原理分析与故障检修(上)
松下空调具有节能系列、世界系列、迷你星系列、变频系列、柜机系列、嵌入式系列、怡风系列等20多个系列50多个型号,它们的电路控制原理基本相同,但各有特色。本文以CS-A126KW、 CU-A126KW迷你星系列空调为例,详细分析控制电路的组成、原理及电路故障检修要点(循环系统及机械故障本文不讨论)。
一、主要电气参数
电源电压220V/50Hz,启动电流25A,工作电流5.4A(制冷)或5.5A(制热),输入功率1.17kW(制冷)或1.20KW【制热),制冷功率3.3kW,制热功率4.OkW,压缩机额定输出功率1.1kW,风扇额定输出功率20W(CS -A126KW)或15W (CU -A126KW ),压缩机电容30μF/370V(AC ),风扇电机电容1.2μF/400V(AC) 。
二、电路工作原理
松下CS/CU-A126KW型迷你的星空调器控制原理电路如图1所示,除电路中的R24(CS -A126KW为31.6kΩ, CU -A126KW为53.6kΩ)精密电阻取值不同外,两型空调控制电路完全相同,电路以微处理器(CPU)IC1(A52DO11F062)为核心构成,包括电源电路,CPU系统复位和时钟电路,红外遥控发射器及接收器电路,室内温度及蒸发器温度检测电路,工作状态显示电路,交流电源过零检测电路,室内风机、室外风机、风摆步进电机、压缩机、蜂鸣器输出驱动电路,负载过流检测电路,电源电压错相及雷击过压保护,过电流保护,超温保护,泵吸空保护及自动开关控制等电路。
1. +12V和+5V直流电源电路
控制电路实际上使用了+15V、 +12V、+5V三种直流电源。220V/50Hz交流市电经电源开关和褐色、灰色级降至交流15V左右的电压由插件CN-T(VH2)取出,一路送到Q2基极进行过零检测;另一路加至整流组件DB1(SIVB20 ),经桥式整流和Cl (2200μF/35V )滤波,+15V左右直流电压分成三路:一路为压缩机控制继电器RY-C供电;二路送至复位控制电路的稳压管ZD1,作电源低电压保护信号;三路经IC4 (78M12)稳定在+12V,由C5(470μF/25V )滤波后,为七反相马区动器IC3、内风机控制固态继电器SSR1、外风机控制固态继电器SSR2、四通阀线圈控制继电器RY-HOT、内风机强弱风速控制继电器RY-M和RY-H及风摆步进电机M4供电。同时经IC2(78M05)稳压及C2滤波,获得+5V直流电源,为复位电路、压电蜂鸣器BZ (A48004)、遥控接收器UPC2800GR、温度传感器RT 1和RT2、显示屏、CPU主芯片IC1、泵吸空开关及自动开关等供电。很显然,若上述电源电路发生故障,根据故障元件及部位不同,会导致整机不工作或某一部分电路工作失常。
2.复位及低压保护电路
由稳压管ZD 1 (7.5ELI )、晶体管Q4和Q5(2SC1740S )等组成。CPU43脚是复位(RESET)控制输入端,R26、R13、C4组成上电自动复位电路,由于电容器C4的两端电压不能突变,故每次通电瞬间,CPU43脚为低电平(约为0V)、 CPU内部各寄存器、RAM(随机存储器)原存储的数据被清除(清零)、ROM(只读程序存储器,)的运行指针指向OOH(最低)地址单元,待复位结束后,从头开始执行运行程序。随着加电时间的加长,C4经R26、 R13不断被充电,当CPU43脚上升至高电平时,复位结束,CPU进入正常工作状态。
ZD 1对DB 1桥式整流输出电压进行取样监测,电源工作正常时,DB 1输出++15V左右的直流电压,经ZD1、R11、R31串联分压使ZD 1两端压降大于其7.5V击穿电压,于是ZD1导通,Q5随之正偏导通,Q4截止,CPU43脚为高电平,不影响CPU正常工作;反之,一旦因某种原因使DB 1整流输出电压下降,当降至ZD1两端压降小于7.5V使其截止时,Q5被R31下拉亦反偏截止,Q4则经R25获正偏压导通,通过R13将CPU43脚下拉至低电平,使CPU复位清零并保持这种状态,停止一切程序执行,起低庄保护作用。
3.时钟振荡电路
CPU是大规模集成电路,内部电路复杂,需要时钟脉冲信号统一协调,指挥各单元电路分时序工作。无时钟信号时,CPU将不工作或工作紊乱。CPU49、50脚分别为时钟振荡输入(OSCI )、输出(OSLO)端,外接石英晶体(或陶瓷谐振器)×1,产生8MHz时钟振荡信号供CPU使用。R18起稳频作用,×1两端所接电容(一般为27pF-100pF)起频率补偿作用,用以弥补×1在生产制造过程所产生的产品误差。当对时钟频率准确度要求不高时,两只电容及Rl8均可缺省不用。
4.红外遥控发射和接收电路迷你式空调遥控器(A75C2042)电路如图2所示。电路以微处理器芯片IC1(SBL3012B)为核一心组成,29~32和33~36分别为行(ROW )、列(COL)线,构成4×4矩阵键盘电路,共设有12个手动操作键和一个复位开关。电路采用两节1.5V 电池GB供电,由于IC1静态功耗甚微(可忽略),故未设电源开关。电路有两个晶体振荡器,其中×1产生3.52MHz:振荡信号,经 IC1内部电路分频后,获38kHz左右的红外载波信号,由遥控操作键产生的编码调制后,经38脚串行输出,通过Q1(2SD1328)驱动红外发射管D 1(UR64LD2)向外发射红外遥控信息;另一个振荡器×2产生32.768kHz振荡信号,经分频后产生50Hz-500Hz左右的信号,供背光电路和LCD液晶显示屏背电极使用。遥控定时器使用方法见表1。
遥控接收电路以专用芯片UPC2800GR为核心组成,红外接收管PH302C将收到的遥控信息由⑤脚送入,经内部处理后解调(去38kHz红外载波)出遥控编码信号,通过插件CN-RCV送至主板,由R12、C14、R16滤波后经45脚送入CPU,再由CPU内部电路译码、识别后,向相应输出端口发出控制信号,执行相对应的遥控指令。