长虹交流变频空调器电路板原理与检修

长虹交流变频空调器电路板原理与检修

利用交流变频压缩机(三相)。其变频器是把市电(220V)转变成直流电，并送到功率模块(晶体管开关管组合)。同时，功率模块受CPU 送来的控制信号控制，输出频率可变的电源(近似于正弦波)，使压缩机电机的转速随电源频率变化而作相应改变，从而控制压缩机的排气量，调节制冷量和制热量。

(1)制冷(热)系统及通风系统 与普通空调相同。

(2)电气系统的结构及工作原理 以长虹 KFR-28GW/BP 变频空调为例(其他变频空调与此类似)。控制电路由室内机和室外机两部分组成。室内机控制利用 47840 专用芯片，风机利用带有霍尔元件速度反馈的高效塑封电动机，送风精度高。室外机控制利用 MB84850芯片，压缩机利用涡流可靠高效的三相交流变频压缩机(频率范围30 ～ 120Hz)，整机性能高于国内同类机型。本系列机还利用了先进的压缩机电压补偿技术，空调器能在低电压下(160V)正常启动运行，功率模块利用三菱公司的智能功率模块(IPM)，使控制电路更可靠。

① 接线图 如图 15-40、图 15-41 所示。

② 室内机微电脑控制电路分析 室内机微电脑控制电路主要有电源电路、晶体振荡电路、室内风机控制电路、通信电路、温度传感器电路、过零检测电路、步进电动机、蜂鸣器驱动电路等。室内机微电脑控制电路原理如图 15-42 所示。

a. 电源电路 电源电路是为室内机空调器电气控制系统提供所需的工作电源。电路中，主要为主芯片、驱动电路、继电器、蜂鸣器、晶闸管等器件提供电源。工作电源在电路中扮演着重要的角色，一旦电源出现故障，空调器室内机无电源显示，控制电路无法工作，所以电源电路是维修人员要掌握的重点。交流电源 220V 经变压器变压输出交流 13V 电压，VD101、VD102、VD103、VD104 整流后输出直流 +12V 电压供继电器等元器件的工作电压，直流 +12V 电压还经 7805 三端稳压器输出直流 +5V 电压，作为主芯片供电电压。

b. 晶体振荡器电路 晶体振荡器电路为主芯片提供一个基准的时钟序列，以保证系统正常准确地工作，主芯片(47840)㉜脚㉛脚接晶体振荡器，其工作频率为 6MHz。

c. 室内风机控制电路 室内风机控制电路控制室内风机的转速。室内风机利用晶闸管平滑调速，芯片在一个过零信号周期内通过控制 ㉓脚为低电平的时间，即通过控制晶闸管导通角来改变加在风机电动机绕组的交流电压的有效值来改变风机转速。室内风机的“运转状态”通过风机转速的反馈而输入芯片㉞脚，通过检测风机工作状况，以准确控制室内风速。

d. 通信电路 通信电路的主要作用是使室内、外控制板互通信息，以便使室内、外机控制板协同工作。

e. 温度信号采集电路 室内机有两个温度传感器，它用来检测室内温度和盘管温度，并给主芯片提供一个模拟信号，让其根据提供的温度数据进行温度调节，以便给用户一个舒服的感觉。在此电路中，经R341、R342(4.7kΩ)分压取样，提取随温度变化的电压信号值供芯片检测用。电路上的电感 L202、L203 是为了防止电压瞬间跳变而引起芯片的误判断。

f. 过零检测电路 过零检测电路的重要作用是检测室内供电电压是否异常。若过零检测信号有故障，可能会引起室内风机不工作或室外压缩机不工作。

g. 蜂鸣器驱动电路 主芯片的㊱脚为蜂鸣器的外接口，当输出高电平时，经反相器 IC401 的⑨脚与 BUZ 回路接通，鸣叫响应。

h. 步进电动机 此电路主芯片通过反相驱动器 IC401 驱动步进电动机工作。此电路的关键是反相驱动器 IC401，如果反相驱动器某一脚出现故障，均可导致其后级所带负载不能正常工作。

③ 室外机微电脑控制电路分析 室外机控制板主要功能是芯片通过接收各功能电路输入信号，根据预设的控制模式进行综合判断，以控制各路输出做出相应反应。主要控制电路有：芯片及辅助电路、通信电路、电源监视电路、温度信号采集电路、功率模块驱动电路、继电器驱动电路、压缩机驱动电路。

a. 室外机微电脑控制电路如图 15-43 所示。

a)主芯片及辅助电路。

晶体振荡电路：主芯片的㉚、㉛脚是晶体振荡器外接端口，其元件由 C303、C304 组成，其作用是为主芯片提供时钟频率使其工作，C303、C304 用于微调晶体振荡器振荡频率。

复位电路：复位电路是为主芯片的上电复位(复位、将 CPU 内程序初始化，重新开始执行 CPU 内程序)及监视电源而设的。主要作用是：上电延时复位，防止因电流的波动而造成主芯片的频繁复位。具体延时的大小由电容 C302 决定。

复位电路实时监测主芯片工作过程中的工作电源(+5V)。一旦工作电压低于 4.6V，复位电路中的 IC302 的输出端(①脚)便输出低电平，使主芯片停止工作，待再次上电时重新复位。工作原理：电源电压 IC302 ②脚与其内部电平值作比较。当电源电压小于 4.6V 时，①脚电位被强行拉低，当电源电压大于 4.6V 时，电源给电容 C302 充电从而使①脚电位逐渐上升，在主芯片对应脚产生一上升电压来触发主芯片复位、工作。

b)EEPROM。EEPROM 内记录着系统运行时的一些状态参数，如压缩机的 V/F 曲线。其在第②脚时钟线 SCK 作用下，通过第④脚 SO输出数据、第③脚 SI 读入数据。

b. 通信电路 通信电路的主要作用是使室内、室外控制板互通信息以便使室内、室外机协同工作。交流 220V 经前级滤波整流后，在 A 点形成约 DC140V 直流电，作为室内、室外机串行通信信号的载波信号。其工作原理是：室内控制板向室外控制板发送信号时，室外控制板芯片第⑩脚为低电平，光耦合器始终导通，室内芯片通过光耦合器 IC201 发送信号，这时室内IC201 与 PC402 同步，而 IC201 也与 IC202 同步，以表明室外芯片已接受到室内发送的信号，同理，当室外芯片通过 PC400 发送信号时，室内光耦合器始终导通，这时，室内 IC202 及室外 PC402 和 PC400同步。

c. 温度信号采集电路 温度信号采集电路通过将热敏电阻在不同温度下对应的不同阻值转化为不同的电压信号，传至 IC301 芯片对应脚，以实时检测室外压缩机的工作的各种温度状态，为主芯片控制提供信号数据。温度信号采集电路有室外环境温度、盘管温度、压缩机排气温度以及压缩机过热保护信号电路等。

d. 电源监视电路

a)过电流检测电路。过电流检测电路的主要作用是检测室外压缩机的供电电流，当压缩机电流过大时进行保护，以防止因电流过大而损坏压缩机。主芯片的⑩脚电压大于 3.8V 时，实时过电流保护，压缩机再次启动时，需 3min 保护。应注意的是：当检测电路开路时，使电流为零，电路不进行故障判断。

b)过、欠电压保护电路。该电路主要作用是检测电源电压情况。长虹 KFR-28GW/BP 的正常工作电压范围是 160 ～ 242V，报警电压范围为 126 ～ 263V。当电压低于 126V 时欠电压保护或当电压高于260V 过电压保护，这时，停止压缩机工作，并在室内显示过、欠电压故障。交流 220V 电压经电阻 R504，电压互感器 BT202 降压，全波整流，RC 滤波取得直流电压。最后，在采样电阻上得到电压信号送入主芯片

⑰ 脚。电路上的 VD206 ～ VD209 的作用是将交流电变为直流电，VD210的作用是钳位，使 a 点电压低于 5.7V，起到保护主芯片的作用，C205将直流电滤波，R222 作为采样电阻，电容 CP2 的作用是滤除高频噪声干扰。

c)瞬时断电保护电路。瞬时断电保护电路的主要作用是检测室外机提供的交流电源是否正常，针对于各种原因造成的瞬时掉电，立即采取保护措施，以防止再次来电后，压缩机频繁启停，对压缩机造成损坏。

交流 220V 经电阻 R509 限流、二极管 VD505 半波整流，C504 滤波得到 50Hz 的脉冲直流电进入光耦合器 PC401，使 TLP521 得到脉动触发，这时 b 点也得到 50Hz 脉冲信号，经 C209 整形滤波，在主芯片 ㉓ 脚得到脉冲信号，以判断是否发生了瞬时断电。

e. 继电器驱动电路 该电路由电阻 R305 ～ R311，反相器 IC401，风机控制继电器RL501、RL502、RL503，四通阀控制继电器RL504组成。继电器驱动电路的主要作用是按照主芯片的控制信号驱动室外风机和四通阀等工作，用以调节室外风机的风速及制冷、制热的切换。

f. 压缩机驱动电路 压缩机驱动电路是指从主芯片的④～⑨脚引出至功率模块 IPM 的控制电路。它的主要作用是通过主芯片发给 IPM 控制命令，利用 PWM 脉宽调制，改变各路控制脉冲占空比调节三相互换从而使压缩机实现变频。

g. 功率模块驱动电路 变频空调器的一个最重要的特点就是改变电源的频率来对电动机进行调速。长虹 KFR-28GW/BP 空调器利用的是PM20CTM060 功率模块，它的作用是将滤波后的直流电变成频率可变的三相交流电功率模块驱动控制电路，如图 15-44 所示。

④ 故障代码

a. 长虹 KFR-28GW/BP 空调器室内机故障代码 见表 15-5。

b. 长虹 KFR-28GW/BP 空调器室外机故障代码 见表 15-6。