美的变频空调器电路详解与分析

三．室外机控制电路
美的变频空调器室外机控制电路主要包括交流电源滤波及保护电路、驱动板保护与控制电路、复位电路、晶体振荡器电路、E2PROM和运行参数控制电路、微处理器引脚功能控制电路、通信电路、驱动电路等。 
(1)交流电源滤波及保护电路
交流电源滤波及保护电路如图8-20所示。220V交流电压由T1、C1、C5、C2组成的交流滤波电路抑制共模噪声，以减小变频电路对电网的干扰，同时也对电网电压进行滤波。压敏电阻ZNR1、ZNR2实现对电网电压的过电压保护。AS1为耐压值为3600V的放电管，可对雷击感应产生的电压进行有效的保护。PTC1电阻和继电器RL3构成放电回路，以避免室外机接通电源后，因直流回路中电解电容的充电电流过大而损坏整流模块。
由图8-20可知，整流模块DB1把220V电压转换成脉动的直流电压，由电解电容对脉动的直流电流进行滤波。滤波电感T2用以改善滤波效果，减小动态电流突变时直流电源的波动。微处理器的14脚作为电压检测端，18脚作为电流检测端。

( 2) 驱动板保护与控制电路：
变频模块用于驱动压缩机运转，它接收室外主控板发出的指令信号，具有自身过热保护、过电流保护以及欠电压保护功能。6路PWM控制信号一旦发生欠电压、过电流或高温等故障时，其控制接口将输出低电平，微处理器可即时封锁PWM控制信号。
(3) 复位电路： 
微处理器MB89865的27脚为复位信号输入端，当电源供电电压超过4V时，复位电路输出复位信号，正常工作时为高电压。复位电路是为主芯片的上电复位（复位是指将微处理器内部程序初始化，重新开始执行）及监视电源而设的，其主要作用为：一是上电延时复位，防止因电源波动而造成微处理器频繁复位，具体延时时间的长短由电容C25决定：二是在微处理器工作过程中实时监测其工作电压(+5V)，一旦工作电压低于4.6V，复位电路的输出端（1脚）就输出一个低电平，使微处理器停止工作，待再次上电时重新复位。
复位电路的工作原理为：
电源电压Vcc通过IC2MC34064的②脚与复位电路内部的—个电平值作比较，当电源电压小于4.6V时，①脚电压被强行拉低，芯片不能复位。当电源电压大于4.6V时，电源给电容C25充电，从而使①脚电压逐渐上升，在芯片的对应脚上产生一上升沿信号，触发芯片复位、工作。
在检修时一般不易检测复位电路的延时信号，可用万用表检测各引脚在上电稳定后能否达到规定的电压要求，在正常情况下上电后①、②、③脚的电压分别为5v、5v和0v。如复位电路损坏，则表现为压缩机启动后即复位、压缩机不启动或室外机不工作。
(4)晶体振荡器电路：

晶体振荡器电路用于为系统提供一个基准的时钟序列，以保护系统正常、准确地工作。晶体振荡器XTALI的①和③脚接MB89865的31和30脚，XTALI的②脚接地，这样便可提供一个10MHz的时钟频率，否则整个空调器就不能正常工作或者出现紊乱。
判断晶体振荡器的好坏可以使用示波器测量，也可以用万用表检测其电压，在正常情况下晶体振荡器3个引脚的电压分别为2V、0v和2V。晶体振荡器损坏时，故障现象为上电后室外控制板不工作，系统无法正常启动和工作。
(5)驱动电路
①压缩机驱动电路。该电路是由MB89865的④～⑨脚引出至IPM模块的控制电路，其主要作用是通过MB89865向IPM模块发出控制命令，采用脉宽调制(PWM)方式，改变各路控制脉冲的占空比，从而使压缩机实现变频控制。
②四通阀通断控制电路。若室内机发出制热命令，则室外机微处理器的50脚输出高电平，反相驱动器的14脚输出低电平给继电器，四通换向阀吸合，制冷剂改变流向，蒸发器和冷凝器互换角色，使空调器制热。
③室外机风扇电机驱动电路。室外机微处理器的52脚输出控制信号，经反相器反相后驱动继电器控制风机的开和关。
6)电压检测电路
在空调器的设计中，为了保护空调器不致因为外界电压的变化而影响使用甚至烧毁，在空调器的控制基板上设计了一种检测电路来检测供电电压是否异常，如出现过电压或欠电压，空调器将自动显示故障代码并进行保护。
220V交流电压经电压互感器输入，然后电压互感器输出一交流低电压，经D4半波整流以及R23、C24滤波之后，由微处理器进行检测，电压高于260V或低于160V时，空调器将进行报警。
(7)电流检测电路
电流检测电路是用来检测压缩机供电电流的。当电流过大时，可能会损坏压缩机，甚至会烧毁电机线圈。利用电流检测电路对供电电流进行检测，如发现供电电流异常，空调器将会自动显示故障代码并进行保护。
当继电器吸合时，电流互感器L2感应出电流信号，然后经D2整流、R10和R11分压以及C13滤波之后，输入到MB89865的18脚。二极管D1作为钳位二极管，将直流电压钳位在5v。
由于电流检测电路在保护空调器方面很重要，因此熟悉这方面的电路对维修非常有用。如电流检测电路出现故障，就有可能由于突然的大电流而导致电路损坏。这时可以用万用表的欧姆挡检测电流互感器的初级，看其是否开路。假如初级开路，则说明电流互感器损坏，应进行更换。假如初级正常，可用万用表的欧姆挡检测电流互感器的次级线圈，在正常情况下次级线圈的电阻为560Ω。如测得的电阻值偏大或偏小，都可能会引起空调器的电流检测值异常。
(8)温度传感器电路
温度传感器电路是空调器控制电路的输入电路部分，室外温度传感器是用来检测室外环境温度、系统的盘管温度、压缩机的排气温度的。通过对不同传感器的感应，将不同点的温度转换成电信号并传递给微处理器进行处理。经过微处理器的处理，再输出相应的控制信号至执行电路，以调整空调器的工作。
温度传感器电路在空调器控制方面非常重要，如传感器本身或者相关电阻出现异常，就可能导致空调器温度检测不准，导致空调器的开关机时间及各种保护有一定的误差。此时可以用万用表电阻挡测量一下分压电阻和传感器的阻值，如电阻值不在正常范围内，应该马上进行更换。
(9)微处理器的主要引脚功能
现将微处理器MB89865（见图8-19）主要引脚的功能介绍如下。
4～9脚：可输出6路三相PWM控制信号，通过CZ3与IPM模块连接。
11～13脚：分别经lkΩ电阻连接发光二极管，可用于5v电源指示、IPM模块故障显示及除霜工作状态显示。
14脚：输入交流电压显示信号，根据电网电压的波动，对PWM信号的脉宽进行调整，以保障压缩机按正常的V/F曲线运行，满足电压和频率的协调控制。
15～17脚：分别为压缩机温度、盘管温度和环境温度的检测端，把检测到的温度信号传递给室内机，由室内机协调处理，实现系统的模糊控制。同时，室外机微处理器根据压缩机温度信号实现压缩机的保护运行，根据环境温度、盘管温度信号实现除霜功能及室外机风速的变化调节。
18脚：为电流检测端，保证在规定的最大电流值以下正常运行。超过限值时，则自动降频以减小运行电流；超过限值1.2倍时，微处理器必须封锁PWM脉冲，发出停机信号。
27脚：接上电复位电路，IC2 (34064)为监视5v控制电压的看门狗集成电路，电压低于4.6V时主芯片复位。
30、31脚：外接10MHz晶体振荡器电路，为微处理器提供时钟基准信号。
50、52、54、56脚：接功放驱动芯片IC3 (2003)，驱动室外机风扇电机及四通阀工作。
1和63脚：分别用作串行通信发送端和接收端。通信电路如图8-21所示。