前沿拓展：

一、空調電控的基本原理概述

空調器的基本功能是實現制冷/制熱，控制器的主要作用是通過采集一些輸入信息，經過MCU的分析和處理，根據結合電控功能 的要求控制相應負載工作，從而達到制冷/制熱目的。

將傳感器測定的實際環境狀態與人們所期望的設定狀態進行比較，通過邏輯控制技術使空調器控制系統具有自動調整的智能特性，得出最佳的動態控制參數，并對空調器的各項執行單元實施控制，使空調器的工作狀態隨著人們要求和環境狀態的變化而自動變化，迅速、準確地達到人們的要求，并使空調器的工作狀態保持在最合理的狀態下。

二、空調電氣系統的組成及控制系統結構介紹

1、電氣系統組成

空調器中有大量的電氣元件和復雜的電路，它們為制冷系統、通風系統提供動力，空調器的電氣控制系統由電源、狀態監控傳感器、電腦芯片(CPU)、控制驅動電路及保證控制執行的壓縮機、電機、開關、加熱器等部分組成。

在空調維修中，通常將整機電路分為：強電及弱電。凡以220V交流市電做電源都可以歸為強電，以5-12V直流電做電源，稱為弱電。

2、電腦控制系統結構圖

三、控制器故障主要檢測點介紹

首先把塑風電機、溫度傳感器連接好，然后通電并用遙控器開機,并設定到（制冷）或（制熱）狀態

1、檢查輸出電壓（制冷時）壓縮機、外風機都應有220V交流電輸出，四通閥無電壓輸出。

2、檢查內風機的轉速：用遙控器或按鍵設置中、高、低風時，在電腦板的L、M、H分別應有220V的交流電壓輸出或用手應該能握住內風機的軸，松開后又能從新轉動，若不能轉動說明控制板上的電容損壞，若電機的轉速不能握住說明風機的轉速失控，控制器也壞。

3、檢查步進電機是否能夠正常擺動，步進電機和內風機是同步。

4、檢查傳感器直流電壓：用萬用表的直流電壓測，檢查環境傳感器、管溫傳感器兩端的直流電壓，在常溫25度時電壓在2.8V左右，兩個傳感器的電壓必須相等。（變頻機除外）

5、檢查睡眠、定時燈顯示是否正常，按鍵開關是否良好，若以上的檢查均無故障的話表明控制部分是良好。

6、制熱時：制熱的檢查步驟和制冷的5項檢查步驟一樣，不同點是：制熱時四通閥也有220V的交流電壓輸出，在室溫低于25度的時候，制熱模式開機內風機不應該吹風（控制器設有防冷風功能），此時必須用手握住盤管（銅殼）傳感器或用打火機微烤一下內風機即會運轉。

四、繼電器驅動控制原理介紹

1、負載驅動方式介紹

1）、晶體管驅動（當晶體管用來驅動時必須將發射極接地，具體電路如下）

注：NPN晶體管驅動時，當輸入高電平時晶體管T1飽和導通，繼電器線圈通電，觸點吸合；低電頻時，晶體管T1截止，繼電器線圈無電流通過，觸點不吸合。PNP晶體管正好和它相反

2）、2003芯片驅動及芯片內部結構

2、繼電器的基本知識介紹

繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統（又稱輸入回路）和被控制系統（又稱輸出回路），通常應用于自動控制電路中，它實際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動開關”

在空調電路中，當繼電器線圈輸入12V直流電后，繼電器吸合，強電的兩個管腳接通，交流電220V輸出。具體控制回路如下：

3、 ULN2003芯片的輸出特性、2003芯片的檢測方法介紹

1）、ULN2003芯片的輸出特性及檢測方法介紹

2003芯片的輸入、輸出特性相當于一個反向器，當2003芯片輸入端為高電平（+5V）時，對應的輸出口輸出低電平（0V），繼電器線圈有電流通過，此時繼電器觸點吸合，當2003芯片輸出低電平（0V）時，對應的輸出口輸出高電平（+12V）繼電器線圈無電流通過，觸點不吸合。一般驅動電路常見故障有反向驅動模塊損壞，檢修時可通過測量輸入與輸出端管腳電位高低進行判斷，正常時反向集成模塊輸入與輸出電位正好相反，即當輸入端輸入高電平時輸出端必須是低電平，否則反向驅動模塊損壞.下面就以E款控制板室外風機驅動為例說明檢測方法.

2）、2003芯片檢測方法

4、驅動控制原理介紹

5、壓縮機、外風機、四通閥、步進電機驅動原理介紹

1）、壓縮機

當芯片的（A）腳輸出高電平＋5V電壓信號輸入到ULN2003時，經ULN2003反向放大后輸出低電平0V，此時繼電器一端接+12V，另一端接0V（即接地），繼電器線圈（RY1）有電流通過，繼電器RY1吸合，壓縮機（CM）接交流220V電源，壓縮機工作。當芯片的（A）腳輸出低電平0V信號輸入到ULN2003時，經ULN2003反向放大后輸出高電平+12V，則繼電器一端接+12V，另一端也是接+12V，繼電器線圈無電流通過，繼電器不吸合，壓縮機停機。

2）、外風機

由于室外風機僅有一種轉速，即完成風機的運轉與停止控制。由微處理器（B）腳控制，微處理器輸出信號送到反向驅動模塊ULN2003，由反向驅動模塊的輸出信號驅動繼電器RY2，由繼電器的通斷來控制風機的停轉，其工作原理為：當芯片的（B）腳輸出低電平（0V）信號經ULN2003反向放大后，輸出高電平+12V送入繼電RY2，此時繼電器RY2均為+12V，則繼電器線圈中無電流通過，處于斷開狀態，室外風機（FM）不工作。當芯片的（B）腳輸出高電平1信號，經ULNN2003反向放大后輸出低電平（0V）信號送入到繼電器RY2中，繼電器RY2線圈有電流通過，繼電器RY2處于吸合狀態，（FM）工作。

3）、四通閥

當空調設定于制冷或制熱運行時，芯片（C）腳輸出信號經ULN2003反向放大后接到繼電器RY3的一端，另一端接+12V。當系統處于制冷運行時，芯片的（C）腳輸出信號為低電平（0V）信號，經ULN2003反向放大后，輸出高電平（+12V）信號。此時RY3截止，電磁四通閥中無電流通過，這時空調工作于制冷狀態。當系統處于制熱運行時，芯片的（C）腳輸出信號為高電平1信號，經ULN2003反向驅動模塊反向放大后輸出低電平（0V）信號，此時RY3吸合。電磁四通閥有電流通過，這時空調工作于制熱狀態。

4）、步進電機

本電路的關鍵性器件為ULN2003，本器件的特征為一個反相驅動器，能提高負載的輸出。驅動原理同上。

6、驅動控制電路故障分析舉例

1）、驅動電路出現故障會產生怎樣的情況？

2）、以壓縮機驅動電路為例說明檢修方法

故障現象：通電開機后，壓縮機不工作。

檢修方法：當遙控器發出開機指令后，測繼電器有無交流220V輸出，有的話故障在壓縮機部分；若沒有交流220V電壓輸出，說明故障在電腦芯片和反向驅動器電路之間，若此時CPU壓縮機輸出高點平，則反驅動器應輸出低電平，此時繼電器應通電吸合，否則繼電器損壞，壓縮機輸出低電平則反向驅動器輸出高電平，否則ULN2003損壞

五、溫度檢測電路原理介紹

1、溫度檢測原理分析

溫度傳感器是用于控制室內風機的風速和與微處理器實現故障自診斷；以及在夏季制冷時作防過冷控制；在冬季制熱時作防冷風控制。

隨溫度變化的溫度傳感器（負溫度系數的電阻），經R26和R25分壓取樣，提供一隨溫度變化的電平值，供芯片檢測用。

2、溫度傳感器阻值特性和電壓參數機算方法介紹

1）、溫度傳感器阻值特性圖

2）、溫度傳感器電壓參數計算方法

T端電壓為：5V*R1/（RT+R1）

R12=8.06KΩ

當溫度為25℃時， RT1=10KΩ

T=5*8.06/(5+8.06)=3.08V

3、溫度傳感器故障檢測點的介紹

1）、溫度傳感器電壓檢測點的介紹

由于管溫和室溫傳感器的電阻特性完全一樣，所以我們可以通過檢測主控板的電壓參數進行對比，一般常溫下管溫和室溫傳感器兩端電位都在（2-3.2V）之間；另外此電壓送入到芯片的電壓應一樣，若誤差較大，說明主板損壞。

2）、經過溫度采樣電路到芯片時的電壓檢測點

3）、溫度采樣電路出現故障會產生怎樣的情況？

注：如果傳感器沒有開路或短路時，只是阻值漂移，有時不會顯示故障代碼，只會造成制冷時壓縮機不工作，制熱時壓縮機不停機的情況。

如果是室溫阻值漂移，還會出現頻繁的開停機情況。

六、過零檢測電路及風速調速控制原理介紹

1、過零檢測電路分析

過零檢測電路是用于控制室內風機風速和檢測供電電壓異常的控制電路，通過電源變壓器或電源互感器采用該信號被送入主芯片的中斷角后進行過零檢測，當電源過零時控制雙向晶閘管的觸發角（導通角）。雙向晶閘管串聯在風機回路里，當芯片檢測不到過零信號時，將會使室內風機工作不正常，出現整機不工作的現象。

原理為：D5、D6電壓取自變壓器次級A、B兩點(~14v)，經過D5、D6全波整流，形成脈動直流波形，電阻分壓后，再經過電容濾波，濾去高頻成分，形成C點電壓波形；當C點電壓大于0.7V時，三極管Q2導通，在三極管集電極形成低電平；當C點電壓低于0.7V時，三極管截止，三極管集電極通過上拉電阻R4，形成高電平。這樣通過三極管的反復導通、截止，在芯片過零檢測端口D點形成100Hz脈沖波形，芯片通過判斷，檢測電壓的零點。

2、掛機風速調速控制原理介紹

2）、掛機室內風機風速控制電路

通過交流電零點的檢測，風機驅動（即芯片的8腳）延時輸出一脈沖，延時的長短決定了室內風機的風速。通過風機轉速的反饋（即芯片9腳）檢測風機運轉的狀態，以便準確地控制室內風機的風速。

3）、風機內置霍爾元件故障檢測方法介紹

4）、風速控制電路出現故障會產生怎樣的情況？

A、上電開機制冷/送風模式，內風機不工作

B、風速調節高、中、低速，無明確變化

C、空調器在待機狀態下內風機就會工作（如可控硅損壞）

七、柜機風速控制原理介紹

由于柜機風扇電機是采用中心抽頭線圈的鐵殼電機，所以我們控制室內風機的轉速只要控制每個繼電器的吸合及通斷來控制風機的中、高、低風速及開停，單片機輸出高電平時，室內風機開啟，若單片機的A1、B2、C3腳為中速、高速、抵速風信號輸出端，那么當A1輸出高電平時，繼電器RY1吸合，電機中速抽頭線圈得電風機執行高速風運行。其他高速、低速的控制原理也同理。

八、晶振、復位、三分種延時、壓縮機電流檢測電路介紹

1、時鐘振蕩電路

大多數電腦控制器都在其內部設有時鐘電路，只需外接簡單的時鐘元件，一般可采用晶振穩頻，如上圖所示，振蕩電路為微處理器提供時鐘基準信號，振蕩信號的頻率為8MHz，晶振的１腳和3腳接入芯片的a腳和b腳，2腳接地，這樣，便可提供一個8MHz的時鐘頻率。

時鐘電路故障一般表現為：直流+5V和+12V電壓正常，但空調器無顯示，整機不工作。檢修時可從以下幾點入手：

1）、用萬用表測量石英晶體的阻值，若有阻值，則說明石英晶體損壞，（正常石英晶體阻值為無窮大）

2）、測量晶振管腳有無2-3V直流電壓，若無，則說明有故障。

3）、用代替法即用好的代替壞的看看。

2、復位原理介紹

復位電路的主要作用是提高空調器電控部分的穩定性和可靠性，防止芯片初步上電或受到強干擾信號時出現死機。（就好像許多運動員比賽時，需要“各就各位”的道理一樣）

復位方式有兩種，一種為低電平位復為，另外就是我們要介紹的高電平復位。為保證芯片在系統掉電又上電或正常開機時能正常工作，這時微控制器芯片的G腳需要一個復位電平，即當電路中a點電位為正常+5V時，硅穩壓管ZD導通。b點電位高于0.7V，則V1處于飽和狀態，將V2的基極電位鉗制在低電位，使V2處于截止狀態，芯片的（G）腳則為高電平。機器正常工作。

3、三分鐘延時保護原理介紹

三分鐘延時保護是用于控制空調器交流斷電后再啟動時保護壓縮機而設置的延時功能，主要防止空調制冷系統高、低壓側壓力未平衡時壓縮機又啟動而引起過載，導致壓縮機損壞。其工作原理為：當空調正常工作時+5V電壓通過R1、VD1對C1沖電，使C1兩端的電壓為4.3V左右，當空調器交流斷電后，C1對R2緩慢放電。當空調器再次通電開機時芯片直接檢測H腳電壓，當芯片檢測到H腳電壓 不為0時，則芯片要延時3分鐘后才允許壓縮機啟動，當斷電時間較長時則C1電壓為0，則此時如有開機指令壓縮機會立即啟動。

4、壓縮機電流檢測控制電路

電流檢測控制電路主要是檢測壓縮機工作電流，在壓縮機工作中，當電流太大或太小時，為保護壓縮機而設置的保護電路，L中的感應電流經D3整流后，經C2、R1、C1濾波后加于芯片的（J）腳，如（J）腳電壓高 于芯片保護電壓時，比如芯片設置的保護電壓為3.2V，這時芯片的J腳電壓高于3.2V時，芯片判斷空調器工作電流過高，表示空調器過載，壓縮機停機，延時3分鐘后芯片再啟動壓縮機，使空調恢復正常工作。

拓展知識：