理论教育 室内空调机电路及供电优化方案

室内空调机电路及供电优化方案

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:室内机电路由电源电路、温度检测电路、显示电路、室内风扇电动机电路等构成,电气接线图如图6-28所示,电路原理图如图6-29所示。5V供电插好空调器的电源线,待室内机电源电路工作后,由其输出的5V电压经E2、C6滤波后加到微处理器IC3的供电端脚和存储器IC4的⑧脚,为它们供电。

室内空调机电路及供电优化方案

室内机电路由电源电路、温度检测电路、显示电路、室内风扇电动机电路等构成,电气接线图如图6-28所示,电路原理图如图6-29所示。

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图6-28 海尔KFR-26/35GW/CA型变频空调器室内机电路电气接线图

1.微处理器MB89F202的引脚功能

该机室内机电脑板以微处理器MB89F202(IC3)为核心构成,所以它的引脚功能是分析室内机电脑板工作原理和故障检修的基础。MB89F202的引脚功能如表6-13所示。

2.电源电路

室内机的电源电路采用变压器降压式直流稳压电源电路。该电源主要由变压器、稳压器IC6(7805)为核心构成,如图6-28、图6-29所示。

插好空调器的电源线后,220V市电电压通过熔断器FUSE1输入,利用CX1滤除市电电网中的高频干扰脉冲后,通过变压器降压产生12V左右的交流电压,经D6~D9组成的桥式整流堆整流产生脉动电压。该电压不仅送到市电过零检测电路,而且通过D5隔离降压,再利用E5、C16滤波产生12V左右的直流电压。12V电压不仅为电磁继电器、驱动块等电路供电,而且利用IC6稳压输出5V电压。5V电压利用E6、C17滤波后,为微处理器、存储器、复位电路、温度检测电路等供电。

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图6-29 海尔KFR-26/35GW/CA型变频空调器室内机电路原理图

表6-13 室内微处理器MB89F202的引脚功能

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市电输入回路并联的RV1是压敏电阻,用于市电过电压保护。当市电电压正常时RV1相当于开路,不影响电路正常工作。一旦市电异常时RV1击穿短路,使FUSE1过电流熔断,切断市电输入回路,以免CX1、电源变压器等元器件过电压损坏。

3.市电过零检测电路

市电过零检测电路由整流电路和放大管N4为核心构成。由整流管D6~D9输出的脉动电压经R39、R43分压限流,利用C14滤除高频干扰脉冲,再经放大管N4倒相放大产生100Hz交流信号。该信号作为基准信号通过R36、C13低通滤波后,加到微处理器IC3的⑫脚。IC3对⑫脚输入的信号检测后,输出的驱动信号使固态继电器IC7内的双向晶闸管在市电过零点处导通,从而避免了它在导通瞬间可能因导通损耗大损坏,实现晶闸管导通的同步控制。

4.微处理器基本工作条件

CPU正常工作需具备5V供电、复位、时钟振荡正常这三个基本条件。

(1)5V供电

插好空调器的电源线,待室内机电源电路工作后,由其输出的5V电压经E2、C6滤波后加到微处理器IC3的供电端(32)脚和存储器IC4的⑧脚,为它们供电。

(2)时钟振荡

IC3得到供电后,它内部的振荡器与⑧、⑨脚外接的晶振XT1通过振荡产生8MHz的时钟信号。该信号经分频后协调各部位的工作,并作为IC3输出各种控制信号的基准脉冲源。

(3)复位

复位信号由三极管P1和电阻R3、R10组成的复位电路产生。开机瞬间,由于5V电源在滤波电容的作用下是逐渐升高,当该电源低于3.6V时,P1截止,微处理器IC3的⑦脚输入低电平信号,使它内部的只读存储器、寄存器等电路清零复位。当5V电源超过3.6V后,P1导通,从它的c极输出电压经R11限流,C4滤波后加到IC3的⑦脚,使IC3内部电路复位结束,开始工作。

5.存储器电路

由于该机不仅需要存储与温度相对应的电压数据,还要存储室内风扇转速、故障代码、压缩机F/V控制、显示屏亮度等信息,所以需要设置电可擦写存储器(E2PROM)IC4。下面以调整室内风扇电动机转速为例介绍它的存储功能。

进行室内风扇电动机转速调整时,微处理器IC3通过I2C总线从存储器IC4内读取数据后,改变室内风扇电动机驱动信号的占空比,也就改变了室内电动机供电电压的高低,从而实现电动机转速的调整。

6.遥控操作

遥控操作电路由遥控器、遥控接收组件(接收头)和微处理器共同构成。微处理器IC3的⑭脚是遥控信号输入端,CN32的⑨脚外接遥控接收头。用遥控器对该机进行温度高低、风速大小等调节时,接收头将红外信号进行解调、放大后产生数据控制信号。该信号从CN32的⑨脚输入,通过R22限流,C19滤波,加到IC3的⑭脚,经IC3内部电路识别到遥控器的操作信息后,它就会输出指令,不仅控制机组进入用户所需要的工作状态,而且控制显示屏显示该机的工作状态等信息,同时IC3的⑪脚还输出蜂鸣器驱动信号,该信号通过R46加到驱动块IC5的⑤脚,经它内部的非门倒相放大后,从它的⑫脚输出,驱动蜂鸣器BUZZ1鸣叫,表明操作信号已被IC3接收。(www.daowen.com)

7.应急开关控制功能

由于该机的微处理器IC3不仅功能强大,而且外置了存储量大的存储器IC4,所以该机的应急开关的功能也不再是单一的开机功能。它的主要功能如下:

1)停机时,按应急开关不足5s,该机就开始应急运转。

2)停机时,连续按应急开关5~10s,该机开始试运转。

3)停机时,连续按应急开关10~15s,开始工作并显示上一次故障的方式。

4)按应急开关超过15s,可以接收遥控信号。

5)运转过程中,按应急开关时,该机停机。

6)出现异常情况后,按应急开关时停机,并解除异常情况。

7)故障提示中按应急开关时,会解除故障提示。

8.室内风扇电动机电路

室内风扇电动机电路由室内微处理器IC3、固态继电器IC7、运行电容C15、风扇电动机等元器件构成。室内风扇电动机的速度调整有手动调节和自动调节两种方式。

(1)手动调节

当用户通过遥控器降低风速时,遥控器发出的信号被微处理器IC3识别后,使其⑳脚输出的控制信号的占空比减小,通过R47加到IC5的⑥脚,经它内部的非门倒相放大,再经R49为固态继电器IC7内发光二极管提供的导通电流减小,发光二极管发光变弱,使双向晶闸管导通程度减小,为室内风扇电动机提供的交流电压减小,室内风扇电动机转速下降。反之,控制过程相反。

(2)自动控制方式

自动控制方式是由该机室内温度传感器、室内盘管温度传感器检测到的温度来实现的。该电路由微处理器IC3、室内温度传感器、室内盘管温度传感器、连接器CN1等元器件构成。室内温度传感器、室内盘管温度传感器是负温度系数热敏电阻,它们在图6-29中未画出。下面以制热时的风速控制为例进行介绍。

制热初期,室内热交换器(盘管)温度较低,被室内盘管温度传感器检测后,它的阻值较大,5V电压通过该传感器、R28取样后的电压较小,经C9滤波后,为微处理器IC3的(28)脚提供的电压较小,被IC3识别后,它的(30)脚不能输出室内风扇电动机驱动信号,室内风扇停转,以免为室内吹冷风。随着制热的进行,室内盘管温度逐渐升高,当室内热交换器的温度达到设置值,使IC3的(28)脚输入的电压升高到设置值后,IC3的(30)脚输出驱动信号,驱动室内风扇电动机运转,并且(30)脚输出的驱动信号的占空比大小还受(28)脚输入电压高低的控制,实现制热期间的室内风扇转速的自动控制。

当室内热交换器的温度低于35.2℃时,室内风扇电动机以微弱风速运行;室内热交换器的温度在35.2~37℃之间时,室内风扇电动机以弱风速运行;当室内热交换器的温度超过37℃后,风扇电动机按设定风速运行。

(3)电动机旋转异常保护

当室内风扇电动机旋转后,它内部的霍尔传感器就会输出相位正常的检测信号,即PG脉冲信号。该脉冲信号通过连接器CN27的②脚输入到室内机电脑板,利用R26限流,C18滤波后加到微处理器IC3的⑬脚。当IC3的⑬脚有正常的PG脉冲信号输入,IC3就会判断室内风扇电动机正常,继续输出驱动信号使其运转。当室内风扇电动机旋转异常或检测电路异常,导致IC3的⑬脚不能输入正常的PG脉冲信号,IC3就会判断室内风扇电动机异常,发出指令使该机停止工作,并通过显示屏显示故障代码E14,提醒该机进入室内风扇电动机异常保护状态。

9.导风电路

该机导风电路由步进电动机、驱动块IC5和微处理器IC3构成。在室内风扇电动机旋转的情况下,使用导风功能时,IC3的⑮、⑰~⑲脚输出的激励脉冲信号经R40~R43加到IC5的①~④脚,分别经它内部的4个非门倒相放大后,从IC5的⑯~⑬脚输出,再经连接器CN11输出给步进电动机的绕组,使步进电动机旋转,带动室内机上的风叶摆动,实现大角度、多方向送风。

10.空气清新电路

空气清新电路由室内微处理器IC3、负离子发生器、继电器K2及其驱动电路构成。

需要对空气进行清新,IC3(31)脚输出高电平控制信号,该信号经R38加到驱动块IC5的⑦脚,经它内部的非门倒相放大后,为继电器K2的线圈提供导通电流,使K2的触点吸合,此时市电电压通过CON8、CON9为负离子发生器供电,使它开始工作。负离子发生器工作后,产生的臭氧对室内空气进行消毒净化,实现空气清新的目的。

若IC3的(31)脚电位为低电平后,K2的触点释放,切断负离子发生器的供电回路,空气清新功能结束。

11.室外机供电控制电路

室外机供电电路由室内微处理器IC3、继电器K1、放大管N2等构成。当IC3工作后,从它的④脚输出室外机供电的高电平控制信号经R31限流,再经N2倒相放大,使K1内的触点吸合,接通室外机的供电电路,为室外机供电。

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