7.2 定頻空調器的工作原理

7.2.1 定頻空調器的控制原理

定頻空調器是由各單元電路協同工作，完成信號的接收、處理和輸出，并控制相關的部件工作，從而完成制冷/制熱的目的，這是一個非常復雜的過程。

圖7-19為定頻空調器整機控制關系示意圖。

圖7-20為定頻空調器整機控制框圖。微處理器是整個電路的控制中心。交流220V輸入電壓經變壓器和整流濾波穩壓電路為微處理器提供+5V工作電壓，復位電路為微處理器提供復位信號，晶體振蕩電路為微處理器提供時鐘信號。室內機的風扇電動機、導風板方向控制電動機、室外機的壓縮機電動機、室外風扇電動機、電磁四通閥等都受微處理器的控制。

微處理器是按照程序進行工作的，在制作時就將控制程序集成在芯片之內。在開始工作之前由復位電路為微處理器提供復位信號，電源電路為微處理器提供+5V電壓信號，微處理器便處于等待狀態。啟動信號是由遙控器發出的，同時通過遙控器可進行工作狀態（模式）、溫度、風速（風量）等的設定。遙控器發射的控制信號由設在室內機電路板上的遙控接收電路進行放大、濾波和整形后，將控制信號送給微處理器，微處理器收到指令后，會根據內部程序分別對室內機風扇電動機、室外機壓縮機、電磁四通閥、室外機風扇電動機等進行控制，使空調器進入工作狀態。與此同時，微處理器通過各種傳感器進行溫度檢測、風扇速度檢測、電源電壓檢測等，這些參數作為控制程序的判別依據，以便能自動進行控制。空調器的工作狀態指示燈和蜂鳴器也受微處理器控制，為用戶提供狀態指示和控制動作的響應音響。

通過圖7-19、圖7-20，我們大體上對空調器各電路的控制關系有了初步的了解。事實上，整個控制過程非常細致、復雜。為了能夠更好地理清關系，我們以信號的處理過程作為主線，深入探究各單元電路之間是如何配合工作的。

1 電源電路與其他電路的關系

電源電路是空調器的能量供給電路，它將交流220V市電處理后，輸出各級直流電壓為其他各單元電路或元器件提供工作電壓。

圖7-21為電源電路與其他電路的關系。

2 控制電路與其他電路的關系

控制電路是由電源電路提供工作電壓，并接收顯示和遙控電路送來的控制信號，對該信號進行處理后，輸出控制信號對相關電路或元器件進行控制。

圖7-22為控制電路與其他電路的關系。

3 遙控電路與其他電路的關系

顯示和遙控電路主要是將外界或遙控器送來的人工指令進行處理后，送到控制電路中，間接控制空調器的工作狀態。

圖7-23為顯示和遙控電路與其他電路的關系。

7.2.2 定頻空調器的電路原理

圖7-24為典型定頻空調器電路原理圖。該空調器的控制電路采用CM93C-0057微處理器為主控芯片。

（1）微處理器的電源電路

交流220V市電經變壓器T01降壓、D01整流和C2濾波后得到約+12V的直流電壓。該電壓分為兩路輸出，一路為繼電器供電，另一路經7805三端穩壓器穩壓后，輸出+5V的穩定電壓為微處理器供電。

（2）CPU的基本電路

● +5V供電電路。由7805三端穩壓器輸出的+5V直流穩定電壓送至微處理器的64腳（32腳接地），使微處理器有正常的供電。

● 復位電路。微處理器的復位電壓由20腳輸入，該復位電壓由T600D電路產生。當+5V電壓不足于4.5V時，T600D輸出低電平；當+5V電壓高于4.5V時，T600D輸出高電平。由于+5V電壓的建立有個過程，因此，復位端的供電比+5V電壓滯后，從而使微處理器完成了復位動作。

● 時鐘振蕩電路。微處理器的內部振蕩電路和18腳、19腳外接的石英晶體構成時鐘信號發生器，其振蕩頻率為6.0MHz，為微處理器提供準確的時鐘信號。

（3）微處理器的信號輸入電路

微處理器有如下7路輸入信號：

● 遙控信號。遙控接收電路接收的控制信號經放大、濾波和整形后送至微處理器的46腳。

● 應急運行控制輸入信號。應急按鍵SW的一端接地，另一端通過R45接微處理器的62腳。當按動按鍵時，62腳便輸入一個低電平，空調器執行應急運轉功能（通常是在檢測空調器時進行）。

● 室溫傳感器輸入信號。室溫傳感器ROOM TH一端接+5V電壓，另一端接R31和R33，經過這兩只電阻分壓后的室溫信號由微處理器的38腳輸入。傳感器ROOM TH的兩端并聯一個電容C16，在正常溫度下該溫度傳感器輸入端的電壓約為2V。

● 室內管溫傳感器輸入信號。室內管溫傳感器PIPE TH的輸出信號經電阻R30和R32分壓后，由微處理器的37腳輸入，該電壓信號反映了室內機盤管的溫度。在正常情況下，室內管溫傳感器輸入的電壓約為3V。

● 交流過零檢測信號。為了防止晶閘管損壞，在控制時必須讓其在交流電的零點附近導通，微處理器必須輸入一個體現交流電零點的信號。該信號由DQ1等產生，從微處理器的44腳輸入。

● 壓縮機過電流信號。為了防止因交流電過電流而損壞空調器，信號輸入回路中設有過電流保護電路，由互感器CT1等組成，檢測的壓縮機過電流信號由微處理器的35腳輸入。

● 室內風扇電動機速度檢測信號。為了精確控制室內風扇電動機轉速，風扇電動機必須給微處理器反饋一個運轉速度信號。該信號由室內風扇電動機的霍爾元件產生，經CNT由晶體管DQ2放大后從微處理器的17腳輸入。

（4）微處理器的輸出控制

● 指示燈控制電路。該電路是由DQ4～DQ6等組成，分別由微處理器的56、57、58腳控制。其中，56腳控制的是電源燈LD31，為綠色；57腳控制的是定時燈LD32，為黃色；58腳控制的是壓縮機運行指示燈LD33，為綠色。當微處理器相應的引腳輸出高電平時，對應的指示燈發光。

● 蜂鳴器控制電路。蜂鳴器PB與R3、R4、IC3、DQ3及微處理器的31腳構成蜂鳴器控制電路。在開機和主芯片接收到有效控制信號后輸出各種命令的同時，31腳輸出低電平，經DQ3和IC3反相器兩次反相后使PB發出蜂鳴叫聲，提示操作信號已被接收。

● 壓縮機控制電路。微處理器的2腳為壓縮機工作控制信號輸出端，該腳輸出的高電平經R27輸入IC3，經反相后輸出低電平，使RL1繼電器線圈通電，其觸點吸合，為壓縮機供電；反之，壓縮機不工作。

● 室內外風扇電動機控制電路。微處理器的29、30腳分別為室內風扇電動機和室外風扇電動機控制端，當29、30腳按設定值輸出低電平控制信號時，光電耦合器的發光二極管發出脈沖信號，光電耦合器即按微處理器的指令控制室內、外風扇電動機的運轉。微處理器的17腳為室內風扇電動機轉速檢測端，由霍爾元件檢測到的轉速信號經DQ2輸入微處理器的17腳，從而使微處理器控制室內風扇電動機的轉速。

● 四通閥控制電路。微處理器的4腳為四通閥控制端，在制冷模式下，該腳輸出低電平，經IC3反相后輸出高電平，RL2中線圈無電流，四通閥不動作；在制熱模式下，與上述控制過程相反，4腳輸出高電平，繼電器RL2吸合，四通閥因得電而換向。

● 導風板控制電路由微處理器的5、6、7、8腳控制導風板的搖擺。當用遙控器設定導風板處于搖擺狀態時，5、6、7、8腳依次輸出高電平，經IC3反相后依次輸出低電平，從而使搖擺電動機LP的4個線圈依次得電工作，反之則不工作。

（5）保護電路

該空調器的保護電路包括由CT1等組成的過電流保護電路及壓縮機頂部安裝的過載保護器等。