变频空调变频摸板电路分析（三）

共同成长888 2015-06-26

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变频空调变频摸板电路分析（三）

二．开关电源
IPM要正常工作，除了输入直流300V电源外，每个功率单元电路还必须由开关电源提供直流+15V的工作电压和触发电压。
开关电源的原理如图8所示，IPM和开关电源做在一块电路板上。
开关管组件为IC11，为中功率三极管状。
开关电源控制为分立组件聚酯封装的IC8，内部为双回路控制。端子5、6为一个独立的次级电源回路，电压为+12V，控制稳压输出。其余端子为初级电源回路，起振荡和调节作用。端子8为电源端，和300V直流相接，端子1为振荡正反馈输入，工作表现值为+12V，端子2为开关脉冲输出，工作表现值为+6V。
仔细分析电路，再参照图7可以发现以下几个特殊点：
1．+12V电源和公共端（冷地）构成回路，用于稳压控制取样和主板电路供电。
2．Eu电源和U端构成单独的回路，控制信号u的触发。
3．Ev电源和V端构成单独的回路，控制信号v的触发。
4. Ew电源和U端构成单独的回路，控制信号w的触发。
5．E电源和直流热地N构成回路，控制信号x、y、z的触发，因为x、y、z三信号共用直流热地N。

三．主板电源
空调室外主板的工作电源有开关电源提供，主板所需的+12V和+5V电源电路如图9所示。
主要为室外上电功率继电器（使室外供电不再经过PTC而是直通）、外风机控制继电器、四通阀控制继电器提供电源。
主要为室外CPU提供工作电压。
因此，只有变频功率电路板的开关电源工作正常，才能使室外机的控制正常工作，才能维系内、外机之间的CPU通讯正常。

四．上臂触发及驱动
“三相六拍”触发电路的上臂三个功率管电路是三个独立的回路，所以开关电源有三个次级绕组提供电源。我们分析其中的一个电路即可知道其余两路的工作原理。
如图10所示为上臂输出U相电压的工作电路。图下标注元件为对应的V和W相的元件，输出的后两组电压为V和W相工作所需控制信号。
IC2为CPU控制的光藕，使压缩机的回路和主板的回路隔离。CPU触发信号经光藕IC2驱动，输出触发信号到IPM的触发端u和端子U构成回路。
Eu电压接入IPM的功率管单元电路作为电源，和端子U构成回路。
这个电源回路的公共端U就是变频交流输出的U相电压。

变频空调变频摸板电路分析四

五．下臂触发及驱动
由于“三相六拍”触发电路的下臂三个功率管电路公用直流+300V的“-”极端N，所以开关电源只需用一个次级绕组电源和N构成回路。
如图11所示为下臂触发及驱动电路。
为公共端，E为下臂功率管单元电路的电源，三个公用。
x、y、z为下臂三个功率管的触发信号，由CPU控制，经光藕驱动输出的。

六．触发信号
变频功率板通过插头CN1和室外控制板相连，如图12所示。
端子1为IPM板保护信号输出，端子2、3从IPM板输出直流+12V和+5V到室外控制板，端子4为公共“-”极。
端子5～10为“三相六拍”触发信号，由控制板到IPM板。
光藕IC2～IC7为“三相六拍”触发信号的驱动元件。

七．IPM保护
IPM模块本身具有直流过流和过热保护信号输出，其原理如图13所示。
IPM模块内部保护电路是和内部下臂构成一个回路的，电源使用下臂的触发驱动电源E。
保护信号要传送给CPU，所以要经过光藕IC9隔离及Q1驱动，通过插头CN1的端子（1）输出到主板。
保护过程分析如下：
正常状态下，IPM内部保护三极管为截止状态，光藕IC9处于截止，三极管Q1处于微导通状态，电压输出为+4.3V。
由于PN电压过高、压缩机堵转或其他原因等使IPM输出电流过大，以及散热不良、连续工作时间过长等使IPM过热等，IPM内部保护三极管由截止变为导通，光藕IC9处于导通，三极管Q1基极为低电压，Q1截止，发射极输出低电压保护信号。

八．控制原理
空调开机，室外机通过PTC得到室内来的220V交流电，若变频功率膜板正常，开关电源输出+5V到外机CPU使之工作，和内机CPU建立内、外机之间的通讯，外机得电功率继电器吸和，使外机电源不再通过PTC，如图14所示。
三分钟后，外机CPU输出“三相六拍”触发信号和外风机运转信号，压缩机和外风机运转。外机CPU通过外机板的检流线圈建立压缩机运转反馈信号，若压缩机不能正常启动运转，则运转反馈信号异常，1分钟后CPU停止输出变频信号，外风机运转30秒后停止。
IPM过流或过热时，Vfo端输出信号到外机CPU，停机保护。

九．驱动过程简介
空调正常工作，外机CPU输出变频控制信号。
以变频过程的一部分输出为简介对象，比如是u、y、z三个信号同时到达，则通过插头CN1接入变频功率膜板。
如图12的光藕IC2、IC6、IC7同时工作发光。
如图10的光藕IC2三极管导通，形成触发信号uU，加到图7的uU工作端，U相上臂功率管导通。
如图11的光藕IC6、IC7导通，形成触发信号yN、zN，加到图7的yN、zN，V、W相下臂两个功率管导通。
三个功率管导通，使PN直流电源经过压缩机UV、UW绕组形成电流，则压缩机得电。2 L1 c3 O1 I2 h8 N
CPU输出“三相六拍”触发信号，使功率管轮流导通，则可在压缩机的三相绕组形成三相交流电流，压缩机运转。

变频空调变频摸板电路分析五

十．维修指导

1．IPM好坏测量
判断的依据有图7所示的原理图可知。
电源端P、N由于有两个串联续流二极管的存在，满足单向导电的特性。PN向为截止，阻值约为400K（MF47表×1K），NP向为导通，阻值约为7K。
输出端U、V、W和P、N的测量，由于每个功率管有一个续流二极管，所以也满足单向导电的特性。正向阻UP、NU值约为5.5K，反向阻值PU、UN约为500K，另外对应的两臂同样满足。
输出端U、V、W三者之间约为绝缘，相互之间正反向阻值约为1000K。

2．开关电源IC8各端子
端子5、6独立，其余端子有公共端。P、N为参考时分别用红、黑表笔测量阻值，用MF47表1K档位。
端子
1
2
3
5
6
8
10
电压（V）
+12
+6
+6
独立+12V
+300
0
N
红
∞
20
20
∞
∞
500
0
黑
6
6
6
∞
∞
6
0
P
红
∞
50
50
∞
∞
0
6
黑
500
50
50
∞
∞
0
500