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文档简介

南通纺织职业技术学院毕业设计(论文)海信变频空调工作原理与分析邵晶晶 班 级 08 电 子 二 专 业 应 电 子 技 术 教 学 系 机 电 系 指 导 老 师 王 正 高 完成时间 2011 年 11月 1 日至 2011 年 5 月 30 日 前 言 变频空调在诞生20年后,逐渐成为世界空调节能发展新方向。变频空调技术是以转速可变的压缩机替代了转速不可变的压缩机。采取改变压缩机频率实现能力变化去满足制冷(热)的负载变化。与传统定速空调相比,变频空调器的主要优势有六大方面:一是节能省电;二是精确控温、舒适性好;三是制冷制热速度快;四是低温供暖能力;五是降低环境噪声;六是使用寿命长。更重要的是,这是诸多提升空调能效途径中最成熟、最有效、也是最科学的途径,因为目前市场上的定速节能空调大多是以增加热交换器面积为手段,而这些手段将增加对铜、铝等材料的消耗,家电节能应向新型技术手段转变,变频技术使空调产品节能效果明显,且不增加原材料成本,各方面性能都较定速空调优越,可谓一举多得。1996年,海信高起点引进国际先进的变频技术和生产线,开始自主研发变频技术,创造了变频空调多项技术里程碑,1997年推出了我国第一款变频空调,1999年推出了我国第一款180度正弦波直流变频空调;2006年推出了能效比达7.5的直流变频空调(KFR-22GW/99FZBP),刷新了世界纪录;在变频时代来临之际,2009冷年开盘伊始,海信空调推出了360全直流变频空调,其各项技术、性能指标均达到国际领先水平。已经成为行业发展的风向标。技术成果:专注变频11年来,海信空调坚持技术创新,在2000年的“工薪变频”风暴中,以“技术革了价格的命”,变频空调异军突起,大大开拓了变频空调的生存空间,可以说,对技术的坚持和专注成就了今天海信空调在行业的“变频专家地位”。据悉,截至目前,海信空调已取得国家省市各级科研成果300多个,专利300多项,软件登记80余项;掌握了包括直流180正弦波驱动、矢量变频空调控制系统、不降温除湿、电子膨胀阀控制等多项核心技术,其技术水平在国内已经遥遥领先,并始终与国际领先水平同步。 海信荣誉:自1997年海信空调生产出中国第一套变频空调以来,截止2008年,海信已经连续11年取得中国变频空调销量冠军,加上独步行业的技术研发实力,海信空调已经成为行业名副其实的市场、技术双领先的“变频专家”。在11年的发展历程中,海信空调以其变频空调独特的技术和节能优势,为国家节能减排做出巨大贡献的同时,也赢得政府、市场、消费者的高度评价。据统计,海信空调上市11年来,共取得政府、行业协会等颁发的奖项100多个,其多个研发项目因其行业重要性,获得国家火炬计划支持;同时,由于海信变频空调在节能减排领域的卓越贡献,多次获得权威机构颁发的“行业节能标杆产品”、“最佳节能贡献奖”、“中国变频空调舒适、节能第一品牌”等荣誉。 目 录1海信变频空调概述1.1 产品外观图1.2主要特点1.3主要功能2. 海信变频空调控制模式21 自动运行模式22 制冷运行模式23 除湿模式24 制热模式25 除霜模式3 海信变频空调保护模式31 过负荷保护32 压缩机排气温度保护33 室外机除霜保护34 室内蒸发器防冻结保35 过电流保护36 电压保护3 7 自动报警4. 海信KFR-25GW/06BP变频空调器的结构和整机过程41 海信KFR-25GW/06BP 变频空调器的基本结构42 海信KFR-25GW/06BP 变频空调器的工作过程4.2.1室内机微处理器的工作过程4.2.2 室外机微处理器的工作过程5 海信KFR-25GW/06BP 变频空调器的电路结构51 室内机控制微处理器(CPU)的基本结构和功能52 室内机的各种单元电路5.2.1. 室内机电源电路工作原理5.2.2. 交流滤波电路工作原理5.2.3. 步进电机控制电路工作原理5.2.4. 直流稳压电路和过零检测电路工作原理5.2.5. 风扇电机驱动电路工作原理5.2.6. 复位电路工作原理5.2.7. 时钟信号发生器工作原理5.2.8. 温度检测电路工作原理5.2.9. 导风板电机驱动电路工作原理5.2.10. 外部存储器电路工作原理5.2.11. 温度传感器电路工作原理5.2.12. 灯板及遥控电路工作原理5.2.13. EEPROM电路工作原理6. 海信变频空调室外机的电路结构6.1 室外机微处理器控制电路的结构6.2 室外机微处理器的基本结构和功能6.3 室外机控制系统的单元电路6.3.1. 变频电机驱动电路工作原理6.3. 2. 电流检测电路工作原理6.3.3. 电压检测电路工作原理6.3.4. 四通阀驱动电路工作原理6.3.5. 开关电源电路工作原理6.3.6 上电复位电路工作原理6.3.7. 运行状态指示电路工作原理6.3.8. 温度传感器电路工作原理6.3.9 EEPROM电路工作原理6.3.10. 风扇电路驱动电路工作原理结束语致谢参考资料 摘 要随着节能已经成为一个全球性话题,而空调节能作为其中举足轻重的一个项目。变频空调深入每个家庭,海信变频空调快速发展。本文章介绍了海信变频空调的工作原理,室内机和室外机的工作原理以及每个电路单元的分析。另外着重介绍室内机和室外机的CPU引脚介绍。关键词 室内机 室外机 CPU ST72F32K4B6 CPU MB90F462-SH1.1外观产品图室外机遥控机室内机1.2 主要特点1. 空调器采用单转子式直流变压缩机,频率变化范围20-110HZ。2. 大面积的冷凝器、三段式蒸发器,空调器的能力变化范围较宽,低频时输出能力可以很小,维持室温恒定。3. 外观采用全新设计思路,采用清晰明亮的线条轮廓,使整机显得简结时尚。1.3 主要功能 1.环绕立体风:无 2. 速冷速热变频范围20-110HZ,根据温差,空调刚启动时高输出运转,迅速提升或降低房间温度,实现快速制冷制热。3.超低噪音室内机采用大直径斜齿贯流风扇,优化风道设计,安静运转噪音仅为28Db.4. 健康空调新一代健康设计:三重防御+抗菌材料+多元光触媒+负离子。A三重防御有效过滤灰尘,清新空气。B 多元光触媒采用多种催化技术,可强力依附并催化分解因居室装修过程中使用的各种材料会发的大量甲醛等有害气体;还可以高效去除剩余饭菜、香烟味等异味;多元光触媒在紫外线下除将光能转化为化学能,促进有毒物质分散,保持除味地高效性,并可以长期使用,十分有效。2.海信变频空调控制模式 2.1 自动运转模式 空调器根据室内温度与设定温度的差值,自动判断运转模式。当室内温度=设定温度时,进入制冷模式;当室内温度设定温度时,进入制热模式;运转频率由温差决定。模式一旦确定,3min内不可转换。如果切断电源、重新上电,空调器将重新选择运行模式。 2.2 制冷运行模式 在制冷模式下,四通阀处于断电状态,设定温度调节范围为1630;第一次上电,压缩机立即启动;第二次开机,压缩机必须在连续停止至少3min后启动。在风速设置为自动状态时,室内机风速见表,室外机风速转换如下。 室外温度28时,高速风。 室外温度28时,若室外盘管温度,则为高速风;若35室外盘管温度40,则为中速风;若室外盘管温度35,则为低速风表1 室外机自动风速转换高高高低低低静音5432105低4低3低2低1静音0风速设定温度-室内温度温差方向风速设定温度-室内温度温差温度 2.3 除湿模式 在除湿模式下,设定温度调节范围为1630,运转模式根据室内温度和设定温度的差值决定。当室内温度-设定温度2时,按制冷模式运转;当室内温度-设定温度2时,进入除湿模式,压缩机交替工作于低频和高频(低频运转10min,高频运转6min),室外风机按如下控制。 室外环境温度28时高速风。 室外环境温度28、室外盘管温度40时,高速风。 室外环境温度28、40室外盘管温度35时,中速风。 室外环境温度28时,低速风。24 制热模式在制热模式下,四通阀处于通电状态,设定温度调节范围为1630;第一次上电,可以立即启动压缩机;第二次开机,压缩机必须在连续停止至少3min后启动;压缩机至少运转5min后,才可以切换运转模式。 变频空调器设定有防冷风功能。启动制热运转时,室内机不立即启动,当室内盘管温度28时,室内风机以微风运转;当室内盘管温度28或运转4min以上是,室内风机按设定风速运转;当室内盘管温度23时,室内风机停机。关机后,压缩机立即停止,四通阀延时100s关断,室内机延时40s关断。运行过程中,当室内盘管温度70时,压缩机停止运转;室内盘管温度60时,室外风机转为低速风,压缩机降频运转;60室内盘管温度56时,压缩机禁止升频运转。制热状态下,室内风机控制见表2,室外风机如下控制。 当室外环境温度24时,低速风。 15室外环境温度10时,中速风。 当室外环境温度10时,高速风。高高中中中低低6543216高5中4中3中2低1风速设定温度-室内温度温差方向风速设定温度-室内温度温差温度表2 制热状态下室内风机控制 25 除霜模式 制热模式持续运转30min、室外温度-室外盘管温度7并持续5min后,才可以进入除霜运转模式。除霜过程如下: 压缩机、室外风机停止50s后压缩机启动室外盘管温度12或压缩机运行6min后压缩机停止运转30s开四通阀5s后压缩机启动3s后开室外风机除霜结束 3.海信变频空调保护模式 变频空调器产生保护后,按传感器切换键,室内机显示频或室外机控制板就会显示故障代码,以利于调试和维修。3.1 过负荷保护 制热时,为防止室内盘管温度过高,变频空调器设有过负荷保护。当压缩机连续运转10min后,若室内盘管温度70时,则压缩机停止运转;若室内盘管温度60,则室外风机为低速风,压缩机降频运转;若60室内盘管温度56,则压缩机禁止升频。3.2 压缩机排气温度保护当排气温度高于110时,压缩机停机保护;当排气温度104时,压缩机降频运转。3.3 室外机除霜模式除霜时,空调器切换到制冷模式,室内、外风机停转;压缩机最大运行频率为90Hz,运行时间为38min。3.4 室内蒸发器防冻结保护制冷模式下,当5室内盘管温度7时,压缩机频率禁升;当-1室内盘管温度5时,压缩机频率下降;当室内盘管温度-1时,压缩机停转,进入故障报警。3.5 过流保护当室外机总电流超过10A时,压缩机频率降低;超过12A时,压缩停机保护;降到10A以下时,压缩机停止降频;小于9A时,解除过流保护状态。3.6 电压保护变频空调器的工作电压范围为AC 160260V,如果高于260V或者 低于160V,空调器将停止运转报警。4. 海信KFR-25GW/06BP变频空调器的结构和整机工作过程.4.1海信KFR-25GW/06BP变频空调器的基本结构 海信KFR-25GW/06BP是一种分体式壁挂式变频空调,它的控制电路由两部分,如图1,分别为室内机控制电路和室外控制电路。室内,室外机各设有一个以微处理器为核心的空调器电气控制电路。开/关机,工作模式设置,制冷、制热温度设置等操作是由遥控发射器对室内机的微处理器发出人工操作指令。室内微处理器通过电信电路与室外机的微处理器进行数据通信,并分别对室内的各部分,室外机的各部分进行自动控制。室内微处理器(CPU)传感器接口ROM蜂鸣器遥控接口步进电机CPU运算控制存储器接口风扇电机主继电器激励遥控接受存储器通信接口通信电路继电器电源供电交流220V室外微处理器(CPU)LED指示显示驱动通信接口温度检测传感器CPU运算控制器功率模块变频电机驱动传感器接口电压、电流检测传感器四通阀驱动ROM风扇电机驱动 图14.2 海信KFR-25GW/06BP变频空调器的工作过程 图1是海信KFR-25GW/06BP变频空调器的电路框图,上部是室内机的控制电路,下部是室外机的控制电路。从图可见,室内室外电路中各有一个微处理器(CPU)集成电路作为电路的控制核心。4.2.1室内机的微处理器的工作过程空调器的工作受遥控发射器的控制,遥控发射器可以将空调器的开机/关机,制冷/制热功能转换,制冷 /制热功能转换、制冷/制热的温度设置、风速强弱、导风板的摆动等控制信号编码成脉冲控制信号,以红外光的方式传输到设在室内机的遥控接收器,遥控接收器中设有红外光敏二级管,它接受红外光信号,并将光信号变成电信号,经遥控接受电路将信号放大,滤波(滤除载波)、整形后得到控制信号并送到微处理器中。微处理器对遥控指令进行识别,在微处理器中设有程序存储器ROM,ROM是只读存储器,它在生产时就将微处器的工作程序固定在其中,改程序不能更改。微处理器根据遥控指令调用ROM中的程序,并按照程序对空调器的各部分进行控制。例如室内机的微处理器收到制冷启动制冷后,根据指令内容从ROM中调出相应的程序,于是微处理器便便根据程序进行控制,主要控制项目分别如下:(1) 首先由主继电器启动接口电路输出驱动信号使继电器动作,接通交流220V电源,分别为室内机和室外机的相关电路供电。(2) 分别由风扇电机驱动电路输出控制信号,使室内风扇电机旋转,由步进电机驱动接口电路输出驱动信号启动导风板电机。(3) 同时由蜂鸣器接口输出驱动信号使蜂鸣器发出应答鸣声。表示已收到遥控信号。(4) 室内微处理器通过通信接口将控制指令传输给室外机的微处理器。4.2.1室外微处理器的工作过程室外机的微处理器通过通信电路收到室内机微处理器发送来的控制指令后工作过程与室内机微处理器相同。也是先于ROM中的程序对照,解读指令内容,然后根据程序对室外机的电气部分进行控制,主要控制项目如下:(1) 微处理器经显示驱动接口输出发光二级管(LED)显示驱动信号。(2) 微处理器的变频电机驱动接口输出驱动信号,经功率模块放大后去驱动变频压缩机的电机。(3) 微处理器的四通阀驱动接口输出驱动四通阀电磁线圈的信号,使四通阀处于制冷状态。(4) 微处理器的风扇电机驱动接口输出风扇电机的驱动信号使电机旋转。空调器启动后,室内微处理器开始检测室内温度、盘管温度,一旦到达指定温度,会经通信接口向室外机微处理器传送压缩机停机或降速指令。室外机微处理器在工作后也不断的检测各部位的温度,以及电压、电流信号,如出现过压、过温等情况,微处理器会输出停机和断电指令。6.海信KFR-25GW/06BP变频空调的电路结构 6.1室内机控制微处理器(CPU)的基本结构和功能图2画出了室内机控制微处理器(CPU)的内部功能框图与外部电路的连接关系稳压CPU运算控制中心ROM复位显示驱动步进电机驱动继电器驱动蜂鸣器驱动速度检测主继电器驱动时钟信号产生电路传感器电路通信接口遥控接受应急开关存储器接口过零检测传感器室温检测传感器盘管温度传感器通信电路遥控接受EEPROM存储器继电器复位电路LED显示器驱动电路继电器室内机控制微机处理器的内部功能框图和外部电路M56123111315109171872429-328室内机微处理器 ST72F32K4B61. 微处理器的基本工作条件 微处理器的核心电路是运算器和控制器,电源供电是为微处理器内部的半导体器件提供工作电压,复位电路在外加电时为微处理器提供复位信号,使微处理器的工作被复位,从头开始运作(时钟信号产生电路的谐振元件安装在微处理器集成电路的内部),该电路产生微处理器需要的时钟信号。这几方面是微处理器正常工作的基本条件。2. 指令输入电路 接在微处理器14脚外部的遥控接收电路,接收用户通过遥控器发射器发来的控制信号。该信号作为微处理器工作的依据。此外15脚外接应急开关,也可以直接接收用户强行启动的开关信号。微处理器接收这些信号后,根据内部程序输出各种控制指令。3. 控制信号输出节2932脚为微处理器的显示驱动接口,驱动显示发光二极管显示工作状态。1922脚为步进电机驱动接口,输出导风板电机(步进电机)驱动脉冲。控制导风板电机的转动方向和方式。8脚为室内风扇电机的驱动接口,该接口输出信号经继电器控制风扇电机的旋转。7脚为蜂鸣器驱动端,该信号经放大器放大后驱动蜂鸣器发声。10脚为主继电器驱动接口,在开机时,输出驱动信号经继电器控制交流220V输入电源4. 传感器接口电路 微处理器1、2、3脚为传感器接口,外部传感器的信号由此三脚送入微处理器,为微处理器工作时提供参考。1脚为过零检测,主要是通过过零检测电路得到与交流220V电源同步的脉冲信号。2脚为温室检测端,外接室温传感器,如果室内温度以达到制冷的要求,微处理器则需控制相关的部分停止制冷。3脚为盘管温度检测输入端,使微处理器了解工作过程中盘管的温度是否正常。5. 通信接口电路 11、12脚为室内微处理器与室外微处理器进行通信接口,室内机的微处理器可以向室外机发送控制信号。室外机微处理器也可以向室内机回转控制信号,即将室外机的工作状态回转,以便由室内机根据这些信息判别系统是否出现正常。6存储器接口微处理器17、18脚为存储器接口,通过该接口对外部存储器(EEPROM)的数据进行存储。空调器开机后的调整的工作状态、工作模式、温度设置等数据都存入该存储器,这种存储器断电后其内部所存的数据不会丢失。关机后再开机,设置的参数仍然保留,不必重新调整,这会给客户带来了方便。如果用户再使用中改变了某些设置,微处理器会自动将心设定的数据更新。图3是室内微处理器控制电路的主要电路控制结构,图中主要画出微处理器集成电路的外围电路,识图时对应图2,就可以清楚的了解电路结构和工作原理。 ST72F32K4B6 引脚分析引脚号引脚功能引脚号引脚功能1PORT B417SPI串行时钟 ICC时钟输出2 ADC模拟输入0 18选择SPI ADC模拟输入153ADC模拟输入119PORT A34模拟参考电压ADC20PORT A45模拟地面电压21PORT A66主要时钟 ADC 模拟输入822PORT A77声信号输出23必须是低压,在闪programme模式,这个8定时器-输出比较1 ADC模拟输入10别针充当编程电压输入vpp,高电压一9定时器输入1定不能被应用到ROM设备10定时器一个外部钟的源头24非makable最有考虑中断11两个定时器B输出 ADC 模拟输入1225主要电源电压数字12两个定时器B输出 ADC 模拟输入1326逆变器输出或电容谐振器振荡器输入为RC振子13定时器B输入捕捉227外部钟谐振逆变器输入或输入操作系统cillator或电阻inputfor RC振子14定时器B输入捕捉115SPI主要发送数据 ICC的输入数据28数字主要提供电压16SPI主要发送数据 ADC模拟输入1429SCI传送数据30SCI接受数据31PORT B032PORT B3 引脚号名称引脚定义1A0连接VCC或VSS2A1芯片地址输入3A2芯片地址输入4Vss地线5SDA串行地址6SCL串行时钟7WP写保护输入8VCC+5V电源提供5.2 室内机的各种单元电路 5.2.1室内机电源电路 室内机电源电路原理如图,关键器件是电源变压器、7812、7805,5.6V稳压二级管等。220V交流电源经电源变压器降压后由CN1的1脚和2脚输出AC15V,经过二极管D1、D2、D3、D4桥式整流,C1、C2虑波,LM7812稳压后得到12V电压,为继电器提供驱动电源。12V经7805稳压后获得5V电压,为控制电路、检测电路提供工作电源。 5.2.2交流滤波电路 交流滤波电路如图。C33为X电容,用于差摸滤波。L6为共模扼流圈,由于L、N的绕线方向相同,使差模电流所产生的磁通方向相反、相互抵消,故对差模信号没有影响;而共模电流所产生的磁通方向相同,故能有效衰减共模干扰。C42、C43为Y电容,为共模干扰提供对地通路,从而抑制共模干扰。 5.3.3 步进电机控制电路 步进电机常用于电子膨胀阀、室内导风电机,工作电压有直流5V和12V两种。控制电路如图,每收到一个或几个脉冲,步进电机的转子就移动一个位置,可以得到较高的控制电路。5.3.4 直流稳压电路和过零检测电路 图4是室内机控制电路中的直流稳压电路和过零检测电路。直流稳压电路是产生5V直流电压的电路,为微处理器供电。该电路是有降压变压器T1、桥式整流电路和三端集成稳压器等部分构成的。交流220V输入电压变压器T1降压后,输出抵押交流信号,在经桥式整流电路(VD1VD4)变成脉冲直流电压,该电压在经VD5整流,C4和C14虑波形成+12V直流稳压电源。+12V电压再经集成稳压器U4(7805)稳压后,再由C5、C27滤波形成直流5V电源,为控制电路中的微处理器及相关电路供电。过零检测电路由VT1和外围元件构成的。桥式整流输出的100HZ脉冲信号加到VT1晶体管的基极,如图所示。当输入信号为0时晶体管VT1截至,其集电极输出高电平。当VT1基极输入电压超过0.7V时,VT1便导通,则输出低电平,于是在输入信号的零点左右会形成脉冲信号,如图所示。该脉冲信号与交流50HZ同步。5.5.5室内风扇电机驱动电路图5是室内风扇电机驱动电路。从图可看出,室内风扇电机由交流220V电源供电,在交流输入电路的L端经TLP361接到电机的公共端,交流220V输入的火线(N)加到电机的运行绕组,再经启动电容C加到电机的启动绕组上。当TLP361中的晶闸管到导通时才能由电压加到电机绕组上,TLP361中的晶闸管受发光二级管的控制,当发光二极管发光时,晶闸管导通,有电流流过。由于晶闸管上所加的是交流220V电源,电流方向是交替变化的,因而每半个周期要对晶闸管触发一次才能维持连续供电。改变触发脉冲的相位关系,可以控制供给电机的能量,从而改变速度。室内风扇电机的转速是由设在电机内部的霍尔元件进行检测的,霍尔元件是一种磁感应元件,受到磁场的作用会输出电压信号。在转子上会安装有小磁场,当转子旋转时,磁体会随之转动,霍尔元件输出的信号与电机的转速成正比,该信号被送到CPU的9脚,为CPU提供参考信号。5.5.6 复位电路 上位复位电路如图所示,由电压比较器MC34064及外围电路构成,其作用有两个:一是在上电后,当其供电电压上升至4.61V以上是输出一个上升沿,使CPU复位;二是当电源电压异常或受到干扰导致其供电电压小于4.59V时输出复位信号,使CPU复位,以监视电源电压。图7是室内机未处理器的复位电路。开机时微处理器的电源供电电压是由0上升到+5V,这个过程中启动程序有可能出现错误,因此需要在电源供电电压稳定之后在启动程序,这个任务是由复位电路来实现的。图中IC1是复位信号产生电路,2脚为电源供电端,1脚为复位信号输出端,该电压滤波(C20、C26)后加到CPU的复位端24脚。复位信号比开机时间有一定的延时,延时时间长度,与24脚外的电容大小有关。5.5.7 时钟信号发生器微处理器内部设有时钟信号发生器,为整个电路提供同步时钟,在微处理器26、27脚外部接有谐振元件,该电路采用的是陶瓷谐振器。5.5.8室内机的温度检测电路图9是室内机的温度检测电路,检测室内温度的热敏电阻设置在蒸发器的表面,检测盘管温度的热敏电阻设置在蒸发器的盘管处。热敏电阻接在电路中,使之与固定电阻构成分压电路,将温度的变化变成直流电压的变化,并将电压值送入微处理器(CPU)的20、19脚。5.5.9导风板电机驱动电路图10是导风板电机驱动电路,驱动导风板摆动的电机又称叶片电机,这种电机采用步进电机,步进电机是采用脉冲信号的驱动方式,一定周期的驱动脉冲会是电机旋转一个角度。从图看出,直流+12V接到两组线圈的中心抽头上。微处理器经反相放大器控制控制线圈的4个引脚,当某一引脚为低电平时,该脚所接的绕组中便会有电流流过。如果按一定规律控制绕组的电流就可以实现的旋转角度和旋转方向。 引脚号名称引脚定义11BCPU脉冲输入端,端口对应一个信号输出端22BCPU脉冲输入端33BCPU脉冲输入端44BCPU脉冲输入端55BCPU脉冲输入端66BCPU脉冲输入端77BCPU脉冲输入端8G接地9VCC该脚是内部7个续流二极管负极的公共端,各二极管的正极分别接各达林顿管的集电极。用于感性负载时,该脚接负载电源正极,实现续流作用。 107C脉冲信号输出端,对应7脚信号输入端。 116C脉冲信号输出端,对应6脚信号输入端125C脉冲信号输出端,对应5脚信号输入端134C脉冲信号输出端,对应4脚信号输入端143C脉冲信号输出端,对应3脚信号输入端152C脉冲信号输出端,对应2脚信号输入端161C脉冲信号输出端,对应1脚信号输入端5.5.10. 外部存储器电路图11是微处理器的外部存储器电路,在工作时微处理器将用户设定的工作模式、温度、制冷等数据信息存入其中。信息的存入和取出是经过串行数据总线SDA和串行时钟总线SCL进行的。 引脚号名称引脚定义1A0连接VCC或VSS2A1芯片地址输入3A2芯片地址输入4Vss地线5SDA串行地址6SCL串行时钟7WP写保护输入8VCC+5V电源提供5.5.11 温度传感器电路 温度传感器电路如图,用于检测室内温度和室内盘管温度,为CPU提供自动温度调节的依据。 室内环境温度传感器和室内盘管温度传感器的参数相同,只是封装不同,均为负温度系数热敏电阻。随着温度升高,其电阻值减小,经R21和R22分压取样后,将温度变化的对应电平值送至CPU的19、20脚。电感L1用于防止温度传感器的供电电源波动。常用温度传感器的电阻值见表。温度电阻值/K015109.6206.3304.3403.0502.1表 常用温度传感器的电阻值5.5.12. 灯板及遥控电路灯板及遥控电路如图,主要作用是显示空调器的状态、接收遥控信号。U7是遥控接头,SEN1是安装在灯板上的室内环境温度传感器,K1是应急按钮,双色发光二极管D14、D15和单色发光二极管D16用于显示空调器的当前状态。5.5.13. EEPROM电路 典型EEPROM的引脚排列如图所示,其6脚和5脚相连后的容量为128*8bit.其中,CS为片选信号输入端;SK为时钟信号输入端;DI为串行信号输入端;DO为串行信号输出端;VCC接电源电压;DC为空脚,不连接;ORG为存储器构造配置端,接VCC或悬空时输出为16位,接GND是输出为8位;GND为接地端。 93C46串行EEPROM的应用电路如图。CPU需要读/写93C46时,通过8脚片选芯片,7脚发送时钟信号,6脚输入指令系统和数据,5脚读出所需数据。EEPROM存储了电机调速参数和温度传感器及各项保护参数。 6. 海信变频空调室外机的电路结构 6.1 室外微处理器的基本结构和功能 图12 是海信变频空调KFR-25GW/06BP室外机微处理器的内部功能框图,同时画出了微处理器与外部电路的连接关系。室外机微处理器是具有64个引脚的双列直插式大规模集成电路。室外微处理器 MB90F462-SH+5V24、49图12 室外机微处理器的功能框图稳压风扇电机压缩机电机驱动复位ROM压缩机温度检测电压检测室外温度检测盘管温度检测排气管温度检测电流检测通信电路存储器闪存时钟信号产生电路测试风扇电机驱动四通阀驱动变频电机驱动显示驱动闪存接口存储器接口通信接口传感器电路CPU运算控制中心11、12、20、56复位电路TEST2223161指令输入电路 室外机微处理器的工作受室内微处理器的控制。当室内机微处理器收到用户由遥控发射器发出的控制指令后,室内微处理器通过接口将控制信息送到室外微处理器中。室外机微处理器根据程序对压缩机电机、风扇电机、四通阀电磁线圈等部分进行控制。2传感器接口室外机微处理器主要对室外机内的各部分进行控制和检测。传感器接口是室外机微处理器的主要电路,压缩机的温度、输入电压值、室外温度、盘管温度、排气管温度、消耗电流值,都是微处理器时刻要监测的参数。一旦传感器出现异常信息,微处理器会立即做出自动停机。6. 2 室外微处理器的控制电路的结构 图13是室外机微处理器控制电路的结构,从图看出,IC01是主控制微处理器,它的引脚序号和功能代号都标志在引脚旁,可以将该图与图12对照,从而理清电路结构和工作原理。室外机主要引脚功能如下:2脚:压缩机温度检测传感器的信号输入端35脚:发光二极管显示驱动信号输出端,当某引脚出现低电平时,+5V的电流流过发光二极管,发光二极管显示工作状态。6脚:交流输入电压工作端(VT),交流220V经整流滤波后输出直流电压,在给压缩机电机驱动电路供电的同时,经分压电阻分压后,作为取样点送到微处理器的脚,如果脚的电压出现异常时,则表明交流电压出现异常,微处理器会采取停机保护措施,以免器件受损。7脚:室外温度检测端(OUTAIR)8脚:管温度检测端(DEF)9脚:排气管温度检测端(COMP)10脚:变频功率模块电流检测端,在变频控制电路中,功率模块的电流通道中设有电流检测电阻,电流的大小以在电压上的压降表现出来,如果该电阻上的电压上升表明功率模块的电流过载,微处理器会立即采取限流或保护措施。11、12、20、56脚:为电源供电端+5V。14、15脚:与室内微处理器的通信接口,互通信息。16脚:测试端(TEST)。19脚:复位端。22、23脚:晶振接口,外接石英晶体X401(4 MHz)。45、46脚:室外风扇电机驱动端。47脚:四通阀电磁线圈驱动端。48脚:PCT5055脚:变频电机驱动信号输出端,用来驱动压缩机电机驱动电路(功率模块)。34、36脚:外接存储器(E2PROM)接口。60、61脚:闪存接口(FLASH)。 图13 室外机微处理器控制电路的结构 MB90F462-SH引脚号名称引脚功能1C 功率容量稳定的特点,连接到一个大约0.1 uF陶瓷电容器2P36/PPG1输出PPG通道1,这个函数被激活的时候PPG通道1使输出3P37/PPG0输出PPG渠道0,这个函数被激活的时候PPG渠道0使输出4P40/SIN0UART串行数据输入密码渠道0。虽然UART频道0是运行时间输入,输入这个别针被用作要求,不得用于其他任何输入。5P41/SOT0UART串行数据输入密码渠道0。虽然UART频道0是运行时间输入,输入这个别针被用作要求,不得用于其他任何输入。6P42/SCK0串行时钟I / O,UART渠道0。这个函数是使当UART渠道0使时钟输出。7P43/SIN0触发输入销的位置检测其波形se -quencer。当这个针是用来输入操作,它是选中的按要求,不得用于其他任何本人8P44/SIN1输入插脚的触发脉冲gener位置检测的to当这个针是输入操作,它被激活要求,不得用于其他任何本人/ P9P45/SIN2触发输入销的位置检测的脉冲gener-ator。当这个针是用来输入操作,它被激活要求,不得用于其他任何本人/ P。10P46/PPG2输出PPG 2频道。这个函数被激活的时候PPG 2频道使输出11P50/AN0A / D转换器模拟输入针。这个函数被激的时候模拟输入规格已经启用。(ADER)。12P51/AN1A / D转换器模拟输入针。这个函数被激的时候模拟输入规格已经启用。(ADER)13P52/AN214P53/AN315P54/AN416P55/AN517P56/AN618P57/AN719AVCCVCC电源输入密码的模拟电路20AVR参考电压输入密码(+)A / D转换器。本系列电压不得超过VCC和AVCC。视参考电压固定。21AVSSVSS电源输入密码的模拟电路22P60/SIN1UART串行数据输入密码1频道。虽然UART 1频道运作为输入,输入的这个别针被用作要求,不得用于其他任何输入。23P61/SOT1UART串行数据输出销钉,1频道。这个函数是使当UART使数据输出1频道。24P62/SCK1串行时钟I / O销钉,UART 1频道。这个函数是使当UART 1频道使时钟输出。25P63/INT7可用作为中断请求输入通道的7。输入被激活当1设定在EN7在待机模式。26MD0输入密码运营模式的规格。把这根针直接到VCC或VSS27/RST外部复位输入的密码28MD1输入密码运营模式的规格。把这根针直接到VCC或VSS29MD2输入密码运营模式的规格。把这根针直接到VCC或VSS30X0振动输入插脚31X1振动输入插脚32VSS电源输入33P00/OPT0输出端子5的波形OPT0音序器。这些针输出波形的输出数据寄存器指定其波形音序器,电路。OPE0输出到5时产生的OPCR已经启用。34P01/OPT135P02/OPT236P03/OPT337P04/OPT438P05/OPT539P06/PWI040P07/PWO041P10/INT/DTTI0引脚 RTO0到5销的fixed-level输入。这个函数被激活时使其输入位元波形发生器。42P11/INT1可作为中断请求输入通道1。输入被激活时,在EN1 1设定在待机模式43P12/INT2/DTTI1可作为中断请求输入通道2。输入被激活时,在EN2 1设定在待机模式44P13/INT3可作为中断请求输入通道的3 - 4。INT4输入被激活时,EN3 1设定在EN4在待机模式。45P14/NT446P15/INT5/TIN0可作为中断请求输入5频道。输入被激活时,在EN5 1设定在待机模式。47P16/INT6/TO0可作为中断请求输入通道6。输入被激活时,在EN6 1设定在待机模式48P17/FRCK外部时钟输入密码自由振荡的计时器49P20/PWI1外部时钟输入密码装填定时器150P21/TO1装填定时器151P22/PWI1信号输入52P23/PWO1信号输出53P24/INO触发输入插脚为输入捕捉渠道0 3。当输入捕捉渠道0 3用于输入操作,该引脚的人能够达到控制要求,不得用于其他任何本人/ P。54P25/IN155P26/IN256P27/IN357VSS58P30/ROT0波形发生器输出针。这些针输出的波形发生器波形指定。输出产生当波形发生器输出已经启用。(U)到(Z)显示5组线圈控制三相交流电机。59P31/ROT160P32/ROT261P33/ROT362P34/ROT463P35/ROT564VCC电源5V输入6.3 室外机控制系统的单元电路 6.3. 1. 变频电机驱动电路 图14是变频空调电机驱动电路的结构。变频电机就是压缩机内的驱动电路,它是空调器中的重要组成部分之一。微处理器5055脚是控制变频电机的引脚,它输出脉宽驱动信号,经功率模块形成电机绕组的驱动电流。驱动压缩机的功率模块是IPM201(PS21564)。其中集成了驱动电机的功率晶体管。PS21564管脚定义 引脚号名称引脚定义1VUFSU组驱动电池2NC不接3VUFBU形驱动电源正极4VP1控制电源正极5NC不接6UP U组信号输入7UVFSV组驱动电源地8NC不接9VVFBV组驱动电源正极10VP1 控制电源正极11NC不接12VPV组信号输入13VWFBV组驱动电源地14NC接地15VWFBW组驱动电源正极16VP1控制电源正极17NC不接18WPW组信号输入19NC不接20VNO过流取样时间设置21UNU组下桥信号输入22VNV组下桥信号输入23WNW组下桥信号输入24FO故障输出-低有效25CFO故障延迟设置26CIN过流取样时间设置27VNC与直流母线,光耦副边共地28VN1控制电源正极29NC不接30NC不接31P 直流母线正极32UU组输出33V V组输出34WW组输出35N与直流母线地之间传取样电阻 6.3.2电流检测电路 驱动电机的功率模块如果有过载的情况应采取保护措施,在图14中电源供电电路的电流由IPM201 35脚输出经R29到地。R29作为电流检测电阻。流经功率模块的电流流过R29时会有R29上引起压降。如果电流过大R29上的电压会升高。将该电压送到电压比较器的输入端,经比较后输出过载信号,电流检测电路如图15. 6.3.3 电压检测电路 电压检测电路如图,用于检测供电电压是否正常,是否在工作电压范围之内、运行时是否出现异常波动等;同时,为PWM运行提供参考电压。 6.3.4 .四通阀驱动电路 四通阀是空调器制冷制热相互转换的重要部件。功能的转换是通过控制四通阀的电磁线圈来实现的,其驱动电路如图16.四通阀的电磁线圈是由交流220V电源供电的,在供电电路中设有继电器开关,只有继电器动作开关闭合才有电流流过电磁线圈。控制继电器动作的是室外机微处理器(CPU),CPU47脚输出的控制信号经IC3中的反相放大器然后驱动继电器。 6.3.5.开关电源电路室外

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