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海信典型变频空调器控制电路分析与故障检修

2019-01-22 13:50:00
admin668
原创
914
 海信KFR-2801GW/BD、KFR-
3601GW/Bp型壁挂式变频空调器
海信KFR-2801GW/Bp、KFR-3601GW/Bp型变频
空调器的控制电路由室内机控制电路、室外机控制电路构成。
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 等变频空调器与KFR-
2801GW/Bp、KFR-3601GW/Bp变频空调器的工作原理
和故障检修方法基本相同,所以维修这些型号的变频空调器时可参考本节内容。
一、室内机控制电路
室内机控制电路由电源电路、温度检测电路、显示
电路、室内风扇电机驱动电路等构成,方框图如图5-1所示,电路原理图如图5-2所示。
1.微处理器TMP87C846的引脚功能
该机室内机电路板以东芝公司生产的微处理器
TMP87C846(IC08)为核心构成,所以它的引脚功能是分析室内机电路板工作原理和故障检修的基础。
TMP87C846的引脚功能如表5-1所示。
+继电器
—|VFD真空荧光屏
电源电路|
L5V|微处理器(CPU)|荧光屏驱动电路|
AC220V
接收活产器信号|安光屏充度检测]
电源检测电路|接收操作键信号
检测室内温度
应急开关||检测蒸发器温度||换气电机|
|检测交流电源
复位电路—一|控制空调器运行|室内外通信电路|上|控制荧光屏显示
|室内温度传感器|控制蜂鸣器蜂鸣器
与室外机通信
【蔬发都温度传感器|—|控制室外机运行状态|L室内风用电机」|控制导风叶片
遥控接收器||”
风门电机|
设定空调器运行状态
|3引检测室内温度
定时发送控制信号
图5-1海信KFR-2801GW/Bp、KFR-3601GW/Bp型壁挂
式变频空调器室内机控制电路构成方框图
表5-1室内微处理器TMP87C846的引脚功能
图5-2海信KFR-2801GW/Bp、KFR-3601GW/Bp型壁挂
式变频空调器室内机控制电路
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,主要以变压器(图中未画出)、稳压器IC03为核心构成。
插好空调器的电源线后,220V市电电压通过熔断
器F01输入,再经高频滤波电容C07滤除市电电网中
的高频干扰脉冲,利用连接器CN04输入到电源电路。
市电输入回路并联的Z01是压敏电阻,市电电压正常时Z01相当于开路,当市电电压过高时Z01击穿短路,使F01过流熔断,切断市电输入回路,从而避免了负载的元器件过压损坏。
市电通过变压器降压后,从1-2绕组输出的4.6V交
流电压为真空荧光屏VFD的灯丝供电;从4-5绕组输出的交流电压通过D05、D06、D11、D12整流,CO2、
C05滤波,ZD02和RO9稳压,产生-27V电压,为VFD的阴极供电;从6-7绕组输出的10V左右(与市电电压高低成正比)交流电压不仅送到市电过零检测电路,而且通过整流管DO2、D07~D10组成的桥式整流堆进行整流,滤波电容C08和C11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,而且利用三端稳压器IC03(LM7805)稳压输出5V电压,通过
C09、C12滤波后,为微处理器和相关电路供电。
3.市电过零检测电路
市电过零检测(同步控制)电路由整流管DO2、放
大管Q01及电阻、电容组成。
变压器⑥、⑦脚输出的交流电压通过DO2、D08全
波整流产生脉动电压,再通过R12和R16分压限流,利用C15滤除高频干扰,经Q01倒相放大产生100Hz的交流检测信号。该信号作为基准信号通过R18、C20低通滤波后,加到微处理器IC08(TMP87C46)的@脚。
IC08对③脚输入的信号检测后,确保室内风扇电机供电回路中的固态继电器IC05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过流而损坏,实现同步控制。
4.微处理器基本工作条件
微处理器正常工作需具备5V供电、复位、时钟振荡
正常这3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C22等电容滤波后加到微处理器IC08的供电端④脚,为IC08供电。
(2)复位
该机的复位电路以微处理器IC08和复位芯片IC04
(MC34046)为核心构成。开机瞬间,由于5V电源电压在滤波电容的作用下逐渐升高,当该电压低于4.6V时,IC04的输出端①脚输出低电平电压,该电压经C13、C16滤波,加到IC08的⑧脚,使IC08内的存储器、寄存器等电路清零复位。随着5V电源电压的逐渐升高,当其超过4.6V后,IC04的①脚输出高电平电压,加到IC08的⑧脚后,ICO8内部电路复位结束,开始工作。正常工作后,IC08的⑧脚电位几乎与供电相同。
(3)时钟振荡
微处理器IC08得到供电后,它内部的振荡器与9、
@脚外接的晶振XT01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IC08输出各种控制信号的基准脉冲源。
5.遥控操作
微处理器ICO8的④脚是遥控信号输入端,连接器
CN08的⑥脚外接遥控接收组件(接收头)。用遥控器对该机进行温度调节等操作时,遥控接收电路将红外信号进行解码、放大后,从CN08的⑥脚输入,通过R14限流、C32滤波,加到IC08的④脚。IC08对④脚输入的信号进行处理后,就会控制相关电路进入用户所需要的工作状态。
6.存储器电路
由于变频空调器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可编程只读存储器(E2PROM)ICO6(93C46)。下面以调整室内风扇电机转速为例进行介绍。
如图5-2所示,进行室内风扇电机转速调整时,微
处理器IC08通过片选信号EECS、数据输出线(SO)、数据输入线(Sl)和时钟线(SCK)从存储器IC06内读取数据后,改变其驱动信号的占空比,也就改变了室内电机供电电压的高低,从而实现电机转速的调整。
7.显示屏及亮度自动控制电路
为了实现人机交互,该室内机面板上设置了VFD型
显示屏。因此,室内机显示板上设置了配套的显示屏驱动电路。显示屏及其驱动电路在图中未画出。
(1)显示屏驱动电路
显示屏驱动电路以专用芯片U03(NW6372)为核
心构成。U03的回、⑥、③脚通过连接器CN08的③、④、⑤脚进入电路板,分别接在微处理器IC08的②、③、④脚上。同时将5V、-27V、4.6A、4.6B电压通过连接器CN02加到显示板,为显示屏及其驱动电路供电。当IC08输出的显示屏驱动信号通过U03进行解码、放大后,驱动显示屏显示空调器的工作状态、温度等数值。
(2)亮度自动控制电路
亮度自动控制电路由微处理器IC08和光敏电阻(图
中未画出)构成。室内亮度增大时,安装在显示板上的光敏电阻的阻值减小,使连接器CNO2的①脚输入的电压减小,通过C31滤波、R21限流后加到ICO8的@脚,被IC08处理后,通过控制激励信号使显示屏发光加强。
反之,控制过程相反。
提示
@脚电压低于4.5V时显示屏最亮,@脚电压大于
4.7V时显示屏最暗,而电压位于4.5~4.7V时显示屏为中等亮度。
8.蜂鸣器控制
如图5-2所示,蜂鸣器控制电路由微处理器IC08、
驱动块IC09(TD62003AP)、蜂鸣器BZ01等构成。
进行遥控操作时,IC08④脚输出的脉冲信号加到驱
动块IC09的④脚,经IC09内部的非门倒相放大后,从它的③脚输出,加到蜂鸣器BZ01的两端,驱动蜂鸣器鸣叫,表明操作信号已被IC08接收。
9.室内风扇电机电路
如图5-2所示,室内风扇电机电路由室内微处理器
IC08、固态继电器IC05、风扇电机等元器件构成。
1)转速调整
室内风扇电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IC08识别后,其⑥脚输出的控制信号的占空比减小,通过R17限流,为固态继电器IC05内的发光管提供的导通电流减小,发光管发光减弱,为双向晶闸管提供的触发电流减小,双向晶闸管导通程度减小,为室内风扇电机提供的电压减小,室内风扇电机转速下降。
反之,控制过程相反。
(2)自动调节
自动调节方式是微处理器根据传感器检测到的室内
温度、室内热交换器盘管温度来实现控制的。该电路由微处理器IC08、室温传感器和室内盘管温度传感器(图中未画出)等构成。
制冷期间,当室温比设置的温度高出5C时,室温
传感器的阻值较小,5V电压通过CN20、室温传感器、L03与R26取样产生的电压较大。该电压通过电容排
CA01内的一个电容滤波后,加到微处理器IC08的③脚,IC08将该电压与存储器IC06内存储的电压/温度数据比较后,判断出室内温度较高,于是IC08的⑥脚输出的驱动信号的占空比增大,使固态继电器IC05为室内风扇电机提供的电压较大,室内风扇的转速较高。室内温度随着制冷的不断进行而逐渐下降,当室温低于设置温度3C后,室温传感器的阻值增大,使ICO8的②脚输入电压减小,被IC08识别后,控制⑤脚输出的驱动信号的占空比减小,室内风扇处于低速运转状态,当室温达到设定温度后,室内风扇停转。
由于制热初期室内盘管温度较低,该温度信号被室
内盘管温度传感器检测后,它的阻值较大,使微处理器ICO8的④脚输入的电压较小,所以ICO8的⑥脚输出的驱动信号的占空比较小,致使室内风扇转速较低或不转,以免为室内吹冷风,待室内热交换器的温度达到一定高度时,IC08再通过控制供电电路来提高室内风扇的转速。
提示
C27是延迟电容。开机瞬间由于C27需要充电,充
电期间为IC08的④脚提供的电压由大逐渐下降到正常值,避免了制热初期室内风扇电机误工作在高速运转状态,为室内吹冷风。
2)相位检测电路
该机的室内风扇电机还设置了相位检测电路。当室
内风扇电机旋转后,电机内部的霍尔传感器输出相位检测信号,即PG脉冲信号。该脉冲信号通过连接器CN11的②脚输入到室内机电路板,通过R19限流、C17滤波,加到微处理器IC08的⑦脚。该信号被IC08识别后,IC08就会确认室内风扇电机运转正常,输出控制信号使该机正常工作;一旦IC08的⑦脚没有PG脉冲输入,IC08会判断室内风扇电机异常,发出指令使该机停止工作,并通过显示屏显示故障代码。
10.导风电机电路
如图5-2所示,由于该机导风电机采用了两个步进
电机,所以不仅要求微处理器IC08利用4个引脚输出激励脉冲信号,而且还采用了IC09、IC10两块7非门芯片TD62003AP作驱动器。
在停止状态下,按遥控器上的“风向”键后,微处
理器IC08的③、③~⑦脚输出激励脉冲信号,从IC09的①~③、⑤、⑥脚和IC10的⑤~⑦脚输入,利用它们内部的非门倒相放大后,从IC09的①、②、④~@脚和
IC10的@~②脚输出,再经连接器CN16、CN17驱动两
个步进电机旋转,带动室内机上的风叶摆动,实现大角度、多方向送风。
提示
导风电机旋转只有在室内风扇电机运行时有效。
11.换新风电路
如图5-2所示,换新风电路由室内微处理器IC08、
驱动块IC09、换新风电机(图中未画出)等构成。
进行换气操作时,ICO8@脚输出的高电平控制信号
加到驱动块IC09的⑦脚,经IC09内部的非门倒相放大后,从它的⑩脚输出低电平信号,通过连接器CNO9的③脚送到换新风电机的供电电路,使换新风电机得到供电后开始运转,将室内浑浊空气与室外的新鲜空气进行交换,从而提高了室内空气质量。当IC08的④脚电位为低电平,IC09的⑩脚电位则为高电平,换新风电机因失去供电而停转,换新风功能结束。
12.室外机供电控制电路
如图5-2所示,室外机供电控制电路由室内微处理
器IC08、继电器RY01、驱动块IC10构成。
当室内微处理器IC08工作后,从③脚发出室外机供
电的高电平控制信号。该控制信号经驱动块IC10④、?
脚内的非门倒相放大后,为继电器RY01的线圈提供导通电流,使RY01内的触点吸合,接通室外机的供电回路,为室外机供电。

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