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第四节 室外机电源电路和CPU三要素电路
电源电路和CPU三要素电路是主板正常工作的前提，并且电源电路在实际维修中故障率较高。
一、电源电路
1．作用
本机使用开关电源型电源电路，开关电源电路也可称为电压转换电路，就是将输入的直流300V电压转换为直流12V和5V为主板CPU等负载供电，以及转换为直流15V电压为模块内部控制电路供电。图5-43所示为开关电源电路简图。
2．工作原理
图5-44（a）所示为海信KFR-26GW/11BP室外机开关电源电路原理图，图5-44（b）所示为实物图。
（1）直流300V电压
交流滤波电感、PTC电阻、主控继电器触点、硅桥、滤波电感和滤波电容组成直流300V电压产生电路，输出的直流300V电压主要为模块P、N端子供电，开关电源工作所需的直流300V电压就是取自模块P、N端子。
模块输出供电，使压缩机工作，处于低频运行时模块P、N端电压约直流300V；压缩机如升频运行，P、N端子电压会逐步下降，压缩机在最高频率运行时P、N端子电压实测约240V，因此室外机开关电源供电在直流240～300V之间。
注：直流300V电压产生电路工作原理参见第4章第2节第二部分内容。
（2）开关振荡电路
该电路以开关振荡集成电路VIPer22A（主板代号IC01）为核心，内置振荡电路及场效应开关管，振荡开关频率固定，通过改变脉冲宽度来调整占空比。其采用反激式开关方式，电网的干扰就不能经开关变压器直接耦合至次级，具有较好的抗干扰能力。
直流300V电压正极经开关变压器初级供电绕组送至集成电路IC01的⑤～⑧脚，接内部开关管漏极D；负极接lC01的①、②脚，即内部开关管源极S。 IC01内部振荡器开始工作，驱动开关管的导通与截止，由于开关变压器T01初级供电绕组与次级绕组极性相反，IC01内部开关管导通时初级存储能量，次级绕组因整流二极管D03、D04承受反向电压而截止，相当于开路；U6内部开关管截止时，T01初级绕组极性变换，次级绕组极性同样变换，D03、D04正向偏置导通，初级绕组向次级绕组释放能量。
ZD01、D01组成钳位保护电路，吸收开关管截止时加在漏极D上的尖峰电压，并将其降至一定的范围之内，防止过压损坏开关管。
开关变压器初级反馈绕组的感应电压经二极管D02整流、电阻R08限流、电容C03滤波，得到约直流20V电压，为IC01的④脚内部电路供电。
（3）输出部分电路
lCol内部开关管交替导通与截止，开关变压器次级得到高频脉冲电压。一路经D03整流，电容C06、C23滤波，成为纯净的直流15V电压，经连接线送至模块板，为模块的内部控制电路及驱动电路供电。另一路经D04整流，电容C07、C08、C11及电感LO1滤波，成为纯净的直流12V电压，为室外机主板的继电器及反相驱动器供电；其中一个支路送至7805输入端，其输出端输出稳定的5V电压，由C24、C25滤波后，经连接线送至模块板，为模块板上的CPU及弱信号处理电路供电。
注：本机使用单电源功率模块（型号为三洋STK621-031），因此开关电源只输出一路直流15V电压；而海信 KFR-2601 GWBP使用三菱第二代模块，需要4路相互隔离的直流15V电压，因此其室外机开关电源电路输出4路直流15V电压。
（4）稳压电路
稳压电路采用脉宽调制方式，由分压精密电阻R06和R07、三端误差放大器IC04（TL431）、光耦PC01和IC0 1的③脚组成。
如因输入电压升高或负载发生变化引起直流12V电压升高，分压电阻R06和R07的分压点电压升高，TL431的①脚参考极电压也相应升高，内部三极管导通能力加强，TL431的③脚阴极电压降低，光耦PC01初级两端电压上升，使得次级光电三极管导通能力加强，IC01的③脚电压上升，通过减少开关管的占空比，开关管导通时间缩短而截止时间延长，开关变压器储存的能量变小，输出电压也随之下降。
如直流12V输出电压降低，TL431的①脚参考极电压降低，内部三极管导通能力变弱，TL431的③脚阴极电压升高，光耦PC01初级发光二极管两端电压降低，次级光电三极管导通能力下降，IC01的③脚电压下降，通过增加开关管的占空比，开关变压器储存能量增加，输出电压也随之升高。
（5）输出电压直流12V
输出电压直流12V的高低，由分压电阻R06、R07的阻值决定，调整分压电阻阻值即可改变直流12V输出端电压，直流15V也作相应变化。
3．电源电路负载
图5-45（a）所示为直流12V电压负载，图5-45（b）所示为直流5V及15V电压负载。
（1）直流12V
主要有3个支路：①5V电压产生电路7805稳压块的输入端；②2003反相驱动器；③继电器线圈。
（2）直流15V
模块内部控制电路。
（3）直流5V
主要有6个支路：①CPU;②复位电路；③传感器电路；④存储器电路；⑤通信电路光耦；⑥其他弱信号处理电路。
4．关键元器件
电路关键元器件为开关电源集成电路、开关变压器、三端误差放大器，其在室外机主板的安装位置如图5-9所示。
（1）开关电源集成电路VIPer22A
①简介
VIPer22A实物外观如图5-46所示，共有8个引脚，额定功率20W，功能和TNY266P相似。其内部集成耐压为730V的功率MOSFET开关管和控制电路，使用简单的开／关控制器来稳定输出电压，减少外围元器件数量，漏极D电压提供启动电压和工作能量，需要开关变压器提供反馈绕组及相关电路，振荡器的频率固定为60kHz。
②引脚功能
⑤～⑧脚漏极D：经开关变压器初级供电绕组外接直流300V电压正极，4个引脚在内部是相通的，连接到内部功率MOSFET开关管漏极引脚，提供启动和工作电流。
①、②脚源极S：外接直流300V电压负极，连接到内部MOSFET开关管的源极，为控制电路的公用点。
④脚VDD：供电引脚，电压由开关变压器初级反馈绕组整流及滤波后提供，在9～38V范围内均可以工作。
③脚FB：开关管占空比（即输出电压调整端），接稳压光耦次级。
③引脚电压
使用万用表直流电压挡，黑表笔接直流300V电压地，红表笔接引脚，开关电源电路正常工作时VIPer22A实测结果见表5-9。
④常见故障
常见为内部场效应开关管开路或短路、VDD引脚对地击穿、内部控制电路损坏等故障，引起开关电源输出电压为0V，上电后室外机不工作，报“通信故障”的故障代码。
（2）开关变压器
①外观及引脚说明
图5-47所示为开关变压器实物外观及绕组引脚说明。开关电源集成电路VIPer22A的供电引脚需要使用开关变压器辅助绕组，所以初级有2个绕组，1个是供电绕组，1个是反馈绕组，2个绕组均有2个引脚，一共有4个引脚；次级需要输出2组电压，1个绕组输出12V、1个绕组输出15V， 2个绕组共有4个引脚。
说明：5V电压产生电路7805的输入端电压取自直流12V，相当于12V电压的一个负载。
②测量引脚阻值
使用万用表电阻挡，测量初级供电绕组阻值为4.7Ω，反馈绕组阻值为1.6Ω，次级输出15V绕组阻值为0.5Ω，12V绕组阻值为0.2Ω。
（3）三端误差放大器TL431
①基础知识
图5-48所示为TL431的实物外观、电路符号及内部电路。
TL431是一个并联型稳压集成电路，属于精密型误差放大器，空调器电路中通常使用TO-92封装，实物外观类似三极管，有3个引脚，功能从左到右分别为参考极R、阳极A、阴极K。
由于TL431内部有许多电子元器件，属于集成电路，拆下测量时使用万用表电阻挡很难判断，可直接代换试机。
②作用
TL431内部含有2.5V基准稳压电路，可将其等效为稳压值可变的稳压管，通过改变参考极的两个分压电阻阻值，可实现输出电压在2.5～36V的稳压范围。
③输出电压
输出电压计算公式Uo=2.5×（1＋上分压电阻阻值／下分压电阻阻值）。本机主板上分压电阻代号为R06（ 3 0kΩ），下分压电阻代号为R07（7.8kΩ），改变R06阻值即可改变直流12V的输出电压，相应直流15V电压也成比例地改变，阻值及输出电压对应关系见表5-10。
5.电路检修技巧
①遇到主板无5V故障，使用反向检修法，排除主板短路故障后，先检查12V电压，再检查开关电源电路，直至查到故障元器件并进行更换。
②如果开关电源集成电路（本机室内机主板代号IC01，型号VIPer22A）损坏，无法购买到同型号配件时，可使用维修彩色电视机用的电源模块来修复开关电源电路。维修时取下IC01集成电路，将电源模块红线焊在IC01的⑤脚漏极D，黑线焊在①脚源极S，开机后调节输出端电压即可使用，具体操作步骤参见第6章第1节内容。
6．常见故障
开关电源电路故障率最高，常见故障见表5-11。
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