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        海信典型變頻空調器控制電路分析與故障檢修

        2019-01-22 13:50:00
        admin668
        原創
        2864
         海信KFR-2801GW/BD、KFR-
        3601GW/Bp型壁掛式變頻空調器
        海信KFR-2801GW/Bp、KFR-3601GW/Bp型變頻
        空調器的控制電路由室內機控制電路、室外機控制電路構成。
        提示
        海信KFR-2701GW/Bp、KFR-2826GW/Bp、KFR-
        2866GW/Bp、KFR-3001GW/Bp、KFR-3066GW/Bp、
        KFR-3201GW/BD、KFR-3216GW/BD、KFR-
        3266GW/Bp、KFR-35GW/Bp、KFR-3501GW/Bp、
        KFR-3502GW/Bp、KFR-3602GW/Bp、KFR-
        4001GW/Bp、KFR-4501GW/Bp 等變頻空調器與KFR-
        2801GW/Bp、KFR-3601GW/Bp變頻空調器的工作原理
        和故障檢修方法基本相同,所以維修這些型號的變頻空調器時可參考本節內容。
        一、室內機控制電路
        室內機控制電路由電源電路、溫度檢測電路、顯示
        電路、室內風扇電機驅動電路等構成,方框圖如圖5-1所示,電路原理圖如圖5-2所示。
        1.微處理器TMP87C846的引腳功能
        該機室內機電路板以東芝公司生產的微處理器
        TMP87C846(IC08)為核心構成,所以它的引腳功能是分析室內機電路板工作原理和故障檢修的基礎。
        TMP87C846的引腳功能如表5-1所示。
        +繼電器
        —|VFD真空熒光屏
        電源電路|
        L5V|微處理器(CPU)|熒光屏驅動電路|
        AC220V
        接收活產器信號|安光屏充度檢測]
        電源檢測電路|接收操作鍵信號
        檢測室內溫度
        應急開關||檢測蒸發器溫度||換氣電機|
        |檢測交流電源
        復位電路—一|控制空調器運行|室內外通信電路|上|控制熒光屏顯示
        |室內溫度傳感器|控制蜂鳴器蜂鳴器
        與室外機通信
        【蔬發都溫度傳感器|—|控制室外機運行狀態|L室內風用電機」|控制導風葉片
        遙控接收器||”
        風門電機|
        設定空調器運行狀態
        |3引檢測室內溫度
        定時發送控制信號
        圖5-1海信KFR-2801GW/Bp、KFR-3601GW/Bp型壁掛
        式變頻空調器室內機控制電路構成方框圖
        表5-1室內微處理器TMP87C846的引腳功能
        圖5-2海信KFR-2801GW/Bp、KFR-3601GW/Bp型壁掛
        式變頻空調器室內機控制電路
        2.電源電路
        室內機的電源電路采用變壓器降壓式直流穩壓電源
        電路,主要以變壓器(圖中未畫出)、穩壓器IC03為核心構成。
        插好空調器的電源線后,220V市電電壓通過熔斷
        器F01輸入,再經高頻濾波電容C07濾除市電電網中
        的高頻干擾脈沖,利用連接器CN04輸入到電源電路。
        市電輸入回路并聯的Z01是壓敏電阻,市電電壓正常時Z01相當于開路,當市電電壓過高時Z01擊穿短路,使F01過流熔斷,切斷市電輸入回路,從而避免了負載的元器件過壓損壞。
        市電通過變壓器降壓后,從1-2繞組輸出的4.6V交
        流電壓為真空熒光屏VFD的燈絲供電;從4-5繞組輸出的交流電壓通過D05、D06、D11、D12整流,CO2、
        C05濾波,ZD02和RO9穩壓,產生-27V電壓,為VFD的陰極供電;從6-7繞組輸出的10V左右(與市電電壓高低成正比)交流電壓不僅送到市電過零檢測電路,而且通過整流管DO2、D07~D10組成的橋式整流堆進行整流,濾波電容C08和C11濾波產生12V左右的直流電壓。12V電壓不僅為電磁繼電器、驅動塊等電路供電,而且利用三端穩壓器IC03(LM7805)穩壓輸出5V電壓,通過
        C09、C12濾波后,為微處理器和相關電路供電。
        3.市電過零檢測電路
        市電過零檢測(同步控制)電路由整流管DO2、放
        大管Q01及電阻、電容組成。
        變壓器⑥、⑦腳輸出的交流電壓通過DO2、D08全
        波整流產生脈動電壓,再通過R12和R16分壓限流,利用C15濾除高頻干擾,經Q01倒相放大產生100Hz的交流檢測信號。該信號作為基準信號通過R18、C20低通濾波后,加到微處理器IC08(TMP87C46)的@腳。
        IC08對③腳輸入的信號檢測后,確保室內風扇電機供電回路中的固態繼電器IC05內的雙向晶閘管在市電過零點處導通,從而避免了它在導通瞬間可能因過流而損壞,實現同步控制。
        4.微處理器基本工作條件
        微處理器正常工作需具備5V供電、復位、時鐘振蕩
        正常這3個基本條件。
        (1)5V供電
        插好空調器的電源線,待室內機電源電路工作后,
        由其輸出的5V電壓經C22等電容濾波后加到微處理器IC08的供電端④腳,為IC08供電。
        (2)復位
        該機的復位電路以微處理器IC08和復位芯片IC04
        (MC34046)為核心構成。開機瞬間,由于5V電源電壓在濾波電容的作用下逐漸升高,當該電壓低于4.6V時,IC04的輸出端①腳輸出低電平電壓,該電壓經C13、C16濾波,加到IC08的⑧腳,使IC08內的存儲器、寄存器等電路清零復位。隨著5V電源電壓的逐漸升高,當其超過4.6V后,IC04的①腳輸出高電平電壓,加到IC08的⑧腳后,ICO8內部電路復位結束,開始工作。正常工作后,IC08的⑧腳電位幾乎與供電相同。
        (3)時鐘振蕩
        微處理器IC08得到供電后,它內部的振蕩器與9、
        @腳外接的晶振XT01通過振蕩產生8MHz的時鐘信號。
        該信號經分頻后協調各部位的工作,并作為IC08輸出各種控制信號的基準脈沖源。
        5.遙控操作
        微處理器ICO8的④腳是遙控信號輸入端,連接器
        CN08的⑥腳外接遙控接收組件(接收頭)。用遙控器對該機進行溫度調節等操作時,遙控接收電路將紅外信號進行解碼、放大后,從CN08的⑥腳輸入,通過R14限流、C32濾波,加到IC08的④腳。IC08對④腳輸入的信號進行處理后,就會控制相關電路進入用戶所需要的工作狀態。
        6.存儲器電路
        由于變頻空調器不僅需要存儲與溫度相對應的電壓
        數據,還要存儲室內風扇轉速、故障代碼、壓縮機F/V控制、顯示屏亮度等信息,所以需要設置電可擦可編程只讀存儲器(E2PROM)ICO6(93C46)。下面以調整室內風扇電機轉速為例進行介紹。
        如圖5-2所示,進行室內風扇電機轉速調整時,微
        處理器IC08通過片選信號EECS、數據輸出線(SO)、數據輸入線(Sl)和時鐘線(SCK)從存儲器IC06內讀取數據后,改變其驅動信號的占空比,也就改變了室內電機供電電壓的高低,從而實現電機轉速的調整。
        7.顯示屏及亮度自動控制電路
        為了實現人機交互,該室內機面板上設置了VFD型
        顯示屏。因此,室內機顯示板上設置了配套的顯示屏驅動電路。顯示屏及其驅動電路在圖中未畫出。
        (1)顯示屏驅動電路
        顯示屏驅動電路以專用芯片U03(NW6372)為核
        心構成。U03的回、⑥、③腳通過連接器CN08的③、④、⑤腳進入電路板,分別接在微處理器IC08的②、③、④腳上。同時將5V、-27V、4.6A、4.6B電壓通過連接器CN02加到顯示板,為顯示屏及其驅動電路供電。當IC08輸出的顯示屏驅動信號通過U03進行解碼、放大后,驅動顯示屏顯示空調器的工作狀態、溫度等數值。
        (2)亮度自動控制電路
        亮度自動控制電路由微處理器IC08和光敏電阻(圖
        中未畫出)構成。室內亮度增大時,安裝在顯示板上的光敏電阻的阻值減小,使連接器CNO2的①腳輸入的電壓減小,通過C31濾波、R21限流后加到ICO8的@腳,被IC08處理后,通過控制激勵信號使顯示屏發光加強。
        反之,控制過程相反。
        提示
        @腳電壓低于4.5V時顯示屏最亮,@腳電壓大于
        4.7V時顯示屏最暗,而電壓位于4.5~4.7V時顯示屏為中等亮度。
        8.蜂鳴器控制
        如圖5-2所示,蜂鳴器控制電路由微處理器IC08、
        驅動塊IC09(TD62003AP)、蜂鳴器BZ01等構成。
        進行遙控操作時,IC08④腳輸出的脈沖信號加到驅
        動塊IC09的④腳,經IC09內部的非門倒相放大后,從它的③腳輸出,加到蜂鳴器BZ01的兩端,驅動蜂鳴器鳴叫,表明操作信號已被IC08接收。
        9.室內風扇電機電路
        如圖5-2所示,室內風扇電機電路由室內微處理器
        IC08、固態繼電器IC05、風扇電機等元器件構成。
        1)轉速調整
        室內風扇電機的速度調整有手動調節和自動調節兩
        種方式。
        (1)手動調節
        當用戶通過遙控器降低風速時,遙控器發出的信號
        被微處理器IC08識別后,其⑥腳輸出的控制信號的占空比減小,通過R17限流,為固態繼電器IC05內的發光管提供的導通電流減小,發光管發光減弱,為雙向晶閘管提供的觸發電流減小,雙向晶閘管導通程度減小,為室內風扇電機提供的電壓減小,室內風扇電機轉速下降。
        反之,控制過程相反。
        (2)自動調節
        自動調節方式是微處理器根據傳感器檢測到的室內
        溫度、室內熱交換器盤管溫度來實現控制的。該電路由微處理器IC08、室溫傳感器和室內盤管溫度傳感器(圖中未畫出)等構成。
        制冷期間,當室溫比設置的溫度高出5C時,室溫
        傳感器的阻值較小,5V電壓通過CN20、室溫傳感器、L03與R26取樣產生的電壓較大。該電壓通過電容排
        CA01內的一個電容濾波后,加到微處理器IC08的③腳,IC08將該電壓與存儲器IC06內存儲的電壓/溫度數據比較后,判斷出室內溫度較高,于是IC08的⑥腳輸出的驅動信號的占空比增大,使固態繼電器IC05為室內風扇電機提供的電壓較大,室內風扇的轉速較高。室內溫度隨著制冷的不斷進行而逐漸下降,當室溫低于設置溫度3C后,室溫傳感器的阻值增大,使ICO8的②腳輸入電壓減小,被IC08識別后,控制⑤腳輸出的驅動信號的占空比減小,室內風扇處于低速運轉狀態,當室溫達到設定溫度后,室內風扇停轉。
        由于制熱初期室內盤管溫度較低,該溫度信號被室
        內盤管溫度傳感器檢測后,它的阻值較大,使微處理器ICO8的④腳輸入的電壓較小,所以ICO8的⑥腳輸出的驅動信號的占空比較小,致使室內風扇轉速較低或不轉,以免為室內吹冷風,待室內熱交換器的溫度達到一定高度時,IC08再通過控制供電電路來提高室內風扇的轉速。
        提示
        C27是延遲電容。開機瞬間由于C27需要充電,充
        電期間為IC08的④腳提供的電壓由大逐漸下降到正常值,避免了制熱初期室內風扇電機誤工作在高速運轉狀態,為室內吹冷風。
        2)相位檢測電路
        該機的室內風扇電機還設置了相位檢測電路。當室
        內風扇電機旋轉后,電機內部的霍爾傳感器輸出相位檢測信號,即PG脈沖信號。該脈沖信號通過連接器CN11的②腳輸入到室內機電路板,通過R19限流、C17濾波,加到微處理器IC08的⑦腳。該信號被IC08識別后,IC08就會確認室內風扇電機運轉正常,輸出控制信號使該機正常工作;一旦IC08的⑦腳沒有PG脈沖輸入,IC08會判斷室內風扇電機異常,發出指令使該機停止工作,并通過顯示屏顯示故障代碼。
        10.導風電機電路
        如圖5-2所示,由于該機導風電機采用了兩個步進
        電機,所以不僅要求微處理器IC08利用4個引腳輸出激勵脈沖信號,而且還采用了IC09、IC10兩塊7非門芯片TD62003AP作驅動器。
        在停止狀態下,按遙控器上的“風向”鍵后,微處
        理器IC08的③、③~⑦腳輸出激勵脈沖信號,從IC09的①~③、⑤、⑥腳和IC10的⑤~⑦腳輸入,利用它們內部的非門倒相放大后,從IC09的①、②、④~@腳和
        IC10的@~②腳輸出,再經連接器CN16、CN17驅動兩
        個步進電機旋轉,帶動室內機上的風葉擺動,實現大角度、多方向送風。
        提示
        導風電機旋轉只有在室內風扇電機運行時有效。
        11.換新風電路
        如圖5-2所示,換新風電路由室內微處理器IC08、
        驅動塊IC09、換新風電機(圖中未畫出)等構成。
        進行換氣操作時,ICO8@腳輸出的高電平控制信號
        加到驅動塊IC09的⑦腳,經IC09內部的非門倒相放大后,從它的⑩腳輸出低電平信號,通過連接器CNO9的③腳送到換新風電機的供電電路,使換新風電機得到供電后開始運轉,將室內渾濁空氣與室外的新鮮空氣進行交換,從而提高了室內空氣質量。當IC08的④腳電位為低電平,IC09的⑩腳電位則為高電平,換新風電機因失去供電而停轉,換新風功能結束。
        12.室外機供電控制電路
        如圖5-2所示,室外機供電控制電路由室內微處理
        器IC08、繼電器RY01、驅動塊IC10構成。
        當室內微處理器IC08工作后,從③腳發出室外機供
        電的高電平控制信號。該控制信號經驅動塊IC10④、?
        腳內的非門倒相放大后,為繼電器RY01的線圈提供導通電流,使RY01內的觸點吸合,接通室外機的供電回路,為室外機供電。

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