前沿拓展：

第四章交流變頻空調(diào)器室內(nèi)機(jī)電路

交流變頻空調(diào)器室內(nèi)機(jī)電路 （二）

第二節(jié)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(jiǎn)圖見(jiàn)圖4-7，作用是將交流220V電壓轉(zhuǎn)換為直流12V和5V電壓為主板供電，本機(jī)使用開(kāi)關(guān)電源形式的電源電路。

說(shuō)明:變頻空調(diào)器室內(nèi)機(jī)大多數(shù)使用變壓器降壓形式的電源電路，只有部分普通變頻空調(diào)器或全直流變頻空調(diào)器使用開(kāi)關(guān)電源電路形式。

2.工作原理

圖4-8為開(kāi)關(guān)電源電路原理圖，圖4-9為實(shí)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(hào);熔絲管F1、壓敏電阻VA1組成過(guò)電壓保護(hù)電路，輸入電壓正常時(shí)對(duì)電路沒(méi)有影響，而當(dāng)輸入電壓過(guò)高時(shí)，VA1迅速擊穿，將前端F1熔絲管熔斷，從而保護(hù)主板后級(jí)電路免受損壞。

交流220V電壓經(jīng)過(guò)濾波后，其中- -路分支送至開(kāi)關(guān)電源電路，經(jīng)過(guò)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(dòng)的直流300V電壓，電容C36濾除其中的交流成分，變?yōu)榧儍舻闹绷?0oV電壓。

(3)開(kāi)關(guān)振蕩電路

本電路為反激式開(kāi)關(guān)電源，集成電路U6使用型號(hào)為TNY266P，其內(nèi)置振蕩器和場(chǎng)效應(yīng)開(kāi)關(guān)管，振蕩開(kāi)關(guān)頻率固定，通過(guò)改變脈沖寬度來(lái)調(diào)整占空比。開(kāi)關(guān)頻率固定，因此設(shè)計(jì)電路相對(duì)簡(jiǎn)單，但是受功率開(kāi)關(guān)管最小導(dǎo)通時(shí)間限制，對(duì)輸出電壓不能做寬范圍調(diào)節(jié)。由于采用反激式開(kāi)關(guān)方式，電網(wǎng)的干擾就不能經(jīng)開(kāi)關(guān)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(jīng)開(kāi)關(guān)變壓器一次繞組接U6內(nèi)部開(kāi)關(guān)管的漏極D，負(fù)極接開(kāi)關(guān)管源極S。高頻開(kāi)關(guān)變壓器T1-次繞組與二次繞組極性相反，U6內(nèi)部開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)一次繞組存儲(chǔ)能量，二次繞組因整流二極管D12承受反向電壓而截止，相當(dāng)

于開(kāi)路;U6內(nèi)部開(kāi)關(guān)管截止時(shí)，T1-次繞組極性變換，二次繞組極性同樣變換，D12正向偏置導(dǎo)通，一次繞組向二次繞組釋放能量。

U6內(nèi)部開(kāi)關(guān)管交替導(dǎo)通與截止，開(kāi)關(guān)變壓器二次繞組得到高頻脈沖電壓，經(jīng)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(fù)載供電;其中一個(gè)支路送至U4 (78o5) 的①腳輸入端，經(jīng)內(nèi)部電路穩(wěn)壓后在③腳輸出端輸出穩(wěn)定的直流5V電壓，為主板5V負(fù)載供電。

R5、C34、D5、R2組成鉗位保護(hù)電路，吸收開(kāi)關(guān)管截止時(shí)加在漏極D上的尖峰電壓，并將其降至一定的范圍之內(nèi)，防止過(guò)電壓損壞開(kāi)關(guān)管。

C39為旁路電容，實(shí)現(xiàn)高頻濾波和能量存儲(chǔ)，在開(kāi)關(guān)管截止時(shí)為U6提供工作電壓，由于容量?jī)H為o.1μF，因此U6.上電時(shí)迅速啟動(dòng)并使輸出電壓不會(huì)過(guò)高。

電阻R8為輸入電壓檢測(cè)電阻，開(kāi)關(guān)電源電路在輸入電壓高于100V時(shí)，集成電路U6才能工作。如果R8阻值發(fā)生變化，導(dǎo)致U6欠電壓閾值發(fā)生變化，將出現(xiàn)開(kāi)關(guān)電源電路不能正常工作的故障。

(4)穩(wěn)壓電路

穩(wěn)壓電路采用脈寬調(diào)制方式，由電阻R23、11V穩(wěn)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(fù)載發(fā)生變化引起直流12V電壓升高，由于穩(wěn)壓管D13的作用，電阻R23兩端電壓升高，相當(dāng)于光耦合器PC4初級(jí)發(fā)光二極管兩端電壓上升，光耦合器次級(jí)光敏晶體管導(dǎo)通能力增強(qiáng)，U6的④腳電壓下降，通過(guò)減少開(kāi)關(guān)管的占空比，使開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)間縮短而截止時(shí)間延長(zhǎng)，開(kāi)關(guān)變壓器存儲(chǔ)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(jí)導(dǎo)通能力下降，U6的④腳電壓上升，增加開(kāi)關(guān)管的占空比，開(kāi)關(guān)變壓器存儲(chǔ)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(wěn)壓管D13穩(wěn)壓值(11V) 和光耦合器PC4初級(jí)發(fā)光二極管的壓降(約1V) 共同設(shè)定。正常工作時(shí)實(shí)測(cè)穩(wěn)壓管D13兩端電壓為直流10.5V，光耦合器PC4初級(jí)兩端電壓為1V,輸出電壓為11.5V。

3.電源電路負(fù)載

(1)直流12V

主要有5個(gè)支路:①5V電壓產(chǎn)生電路7805穩(wěn)壓塊的①腳輸入端;②2003反 相驅(qū)動(dòng)器;③蜂鳴器;④主控繼電器;⑤步進(jìn)電機(jī)。

(2)直流5V

主要有7個(gè)支路:①CPU;②復(fù)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(hào)處理電路。

二、CPU及其三要素電路

1.CPU簡(jiǎn)介

CPU是主板上體積最大、引腳最多的器件，是一個(gè)大規(guī)模的集成電路，也是電控系統(tǒng)的控制中心，內(nèi)部寫(xiě)入了運(yùn)行程序。室內(nèi)機(jī)CPU的作用是接收使用者的操作指令，結(jié)合室內(nèi)環(huán)溫、管溫傳感器等輸入部分電路的信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算和比較，

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

海信KFR-26GW/11BP室內(nèi)機(jī)CPU型號(hào)為MB89P475，實(shí)物外形見(jiàn)圖4-10，主板代號(hào)為U1，共有48個(gè)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(shí)物圖。 電源、復(fù)位、時(shí)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(huì)死機(jī)，引起空調(diào)器上電后室內(nèi)機(jī)主板無(wú)反應(yīng)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(fù)位電路

復(fù)位電路使CPU內(nèi)部程序處于初始狀態(tài)。CPU的(44)腳為復(fù)位引腳，外圍器件IC1 (HT7044A)、R26、 C35、C20、D8組成低電平復(fù)位電路。開(kāi)機(jī)瞬間，直流5V電壓在濾波電容的作用下逐漸升高，當(dāng)電壓低于4.6V時(shí)，IC1的①腳為低電平約oV，加至(44)腳，使CPU內(nèi)部電路清零復(fù)位;當(dāng)電壓高于4.6V時(shí)，IC1的①腳變?yōu)楦唠娖?V，加至CPU (44)腳，使其內(nèi)部電路復(fù)位結(jié)束，開(kāi)始工作。電容C35用來(lái)調(diào)整復(fù)位時(shí)間。

(3)時(shí)鐘振蕩電路

時(shí)鐘振蕩電路提供時(shí)鐘頻率。CPU的(47)、(48)為時(shí)鐘引腳，內(nèi)部振蕩器電路與外接的晶振CR1組成時(shí)鐘振蕩電路，提供穩(wěn)定的8MHz時(shí)鐘信號(hào)，使CPU能夠連續(xù)執(zhí)行指令。

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