海信空调室外机电源电路和CPU三要素电路详解
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下图所示为海信KFR-2601GW/BP室外机电控系统电气接线图及实物图（不含压缩机、室外风机、端子排）。室外机电控系统由主板（室外机控制板）、硅桥、滤波电感、普通电容、滤波电容（电解电容）、模块（功率模块组件）、压缩机、压缩机顶盖温度幵关（压缩机过热保护器）、室外风机（风扇电机）、四通阀线圈、室外环温传感器（外环温度）、室外管温传感器（热交温度）、压缩机排气温度传感器（压缩机排气温度）、端子排组成。 说明：本机开关电源与模块集成在一块电路板上，因此才能为室外机主板供电，其他型号的模块是否供电，由其电路板上电路决定。 —、交流输入电路 下图所示为交流输入电路和直流300V电压形成电路的原理图和交流输入电路实物图。 压敏电阻Z102为过电压保护元件，当输入的电网电压过高时击穿，使前端20A保险管熔断进行保护；SA01、Z101组成防雷击保护电路，SA01为放电管；C104、L101, C107、C106、C105组成交流滤波电路，具有双向作用，既能吸收电网中的谐波，防止对电控系统的干扰，又能防止电控系统的谐波进入电网。 常见故障为L101交流滤波电感焊点幵路，交流220V电压不能输送至后级，造成室外机上电无反应故障，室内机主板报出“通信故障”的故障代码。 二、直流300V电压形成电路 直流300V电压为幵关电源和模块供电，而模块的输出电压为压缩机供电，因而直流300V电压间接为压缩机供电，所以直流300V电压形成电路工作在大电流状态，电路原理图见下图。 该电路的主要元器件为硅桥和滤波电容，硅桥将交流220V电压整流后变为脉动直流300V电压，而滤波电容将脉动直流300V电压经滤波后变为平滑的直流300V电压为模块供电。滤波电容的容量通常很大（本机容量为2200uF）,上电时如果直接为其充电，初始充电电流会很大，容易造成空调器插头与插座间打火，甚至引起整流硅桥或20A供电保险管损坏，因此变频空调器室外机电控系统设有延时防瞬间大电流充电电路，本机由PTC电阻PTC501.主控继电器RL505组成。 直流300V电压形成电路工作时分为两部分，第一部分为初始充电电路，第二部分为正常工作电路。 1.初始充电 初始充电时工作流程见下图。 室内机主板主控继电器触点吸合为室外机供电时，交流220V电压经L端由L101交流滤波电感直接送至硅桥交流输入端，经N端由电流检测变压器一次绕组送至延时防瞬间大电流充电电路，由于主控继电器触点为断幵状态，因此电压由N端经PTC电阻送至硅桥交流输入端。 PTC电阻为正温度系数的热敏电阻，阻值随温度上升而上升，刚上电时充电电流使PTC 电阻温度迅速升高，阻值也随之增加，限制了滤波电容的充电电流，两端电压逐步上升至直 流300V,防止了由于充电电流过大而损坏空调器的情况。 说明：实际应用中硅桥正极电压经20A保险管送至滤波电感，且滤波电感并联一个35uF 电容（组成LC振荡电路）。在实物图中为使连接引线的走向简单易懂，将硅桥正极直接接至滤波电感，且将电容省略。 2.正常运行 正常运行时工作流程见图„ 滤波电容两端的直流300V电压一路送到模块的P、N端子，一路送到幵关电源电路，幵关电源幵始工作，输出支路中的其中一路输出直流12V电压，经7805稳压块后变为稳定的直流5V,为室外机CPU供电，在三要素电路的作用下CPU幵始工作，当检测到室内机主板发送的通信信号后，CPU54脚输出高电平5V电压，经反相驱动器放大，驱动主控继电器RL505线圈， 线圈得电使得触点闭合，电压由N端经触点直接送至硅桥的交流输入端，PTC电阻退出充电电路，空调器幵始正常工作。 3, 主控继电器触点吸合时间 CPU控制主控继电器触点吸合时，需要接收到室内机主板发送的通信信号，也就是说如果通信电路出现故障，室外机主控继电器触点一直处于断幵状态，室外机供电由PTC电阻支路提供。如果电路一切正常，室内机主板主控继电器触点吸合，室外机电控系统得到供电，室外机CPU延时5s才能控制主控继电器触点吸合。 这5s内室外机电控系统所做的工作有： 第1步，为滤波电容充电至正常电压； 第2步，开关电源幵始工作并向室外机主板输出直流12V电压，12V电压经7805稳压块输出5V电压，CPU 复位幵始工作； 第3步，室外机CPU检测室内机主板发送的通信信号，如果正常，CPU54脚才 会输出高电平5V电压，控制主控继电器触点吸合，如果检测时没有通信信号或者不正常， CPU54脚一直为低电平，主控继电器触点一直处于断幵状态，控制主控继电器触点吸合时不检测室外机3个温度传感器输入的信号和压缩机顶盖温度幵关的信号，上述4个温度信号即使开路或短路，室外机主控继电器触点也会吸合。 说明：目前的变频空调器室外机电控系统（如海信KFR-26GW/11BP ）,室外机从得电到主控继电器触点吸合需要4s的时间，并且不检测通信信号和室外机的4个温度信号。 4. 常见故障 直流300V电压形成电路工作在大电流状态，因此故障率较高。 三、电源电路 1 .作用 室外机的电源电路基本上全部使用幵关电源电路，只有早期的极少数机型使用变压器降压电路，本机即采用幵关电源电路。幵关电源电路实际上也是一个电压转换电路，将直流300V电压转换为直流15V、直流12V和直流5V为室外机主板和模块供电。下图所示为室外机开关电源电路简图与作用说明。
2.工作原理 开关电源电路原理图、实物图如下。 |
