第四章交流變頻空調器室內機電路

交流變頻空調器室內機電路 (二)

第二節電源電路和CPU三要素電路

一、電源電路

1.作用

電源電路的電路簡圖見圖4-7，作用是將交流220V電壓轉換為直流12V和5V電壓為主板供電，本機使用開關電源形式的電源電路。

說明:變頻空調器室內機大多數使用變壓器降壓形式的電源電路，只有部分普通變頻空調器或全直流變頻空調器使用開關電源電路形式。

2.工作原理

圖4-8為開關電源電路原理圖，圖4-9為實物圖。

(1)交流濾波電路

電容C33為高頻旁路電容，與濾波電感L6組成LC濾波電路，用以旁路電源引入的高頻干擾信號;熔絲管F1、壓敏電阻VA1組成過電壓保護電路，輸入電壓正常時對電路沒有影響，而當輸入電壓過高時，VA1迅速擊穿，將前端F1熔絲管熔斷，從而保護主板后級電路免受損壞。

交流220V電壓經過濾波后，其中- -路分支送至開關電源電路，經過由VA2、扼流圈L5、電容C38組成的LC濾波電路，使輸入的交流220V電壓更加純凈。

(2)整流濾波電路

二極管D1~ D4組成橋式整流電路，將交流220V電壓整流成為脈動的直流300V電壓，電容C36濾除其中的交流成分，變為純凈的直流30oV電壓。

(3)開關振蕩電路

本電路為反激式開關電源，集成電路U6使用型號為TNY266P，其內置振蕩器和場效應開關管，振蕩開關頻率固定，通過改變脈沖寬度來調整占空比。開關頻率固定，因此設計電路相對簡單，但是受功率開關管最小導通時間限制，對輸出電壓不能做寬范圍調節。由于采用反激式開關方式，電網的干擾就不能經開關變壓器直接耦合至二次繞組，具有較好的抗干擾能力。

直流300V電壓正極經開關變壓器一次繞組接U6內部開關管的漏極D，負極接開關管源極S。高頻開關變壓器T1-次繞組與二次繞組極性相反，U6內部開關管導通時一次繞組存儲能量，二次繞組因整流二極管D12承受反向電壓而截止，相當

于開路;U6內部開關管截止時，T1-次繞組極性變換，二次繞組極性同樣變換，D12正向偏置導通，一次繞組向二次繞組釋放能量。

U6內部開關管交替導通與截止，開關變壓器二次繞組得到高頻脈沖電壓，經D12整流，電容C4、C30、C4o和電感L3濾波，成為純凈的直流12V電壓為主板12V負載供電;其中一個支路送至U4 (78o5) 的①腳輸入端，經內部電路穩壓后在③腳輸出端輸出穩定的直流5V電壓，為主板5V負載供電。

R5、C34、D5、R2組成鉗位保護電路，吸收開關管截止時加在漏極D上的尖峰電壓，并將其降至一定的范圍之內，防止過電壓損壞開關管。

C39為旁路電容，實現高頻濾波和能量存儲，在開關管截止時為U6提供工作電壓，由于容量僅為o.1μF，因此U6.上電時迅速啟動并使輸出電壓不會過高。

電阻R8為輸入電壓檢測電阻，開關電源電路在輸入電壓高于100V時，集成電路U6才能工作。如果R8阻值發生變化，導致U6欠電壓閾值發生變化，將出現開關電源電路不能正常工作的故障。

(4)穩壓電路

穩壓電路采用脈寬調制方式，由電阻R23、11V穩壓管D13、光耦合器PC4和U6的④腳(EN/UV)組成。如因輸入電壓升高或負載發生變化引起直流12V電壓升高，由于穩壓管D13的作用，電阻R23兩端電壓升高，相當于光耦合器PC4初級發光二極管兩端電壓上升，光耦合器次級光敏晶體管導通能力增強，U6的④腳電壓下降，通過減少開關管的占空比，使開關管導通時間縮短而截止時間延長，開關變壓器存儲的能量變少，輸出電壓也隨之下降。如直流12V電壓降低，光耦合器次級導通能力下降，U6的④腳電壓上升，增加開關管的占空比，開關變壓器存儲能量增加，輸出電壓也隨之升高。

(5)輸出電壓直流12V

輸出電壓直流12V的高低，由穩壓管D13穩壓值(11V) 和光耦合器PC4初級發光二極管的壓降(約1V) 共同設定。正常工作時實測穩壓管D13兩端電壓為直流10.5V，光耦合器PC4初級兩端電壓為1V,輸出電壓為11.5V。

3.電源電路負載

(1)直流12V

主要有5個支路:①5V電壓產生電路7805穩壓塊的①腳輸入端;②2003反 相驅動器;③蜂鳴器;④主控繼電器;⑤步進電機。

(2)直流5V

主要有7個支路:①CPU;②復位電路;③霍爾反饋;④傳感器電路;⑤顯示板組件上的指示燈和接收器;⑥光耦合器晶閘管;⑦通信電路光耦合器和其他弱電信號處理電路。

二、CPU及其三要素電路

1.CPU簡介

CPU是主板上體積最大、引腳最多的器件，是一個大規模的集成電路，也是電控系統的控制中心，內部寫入了運行程序。室內機CPU的作用是接收使用者的操作指令，結合室內環溫、管溫傳感器等輸入部分電路的信號進行運算和比較，

確定運行模式(如制冷、制熱、除濕和送風等)，并通過通信電路傳送至室外機主板的CPU，間接控制壓縮機、室外風機、四通閥線圈等部件，使空調器按使用者的意愿工作。

海信KFR-26GW/11BP室內機CPU型號為MB89P475，實物外形見圖4-10，主板代號為U1，共有48個引腳，表4-3為主要的引腳功能。

2.CPU三要素電路工作原理

圖4-11為CPU三要素電路原理圖，圖4-12為實物圖。 電源、復位、時鐘振蕩電路稱為三要素電路，是CPU正常工作的前提，缺一不可，否則會死機，引起空調器上電后室內機主板無反應的故障。

(1) 電源電路

CPU的(37) 腳是電源供電引腳，電壓由78o5的③腳輸出端直接供給。

CPU的①腳為接地引腳，和78o5的②腳相連。

(2)復位電路

復位電路使CPU內部程序處于初始狀態。CPU的(44)腳為復位引腳，外圍器件IC1 (HT7044A)、R26、 C35、C20、D8組成低電平復位電路。開機瞬間，直流5V電壓在濾波電容的作用下逐漸升高，當電壓低于4.6V時，IC1的①腳為低電平約oV，加至(44)腳，使CPU內部電路清零復位;當電壓高于4.6V時，IC1的①腳變為高電平5V，加至CPU (44)腳，使其內部電路復位結束，開始工作。電容C35用來調整復位時間。

(3)時鐘振蕩電路

時鐘振蕩電路提供時鐘頻率。CPU的(47)、(48)為時鐘引腳，內部振蕩器電路與外接的晶振CR1組成時鐘振蕩電路，提供穩定的8MHz時鐘信號，使CPU能夠連續執行指令。

總結

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