第四章交流变频空调器室内机电路

交流变频空调器室内机电路 (二)

第二节电源电路和CPU三要素电路

一、电源电路

1.作用

电源电路的电路简图见图4-7，作用是将交流220V电压转换为直流12V和5V电压为主板供电，本机使用开关电源形式的电源电路。

说明:变频空调器室内机大多数使用变压器降压形式的电源电路，只有部分普通变频空调器或全直流变频空调器使用开关电源电路形式。

2.工作原理

图4-8为开关电源电路原理图，图4-9为实物图。

(1)交流滤波电路

电容C33为高频旁路电容，与滤波电感L6组成LC滤波电路，用以旁路电源引入的高频干扰信号;熔丝管F1、压敏电阻VA1组成过电压保护电路，输入电压正常时对电路没有影响，而当输入电压过高时，VA1迅速击穿，将前端F1熔丝管熔断，从而保护主板后级电路免受损坏。

交流220V电压经过滤波后，其中- -路分支送至开关电源电路，经过由VA2、扼流圈L5、电容C38组成的LC滤波电路，使输入的交流220V电压更加纯净。

(2)整流滤波电路

二极管D1~ D4组成桥式整流电路，将交流220V电压整流成为脉动的直流300V电压，电容C36滤除其中的交流成分，变为纯净的直流30oV电压。

(3)开关振荡电路

本电路为反激式开关电源，集成电路U6使用型号为TNY266P，其内置振荡器和场效应开关管，振荡开关频率固定，通过改变脉冲宽度来调整占空比。开关频率固定，因此设计电路相对简单，但是受功率开关管最小导通时间限制，对输出电压不能做宽范围调节。由于采用反激式开关方式，电网的干扰就不能经开关变压器直接耦合至二次绕组，具有较好的抗干扰能力。

直流300V电压正极经开关变压器一次绕组接U6内部开关管的漏极D，负极接开关管源极S。高频开关变压器T1-次绕组与二次绕组极性相反，U6内部开关管导通时一次绕组存储能量，二次绕组因整流二极管D12承受反向电压而截止，相当

于开路;U6内部开关管截止时，T1-次绕组极性变换，二次绕组极性同样变换，D12正向偏置导通，一次绕组向二次绕组释放能量。

U6内部开关管交替导通与截止，开关变压器二次绕组得到高频脉冲电压，经D12整流，电容C4、C30、C4o和电感L3滤波，成为纯净的直流12V电压为主板12V负载供电;其中一个支路送至U4 (78o5) 的①脚输入端，经内部电路稳压后在③脚输出端输出稳定的直流5V电压，为主板5V负载供电。

R5、C34、D5、R2组成钳位保护电路，吸收开关管截止时加在漏极D上的尖峰电压，并将其降至一定的范围之内，防止过电压损坏开关管。

C39为旁路电容，实现高频滤波和能量存储，在开关管截止时为U6提供工作电压，由于容量仅为o.1μF，因此U6.上电时迅速启动并使输出电压不会过高。

电阻R8为输入电压检测电阻，开关电源电路在输入电压高于100V时，集成电路U6才能工作。如果R8阻值发生变化，导致U6欠电压阈值发生变化，将出现开关电源电路不能正常工作的故障。

(4)稳压电路

稳压电路采用脉宽调制方式，由电阻R23、11V稳压管D13、光耦合器PC4和U6的④脚(EN/UV)组成。如因输入电压升高或负载发生变化引起直流12V电压升高，由于稳压管D13的作用，电阻R23两端电压升高，相当于光耦合器PC4初级发光二极管两端电压上升，光耦合器次级光敏晶体管导通能力增强，U6的④脚电压下降，通过减少开关管的占空比，使开关管导通时间缩短而截止时间延长，开关变压器存储的能量变少，输出电压也随之下降。如直流12V电压降低，光耦合器次级导通能力下降，U6的④脚电压上升，增加开关管的占空比，开关变压器存储能量增加，输出电压也随之升高。

(5)输出电压直流12V

输出电压直流12V的高低，由稳压管D13稳压值(11V) 和光耦合器PC4初级发光二极管的压降(约1V) 共同设定。正常工作时实测稳压管D13两端电压为直流10.5V，光耦合器PC4初级两端电压为1V,输出电压为11.5V。

3.电源电路负载

(1)直流12V

主要有5个支路:①5V电压产生电路7805稳压块的①脚输入端;②2003反 相驱动器;③蜂鸣器;④主控继电器;⑤步进电机。

(2)直流5V

主要有7个支路:①CPU;②复位电路;③霍尔反馈;④传感器电路;⑤显示板组件上的指示灯和接收器;⑥光耦合器晶闸管;⑦通信电路光耦合器和其他弱电信号处理电路。

二、CPU及其三要素电路

1.CPU简介

CPU是主板上体积最大、引脚最多的器件，是一个大规模的集成电路，也是电控系统的控制中心，内部写入了运行程序。室内机CPU的作用是接收使用者的操作指令，结合室内环温、管温传感器等输入部分电路的信号进行运算和比较，

确定运行模式(如制冷、制热、除湿和送风等)，并通过通信电路传送至室外机主板的CPU，间接控制压缩机、室外风机、四通阀线圈等部件，使空调器按使用者的意愿工作。

海信KFR-26GW/11BP室内机CPU型号为MB89P475，实物外形见图4-10，主板代号为U1，共有48个引脚，表4-3为主要的引脚功能。

2.CPU三要素电路工作原理

图4-11为CPU三要素电路原理图，图4-12为实物图。 电源、复位、时钟振荡电路称为三要素电路，是CPU正常工作的前提，缺一不可，否则会死机，引起空调器上电后室内机主板无反应的故障。

(1) 电源电路

CPU的(37) 脚是电源供电引脚，电压由78o5的③脚输出端直接供给。

CPU的①脚为接地引脚，和78o5的②脚相连。

(2)复位电路

复位电路使CPU内部程序处于初始状态。CPU的(44)脚为复位引脚，外围器件IC1 (HT7044A)、R26、 C35、C20、D8组成低电平复位电路。开机瞬间，直流5V电压在滤波电容的作用下逐渐升高，当电压低于4.6V时，IC1的①脚为低电平约oV，加至(44)脚，使CPU内部电路清零复位;当电压高于4.6V时，IC1的①脚变为高电平5V，加至CPU (44)脚，使其内部电路复位结束，开始工作。电容C35用来调整复位时间。

(3)时钟振荡电路

时钟振荡电路提供时钟频率。CPU的(47)、(48)为时钟引脚，内部振荡器电路与外接的晶振CR1组成时钟振荡电路，提供稳定的8MHz时钟信号，使CPU能够连续执行指令。