美的智弧空調(diào)各模塊電路原理分析

1、濾波電路

室外機(jī)接線排上的火線，經(jīng)過保險(xiǎn)絲，F(xiàn)USET1， 再經(jīng)過電感線圈L1，到達(dá)PTC1這個(gè)電阻的左端經(jīng)過PTC1這個(gè)熱敏電阻，到達(dá)整流橋的AC的一一個(gè)輸入端，室外機(jī)接線排的零線，通過電感，又通過互感線圈L1到達(dá)整流橋AC的另外一個(gè)輸入端CPU得電以后，如果空調(diào)沒有故障，發(fā)出指令控制RY1這個(gè)繼電器閉合，短路PTC1， PTC1這個(gè)電阻就失去作用。FUSET1為延時(shí)保險(xiǎn)絲，可以防止電控器的長時(shí)間過流或短路，同時(shí)，又可在輸入電壓過高時(shí)，與ZR1壓敏防爆電阻一起保護(hù)后續(xù)電路免受高壓沖擊而損壞。ZR2， DSA1共同組成防雷擊保護(hù)電路。CX1、 L1、Gx2組成有效的電磁干擾濾波器，該濾波器有雙向作用，即能吸收電網(wǎng)對(duì)電控器的干擾，也能阻止電控器本身的諧波進(jìn)入電網(wǎng)。

2、整流和PFC電路

整流， PFC電路的作用就是把交流的220V的變成DC+310V左右的直流電，為IPM模塊和開關(guān)電源提供直流電壓;過欠保護(hù)電路的作用:實(shí)時(shí)的檢測(cè)，直流側(cè)電壓的高低，當(dāng)電壓過高或者過低時(shí)，停止空調(diào)工作，以保護(hù)空調(diào)的安全，由于室外機(jī)電路板開關(guān)電源器件的存在，電路中的電流相對(duì)于供電電壓的相位發(fā)生畸變，造成電路中的諧波電流的成分變大，功率因數(shù)降低。PFC電路的主要的作用就是降低諧波成分提高功率因數(shù)，使空調(diào)電控系統(tǒng)能夠滿足國家的有關(guān)認(rèn)證。

這里簡(jiǎn)單的給大家介紹一下PFC電路的工作原理，簡(jiǎn)單的說就是控制Q1這個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管一會(huì)導(dǎo)通， 一會(huì)截止，當(dāng)壓縮機(jī)的頻率比較高的時(shí)候(此時(shí)壓縮機(jī)的功率比較大) ，場(chǎng)效應(yīng)管01導(dǎo)通的時(shí)間就比較長， AC220的交流電經(jīng)過R這個(gè)整流橋，由電抗經(jīng)過場(chǎng)效應(yīng)管01到地，電能就儲(chǔ)存在電抗里面，當(dāng)場(chǎng)效應(yīng)管Q1截止的時(shí)候，電抗的電能經(jīng)過D1這個(gè)二極管給C0203， C0202這2個(gè)電解電容充電， P點(diǎn)的電壓就比較高了。

當(dāng)壓縮機(jī)的頻率比較低的時(shí)候(此時(shí)壓縮機(jī)的功率比較小，場(chǎng)效應(yīng)管01導(dǎo)通的時(shí)間就比較短， AG220的交流電經(jīng)過BR這個(gè)整流橋，由電抗經(jīng)過場(chǎng)效應(yīng)管01到地，電能就儲(chǔ)存在電抗里面(由于場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通的時(shí)間比較短，電抗儲(chǔ)存的電能就比較小)當(dāng)場(chǎng)效應(yīng)管Q1截止的時(shí)候，電抗的電能經(jīng)過D1這個(gè)二極管給C0203， C0202這2個(gè)電解電容充電。有的朋友會(huì)問了，在PFC這個(gè)電路中，為什么接一個(gè)IC13(IR4427) 這個(gè)芯片?在這款空調(diào)中用的CPU的工作電壓是3.3V的，這個(gè)CPU輸出的高電平是+3.3V，這個(gè)電壓是不能直接驅(qū)動(dòng)01這個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通的，IR4427這個(gè)芯片簡(jiǎn)單的說就是把小信號(hào)放大成一個(gè)大的信號(hào)的一個(gè)芯片;它里面有兩個(gè)功能一樣的通道(A， B)， CPU的第37號(hào)引腳輸出的控制信號(hào)(高電平是+3.3v) ，由IR4427這個(gè)芯片的2， 4輸入，由5， 7輸出放大后的信號(hào)(高電平是+15v) ，來驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通和斷開。有示波器的朋友可以測(cè)一下IR4427的2腳是一一個(gè)脈沖寬度不斷變化的脈沖調(diào)制波。

3、母線檢測(cè)電路

母線保護(hù)電路的作用:實(shí)時(shí)的檢測(cè)直流側(cè)電壓的高低，當(dāng)電壓過高或者過低時(shí)，停止空調(diào)工作，以保護(hù)空調(diào)的安全，該電路的原理圖如下。

P點(diǎn)的電壓經(jīng)過R31和R129分壓之后，加到主芯片U1的第9號(hào)引腳，主芯片(U1)9號(hào)引腳電壓的高低和P點(diǎn)的直流電壓高低成正比，P點(diǎn)的電壓越高， 9腳的電壓就越高，反之就越低。該電路有問題會(huì)報(bào)P1故障(電壓過高或者過低) ，你比如電阻R31開路，CPU的9號(hào)引腳得不到電壓，空調(diào)就報(bào)P1。

4、PFC過流保護(hù)電路

當(dāng)空調(diào)開始工作的時(shí)候，在R151這個(gè)電阻的，上端PFC這一點(diǎn)就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)負(fù)的壓降，假如整機(jī)的電流為10A時(shí)，根據(jù)歐姆定律(U=R=10X0. 02=0. 2V) ，在PFC這一點(diǎn)應(yīng)該產(chǎn)生一個(gè)(-0. 2V)的電壓如下圖:

PFC這點(diǎn)電壓和A點(diǎn)的電壓相互疊加(A點(diǎn)的電壓是由R44， R93， R101這3個(gè)電阻分壓得到的) ，在IC14:B這個(gè)比較器的5腳產(chǎn)生-一個(gè)+1. 51 628V的比較電壓;比較器6腳的電壓為+1.32838V (該電壓是有R44， R93， R101這3個(gè)電阻分壓的得到的)，由于比較器的正極的電壓大于負(fù)極(6腳)的電壓，比較器的7腳就會(huì)輸出一個(gè)高電平。

比較器(IC14) 7腳輸出的高電平加到比較器的3腳，由于比較器的3腳的電壓大于2腳的電壓2腳的電壓是有R46， R52這2個(gè)電阻分壓得到，故比較器的1腳輸出高電平到CPU的第13號(hào)引腳。

5、過流保護(hù)電路

過流保護(hù)電路的作用:實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)空調(diào)的總電流，當(dāng)電流過大時(shí)自動(dòng)的停機(jī)，從而保護(hù)空調(diào)。

該部分的原理圖如下:當(dāng)空調(diào)開始工作的時(shí)候，在R151這個(gè)電阻的，上端PFC這一點(diǎn)就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)負(fù)的壓降，整機(jī)的電流越大該點(diǎn)的電壓就越高，PFC這個(gè)電壓經(jīng)過IC106B這個(gè)放大器放大以后加到CPU的第24號(hào)引腳，電流越大該點(diǎn)的電壓就越高.

IC106B這個(gè)放大器是反相輸入接法，放大倍數(shù)為Uo=- (R138/R135) Upfc。

6、交流電壓檢測(cè)電路

交流電壓檢測(cè)電路的作用:實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)空調(diào)輸入電壓(也就是用戶家的電壓)，當(dāng)電壓過大或者過小的時(shí)候自動(dòng)停機(jī)，從而保護(hù)空調(diào)。該部分的原理圖如下:

交流AC220的電壓經(jīng)過R125， R119兩個(gè)限流電阻分別加到1C106A運(yùn)放的2， 3腳，經(jīng)過運(yùn)放把信號(hào)縮小(該電路的放大倍數(shù)為U0=R146//R132/R125(N1-L1)， 由于R132 和R146并聯(lián)的為6. 06369K，這個(gè)值要小于R125 這個(gè)電阻，所以這個(gè)電路實(shí)際上是把信號(hào)縮小了)經(jīng)過R131 這個(gè)限流電阻加到CPU 的18腳， CPU得到這個(gè)信號(hào)，經(jīng)過內(nèi)部運(yùn)算，就會(huì)得到用戶家的電壓。

7、溫度采集電路

（1）室外溫度采集電路

隨溫度變化的室外機(jī)溫度傳感器T3 (負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻R25=10k) ，經(jīng)過E23濾波，R77 的限流，R78的分壓，加到芯片的U1的第14腳，芯片根據(jù)14腳的電壓的不同就可以知道此時(shí)室外溫度。

（2）室外盤管溫度采集電路

隨溫度變化的室外機(jī)盤管溫度傳感器T4 (負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻R25=10k)，經(jīng)過E9濾波，R17的限流，R90的分壓，加到芯片的U1的第12腳，芯片根據(jù)12 腳的電壓的不同就可以知道此時(shí)室外盤管溫度。

（3）室外排氣溫度采集電路

隨溫度變化的室外機(jī)盤管溫度傳感器TP (負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻R25=50k) ，經(jīng)過E22濾波，R71 的限流，R73 的分壓，加到芯片的U1的第15 腳，芯片根據(jù)15腳的電壓的不同就可以知道此時(shí)室外盤管溫度。

8、輸出電路

（1）繼電器電路

PTC電阻即正溫度系數(shù)熱敏電阻，阻值隨溫度上升而上升，它與室外機(jī)控繼電器觸點(diǎn)并聯(lián)(RY1)室外機(jī)初次通電，主控繼電器(RY1)因無工作電壓觸點(diǎn)斷開，交流220V電壓通阻經(jīng)過PFC電路對(duì)濾波電容充電， PTC1電阻通過電流時(shí)由于溫度上升阻值也逐漸變大，從而限制充電電流，防止由于電流過大造成空調(diào)器插頭與插座間打火在室外機(jī)供電正常后，主芯片的20號(hào)引腳輸出高電平，經(jīng)過反相驅(qū)動(dòng)器(102)從芯片10輸出低電平，+12V的直流電經(jīng)過RY1的線圈到芯片(U102)的10，控制主控繼電器(RY1)觸點(diǎn)吸合， PTC電阻便不起作用。

（2）四通閥電路

主芯片(1)的64腳輸出高電平，經(jīng)過反向驅(qū)動(dòng)器(U102)在相應(yīng)的12腳輸出低電平，控制RY2繼電器閉合，四通閥開始工作。

（3）風(fēng)機(jī)控制電路

主芯片(U1)的44腳輸出高電平，經(jīng)過反向驅(qū)動(dòng)器(U102)在相應(yīng)的1 4腳輸出低電平，控制RY3繼電器閉合，室外風(fēng)機(jī)得電開始工作;C7是風(fēng)機(jī)啟動(dòng)電容， R16和C28組成保護(hù)電路。

9、開關(guān)電源電路

（1）什么是開關(guān)電源

開關(guān)電源就是通過控制電路中開關(guān)管進(jìn)行導(dǎo)通與截止。將直流電轉(zhuǎn)化為高頻的交流電提供給變壓器進(jìn)行變壓，從而產(chǎn)生所需要的一-組或多組電壓，這就是開關(guān)電源。

（2）開關(guān)電源的工作原理

a、交流電源輸入經(jīng)整流濾波成直流;

b、通過高頻PWM (脈沖寬度調(diào)制)信號(hào)控制開關(guān)管，將那個(gè)直流加到開關(guān)變壓器初級(jí)上;

c、 開關(guān)變壓器次級(jí)感應(yīng)出高頻電壓，經(jīng)整流濾波供給負(fù)載;

d、輸出部分通過一定的電路反饋給控制電路，控制PWM占空比，以達(dá)到穩(wěn)定輸出的目的。

（3） STR-A6061H 簡(jiǎn)介

STR-A6000系列產(chǎn)品是用于開關(guān)電源的電源IC，該芯片內(nèi)部包含功率MOSFET 和電流模式型PWM控制器。待機(jī)功率通過PWM操作之間的自動(dòng)切換來實(shí)現(xiàn)在輕負(fù)載條件下正常工作和突發(fā)振蕩。產(chǎn) 品實(shí)現(xiàn)了具有少量外部元件的高性價(jià)比電源系統(tǒng)。

（4）STR-A6061H的封裝

（5）STR-A6061H引腳

S/OCP腳:MOSFET的源極/過電流保護(hù)。在實(shí)際的應(yīng)用中s/OCP端子通過一個(gè)電阻連接到GND，通過檢測(cè)該電阻的壓降來檢測(cè)芯片內(nèi)部MOSFET管的電流當(dāng)該腳的電壓大于或者等0.89V的時(shí)候，芯片就停止工作。
BR腳:芯片的過欠壓保護(hù)引腳，美的該款空調(diào)的這個(gè)引腳直接接地，該功能沒有用。
GND腳:芯片的接地引腳。
FB/OLP腳:反饋控制腳/過載保護(hù)腳。FB腳電壓超過8. 1V持續(xù)60mS，芯片進(jìn)入過負(fù)載保護(hù)，芯片停止工作，從而減輕MOSFET及輸出二極管應(yīng)力，過載狀態(tài)解除后，保護(hù)自動(dòng)解除并恢復(fù)到正常狀態(tài)。
CC/OVP腳:該腳是芯片的供電引腳和輸出過壓保護(hù)輸入引腳。

（6）開關(guān)電源工作原理

如上圖所示，220V的交流電經(jīng)過整流，PFC 電路EO203， E0202 濾波以后產(chǎn)生的+350V左右的直流電，由A6061 的第7-8 腳輸入，A6061在內(nèi)部電路控制下向該芯片5腳外接電容E8充電，當(dāng)A6061這個(gè)芯片5腳外接的電容E8電壓達(dá)到+18V左右時(shí)，芯片內(nèi)部控制電路產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號(hào)并驅(qū)動(dòng)MOSFET管工作，當(dāng)A6061 這個(gè)芯片5腳外接的電容E8電壓達(dá)到+18V左右時(shí)，該芯片的內(nèi)部控制電路不在給E8 這個(gè)電容充電，變壓器4-5 產(chǎn)生的交流電經(jīng)過D122 整流，給電容E8充電。

變壓器9-10腳輸出的交流電經(jīng)過D8整流C8，E3濾波以后得到+15V的直流電。供后面的IPM 模塊和PFC 驅(qū)動(dòng)芯片用。

變壓器6-7腳輸出的交流電經(jīng)過D9整流E6，E19濾波以后得到+12V的直流電。+12V的直流電壓經(jīng)過IC10(T5403)這個(gè)芯片的2腳輸入，由芯片的5腳輸出+3.3V的直流電供CPU用。

+12V的直流電經(jīng)過R91，R99 電阻分壓后，獲得取樣電壓后，將與IC11 中的2. 5V基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較并輸出誤差電壓，然后通過光耦改變A6061 的第4號(hào)引腳電流的大小，該引腳電流在再通過A6061芯片內(nèi)部的電路改變驅(qū)動(dòng)MOSFET管占空比大小來調(diào)節(jié)輸出電壓+12V的大小，使其保持不變。

電路中設(shè)計(jì)了阻斷二極管7電容C32、 電阻R39組成的緩沖保護(hù)網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)在正常工作時(shí)， D7.上的損耗很小，漏磁能量主要申R39承擔(dān);而在啟動(dòng)或過載時(shí)，D7即會(huì)限制內(nèi)部MOSFET的漏極電壓，以使其總是處于700V 以下。

10、內(nèi)外機(jī)通訊電路

在實(shí)際的變頻空調(diào)器維修當(dāng)中，通訊故障是一種常見的電路故障，當(dāng)這一-部分電路出現(xiàn)問題時(shí)， 空調(diào)器的各種控制指令無法在室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)之間傳送，空調(diào)就會(huì)保護(hù)，該款空調(diào)就會(huì)在室內(nèi)機(jī)的顯示屏顯示故障“E1"。通信電路的原理圖如下:

（1）室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)通信的簡(jiǎn)介

變頻空調(diào)器一般采用單通道半雙工異步串行通訊方式，室內(nèi)機(jī)與室外機(jī)之間通過以二進(jìn)制編碼形式組成的數(shù)據(jù)組進(jìn)行各種數(shù)據(jù)信號(hào)的傳遞，下面以國內(nèi)某一款變頻空調(diào)器為例，給大家看-一下，室內(nèi)機(jī)給室外機(jī)發(fā)送什么數(shù)據(jù)，室外機(jī)有給室內(nèi)機(jī)發(fā)送了那些數(shù)據(jù)。室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)間的通訊數(shù)據(jù)都是由16個(gè)字節(jié)組成，每個(gè)字節(jié)由一組8位二進(jìn)制編碼構(gòu)成，進(jìn)行通訊時(shí)，先發(fā)送一個(gè)開始碼的字節(jié)，然后依次發(fā)送第1~16字節(jié)數(shù)據(jù)信息，最后發(fā)送一個(gè)結(jié)束碼字節(jié)，至此完成一次通訊。每組通訊數(shù)據(jù)的內(nèi)容如下表:

第四字節(jié)至第十五字節(jié)代表的內(nèi)容如下:

（2）室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)通信的原理圖分析

大家看到上面的數(shù)據(jù)那么多，就暈乎了，其實(shí)那，單片機(jī)最終會(huì)把這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成1和0這個(gè)數(shù)值發(fā)送給對(duì)方，1對(duì)應(yīng)的就是高電平(如果是+5V的單片機(jī)，高電平就是+5V;+3.3V的單片機(jī)，高電平就是+3. 3V;低電平是oV) ;由于空調(diào)室內(nèi)機(jī)與室外機(jī)的安裝的距離比較遠(yuǎn)，室內(nèi)和室外機(jī)的2個(gè)芯片的供電電壓都不是很高，如果兩個(gè)芯片之間的通信直接相連的話，電壓衰減的很厲害，有時(shí)候室內(nèi)機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)，外機(jī)無法識(shí)別，因此必須提高通信電路中的電壓，以增強(qiáng)通信信號(hào)的強(qiáng)度，該款空調(diào)的通信電壓設(shè)計(jì)的是24V，由室內(nèi)機(jī)產(chǎn)生;看一下這個(gè)電壓是如何產(chǎn)生的:

室內(nèi)機(jī)交流220V經(jīng)D250 半波整流， R527， R528分壓、限流，R259分流后，在經(jīng)過穩(wěn)壓二極管ZD250 穩(wěn)壓，再經(jīng)E250濾波后，在A點(diǎn)得到一個(gè)穩(wěn)定一24V 的直流電，為通信的環(huán)路提供穩(wěn)定電壓。D250半波整流， E250平滑濾波，R527，R528電阻分壓、限流，R259 電阻分流，ZD250 是24V的穩(wěn)壓二極管。

該款空調(diào)的通信的機(jī)制是這 個(gè)樣子的，首先由室內(nèi)機(jī)向室外機(jī)發(fā)送通信信號(hào)，經(jīng)過室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)的連接線到達(dá)外機(jī)，過一段時(shí)間就會(huì)把外機(jī)的一些數(shù)據(jù)通過信號(hào)線傳達(dá)給室內(nèi)機(jī)，這樣雙方就建立了友好的通信:當(dāng)連續(xù)的一段時(shí)間，室內(nèi)機(jī)發(fā)出的信號(hào)，室外機(jī)沒有給它回應(yīng)，側(cè)產(chǎn)生通信故障，空調(diào)停機(jī)保護(hù)，在室內(nèi)機(jī)的顯示屏顯示故障代碼"E1”。其實(shí)那，單片機(jī)芯片最終會(huì)把這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成1和o這個(gè)數(shù)值發(fā)送給對(duì)方，1對(duì)應(yīng)的就是高電平(如果是+5V的單片機(jī)，高電平就是+5V; +3. 3V的單片機(jī)，高電平就是+3. 3V;低電平是0V)。

下面我們看一下室內(nèi)機(jī)如何給室外機(jī)發(fā)送一個(gè)數(shù)值 1 (世就是我們說的高電平):當(dāng)通信處于室內(nèi)發(fā)送、室外接收時(shí)，室外主芯片的第26號(hào)引腳輸出高電平，室外發(fā)送光耦1C4始終導(dǎo)通，室內(nèi)主芯片的21號(hào)引腳發(fā)送高電平“1”，室內(nèi)發(fā)送光耦1C251導(dǎo)通，整個(gè)通信環(huán)路中就有電流流過，外機(jī)1C2 光耦就導(dǎo)通，室外機(jī)主芯片的第25號(hào)引腳就得到了一個(gè)高電平1。

室內(nèi)機(jī)如何給室外機(jī)發(fā)送個(gè)個(gè)數(shù)值0 (也就是我們說的低電平) :當(dāng)通信處于室內(nèi)發(fā)送、室外接收時(shí)，室外主芯片的第26號(hào)引腳輸出高電平，室外發(fā)送光耦I(lǐng)C4 始終導(dǎo)通，室內(nèi)主芯片的21號(hào)引腳發(fā)送低電平“0”，室內(nèi)發(fā)送光耦10251 截止，整個(gè)通信環(huán)路中就沒有電流流過，室外機(jī)IC2 這個(gè)光耦就截止了，室外機(jī)主芯片的第25號(hào)引腳就得到了一個(gè)低電平0。

室外機(jī)如何給室內(nèi)機(jī)發(fā)送一個(gè)數(shù)值 1 (也就是我們說的高電平）：當(dāng)通信處于室外發(fā)送、室內(nèi)機(jī)接收時(shí)，室內(nèi)機(jī)主芯片的第21號(hào)引腳輸出高電平，室內(nèi)機(jī)發(fā)送光耦I(lǐng)C251 始終導(dǎo)通，室外機(jī)主芯片的26號(hào)引腳發(fā)送高電平“1”，室外機(jī)發(fā)送光耦I(lǐng)C4導(dǎo)通，整個(gè)通信環(huán)路中就有電流流過，室內(nèi)機(jī)1C250這個(gè)光耦就導(dǎo)通，室內(nèi)機(jī)主芯片的第20 號(hào)引腳就得到了一個(gè)高電平1。

室外機(jī)如何給室外機(jī)發(fā)送一個(gè)數(shù)值0 (也就是我們說的低電平) :當(dāng)通信處于室外發(fā)送、室內(nèi)機(jī)接收時(shí)，室內(nèi)機(jī)主芯片的第21號(hào)引腳輸出高電平，室內(nèi)機(jī)發(fā)送光耦I(lǐng)C251 始終導(dǎo)通，室外機(jī)主芯片的26號(hào)引腳發(fā)送低電平“0”，室外機(jī)發(fā)送光耦I(lǐng)C4截止，整個(gè)通信環(huán)路中就沒有電流流過，室內(nèi)機(jī)1C250這個(gè)光耦就截止了，室內(nèi)機(jī)主芯片的第20號(hào)引腳就得到了-個(gè)低電平0。

通信電路中主要元器件的作用

電阻R257， R258是分壓限流電阻，電阻R257、R258要根據(jù)穩(wěn)壓管ZD250的工作電流范圍來選擇，電阻選取時(shí)還要考慮電阻的耐壓，因電阻直接接在高壓端，電阻耐壓要高于300V。ZD250這個(gè)穩(wěn)壓二極管，負(fù)責(zé)把電壓穩(wěn)定在24V; R259是分壓電阻。電阻R251、 R1起分流作用，保護(hù)光耦不被大電流損壞，但其阻值不能漂移，如果電阻值變的過小會(huì)使電阻分流過大，光耦輸入電流過小，影響光耦的開關(guān)速度或開通不完全。如果電阻值變的過大會(huì)使電阻分流過小，光耦流過的電流過大，燒掉光耦。

R252和R5是限流電阻，為防止電流過大燒壞1C4，1C251這2個(gè)光耦。為保證足夠大的驅(qū)動(dòng)電流驅(qū)動(dòng)光耦，在內(nèi)外機(jī)信號(hào)發(fā)射端增加Q2， 0250兩個(gè)三極管進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。

光耦102， IC4， 1C250， 1C251 起隔離作用，防止通信環(huán)路中的大電流、高電壓串入芯片內(nèi)部，損壞芯片，RB為限流電阻、D6， D251防止N、L反接導(dǎo)致其它元器件損壞，C3， C44.、C1， C251高頻濾波。

11、IPM模塊和壓縮機(jī)位置檢測(cè)電路

IPM模塊電路的作用就是將+310V左右的直流電，逆變成頻率可變的電，從IPM 模塊的U， V， W輸出到壓縮機(jī)，來控制壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而來達(dá)到快速制冷和制熱的目的;壓縮機(jī)位置檢測(cè)電路，通過實(shí)時(shí)檢測(cè)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子的位置，把這個(gè)位置信息實(shí)時(shí)的告訴CPU， CPU根據(jù)這個(gè)位置，發(fā)出6路的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，控制壓縮機(jī)連續(xù)的運(yùn)行。

（1） IPM模塊的簡(jiǎn)介

該款空調(diào)采用的是飛兆半導(dǎo)體公司推出了新一代的智能功率模塊FNA41560B2， 該IPM模塊具備以下幾個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn):

1) 內(nèi)含驅(qū)動(dòng)電路，保證1GBT出色的/卓越的/優(yōu)異的/杰出的驅(qū)動(dòng)條件;

2)內(nèi)含過電流保護(hù)(OC) 、短路保護(hù)(SC) ;

3)內(nèi)含驅(qū)動(dòng)電源欠壓保護(hù)(UV) ;

4)內(nèi)含低損耗IGBT 和續(xù)流二極管;

5)信號(hào)輸入端兼容3. 3/5VCMOS/LSTTL電平;

6)寬的輸入電壓范圍;

7)內(nèi)含過熱保護(hù);

8)內(nèi)含故障輸出(FO)，向外部輸出故障信號(hào)，消下橋臂0C、UV保護(hù)動(dòng)作時(shí)，通過向控制智能功率模塊的微處理器輸出故障信號(hào)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)保護(hù)。

9)內(nèi)置NTC熱敏電阻，用于檢測(cè)IPM 模塊的溫度。

（2）IPM模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)與引腳定義

IPM模塊的第12， 13， 14， 18， 19， 20是IPM 6路控制引腳輸入，主芯片U1的50， 53， 55， 51， 54， 56輸出的六路控制PWM信號(hào)，經(jīng)過電阻限流，電容濾波以后，由IPM模塊的12， 13， 14， 18， 19， 20這個(gè)六個(gè)引腳進(jìn)入模塊的內(nèi)部，IPM模塊內(nèi)部由6只IGBT 構(gòu)成的具有上下橋臂的三相橋式電路，根據(jù)主芯片U1送來的驅(qū)動(dòng)信號(hào)按順序和時(shí)序輪流導(dǎo)通，實(shí)行對(duì)直流電壓進(jìn)行斬波，調(diào)制成壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)所需的電源，再經(jīng)IPM模塊的4，5，6 (U、V、W)這三個(gè)輸出端輸出，加到壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)端子上，使壓縮機(jī)按照設(shè)定要求，進(jìn)行變頻調(diào)速。

IPM模塊的16， 17這兩個(gè)引腳是模塊的電源引腳，開關(guān)電源輸出的+15V的電壓經(jīng)過E25濾波加到這2個(gè)引腳上。

IPM模塊自身具有短路，過流、過熱、欠壓保護(hù)等功能，-旦IPM 有短路，過流、過熱、欠壓這些情況時(shí)自身實(shí)行保護(hù)，則通過IPM 模塊的第11 號(hào)引腳輸出一個(gè)低電平保護(hù)信號(hào)給主芯片U1的34號(hào)引腳，主芯片收到這個(gè)故障信息后，U1停止6路控制信號(hào)輸出，從而保護(hù)IPM 模塊的安全;保護(hù)信號(hào)的波形如下:

IPM模塊的第10號(hào)引腳(CSC)是IPM 模塊硬件保護(hù)引腳，當(dāng)該引腳的電壓大于0. 5V的時(shí)候，IPM 就停止工作。在IPI模塊下橋臂三個(gè)發(fā)射集接了一個(gè)很小的無感電阻RS302，當(dāng)某一個(gè)電橋臂導(dǎo)通時(shí)，就會(huì)在電阻.上得到一個(gè)反應(yīng)該相電流的一個(gè)正比例系數(shù)的電壓值，電流越大改點(diǎn)的電壓值就越高，當(dāng)某一相的電流大于25A時(shí)，根據(jù)歐姆定律，該點(diǎn)的電壓就大于0.5V，該點(diǎn)的電壓經(jīng)過R59加到IPM 的10腳，IPM 就停止工作。

IPM模塊的21， 22; 23，24; 25， 26這個(gè)6個(gè)引腳外面接的是3組自舉電路，電壓自舉，就是利用電路自身產(chǎn)生比輸入電壓更高的電壓，其原理就是利用電容兩端電壓瞬間不能突變的特點(diǎn)，來改變某一點(diǎn)的瞬時(shí)電壓。

（3）VF0保護(hù)電路

當(dāng)壓縮機(jī)的相電流在10A時(shí)，會(huì)在NST 這一定點(diǎn)上產(chǎn)生一個(gè)+0.2V的壓降(根據(jù)歐姆定律U=IR=1 OXRS302=10xO.02=0. 2V) ， NST這點(diǎn)電壓和A點(diǎn)的電壓相互疊加(A點(diǎn)的電壓是有R128，R123， R148 這3個(gè)電阻分壓得到的)，在IC12:A 這個(gè)比較器的2腳產(chǎn)生一個(gè)+1.14V的比較電壓;比較器IC12:A 3腳的電壓為+1.27V (該電壓是有R128， R123， R148 這3個(gè)電阻分壓的得到的)，由于比較器IC12:A 的正極的電壓大于負(fù)極的電壓，IC12:A比較器的1腳就會(huì)輸出一個(gè)高電平。

比較器(IC12:A) 1腳輸出的高電平加到比較器的5腳(IC12:B)，由于比較器(IC12:B)的6腳的電壓小于5腳的電壓(6 腳的電壓是有R57， R58這2個(gè)電阻分壓得到)，故比較器的7腳輸出高電平，D21這個(gè)二極管截止，對(duì)VF0這個(gè)保護(hù)信號(hào)不會(huì)產(chǎn)生影響。

當(dāng)壓縮機(jī)的電流由于某種原因?qū)е码娏鬟^大(比如壓機(jī)卡缸，IPM模塊短路等等)，電流增加到25A時(shí)，會(huì)在NST這-定點(diǎn)上產(chǎn)生一個(gè)+0.5V的壓降(根據(jù)歐姆定律U=IR=1 0XRS302=25x0.02=0. 5V) ， NST這點(diǎn)電壓和A點(diǎn)的電壓相互疊加(A點(diǎn)的電壓是有R128，R123， R148 這3個(gè)電阻分壓得到的)，在IC12:A這個(gè)比較器的2腳產(chǎn)生一個(gè)+1. 40V的比較電壓;比較器3腳的電壓為+1.298V(該電壓是有R128，R123，R148這3個(gè)電阻分壓的得到的)，由于比較器的正極的電壓小于負(fù)極的電壓，IC12:A比較器的1腳就會(huì)輸出一個(gè)低電平。

比較器(IC12:A) 1腳輸出的低電平加到比較器的5腳(IC12:B)，由于比較器(IC12:B)的6腳的電壓大于5腳的電壓(6腳的電壓是有R57/ R58這2個(gè)電阻分壓得到)，故比較器的7腳輸出低電平，D21 這個(gè)二極管導(dǎo)通，模塊的VFO這個(gè)引腳就輸出一個(gè)低電平，CPU 的第34 號(hào)引腳接收一個(gè)低電平，CPU就停止6路控制信號(hào)輸出，保護(hù)空調(diào)的安全。

（4）IPM溫度檢測(cè)電路

內(nèi)置NTC 熱敏電阻，用于檢測(cè)IPM 模塊的溫度。隨溫度變化IPM 溫度傳感器，經(jīng)過E34 濾波，R122 的限流，R158 的分壓，加到芯片的U1的第22 腳，芯片根據(jù)22腳的電壓的不同就可以知道此時(shí)IPM 模塊溫度。IPM 溫度傳感器的溫度值如下:

（5）壓縮機(jī)位置檢測(cè)電路

由于該空調(diào)采用的壓縮機(jī)是直流的電機(jī)，CPU 需要實(shí)時(shí)的掌握壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子的位置，如果說檢測(cè)不到壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子的位置，CPU就沒有辦法送控制信息給IPM 模塊，壓縮機(jī)就沒有辦法運(yùn)轉(zhuǎn)，會(huì)報(bào)故障P4，該電路圖如下:

該空調(diào)設(shè)計(jì)的是單電阻位置檢測(cè)，在模塊的7，8，9這3個(gè)電阻的公共點(diǎn)上接了一個(gè)采集電阻RS302， 在空調(diào)正常工作的時(shí)候，在RS302 的電阻上就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)隨時(shí)間變化的電壓，電壓的波形如下:

大家可以看一下上圖，在RS302這個(gè)電阻上采集到的電壓有正有負(fù)，位置檢測(cè)電路采用的運(yùn)算放大器是單電壓供電的，不能對(duì)負(fù)半軸的信號(hào)進(jìn)行放大，所以得加一一個(gè)正的偏值電壓把它“抬上來”，偏值電壓產(chǎn)生電路圖如下:

+3. 3V的直流電經(jīng)過R19， R4 這2個(gè)電阻分壓，得到+1.65V的電壓經(jīng)過R20 這個(gè)電阻限流以后，加到IC18A這個(gè)運(yùn)算放大器的第3號(hào)引腳，這個(gè)電壓經(jīng)過IC18A 這個(gè)1:1的放大以后，經(jīng)過R13這個(gè)電阻，和RS302 .上產(chǎn)生的壓降進(jìn)行疊加以后加到IC18: B這個(gè)運(yùn)算放大器的5腳，經(jīng)過這個(gè)放大器把信號(hào)放大以后經(jīng)過限流電阻R21加到CPU 的11號(hào)引腳，CPU得到這個(gè)信息后，經(jīng)過內(nèi)部運(yùn)算處理，就可以得到壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子的位置。