模擬電子技術實用知識(空調遙控電路)

一、空調遙控電路的組成方框圖,如下圖所示。

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二、空調常用集成電路

1.反相放大集成電路——ULN2003

ULN2003是雙列16腳封裝IC,內有7個相對獨立的反相放大器,9腳為供電腳,12V供電,8腳為接地腳。其內部結構如下圖所示。

其輸入電壓為0V或3V,放大後,其輸出電壓為12V或0V。

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2.電壓比較放大電路

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比較放大電路的工作原理是:

當U正>U負時,輸出電壓為3V。當U正<U負時,輸出電壓為0V。

這個3V、0V的電壓變化,就可以作為控制壓縮機開停的信號。

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實際使用時,有一個輸入端的電壓由固定電阻串聯分壓來提供,是一個固定電壓,如為2.5V;而另一個腳則由熱敏電阻串聯分壓來提供,是一個變化電壓,當這個電壓小於2.5V時,其輸出為3V,壓縮機啟動工作,當這個電壓大於2.5V時,其輸出為0V,壓縮機停止工作。

三、空調常用單元電路

(一)時鐘振蕩電路

1.時鐘振蕩電路的作用是,統一整個電路的工作節拍。

2.常見的時鐘振蕩電路。

(1)時鐘振蕩電路的組成——由晶體元件、電容元件組成。

(2)晶體元件的符號。英文代號為X或X—TAL。

(3)常見的時鐘振蕩電路。如下圖所示。

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(二)復位電路(REST)

1.復位電路的英文代號:REST

2.復位電路的作用——讓控制系統每次開機時都從初始化開始。

3.常見的復位電路。如下圖所示。

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(三)溫控電路

1.分體空調的溫度控制,全部采用負溫度系數的熱敏電阻,這種電阻器溫度越高,電阻值反而越低。

2.分體空調的溫度控制電阻有兩個。

(1)一個叫房間溫控器——安裝在室內機的回風口處,感受房間溫度的變化,控制壓縮機的開停。該溫控器斷開、或短路時,空調器都會無法開機。

(2)另一個叫管溫溫控器——緊貼蒸發器的銅管安裝,感受銅管的溫度,其作用是,制冷狀態時,防止蒸發器結冰;制熱狀態時,防止吹出的熱風溫度過高或過低。該溫控器開路時,空調器換可以開機。

3.溫控器電阻值的變化范圍

溫控器電阻值隨溫度的變化是很明顯的,某種溫控器阻值的變化,如下表所示。

溫度變化C°

(1)如果溫度變化時,溫控器電阻值變化不明顯,隻有幾百歐姆變化,則這樣的溫控器是壞的,不可使用。

(2)溫控器好壞的判斷方法——用手捏住溫控器給其加熱,若空調可以啟動,則溫控器是壞的。

(3)更換溫控器的要領——溫控器感溫不準,會出現空調器頻繁開停機的現象,我們可以適當移動溫控器的位置試試看,要換新溫控器時,新溫控器的阻值應與舊的相接近才行。

4.常見的溫控器電路

溫控器電路一組為兩個電阻串聯而成,為電橋平衡狀態,用5V供電,輸入點的電壓約為一半,即2.5V左右。常見的電路如下圖所示。

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(四)壓縮機控制電路

1.壓縮機開停的控制原理。

壓縮機的開停是由繼電器來控制的。其控制過程是,按遙控器開機按鈕-遙控接收器接收信號-中央控制IC相應的腳輸出一個3V的開機信號-經過反相放大-控制壓縮機的繼電器得電——壓縮機啟動。

2.壓縮機開停控制線路圖

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(五)室內風扇控制電路

1.室內風扇控制電路的作用是,控制室內風扇的轉速。

2.室內風扇控制電路有兩種方式,一種是繼電器控制方式,另一種是光耦可控矽無級調速方式。

3.繼電器控制方式常見的電路

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調速風扇各個繞組的判斷方法:

任測兩根線之間的阻值,阻值最大者,為接電容器的兩根線。一條為主繞組,另一條為副繞組。

將上述兩根線並在一起,測量並在一起的一端與其餘3條引線間的電阻,阻值最大者為低速擋,阻值最小者為高速擋,另一條為中速擋。

主副繞組的判斷方法。接電容的兩根引線,一條接火線L,另一條空著不用,N線接高速、或中速、或低速擋,若電機轉向正確,則接線正確。

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4.光耦可控矽無級調速方式常見的電路

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(六)室內擺風控制電路

1.室內擺風電機的作用——控制冷風吹出的角度。

2.擺風電機的線路圖。

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3.擺風電機的工作原理——中央控制器的四個輸出端依次為高電平,經過反相放大之後,依次為低電平,各個線圈的另一端接12V,這樣各個線圈成為輪流通12V電,電流方向不斷變化,形成旋轉磁場,電機便會轉動起來。

4.擺風電機引線的判斷。

12V的供電線,一般在邊上,或在左端。或在右端。插上後若轉向正確則接線正確,若電機反轉,反過來插即可。

12V引線與其他引線間的阻值為400歐姆或200歐姆。其他任意引線間的阻值為800歐姆或400歐姆。

(七)制冷與制熱轉換電路

1.制冷制熱轉換電路的作用——完成制冷與制熱的轉換。

2.制冷制熱轉換電路圖

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3.制冷制熱轉換工作原理——制冷工作狀態時,中央控制器輸出電壓為0V,反相放大後為12V,繼電器的線圈因無壓差不吸合,四通閥無電不工作。

制熱工作狀態時,中央控制器輸出電壓為3V,反相放大後為0V,繼電器的線圈因有12V的壓差吸合,四通閥得電工作。

(八)蜂鳴聲電路

1.蜂鳴聲電路的作用——用聲音指示開機有效、遙控有效。

2.蜂鳴聲電路圖

3.蜂鳴聲電路的工作原理。

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(九)保護電路

空調中的保護電路,包含壓縮機過流與欠流保護、電網電壓過壓與欠壓保護。

1.壓縮機過流與欠流保護電路

電路圖如下圖所示。其工作原理是,電流互感器檢測壓縮機一條供電線的電流,壓縮機正常工作時,其電流約為7.5A,互感器檢測輸出電壓約為1.5V。壓縮機過流時,互感器感應電壓上升,當電壓高於4.5V時,過流保護動作,壓縮機停止工作。當檢測電壓低於1V時,認為壓縮機工作在欠電流狀態(空載),欠流保護動作,壓縮機停止工作。

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2.電網電壓過壓與欠壓保護電路

電路圖如下圖所示。其工作原理是,電網電壓正常時,經過變壓器整流濾波之後,送往CPU的電壓約為3.5V,壓縮機正常工作。當電網電壓下降時,送往CPU的電壓小於3V時,欠壓保護電路動作,壓縮機停機;當電網電壓上升,送往CPU的電壓大於4V時,過壓保護電路動作,壓縮機停機。

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(十)海爾KFR-35型空調器控制電路分析

海爾空調用的微電腦芯片IC1(CMC93C-0057)是控制電路的核心,根據實物測繪的電原理圖如下圖所示。

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海爾空調用的微電腦芯片IC1(CMC93C-0057)是控制電路的核心,用來實現各種控制。IC1主要引腳功能見下表。

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1.主板電源電路

交流220V電源經變壓器及整流濾波後輸出16V直流電壓,為繼電器RL1、四通閥RL2、擺風電機、蜂鳴器等供電。16V直流電壓再經RG1(7805)穩壓後,輸出5V穩定電壓,作為電腦芯片IC1、復位電路、霍爾元件檢測電路、遙控接收頭、定時方式指示電路等工作電源。

整流橋輸出未經濾波的電壓,經R5、R6分壓到DQ1的基極,使其集電極輸出電源過零同步信號,並送入IC1的(44)腳。

2.晶體振蕩電路

由晶體CX1與IC1的(18)、(19)腳內部電路構成振蕩電路,為IC1提供穩定的工作頻率。

3.復位電路

復位電路由集成運算放大器IC2、D2、R10、C10組成。當IC1復位後,整個電路將根據IC1內部設定的程序和指令工作。

4.遙控信號接收電路

PD1為遙控接收頭。它將接收到的指令信號送入IC1的(46)腳,整個電路根據指定信號來工作。

5.壓縮機工作控制端

IC1的(2)腳為壓縮機工作控制信號輸出端,當該腳輸出高電平時,經R27輸入到IC3反相器,經反相後輸出為低電平,驅動繼電器RL1觸點動作,壓縮機得電工作。

6.制冷、制熱模式控制

IC1的(4)腳為四通閥控制信號輸出端。空調器設定在制熱模式時,該腳輸出為高電平,經IC3反相,輸出低電平,使四通閥線圈通電動作。而空調器設置在制冷模式時,(4)腳輸出為低電平,經反相後輸出高電平,四通閥不動作。

7.擺風電機控制

擺風電機是步進電機,驅動導風板偏轉,它由IC1的(5)(6)(7)(8)腳控制。當遙控器設定導風板處於自動搖擺狀態時,(5)(6)(7)(8)腳將依次輸出高電平,經IC3反相後,依次輸出低電平,控制擺風電機M的四個線圈依次得電工作,電機轉動。

8.室內機風扇電機控制

IC1的(29)(30)腳分別為室內、室外風扇電機控制信號輸出端。當遙控器設定室內風機的轉速後,(29)(30)腳按設定,輸出脈沖低電平,使光控可控矽的發光管發出脈沖信號,控制室內風機的轉速。由霍爾元件檢測到的轉速信號,經DQ2輸入IC1(17)腳(室內風機轉速檢測端),從而使IC1(29)腳輸出信號,控制室內風機間歇停止或運轉。

9.蜂鳴器電路

蜂鳴器PB與R3、R4、IC3、DQ3、R14以及IC1的(31)腳等構成蜂鳴器驅動電路。

IC1接收控制信號後,輸出各種指令的同時,(31)腳輸出低電平,經DQ3和IC3兩次反相後,驅動蜂鳴器PB發出響聲,提示用戶操作信號已被確認。

10.壓縮機保護電路

CT1、D8~D11、VR1、R7、D3、C13及IC1(36)腳構成壓縮機運轉檢測電路。CT1為檢測電路中檢測壓縮機運轉電流的線圈。

當空調器工作在制冷模式時,若CT1檢測到運行中電流超過額定值,則IC1的(2)腳將輸出低電平,經IC3反相後輸出高電平,RL1繼電器線圈斷電,觸點釋放,壓縮機將停止運轉。

當空調器在制熱模式時,如果檢測到電流過大,IC1的(30)腳將輸出高電平,使光控可控矽SCR2內的發光管停止發出脈沖信號,室外風機中流過的電流減小,電機停轉,若電流恢復正常,又控制室外風機繼續運轉。若電流繼續增大,壓縮機也將停止工作。

11.控溫及保護電路

室溫檢測熱敏電阻ROOM TH,熱交換熱敏電阻PIPE TH與外圍元件組成控溫及保護電路。

在制冷狀態時,設定溫度要低於室溫熱敏電阻ROOM TH所檢測到的溫度值,設定溫度高於室內溫度,空調器將不制冷。在制熱模式時控制原理與上述相反。

12.強制運轉功能

當用戶的遙控器丟失時,可以使用強制運轉開關“SW”,但在空調器用遙控器控制工作期間,如果使用強制運轉開關“SW”,空調器將會關機。在強制運轉方式下,使用遙控器操作,也將導致空調器關機。

在移機收氟時,一般也都要使用強制運轉“SW”開關。

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