室外机|海信空调室外机电源电路和CPU三要素电路详解

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。
 室外机|海信空调室外机电源电路和CPU三要素电路详解
文章图片

 室外机|海信空调室外机电源电路和CPU三要素电路详解
文章图片

—、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。
 室外机|海信空调室外机电源电路和CPU三要素电路详解
文章图片

 室外机|海信空调室外机电源电路和CPU三要素电路详解
文章图片

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。
 室外机|海信空调室外机电源电路和CPU三要素电路详解
文章图片

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。
 室外机|海信空调室外机电源电路和CPU三要素电路详解
文章图片

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?
 室外机|海信空调室外机电源电路和CPU三要素电路详解
文章图片

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。


推荐阅读