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第一章变频空调器基础知识 本章介绍变频空调器的基础知识，主要内容有变频空调器与定频空调器硬件区别、工作原理及分类、单元电路对比、控制功能、特殊电气元器件和智能功率模块（IPM）。
第一节 变频空调器与定频空调器硬件区别
本节选用海信空调器两款机型，比较两类空调器硬件之间的相同点与不同点，使读者对变频空调器有初步的了解。定频空调器选用典型的机型KFR-25GW；变频空调器选用KFR-26GW/11BP，是一款最普通的交流变频空调器。 一、室内机
1．实物
实物如图1-1所示，两类空调器的进风格栅、进风口、出风口、导风板、显示板组件的设计形状和作用基本相同，部分部件甚至可以通用。
2．主要部件设计位置
实物如图1-2所示，两类空调器的主要部件设计位置基本相同，包括蒸发器、电控盒、接水盘、步进电机、导风板、贯流风扇及室内风机等。
3．制冷系统
实物如图1-3所示，两类空调器中设计相同，只有蒸发器。
4．通风系统
实物如图1-4所示，两类空调器的通风系统使用相同形式的贯流风扇，均由带有霍尔反馈功能的PG电机驱动，贯流风扇和PG电机在两类空调器中可以相互通用。
5．辅助系统
接水盘和导风板在两类空调器中的设计位置与作用相同。
6．电控系统
两类空调器的室内机主板在控制原理方面的最大区别在于：定频空调器的室内机主板是整个电控系统的控制中心，对空调器整机进行控制，室外机不再设置电路板； 变频空调器的室内机主板只是电控系统的一部分，工作时处趣输入的信号犷处理后传送至室外机主板，才能对空调器整机进行控制，也就是说室内机主板和室外机主 板一起才能构成一套完整的电控系统。
（1）室内机主板
由于两类空调器的室内机主板单元电路相似，在硬件方面有许多相同的地方。其中不同之处在于：定频空调器的室内机主板使用3个继电器为室外机压缩机、室外风 机、四通阀线圈供电；变频空调器的室内机主板只使用1个继电器为室外机供电，并增加通信电路与室外机主板传递信息，实物如图1-5所示。
 （2）接线端子
从两类空调器接线端子上也能看出控制原理的区别，实物如图1-6所示。定频空调器的室内外机接线端子上共有5根引线，分别是地线、公用零线、压缩机供电引线、室外风机供电引线和四通阀线圈供电引线；而变频空调器只有4根引线，分别是相线、零线、地线和通信线。
二、室外机
1．实物
实物如图1-7所示，从外观上看，两类空调器进风口、出风口、管道接口、接线端子等部件的位置与形状基本相同，没有明显的区别。
2．主要部件设计位置
实物如图1-8所示，室外机的主要部件有冷凝器、轴流风扇、轴流电机、压缩机、毛细管和四通阀等，电控盒的设计位置也基本相同。
3．制冷系统
在制冷系统方面，两类空调器中的冷凝器、毛细管、四通阀、单向阀与辅助毛细管等部件设计的位置与工作原理基本相同，有些部件可以通用，实物如图1-9所示。
两类空调器在制冷系统方面最大的区别在于压缩机，其设计位置和作用相同，但工作原理（或称为方式）不同：定频空调器供电为输入的市电交流220V，由室内 机主板提供，转速、制冷量、耗电量均为额定值；而变频空调器压缩机的供电由模块提供，运行时转速、制冷量、耗电量均可连续变化。
4．通风系统
实物如图1-10所示，两类空调器的室外机通风系统部件为轴流风扇及轴流电机，工作原理和外观基本相同，轴流电机均使用交流 220V供电；不同的地方是，定频空调器由室内机主板供电，变频空调器由室外机主板供电。
 5．制冷／制热状态转换
两类空调器的制冷／制热状态转换部件均为四通阀，实物如图1-11所示，工作原理与设计位置相同，四通阀在两类空调器中也可以通用，四通阀线圈供电均为交流220V；不同的地方是，定频空调器中由室内机主板供电，变频空调器中由室外机主板供电。
6．电控系统
两类空调器硬件方面最大的区别是室外机电控系统，区别如下。
（1）室外机主板和模块
实物如图1-12所示。定频空调器室外机未设置电控系统，只有压缩机启动电容和室外风机启动电容；而变频空调器则设计有复杂的电控系统，主要部件是室外机主板和模块等。
（2）压缩机启动方式
实物如图1-13所示。定频空调器的压缩机由电容直接启动运行，工作电压为交流220V、频率50Hz、转速约2 800r/min。变频空调器压缩机由模块供电，工作电压为交流30～220V、频率15～120Hz、转速1 500～9 000r/min。
（3）电磁干扰保护
实物如图1-14所示。变频空调器由于模块等部件工作在开关状态，电路中的电流谐波成分增加，功率因数降低，因此在电路中增加了滤波电感等元件，定频空调器则不需要设计此类元件。
（4）温度检测
实物如图1-15所示。变频空调器为了对压缩机的运行进行最好的控制，设计了室外环温传感器、室外管温传感器、压缩机排气温度传感器；定频空调器一般没有设计此类器件（只有部分机型设置有室外管温传感器）。
三、结论
1．通风系统
室内机均使用贯流式通风系统，室外机均使用轴流式通风系统，两类空调器相同。
2．制冷系统
制冷系统均由压缩机、冷凝器、毛细管和蒸发器四大部件组成，区别是压缩机工作原理不同。
3．主要部件设计位置
主要部件设计位置两类空调器基本相同。
4．电控系统
两类空调器电控系统的工作原理不同，硬件方面室内机有相同之处，最主要的区别是室外机电控系统。
5．压缩机
这是定频空调器与变频空调器最根本的区别，变频空调器的室外机电控系统就是为控制变频压缩机而设计的，也可以简单地理解为，将定频空调器的压缩机换成变频 压缩机，并配备与之配套的电控系统（方法是增加室外机电控系统，更换室内机主板部分元器件），那么这台定频空调器就可以称为变频空调器。
第二节 变频空调器工作原理与分类
本节介绍变频空调器的节电原理、工作原理和分类，以及交流变频空调器与直流变频空调器的相同之处和不同之处。
由于直流变频空调器与交流变频空调器的工作原理、单元电路、硬件实物基本相似，且出现故障时维修方法也基本相同，因此本书重点介绍最普通但具有代表机型、社会保有量最大、大部分已进入维修期的交流变频空调器。 一、变频空调器节电原理
最普通的交流变频空调器与典型的定频空调器相比，只是压缩机的运行方式不同，定频空调器压缩机供电由市电直接提供，电压为交流220V，频率为50Hz， 理论转速为3 000r/min、运行时由于阻力等原因，实际转速约为2 800r/min，因此制冷量也是固定不变的。
变频空调器压缩机的供电由模块提供，模块输出的模拟三相交流电，频率可以在15120Hz变化，电压可以在30～220V之间变化，因而压缩机转速可以在1500～9 000r/min的范围内。
压缩机转速升高时，制冷量随之加大，制冷效果加快，制冷模式下房间温度迅速下降，相对应的，此时空调器耗电量也随之上升；当房间内温度下降到设计温度附近 时，电控系统控制压缩机转速降低，制冷量下降，维持房间温度，相对应的，此时耗电量也随之下降，从而达到节电的目的。 二、变频空调器工作原理
图1-16（a）所示为变频空调器工作原理方框图，图1-16（b）所示为实物图。
室内机主板CPU接收遥控器发送的设定模式与设定温度信号，与环温传感器温度相比较，如达到开机条件，控制室内机主控继电器吸合，向室外机供电；室内机主 板CPU同时根据蒸发器温度信号，结合内置的运行程序计算出压缩机目标运行频率，通过通信电路传送至室外机主板CPU，室外机主板CPU再根据室外环温传 感器、室外管温传感器、压缩机排气温度传感器及市电电压等信号，综合室内机主板CPU传送的信息，得出压缩机的实际运行频率，输出控制信号至功率模块 （IPM）。
功率模块是将300V直流电转换为频率与电压均可调的模拟三相交流电的变频装置，内含6个大功率IGBT开关管，构成三相上下桥式驱动电路，室外机主板 CPU输出的控制信号使每只IGBT导通180°，且同一桥臂的两只IGBT一只导通时，另一只必须关断，否则会造成直流300V直接短路，且相邻两相的 IGBT导通相位差在1200，在任意360“内都有3只IGBT开关管导通，以接通三相负载。在IGBT导通与截止的过程中，输出的二相模拟交流电中带 有可以变化的频率，且在一个周期内，如IGBT导通时间长而截止时间短，则输出三相交流电的电压相对应就会升高，从而达到频率与电压均可调的目的。
功率模块输出的三相模拟交流电加在压缩机的二相异步电机上，压缩机运行，系统工作在制冷或制热模式。如果室内温度与设定温度的差值较大，室内机主板CPU 处理后送至室外机主板CPU，室外机CPU综合输入信号处理后，输出控制信号，使功率模块内部的IGBT导通时间长而截止时间短，从而输出频率与电压均相 对较高的三相模拟交流电加至压缩机，压缩机转速加快，单位制冷量也随之加大，达到快速制冷的目的；反之，当房间温度与设计温度的差值变小时，室外机主板 CPU输出的控制信号使得功率模块输出较低的频率与电压，压缩机转速变慢，制冷量降低。 三、变频空调器分类
变频空调器根据压缩机工作原理和室内外风机的供电状况可分为3种类型，即交流变频空调器、直流变频空调器和全直流变频空调器。
1．交流变频空调器
实物如图1-17所示，是最早的变频空调器，也是市场上拥有量最大的类型，现在一般已经进入维修期，它是本书重点介绍的机型。
变频空调器中的室内风机和室外风机与普通定频空调器中的相同，均为交流异步电机，由市电交流220V直接启动运行，只是压缩机转速可以变化，供电为功率模块提供的模拟三相交流电。
变频空调器中的制冷剂通常使用与普通定频空调器相同的R22，一般使用常见的毛细管作节流元件。
2．直流变频空调器
直流变频空调器是在交流变频空调器基础上发展而来的，与之不同的是，压缩机采用无刷直流电机，整机的控制原理与交流变频空调器基本相同，只是在室外机电路板上增加了位置检测电路。
直流变频空调器中的室内风机和室外风机与普通定频空调器中的相同，均为交流异步电机，由市电交流220V直接启动运行。
直流变频空调器中的制冷剂早期机型使用R22，目前生产的机型多使用新型环保制冷剂R410A，节流元件同样使用常见且价格低廉但性能稳定的毛细管。
3．全直流变频空调器
实物如图1-18所示，属于目前的高档空调器，在直流变频空调器基础上发展而来，与直流变频空调器相比最主要的区别是，室内风机和室外风机的供电为直流300V电压，而不是交流220V，同时使用直流变转速压缩机。
全直流变频空调器中的制冷剂通常使用新型环保制冷剂R410A，节流元件也大多使用毛细管，只有少数品牌的机型使用电子膨胀阀，或电子膨胀阀与毛细管相结合的方式。 四、交流变频空调器与直流变频空调器的相同和不同之处
1．相同之处
①制冷系统：定频空调器、交流变频空调器、直流变频空调器的工作原理与实物基本相同，区别是压缩机工作原理与内部结构不同。
②电控系统：交流变频空调器与直流变频空调器的控制原理、单元电路和硬件实物基本相同，区别是室外机主控CPU对模块的控制原理不同［即脉冲宽度调制（PWM）方式或脉冲幅度调制（PAM）方式］，但控制程序内置在室外机CPU或存储器之中，实物看不到。
2．不同之处
①压缩机：交流变频空调器使用三相异步电机，直流变频空调器使用无刷直流电机，两者的内部结构不同。
②模块输出电压：交流变频空调器模块输出频率与电压均可调的模拟三相交流电，频率与电压越高，转速就越快；直流变频空调器的模块输出断续、极性不断改变的直流电，在任何时候只有两相绕组有电流通过（余下绕组的感应电压用作位置检测信号），电压越高，转速就越快。
③位置检测电路：直流变频空调器设有位置检测电路，交流变频空调器则没有。
第三节 单元电路对比
本节介绍具有典型电控系统的控制电路方框图，并以早期电控系统代表机型海信KFR-2601 GWBP及目前电控系统代表机型海信KFR-26GW/ 11 BP为基础，对交流变频空调器单元电路硬件部分的特点作简要分析。
注：本节内容不涉及全直流变频空调器。本书内容的重点也是以上述两种机型为基础，对早期代表机型电控系统和目前代表机型电控系统的控制原理进行分析。由于直流变频空调器和交流变频空调器电控系统基本相同，因此学习直流变频空调器时可以参考和借鉴。
一、控制电路方框图
图1-19所示为典型交流变频空调器的整机控制电路方框图，左半部分为室内机电路，右半部分为室外机电路。
从图1-19中可以看出，整机电路也是由许多单元电路组成的，且室内机单元电路同定频空调器电控系统相差不多，主要区别或称为“难点”在室外机电控系统，控制原理在以后的章节里介绍。 二、室内机单元电路对比
1．电源电路
实物如图1-20所示，作用是为室内机主板提供直流12V和5V电压。
常见有两种形式的电路：使用变压器降压和使用开关电源。交流变频空调器或直流变频空调器室内风机使用PG电机（供电为交流220V），普遍使用变压器降压形式的电源电路，也是目前最常见的设计形式，只有少数机型使用开关电源电路。
全直流变频空调器室内风机为直流电机（供电为直流300V），普遍使用开关电源电路。
2. CPU三要素电路
实物如图1-21所示，它是CPU正常工作的必备电路，包含直流5V供电电路、复位电路和晶振电路。
无论是早期还是目前的室内机主板，CPU三要素电路的工作原理完全相同，即使不同也只限于使用元器件的型号。
3．传感器电路
实物如图1-22所示，作用是为CPU提供温度信号，环温传感器检测房间温度，管温传感器检测蒸发器温度。
早期和目前的室内机主板传感器电路相同，均是由环温传感器和管温传感器组成。
4．接收器电路、应急开关电路
实物如图1-23所示，接收器电路将遥控器发射的遥控信号传送至CPU，应急开关电路在无遥控器时可以操作空调器的运行。
早期和目前的室内机主板接收器和应急开关电路基本相同，即使不同也只限于应急开关的设计位置或型号，以及目前生产的接收器表面涂有绝缘胶（减小空气中水分引起的漏电概率）。
5．过零检测电路
实物如图1-24所示，作用是为CPU提供过零信号，以便CPU驱动光耦可控硅（又称晶闸管）。
使用变压器供电的主板，检测器件为NPN型三极管，取样电压取自变压器次级整流电路；使用开关电源供电的主板，检测器件为光耦，取样电压取自交流220V输入电源。
6．指示灯电路实物如图1-25所示，作用是显示空调器的运行状态。
早期和目前的指示灯电路工作原理相同，不同的是使用器件不同，早期多使用单色的发光二极管，目前多使用双色的发光二极管。
说明：有些空调器使用指示灯和数码管组合的方式，也有些空调器使用液晶显示屏或真空荧光显示屏（VFD）。
7．蜂鸣器电路、主控继电器电路
实物如图1-26所示，蜂鸣器电路提示已接收到遥控信号或应急开关信号，并且已处理；主控继电器电路为室外机供电。
早期和目前的主板蜂鸣器和主控继电器电路相同。说明：有些空调器蜂鸣器发出的响声为和弦音。
8．步进电机电路
实物如图1-27所示，作用是带动导风板上下旋转运行。
早期和目前的主板步进电机电路相同。说明：有些空调器也使用步进电机驱动左右导风板。
9．室内风机驱动电路、霍尔反馈电路
实物如图1-28所示，室内风机驱动电路改变PG电机的转速，霍尔反馈电路向CPU输入代表PG电机实际转速的霍尔信号。
早期和目前的主板PG电机驱动和霍尔反馈电路相同。
10．通信电路
该电路的作用是用于室内机主板和室外机主板交换信息。
早期主板的通信电路电源为直流140V，实物如图1-29（a）所示，设在室外机主板，并且较多使用6脚光耦。
目前主板的通信电路电源通常为直流24V，实物如图1-29（b）所示，设在室内机主板，一般使用4脚光耦。
三、室外机单元电路对比
1．直流300V电压形成电路
实物如图1-30所示，作用是将输入的交流220V电压转换为平滑的直流300V电压，为模块和开关电源供电。
早期和目前的电控系统均是由PTC电阻、主控继电器、硅桥、滤波电感和滤波电容5个主要元器件组成的；不同之处在于滤波电容的结构形式，早期电控系统通常由1个容量较大的电容组成，目前的电控系统通常由2-4个容量较小的电容并联组成。
2．开关电源电路
实物如图1-31所示，变频空调器的室外机全部使用开关电源电路，为室外机主板提供直流12V和5V电压，为模块内部控制电路提供直流15V电压。
早期主板的开关电源电路通常由分离元器件组成，以开关管和开关变压器为核心，输出的直流15V电压通常为4路。
目前主板的开关电源电路通常使用集成电路的形式，以集成电路和开关变压器为核心，直流15V电压通常为单路输出。
3. CPU三要素电路
实物如图1-32所示，CPU三要素电路是CPU正常工作的必备电路，具体内容参见室内机CPU。
早期和目前的主板CPU三要素电路原理均相同，只是早期的主板CPU引脚较多，目前的主板CPU引脚较少。
4．存储器电路
实物如图1-33所示，作用是存储相关数据，供CPU运行时调取使用。
早期主板的存储器多使用93C46系列，目前主板的存储器多使用24C XX系列（24C01、24C02、24C04等）。
5．传感器电路、压缩机顶盖温度开关电路
实物如图1-34所示，作用是为CPU提供温度信号，环温传感器检测室外环境温度，管温传感器检测冷凝器温度，压缩机排气温度传感器检测压缩机排气管温度，压缩机顶盖温度开关检测压缩机顶部温度是否过高。
早期和目前的主板传感器和压缩机顶盖温度开关电路相同。 6.瞬时停电检测电路
实物如图1-35所示，作用是向CPU提供输入市电电压是否接触不良的信号。
早期的主板使用光耦检测，目前的主板则不再设计此电路，通常由室内机CPU检测过零信号，通过软件计算得出输入的市电电压是否正常。
7．电压检测电路
实物如图1-36所示，作用是向CPU提供输入市电电压的参考信号。
早期的主板多使用电压检测变压器，向CPU提供随市电变化而变化的电压，CPU内部电路根据软件计算出相应的市电电压值。
目前的主板CPU通过检测直流300V电压，经软件计算出相应的交流市电电压值，起到间接检测市电电压的目的。
8．电流检测电路
实物如图1-37所示，作用是提供室外机运行电流信号或压缩机运行电流信号，由CPU通过软件计算出实际的运行电流值，以便更好地控制压缩机。
早期的主板通常使用电流检测变压器，向CPU提供室外机运行的电流参考信号。
目前的主板由模块其中的一个引脚，或模块电流取样电阻，输出代表压缩机运行的电流参考信号，由外部电路将电流信号放大后提供给CPU，通过软件计算出压缩机的实际运行电流值。
说明：早期和目前的主板还有另外一种常见形式，就是使用电流互感器。
9．模块保护电路
实物如图1-38所示，模块保护信号由模块输出，送至室外机CPU。
早期模块输出的保护信号经光耦耦合送至室外机主板CPU，目前模块输出的保护信号直接送至室外机主板CPU。
10．主控继电器电路、四通阀线圈电路
实物如图1-39所示，主控继电器电路控制主控继电器触点的导通与断开，四通阀线圈电路控制四通阀线圈的供电与失电。
早期和目前的主板主控继电器和四通阀线圈电路相同。
11．室外风机电路
实物如图1-40所示，作用是控制室外风机运行。
早期的空调器室外风机一般为2挡风速或3挡风速，因此室外机主板有2个或3个继电器；目前的空调器室外风机转速一般只有1个挡位，因此室外机主板只设有1个继电器。
说明：目前空调器部分品牌的机型也有使用2挡或3挡风速的室外风机；如果为全直流变频空调器，室外风机供电为直流300V，不再使用继电器。
12.污路信号电路
实物如图1-41所示，6路信号由室外机CPU输出，通过控制模块内部6个IGBT开关管的导通与截止，将直流300V电压转换为频率与电压均可调的模拟三相交流电，驱动压缩机运行。
早期主板CPU输出的6路信一号不能直接驱动模块，需要使用光耦耦合，因此模块与室外机CPU通常设计在两块电路板上，中间通过连接线连接。
目前主板CPU输出的6路信号可以直接驱动模块，因此通常做到一块电路板上，不再使用连接线和光耦。
四、常见室外机电控系统特点
变频空调器电控系统由室内机和室外机组成，由于室内机电控系统基本相同，因此不再进行说明，本节只对几种常见形式的室外机电控系统的特点作简单说明。
1．海信KFR-4001 GW/BP室外机电控系统
实物如图1-42所示，由室外机主板和模块两块电路板组成。
室外机主板处理各种输入信号，对负载进行控制，并集成开关电源电路，向模块板输出6路信号和直流15V电压，模块处理后输出频率与电压均可调的模拟三相交流电，驱动压缩机运行。
2．海信KFR-2601 GW/BP室外机电控系统
实物如图1-43所示，由室外机主板和模块板两块电路板组成。
海信KFR-2601 GW/BP电控系统的特点与海信KFR-4001 GW/BP基本相同；不同之处在于开关电源电路设在模块板上，由模块板输出直流12V电压，为室外机主板供电。
3．海信KFR-26GW/11 BP室外机电控系统
实物如图1-44所示，由模块板和室外机主板两块电路板组成。
海信KFR-26GW/11BP室外机电控系统与前两类电控系统相比最大的区别在于，CPU及弱信号处理电路集成在模块板上，是室外机电控系统的控制中心。
室外机主板的开关电源电路为模块板提供直流5V和15V电压，并传递通信信号及驱动继电器，作用和定频空调器使用两块电路板中的强电板相同。
4．美的KFR-35GW/BP2DN l Y H（3）室外机电控系统
实物如图1-45所示，由室外机主板一块电路板组成。
功率模块、硅桥、CPU及弱信号处理、通信电路等所有电路均集成在一块电路板上，从而提高了可靠性和稳定性，出现故障时维修起来也最简单，只需更换一块电路板，基本上就可以排除室外机电控系统的故障。
五、总结
①交流变频空调器室内机主板与定频空调器室内机主板的单元电路基本相同，大部分单元电路的工作原理也相同，因此学习或维修时可以参考定频空调器电控系统。
②室外机主板从整体看比较复杂，体积大且电路较多。如果细分到单元电路，可以看出其实也有规律可循，只有部分电路或电气元器件相对于定频空调器而言是没有接触过的，只要认真学习，相信大多数读者都可以学会。
第四节 控制功能
电控系统由室内机电控系统和室外机电控系统组成，主板是其中的核心部件，由硬件和软件两部分组成。硬件部分就是由能看到的电气元器件组成的单元电路，在本 章第2节和第3节己有简单的介绍，以后的章节还会详细介绍其控制原理。软件是看不到的，储存在CPU内部或存储器之中，作用是在各种运行模式下对外围负载 进行控制。由于空调器品牌众多，而控制功能也大同小异，本节只介绍海信KFR-26GW/11BP的整机控制功能，以使读者对变频空调器的控制功能有一个 简单的了解。
说明：本节中将室内房间温度简称为t室，设定温度简称为t设。
一、室内机显示指示灯
1．电源指示灯
空调器处于开启状态时，此灯亮。此灯为双色显示，制热时显示橙色，制冷、抽湿、自动（制冷）模式为绿色。
2．定时指示灯
空调器处于定时状态时，此灯亮（绿色）。
3．运行指示灯
为双色显示，压缩机处于运行状态时，此灯显示为蓝色；当压缩机处于高频运行或开启高效功能时，此灯显示为红色。
若由于通信故障，室内机不能正确接收到室外机发送的通信信号，有可能导致运行灯不亮，但压缩机可以短时间运行。
4．故障报警
当CPU自检出故障时，空调器会停止运行，但电源灯仍然亮。在开机状态下按遥控器“传感器切换”键两次，或按压应急开关5s，蜂鸣器“嘀嘀”响两声，空调器的3个指示灯全部熄灭，然后显示故障内容，若没有故障，显示直接恢复。
二、应急开关功能
应急开关可以在没有遥控器的情况下开启或关闭空调器，控制方法如下。
（1） t室≥23℃，模式自动选为制冷，t设为26℃，风向、风速为自动。
② t室＜23℃，模式自动选为制热，t设为23℃，风向、风速为自动。
③冬季室温比较低需要移机或拆机、回收制冷剂时，在空调器关闭的情况下，按压应急开关超过5s，将进入“强制制冷”状态，不考虑t室和t设，直接启动室外机运行。 三、无室内机电控启动室外机
将室外机模块板上的CN6两个端子短接，然后再接通电源，空调器进行制热运行，室外风机处于运行状态；再将短接线断开，空调器将进行制冷运行（压缩机延时50s），室外风机仍然处于运行状态，只有切断电源，室外机才能停止运行。
四、空调器的工作模式
使用遥控器可将空调器设置为自动、制热、制冷、抽湿4种工作模式。
1．自动模式
①当t室≥t设，空调器处于制冷工作模式。
②当t室＜t设，空调器处于制热工作模式。
③运行模式一旦确定，30min内不应做转换，除非符合下列条件：当处于自动制冷模式，t室＜t=3℃时将立即进入制热模式；或当处于自动制热模式，t室＞设+3℃时，空调器将立即进入制冷模式。
2．制冷模式
①室内风机按照遥控器的设定运行，微风600r/min，低风800r/min，中风1000r/min、高风1 250r/min，高效1 3 50r/min。
若为自动风速，按表1-1所示的控制方法进行控制。
②步进电机的控制按照遥控器设定进行，可参见使用安装说明书。
③压缩机运转的目标频率由t设和雌的差值决定，温差越大频率越高，电压可通过压缩机的U/f曲线查得。当t室＜t设时，压缩机停止运行（但必须满足压缩机运行5min以上）。
制冷模式下压缩机最低运行频率15Hz，最高90Hz，额定频率为61 Hz。
④四通阀线圈始终处于失电状态，室外风机为单速风机，与压缩机同时运行。
3．抽湿模式
①t室-t设≤2℃，进入抽湿模式运转。室内风机转速强制为设定风速，压缩机在高频（60Hz）和低频（40Hz）交替运行，室外风机运行。
②t室-t设> 2℃，空调器按照制冷模式运转。
③t设-t室≥1℃，停压缩机、室外风机，室内风机按微风600r/min运行。
4．制热模式
①若t内盘（室内管温检测）≥38℃，室内风机按照遥控器的设定运行，微风600r/min，低风800r/min，中风1 000r/min，高风1 250r/min，高效1 350r/min。
若为自动风速，按表1-2所示的控制方法进行控制。
②步进电机的控制按照遥控器设定进行，可参见使用安装说明书。
③压缩机运转目标频率由t设和肠的差值决定，温差越大频率越高，电压可通过压缩机的〔刀、曲线查得。当t室> t设时，压缩机停止运行（但必须满足压缩机运行5min以上）。
制热模式下压缩机最低运行频率为15Hz，最高110Hz，额定频率为75Hz。
④四通阀线圈始终处于通电吸合状态（化霜期间除外），室外风机为单速风机，与压缩机同时运行。
⑤除霜采用制热逆循环的方式。进入除霜的条件：制热运行超过30min，室外环温与室外管温之差超过7℃并且持续5min。除霜过程如下：
→压缩机降低频率，室外风机停止；
→断开四通阀线圈供电；
→ t外盘（室外盘管检测）＞12℃或压缩机运行超过8min，压缩机停止运行；
→30s后开四通阀线圈；
→5s后启动压缩机；
→3s后开室外风机；
→除霜结束。
⑥防冷风功能：压缩机启动后，室内风机根据室内盘管温度的变化改变其运行速度，防止吹出冷风而让人感觉不适，主要以室内管温检测温度为参考值。
·当t内盘<>
·当t内盘>28℃时，室内风机低速运转。
·当t内盘}3 8℃时，室内风机以设定风速运行。
·若4min内不能达到38℃时，4min后强制以设定风速运行。
五、空调器保护功能
1．通信故障
当室内机主板在30s以上接收不到室外机主板发送的通信信号时，室内机主板停止向室外机供电。
当室外机开机后或正在运行过程中，若20s以上接收不到室内机主板发送的有效通信信号时，室外机将停止运行。
2．延时启动保护
压缩机关闭后，必须延时3min才能再次启动。但第一次上电要立即启动。
3．经济运行
经济运行时（由遥控器设定），空调器限制最大运行电流（最大电流的50%）。
4．传感器异常
当室内、室外传感器发生短路或断路时，停止压缩机运转。
5．室内风机故障
根据室内风机（PG电机）的霍尔反馈信号，若室内机CPU判定电机处于停止、堵架异常抖动状态，将切断室内风机的驱动信号，整机停机，3min后重新启动。
7．制冷过载保护
当t外盘（室外管温检测）≥70℃，压缩机停机；当t外管≤50℃、3min以后自动开机。
7．制冷蒸发器防冻结保护
①当t内盘（室内管温检测）>10℃时，压缩机频率不受限制。
②当t内盘＜7℃时，压缩机开始降频。
③当t内盘＜－1℃并持续3min时，关闭压缩机，室内风机正常运行。
④当t内盘≥7 ℃，且压缩机停机己满3min时，压缩机恢复运行。
8．制热蒸发器防过载保护
①当t内盘（室内管温检测）<>
②当t内盘>63℃时，压缩机降频运行。
③当t内盘＞78℃时，压缩机停止运行。
④当t内盘<>
9．制冷电流保护
10（7A）为E2ROM中设定的正常运行电流值，Imax（ 10A）为E2ROM中设定的最声行电流值。
①I ②I>Io +1.5A：降频运行。
③I≥Imax：停机。
10．制热电流保护
Io（ 8.5A）为E2ROM中设定的正常运行电流值，Imax（II A）为E2 ROM中设定的最少行电流值。
①I<>
②I>Io +1.5A：降频运行。
③I>Imax：停机。
11．压缩机排气温度保护
①当t排<>
②当93℃ 第五节 特殊电气元器件
特殊电气元器件是变频空调器电控系统中比较重要的元器件，在定频空调器电控系统中没有使用。这类元器件工作在大电流下，比较容易损坏。本节将对特殊电气元器件的作用、实物外观、测量方法等作简单说明。
一、直流电机
注：本节所示的直流电机，为三菱重工KFR-35GW/AIBP全直流变频空调器上所使用。
1．作用
直流电机用于全直流变频空调器的室内风机和室外风机，实物外观及安装位置如图1-46所示，作用及安装位置和普通定频空调器室内机的PG电机、室外机的轴流电机相同。
室内直流电机带动贯流风扇运行，制冷时将蒸发器产生的冷量输送到室内。
室外直流电机带动轴流风扇运行，制冷时将冷凝器产生的热量排放到室外，吸入自然空气为冷凝器降温。
2．引线作用及工作原理
（1）引线作用
实物如图1-47所示，室内直流电机、室外直流电机的工作原理及插头引线作用相同。
直流电机插头共有5根引线：1号为直流300V电压正极引线，2号为直流电压地线，3号为直流15V电压正极，4号为驱动控制引线，5号为转速反馈引线。
（2）工作原理
直流电机的工作原理与直流变频压缩机基木相同，只不过将变频模块和控制电路封装在电机内部，组成一块电路板，变频模块供电电压为直流300V，控制电路供电电压为直流15V、均由主板提供。
主板CPU输出含有转速信号的驱动电压，经光耦耦合由4号引线送入直流电机内部控制电路，处理后驱动变频模块，将直流300V电压转换为绕组所需要的电压，直流电机开始运行，从而带动贯流风扇（室内直流电机）或轴流风扇（室外直流电机）旋转运行。
直流电机运行时5号引线输出转速反馈信号，经光耦耦合后送至主板CPU，主板CPU适时监测直流电机的转速，与内部存储的目标转速相比较，如果转速高于或 低于目标值，主板CPU调整输出的脉冲电压值，直流电机内部控制电路处理后驱动变频模块，改变直流电机绕组的电压，转速随之改变，使直流电机的实际转速与 目标转速保持一致。
说明：直流电机输入的直流300V电压，室内直流电机由交流220V整流滤波后直接提供，实际电压值一般恒为直流300V；室外直流电机则取自功率模块的 P、N端子，实际电压值随压缩机转速变化而变化，压缩机低频运行时电压高，高频运行时电压低，电压范围通常在直流240～300V之间。
3．直流电机与交流电机对比
虽然真流电机与室内PG电机、室外轴流电机（二者为交流电机）的作用及安装位置均相同，但工作原理完全不同，是两种不同形式的电机，以室内直流电机、室内PG电机、室外轴流电机（单速）为例进行比较，区别见表1-3。
4．测量方法
由于直流电机由电路板和电机绕组两部分组成，绕组引线与内部电路板连接，因此不能像交流电机那样，使用万用表电阻挡通过测量电机绕组线圈的阻值就可以判断 是否正常，也就是说，依靠万用表电阻挡测量直流电机的方法不准确，容易引起误判。准确的方法是，在主板通电时测量插头引线之间电压，根据电压值判断。
（1）电阻法
使用万用表电阻挡测量直流电机的5根引线之间的阻值，只有两组引线有阻值，见表1-4，其余均为无穷大。
（2）直流电压法
测量时使用万用表直流电压挡，由于直流电机的直流300V电压的地线与主板上直流5V电压的地线不相连（即不是同一个地线），因此在测量时要注意地线的选择。
室内直流电机和室外直流电机的测量方法及判断结果相同，本节以室内直流电机为例进行说明。
①测量直流300V和直流15V电压
实物如图1-48所示。由于直流电机供电由主板提供，如果主板未供电或供电电压不正常，即使直流电机正常也不能运行，因此应首先测量上述两个电压值。
测量结果为直流300V和直流15V，说明主板供电电路正常。如果电压值为0v或低于正常值较多，说明主板供电电路出现故障，可以更换主板试机。
②电机不运行故障，开机测量驱动控制引线电压
实物如图1-49所示。使用遥控器开机，主板CPU输出的驱动电压经光耦耦合，由驱动控制引线（4号）送至直流电机内部电路板。4号引线正常电压：低风2.7V，中风3.3V，高风3.7V；如果遥控器关机即处于待机状态，电压为0V。
直流电机不运行时，如实测电压值与上述电压值相同，说明主板输出驱动电压正常，在直流300V和15V电压正常的前提下，可以判断为直流电机损坏。如在待机和开机状态下电压均为0v，则说明是主板故障，可更换试机。
③电机运行正常，但开机后马上关机，报“室内风扇电机异常”的故障代码
关机但不拔下电源插头，测量转速反馈引线（5号）电压：实物如图1-50所示，用手拨动贯流风扇，正常为跳变电压，即0V～24V～0V～24V变化。正常的直流电机在运行时，转速反馈引线电压约为直流11V。
如果测量结果符合上述特点，说明直流电机正常，故障为主板转速反馈电路损坏，可更换主板试机。
如果旋转贯流风扇时显示值一直为0V或24V或其他数值，则说明直流电机内部电路板上的转速反馈电路损坏，可更换直流电机试机。
说明：直流电机转速反馈故障的检查方法和定频空调器室内风机为PG电机的检查方法一样，待机状态下旋转贯流风扇时均为跳变电压，运行时则恒为一定值。
5．常见故障
常见故障是电机不运行或运行时无转速反馈信号，故障判断方法见上述内容。 二、电子膨胀阀
1．作用
电子膨胀阀在制冷系统中的作用和毛细管相同，起到降压节流和调节流量的作用。CPU输出电压驱动电子膨胀阀线圈，带动阀体内阀针上下移动，改变阀孔的间 隙，使阀体的流通截面积发生变化，通过改变制冷剂流过时的压力，从而改变节流压力和流量，使进入蒸发器的流量与压缩机运行速度相适应，达到精确调节制冷量 的目的。
2．优点
压缩机在高频或低频运行时对进入蒸发器的制冷剂流量要求不同。在高频运行时要求进入蒸发器的流量大，以便迅速蒸发，提高制冷量，迅速降低房间温度；在低频运行时要求进入蒸发器的流量小，降低制冷量，以便维持房间温度。
使用毛细管作为节流元件，由于节流压力和流量为固定值，因而在一定程度上降低了变频空调器的优势；而使用电子膨胀阀作为节流元件则满足制冷剂流量变化的要 求，从而最大程度地发挥了变频空调器的优势，提高了系统制冷量；同时具有流量控制范围大、调节精确、可以使制冷剂正反两个方向流动等优点。
3．适用范围
如果电子膨胀阀的开度控制不好（即和压缩机转速不匹配），制冷量会下降甚至低于使用毛细管作为节流元件的变频空调器。
使用电子膨胀阀的变频空调器，由于在运行过程中需要同时调节两个变量，这也要求室外机主板上的CPU有很高的运算能力，同时电子膨胀阀与毛细管相比成本较高，因此一般使用在高档空调器中。
4．实物外观及安装位置
电子膨胀阀实物外观及安装位置如图1-51所示，通常是垂直安装在室外机制冷系统中。引线，其中有2根引线连在一起为公共端，接电源直流12V，余下4根引线接CPU控制部分；另一种为5根引线，1根为公共端，接直流12V，余下4根接CPU控制部分。
测量时使用万用表电阻挡，黑表笔接公共端，红表笔测量4根控制引线，阻值应相等，为44Ω，4根控制引线之间的阻值为88Ω，结果见表1-5（说明：测量方法和步进电机线圈相同）。
三、PTC电阻
1．作用
PTC电阻为正温度系数热敏电阻，阻值随温度上升而变大，其与室外机主控继电器触点并联。室外机初次通电时，主控继电器因无工作电压，触点断开，交流 220V电压通过PTC电阻对滤波电容充电，PTC电阻通过电流时由于温度上升阻值也逐渐变大，从而限制充电电流，防止由于电流过大造成空调器插头与插座 间打火。在室外机供电正常后，CPU控制主控继电器触点吸合，PTC电阻便不起作用。
2．实物外观及安装位置
PTC电阻的实物外观为黑色的长方体，共有两个引脚，安装在室外机主板主控继电器附近，引脚与继电器触点并联，如图1-53所示。
3．测量方法
PTC电阻使用型号通常为25℃/47Ω，常温下测量阻值为50Ω左右，表面温度较高时测量阻值为无穷大。其常见故障为开路，即常温下测量阻值为无穷大。
由于PTC电阻的两个引脚与室外机主控继电器的两个触点并联，因此使用万用表电阻挡测量继电器的两个端子就相当于测量PTC电阻的两个引脚，测量方法如图1-54所示。
四、硅桥
1．作用与常用型号
硅桥的内部为4个整流二极管组成的桥式整流电路，将交流220V电压整流成为直流300V电压。
硅桥的常用型号为S25VB60，“25”的含义为最大正向整流电流25A ，“60”的含义为最高反向工作电压600V。
2．实物外观及安装位置
硅桥的实物外观及安装位置如图1-55所示。硅桥工作时需要通过较大的电流，功率较大，有一定的热量，因此它与模块一起固定在大面积的散热片上。
3．引脚
硅桥共有4个引脚，分别为两个交流输入端和两个直流输出端。两个交流输入端接交流220V，使用时没有极性之分；两个直流输出端中的正极经滤波电感接滤波电容正极，负极直接与滤波电容负极连接。
4．分类及引脚辨认方法
硅桥根据外观分类常见有两种：方形和扁形，实物如图1-56所示。
方形：其中的一角有豁口，对应引脚为直流正极，对角线引脚为直流负极，其他两个引脚为交流输入端。
扁形：其中一侧有一个豁口，对应引脚为直流正极，中间两个引脚为交流输入端，最后一个引脚为直流负极。
5．测量方法
由于硅桥内部为4个大功率的整流二极管，因此测量时应使用万用表二极管挡。
（1）测量正、负端子
测量过程如图1-57所示，相当于测量串联的D1和D4（或串联的D2和D3）。
红表笔接正极，黑表笔接负极，为反向测量，结果为无穷大；红表笔接负极，黑表笔接正极，为正向测量，结果为823mV。
（2）测量正极、两个交流输入端
测量过程如图1-58所示，相当于测量D1、D2。
红表笔接正极，黑表笔接交流输入端，为反向测量，两次结果相同，应均为无穷大；红表笔接交流输入端，黑表笔接正极，为正向测量，两次结果应相同，均为452mV。
（3）测量负极、两个交流输入端
测量过程如图1-59所示，相当于测量D3、D4。
红表笔接负极，黑表笔接交流输入端，为正向测量，两次结果相同，均为452mV；红表笔接交流输入端，黑表笔接负极，为反向测量，两次结果相同，均为无穷大。
（4）测量交流输入端子
测量过程如图1-60所示，相当于测量反方向串联的D1和D2（或D3和D4），由于为反向串联，因此正反向测量结果应均为无穷大。
6．测量说明
①测量时应将4个端子的引线全部拔下。
②上述测量方法使用数字万用表。如果使用指针万用表，选择R×1k挡，测量时红、黑表笔所接端子与上述方法相反，得出的规律才会一致。
③不同的硅桥、不同的万用表正向测量时，得出结果的数值会不相同，但一定要符合内部4个整流二极管连接特点所构成的规律。
④同一硅桥、同一万用表正向测量内部二极管时，结果数值应相同（如本次测量为452mV）。测量硅桥时不要只记得出的数值，要掌握规律。
⑤硅桥常见故障为内部4个二极管全部击穿或某个二极管击穿，开路损坏的比例相对较少。
五、滤波电感
4．测量方法
图1-62所示为测量滤波电感的方法，测量时使用万用表电阻挡，测量阻值约1Ω。
由于滤波电感位于室外机底部，且外部有铁壳包裹，直接测量其接线端子不是很方便，检修时可以测量两个连接引线的插头阻值。
5．常见故障
①滤波电感安装在室外机底部，在制热模式下化霜过程中产生的冷凝水将其浸泡，一段时间之后（安装5年左右）引起绝缘阻值下降，通常在低于2MΩ时，会出现空调器通上电源之后空气开关跳闸的故障。
②由于绕制滤波电感线圈的线径较粗，很少有开路损坏的故障。而其工作时通过的电流较大，接线端子处容易产生热量，将连接引线烧断，出现室外机无供电的故障。
③滤波电感如果铁芯与线圈松动，在压缩机工作时会产生比较刺耳的噪声，有些故障表现为压缩机低频运行时噪声小，压缩机高频运行时噪声大，容易误判为压缩机故障，在维修时需要注意判断。
六、滤波电容
1．作用
滤波电容实际为容量较大（约2 000μF）、耐压较高（约直流400V）的电解电容。根据电容“通交流、隔直流”的特性，对滤波电感输送的直流电压再次滤波，将其中含有的交流成分直接入地，使供给模块P、N端的直流电压平滑、纯净，不含交流成分。
2．引脚
电容共有两个引脚，即正极和负极。正极接模块P端子，负极接模块N端子，负极引脚对应有“日”状标志。’
3．分类
滤波电容按电容个数分类，有两种类型：单个电容或几个电容并联组成，实物外观如图1-63所示。
单个电容：由1个耐压400V、容量2 200μF左右的电解电容，对直流电压滤波后为模块供电，常见于早期壁挂式或目前柜式的变频空调器，电控盒内设有专用安装位置。
几个电容并联：由2-4个耐压400V、容量560μF左右的电解电容并联组成，对直流电压滤波后为模块供电，总容量为单个电容标注容量相加，常见于目前生产的变频空调器，直接焊在室外机主板上。
4．测量方法
由于滤波电容容量较大，使用万用表检测难以准确判断，通常直接代换试机。其常见故障为容量减小引发屡烧模块故障，在实际维修中损坏比例较小。
需要注意的是，由于滤波电容的容量较大，不能像检测定频空调器的压缩机启动电容一样，直接短路其两个引脚，否则滤波电容将会发出很大的放电声音，甚至能将螺丝刀杆打出一个豁口。
5．注意事项
滤波电容正极连接模块P端子，负极连接N端子，引线不能接错。引线接反时，如滤波电容内存有直流300V电压，将直接加在模块内部与IGBT开关管并联的续流二极管两端，瞬间将模块炸裂。
如滤波电容未存有电压，不会损坏模块，但滤波电容正极经模块内部的续流二极管接滤波电容的负极，相当于直流300V电压短路，在室外机上电时，PTC电阻 由于后级短路电流过大，阻值变为无穷大，室外机无工作电源，室内机由于检测不到室外机发送的通信信号，2min后断开室外机供电，报“通信故障”的故障代 码。
七、变频压缩机
变频压缩机的实物外观及安装位置如图1-64所示。
1．作用
变频压缩机是制冷系统的心脏，通过运行使制冷剂在制冷系统中保持流动和循环，它由三相异步电机和压缩系统两部分组成，模块输出频率与电压均可调的模拟三相交流电为三相异步龟机供电，电机带动压缩系统工作。
模块输出电压变化时电机转速也随之变化，转速变化范围为1500～9000/min，压缩系统的输出功率（即制冷量）也发生变化，从而达到在运行时调节制冷量的目的。
2．引线作用
变频压缩机引线实物如图1-65所示，无论是交流变频压缩机还是直流变频压缩机，均有3个接线端子，标号分别为U、V、W，和模块上的U、V、W 3个接线端子对应连接。
交流变频空调器在更换模块或压缩机时，如果U、V、W接线端子由于不注意插反导致不对应，压缩机则有可能反方向运行，引起不制冷故障，调整方法和定频空调器三相涡旋压缩机相同，即调整任意两根引线的位置。
直流变频空调器如果U、V、W接线端子不对应，压缩机启动后室外机CPU检测转子位置错误，报出“压缩机位置保护”或“直流压缩机失步”的故障代码。
3．分类
根据工作方式主要分为直流变频压缩机和交流变频压缩机。
直流变频压缩机：使用无刷直流电机，工作电压为连续但极性不断改变的直流电。
交流变频压缩机：使用三相异步电机，工作电压交流30^-220V、频率15.120Hz，转速1500～9000r/min。
4．测量方法
测量过程如图1-66所示，使用万用表电阻挡测量3个接线端子之间的阻值，VW、VU、UW间的阻值相等，即Rvw=Rvu=Ruw，阻值为1.5Ω左右。
5．常见故障
实际维修中变频空调器压缩机和定频空调器压缩机相比，故障率较低，原因为室外机电控系统保护电路比较完善，故障主要是压缩机启动不起来（卡缸）或线圈对地短路等。
第六节 功率模块
功率模块是变频空调器电控系统中较重要的器件之一，也是故障率较高的一个器件，属于电控系统特殊器件之一，本应归纳到本章第5节，但由于知识点较多，因此单设一节进行详细说明。
一、基础知识
1．作用
功率模块可以简单地看作是电压转换器。室外机主板CPU输出6路信号，经功率模块内部驱动电路放大后控制IGBT开关管的导通与截止，将直流300V电压转换成与频率成正比的模拟三相交流电（交流30～220V、频率15～120Hz），驱动压缩机运行。
三相交流电压越高，压缩机转速及输出功率（即制冷效果）也越高；反之，三相交流电压越低，压缩机转速及输出功率（即制冷效果）也就越低。三相交流电压的高低由室外机CPU输出的6路信号决定。
2．功率模块实物外观
严格意义的功率模块如图1-67所示，它是一种智能模块，将IGBT连同驱动电路和多种保护电路封装在同一模块内，从而简化了设计，提高了稳定性。功率模块只有固定在外围电路的控制基板上，才能组成模块板组件。
3．功率模块组成
在实际应用中，功率模块通常与控制基板组合在一起。如三菱一种型号为PM20CTM60的功率模块，与带开关电源功能的控制基板组合，如图1-68所示，即组成带开关电源功能的功率模块板组件。
本书所称的“模块”，就是由功率模块和控制基板组合而成的模块板组件。
4．固定位置
由于模块工作时产生很高的热量，因此设有面积较大的铝制散热片，并固定在上面，中间有绝缘垫片（实物如图1-69所示），设计在室外机电控盒里侧，室外风扇运行时带走铝制散热片表面的热量，间接为模块散热。
二、输入与输出电路
图1-70（a）所示为模块输入与输出电路的方框图，图1-70（b）所示为实物图。
说明：直流300V供电回路中，在实物图上未显示PTC电阻、室外机主控继电器及滤波电感等元器件。
1．输入部分
①P、N：由滤波电容提供直流300V电压，为模块内部开关管供电，其中P端外接滤波电容正极，内接上桥3个IGBT开关管的集电极；N端外接滤波电容负极，内接下桥3个IGBT开关管的发射极。
②15V：由开关电源提供，为模块内部控制电路供电。
③6路驱动信号：由室外机CPU提供，经模块内部控制电路放大后，按顺序驱动6个IGBT开关管的导通与截止。
2．输出部分
①U、V、W：上桥IGBT与下桥IGBT的中点，输出与频率成正比的模拟三相交流电，驱动压缩机运行。
②FO（保护信号）：当模块内部控制电路检测到过热、过流、短路、15V电压低4种故障时，输出保护信号至室外机CPU。 三、常见模块形式及特点
国产变频空调器从问世到现在大约有10年的时间，在此期间出现了许多新改进的机型。模块作为重要部件，也从最初只有模块的功能，到集成CPU控制电路，再到目前常见的模块控制电路一体化，经历了很多技术上的改变。
1．只具有功率模块功能的模块
实物如图1-71所示，代表有海信KFR-4001 GWBP、海信KFR-3 501 GWBP等机型，此类模块多见于早期的交流变频空调器。
使用光耦传递6路驱动信号，直流15V电压由室外机主板提供（分为单路15V供电和4路15V供电两种）。模块的常见型号为三菱PM20CTM060，可以称其为第二代模块，其最大负载电流20A P最高工作电压600V，设有铝制散热片，目前己经停止生产。
2．带开关电源的模块
实物如图1-72所示，代表有海信KFR-2601 GWBP、美的KFR-26GWBPY R等机型，此类模块多见于早期的交流变频空调器，在只有功率模块功能的模块板基础上改进而来。
该类模块的模块板增加了开关电源电路，次级输出4路直流15V和1路直流12V两种电压：直流15V电压直接供给模块内部控制电路；直流12V电压输出至室外机主板7805稳压块，为室外机主板供电，室外机主板则不再设计开关电源电路。
模块的常见型号同样为三菱PM20CTMO60，由于此类模块已停止生产，而市场上还存在大量使用此类模块的变频空调器，为供应配件，目前有改进的模块作为配件出现，如使用东芝或三洋的模块，东芝型号为IPMPIG20J503L。
3．集成CPU控制电路的模块
实物如图1-73所示，代表有海信KFR-26GW/11BP等机型，此类模块多见于目前生产的交流变频空调器或直流变频空调器。
该类模块的模块板集成CPU控制电路，室外机电控系统的弱信号控制电路均在模块板上处理和运行。室外机主板只是提供模块板所必需的直流15V（模块内部控制电路供电）、5V（室外机CPU和弱信号电路供电）电压，以及传递通信信号、驱动继电器等功能。
该类模块的生产厂家有三菱、三洋、飞兆等，可以称其为第三代模块，与使用三菱PM20CTM060系列的模块相比，有着本质区别：一是6路信号为直接驱 动，中间不再需要光耦，这也为集成CPU提供了必要的条件；二是成本较低，通常为非铝制散热片；三是模块内部控制电路使用单电源直流15V供电；四是内部 可以集成电流检测电阻元件，与外围元器件电路即可组成电流检测电路。
4．控制电路和模块一体化的模块
实物如图1-74所示，代表有美的KFR-35GWBP2DNIY H（3）、三菱重工KFR-35GW/AIBP等机型，此类模块多见于目前生产的交流变频空调器、直流变频空调器及全直流变频空调器，也是目前比较常见的 一种类型，在集成CPU控制电路模块的基础上改进而来。
模块、室外CPU控制电路、弱信号处理电路、开关电源电路、滤波电容、硅桥、通信电路、PFC电路、继电器驱动电路等，也就是说室外机电控系统的所有电路均集成在一块电路板上，只需配上传感器、滤波电感等少量外围元器件即可以组成室外机电控系统。
该模块的生产厂家有三菱、三洋、飞兆等，可以称其为第四代模块，是目前最常见的控制类型，由于所有电路均集成在一块电路板上，因此在出现故障后维修时也最简单。
四、分类
根据CPU输出6路驱动信号至模块内部控制电路的过程，模块可分为使用光耦耦合与直接驱动两种。
1．6路信号使用光耦耦合的模块特点
该类模块的实物外观如图1-71和图1-72所示。
①通常用于早期生产的交流变频空调器。
②CPU输出的6路信号经光耦耦合至模块内部控制电路，模块输出的保护信号也是经光耦耦合至CPU，即CPU电路与模块内部电路相互隔离。
③模块与CPU控制电路通常设计在两块电路板上，使用排线连接。
④模块内部控制电路使用的直流15V电压通常为4路供电。
⑤模块通常与开关电源电路设计在一块电路板上。
2. 6路信号直接驱动的模块特点
该类模块的实物外观如图1-73和图1-74所示。
①通常用于目前生产的交流变频空调器或直流变频空调器。
②CPU输出的6路信号直接送至模块内部控制电路，中间无光耦。
③模块通常与CPU控制电路集成到一块电路板上面。
④模块内部控制电路使用的直流15V电压通常为单路供电。
⑤体积更小，智能化程度更高，成本更低，且不易损坏（指模块内部IGBT开关管不易损坏）。
⑥模块内部集成电流检测电路或外置模块电流检测电阻，只需外围电路放大信号，即可输送至CPU电流检测引脚。
五、模块测量方法
无论何种类型的模块，使用万用表测量时，内部控制电路工作是否正常不能判断，只能对内部6个开关管做简单的检测。
从图1-75所示的模块内部IGBT开关管简图可知，万用表显示值实际为IGBT开关管并联6个续流二极管的测量结果，因此应选择二极管挡，且P、N、U、V、W端子之间应符合二极管的特性。
（1）测量P、N端子
测量过程如图1-76所示，相当于Dl和D2（或D3和D4、D5和D6）串联测量。
红表笔接P端、黑表笔接N端，为反向测量，结果为无穷大；红表笔接N端、黑表笔接P端，为正向测量，结果为733mV。。
如果正反向测量结果均为无穷大，为模块P、N端子开路；如果正反向测量接近0MV、为模块P、N端子短路。
（2）测量P与u、V、w端子
相当于测量D1、D3、D5。
红表笔接P端，黑表笔接u、V、w端，测量过程如图1-77（a）所示，为反向测量，3次结果相同，应均为无穷大。
红表笔接u、V、w端，黑表笔接P端，测量过程如图1-77（b）所示，为正向测量，3次结果相同，应均为406mV。
如果反向测量或正向测量时P与U、V、W端结果接近0mv，则说明模块PU、PV、PW端击穿。实际损坏时有可能是PU、PV端正常，只有PW端击穿。
（3）测量N与U、V、W端子
相当于测量D2、D4、D6。
红表笔接N端，黑表笔接U. V、W端，测量过程如图1-78（a）所示，为正向测量，3次结果相同，应均为407mV。
红表笔接U、V、W端，黑表笔接N端，测量过程如图1-78（b）所示，为反向测量，3次结果相同，应均为无穷大。
如果反向测量或正向测量时，N与U、V、W端结果接近0mv，则说明模块NU、NV、NW端击穿。实际损坏时有可能是NU、NW端正常，只有NV端击穿。
（4）测量U、V、W端子
测量过程如图1-79所示，由于模块内部无任何连接，U、V、W端子之间无论正反向测量，结果相同，应均为无穷大。如果结果接近0mv，则说明UV、UW、VW端击穿。实际维修时U、V、W端之间击穿损坏的比例较小。
六、测量说明
①测量时应将模块上的P、N端子滤波电容供电引线，U、V、W端子压缩机线圈引线全部拔下。
②上述测量方法使用数字万用表。如果使用指针万用表，选择R×1k挡，测量时红、黑表笔所接端子与上述方法相反，得出的规律才会一致。
③不同的模块、不同的万用表正向测量时得出的结果数值会不相同，但一定要符合内部6个续流二极管连接特点所组成的规律。同一模块、同一万用表正向测量P与U、V、W端或N与U、V、W端时，结果数值应相同（如本次测量为406mV）。
④P、N端子正向测量得出的结果数值应大于P与U、V、W端或N与U、V、W端得出的数值。
⑤测量模块时不要死记得出的数值，要掌握规律。
⑥模块常见故障为PN、PU（或PV、PW）、NU（或NV、NW）端子击穿，其中PN端子击穿的比例最高。
⑦纯粹的模块为一体化封装，如内部IGBT开关管损坏，只能更换整个模块板组件。
⑧模块与控制基板（电路板）焊接在一起，如模块内部损坏，或电路板上的某个元器件损坏但检查不出来，也只能更换整个模块板组件。
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