4.3.3变频压缩机电路
    变频压缩机电路由室外机的电脑板、功率模块、变频压缩机等组成。电脑板根据软件程序，将检测到的各种温度（如室温、室外环境温度、内外盘温、压缩机高／低压管温）、湿度、电网电压、整机电流等信息进行逻辑运算后，输出相应宽度的六路PWM脉冲，分别控制功率模块内的六个IGBT轮流导通／截止时间比例，使功率模块输出相应值的三相电，控制变频压缩机运行在相应转速。例如，当空调器刚启动运行时，室温与设定温度的温差较大，压缩机高速运转，空调器进入快速制冷（热）。当室温达到要求的舒适度时，压缩机低速运转，保持整个房间舒适的环境温度。从而有效地减少了空调器频繁启动时带来的电力浪费，并可显著降低运行噪声。

1．交流变频压缩机电路
（1） PM20CTM060功率模块组成的压缩机电路
    图4－22所示科龙KFR－32GW/BPM交流变频空调器的压缩机电路，由变频压缩机、PM20CTM060功率模块、PC817等光电耦合器组成。PM20CTM060是600V耐压、20A额定电流、6kHz IGBT类型的功率模块，具有电流检测，故障保护输出、1. 5kV等级变化等特点。IC2～IC7 （PC817）光电耦合器组成高压驱动电路，IC8 （PC817）光电耦合器负责的功率模块故障反馈，桥堆、扼流线圈L1、电解电容C12和C12等负责对功率模块提供＋300V工作电压，三极管VT1和继电器RLY1等组成主供电控制电路。二极管V1和电容C1等组成通电延时电路。

    空调器接通电源，形成＋5V电源通过R1，V1对C1充电，C1两端电压由0V逐渐上升至4. 3 V，并通过V1使CPU的DELAY延时脚电压由0V逐渐上升5V，CPU通过分析DELAY脚电压，做出相应动作：

    ① DELAY脚为低电平时，认为通电时间不足3min，一方面禁止＋W、－W、＋U、－U、V、－V脚输出PWM脉冲，以禁止后级的IC2～IC7、功率模块、变频压缩机等工作，防止在CPU尚没有稳定工作前输出端口状态的不确定性，导致上述器件误工作被损坏；另一方面，CPU令POWER电源端为0V低电平，VT1截止，RLYI继电器触点为断开，使220V通过P1正温度系数热敏电阻降压限流后，再提供给桥堆，防止桥堆在通电初始形成过大电流被击穿。

    ②DELAY脚为＋5V高电平时，认为接通电源的时间达到3min，一方面由＋W、－W、＋U、－U、＋V、－V脚输出PWM脉冲，经隔离电阻R6～R1，送IC7～IC2进行放大和强弱电隔离后，控制功率模块由20，19，18输出三路相位差120°、频率可变的正弦电压，驱动变频压缩机运转在相应的转速上。与此同时，CPU令POWER端输出高电平，VT1饱和导通，驱动RLY1触点闭合，短路P1热敏电阻，使220V全部送桥堆，使桥堆及后级的功率模块全额工作。

    当功率模块出现过热、过流、短路等故障时，其15脚FO端就会输出一个故障信号，通过IC8光电耦合器，送给CPU的INT（中断），CPU据此立即停机保护，并令室内、外机报警功率模块故障代码。

（2） STK621－031组成的变频压缩机电路
STK621－031是三相电功率模块，内集成有功率执行元件（IGBT和过热阀）、驱动预放器、过电流保护、过热保护、欠压保护等电路。采用直接输入互补金属氧化物半导体级位控制控制信号，不需要光电耦合器及其他器件做强电、弱电区的绝缘电路，使用单独电源驱动，激活自己的电源升压电路进行补给，STK621－031技术参数见表4－2。

    图4－23所示是海信KFR－2608GW;'BP变频空调器的压缩机电路。STK621－031功率模块负责压缩机驱动，LM358M运算器负责故障反馈。LM358M内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器。当运算器的“＋”极电压高于“－”极电压时，内部运算器导通输出端输出电压；当“＋”极电压低于“－”极电压时，内运算器截止其输出端为0V。

    CPU输出的PWM1、PWM2、PWM3三相电控制信号，送STK621－031的13～18脚，被处理形成与PWM脉宽成正比例的三相电，分别由8、5、2脚输出，驱动交流变压缩机运转在相应转速上。

    当STK621－031输出电流超过额定值时，判断功率膜过流其20脚输出低电平，通过R9将LM358M的3脚电压拉低到小于2脚，内运算器截止其1脚输出0V，反馈给CPU的CT脚，被CPU分析后做出相应操作。

    当STK621－031过热或检测VDD的＋12V电压过低时，会由19脚输出故障信号，反馈给CPU执行停机保护程序。
    D1～D3、R5～R7、E1～E3组成自举升压电路，将＋15V升压后提供内部的预驱动电路。R16，C9使LM358的输出、输入端形成深度负反馈。

2．直流变频压缩机电路
    直流变频压缩机效率比交流变频压缩机高1000～3000，噪音低5～10分贝，相对成本也略高。另外，压缩机启动时电压较小，可在低电压和低温度条件下启动，这对于某些地区由于电压不稳定或冬天室内温度较低而空调难以启动的情况，有一定的改善作用。由于实现了压缩机的无级变速，它也可以适应更大面积的制冷制热需求。

    图4－24所示科龙KFR－33GW/BPSS压缩机电路。核心器件是2CX131 X7AA02直流变频压缩机、IC9功率模块。IC2～IC8光电耦合器组成高压驱动单元，IC6 SN74LVC541A三态输出的八位缓冲器／驱动器负责六路PWM脉宽调制信号放大，IC3 SY9905集成电路负责压缩机转子位置检测，VT1、RLY1、PTC等组成通电软启动电路。

 （1）通电软启动
接通电源的瞬间，＋12V建立后对C2开始充电，由于电容两端电压不能跳变，所以C2端电压只能由0V线性增大，使VT1基极由。V开始逐渐上升，VT1先表现为截止主继电器RLY1触点断开，使220V电源只能通过PTC正温度系统热敏电阻降压限流后，提供给桥堆，从而避免桥堆在通电瞬间受大电流冲击。当C2两端电压逐渐上升至0. 6 V时，VT1饱和导通，驱动RLYI触点闭合，使220V全额送桥堆电路，PTC的启动任务完成。

（2）高压驱动
    CPU由PWMl－PWM6脚输出的六路三相PWM脉宽调制信号（（PWMI，PWM4为U相电的＋和－、PWM2，PWM5是V相电的＋和－，PWM3，PWM6是W相电的＋和－），送SN741－VC541A的A1～A6输入端。

    SN74LVC541 A在20脚对10脚具备＋3. 3V电源，CEl，CE2允许端为0V低电平时，就启动工作，对A1～A6端输入的六路PWM信号放后，分别由Y1～Y6端输出，经隔离电阻R1～R6，分别送IC2～IC8的2脚被倒相放大及隔离后，送功率模块的UP、VP、WP、UN、VN、WN脚，控制功率模块内六个IGBT的轮流导通顺序及导通量，从而在U、U、W输出相位相差1200、电压相等的三相电，控制直流变频压缩机运行在相应转速上。

（3）压缩机转子位置检测
    直流变频压缩机内设置霍尔元件检测压缩机转子位置，检测结果由CN2插头输出，分别经R27～R29、R30～R32分压，E1～E3电容平滑滤波，E8－E9电容耦合给SY9905，被SY9905处理后由7～9脚输出PU～PV～PW，反馈给CPU，被CPU分析自动调节PWM1～PWM6的脉宽，以自动调整压缩机的运速，控制压缩机的运转精度更高。

4．4四通换向阀电路
    四通换向阀电路仅见于热泵冷暖型空调器，用于控制压缩机排出的高温高压制冷剂走向，在制冷时先流经室外热交器，在制热时先流经室内热交换器。

1．电脑型四通换向阀电路
    图4－25所示是两种四通换向阀电路，由四通换向阀线圈、四通换向阀继电器、倒相驱动器（管）、CPU等组成。两者的控制原理基本相同。下面以图（a）方式分析工作过程。

    当用户要求空调器制冷或除湿运转时，CPU的20S四通换向阀控制端输出0V低电平，ULN2003的反相驱动器截止，RLY2继电器触点断开，切断四通换阀线圈20S回路，四通换向阀处于默认状态，即制冷模式。

    当用户要求空调器制热时，CPU的20S端输出5V高电平，使ULN2003内的反相驱动器饱和导通其OUT1脚输出。.8V低电平，驱动RLY2继电器触点闭合，接通四通换向阀线圈回路，线圈形成滋场，吸动四通换向阀内的阀片移动至制热模式。

D1用于保护继电器线圈，RC1用于保护四通换向阀线圈。

2．机械控制式四通换向阀电路
    图4－26所示两种机械控制式四通换向阀电路，应用于机械控制式热泵冷暖窗式空调器。由主控开关、四通换向阀线圈组成，两者的工作基本相同，其中图（b）工作过程如下：

    除霜温控器属于自动复位型温度开关，固定室外侧的热交换器的“U”型管侧，断开温度为－11±1℃，接通温度为6±1℃。

    当主控开关置于低热或高热挡位时，主控开关的O端子与A端子接通，这样，220V L→主控开关O、A端子→四通换向阀线圈→除霜温控器→220V N，构成回路，四通换向阀线圈得电处于制热模式。

    当制热一段时间，室外侧热交换器结霜严重使管温低于－11℃时，化霜温控器断开，切断四通换向阀线圈和风扇电机电路，阀体恢复原制冷位置，使压缩机排出的高温高压制冷剂改为先流经室外侧热交换器，使室外侧热交换器开始化霜。同时风扇停转，防止向室内吹出冷风使人感到不舒服。化霜完毕，当室外热交换器管温上升到6℃时，化霜温温控器自动接通，为下轮制热作为准备工作。

4．5风扇电机电路
风扇电机电路，简称风机电路，风机类形不同，所组成的风机电路也不同。
4.5.1单速风机电路
    图4－27所示是两种常见的单速风机电路，一般作为分体空调器的室外机风扇电路。两者的工作原理基本相同，其中图（b）结构工作过程如下：

    制冷或制热运行时，CPU的外风扇控制端输出＋5V高电平，通过R1对V1的b基极提供0.7V高电平，使V1饱和导通，驱动继电器RLY1触点闭合。这样，220VAC L→FUSEL保险管→RLY1外风扇继电器→接线板3L端→风扇电机及风扇电容→接线板的N脚→220VAC N，构成回路，风扇电机运转，对室外热交换器进行通风散热（冷）。

    当制冷（热）达到设定温度或CPU检测到异常信息时，令外风扇控制端转为0V低电平，V1截止，RLY1触点断开，风扇电机停止运转。

维修提示：
风机运转条件：CR两端得到220VAC，SR两端接入的风扇电容的容量正常。

4.5.2抽头式多速风机电路

维修提示：
    抽头式多速风机电路，简称多速风机电路，运转条件有两个：①风机的R，日两端（或R，M两端，R，L两端）得到220VAC，2（，}RS两端子之间的风扇电容的容量正常。多速风机电路根据控制方式又分类为：机械控制式、电脑板控制式。

1．机械控制式多速风机电路
    机械控制式多种风机电路，仅应于机械控制式窗式空调器。
    图4－28所示两种机械控制式多速风机电路，（a）所示风机有三个转速，（b）所示风机有两个转速。这里以图（（b）为例介绍风速的切换过程：

    当旋转主控制开关至低冷（或低热）时，主控开关的。、1端子接通，使220V L→经主控开关0、1端子→双速风机的低速端子L→双速风机及风扇电容→220V N，构成回路，双速风机低速低运转。
    当旋转主控开关至高冷（或高热、送风）时，主控开关的0、2端子接通，对双速电机的高速端子H提供220V，双速风机高速运转。

2．电脑控制式多速风机电路
电脑控制式多速风机电路，既可作室内风扇电路，又可作室外风扇电路。根据控制方式分为：一对一继电器控制式；混合继电器控制式；继电器＋可控硅控制式。

（1）继电器一对一控制风速式
    如图4－29所示，是空调器中应用最广泛的风机电路。电脑板上的三个继电器，分别控制风机的三个风速，哪个继电器触点接通，就对风机的哪速端子提供220VAC，风机就运转在哪个速度上。如高风运转时，CPU的高风脚输出＋5V高电平，通过驱动器N103倒相放大后由OUT3脚输出0.8V低电平，驱动RLY3继电器触点闭合，构成如下回路：

220V L→保险管→RLY3触点开关→CN1的H端子→风机m1及风扇电容C1→220V N。
风机高速端子得电高速运转。中风、低风运转请读者自行分析。
RC1、RC2、RC3阻容组件用于消除尖峰干扰．防止尖峰脉冲损坏风机和继电器。

 （2）混合继电器控制式

    如图4－30所示，由1个两触点继电器和2个三触点继电器组成。三触点继电器线圈不通电时，常通触点（C－NC）接通、常开触点（C－NO）断开；继电器线圈两端得到]IV以土电压时，常通触点断开、常开角虫点接通。

    当没定在“中风”运行时，CPU的M脚输出＋5 V高电平，通过反相驱动器ULN2003倒相放大后由（OUT2脚输出0. 8 V低电平，驱动继电器RLY2动作，转为常开触点（C－NO）接通，构成如下回路：220VAC L→FUSEL→RLY1的常通触点（C、NC）－RLY2的常开触点（C、NO→CN1的M端→M1及C1→220VAC N，风机M1的M端子得电中速运转。
  
当设定在低风运转时，CPU的L端子输出＋5V高电平，通过N103驱动继电器RYL1的触开触点（C－NO）接通，对m1的L端提供220V，M1低速运转。

    当高风运转时，CPU的H端子输出＋5V高电平，通过N103的驱动继电器RLY3触点闭合，使220VL通过→FUSEI1→RLY1的常通触点（C、NC）→RLY2的常通触点（C、NC）→RLY3触点，对CN 1的H端提供220V，风机m1高速运转。

3．继电器＋可控硅控制风速式
    图4－31所示。多速电机有高风、中风、低风、微风（又称超低风）四个运转模式。继电器K1、K2得电常开触点（C、NC）接通，失电常闭触点（C、NC）接通。

    ①高风运转时，CPU的“档位”脚、M/H脚均输出＋5V高电平，经反相驱动器ULN2003倒相放大由OUT1、OUT2脚输出0.8V低电平，驱动K1，K2动作使其常开触点（C－NO）接通，构成如下回路：220VAC L→保险管→K1的常开触点（C、NO） →K2的常开触点（C，NO）→风机插头的H脚→M1的H脚→M1的N、C1脚→风机插头N1、C1脚→电容C1→220VAC N，M1的H、N端具备220VAC，多速电机高速运转。

    ②中风运转时，CPU仅由“档位”输出＋5V高电平，通过ULN2003驱动继电器K1的常开触点（C－NO）接通，以与K2的常通触点（C－NC）配合，对M1的M脚提供220VAC，M1中速运转。其回路是：220VAC L→保险管→K1的C、NO端子→K2的C、NC端子→风机插头的M脚→M1的M脚、N脚→风机插头的N脚及C1→220VAC N。

    ③低风运转时，CPU仅由1，端输出＋5V高电平，经ULN2003倒相放大后OUT3输出约0. 8V低电平，接通U3光耦可控硅内的发光二管回路，触发U3导通其④脚有电压输出，触发可控硅U1导通通过220VAC并由K极输出电压，提供给M1的L端子，M1低速运转。M1回路是：220VAC→保险管→K1的常闭触点（C、NC）→U1的A、K脚→风机插头的L脚→M1的L→N脚→风机插头的N脚→220VAC N。

    ④超低风运转时，CPU仅由LL端输出＋5V高电平，经ULN2003倒相放大后由OUT4脚输出约0. 8V低电平，驱动U4光耦可控硅导通，使220VAC L通过保险管→K1的常闭触点（C、NC）－→R5→U4的⑥、④脚，提供双向可控硅U2的G极，触发双向U2导通，通过220VAC，再经风机插头的LL脚提供给m1的LL端子，M1超低速运转。

4. 5. 3  PG风机电路
    PG风机电路广泛用于分体空调器的室内、外风扇电路。PG风机运转条件包括：风机的CR两端得到150～190VAC电压，RS两端接入的风扇电容的容量正确。PG风机的转速与CR两端的电压成正比例

    CPU输出的风速控制信号为脉宽调制式，用“PG OUT”或“PG输出”、“SCK”、“PWM”表示，输出条件有两个，一是CPU接收到制冷（热）或送风指令，二是CPU检测到过零脉冲（用“AC IN”或“ZERO、ACROSS，表示“正常”。如CPU连续10秒检测不到过零脉冲，则停机保护，并报警过零检测故障代码，不可启动）。

    采用PG风机电路的空调器，CPU肯定还设置有PG电机转速检测端，用“PG IN”或“PG反馈”、“FK”表示。如CPU连接1min内检测风机转速异常，就会停止输出风速控制信号，并报警风机故障代码。

维修提示：
      这种风机电路的CPU风扇控制信号输出端，万用表直流电压挡测对地电压应≥0. 1 V，就说明有风速控制信号输出。

1．三极管＋光电可控硅组成的PG风机电路
    图4－32所示是三极管＋光电可控硅等组成的PG风机电路。PG是风机、C11是风扇电容；TSA3100J光电可控硅、V2三极管组成驱动电路；V1三极管等组成转速反馈电路；PC817光耦合器、变压器等组成过零检测电路。

（1）过零检测
    过零检测电路用于检测电网电压的过零点。220VAC 50Hz正弦波交流电压，经变压器降压为14. 5V 50Hz由次级输出，当正弦波电压处于上、下半周期时，由VD61、PC817内发光二极管、桥式整流器内部交流两输入端对地的两个二极管组成的桥式整流电路产生的脉动电压，加到PC817的①脚维持PC817导通其④脚输出低电平0V；当正弦波电压处于过零点时，PC817因①脚电压消失而截止其④脚上升至＋5V，周而复始在PC817的④脚则形成了与220VAC电压过零点相同的方波信号，送CPU分析后，判断出电网电压的过零点，并在过零点位置令PG OUT开始输出风速控制信号，启动风扇开始运转，以避免风机启动瞬间形成大电流，损坏风机和对电网电压形成冲击。

（2）马区动电路
    CPU接收到开机指令，并认为过零脉冲正常时，由PG OUT脚输出风扇控制脉冲，经R11送V2倒相放大后，触发TSA3001J导通工作其①、②脚接通构成如下回路：220 VAC L→L1扼流圈→F1保险管→TSA3001J的②、①脚→XS1的①脚→PG电机→XS1的②、③脚及C11→L1 →220V AC N。 PG电机得电运转。

    当设定高风时，CPU的PG OUT输出的脉冲宽，V1、TSA3001）导通量大，TSA300IJ的②、①脚等效电阻小，PG工作电压高（220V－Vtsa3001j的2、1脚压降），PG速高，反之相反。

（3）转速反馈
    PG电机运转后，就开始由XS2插头的HALL IN脚输出转速反馈脉冲，经V1倒相放大后，送CPU的PG IN脚，被CPU分析与做出相应的动作：

    ①与设定的风速比较，如果一致，保持现状不变；如果低于设定风速，自动调宽PGOUT脉冲，以提高风速至设定转速±30转为止；如果高于设定风速，自动调窄PGOUT脉冲以降低高风速至设定转速。

    ②连续5s检测风扇转速低于200r/min则停止PG OUT输出，过几秒再次由PG OUT输出脉冲，如连续1min内检测PG IN脚无脉冲或个数不符合要求，判断风机没运转或转速过低，保护停机并报警风机故障代码。

维修提示：
    转速检测电路出现问题，会引起开机风扇节奏时转时停几次后，停机保护，指示灯闪
烁或显示屏报警故障代码。

2．驱动器＋光耦器＋可控硅组成的PG风机电路
图4－33所示是反相驱动器＋光电耦合器＋可控硅组成的PG风机电路。PG风机内置过载保护器、C104是风扇电容；ULN2003反相驱动器、TLPJ 21－1GR光电荆合器、V110可控硅组成驱动电路；变压器、V103～V106二极管、V107三极管等组成过零检测电路；V109稳压二极管、V108整流二极管、C106滤波电容等组成＋12V电源电路，负责对驱动电路提供＋12V电源。

 （1）过零检测
    220VAC 50Hz正弦电压，送变压器初级在次级形成14. 5V 50Hz正弦电压，由V103～V106组成的桥式整流电路产生的脉动直流电压，通过R108送V107的基极。当正弦电压处于上、下半周期时，V107基极≥0. 6 V则饱和导通其C极输出。V，当正弦波电压处于零点及附近时，V107基极电压＜0. 6 V则截止其C极输出5V高电压。V107的C极这种高、低电压变化就形成了与电网电压过零点同步的方波信号，作为过零检测脉冲，送CPU作为输出风扇控制信号的条件之一。

（2）＋12V电源
    接通电源后，220VAC经PG内过载保护器传输，R101降压、V108整流、C106滤波、V109稳压，在C106的两端形成右正左负的直流12V电压，作为TLP521－ 1GR的三极管侧的工作电压。

（3）驱动电路
    CPU由PG OUT脚输出式风扇控制信号，经ULN2003倒相放大，TLP52－1GR再放大及强弱电隔离由后④脚输出，触发V110导通，使220VAC，经F101保险管、扼流线圈L传输，送V101降压T1极被降压后由T2极输出，送PG电机的，启动PG电机运转。PG电机的转速与CPU的PG OUT脚输出脉宽成正比例。

（4）转速反馈
    PG电机运转后，开始由插头X103输出转速检测信号，直接反馈回CPU的PG反馈脚，作为自动调整PG OUT脉宽和执行风扇异常保护的依据。

（5）过热保护
    当PG电机因故温度达到100℃时，内置的过载保护器断开，切断整机的220V N线回路，空调器停止工作，避免内风机及其他器件损坏。当温度下降到85℃时，PG内的过载保护器自动闭合，空调器进入通电初始状态。

3.驱动器＋光耦可控硅＋可控硅组成的PG风机电路
    图4－34所示是反相驱动器十光耦可控硅＋可控硅等组成的PG电机及驱动电路。ULN2003反相驱动器、MOC3022光耦可控硅、SSR可控硅组成驱动电路；R11、D11、V1组成转速反馈电路，变压器D1～D4、V2组成过零脉冲检测电路。

    CPU由SCK输出端输出脉宽调制式风扇控制信号，经ULN2003倒相放大，触发MOC3002导通其④脚输出交流电压，触发SSR导通，接通PG电机回路，PG电机开始运转，由CN2输出转速检测脉冲，经R11、D11、C10整形和消干扰，送V1倒相放大后，反馈回CPU的INT（中断）脚，与用户设定的转速比较后，自动调整SCK输出信号的脉冲宽度，从而控制SSR的导通量，以控制对PG电机提供的电压（220V减去可控硅的T1、T2极间压降），控制PG电机工作在设定转速。

4.5.4直流风机电路
    图4－35所示是直流风机电路。M1直流风机采用＋300V、＋15V双供电方式。调高风速时，CPU输出的PWM1脉宽提高，通过ULN2003驱动器倒相放大后，驱动VT2光耦可控硅导通量大，使M1内的绕组流经的电流大，形成的磁场强，电机转速高；反之相反。

    M1运转后由X15插头的①脚输出相应的转速检测信号，送VT3光电耦合器放大后由③脚输出，反馈给CPU的FG脚，被CPU分析后作为自动调整PWM1脉宽和执行风扇异常保护的依据。

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