(完整word版)长虹变频空调电路原理分析

KFR-25（28、35、40）GW/BQ空调器印刷电路板检修参考第1页共41页第一部分控制原理图第一章控制原理图KFR-25(28、40)GW/BQ直流变频空调器电气控制框图如下所示：第二节控制原理图描述从上面的控制原理图中，可以看出KFR-25(28、40)GW/BQ直流变频空调器的室内机印刷电路板可大致分为以下几个电路单元：开关电源、上电复位电路、晶振电路、过零检测电路、室内直流风机控KFR-25（28、35、40）GW/BQ空调器印刷电路板检修参考第2页共41页制电路、步进电机控制电路、温度传感器电路、空气清新控制电路、EEPROM电路、保护电路、显示驱动及遥控接收电路、应急控制电路、通讯电路等；KFR-25(28、40)GW/BQ直流变频空调器的室外机部分可分为如下电路单元：开关电源、上电复位电路、晶振电路、电压检测电路、电流检测电路、过零检测电路、保护电路、电子膨胀阀控制电路、室外直流风机驱动电路、IPM模块驱动电路及位置反馈电路、四通阀控制电路、温度传感器电路、EEPROM电路、通讯电路、电源整流及功率因数调整电路等。具体描述如下：当室内机接通电源时，室内电源220VAC经EMI电路后，通过桥堆整流、滤波转变为280VDC直流，经开关电源转换输出35VDC、12VDC及5VDC直流电压，为单片机及其外围的电路提供电源。同时，振荡电路和上电复位电路启动单片机开始工作。此时，便可接受遥控器的信号，空调器开始检测室内的温度传感器、设定温度以及EEPROM中的数据等，并按照遥控器的设定状态运行；室内风机开始按指定转数运转；步进电机也开始来回摆动（如果步进电机设定为扫风状态）；单片机通过显示屏将空调器的运行状态显示在显示屏上，初次上电经过3分钟左右延时，室内功率继电器给室外供电。室内的单片机通过通讯电路与室外机进行串行半双工通讯通信，物理层为强电载体，强化抗干扰能力。当室外机得到室内电源后，交流电220VAC经整流及功率因数调整后转换为280VDC直流，滤波输入到开关电源及IPM模块（驱KFR-25（28、35、40）GW/BQ空调器印刷电路板检修参考第3页共41页动压缩机）。经开关电源输出4路15VDC、1路12VDC、1路5VDC电压供单片机、IPM驱动电路及其外围的电路工作。和室内机一样，上电复位电路和震荡电路在得到5VDC电源之后便启动单片机工作。此时，单片机开始检测温度传感器，通过室内外通信回路接收室内机发来的信号；室外直流风机和四通阀按照设定的模式运行，单片机根据室内传来的指令，通过IPM模块驱动电路及位置反馈电路控制IPM模块使压缩机按指定的转数运转；室内外通信通过一个交流电过零检测信号来同步室内外通信；单片机通过电压检测和电流检测电路来进行过压和过流保护，等等。第二部分电路原理分析第一章室内机部分第一节电路原理图KFR-25(28、40)GW/BQ直流变频空调器室内控制板的电路原理图如下所示：KFR-3601GW/BP空调器印刷电路板检修参考第4页共41页KFR-25（28、40）GW/BQ空调器印刷电路板检修参考第5页共41页第二节电源电路(开关电源)一、电源电路概述：开关电源是为室内机空调器电气控制系统提供所需的工作电源，如单片机、空气清新及一些控制检测电路工作电源等。主要由开关变压器、控制IC、嵌位电路以及输入输出整流滤波组成。二、电源电路（开关电源）原理图：如下图所示：三、电源电路原理分析电源（开关电源）电路：交流电源220V经EMI滤波电路（由L01和C01、C15组成）后到整流桥堆DB01，转换为300VDC经电容C02滤波后供给开关变压器，经开关变压器的绕组6—4加到开关KFR-25（28、40）GW/BQ空调器印刷电路板检修参考第6页共41页电源控制IC（IC01）的2号管脚，该集成电路为整个开关电源的核心，内含一个功率MOS管、100KHz的方波发生器及占空比调整电路；输出电压采样及反馈回路由IC07和IC02组成，通过对输出电压12VDC和35VDC的联合采样，调节光耦IC02的输出电流，控制IC01的第6脚达到调节100KHz的方波发生器的占空比，控制IC01内部MOS管的导通时间，从而稳定输出电压。该开关电源为反激式开关电源，当IC01内部MOS开关管导通时，能量全部存储在开关变压器的初级，次级整流二极管D02、D03、D04未能导通，次级相当于开路，负载由滤波电容提供能量；当开关管截止时，初级绕组反极性，次级绕组同样也反极性使次级的整流二极管正向偏置而导通，初级绕组向次级绕组释放能量。次级在开关管截止时获得能量，这样，电网的干扰就不能经开关变压器直接偶合给次级，具有较好的抗干扰能力。开关变压器次级经快恢复二极管、高频滤波电解电容滤波后得到35VDC、12VDC、7VDC，其中7VDC经多功能集成电路IC03（上电复位、软件看门狗、线性稳压）线性稳压后转换为5VDC供CPU等。此外，开关电源还有一些保护的电路：在开关变压器初级T01（4-6）绕组上并联C17和MOS管Q01组成了钳位电路，吸收功率MOS管关断时开关变压器初级绕组（4-6）产生的反电势，保护功率MOS管不被击穿。这样，一方面可以使开关管工作在较安全的工作区内，减小开关管的截止损耗；另一方面则可以使输出端的开关尖峰电平大大降低。KFR-25（28、40）GW/BQ空调器印刷电路板检修参考第7页共41页四、电路关键性器件本电路的关键性器件为：开关变压器T01、IC01、IC03和IC07五、电源电路关键点的电气参数电源变压器降压输出的参考电压值检测点位置检测参考电压值C10两端35VDCC07两端12VDCC08两端7VDCC30两端5VDC六、检修方法对电源电路的检修可以按照电源的走向来测或者逆向来检测,一是开关电源是否有5/7/12/35VDC输出；二是F02、F03及D02-D04是否击穿；三是IC01（2-3）是否击穿；第三节上电复位及开门狗电路一、上电复位电路及开门狗电路概述上电复位电路在控制系统中的作用是启动单片机开始工作。但在电源上电以及在正常工作时电压异常或干扰时，电源会有一些不稳定的因素，为单片机工作的稳定性可能带来严重的影响。因此，在电源上电时延时输出给芯片输出一复位信号。上复位电路另一个作用是，监视正常工作时电源电压。若电源有异常则会进行强制复位。复位输出脚输出低电平至少需要持续三个(12/fcs)或者更多的指令周期，复位程序开始初始化芯片内部的初始状态。等待接受输入KFR-25（28、40）GW/BQ空调器印刷电路板检修参考第8页共41页信号（若如遥控器的信号等）。开门狗电路在控制系统中的作用是当CPU软件跑飞后，开门狗IC未检测到CPU输出的方波信号，就强行输出一低电平，使CPU复位，保证整机不误动作。二、上电复位开门狗电路原理图三、上电复位电路原理分析上电时5V电源通过IC03（TA8000S）的8脚输入，7脚便可输出一个上升沿，触发芯片的复位脚。当CPU软件跑飞后，IC03的9脚未检测到CPU输出的方波信号，7脚便强行输出一低电平，使CPU复位。四、上电复位电路的关键性器件本电路所用到的关键性器件有：IC03（TA8000S）。五、上电复位电路关键点电气参数KFR-25（28、40）GW/BQ空调器印刷电路板检修参考第9页共41页IC03（TA8000S）的输出脚7脚的输出(稳定之后的输出)如下图所示：六、检修方法上电复位电路是在电源正常的情况下，给单片机提供一个触发信号，但在检修时一般检测不到延时信号。可以用万用表检测输出脚在上电到稳定之后是否能达到规定的电压要求要求。复位电路可能带来的问题是：室内机在接通电源之后无反应，系统无法正常启动和工作。第四节振荡电路：一、振荡电路概述振荡电路在单片机系统中，为系统提供一个基准的时钟序列。振荡信号犹如人的心脏，使单片机程序能够运行以及指令能够执行。以保证系统正常准确地工作。二、振荡电路原理图电路图如下所示：5VTKFR-25（28、40）GW/BQ空调器印刷电路板检修参考第10页共41页三、振荡电路原理分析振荡器的１脚和3脚分别接入CPU(TMP87CM40AF)的24脚和25脚，2脚接地。在单片机CPU(TMP87CM40AF)内部集成了两个高频滤波电容，分别连接到X30的1脚和3脚，并连接到地。以消除振荡信号的高频杂波，为单片机提供一个8MHz的稳定时钟频率。四、振荡电路的关键性器件。本电路的关键性器件是振荡器。五、振荡电路关键点电气参数关键点参数参考如下：1、振荡器2脚和1脚的参数（芯片的24脚）其电气参数列表如下：频率(f)8MHz周期(T)125nsKFR-25（28、40）GW/BQ空调器印刷电路板检修参考第11页共41页平均值(V)1.96峰-峰值(V)3.44均方根值(V)2.252、振荡器3脚和1脚的参数（芯片的25脚）波形如下图所示：其电气参数列表如下：频率(f)8MHz周期(T)125ns平均值(V)2.19峰-峰值(V)4.40均方根值(V)2.64六、检修方法振荡电路的检修，除用示波器观察其两点的波形之外，一般用万用表检测其两点的电压也可解决。通电时检测芯片24脚和25脚的电压来判断。若振荡电路有问题，可能会引起的现象是：系统不能工作，或者遥控器不能遥控开机或者使用应急开关可能会有反应。第五节过零检测电路KFR-25（28、40）GW/BQ空调器印刷电路板检修参考第12页共41页一、过零检测电路概述过零检测电路在控制系统中为室内外串行半双工通讯提供时序基准信号。二、过零检测电路原理图三、过零检测电路原理分析220VAC交流电经R13（82K/2W）、D05降压整流输出一脉动的直流电，提供给光耦IC04，当IC04（1-3）的电压小于0.7V时，光耦不导通；而当IC04（1-3）的电压大于0.7V时，光耦导通。这样便可得到一个过零触发的信号。D35起保护IC04的作用。四、过零检测电路的关键性器件本电路的关键性器件是：光耦IC04。五、过零检测电路的电气参数KFR-25（28、40）GW/BQ空调器印刷电路板检修参考第13页共41页IC04（4）的输出波形。如图所示：电气参数如下：测试点位置IC04（4）频率(f)100Hz平均值(V)0.3峰-峰值(V)5.2六、检修方法检修过零检测信号最好的方法是依据以上提供的电气参数检测维修。但在没有示波器的情况下，可是使用万用表检测光耦IC04（4）的电压。如果过零检测信号有故障，可能会引起的问题是：室内外通信故障。第六节室内直流风机控制电路一、室内直流风机控制电路概述室内直流风机控制室内风机是将室内空气经冷却的铝箔使室内空气的温度降低，而室内风机控制电路是控制室内风机风速依据环2468(mv)12(ms)KFR-25（28、40）GW/BQ空调器印刷电路板检修参考第14页共41页境条件或者设定风速而自动地调节调节风量既风机转数。二、、室内风机控制原理图三、室内风机控制电路分析本空调器室内风机是使用的直流电动机。该直流电动机内置控制驱动IC（TP6520P、TD62064F），与主板接口为35V驱动电源、5V控制电源、转数控制信号（模拟电压）、直流风机转数反馈方波信号。室内风速改变的原理是给直流电机提供0-5V电压来改变风速，单片机通过内部PWM发生器输出占空比可调矩形波，经C47滤波后转换为0-5V之间的模拟电压，供给直流电机内部控制驱动IC（TP6520P、TD62064F）控制电机转数，不同电压对应不同转数；电机运转的同时通过内置控制电路反馈转数信号（方波信号）到CPU（16）脚，CPU通过计算单位时间内的方波数，得到电机的实际转数，再与目标转数KFR-25（28、40）GW/BQ空调器印刷电路板检修参考第15页共41页比较，根据转数差，调节CPU（15）脚PWM波占空比，改变转数控制电压，使其达到目标转数，有效准确地控制室内风机的风速。四、室内风机控制电路的关键性元器件本电路的关键性元器件为：C47。此器件的特点是将PWM波转变为0-5V模拟电压当。五、检修方