一、空調(diào)電子控制基本原理概述

空調(diào)的基本功能是實(shí)現(xiàn)制冷/供暖?？刂破鞯闹饕饔檬鞘占糠州斎胄畔ⅲ?jīng)過MCU的分析和處理，根據(jù)與電氣控制功能相結(jié)合的要求，控制適當(dāng)?shù)呢?fù)荷工作，以達(dá)到制冷/加熱的目的。

將傳感器測(cè)量的實(shí)際環(huán)境狀態(tài)與人們期望的設(shè)置狀態(tài)進(jìn)行比較，通過邏輯控制技術(shù)，使空調(diào)控制系統(tǒng)具有自動(dòng)調(diào)整的智能特性，得出最佳動(dòng)態(tài)控制參數(shù)，控制空調(diào)的各種執(zhí)行單元?？照{(diào)的運(yùn)行狀態(tài)根據(jù)人們的需求和環(huán)境狀態(tài)的變化自動(dòng)變化，迅速準(zhǔn)確地達(dá)到人們的要求，使空調(diào)的運(yùn)行狀態(tài)保持在最合理的狀態(tài)。

二、空調(diào)電氣系統(tǒng)組成及控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)介紹。

1、電氣系統(tǒng)組件。

空調(diào)有冷卻系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)提供動(dòng)力的大量電氣零部件和復(fù)雜的電路?？照{(diào)的電氣控制系統(tǒng)由電源、狀態(tài)監(jiān)測(cè)傳感器、計(jì)算機(jī)芯片(CPU)、控制驅(qū)動(dòng)電路和確?？刂七\(yùn)行的壓縮機(jī)、電機(jī)、開關(guān)、加熱器等組成。

空調(diào)維修中，一般將整個(gè)機(jī)械電路分為強(qiáng)電和弱電。凡用220V交流市電制造電源可分為強(qiáng)電，用5-12V直流制造電源稱為弱電。

2、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

三、控制器故障的主要檢測(cè)點(diǎn)介紹

首先連接塑料風(fēng)電機(jī)、溫度傳感器，然后開機(jī)，用遙控器啟動(dòng)，設(shè)置為(冷卻)或(加熱)狀態(tài)

1、輸出電壓檢查(冷卻時(shí))壓縮機(jī)、外部風(fēng)扇都必須有220V交流輸出，4向閥不能有電壓輸出。

2、檢查內(nèi)部風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速：使用遙控器或設(shè)置鍵時(shí)、高、低風(fēng)時(shí)，計(jì)算機(jī)主板上的L、M、H應(yīng)分別能夠輸出220V的交流電壓，或用手抓住內(nèi)部風(fēng)扇的軸。

3、檢查步進(jìn)電機(jī)是否能正?；蝿?dòng)，步進(jìn)電機(jī)和內(nèi)部風(fēng)扇是否同步。

4.傳感器DC電壓檢查：用萬用表的DC電壓檢查環(huán)境傳感器、冠溫傳感器兩端的DC電壓，常溫25 ~ 2.8V左右，兩個(gè)傳感器的電壓必須相同。(不包括變頻器)

5.睡眠檢查，定時(shí)燈是否正常，鑰匙開關(guān)是否正常，如果以上檢查都沒有故障，表示控制部分良好。

6.制熱時(shí)：制熱檢查階段與冷凍的5個(gè)檢查階段相同。但是，除熱時(shí)四通閥也有220V的交流電壓輸出。室溫在25度以下時(shí)，制熱模式啟動(dòng)內(nèi)的風(fēng)扇不能吹風(fēng)(控制器具有防寒功能)。這時(shí)需要用手抓住線圈(銅套)傳感器，或者用打火機(jī)稍微烤一下。

四、介紹繼電器驅(qū)動(dòng)控制原理

1、載荷驅(qū)動(dòng)方法介紹。

1)、晶體管驅(qū)動(dòng)(晶體管用于驅(qū)動(dòng)時(shí)，必須接地發(fā)射臺(tái)。具體電路如下：）

注：NPN晶體管驅(qū)動(dòng)時(shí)，晶體管T1飽和導(dǎo)電、繼電器線圈通電、觸點(diǎn)吸入低電頻率時(shí)，晶體管T1終止，繼電器線圈沒有電流流動(dòng)，觸點(diǎn)不匹配。PNP晶體管恰恰相反。

2)、2003年芯片驅(qū)動(dòng)程序和芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)

2、接力基本知識(shí)介紹。

繼電器是具有控制系統(tǒng)(也稱為輸入電路)和控制系統(tǒng)(也稱為輸出電路)的電子控制裝置，通常應(yīng)用于自動(dòng)控制電路，實(shí)際上是用更小的電流控制更大電流的“自動(dòng)開關(guān)”

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在空調(diào)電路中，當(dāng)繼電器線圈輸入12V直流電后，繼電器吸合，強(qiáng)電的兩個(gè)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(cè)方法介紹

1）、ULN2003芯片的輸出特性及檢測(cè)方法介紹

2003芯片的輸入、輸出特性相當(dāng)于一個(gè)反向器，當(dāng)2003芯片輸入端為高電平（+5V）時(shí)，對(duì)應(yīng)的輸出口輸出低電平（0V），繼電器線圈有電流通過，此時(shí)繼電器觸點(diǎn)吸合，當(dāng)2003芯片輸出低電平（0V）時(shí)，對(duì)應(yīng)的輸出口輸出高電平（+12V）繼電器線圈無電流通過，觸點(diǎn)不吸合。一般驅(qū)動(dòng)電路常見故障有反向驅(qū)動(dòng)模塊損壞，檢修時(shí)可通過測(cè)量輸入與輸出端管腳電位高低進(jìn)行判斷，正常時(shí)反向集成模塊輸入與輸出電位正好相反，即當(dāng)輸入端輸入高電平時(shí)輸出端必須是低電平，否則反向驅(qū)動(dòng)模塊損壞.下面就以E款控制板室外風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)為例說明檢測(cè)方法.

2）、2003芯片檢測(cè)方法

4、驅(qū)動(dòng)控制原理介紹

5、壓縮機(jī)、外風(fēng)機(jī)、四通閥、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)原理介紹

1）、壓縮機(jī)

當(dāng)芯片的（A）腳輸出高電平＋5V電壓信號(hào)輸入到ULN2003時(shí)，經(jīng)ULN2003反向放大后輸出低電平0V，此時(shí)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(jī)（CM）接交流220V電源，壓縮機(jī)工作。當(dāng)芯片的（A）腳輸出低電平0V信號(hào)輸入到ULN2003時(shí)，經(jīng)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(jī)停機(jī)。

2）、外風(fēng)機(jī)

由于室外風(fēng)機(jī)僅有一種轉(zhuǎn)速，即完成風(fēng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)與停止控制。由微處理器（B）腳控制，微處理器輸出信號(hào)送到反向驅(qū)動(dòng)模塊ULN2003，由反向驅(qū)動(dòng)模塊的輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)繼電器RY2，由繼電器的通斷來控制風(fēng)機(jī)的停轉(zhuǎn)，其工作原理為：當(dāng)芯片的（B）腳輸出低電平（0V）信號(hào)經(jīng)ULN2003反向放大后，輸出高電平+12V送入繼電RY2，此時(shí)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(tài)，室外風(fēng)機(jī)（FM）不工作。當(dāng)芯片的（B）腳輸出高電平1信號(hào)，經(jīng)ULNN2003反向放大后輸出低電平（0V）信號(hào)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(tài)，（FM）工作。

3）、四通閥

當(dāng)空調(diào)設(shè)定于制冷或制熱運(yùn)行時(shí)，芯片（C）腳輸出信號(hào)經(jīng)ULN2003反向放大后接到繼電器RY3的一端，另一端接+12V。當(dāng)系統(tǒng)處于制冷運(yùn)行時(shí)，芯片的（C）腳輸出信號(hào)為低電平（0V）信號(hào)，經(jīng)ULN2003反向放大后，輸出高電平（+12V）信號(hào)。此時(shí)RY3截止，電磁四通閥中無電流通過，這時(shí)空調(diào)工作于制冷狀態(tài)。當(dāng)系統(tǒng)處于制熱運(yùn)行時(shí)，芯片的（C）腳輸出信號(hào)為高電平1信號(hào)，經(jīng)ULN2003反向驅(qū)動(dòng)模塊反向放大后輸出低電平（0V）信號(hào)，此時(shí)RY3吸合。電磁四通閥有電流通過，這時(shí)空調(diào)工作于制熱狀態(tài)。

4）、步進(jìn)電機(jī)

本電路的關(guān)鍵性器件為ULN2003，本器件的特征為一個(gè)反相驅(qū)動(dòng)器，能提高負(fù)載的輸出。驅(qū)動(dòng)原理同上。

6、驅(qū)動(dòng)控制電路故障分析舉例

1）、驅(qū)動(dòng)電路出現(xiàn)故障會(huì)產(chǎn)生怎樣的情況？

2）、以壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)電路為例說明檢修方法

故障現(xiàn)象：通電開機(jī)后，壓縮機(jī)不工作。

檢修方法：當(dāng)遙控器發(fā)出開機(jī)指令后，測(cè)繼電器有無交流220V輸出，有的話故障在壓縮機(jī)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(qū)動(dòng)器電路之間，若此時(shí)CPU壓縮機(jī)輸出高點(diǎn)平，則反驅(qū)動(dòng)器應(yīng)輸出低電平，此時(shí)繼電器應(yīng)通電吸合，否則繼電器損壞，壓縮機(jī)輸出低電平則反向驅(qū)動(dòng)器輸出高電平，否則ULN2003損壞

五、溫度檢測(cè)電路原理介紹

1、溫度檢測(cè)原理分析

溫度傳感器是用于控制室內(nèi)風(fēng)機(jī)的風(fēng)速和與微處理器實(shí)現(xiàn)故障自診斷；以及在夏季制冷時(shí)作防過冷控制；在冬季制熱時(shí)作防冷風(fēng)控制。

隨溫度變化的溫度傳感器（負(fù)溫度系數(shù)的電阻），經(jīng)R26和R25分壓取樣，提供一隨溫度變化的電平值，供芯片檢測(cè)用。

2、溫度傳感器阻值特性和電壓參數(shù)機(jī)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(shù)計(jì)算方法

T端電壓為：5V*R1/（RT+R1）

R12=8.06KΩ

當(dāng)溫度為25℃時(shí)， RT1=10KΩ

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

3、溫度傳感器故障檢測(cè)點(diǎn)的介紹

1）、溫度傳感器電壓檢測(cè)點(diǎn)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(cè)主控板的電壓參數(shù)進(jìn)行對(duì)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(yīng)一樣，若誤差較大，說明主板損壞。

2）、經(jīng)過溫度采樣電路到芯片時(shí)的電壓檢測(cè)點(diǎn)

3）、溫度采樣電路出現(xiàn)故障會(huì)產(chǎn)生怎樣的情況？

注：如果傳感器沒有開路或短路時(shí)，只是阻值漂移，有時(shí)不會(huì)顯示故障代碼，只會(huì)造成制冷時(shí)壓縮機(jī)不工作，制熱時(shí)壓縮機(jī)不停機(jī)的情況。

如果是室溫阻值漂移，還會(huì)出現(xiàn)頻繁的開停機(jī)情況。

六、過零檢測(cè)電路及風(fēng)速調(diào)速控制原理介紹

1、過零檢測(cè)電路分析

過零檢測(cè)電路是用于控制室內(nèi)風(fēng)機(jī)風(fēng)速和檢測(cè)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(hào)被送入主芯片的中斷角后進(jìn)行過零檢測(cè)，當(dāng)電源過零時(shí)控制雙向晶閘管的觸發(fā)角（導(dǎo)通角）。雙向晶閘管串聯(lián)在風(fēng)機(jī)回路里，當(dāng)芯片檢測(cè)不到過零信號(hào)時(shí)，將會(huì)使室內(nèi)風(fēng)機(jī)工作不正常，出現(xiàn)整機(jī)不工作的現(xiàn)象。

原理為：D5、D6電壓取自變壓器次級(jí)A、B兩點(diǎn)(~14v)，經(jīng)過D5、D6全波整流，形成脈動(dòng)直流波形，電阻分壓后，再經(jīng)過電容濾波，濾去高頻成分，形成C點(diǎn)電壓波形；當(dāng)C點(diǎn)電壓大于0.7V時(shí)，三極管Q2導(dǎo)通，在三極管集電極形成低電平；當(dāng)C點(diǎn)電壓低于0.7V時(shí)，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(fù)導(dǎo)通、截止，在芯片過零檢測(cè)端口D點(diǎn)形成100Hz脈沖波形，芯片通過判斷，檢測(cè)電壓的零點(diǎn)。

2、掛機(jī)風(fēng)速調(diào)速控制原理介紹

2）、掛機(jī)室內(nèi)風(fēng)機(jī)風(fēng)速控制電路

通過交流電零點(diǎn)的檢測(cè)，風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)（即芯片的8腳）延時(shí)輸出一脈沖，延時(shí)的長短決定了室內(nèi)風(fēng)機(jī)的風(fēng)速。通過風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的反饋（即芯片9腳）檢測(cè)風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)，以便準(zhǔn)確地控制室內(nèi)風(fēng)機(jī)的風(fēng)速。

3）、風(fēng)機(jī)內(nèi)置霍爾元件故障檢測(cè)方法介紹

4）、風(fēng)速控制電路出現(xiàn)故障會(huì)產(chǎn)生怎樣的情況？

A、上電開機(jī)制冷/送風(fēng)模式，內(nèi)風(fēng)機(jī)不工作

B、風(fēng)速調(diào)節(jié)高、中、低速，無明確變化

C、空調(diào)器在待機(jī)狀態(tài)下內(nèi)風(fēng)機(jī)就會(huì)工作（如可控硅損壞）

七、柜機(jī)風(fēng)速控制原理介紹

由于柜機(jī)風(fēng)扇電機(jī)是采用中心抽頭線圈的鐵殼電機(jī)，所以我們控制室內(nèi)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速只要控制每個(gè)繼電器的吸合及通斷來控制風(fēng)機(jī)的中、高、低風(fēng)速及開停，單片機(jī)輸出高電平時(shí)，室內(nèi)風(fēng)機(jī)開啟，若單片機(jī)的A1、B2、C3腳為中速、高速、抵速風(fēng)信號(hào)輸出端，那么當(dāng)A1輸出高電平時(shí)，繼電器RY1吸合，電機(jī)中速抽頭線圈得電風(fēng)機(jī)執(zhí)行高速風(fēng)運(yùn)行。其他高速、低速的控制原理也同理。

八、晶振、復(fù)位、三分種延時(shí)、壓縮機(jī)電流檢測(cè)電路介紹

1、時(shí)鐘振蕩電路

大多數(shù)電腦控制器都在其內(nèi)部設(shè)有時(shí)鐘電路，只需外接簡(jiǎn)單的時(shí)鐘元件，一般可采用晶振穩(wěn)頻，如上圖所示，振蕩電路為微處理器提供時(shí)鐘基準(zhǔn)信號(hào)，振蕩信號(hào)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(gè)8MHz的時(shí)鐘頻率。

時(shí)鐘電路故障一般表現(xiàn)為：直流+5V和+12V電壓正常，但空調(diào)器無顯示，整機(jī)不工作。檢修時(shí)可從以下幾點(diǎn)入手：

1）、用萬用表測(cè)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(cè)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(fù)位原理介紹

復(fù)位電路的主要作用是提高空調(diào)器電控部分的穩(wěn)定性和可靠性，防止芯片初步上電或受到強(qiáng)干擾信號(hào)時(shí)出現(xiàn)死機(jī)。（就好像許多運(yùn)動(dòng)員比賽時(shí)，需要“各就各位”的道理一樣）

復(fù)位方式有兩種，一種為低電平位復(fù)為，另外就是我們要介紹的高電平復(fù)位。為保證芯片在系統(tǒng)掉電又上電或正常開機(jī)時(shí)能正常工作，這時(shí)微控制器芯片的G腳需要一個(gè)復(fù)位電平，即當(dāng)電路中a點(diǎn)電位為正常+5V時(shí)，硅穩(wěn)壓管ZD導(dǎo)通。b點(diǎn)電位高于0.7V，則V1處于飽和狀態(tài)，將V2的基極電位鉗制在低電位，使V2處于截止?fàn)顟B(tài)，芯片的（G）腳則為高電平。機(jī)器正常工作。

3、三分鐘延時(shí)保護(hù)原理介紹

三分鐘延時(shí)保護(hù)是用于控制空調(diào)器交流斷電后再啟動(dòng)時(shí)保護(hù)壓縮機(jī)而設(shè)置的延時(shí)功能，主要防止空調(diào)制冷系統(tǒng)高、低壓側(cè)壓力未平衡時(shí)壓縮機(jī)又啟動(dòng)而引起過載，導(dǎo)致壓縮機(jī)損壞。其工作原理為：當(dāng)空調(diào)正常工作時(shí)+5V電壓通過R1、VD1對(duì)C1沖電，使C1兩端的電壓為4.3V左右，當(dāng)空調(diào)器交流斷電后，C1對(duì)R2緩慢放電。當(dāng)空調(diào)器再次通電開機(jī)時(shí)芯片直接檢測(cè)H腳電壓，當(dāng)芯片檢測(cè)到H腳電壓 不為0時(shí)，則芯片要延時(shí)3分鐘后才允許壓縮機(jī)啟動(dòng)，當(dāng)斷電時(shí)間較長時(shí)則C1電壓為0，則此時(shí)如有開機(jī)指令壓縮機(jī)會(huì)立即啟動(dòng)。

4、壓縮機(jī)電流檢測(cè)控制電路

電流檢測(cè)控制電路主要是檢測(cè)壓縮機(jī)工作電流，在壓縮機(jī)工作中，當(dāng)電流太大或太小時(shí)，為保護(hù)壓縮機(jī)而設(shè)置的保護(hù)電路，L中的感應(yīng)電流經(jīng)D3整流后，經(jīng)C2、R1、C1濾波后加于芯片的（J）腳，如（J）腳電壓高 于芯片保護(hù)電壓時(shí)，比如芯片設(shè)置的保護(hù)電壓為3.2V，這時(shí)芯片的J腳電壓高于3.2V時(shí)，芯片判斷空調(diào)器工作電流過高，表示空調(diào)器過載，壓縮機(jī)停機(jī)，延時(shí)3分鐘后芯片再啟動(dòng)壓縮機(jī)，使空調(diào)恢復(fù)正常工作。