調器為基礎，簡單介紹通信電路的組成和工作原理。

1.電路組成

(1)室內機電路和室外機電路

完整的通信電路由室內機主板CPU、室內機通信電路、室內外機連接線、室外機主板CPU、室外機通信電路組成。

見圖3-26，室內機主板CPU的作用是產生通信信號，該信號通過通信電路傳送至室外機主板CPU，同時接收由室外機主板CPU反饋的通信信號并做處理;室外機主板CPU的作用與室內機主板CPU相同，也是發送和接收通信信號。

(2)室內外機連接線

變頻空調器室內機和室外機共有4根連接線，見圖3-27， 作用分別是: 1號L為相線，2號N為零線，3號為地線，4號S為通信線。

L與N之間為交流220V電壓，由室內機輸出為室外機供電，此時N為零線;S(本處實例為SI)與N為室內機和室外機的通信電路提供回路，S為通信信號引線，此時N為通信電路專用電源(直流24V)的負極，因此N有雙重作用，既為交流220V的零線，又為通信電路直流24V電壓的負極，所以在接線時室內機接線端子上L與N和室外機接線端子應相同，不能接反，否則通信電路不能構成回路，造成通信故障。

2.工作原理

圖3-28為海信KFR-26GW/11BP通信電路原理圖。從圖中可知，室內機CPU的(42)腳為發送引腳，(41) 腳為接收引腳，PC1為發送光耦合器，PC2 為接收光耦合器;室外機CPU的(23) 腳為發送引腳，(22) 腳為接收引腳，PCo2為發送光耦合器，PCo3為接收光耦合器。

(1)直流24V電壓形成電路

通信電路電源使用專用的直流24V電壓，見圖3-29， 設在室內機主板，電源電壓中相線L由電阻R1o降壓、D6整流、C6濾波、R13分壓，在穩壓管D11 (穩壓值24V)兩端形成直流24V電壓，為通信電路供電，N為直流24V電源的負極。

(2)信號流程

海信KFR-26GW/11BP通信電路信號流程和格力KFR-32GW/ ( 32556 )FNDe-3通信電路信號流程基本相同，為避免重復，可參見格力通信電路信號流程。

三、格力通信電路工作原理

本小節以格力KFR- 32GW/ (32556) FNDe-3直流變頻空調器為例，詳細介紹通信電路的組成、工作原理、信號流程等。

1.電路組成

完整的通信電路由室內機主板CPU、室內機通信電路、室內外機連接線、室外機主板CPU和室外機通信電路組成。

(1)室內機主板和室外機主板

通信電路見圖3-30，室內機主板CPU (位于主板反面)的作用是產生通信信號，該信號通過通信電路傳送至室外機主板CPU，同時接收由室外機主板CPU反饋的通信信號并做處理;室外機主板CPU的作用與室內機主板CPU相同，也是發送和接收通信信號。

(2)室內外機連接線

變頻空調器室內機和室外機共有4根連接線，見圖3-31， 作用分別是: 1號N (1) 藍色線為零線N，2號黑色線為通信線COM, 3號棕色線為相線L，地線直接固定在外殼鐵皮。

L端與N端接交流220V電壓，由室內機輸出為室外機供電，此時N為零線;COM與N為室內機和室外機的通信電路提供回路，COM為通信線，此時N為通信電路專用電源(直流56V)的負極，因此N有雙重作用。

在接線時室內機主板L端與N端和室外機接線端子應相同，不能接反，否則通信電路不能構成回路，造成通信故障。

圖3-31室內外機連接線

2.直流56V電壓形成電路

圖3-32為通信電路原理圖。從圖中可知，室內機CPU的(31)腳為發送引腳，U4為發送光耦合器，(30) 腳為接收引腳，U3為接收光耦合器;室外機CPU的(34)腳為發送引腳，U132為發送光耦合器，(40) 腳為接收引腳，U131為接收光耦合器。

通信電路電源使用專用的直流56V電壓，見圖3-33， 設在室外機主板。電源電壓相線L由電阻R1311和R1312降壓，D134整流，C0520濾波，R136分壓，在穩壓管ZD134(穩壓值56V)兩端形成直流56V電壓，為通信電路供電，N為直流56V電壓的負極。

3.信號流程

室內機和室外機的通信數據由編碼組成，室內機和室外機的CPU在處理時，,均會將數據轉換為高電平1或低電平o的數值并發給對方(例如編碼為101011)，再由對方的CPU根據編碼翻譯出室外機或室內機的參數信息(假如翻譯結果為室內管溫為10°C，壓縮機當前運行頻率為75Hz)，共同對整機進行控制。

一旦室外機出現異常狀況，在相應的字節中就會出現與故障內容相對應的編碼內容，通過通信電路傳送至室內機CPU，室內機CPU針對故障內容立即發出相應的控制指令，整機電路就會出現相應的保護動作。同樣，當室內機電路檢測到

異常時，室內機CPU也會及時發出相對應的控制指令至室外機CPU，以采取相應的保護措施。

本機室內機CPU為5V供電，高電平為直流5V，室外機CPU為3.3V供電，高電平為3.3V，低電平均為oV。

室內機和室外機CPU傳送數據時為同相設計，即室外機CPU發送高電平信號時，室內機CPU接收也同樣為高電平信號，室外機CPU發送低電平信號時，室內機CPU接收也同樣為低電平信號。

(1)室外機發送高電平信號，室內機接收信號

通信電路處于室外機發送、室內機接收時，見圖3-34，室內機CPU發送信號(31)腳首先輸出5V高電平電壓經電阻R35送至晶體管Q12基極B，電壓為o.7V,集電極C和發射極E導通，U4初級側②腳發光二極管負極接地，5V電壓經電阻R17、U4初級發光二極管和地構成回路，初級側兩端電壓為1.1V，使得次級側光敏晶體管集電極④腳和發射極③腳導通，為室外機CPU發送通信信號提供先決條件。

室外機CPU (34) 腳發送高電平信號時，輸出電壓3.3V經電阻R1315送至晶體管Q132基極，電壓為o.7V， 集電極和發射極導通，3.3V電壓經電阻R1316、U132初級發光二極管、Q132 集電極、Q132發射極和地構成回路，U132 初級側兩端電壓為1.1V，使得次級側集電極和發射極導通，整個通信回路閉合，流程如下:通信電源56V-→U132的④腳集電極-→U132的③腳發射極-→U131的①腳發光二極管正極-→U131的②腳發光二極管負極-→電阻R138-→二極管D133-室內外機連接線-→室內機主板X11端子(COM-OUT) - →D1-→R18-→R10-→U4的④腳-→U4的③腳-→U3的①腳→U3的②腳-→N端構成回路，使得U3初級側兩端的電壓為1.1V，次級側④-③腳導通，三極管Q3基極電壓約為0.1V，集電極和發射極截止，5V電壓經電阻R75和R14，為CPU接收信號(30) 腳供電，為高電平約5V，和室外機CPU發送信號(34)腳的高電平相同，實現了室外機CPU發送高電平信號，室內機CPU接收高電平信號的過程。

(2)室外機CPU發送低電平信號，室內機CPU接收信號

見圖3-35，當室外機CPU (34)腳發送低電平信號時，輸出電壓為oV，Q132基極電壓也為oV，集電極和發射極截止，U132的②腳 負極不能接地，因此3.3V電壓經R1316不能構成回路，U132的初級側①-②腳電壓為oV，次級側④-③腳截止，U132的③腳電壓為oV，此時通信回路斷開，使得室內機主板U3初級側兩端電壓為oV，次級側④-③腳截止，5V電壓經R13、R19為Q3基極供電，電壓為o.7V，集電極和發射極導通，CPU接收信號(30)腳經R14、Q3集電極、Q3發射極接地，為低電平oV，和室外機發送信號(34) 腳的低電平相同，實現了室外機CPU發送低電平信號，室內機CPU接收低電平信號的過程。

(3)室內機CPU發送高電平信號，室外機CPU接收信號

通信電路處于室內機發送、室外機接收時，見圖3-36， 室外機CPU發送信號(34)腳首先輸出3.3V高電平電壓，經R1315送至Q132基極，電壓為o.7V， 集電極和發射極導通，U132初級側②腳發光二極管負極接地，3.3V電壓經R1316、U132初級發光二極管和地構成回路，初級側兩端電壓為1.1V，使得次級側④腳和③腳導通，為室內機CPU發送通信信號提供了先決條件。

室內機CPU (31) 腳發送高電平信號時，輸出電壓5V經R35送至Q12基極，電壓為o.7V，集電極和發射極導通，5V電壓經電阻R17、U4初級發光二極管、Q12集電極、Q12發射極和地構成回路，U4初級側兩端電壓為1.1V，次級側④腳集電極和③腳發射極導通，整個通信回路閉合，使得室外機接收光耦合器U131初級側兩端的電壓為1.1V，次級側④-③腳導通，Q131基極電壓為oV,集電極和發射極截止，3.3V電壓經R132和R131為CPU接收信號(40) 腳供電，為高電平約3.3V,和室內機CPU發送信號(31) 腳的高電平相同，實現了室內機CPU發送高電平信號，室外機CPU接收高電平信號的過程。

(4)室內機CPU發送低電平信號，室外機CPU接收信號

見圖3-37，當室內機CPU (31) 腳發送低電平信號時，輸出電壓為oV，Q12 基極電壓也為oV,集電極和發射極截止，U4的②腳負極不能接地，因此5V電壓經R17不能構成回路，U4的初級側①-②腳電壓為oV，次級側④-③腳截止，U4的③腳電壓為oV，此時通信回路斷開，使得室外機主板U131初級側兩端電壓為oV，次級側④-③腳截止，3.3V電壓經R134、R133為Q131基極供電，電壓為o.7V， 集電極和發射極導通，CPU接收信號(40)腳經R131、Q131集電極、Q131發射極接地，為低電平oV，和室內機發送信號(31)腳的低電平相同，實現了室內機CPU發送低電平信號，室外機CPU接收低電平信號的過程。

4.通信電壓跳變范圍

室內機和室外機CPU輸出的通信信號均為脈沖電壓，通常在o~5V之間變化。光耦合器初級發光二極管的電壓也是時有時無，有電壓時次級光敏晶體管導通，無電壓時次級光敏晶體管截止，通信電路由于光耦合器次級光敏晶體管的導通與截止，工作時也是時而閉合時而斷開，因而通信電路工作電壓為跳動變化的電壓。

測量通信電路電壓時，使用萬用表直流電壓檔，黑表筆接N (1)號端子，紅表筆接2號COM端子。根據圖3-23的通信電路簡圖，可得出以下結果。

室外機發送光耦合器U132次級光敏晶體管截止，室內機發送光耦合器U4次級光敏晶體管導通，直流56V通信電壓斷開，此時N與COM端子電壓為oV。

U132次級導通，U4次級導通，此時相當于直流56V電壓對串聯的電阻RN和Rw進行分壓。在格力KFR-32GW/ (32556) FNDe-3空調 器的通信電路中，RN=R18+R1o=13.6kΩ，Rw=R138=13k Ω2， 此時測量N與COM端子之間的電壓相當于測量RN兩端的電壓，根據分壓公式[RN/ (Ry+Rw) ]x56V可計算得出，約等于28V。

U132次級導通，U4次級截止，此時N與COM端子之間的電壓為直流56V。根據以上結果得出的結論是:測量通信電路電壓即N與COM端子間電壓，理論的通信電壓變化范圍為oV~28V~56V，但是實際測量時，由于光耦合器次級光敏晶體管導通與截止的轉換頻率非常快，見圖3-38，萬用表顯示值通常在6V~27V~ 51V之間循環跳動變化。

總結

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