变频空调原理图文讲解

一、室内机控制电路解读

格兰仕KFR-28GW/B2室内机控制电路采用变频空调制器专用芯片M38123M6-276SP。在该芯片中，除了为空调制器编写专用程序外，还包含一个微处理器(CPU)、一个程序存储器、一个数据存储器、一个输入/输出接口和一个定时计数电路，可以对输入信号进行比较和计算。室内机的控制电路如下图所示(点击图片可放大)。

1.IC101(M38123M6-276SP)的主要引脚功能

芯片的① ② ③脚接地，④脚接5V电源，⑤脚接SW1开关，6脚接接地端，⑦脚接室温和管温传感器，4脚接蜂鸣器。CPU每收到一条指令，四个引脚输出高电平，蜂鸣器响一次，通知用户CPU收到指令。如果整机处于关闭状态，遥控器输出关机指令。蜂鸣器也不响。20~23脚是步进电机的外接端口，303脚和CPU一起构成振荡电路。11~50针显示灯外部端口。

2.控制电路分析

(1)过压保护电路。保护电路由保险丝F11和变阻器NR11组成。F11串联在电源变压器的一次侧，压敏电阻并联在变压器的两端。电源电压正常时，压敏电阻处于开路状态，对电路没有影响。空调节器工作正常。当输入电压高于270V时，压敏电阻被击穿，使熔丝管因过流熔断，切断变压器电源，使空稳压器不起作用。

(2)遥控信号输入电路。IC101的37脚是遥控信号输入端。正常情况下，遥控接收器的输出端用万用表测量，电压约为+4V。当输入遥控信号时，手表指针在4V左右摆动。

(3)振荡电路。振荡电路是由CST1和两个电容组成的并联谐振电路，与微处理器的内部振荡电路相连。其内部电路为微处理器提供时钟脉冲，使其以某一频率自激振荡工作。

(4)温度传感器电路。IC101芯片的引脚是室温和管温传感器的输入端口。它检测室内的温度、湿度等参数，经IC101芯片进行程序计算后输出控制指令，驱动压缩机、四通换向阀、风扇电机等执行机构达到用户设定的预设值。

(5)蜂鸣器电路。IC101的四个引脚与蜂鸣器相连。当接收电路接收到遥控器的信号时，9个引脚产生高电平脉冲信号，使蜂鸣器鸣响，通知红外接收有效。

(6)室内风扇控制电路。电路上的电容C11、D122、R126、R122、R123、R124、IC101225构成风扇控制电路，通过控制晶闸管的导通角，改变施加在风扇电机绕组上的交流电压有效值来改变风扇转速。

(7)步进电机控制电路。电路上D151~D154SW/NG的变频器UPC5031CS构成步进电机控制电路。电机由脉冲信号控制，在绕线、绕线、绕线、绕线上加+12V的驱动电压，使步进电机正反向自由转动。

二、室外控制电路解读

格兰仕KFR-28GW/B2空调制器室外机采用MB89855大规模集成电路，具有温度采集、过流过热、防冻等保护功能。它输出20~103Hz的PWM脉冲信号驱动压缩机，使空调制器由一个变为三个，紧急旋转时输出60Hz的工作频率。此时，可以进行测量压力和电流等维护工作。工作时，室外机的CPU接收控制信号(制冷、除湿、制热、压缩机运行频率等。)从室内机，控制室外风扇和四通阀，通过变频器控制施加到压缩机电机的频率和电压，从而改变压缩机的运行速度。同时，关于室外单元操作的信息也被反馈到室内单元。室外机控制电路如下图所示(点击图片可放大)。

1.过压和欠压保护电路

它由熔丝管F61和压敏电阻NR1组成。保险丝管F61与L1的初级串联。变阻器NR1并联连接在L1的两端。电源电压正常时，压敏电阻处于开路状态，对电路没有影响，空稳压器正常工作。当输入电压高于设定值时，压敏电阻被击穿，使保险丝因过流而熔断，切断L1的电源，使空稳压器停止工作，从而保护空稳压器。

2.功率因数校正电路

功率因数校正电路由C61、C62和L(4ML)组成。L(4M)是电抗器，属于磁感应元件。结构类似变压器，由铁芯和绝缘变压器组成。它的作用是当220V的交流电压整流滤波后。还有交流分量，当它通过有电感的电路时，电感有阻碍交流滤波的作用。在电感器中存储多余的能量可以提高电源的功率因数。

3.晶体振荡电路

振荡源由晶体振荡XI和IC1的Figure 3D引脚组成，为1C1提供稳定的工作频率。电路上的两个电容用来微调产品的振荡频率，用示波器可以观察到产品振荡的两点波形。维修人员也可以用万用表DC电压块来测量两点电压。如晶体振荡损伤。故障现象是上电后室外控制面板不工作，整个控制系统无法正常启动和工作。

4.重接电路

复位电路用于IC1的上电复位。在IC1中初始化程序，在CPU中重新开始执行程序，并监控电源。实时监控时，一旦工作电源低于46V，复位电路的四个引脚通过电阻R1输出到IC7的①引脚，触发低电平。再次通电时，使IC停止工作并复位。

5.通信电路

通信电路是室内机和室外机之间的通信通道，电路的工作模式为半双工串行通信。在实际维护中发现。很多故障都是因为通讯不畅造成的，所以找出这部分电路对维修空调制器很有帮助。

该电路控制系统的应用通信比较特殊。从室外机的通信电源引出，PC1光耦的输入端与PC2光合仪的输出端正向串联，其隔离电源为来自室内机的220V交流电。经过整流、滤波和稳压，形成一个+5V的DC电源。室内机和室外机的光耦交叉连接到+5V。当室内信号打开时，室外终端执行接收等待，同时，室外发射机将接收到的信息反馈给室内单元。室内终端接收信号以完成通信。

6.温度信号采集电路

温度信号采集电路将热敏电阻在不同温度下的不同电阻值转换成不同的电压信号，并传输到芯片的相应引脚，从而实时检测室外机的工作状态，为芯片的模糊控制提供参考数据。格兰仕KFR-28GW/B2空外部机器温度信号采集电路包括线圈温度和压缩机排气温度(COMP)采集电路。

7、室外机运行状态显示电路

电路上的LEDI指示灯正常时亮起，故障时根据故障现象显示不同的状态。工作时LED2四通阀工作状态指示灯常亮。LED3室，内外机通讯显示灯。通信正常时，LED4室外电源显示屏闪烁，灯亮表示室外控制面板有电。

8.功率模块驱动电路

变频空调节器最重要的特点之一就是通过改变电源的频率来调节压缩机的转速。格兰仕KFR-28GW/B2变频器空调制器采用日本TM-03CIPM功率模块。电源模块的作用是将滤波后的DC变成三相变频交流电。该模块采用六个功率管。根据微电脑芯片的指令，分别控制六个大功率晶体管的导通和关断，输出三路120种可变频率的正弦波。驱动变频压缩机运行。

9、压缩机驱动电路

该电路从芯片4 ~ 9引出到模块的控制电路。它的主要作用是通过芯片发送IPM控制命令，并通过PWM(脉宽调制)改变每个控制脉冲的比例为空。调节三相互换实现压缩机的变频，芯片的2脚是变频器过热过流保护的反馈电路。