格力KFR-23GW空调器电气控制系统解读

1、格力KFR23GW空调器勒气控制糸统浙江商业职业技术 应用匸程学院 空训09192013-3-31格力KFR-23GW空调控制电路分析1一、微电脑空调彖电气控制条统组成:。一.空调器微电脑控制电路构成。 空调器微电脑控制电路由 和构成。1.单片机单片机是种超大规模集成电路，内部结构和当复杂，但非常町旅，很少出现故障。1.外部控制功能和内部控制功能。外部控制功能主要包括：显示和按键、红外接收、机型设咒、蜂鸣、风向板控制、室内风机控制.电加热、换新风、 通讯、模拟实时数据采集功能等：内部控制功能主要指不同运行模式的控制，包括制 动、制冷、制热、3分钟、除湿、送风.定时.睡眠、白检.除霜.乞种保护、

2、延时等 功能。小丿；机【作辅助电路 这些电路主要是为了单片机正常匸作而设置的.包括电源电 路、晶振电路、复位电路等。 传感与信号转换电路 采集卜电皿弓或电:创门几 八将比转换为模拟电压罩.如 温度传感器菜集温应信号并转换为电压信4 过流保护装诧采集电流信兮并转批为电 压信号等；。（3）放大驱动电路单片机将接收到的外界各种信号进行运算处理后，再发出族种控制 信号，血接驱动小功率执行元件（如发光二极行），或是通过：放人驱动电路（如爪缩机驱 动电路），公驱动继电器（如风机继器）或执彳j元件（如蜂鸣器h 信巧接收电路 接收按键指令或遥控指令，并对这些指令进行处理，转换为电压信 号后，给到单片机2013

3、-3-31格力KFR-23GW空迴控制电路分析、微电脑空调器主要控制电路植图：-o格力KFR-23GW空调控制电路分析猱电脑芯片2013-3-31微赴脳实物图元器件辨帜二的.：Q*a43 I r e srn aji格力KFR-23GW空调控制电路分析2013-3-31R72D23Q22Q5 Qd J .P47 JX3 这些电路主要是为了单片机 正常工作而设置的，包扌舌电源电路、晶振电路、复位电 路等。空调器的型号不一样，所选用的微电脑芯片也不 一样，但其基本工作原理相同。一，电源电路空调器微电脑控制电路需要两种电压，BP+5V和+1 2V 电压。+5V压供微电脑芯片使用，所以电源质量要求比 较

4、高，必须采用稳压电源供电；+1 2V主要给继电器提 供电源，其要求相对较低，通常在+9V-+1 6V之间即 可。空调器电源电路也是经过整流、滤波、稳压后得到相应 的电压。例如：2013-3-31格力KFR-23GW空调控制电路分析5电源电路各个元件功能简介保险丝FU与压敏电阻RV组合起到过电压保护作用；抗于扰电容Cl；变压器将220V电压降至12中在经过桥式二极管整流；二极管 整形限幅，经过C30滤波后可为继电器驱动电路供电。电容C109滤波、C110抗干扰；三端稳压集成块7805稳压输出5V直流电源；输入到单片机和需 要5v的电路。 电容C30抗干扰、C41滤波：电容c45为抗干扰、C为滤波

5、。格力KFR23G的电源电路图on乂！ 71订 IIC7F 湍 FWV厂 h ：liaytiTT 171谊蜜险申酸旺诱甲碧柴三ic-e-cios溜比诱爭禁三W wssilam马軻飆删卿呱柳* 瓣剧轴屈斡料銀腳朋壯飆押雪勰轴11側 些帥叭4肝陋他。聊碣删材 m啊 WSiimBfe8l33.1OWfflMUJ 嚨 7 帥删 删嘲i-ffl!.irtYS *SfeO WWiU KttBM 丫洲酬购.融站沏卿删的 W- wswmziMH呼利解护nmfi ass w 2iiF訓怖im ”汕附能时妳躺帥il踊紬啊册刘qmmi *os9s金*2013-3-31格力KFR-23GW空调控制电路分析12三端集成

6、稳压彖内部原理目电网电压降低或负载电阻减小而使输出端电压冇所卜降时.芷取样 电压UB2相应减小.T2基极电位下降：tn W T2发射极电位既稳压管的稳定 Uz保持不变.所以发射极电压UBE2减小.导致T2集电极电流减小而集电 极屯位lc2 JI高.山丁放人悖T2的集电极-与讷鞅泠T1的丛极接咅 起.故TJ V极电位/I臥 导致集电极电流境大而管压降UCE1减小.因为TI与 RI串联所以.输出电压5基本不变。同理.肖电网电丿I、或负我发生变化引起输出电JKUo埔大时通过収样、 比较放大、调整答过穆将使调整调幣符的管压降UCE1墙加,结果抑制了 输出瑞电压的增大.输出电压仍星木保持不变.调节电位器

7、Rn可对輸出电乐进行微调.从图可见训整竹T1卩负载电阻RL组成的足射极输出电路.所以貝 有稳定输山电压的特点。在汕空口 1丄 幕电路的工作过閱中.要求调整管始终处在放大状态. 通过调紫管的电流等F负我电流.冈此必须迭用适当的大功丰许作说齡管. 并按规加安裝散热装和为防1如路或氏期过戰诜坏朗物洽亦円流他 H、器屮一般“路保护和过载保护等电路.2013-3-31格力KFR-23GW空调控制电路分析晶振削路9体力KFl-23Clt调单片机晶扳也路（3）晶振电路a晶振电路的作用：为系统提供 个基准的时钟序列。振荡信号犹如 人的心脏，使微电脑程序能够运行 縣驢裁执行以保证系统正 b晶振振荡电路：如图二所

8、示。G晶振振荡电路的故障：表现为 巒腑劇僦咖 应）。d检修的两种方法：用示波器测 晶振两端波形，如果无振荡应为 晶振或单片机损坏;如果有振荡,呗怛路正常；如果无电压，说明己复住电路仝 (2)复位电路5V电源通过电阻给电容充电，电容的电压缓慢上升直Nvcc.没Nvce时芯片 复位脚近似低电下.于是出片复位.接近VCC时j出片复位脚近岛电、卜，于是芯片停止复位, 复位完成。即刻开机运行与此同时，电容很快充满5V电压并保持。 父位电路在控制系统中的作用:是启动微电脑处理瓠 但在电源上电以及在止幣 I：作 时电源会有-些不稳疋的I刘索.L匕如电斥异常或干扰可能给微电脑处理器匚作的稳定性 带來严龜的炒响

9、。因此.在电源卜电时，应给芯片延时谕出一个复位仿号。6 b低电平复位电路。复位电路初次通电时，5V电压通过电阻R向电容器C充电，所以微 电脑处理器的复位脚为低电、此时处理器开始复位。随希时间延长，电容C两端电位升 面至商电、巴复位结束。 c.岛电平塑位电路。逐位电路初次通电时，5V电压通过电阻R向电容器C充电，由于电阻的分压作用，所以微电脑处理器的复位脚为斋电平此时处理器开始复位。随石允电结 束，电容C开路.则复位脚为低电平，复位结束。电路中电容C负极接复位脚，而低电平复 位电路屮却是1E极接复位脚。其他复住电路简介 C上掉电复位电路。常用的复位电 路利用集成电路纽成-燉称为上 掉电复位电路。

10、上掉电复位电路的 rail：制淵肿宽另外还町起到对电源电压进行监控 掘谡注鞠霰i酬翕駆 59麻示。上掉电复位电路初次通电时，+5 V 经电阻向电容充电,此时处理器的 咖咏跚阱嫌 结束。如果+5V的充电电压低于 45V,电压复位芯片MC34064的1结束。常用的电压复位芯片还有T600D. HT70xx系列、TS60C系列。竽VD,(=3MC34064RES汀C7T7图59上掉电复位电路采集非电罩信号或电罩信号，并将其转换为模拟电压罩，如 温度传感器采集温度信号并转换为电压信 号、过流保护装置采集电流信号并转批为 电压信号等；主要包括：温度信号输入电路，过零检测 信号输入电路，3miri延时信号

11、输入电路， 风机风速检测电路等； 一，温度信号输入电路2013-3-31格力KFR-23GW空调控制电路分析13温度检测电路 (1)温度信号输入电路您 温度倍弓输入电路的作用：将通过感温尤件梅宅温、环温和符海转换得到的电倍弓传递给处理 器.处理器根据输入电压的不同，判断韦温和管温，并通过程序和设定值來控制空调器的状态。 温度信号输入电路的3种形式：其电路分别如图“1所示. 温度信号输入电路形式:图“h所示。电路中，负温度系数热緻电阻RT与分压电阻R串联. 将温度变化转换成电压借号送入微电脑处理器o 温度信号输入电路形式二：图“lb所示。通过改变电位器RW中心抽头的位宙来改变电压VR的 人小，这

12、样可以决怎斥缩机开停机的时间。R1. R3为温度伫号输人电路提供基准电斥，在微电脑 处理器内与温度采样信号进行比校.控制爪缩机的开停。 温度信号输入电路形式三：图$6“所示。由分龙元件与电压比较器LM339组成。其中，R1为分 压电阻，Rw为调节基准电压，RT为热緻电阻，R2为分压电阻。当室温周于设定温度时，LM339的 K)脚电位大 闩1脚电位.则13脚输出岛电平，压缩机开始运行：、“I家温低J：设定温度时，LM339 的10脚电位小Jll脚电位，则13脚输出低电平。冷缩机停1上1：作。图6-61 曲皮侑号人电路J/DTES22：0uFVDll 114*007 C3oi C4i D7-D10

13、 1045V 5!IHQi2013-3-31足用J：控制室内风扇电动机的风速；：是检测过零检测信号输入电路与交轨I祜辜:交流电经过整流、分圧后，在晶体管的基极获得一个 所示当交流电处于零点时，品体管截止，则从集电极 点时.晶体管饱和尹通，集电极无输出 髀倉号诱廡豔脉动点流电，波形如图77r5 输出高电、而交流电不在零;或耦合电容损坏。如果过零电路有故障，可 调器无电源显示:.不接收遥控信号、按强制D1 11 1LDin i I i :g松丘cn1 M 1LU.3 m i n延时信号输入电路(4)3min延时信号输入电路 作用：当爪缩机停止运行后，制冷系统高低爪力平衡碍要23mim如果这段时间内

14、压缩机再次起动， 公便贷戦加电向顶坏压缩机.所以股空调器屮祁设仃3min延时保护电路延时可分为单片机内部计数 延时和外部电路延时，卜面绘儿种外部延时电路. 简单延时电路：如图&65所示。图85a延时电路初次上电时，电容C充电短路.则A点为低电半，此电 平输入讥片机经程仔运行后使压缩机运行。如果电源断电后不到3min又来电.此时电容C放电还没结束. A点仍然为高电平.所以压缩机不匸作。只有十延时超过3min行.A点电位才会由岛电平变为低电平.压 缩机才能再次工作。簽 图&65b9图85a的原理基本相同，只不过该电路增加J分压IH1R2和二极管VD。当电容C放电结束后， 单片机的延时信号输入电压为

15、电瞅分压电压，这样就增加单片机对外电路的选择性.二极管VD上要起 到提高电路的抗干扰能力的作川。 延时电路的故障现彖多为无电源显示、蔡机不匚作、延时时间过长或过短等.一般多为电容C损坏2013-3-31他6-65 简单鏈时电眄16压缩机过流保护检测信号输入电路、二垃CPU过畀 穿经也令 线,压指 源后电机 电波出停 机滤输出 缩流器发 甫粘d否桔肝能2013-3-31格力KFR-23GW空调控制电路分析18单片机将接收到的外界各 种信号进行运算处理后，再发出各种控制 信号，直接驱动小功率执行元件（如发光二 极管），或是通过：放大驱动电路（如压缩机 驱动电路），去驱动继电器（如风机继器）或执 行

16、元件（如蜂鸣器）；主要包括：反和器驱动电路，光耦合器驱 动电路，光耦合双向晶闸管驱动电路2013-3-31格力KFR-23GW空调控制电路分析放犬驱动电路说朗3驱动电路19 驱动电路作用：的片机输出的仿号电流值比钱小，不可能驱动执行元件，必须通过驱动电路 來使执行元件动作。常见的驱动电路有4种形式： 简单的驱动电路：简单驱动电路是利川晶体管的放大作用来驱动继电器的。 反和器驱动电路：此种驱动电路采用集成反和驱动器町以实现对多路信号的输出控制。其基 本原理与简单驱动电路和同，即单片机输出岛电平经集成反相驱动器输出低电平，使继电器线圈 通电吸合，控制和应电器尤件动作。 空调器上常用的集成反相驱动器

17、冇14脚和16脚两类。采用 16脚的常见空号仃MC1413、MC1416、uLN2OO3. uLN28O3, KA2667 KA2657、K1D65OO4.TD62OO3.以I：集成驱动器可以互换：釆用14脚的常见空号右MC54527P. CD74L5O4. CD4O69等。 以ULN2OO3集成反相驱动益为例。i亥集成电路仃7个非门电路，最大報动能力为50V. 500mA.可 驱动般的小型继电器，内部还旳7个二极管供继电器线圈继流Z川。其中ULN2OO3的9脚接直流 8脚接直流“”、17脚为信号输入.10-16脚为信号输出。集成反相驱动器的检测：冇两种方法，1）通电时测秋驱动器输入与输出端侃

18、流电压，lF常时输汕 端与输入端电压和反，如果测昭结果与输入输出状态不符，说明集成电路L1损坏。2）将集成电路与控制电路分开，测就各符脚阻值，与正常状态卜的阻值进行比较判断。路分析格力反向驱动电路电路作用：将单片机发送出來的微弱驱动信号，经过反向驱动器集成块放 大，以便有能力驱动小功率电子元器件，如光电耦合器.步进电机、蜂鸣器、 中间继电器.发光二极管.开关三极管等元件的名称与作用XIN集成2003为反相驱动器，由7个反相驱动器封装而成，分别为I7脚对应16 10脚，其作用是将由单片机发出的微弱信号反相并放大，以便町以带动较大 电流（功率）的继电器、蜂鸣器以及步进电机等。2013-3-31格力

19、KFR-23GW空调控制电路分析23XOUT0302 oFP00P1405a卞、1K Ji r=-3MA |K24r=4IO51561*71IN3IN4LN5IN68IN1IN 2UT1 0UT2UT3 UT4 UT52013-3-31JLIN7GND UT7 CDM1615141311tH YL :10BUZZy9 UT6压编机格力KFR-23GW空调控制电路分析21驱动电路由于 光耦合器驱动电路:当单片机输出高电时，经限流电阴限流，反相驱动器反相输出低电光耦合器输入竭有5V电压.所以光耦合器输出高电屮，使晶体管导通，继电器线圏通电，控制相应的电 光耦介双向品闸管驱动电路：此电路可以进行风扇

20、电动机转速控制。当总片机输出控制信号时.光 耦合器输出融发倍号即双向晶闸管的门极与阴极之间加上诳向电压，晶闸管导通。由于晶闸管与风扇 电动机串联，所以品闸符导通风扇电动机就能通电。、”I戏向晶闸管的导通也改变时.加在风扇电动机上 的交流电爪也发生变化风扇电动机的转速也发生相应的变化单片机输出的触发倍号由风扇电动机测 速电路提供。在电Rp在输出为感件负戦时，比如肖流电感L表现的较为强时，右:给电机上电或掉电的一瞬他L会对Z前的 状态有一个保持，以阻十这种改变严匝时会损坏输出极加电阻和电容的目的就是使状态的这种改变变的 平滑，其实也可以理解为滤波如在用PWM控制电机时，加电阻和电容的目的町以将电机

21、的转动变得非常平 滑而且可以消除转动时电机的嘛叫（自激现象.图669 光構介器次功电路2JE1离电cftPzMl比锂这里介绍的光电耦合器是由发光二极管和光緻三极管纽合起來的器件.发光二极管是把输入边的电信号 变换成相同规律变化的光，而光脉皈三极管是把光又匝新变换成变化规律相同的电信号，因此.光起行 媒介的作用。由于光电耦合器抗干扰能力强.容易完成电平匹配和转移.又不受信号源是否接地的限制。 所以应用日益广泛显示电路4显示电路.蜂鸣器控制电路显示电路用來反映空调器的丄作状态和功能，分为二极管(LED)显示电路、数码 管显示电路和液晶(LCD)显示电路3种形式。(1)二极管显示电路根据发光二极管正向导通发光的特件，利用中片机直接驱动 或通过反相器驱动，使发光：极管发光显示。1)图671为直接驱动电路。单片机输出高电平，发光二极管反向截止，不显示； 单片机级出tf时，发光极管iE向导通，