长虹变频空调电路原理分析

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1、KFR-25（ 28、35、40）GW/BQ 空调器印刷电路板检修参考第 1 页 共 43 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：KFR-25（ 28、35、40）GW/BQ 空调器印刷电路板检修参考第 2 页 共 43 页开关电源、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

2、、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

3、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。KFR-25（ 28、35、40）GW/BQ 空调器印刷电路板检修参考第 3 页 共 43 页当 室外机 得到室内电源

4、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

5、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 43 页KFR-3601GW/BP 空调器印刷电路板检修参考第 5 页 共 43 页KFR-25（28、40）GW/BQ 空调器印刷电路板检修参考第 6 页 共 43 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。

6、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 64 加到KFR-25（28、40）GW/BQ 空调器印刷电路板检修参考第 7 页 共 43 页开关电源控制 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

7、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

8、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KFR-

9、25（28、40）GW/BQ 空调器印刷电路板检修参考第 8 页 共 43 页开关尖峰电平大大降低。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

10、、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。KFR-25（28、40）GW/BQ 空调器印刷电路板检修参考第 9 页 共 43 页复位输出脚输出低电平至少需要持续三个(12/fc s)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 C

11、PU 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 10 页 共

12、43 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。5VTKFR-25（28、40）GW/BQ 空调器印刷电路板检修参考第 11 页 共 4

13、3 页二、振荡电路原理图电路图如下所示：三、振荡电路原理分析振荡器的脚和 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）KFR-25（28、40）GW/BQ 空调器印刷电路板检修参考第 12 页 共 43 页其电气

14、参数列表如下：频率(f) 8 MHz周期(T) 125 ns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) 8 MHz周期(T) 125 ns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。KFR-25

15、（28、40）GW/BQ 空调器印刷电路板检修参考第 13 页 共 43 页第五节 过零检测电路一、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。KFR-25（28、40）GW/BQ 空调器印刷电路板检修参考第 14 页 共

16、 43 页四、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) 100 Hz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2468洨 1 2 洨 KFR-25（28、40）GW/BQ 空调器印刷电路板检修参考第 15 页 共 43 页一、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