下面以科龍KFR-26/35GW/H(F)型空調(diào)器電腦板為例介紹普通智能控制型空調(diào)器電路的識圖方法。科龍KFR-26/35GW/H(F)型分體式空調(diào)器的電腦板電路由電源電路、微處理器(CPU)電路、制冷控制電路、風(fēng)扇電路、保護電路等構(gòu)成,如圖8-12所示。 圖8-12 科龍KFR-26/35GW/H(F)型空調(diào)器電腦板電路 1.電源電路 該機的電源電路采用變壓器降壓式直流穩(wěn)壓電源電路,如圖8-12所示。該電路的核心元器件是變壓器、整流管V219~V222、濾波電容C210、12V 穩(wěn)壓器N101(7812)、5V 穩(wěn)壓器N102(78L05),輔助元器件有熔斷器F201、壓敏電阻F202、限流電阻F203 與濾波電容C208、C207、C218。 插好空調(diào)器的電源線后,220V 市電電壓通過C218、C207、C208 濾除市電電網(wǎng)中的高頻干擾脈沖,通過F201、F203 和連接器X201 加到變壓器的一次繞組。市電輸入回路并聯(lián)的F202 是壓敏電阻,當(dāng)市電電壓過高時F202 擊穿短路,使用戶家的低壓斷路器跳閘或熔斷器過電流熔斷,切斷輸入回路,避免了電源電路的元器件過電壓損壞。 市電電壓通過變壓器降壓輸出15V 左右(與市電電壓高低成正比)的交流電壓,一路送到交流過零檢測電路;另一路通過整流管V219~V222 組成的橋式整流器整流、濾波電容C210 和C211 濾波產(chǎn)生21V 左右的直流電壓。21V 直流電壓通過三端穩(wěn)壓器N101 穩(wěn)壓輸出12V 電壓,不僅為電磁繼電器、驅(qū)動塊等電路供電,而且利用三端穩(wěn)壓器N102 穩(wěn)壓輸出5V 電壓,通過C214、C215 濾波后,為微處理器D101 和相關(guān)電路供電。 2.市電過零檢測電路 市電過零檢測(同步信號輸入)電路的核心元器件是整流管V207、V208,放大管V206,電阻R206、R208、R209。 變壓器輸出的電壓通過V207、V208 整流產(chǎn)生脈動電壓,通過R208 限流,產(chǎn)生100Hz 交流檢測信號,即同步控制信號。該信號作為基準(zhǔn)信號加到微處理器D101 的 12 腳。D101 對 12 腳輸入的信號檢測后,確保室外風(fēng)扇電動機供電回路中的雙向晶閘管V203 在市電過零點處導(dǎo)通,從而避免了V203 在導(dǎo)通瞬間可能因?qū)〒p耗大而損壞。 3.微處理器電路 該機的微處理器電路以日本東芝公司生產(chǎn)的微處理器D101(TMP87C840F)為核心構(gòu)成。 (1)微處理器TMP87C840F 的引腳功能 微處理器TMP87C840F 的引腳功能見表8-6。 表8-6 微處理器TMP87C840F的引腳功能 續(xù)表 (2)微處理器基本工作條件電路 微處理器正常工作需具備5V 供電、復(fù)位、時鐘振蕩正常的3 個基本條件。 ① 5V 供電。插好空調(diào)器的電源線,待電源工作后,由它輸出的5V 電壓加到微處理器D101 的供電端 58 腳,為D101 供電。 ② 復(fù)位。該機的復(fù)位電路的核心元器件是微處理器D101 和復(fù)位電容C217。開機瞬間,由于C217 需要充電,所以D101 的 23 腳電位由低逐漸升高。當(dāng)D101 的 23 腳電位為低電平時,D101 內(nèi)的存儲器、寄存器等電路清零復(fù)位。隨著C217 充電的不斷進行,C217 兩端的電壓逐漸升高,當(dāng)它兩端的電壓為高電平后,D101 內(nèi)部電路復(fù)位結(jié)束,開始工作。正常工作后,D101 的 23 腳電位幾乎與供電相同。 ③ 時鐘振蕩。時鐘振蕩電路的核心元器件是微處理器D101 和G101。D101 得到供電后,它內(nèi)部的振蕩器與 24 、 25 腳外接的晶體振蕩器G101 通過振蕩產(chǎn)生4MHz 的時鐘信號。該信號經(jīng)分頻后協(xié)調(diào)各部位的工作,并作為D101 輸出各種控制信號的基準(zhǔn)脈沖源。 (3)功能操作電路 功能操作電路的核心元器件是微處理器D101、遙控接收器N103(HS0038)。 連接器X207/X107 的②腳外接遙控接收器N103。用遙控器對該機進行溫度調(diào)節(jié)等操作時,N103 將遙控器輸出的紅外信號進行解碼、放大后,從N103 的OUT 端子輸出,經(jīng)X207的②腳輸入到D101 的 43 腳,被D101 處理后,控制相關(guān)電路進入用戶所需要的狀態(tài)。 (4)顯示屏、指示燈控制電路 顯示屏、指示燈控制電路的核心元器件是微處理器D101、放大管V215~V217、發(fā)光二極管LED101~LED104 和顯示屏LED105。其中,LED101 是運行指示燈,LED102 是定時指示燈,LED103 是睡眠指示燈。哪個指示燈發(fā)光、顯示屏是否顯示受微處理器D101 的 27 ~ 37 腳輸出的信號控制。 (5)蜂鳴器控制電路 蜂鳴器控制電路的核心元器件是微處理器D101、放大管V201、蜂鳴器B101。 進行操作時,D101 的 45 腳輸出的脈沖信號經(jīng)R288 限流,再經(jīng)V201 倒相放大,驅(qū)動蜂鳴器B101 鳴叫,表明操作信號已經(jīng)被D101 接收。 4.空調(diào)器工作方式設(shè)置 (1)單冷/冷暖機型設(shè)置 微處理器D101 的 59 腳是單冷、冷暖機型設(shè)置腳。5V 電壓通過R256、R255 分壓產(chǎn)生2.5V 左右電壓,加到D101 的 59 腳,被D101 識別后,D101 具有冷暖型空調(diào)器的控制功能。若將D101 的 59 腳接地,使 59 腳電位為低電平后,D101 僅具有單冷型空調(diào)器的控制功能。 (2)電加熱輔助功能設(shè)置 微處理器D101 的 63 腳是電加熱輔助功能的設(shè)置腳。5V 電壓通過R253、R254 分壓產(chǎn)生2.5V 左右電壓,加到D101 的 63 腳,被D101 識別后,D101 具有電加熱輔助功能。若將D101的 63 腳接地,使 63 腳電位為低電平后,D101 取消電加熱輔助功能。 5.制冷/制熱控制電路 制冷控制電路的核心元器件是室內(nèi)環(huán)境溫度傳感器、室內(nèi)盤管溫度傳感器、微處理器D101、驅(qū)動塊D103(MC1413P)、放大管V222 和V225、雙向晶閘管V203,以及供電繼電器K101、K102、K104。 (1)制冷控制 當(dāng)室內(nèi)溫度高于設(shè)置的溫度時,連接器X209①腳外接的室內(nèi)環(huán)境溫度傳感器的阻值減小,5V 電壓通過R222 與其取樣后產(chǎn)生的電壓減小,通過R225 限流,再通過C223 濾波,為微處理器D101 50 腳提供的電壓減小。D101 將該電壓數(shù)據(jù)與其內(nèi)部固化的不同溫度的電壓數(shù)據(jù)比較后,識別出室內(nèi)溫度,確定空調(diào)器需要進入制冷狀態(tài)。此時它的⑧、⑩腳輸出低電平控制信號,它的⑦、⑨腳輸出高電平信號,它的 15 腳輸出激勵脈沖。⑧腳輸出的低電平信號加到驅(qū)動塊D103 的⑥腳,通過⑥腳內(nèi)的倒相放大器放大后,使它的 11 腳電位為高電平,不能為繼電器K101 的線圈提供電流,使K101 內(nèi)的觸點釋放,不能為四通換向閥的線圈供電,于是四通換向閥的閥芯不動作,使系統(tǒng)工作在制冷狀態(tài),即室內(nèi)熱交換器用作蒸發(fā)器,而室外熱交換器用作冷凝器。⑩腳輸出的電壓為低電平電壓,K105 內(nèi)的觸點不能吸合,電加熱器不加熱。⑦腳輸出的高電平信號加到D103 的⑤腳,通過⑤腳內(nèi)的倒相放大器放大后,使它的 11 腳電位為低電平,為繼電器K104 的線圈提供電流,使它內(nèi)部的觸點吸合,接通壓縮機的供電回路,壓縮機在啟動電容的配合下運轉(zhuǎn),開始制冷。⑨腳輸出的高電平信號經(jīng)D103⑦腳內(nèi)的非門倒相放大后,為繼電器K102 的線圈提供電流,使K102 內(nèi)的觸點吸合,接通室外風(fēng)扇電動機的供電回路,使室外風(fēng)扇電動機在啟動電容配合下旋轉(zhuǎn),為壓縮機、室外熱交換器進行散熱。 15 腳輸出的激勵脈沖信號經(jīng)R227 限流,再經(jīng)V225 倒相放大,通過R231 使光電耦合器D106(PC817C)內(nèi)的發(fā)光二極管發(fā)光,致使它內(nèi)部的光敏三極管導(dǎo)通,通過R204、C205、R205 觸發(fā)雙向晶閘管V203 導(dǎo)通,為室內(nèi)風(fēng)扇電動機供電,在啟動電容C203 的配合下,室內(nèi)風(fēng)扇電動機運轉(zhuǎn),加速室內(nèi)熱交換器內(nèi)的制冷劑汽化吸熱,實現(xiàn)室內(nèi)降溫的目的。隨著壓縮機和各個風(fēng)扇電動機的不斷運行,室內(nèi)的溫度開始下降。當(dāng)溫度達到要求,被D101識別后,判斷室內(nèi)的制冷效果達到要求,控制⑦、⑨、 15 腳輸出停機信號,切斷壓縮機和各個風(fēng)扇電動機的供電回路,使它們停止運轉(zhuǎn),制冷工作結(jié)束,進入保溫狀態(tài)。隨著保溫時間的延長,室內(nèi)的溫度逐漸升高,使室內(nèi)環(huán)境溫度傳感器的阻值逐漸減小,為D101 50 腳提供的電壓再次減小,重復(fù)以上過程,空調(diào)器再次工作,進入下一輪的制冷循環(huán)。 (2)制熱控制 制熱控制和制冷基本相同,不同的地方主要有3 個:一是D101 的⑧腳輸出的控制信號經(jīng)驅(qū)動塊D103⑥腳內(nèi)的非門倒相放大后,為繼電器K101 的線圈提供電流,使K101 內(nèi)的觸點吸合,為四通換向閥的線圈供電,四通換向閥的閥芯動作,改變制冷劑的流向,使系統(tǒng)工作在制熱狀態(tài),即室內(nèi)熱交換器用作冷凝器,而室外熱交換器用作蒸發(fā)器;二是制熱初期,D101 的 15 腳不輸出激勵脈沖,使室內(nèi)風(fēng)扇電動機不運轉(zhuǎn),以免為室內(nèi)吹冷風(fēng),只有室內(nèi)盤管的溫度升高到一定值后,室內(nèi)盤管的阻值減小到需要值,使D101 的 51 腳輸入的電壓減小,被D101 識別后判斷室內(nèi)盤管溫度升高到需要值,才控制 15 腳輸出激勵信號,使室內(nèi)風(fēng)扇電動機運轉(zhuǎn);三是制熱時D101 的電加熱控制端⑩腳輸出高電平控制信號,該電壓通過R213 限流,再經(jīng)放大管V222 倒相放大,為繼電器K105 的線圈提供電流,K105 內(nèi)的觸點吸合,接通加熱器的供電回路,加熱器開始發(fā)熱。 提示 V224 是鉗位二極管,以免V222 截止瞬間K105 線圈產(chǎn)生的尖峰脈沖導(dǎo)致V222過電壓損壞。 6.室內(nèi)風(fēng)扇電動機電路 (1)轉(zhuǎn)速調(diào)整電路 當(dāng)用戶通過遙控器降低風(fēng)速時,遙控器發(fā)出的信號被微處理器D101 識別后,使其 15 腳輸出的控制信號的占空比減小,通過R227 限流,使V203 導(dǎo)通程度減小,為光電耦合器D106內(nèi)的發(fā)光二極管提供的導(dǎo)通電流減小,發(fā)光二極管發(fā)光減弱,光敏三極管導(dǎo)通程度減小,為雙向晶閘管V203 提供的觸發(fā)電流減小,V203 的導(dǎo)通程度減小,為室內(nèi)風(fēng)扇電動機提供的電壓減小,室內(nèi)風(fēng)扇電動機轉(zhuǎn)速下降。反之,控制過程相反。 (2)相位檢測 室內(nèi)風(fēng)扇電動機的相位檢測電路的核心元器件是室內(nèi)風(fēng)扇電動機內(nèi)部安裝的霍爾傳感器和微處理器。 當(dāng)室內(nèi)風(fēng)扇電動機旋轉(zhuǎn)后,室內(nèi)風(fēng)扇電動機內(nèi)部的霍爾傳感器輸出端輸出相位檢測信號,即PG 脈沖信號。該脈沖信號通過連接器X205 的③腳輸入到電腦板,通過C209 濾波后加到微處理器D101 的 19 腳。當(dāng)D101 有PG 脈沖輸入后,D101 才能確認室內(nèi)風(fēng)扇電動機運轉(zhuǎn)正常,輸出控制信號使室內(nèi)風(fēng)扇電動機繼續(xù)運轉(zhuǎn);若D101 無PG 信號輸入,D101 判斷室內(nèi)風(fēng)扇電動機旋轉(zhuǎn)異常,輸出控制信號使室內(nèi)風(fēng)扇電動機停轉(zhuǎn),實現(xiàn)室內(nèi)風(fēng)扇電動機旋轉(zhuǎn)異常保護。 7.導(dǎo)風(fēng)電動機電路 導(dǎo)風(fēng)電動機電路的核心元器件是微處理器D101、導(dǎo)風(fēng)電動機。由于導(dǎo)風(fēng)電動機采用的是步進電動機,所以要求D101 利用③~⑥腳輸出激勵脈沖信號。 在停止?fàn)顟B(tài)下,按遙控器上的“風(fēng)向”鍵后,D101 的③~⑥腳輸出激勵脈沖信號,從驅(qū)動塊D103 的①~④腳輸入,利用它內(nèi)部的倒相放大器放大后,從 16 ~ 13 腳輸出,再經(jīng)連接器X201 驅(qū)動步進電動機旋轉(zhuǎn),帶動室內(nèi)機上的風(fēng)葉擺動,實現(xiàn)大角度、多方向送風(fēng)。 提示 導(dǎo)風(fēng)電動機旋轉(zhuǎn)只有在室內(nèi)風(fēng)扇電動機運行時有效。 8.化霜控制電路 該機的化霜控制電路由室外盤管溫度傳感器、微處理器D101、驅(qū)動塊D103、四通換向閥及其供電繼電器K101 等元器件構(gòu)成。 空調(diào)器工作在制熱狀態(tài)后,微處理器D101 內(nèi)的計時器對壓縮機運行時間進行計時,并且室外熱交換器表面溫度因結(jié)霜低于?11 ℃。此時,連接器X210 外接的室外盤管傳感器的阻值增大,5V 電壓通過R223 與它分壓得到的取樣電壓增大。該電壓通過R226 限流,再經(jīng)C224濾波后加到微處理器D101 的 52 腳,D101 將該電壓數(shù)據(jù)與其內(nèi)部固化的不同溫度的電壓數(shù)據(jù)比較后,確定室外熱交換器需要化霜。首先,D101 控制壓縮機和室外風(fēng)扇電動機停轉(zhuǎn),并使 15 腳輸出的激勵脈沖占空比減小,室內(nèi)風(fēng)扇微風(fēng)旋轉(zhuǎn),約1min 后使⑧腳輸出低電平控制信號,切斷四通換向閥線圈的供電,改變制冷劑的走向,使系統(tǒng)進入制冷狀態(tài),再經(jīng)1min 后啟動壓縮機運行,使室外熱交換器的溫度升高,為其化霜?;獣r間超過8min 或室外熱交換器表面的溫度達到5 ℃后,室外盤管溫度傳感器的阻值減小,使D101 的 52 腳輸入的電壓減小,被D101 識別后判斷化霜達到要求,使壓縮機停轉(zhuǎn),約1min 后對四通換向閥進行切換控制,使系統(tǒng)再次恢復(fù)為制熱狀態(tài),再經(jīng)1min 延遲后控制壓縮機和室外風(fēng)扇電動機運轉(zhuǎn)。 9.保護電路 為了確??照{(diào)器正常工作,或在故障時不擴大故障范圍,該空調(diào)器設(shè)置了多種保護電路。 (1)制冷防凍結(jié)保護電路 制冷防凍結(jié)保護電路的核心元器件是室內(nèi)盤管溫度傳感器、微處理器D101。 制冷期間,若室內(nèi)熱交換器(蒸發(fā)器)表面溫度低于?1 ℃時,被室內(nèi)盤管溫度傳感器檢測后,將該溫度的電壓信號傳遞給微處理器D101 的 51 腳,D101 識別出室內(nèi)熱交換器的溫度后,控制⑦腳輸出低電平控制信號,使壓縮機停止工作,控制空調(diào)器進入制冷防凍結(jié)保護狀態(tài)。當(dāng)室內(nèi)熱交換器的溫度超過5 ℃后,自動進入制冷狀態(tài)。 (2)制熱防過熱保護電路 制熱防過熱保護電路的核心元器件也是室內(nèi)盤管溫度傳感器、微處理器D101。 制熱期間,若室內(nèi)熱交換器(冷凝器)表面溫度超過53 ℃時,被室內(nèi)盤管溫度傳感器檢測后,將該溫度的電壓信號傳遞給微處理器D101 的 51 腳,D101 識別出室內(nèi)熱交換器的溫度后,控制⑨腳輸出低電平控制信號,室外風(fēng)扇停止旋轉(zhuǎn);若室內(nèi)熱交換器表面溫度超過63 ℃,被D101 識別后,控制⑦腳輸出低電平控制信號,使壓縮機停轉(zhuǎn),控制空調(diào)器進入制熱防過熱保護狀態(tài);當(dāng)室內(nèi)熱交換器表面溫度低于49 ℃后,自動退出保護狀態(tài)。 (3)壓縮機供電延遲保護電路 壓縮機供電延遲保護電路的核心元器件是R212、V214、C219 和微處理器D101。 為空調(diào)器通電后,由于電容C219 兩端的初始電壓為0,所以5V 供電通過R212、V214為C219 充電,使D101 的 55 腳電位由低逐漸升高,此時D101 的⑦腳不能輸出高電平控制信號,壓縮機不能工作,以免壓縮機停轉(zhuǎn)后立即工作,可能會因液擊等原因損壞。只有D101 的 55 腳電位達到高電平后,它的⑦腳才能輸出高電平控制信號,使壓縮機運行,實現(xiàn)壓縮機供電延遲保護。由于C219 充電的時間為3min 左右,所以該電路也叫3min 延遲保護電路。 |
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