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長虹KFR-28變頻空調(diào)器室外機控制板電路原理分析

長虹KFR-28GW/BP (BMP)室外機電氣接線圖如下圖所示:

1、電源監(jiān)視電路

過流檢測電路如下圖所示。過流檢測電路的主要作用是檢測室外壓縮機的供電電流,當壓縮機電流過大時進行保護,以防止因電流過大而損壞壓縮機。

單片機的18腳電壓大于3. 8V時,實時過流保護,壓縮機再次啟動時,需3min保護。應(yīng)當注意:當檢測電路開路時,使電流為零,電路不進行故障判斷。

過、欠壓保護電路如下圖所示:

該電路的主要作用是檢測電源電壓情況,該機的正常電壓是160~242V,報警電壓范圍為126?263V,當電壓低于126V時欠壓電壓保護,當電壓高于260V時過壓保護,這時,停止壓縮機工作,并在室內(nèi)顯示過、欠壓故障。

交流220V電壓經(jīng)電阻R504、電壓互感器BT202降壓、全波整流、RC濾波取得直流電壓。最后,在取樣電阻上得到電壓信號送至單片機的17腳。電路上的D206?D209的作用是整流,D210的作用是鉗位使D210正極電壓低于5.7V,起到保護單片機的作用,C205將直流電濾波,R222作為取樣電阻,電容CP2的作用是濾除高頻噪聲干擾。

瞬時斷電保護電路如下圖所示。該電路的主要作用是檢測室外機通過的交流電源是否正常,針對各種原因造成的瞬時斷電,立即采取保護措施,以防再次來電后,壓縮機頻繁啟停,對壓縮機造成損壞。

交流220V經(jīng)電阻R509限流、二極管D505半波整流、C504濾波得到的脈動直流電進入光電耦合器PC401,使TLP521得到脈動觸發(fā),這時光電耦合器3腳也得到脈動信號,經(jīng)C209 整形濾波,在單片機23腳得到脈沖信號,以判斷是否發(fā)生了瞬時斷電。

2.時鐘電路與復位電路

時鐘電路與復位電路如下圖所示。單片機IC301的時鐘信號由外圍30、31腳的晶振(10MHz)及C303、C304 等組成。

復位電路由IC302、R302、C302組成。該電路采用上電延時復位,防止電源的波動造成單片機的頻繁復位, 延時時間由電容C302的容量所決定;在單片機工作過程中,實時檢測其工作電源(+5V), 一旦工作電源低于 4.6V,復位集成電路IC302的1腳就輸岀一個低電平,使單片機停止工作,待再次上電時重新復位。

3.電磁四通閥驅(qū)動控制電路

電磁四通閥控制電路如下圖所示。電磁四通閥控制信號由單片機IC301的55腳輸出,空調(diào)器制熱運行時,單片機的55腳輸出高電平,送至反相器IC401的4腳,經(jīng)電平轉(zhuǎn)換后從其13腳輸出低電平,使繼電器RL504線圈中有電流流過,觸點閉合, 接通220V交流電源,使電磁四通閥處于制熱工作狀態(tài);空調(diào)器制冷運行時,單片機IC301的 55腳輸出低電平,繼電器RL504不通電,使電磁四通閥處于制冷工作狀態(tài)。

上圖中的C507、R511起保護作用,防止在繼電器RL504通電吸合時,電磁四通閥線圈電路中瞬時引起高壓,使繼電器造成損壞。

4.溫度檢測電路

溫度檢測電路如下圖所示。它主要包括室外環(huán)境溫度、盤管溫度、壓縮機排氣溫度、 壓縮機過熱保護等。

室外環(huán)境溫度傳感器與R213串聯(lián),接在+5V電源上。當室外環(huán)境溫度發(fā)生變化時,該傳感器阻值也發(fā)生變化,R213的電壓也發(fā)生變化。該電壓經(jīng)R219送至單片機的14腳,經(jīng)單片機內(nèi)部處理后,再通過單片機輸出控制指令。

室外盤管溫度傳感器與R211串聯(lián),接在+5V電源上。同理,當室外盤管溫度發(fā)生變化時, 比較電壓送至單片機的15腳,再通過單片機輸出控制指令,控制室內(nèi)外風機和壓縮機的運轉(zhuǎn)。

壓縮機排氣溫度傳感器與R208串聯(lián),接在+5V電源上。同理,當壓縮機排氣溫度發(fā)生變化時,比較電壓送至單片機的16腳,再通過單片機輸出控制指令,控制壓縮機的運轉(zhuǎn)。

5.室外風機控制電路

室外風機控制電路可以控制室外風機轉(zhuǎn)速,有高、中、低三擋,由單片機IC301的56、58、59腳及IC401和繼電器RL501、RL502、RL503組成。單片機輸岀的控制信號經(jīng)IC401反相器放大后控制繼電器RL501、RL502、RL503。通過繼電器的自鎖控制,達到調(diào)節(jié)外風機的轉(zhuǎn)速的目的。

6.功率模塊驅(qū)動電路

變頻空調(diào)器的一個最重要的特點就是改變電源的頻率來對電動機進行調(diào)速。長虹KFR -28GW/BP空調(diào)器采用的是PM20CTM060功率模塊,它的作用是將濾波后的直流電變成可變的三相交流電功率模塊驅(qū)動控制電路。

本機功率模塊的工作電壓控制是通過單片機的54腳輸出的高電平經(jīng)IC401反相放大后控 制繼電器RL505。當后級模塊處于保護狀態(tài)時,單片機的54腳輸出低電平,切斷模塊工作電源,以保護模塊不被損壞。

Ml的14、13、12、8、5、2共六個引腳分別為功率模塊的六個基極的控制腳,六個引腳分別受G2、G3、G4、G5、G6、G7的控制,六個光電耦合器分別受IC301輸出的六組SPWM信號的控制。在單片機內(nèi)部程序的控制下,14、13、12、8、5、2腳交替輸出低電平,從而實現(xiàn)對壓縮機電動機工作電源的頻率控制。當功率模塊出現(xiàn)故障時,Ml的15腳輸出低電平時, 光電耦合器G1導通,單片機IC301無輸出信號,功率模塊停止工作,壓縮機停機。

7.電源電路工作原理

電源輸入電路原理圖如下圖所示。電源輸入電路主要包括抗干擾、保護電路等。Z101、Z102共同組成了防雷電保護電路;C104、L101、C105、C106、C107 組成的雙 II形雙向電磁干擾濾波器(該圖中的部分元器件沒有畫出)。

220市電經(jīng)橋式整流器整流、直流電容濾 波,在P、N端得到310V左右的直流電壓。

開關(guān)電源的原理圖如下圖所示。310V左右的直流電壓經(jīng)P、N端輸入,在電容C9、C10濾波。該直流電壓通過開關(guān)變壓器的⑤、⑦繞組,直接加到開關(guān)管 BQ1的集電極上;同時,310V直流電壓,經(jīng)啟動電阻R2、R1分壓送至開關(guān)管的基極,提供啟動電壓。開關(guān)管啟動后,各繞組就有電壓 產(chǎn)生,反饋繞組⑩、?產(chǎn)生的電動勢經(jīng)C2、R4反饋至開關(guān)管的基極,以維持振蕩正常工作。

開關(guān)電路正常工作后,儲能變壓器輸出脈沖電壓,?、?,?、?,?、?,?、?腳繞組的感應(yīng)電動勢分別經(jīng)D7、D6、D5、D4整流(該部分元件圖中沒有畫出),E3、E4、E5、E6濾波后得到+12V的直流電壓,為逆變器模塊提供工作電源。繞組①、②間的感應(yīng)電動勢經(jīng)D3整流、E2濾波后得到+12V左右直流電壓,為反相器、 繼電器提供工作電源。從功率模塊上的開關(guān)電源提供的另一路直流12V經(jīng)V101(7805)穩(wěn)壓 后產(chǎn)生+5V電壓,為復位電路、溫度取樣電路等提供工作電源(圖中沒有畫出這部分)。

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