第二章 通信电路

    由于通信电路由室内机主板和室外机主板两部分单元电路组成，并且在实际维修中该电路故障率比较高，因此单设一章进行详细说明。
    本章共分为4节，分别介绍通信电路的基础知识、海信KFR 26GW/11BP和海信KFR 2601 GW/BP通信电路以及关键点电压分析方法。

    第一节 通信电路基础知识
    变频空调器一般采用单通道半双工异步串行通信方式，室内机与室外机之间通过以二进制编码形式组成的数据组，进行各种数据信号的传递。
本节以美的变频空调器为例，对数据的编码方法及通信规则进行说明，并介绍通信电路基本器件光耦的作用及检测方法。
    一、通信电路数据结构、几编码及通信规则
    1．通信电路数据结构
    主、副机间的通信数据均由16个字节组成，每个字节由一组8位二进制编码构成，进行通信时，首先发送一个代表开始识别码的字节，然后依次发送第1～16字节的数据信息，最后发送一个结束识别码字节，至此完成一次通信。每组通信数据的结构见表2-1。

    2．编码规则
   （1）命令参数
    第3字节为命令参数，由“要求对方接收参数的命令”和“向对方传输参数的命令”两部分组成，在8位编码中，高4位是要求对方接收参数的命令，低4位是向对方传输参数的命令，高4位和低4位可以自由组合，如图2-1所示。

   （2）参数内容
    第4-15字节分别可表示12项参数内容，每一个字节主、副机所表示的内容略有差别。参数内容见表2-2。

    3．通信规则
    空调器通电后，由主机（室内机）向副机（室外机）发送信号或由副机向主机发送信号，均在收到对方信号处理完50ms后进行。通信以室内机为主，正常情况室内机发送信号之后等待接收，如500ms仍未接收到反馈信号，则再次发送当前的命令，如果2min内仍未收到室外机的应答（或应答错误），则出错报警，同时发送信息命令给室外机。以室外机为副机，室外机未接收到室内机的信号时，则一直等待，不发送信号。
    图2-2所示为通信电路简图，RC1为室内机发送光耦、RC2为室内机接收光耦、PC1为室外机发送光耦、PC2为室外机接收光耦。

    空调器通电后，室内机和室外机主板就会自动进行通信，按照既定的通信规则，用脉冲序列的形式将各自的电路状况发送给对方，收到对方正常的信息后，室内机和室外机电路均处于待机状态。当进行开机操作时，室内机CPU把预置的各项工作参数及开机指令送到RC1的输入端，通过通信回路进行传输；室外机PC2收到开机指令及工作参数内容后，由次级将序列脉冲信息送给室外机CPU，整机开机，按照预定的参数运行。室外机CPU在接收到信息50ms后输出反馈信息到PC1的输入端，通过通信回路传输到室内机RC2输入端，RC2次级将室外机传来的各项运行状况参数送至室内机CPU，根据收集到的整机运行状况参数，确定下一步对整机的控制。
    由于室内机和室外机之间相互传递的通信信息产生于各自的CPU，其信号幅度＜5V，而室内机与室外机的距离比较远，如果直接用此信号进行室内机和室外机的信号传输，很难保证信号传输的可靠度。因此，在变频空调器中，通信回路一般都采用单独的电源供电，供电电压多数使用直流24V，通信回路采用光耦传送信号，通信电路与室内机和室外机主板上的电源完全分开，形成独立的回路。

    二、光耦
    光耦的实物如图2-3所示。

    1．作用
    光耦在电路中的英文符号为“IC”。（代表为集成电路），是以光为媒介传递信号的光电器件，具有抗干扰性强和单向信号传输等特点，通常用于驱动可控硅及IPM模块、通信电路中室内机和室外机的信号传递或开关电源的稳压电路。
    光耦外观为白色或黑色的方形，4个或6个引脚分两侧排列，带有圆点的一侧为初级，另一侧为次级；初级为发光器件，即发光二极管，且圆点所对应的引脚为发光二极管的正极，次级是光电接收器件，即光电三极管。
    4脚光耦初级的①脚为发光二极管正极（A）、②脚为负极（K）；次级④脚为光电三极管集电极（C）、③脚为发射极（E）。6脚光耦只是次级多了一个⑥脚，即光电三极管的基极
（B），初级③脚为空脚。
    2．使用位置
    光耦的使用位置如图2-4所示。

   （1）通信电路
    通信电路使用4个光耦，室内机主板和室外机主板各2个，分别是室内机发送光耦、室内机接收光耦，室外机发送光耦、室外机接收光耦。
   （2）开关电源电路
    早期变频空调器的开关电源电路通常为分离元器件，一般不会使用光耦；而目前的开关电源通常使用集成电路作为振荡电路核心器件，稳压电路中则会使用1个光耦。
   （3） 6路信号电路
    早期变频空调器的功率模块通常为光耦驱动，6路驱动信号使用6个光耦，加上保护电路的1个反馈光耦，共使用7个；目前的功率模块通常为CPU直接驱动，则不使用光耦。
   （4）过零检测电路
    如果室内机主板使用开关电源而非变压器的形式，过零检测电路中使用1个光耦。
   （5）瞬时停电检测电路
    早期变频空调器的室外机主板瞬时停电检测电路中，使用1个光耦；目前的变频空调器主板上则不再设计此部分电路。
    3．万用表测量方法
   （1）测量初级
    测量过程如图2-5所示。由于初级为发光二极管，测量时使用万用表二极管挡，应符合二极管特性，即正向导通、反向为无穷大；正向测量时红表笔接正极（即对应有圆点的引脚）。

    如果正反向测量结果均接近0mv，为击穿损坏；如果正反向测量均为无穷大，则为开路损坏。常见故障为初级发光二极管开路损坏。
   （2）测量次级
    测量过程如图2-6所示，在初级发光二极管未供电时，次级光电三极管一直处于开路状态，也就是说无论是正向还是反向测量，结果应均为无穷大。

    如果测量时结果接近0mv，则说明次级击穿损坏或漏电，实际维修时此类情况较少出现。
    4．加电测量
    使用万用表二极管挡测量，只能粗略检测光耦的初级或次级器件是否损坏，内部光源传送是否正常则不能测量（可以理解为初级发光二极管己得电发光，而次级光电三极管不能导通）。
    光源传送是否正常的简单测量方法如图2-7所示。使用1节电压为直流1.5V的电池，电池正极接光耦初级发光二极管的正极，电池负极接发光二极管的负极，将万用表调至电阻挡，测量次级光电三极管的导通情况，正常值应接近0Ω；如果结果为无穷大，则说明光耦内部光源传送部分出现故障，应更换。

    5．在线测量通信电路光耦
    由于通信电路中光耦初级和次级均为跳变电压，因此在测量时可以利用这一特性来判断光耦是否损坏。下面使用万用表直流电压挡，以测量海信KFR-26GW/11BP室外机发送光耦为例进行说明。
   （1）测量初级电压
    测量方法如图2-8所示。黑表笔接负极，红表笔接正极（如果接反，则万用表显示值为负值），正常值为0～1.1V的跳变电压。

   （2）测量次级电压
    测量方法如图2-9所示。光耦正常时为跳变电压，电压值的跳动范围由被测量光耦的作用决定，有可能为0～5V跳变，也有可能是0～24V跳变，本例实测为0～18V跳变。

    如果初级为跳变电压而次级恒为一定值，则说明光耦损坏；如果电压为0V，在次级供电电压正常的前提下，可以确定光耦损坏。

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