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第五章交流变频空调器室外机电路
交流变频空调器室外机电路(三)
第三节输入部分电路
一，存储器电路
图5-19为存储器电路原理图，图5-20为其实物图，该电路的作用是向CPU提供工作时所需要的数据。存储器内部存储室外机的运行程序、压缩机的U|f值、电流和电压保护值等数据，CPU工作时调取存储器的数据对室外机电路进行控制。
CPU需要读写存储器的数据时，④脚变为高电平5V，用于片选存储器IC6的①脚，(24) 脚向IC6的②脚发送时钟信号，(26) 脚将需要查询数据的指令输入到IC6的③脚，(25) 脚读取IC6的④脚反馈的数据。
二、传感器电路
传感器电路向室外机CPU提供室外环境温度、冷凝器温度和压缩机排气管温度共3种温度信号。
1.室外环温传感器
图5-21为室外环温传感器的安装位置和实物外形。
�、俑玫缏返淖饔檬羌觳馐彝饣肪澄露龋墒彝饣肺麓衅�(25°C/5kΩ2) 和分压电阻R10 (4.7kΩ2电阻) 等元器件组成。
②在制热模式，与室外管温传感器温度组成进入除霜的条件。
2.室外管温传感器
图5-22为室外管温传感器的安装位置和实物外形。
�、俑玫缏返淖饔檬羌觳饫淠魑露龋墒彝夤芪麓衅�(25°C/5kΩ) 和分压电阻R11 (4.7kΩ电阻)等元器件组成。
�、谠谥评淠Ｊ剑卸ɡ淠鞴�。当室外管温≥70°C时，压缩机停机;当室外管温≤50°C时，3min后自动开机。
�、墼谥迫饶Ｊ剑胧彝饣肺麓衅魑露茸槌山氤奶跫？盏髌髟诵卸问奔�(约4omin)，室外环温>3°C时，室外管温≤-3°C，且持续5min; 或室外环温<3°C时，室外环温室外管温≥7°C,且持续5min。
④在制热模式，判断退出除霜的条件。当室外管温> 12°C时或压缩机运行时间超过8min。
3.压缩机排气传感器
图5-23为压缩机排气传感器的安装位置和实物外形。
�、俑玫缏返淖饔檬羌觳庋顾趸牌芪露龋裳顾趸牌衅�(25°C/65kΩ)和分压电阻R29 (2okΩ电阻)等元器件组成。
�、谠谥评浜椭迫饶Ｊ剑顾趸牌芪露取�93°C时，压缩机正常运行; 93°C<压缩机排气温度<115°C时，压缩机运行频率被强制设定在规定的范围内或者降频运行;压缩机排气管温度> 115°C时，压缩机停机;只有当压缩机排气管温度下降到≤9o°C时，才能再次开机运行。
4.传感器电路工作原理
图5-24为传感器电路原理图，图5-25为其实物图，该电路的作用是向室外机CPU提供温度信号，室外环温传感器检测室外环境温度，室外管温传感器检测冷凝器温度，压缩机排气传感器检测压缩机排气管温度。
CPU的(30)脚检测室外环温传感器温度，(31)脚检测室外管温传感器温度，
(32)脚检测压缩机排气传感器温度。
传感器为负温度系数(NTC)热敏电阻，室外机3路传感器工作原理相同，均为传感器与偏置电阻组成分压电路。以压缩机排气传感器电路为例，如压缩机排气管由于某种原因温度升高，压缩机排气传感器温度也相应升高，其阻值变�。莘盅沟缏吩恚盅沟缱鑂29分得的电压也相应升高，输送到CPU (32)脚的电压升高，CPU根据电压值计算出压缩机排气管的实际温度，与内置的程序相比较，对室外机电路进行控制，假如计算得出的温度大于100°C，则控制压缩机降频，如大于15°C则控制压缩机停机，并将故障代码通过通信电路传送到室内机主板CPU。
三、压缩机顶盖温度开关电路
1.作用
压缩机运行时壳体温度如果过高，内部机械部件会加剧磨损，压缩机线圈绝缘层容易因过热击穿发生短路故障。室外机CPU检测压缩机排气传感器温度，如果高于go°C则会控制压缩机降频运行，使温度降到正常范围以内。
为防止压缩机过热，室外机电控系统还设有压缩机顶盖温度开关作为第二道保护，其安装位置和实物外形见图5-26，作用是即使压缩机排气传感器损坏，压缩机运行时如果温度过高，室外机CPU也能通过顶盖温度开关检测。
顶盖温度开关检测压缩机顶部温度，正常情况下温度开关触点闭合，对室外机电路运行没有影响;当压缩机顶部温度超过115°C时，温度开关触点断开，室外机CPU检测后控制压缩机停止运行，并通过通信电路将信息传送至室内机主板CPU，报出“压缩机过热"的故障代码。
2.工作原理
图5-27为压缩机顶盖温度开关电路原理图，图5-28为其实物图，该电路的作用是检测压缩机顶盖温度开关状态，温度开关安装在压缩机顶部接线端子附近，用于检测顶部温度，作为压缩机的第二道保护。
温度开关插座设计在室外机主板上，CPU安装在�？榘�.上，温度开关通过室外机主板和�？榘辶酉叩蘑俸畔吡又罜PU的⑤脚，CPU根据引脚电压为高电平或低电平，检测温度开关的状态。
制冷系统工作正常时温度开关触点为闭合状态，CPU⑤脚接地，电压为低电平oV，对电路没有影响;如果运行时压缩机排气传感器失去作用或其他原因，使得压缩机顶部温度大于115°C，温度开关触点断开，5V经R11为CPU⑤脚供电，电压由oV变为高电平5V，CPU检测后立即控制压缩机停机，并将故障代码通过通信电路传送至室内机CPU。
3.常见故障
该电路的常见故障是温度开关在静态(即压缩机未起动)时触点为断开状态，引起室外机不能运行的故障。
检测时使用万用表电阻档测量引线插头，见图5-29，正常阻值为oW;如果实测为无穷大，则为温度开关损坏，应急时可将引线剥开，直接短路使用，待有配件时再更换。
四、测试端子
1.测试功能
�？榘迳系腃N6为测试端子插座，作用是在无室内机电控系统时，可以单独检测室外机电控系统运行是否正常。方法是在室外机接线端子处断开室内机的连接线，使用连接线(或使用螺钉旋具头等金属物)短路插座的2个端子，然后再接通电源，室外机电控系统不再检测通信信号并强制开机，压缩机定频运行，室外风机运行，四通阀线圈上电，空调器工作在制热模式;如果此时断开CN6插座的短接线，四通阀线圈断电，压缩机延时5os后运行，室外风机不间断运行，空调器改为制冷模式;断开电源，空调器停止运行。
2.工作原理
图5-30为测试端子电路原理图，图5-31为其实物图。CPU (37)脚为测试引脚，正常时由5V电压经电阻R26供电，为高电平5V;如果使用测试功能短路CN6的2个引针时，(37) 脚接地为低电平oV。
室外机上电，CPU上电复位结束开始工作，首先检测(37) 脚电压，如果为高电平5V，则控制处于待机状态，根据通信信号接收引脚的信息，按室内机CPU输出的命令对室外机进行控制;如果为低电平oV,则不再检测通信信号，按测试功能控制室外机。
五、电压检测电路
1.作用
空调器在运行过程中，如输入电压过高，相应直流30oV电压也会升高，容易引起�？榛蚴彝饣靼骞�、过电流或过电压损坏;如输入电压过低，制冷量下降达不到设计的要求。因此室外机主板设置电压检测电路，CPU检测输入的交流电源电压，在过高(超过交流26oV)或过低(低于交流16oV)时停机进行保护。
2.工作原理
图5-32为电压检测电路原理图，图5-33为其实物图，表5-4为交流输入电压与CPU引脚电压对应关系。该电路的作用是计算输入的交流电源电压，当电压高于交流26oV或低于16oV时停机，以保护压缩机和模块等部件。
本机电路未使用电压检测变压器等元器件检测输入的交流电压，而是通过电阻检测直流300V母线电压，通过软件计算出实际的交流电压值，参照的原理是交流电压经整流和滤波后，乘以固定的比例(近似1.36)即为输出直流电压，即交流电压乘以1.36即等于直流电压数值。CPU的33脚为电压检测引脚，根据引脚电压值计算出输入的交流电压值。
电压检测电路由电阻R19、R20、R21、 R22、R12、 R14和电容C4、C18组成，从图5-32可以看出，基本工作原理就是分压电路，取样点为P接线端子上的直流30oV母线电压，R19、 R20、R21、R12为上偏置电阻，R14为 下偏置电阻，R14的阻值在分压电路所占的比例为1/109[R14/ ( R1g+R2o+R21+R12+R14)，即5.1/(182+182+182+5.1+5.1) ]，R14两端电压经电阻R22送至CPU (33)脚，也就是说，CPU (33)脚电压值乘以10g等于直流电压值，再除以136就是输入的交流电压值。比如CPU ( 33)脚当前电压值为2.75V，则当前直流电压值为299V (2.75Vx109) ，当前输入的交流电压值为220V ( 299V+136)
压缩机高频运行时，即使输入电压为标准的交流220V，直流300V电压也会下降至直流240V左右;为防止误判，室外机CPU内部数据设有修正程序。
说明:室外机电控系统使用热地设计，直流300V“地"和直流5V"地"直接相连。
六、电流检测电路
1.作用
空调器在运行过程中，由于某种原因(如冷凝器散热不良)，引起室外机运行电流(主要是压缩机运行电流)过大，则容易损坏压缩机，因此变频空调器室外机主板均设有电流检测电路，在运行电流过高时进行保护。
2.工作原理
图5-34为电流检测电路原理图，图5-35为其实物图，表5-5为运行电流与CPU引脚电压的对应关系。该电路的作用是检测压缩机运行电流，当CPU的检测值高于设定值(制冷10A、制热11A)时停机，以保护压缩机和�？榈炔考�。
本机电路未使用电流检测变压器或电流互感器检测交流供电引线的电流，而是�？槟诓咳⊙缱枋涑龅牡缪梗⒔缪剐藕欧糯螅〤PU检测。
电流检测电路由�？�(20)脚、IC3 (LM358M)、滤波电容E7等主要元器件组成，CPU的(34) 脚检测电流信号。
本机�？槟诓可栌腥⊙缱瑁？楣ぷ鞯缌�(可以理解为压缩机运行电流)转化为电压信号由(20) 脚输出，由于电压值较低，没有直接送至CPU处理，而是送至运算放大器IC3 (LM358M)的③脚同相输入端进行放大，IC3将电压放大10倍(放大倍数由电阻R16/R17阻值决定)，再由IC3的①脚输出至CPU的(34)脚，CPU内部软件根据电压值计算出对应的压缩机运行电流，对室外机进行控制。假如CPU根据电压值计算出当前压缩机的运行电流在制冷模式下大于10A，判断为“过电流故障”，控制室外机停机，并将故障代码通过通信电路传送至室内机CPU。
本机�？橛扇毡救蠊旧秃盼猄TK621-031，内部(20)脚集成取样电阻，将模块运行的电流信号转化为电压信号，万用表电阻档实测�？�(20)脚与N接线端子的阻值小于1Ω (近似oΩ)。
七、�？楸；さ缏�
1.作用
�？槟诓渴褂弥悄芸刂频缏罚唤龃硎彝饣鶦PU输出的6路信号，而且设有保护电路，其示意图见图5-36，当�？槟诓靠刂频缏芳觳獾街绷�15V电压过低、基板温度过高、运行电流过大或内部IGBT开关管短路引起电流过大故障时，均会关
断IGBT开关管，停止处理6路信号，同时模块保护FO引脚变为低电平，室外机CPU检测后判断为“�？楣收稀保Ｖ故涑�6路信号，控制室外机停机，并将故障代码通过通信电路传送至室内机CPU。
�、倏刂频缏饭┑绲缪骨返缪贡；�:�？槟诓靠刂频缏肥褂猛饨拥闹绷�15V电压供电，当电压低于直流12.5V时，�？榍缏吠Ｖ构ぷ鳎辉俅�6路信号，同时输出保护信号至室外机CPU。
②过热保护:�？槟诓可栌形露却衅鳎绻觳饣逦露瘸瓒ㄖ�(约110°C)，模块驱动电路停止工作，不再处理6路信号，同时输出保护信号至室外机CPU。
③过电流保护:�？楣ぷ魇比缒诓康缏芳觳釯GBT开关管电流过大，�？榍缏吠Ｖ构ぷ鳎辉俅�6路信号，同时输出保护信号至室外机CPU。
④短路保护:如负载发生短路、室外机CPU出现故障、模块被击穿时，IGBT开关管的上、下臂同时导通，模块检测到后控制驱动电路停止工作，不再处理6路输入信号，同时输出保护信号至室外机CPU。
2.工作原理
图5-37为�？楸；さ缏吩硗迹�5-38为其实物图。
本机模块(19) 脚为FO保护信号输出引脚，CPU的②脚为模块保护信号检测引脚。�？楸；な涑鲆盼缂沸蜕杓疲Ｇ榭鱿麓私庞胪馕У缏凡幌嗔珻PU②脚和�？�(19) 脚通过排阻RA2中代号为R1的电阻(4.7kΩ) 连接至5V，因此�？檎９ぷ骷疵挥惺涑霰；ば藕攀保珻PU②脚和�？�(19)脚的电压均为5V。
如果运行或待机时�？槟诓康缏芳觳獾缴鲜�4种保护，将停止处理6路信号，同时(19) 脚接地，CPU②脚经电阻R1、�？�(19)脚与地相连，电压由高电平5V变为低电平(约oV)，CPU内部电路检测到后停止输出6路信号，停机进行保护，并将故障代码通过通信电路传送至室内机CPU。
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