海信工薪变频空调室外机电路分析

空调器室外机的电路控制部分主要包括开关电源电路、电压检测电路、电流检测电路、室外风机四通阀控制电路、温度传感器电路、EEPROM和运行指示电路、通讯电路等。l。

一、开关电源电路

开关电源通过将交流电转换为直流电又将直流电，转换输出为交流电的电路，开关电源电路是为室外机工作提供稳定电源的电路。

本电路为自激式开关电源，其稳压方式采用脉宽调制方式，即开关稳压电路输出的直流电压正比于开关管的导通时间，而反比于开关脉冲的振荡周期。

开关自激振荡电路：交流220V经整滤波输出约300V的电压(即电路板上的CN02和cN07接口)，分两路送至开关振荡电路。一路经开关变压器的绕组加到开关管的集电极；另一路经稳压管ZD02稳压后给开关管基极提供微导通电压，于是开关管Q01导通，其集电极有电流流过，因此开关变压器T02初级绕组T02(⑤-⑦)产生上正下负的感应电压，该电压经开关变压器耦合给次级T02(⑩-11)(即正反馈绕组)，正反馈绕组把感应的电压反馈到开关管的基极，使开关管的集电极电流增大。这样，由于正反馈电路的作用，很快进入饱和导通。开关管饱和导通时，集电极电流保持不变，初级绕组上的感应电压消失，正反馈停止，开关管退出饱和状态，并进入放大状态。此时，开关管集电极电流瞬间大大减小，因初级绕组的电流不能突变，故而产生很强的反向感应电压耦合给次级(即正反馈绕组)，正反馈绕组的反向感应电压经正反馈使开关管反偏截止。开关管截止后，开关变压器初级绕组无电流通过，感应电压消失，电源又通过稳压管给开关管基极提供导通电压，使开关管重新导通，并重复上述过程。这样，周而复始便形成了自激开关过程。

开关变压器的次级便得到所需的高频脉冲电压，经脉冲整流、滤波、稳压后送给负载。Q01上的二极管D16是续流二极管，是为了让开关管Q01截止时，放掉Q01的C-E极的电荷，以提高开关管Q01的开关效率。

电源电路比较容易出故障，可能导致整机不启动，在检修中可用万用表测量开关变压器T02的初级及次级线圈是否开路、开关管QOl是否击穿和稳压管ZD02的是否烧坏。表1提供开关电源输出电压，供在检修时参考。





二、电压检测电路

在空调器的设计中，为了保护空调不致因为外界电压的变化而影响空调器的工作，甚至烧毁空调器，故在空调的控制基板上设计一种检测电路来检测供电电压是否异常，如出现过压或欠压，空调器将会自动显示故障代码并进行保护。

室外交流220V电压经电压互感器T01输入，输出一交流低电压，经D08、D09、D10、D11桥式整流，再经R26、R28、C10滤波之后，输出一直流电压供单片机检测。二极管D14为钳位二极管是将直流电平牵制在5V，而不致在电压跳变时直流电平过高而击穿芯片或使系统误操作。

三、电流检测电路

电流检测电路是用来检测压缩机供电电流的。当电流过大时，可能会损坏压缩机甚至会烧毁线圈，因此，为了保护压缩机，利用电流检测电路进行保护。

当继电器RY01吸合时，电流互感器CT01感应出电流信号，经D01、D02、D03、D04整流出一直流信号，经R12、R17、R16分压，C14滤波之后，输入到芯片的61脚(CT)。二极管D15作为钳位二极管是将直流电平牵制在5V。由于电流检测电路在保护空调器方面有着很大的重要性，因此熟悉这方面的电路对维修非常重要。这时，可以用万用表欧姆档检测电流互感器的初次级，看是否开路或短路。并且可以测试芯片61脚的电压。即当上电时，芯片的61脚(CT)的电平约为1．12V；当电源稳定之后，61脚的电压为DC 0．007V。

四、室外风机四通阀控制电路

此电路控制的主要是风机和四通阀，调节室外机的风速(高、中、低三速)以及制冷、制热的切换。

若室内机发出制热命令，室外机芯片21脚通过。R66输出高电平，给驱动器u01(TD62003AP)的第二脚，使其输出一低电平触发RY03继电器动作，电磁阀得电吸合，制冷剂改变流向，空调器制热。在对风机的控制中，采用二个继电器控制风机的三个风速。室外机芯片的⑥、⑦脚输出高电平，经过驱动器反相，输出低电平，控制风机的三速。

五、EEPROM和运行状态指示电路

EEPROM芯片存储着整机工作时的一些参数，如：压缩机的v／F曲线、故障显示数据、各种保护数据等信息。运行状态指示灯显示空调器运行时的状态，如：电源指示、故障指示等。

芯片的第46、48脚与U05的(93C46)的第③、第④脚的S1、S0端连接，进行信号数据的传输，在SCK的作用下，通过u05的④脚将数据输出，③脚将数据读入。

六、通讯电路分析

通讯电路是室内机与室外机通讯的通道。电路的工作方式时半双工串行通讯。在实际检修中发现，许多故障都是出现在通讯不良上。因此，搞清楚这部分的电路对维修空调是非常有帮助的。

空调系统的串行通讯电路较为特殊。从室外机通讯电路来看，PC01光耦的输入端与PC02光耦的输出端顺向串接而成。其隔离电源由室内机利用220V交流电源，经滤波整流稳压后形成24V直流电源。室内机和室外机四个光耦交叉连接在24V上。当室内机G(SO)端信号接通时，室外w(SI)端则执行接受等待。同时室外发射端将接受到的信息反馈到室内机，室内机G(SI)端接受信号，完成一次通讯。

七、功率模块驱动电路

1．功率模块驱动电路

变频空调的一个最重要的特点就是改变电源的频率来对电机进行调速，该机采用的是三菱公司的30A的IPM功率模块。功率模块的作用是将滤波后的直流电变成频率可变的三相交流电。该模块实际采用六个功率晶体管，根据微电脑芯片的指令，依次实行开关控制，得到模拟三相交流电压，此功率模块电路是通过主控制板CN01提供控制信号，其中CN01．1是功率模块反馈回来的故障信号，如功率模块出现过热、过流、短路等保护，功率模块就会输出一故障信号给主控制板芯片，以便报警。其他CN03、CN04、CN05、CN06、CN07、CN08、CN09信号通过6个光耦进行隔离接到厚膜电路上，分别控制六个大功率晶体管的通断，输出三路分别相差120℃的频率可变的正弦波，带动变频压缩机的运转。

本电路是直接控制压缩机的工作，且U、V、w三相之间提供一定范围的电压(随频率而变化)，一旦发生欠压、过流、高温等故障时，其控制接口将送出保护信号进行报警。可根据故障指示信号去检修。

如在开机运行情况下，其他正常，但压缩机不启动。此时用万用表的交流电压档测试功率模块U、V、W二端有无电压，一般交流电压在60V-150V之间。如有电压，而压缩机不转，则表明压缩机不良。如无电压或三端电压不平衡，则需测试功率模块的输入信号电压是否正常。

测试功率模块的端子间电阻，可以初步判断功率模块是否损坏，具体方法如下。

①、拆下部件上的“+”“-”“U”、“V”、“w”端子。

②、万用表(R×100)按顺序测定端子间电阻，各端子间电阻见表2。



八、故障实例

[故障1]一台KFR-3602GW／BP机组在制热时室内风机不转。

分析与检修：此故障一般是机器内部保护，经测室内机盘管温度传感器的温度比较低，可能是防冷风功能在起作用，导致室内机不转。接上压力表测系统压力正常，拆开室内机分段打压，一段不通，更换蒸发器后一切正常。

[故障2]一台KFR-32GW／BP机器。开机后室外机不工作，三分钟后故障灯闪。

分析与检修：故障现象为1#灯常亮，2#、3#灯灭，经自检得知为通讯故障，用万用表直流档测得通讯信号的电压24V正常，怀疑是室外控制板有故障，更换后故障依旧，测得压缩机顶部的传感器阻值为67k，正常阻值为13k，更换此传感器后，故障消除。

[故障3]空调制热效果不好

分析与检修：一台KFR-5001LW／BP空调，制热效果不好，检测最高频率工作下高压压力正常。用钳流表检测空调室外机运转电流，设定温度在30℃的情况下，测得室外运转电流为13A，运行5分钟后，空调进入降频运转，电流下降，到6A时，空调制热效果比较差，判定空调少氟，充氟后空调运转正常。

[故障4]室外机不工作：

分析与检修：一台KFR-50LW／BP空调，不制热，插上电源，开机室内机一直显示室外机低频运转，但室外机未工作。万用表直流挡测得室外机电路板上的开关电源无电压输出，换开关电源变压器，机器运转正常。

[故障5]室外机开停频繁：

分析与检修：一台KFR-50LW／BP空调器室内机工作正常，但外机开停频繁，故将重点转移到室外机。首先检查内外机连接正常，用故障自诊断显示为通讯故障，拆开外壳，测室外机Dc310V直流电压正常，功率模块u、v、w三端每三分钟有一次电压加上，室外机电控板正常。打开室内机一看，发现室内机一继电器闭合频繁，测其前级有12V电压，但U2003驱动器控制继电器的一脚无控制信号，换此驱动器，一切正常。