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海尔 KFR-36GW/BPF 变频空调 电控电路工作原理

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    发表于 2020-5-11 15:51:47 | 显示全部楼层 |阅读模式
    海尔 KFR-36GW/BPF 变频空调 电控电路工作原理

     1、室外机开关电源电路
      
      上图是海尔KFR-36GW/BPF变频空调室外机使用的开关电源电路图(CN401为+300V电压输入口).+300V电压经K1、K2和K3分压及R4、C1滤波后,作为电源电压的采样值送给单片机。
    开关电源的主要作用是产生提供给功率模块驱动信号用的四路15V直流电源、控制板上继电器和部分IC用的12V直流驱动电源、给控制板上的微电处理芯片和部分IC用的+5V直流电源。
      2、室内、外控制器简介
      (1)室内控制器
      
      室内控制器由控制板、室温传感器、室内热交传感器、显示/接收板、扫风板电机和室内抽头式风扇电机组成。原理框图如上图所示。
      (2)室外控制器
      
      室外控制器由整流部件、提高功率因数部件、启动限流部件、主控制板、功率推动模块、温度传感器、管温传感器、压缩机温度传感器等部件组成。原理框图如上图所示。
      3.电控系统简介
        变频空调器控制器系统的组成框图如下图所示。
          
      由室内红外接收板接收到遥控所设定的工作方式和设定温度,且根据室内温度传感器和热交换温度传感器所感受到的温度,决定相应的工作状态及室内风机的风速和扫风板的状态。室内机根据不断采集的新数据来控制室内风机和扫风板以及到外机的电源,同时将相应的数据不断发往室外机。室外机根据接收到的室内机数据以及所采集的各种数据,来调整室外机的工作状态,同时将相应的数据不断发往室内风机。
      4.变频部分
      (1)交流一交流变频器,由50Hz交流电直接变成其他频率的交流电,中间不加直流环节,故称为直接变频器。
      (2)交流一直流一交流变频器,由50Hz交流电整流为直流,再将直流电逆变为所需频率的交流电。
      (3)逆变器,是将直流电变成交流电的电路,分为有源逆变电路和无源逆变电路。
      有源逆变,其过程为直流电一逆变器一交流电一交流电网。这种将直流电变成和电网同频率的交流电反送到交流电网去的过程称为有源逆变。
      无源逆变,其过程为直流电一逆变器一交流电(频率可调)一用电器。这种将直流电逆变为某~频率或可变频率的交流电直接供给负载应用的过程称为无源逆变。
      目前空调变频器都是使用的无源逆变电路。
          
      上图左是单相桥式逆变基本电路图,三极管T1/T4~T2/T3轮流导通,输出端Uo为矩形波。
      上图右是波形图,输出电压Uo为正、负相问的矩形波。
      若采用续流二极管及电感性负载,负载中将获得正弦波电流。下图为三相桥式逆变电路。
      压缩机运转的速度由大功率晶体三极管(或大功率场效应管)的转换速度决定,即是六个基极(或栅极)控制信号频率而定,是由微处理器根据负载(主要由温度)而定的。
          
      5 功率模块组件
      在变频系列空调中,功率模块是主要部件,常简称IPM。功率模块内部是由三组(每组两支)大功率的开关三极管组成(如下图所示)。其作用是将输入模块的直流电压通过三极管的开关作用,转变为驱动压缩机的三相交流电源。功率模块输入的直流电压(P、N之间)一般为310V左右,而输出的交流电压一般不应高于220V。如果功率模块的输入端无310V直流电压,则表明该机的整流滤波电路有问题,而与功率模块无关;如果有310V直流电压输入。
      而u、V、w 三相问无低于220V均等的交流电压输出或u、V、w三相输出的电压不均等,则基本上可判断功率模块有故障。
          
          但有时也会因电脑板输出的控制信号有故障而导致功率模块无输出电压,维修时应注意仔细判断。
      在未连机的情况下,也可测量u、v、w三相与P、N两相之间的阻值来判断功率模块的好坏。测量方法如下:用指针万用表的红笔接P端(或用黑笔接N端),用黑笔(或红笔)分别对u、V、w端,其正向阻值应为相同。如其中任何一相阻值与其他两相阻值不同,则可判定该功率模块损坏。
      6.变频空调通讯电路工作规则
      变频空调通讯线路由室内机通讯发射及接收电路和室外机通讯发射及接收电路以及室内外机CPU组成,一般采用半双工串行通讯方式。即在某段时间内只能由室内机或室外机向另一方发送信号,另一方只同时接收信号。
      室外机同样等收到室内机信号处理完成50ms之后进行。通讯以室内机为主,正常情况下室内机发送完后等待接收,如50ms后仍未接收到信号则再次发送当前的命令。
      如果1分钟(直流变频为1分钟,交流变频为2分钟)内未收到对方答应(或错误答应)则出错报警,同时室内机发送停机命令给室外机,室外机在未收到室内机信号时,则一直等待,且不发送信号。
      变频通讯电路原理图如下图所示。
          
      当通讯处于室内发送室外接收状态时,室外机电脑芯片CPU及A端处于高电平,IC02始终导通,若室内机CPU A端高电平发出“1”则IC2导通,通讯回路闭合,使室外芯片CPUA端接收高电平信号,若室内机CPU A发出低电平“0”,IC2截止。
      室外机CPU A端接收低电平信号“0”,从而实现通讯信号由室内机向室外机传输通讯。同理,当状态处于室外机发送,室内机接收时,室内机1C1始终导通,由IC01、IC02完成室外向室内信号传输。要保证通讯信号的顺利传输,必须具备以下几个条件:
      (1)室内外机供电电源正常,其中包括光耦工作弱电供+5V电+5V及传输载波电路、220V交流电压电路供电正常。
      (2)通讯通道中各元器件,特别是两组发射与接收光电耦合器正常。
      (3)连接室内外的通讯信号线,接触良好。




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