第1章 基礎(chǔ)+原理

1.1 基礎(chǔ)

1 徒弟什么是變頻空調(diào)器

裝有變頻器的空調(diào)器稱為變頻空調(diào)器。變頻空調(diào)器是與傳統(tǒng)的定頻空調(diào)器相比較而產(chǎn)生的概念，它在普通空調(diào)器的基礎(chǔ)上選用了變頻專用壓縮機(jī)，增加了變頻控制系統(tǒng)。它的基本結(jié)構(gòu)和制冷原理和普通空調(diào)完全相同。變頻空調(diào)器的主機(jī)是自動進(jìn)行無級變速的,它可以根據(jù)房間情況自動提供所需的冷（熱） 量； 當(dāng)室內(nèi)溫度達(dá)到期望值后，空調(diào)主機(jī)則以能夠準(zhǔn)確保持這一溫度的恒定速度運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)“不停機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)”，從而保證環(huán)境溫度的穩(wěn)定。

簡單地說,變頻空調(diào)器在傳統(tǒng)空調(diào)器的結(jié)構(gòu)中增加了一個變頻器。壓縮機(jī)是空調(diào)的心臟，其轉(zhuǎn)速直接影響到空調(diào)的使用效率。能改變輸出電源頻率的電路裝置稱為變頻器，其內(nèi)部有一個變頻控制電路，用來改變壓縮機(jī)和風(fēng)扇電動機(jī)的供電頻率，從而控制它們的轉(zhuǎn)速，達(dá)到調(diào)節(jié)制冷/制熱量的目的。

2 徒弟變頻空調(diào)與定頻空調(diào)有哪些區(qū)別

變頻空調(diào)器與定頻空調(diào)器相比，主要有以下幾方面的區(qū)別。

（1） 普通空調(diào)器制冷量是通過改變室內(nèi)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速或開停壓縮機(jī)調(diào)節(jié)的，而變頻空調(diào)器是通過改變壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)的。

（2）變頻空調(diào)器運(yùn)用變頻技術(shù)與模糊控制技術(shù)，具有先進(jìn)的記憶識別功能。可根據(jù)環(huán)境溫度自動選擇制熱、制冷和除濕運(yùn)轉(zhuǎn)方式，使居室在短時間內(nèi)迅速達(dá)到所需要的溫度，并在低轉(zhuǎn)速、低能耗狀態(tài)下以較小的溫差波動實(shí)現(xiàn)快速、節(jié)能和舒適的控溫效果。

（3）變頻壓縮機(jī)與普通空調(diào)器的壓縮機(jī)不同,變頻壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速能夠隨時調(diào)整變化，并與室內(nèi)空調(diào)負(fù)荷的變化成比例； 普通壓縮機(jī)通電即可運(yùn)轉(zhuǎn)，而變頻壓縮機(jī)靠室外電控程序驅(qū)動運(yùn)轉(zhuǎn)； 普通壓縮機(jī)供電頻率是固定的，且單相壓縮機(jī)都有運(yùn)轉(zhuǎn)電容器，而變頻壓縮機(jī)都是三相結(jié)構(gòu)的,所以無啟動電容器，且機(jī)械結(jié)構(gòu)也不盡相同。

定頻空調(diào)壓縮機(jī)依靠其不斷地“開、停”來調(diào)整室內(nèi)溫度，其一“開”—“停”之間容易造成室溫忽冷忽熱，并消耗較多的電能。變頻空調(diào)器則依靠空調(diào)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速的快慢達(dá)到控制室溫的目的，室溫波動小、電能消耗少，舒適度大大提高。

（4） 室內(nèi)控制電路。變頻空調(diào)器室內(nèi)控制電路與普通微計(jì)算機(jī)空調(diào)器控制電路差別不大（它由接收電路、溫控電路、電源電路、單片機(jī)外圍電路等組成），主要區(qū)別是室內(nèi)通信電路和室內(nèi)風(fēng)扇速度控制電路。

① 室內(nèi)通信電路。一般空調(diào)器通信電路采用直流和交流電壓傳輸控制信號，而變頻空調(diào)器室內(nèi)外信號通常采用串行通信方式，其信息傳輸量較大。

② 室內(nèi)風(fēng)扇速度控制電路。因變頻空調(diào)器制冷量的大小和溫度設(shè)定有很大關(guān)系，室內(nèi)風(fēng)扇電動機(jī)常采用直流電動機(jī)或交流調(diào)速電動機(jī),風(fēng)扇電動機(jī)也常采用晶閘管控制； 又因變頻空調(diào)器制冷量與室內(nèi)風(fēng)扇電動機(jī)轉(zhuǎn)速有很大關(guān)系,所以也有廠家采用開關(guān)電源。

（5） 室外控制電路。變頻空調(diào)器室外控制電路與普通空調(diào)器室外電路有很大區(qū)別，其不同之處如下。

① 室外機(jī)增加了變頻器（變頻器由整流器、濾波器、變頻模塊組成），能使壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速變化達(dá)到連續(xù)的容量控制，且壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速是與室內(nèi)空調(diào)器負(fù)荷成比例變化的。

② 室外機(jī)增加了主控制板，該電路板通過將室內(nèi)外管溫信號經(jīng)過單片機(jī)分析判斷后，去控制電子膨脹閥、電磁閥、變頻模塊輸入口，使輸入到變頻壓縮機(jī)的頻率電壓隨室內(nèi)溫度變化。

③ 室外機(jī)增加了溫度檢測點(diǎn)。由于變頻空調(diào)器采用了電子膨脹閥控制系統(tǒng)的供液量,所以電子膨脹閥開啟度須根據(jù)壓縮機(jī)回氣管溫度和排氣管溫度進(jìn)行控制，為此增加了溫度檢測點(diǎn)。

④ 室外機(jī)增加了電器元器件。由于變頻空調(diào)器采用了電子膨脹閥取代毛細(xì)管節(jié)流,所以元器件有所增加； 同時在除霜電路中增加了電磁旁通閥,所以除霜時制冷劑不經(jīng)過室內(nèi)機(jī)。

定頻空調(diào)器幾乎全部采用毛細(xì)管節(jié)流，在除霜方式下四通閥需要換向，在轉(zhuǎn)換過程中需要多耗電能。而變頻空調(diào)器采用電子膨脹閥節(jié)流元器件，在化霜時不停機(jī)。它利用壓縮機(jī)排氣時的熱量先向室內(nèi)供熱（余下的熱量輸送到室外機(jī)），將換熱器翅片上的霜融化掉。

3 徒弟變頻空調(diào)器有哪些特點(diǎn)

與傳統(tǒng)空調(diào)器相比,變頻空調(diào)器具有以下特點(diǎn)。

（1） 保持舒適的室溫。普通空調(diào)采用壓縮機(jī)時停時轉(zhuǎn)的方式來維持設(shè)定溫度，很難保持穩(wěn)定的室溫。而變頻空調(diào)壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速不是恒定的，可以隨運(yùn)行環(huán)境的需要而改變的（變頻空調(diào)器中，隨著溫度接近設(shè)定溫度而逐漸降低轉(zhuǎn)速，逐步達(dá)到設(shè)定溫度并保持與冷量損失相平衡的低頻運(yùn)轉(zhuǎn)，使室內(nèi)溫度保持穩(wěn)定），因此空調(diào)器的制冷/制熱量也會隨之變化，使用時不會出現(xiàn)忽冷忽熱的現(xiàn)象。

（2）變頻空調(diào)器主要增加了變頻器,變頻器能使壓縮機(jī)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速無級連續(xù)可調(diào)，其轉(zhuǎn)速根據(jù)室內(nèi)空調(diào)負(fù)荷成比例地變化。當(dāng)需要急速降溫或急速升溫時，空調(diào)負(fù)荷加大，壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速加快，制冷量或制熱量按比例增加，從而達(dá)到控制溫度的目的。

（3） 啟動電流小,轉(zhuǎn)速逐漸加快，比傳統(tǒng)空調(diào)器啟動電流小7倍。

（4）變頻空調(diào)器采用的是雙轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)，大大降低了回旋不平衡度，使室外機(jī)的振動非常小，噪聲比傳統(tǒng)空調(diào)器低。

（5）變頻空調(diào)器采用電子膨脹節(jié)流技術(shù)，微處理器可以根據(jù)設(shè)置在膨脹閥進(jìn)出口、壓縮機(jī)吸氣管等多處的溫度傳感器收集的信息來控制閥門的開啟度，以達(dá)到快速制冷、制熱的目的。制冷、制熱的速度比傳統(tǒng)空調(diào)快1～2倍。

（6） 制冷（制熱） 速度快。變頻空調(diào)器可自動控制壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速,制冷（制熱） 速度迅速加快，從啟動到設(shè)定溫度的時間比普通空調(diào)器節(jié)省30%～60%。

（7） 節(jié)能、省電耐用。普通空調(diào)器每次啟動壓縮機(jī)需用正常功耗的5～8倍，反復(fù)啟動的耗電量大。而變頻空調(diào)能以低速運(yùn)轉(zhuǎn)保持恒溫,從而避免頻繁開關(guān)壓縮機(jī)造成的電力浪費(fèi)和機(jī)械損耗。

4 徒弟變頻空調(diào)器是怎樣分類的

變頻空調(diào)器可按以下方法進(jìn)行分類。

1. 按產(chǎn)品檔次分類

不同的變頻壓縮機(jī)、節(jié)流機(jī)構(gòu)、室內(nèi)機(jī)風(fēng)扇電動機(jī)、室外風(fēng)扇電動機(jī)可以組合成內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同的變頻空調(diào)器，在眾多的組合中，按產(chǎn)品檔次基本可以歸為以下兩類： 交流（AC）變頻空調(diào)器、直流（DC）變頻空調(diào)器。

1） 交流變頻空調(diào)器

交流變頻空調(diào)器采用的是三相交流感應(yīng)式異步電動機(jī)； 驅(qū)動電壓采用交—直—交變換方式； 驅(qū)動方式采用電壓控制方式； 壓縮機(jī)運(yùn)行頻率隨驅(qū)動電壓的變化而變化。

2） 直流變頻空調(diào)器

直流變頻空調(diào)器一般分為普通直流變頻空調(diào)器與全直流變頻空調(diào)器。另外，它還可分為180°正弦波直流變頻空調(diào)器和120°方波直流變頻空調(diào)器、1D直流變頻空調(diào)器和3D直流變頻空調(diào)器。

（1） 普通直流變頻空調(diào)器只有壓縮機(jī)采用無刷直流電動機(jī)（或永磁交流同步電動機(jī)）； 無刷直流電動機(jī)采用分布卷繞制方式，永磁同步交流電動機(jī)繞組采用集中卷繞制方式； 驅(qū)動電壓也采用交—直—交變換方式； 驅(qū)動方式采用方波及正弦波驅(qū)動方式。

全直流變頻空調(diào)器不僅是壓縮機(jī)，還包括室內(nèi)機(jī)風(fēng)扇電動機(jī)、室外機(jī)風(fēng)扇電動機(jī)，都采用了無刷直流電動機(jī)，而且制冷劑的調(diào)節(jié)方式也由毛細(xì)管變成了電子膨脹閥。

（2）180°正弦波直流變頻空調(diào)： 用180°控制技術(shù)的控制電路輸出的電流波形是正弦波,所以叫它180°正弦波驅(qū)動。120°方波直流變頻空調(diào)： 用120°控制技術(shù)得到的控制波形類似矩形波（方波）。

（3） 1D直流變頻空調(diào)僅壓縮機(jī)采用直流無刷電動機(jī)，風(fēng)扇采用交流電動機(jī)，而3D直流變頻空調(diào)的壓縮機(jī)電動機(jī)與風(fēng)機(jī)電動機(jī)均采用直流電動機(jī)，目前大部分廠家所宣傳的全直流變頻空調(diào)即為3D直流變頻空調(diào)。

2. 按壓縮機(jī)分類

變頻空調(diào)器所采用的變頻壓縮機(jī)有交流與直流之分。其中交流有單轉(zhuǎn)子與雙轉(zhuǎn)子之分，直流又有轉(zhuǎn)子式與渦旋式之分。

3. 按節(jié)流機(jī)構(gòu)分類

變頻空調(diào)器所采用的節(jié)流機(jī)構(gòu)有毛細(xì)管與電子膨脹閥之分。

4. 按結(jié)構(gòu)形式分類

變頻空調(diào)器按結(jié)構(gòu)形式有柜式、壁掛式之分。

5. 按室內(nèi)機(jī)數(shù)量分類

分體式空調(diào)器根據(jù)室內(nèi)機(jī)數(shù)量的不同，可分為一拖一、一拖二和一拖多等多種形式。

5 徒弟壁掛式變頻空調(diào)器外部由哪些部件組成

壁掛式變頻空調(diào)器主要由室內(nèi)機(jī)與室外機(jī)和遙控器組成。室內(nèi)機(jī)主要由外殼、進(jìn)/出風(fēng)口、進(jìn)風(fēng)柵、導(dǎo)風(fēng)板等組成（如圖1-1）； 室外機(jī)主要由外殼、進(jìn)/出風(fēng)口、連接管及電氣接線、排水管等組成（如圖1-2）； 遙控器主要由顯示屏與按鍵等組成（如圖1-3）。

6 徒弟壁掛式變頻空調(diào)內(nèi)部由哪些部件組成

壁掛式變頻空調(diào)器內(nèi)部主要由以下部件組成。

1. 室外機(jī)內(nèi)部組成

空調(diào)器主要由壓縮機(jī)、熱交換器、系統(tǒng)管道（如截止閥、電子膨脹閥、四通閥等）、電控盒（內(nèi)有模塊板與主控板等）、風(fēng)扇及電動機(jī)等部件組成（如圖1-4所示為分體式空調(diào)器室外機(jī)實(shí)物），其中壓縮機(jī)是空調(diào)器制冷系統(tǒng)的動力核心，它可將吸入的低溫、低壓制冷劑蒸氣通過壓縮提高溫度和壓力，讓里面的制冷劑動起來，并通過熱功轉(zhuǎn)換達(dá)到制冷的目的。如圖1-5所示為普通壁掛式空調(diào)器室外機(jī)結(jié)構(gòu)分解圖(以海信KFR-26GW/08FZBP壁掛式空調(diào)器為例）。

2. 室內(nèi)機(jī)內(nèi)部組成

如圖1-6所示為分體壁掛式空調(diào)器室內(nèi)機(jī)實(shí)物組成（以海信KFR-26GW/08FZBP壁掛式空調(diào)器為例），從圖中可以看出，空調(diào)器的室內(nèi)機(jī)主要是由格柵組件、步進(jìn)電動機(jī)組件、蒸發(fā)器組件、風(fēng)扇電動機(jī)組件、控制器組件、連接管路和遙控器等部件構(gòu)成的。

7 徒弟柜式變頻空調(diào)器外部由哪些部件組成

柜式變頻空調(diào)器主要由室內(nèi)機(jī)與室外機(jī)和遙控器組成，如圖1-7所示。室內(nèi)機(jī)主要由外殼、進(jìn)/出風(fēng)口、顯示面板、控制板、縱/橫向風(fēng)板等組成； 室外機(jī)主要由外殼、風(fēng)扇罩、連接管和電氣接線、排水管等組成； 遙控器主要由顯示屏與按鍵等組成。

8 徒弟柜式變頻空調(diào)器內(nèi)部由哪些部件組成

柜式變頻空調(diào)器主要由以下部件組成。

1. 室內(nèi)機(jī)

柜式空調(diào)器室內(nèi)機(jī)組主要由室內(nèi)換熱器、貫流式風(fēng)扇電動機(jī)、電氣控制系統(tǒng)等組成。室內(nèi)換熱器安裝于機(jī)殼內(nèi)回風(fēng)進(jìn)風(fēng)柵的后部，即機(jī)殼內(nèi)上部； 貫流式風(fēng)葉和風(fēng)扇電動機(jī)裝于機(jī)殼內(nèi)送風(fēng)柵的后部，即機(jī)殼內(nèi)下部；電氣控制系統(tǒng)裝于貫流式風(fēng)扇電動機(jī)的上部。如圖1-8所示為柜式變頻空調(diào)器室內(nèi)機(jī)分解圖（以海信KFR-72LW/08FZBPH-3變頻空調(diào)器為例）。

2. 室外機(jī)

柜式空調(diào)器室外機(jī)組的結(jié)構(gòu)與分體壁掛機(jī)基本相同（主要由電控總成、壓縮機(jī)、冷凝器、軸流風(fēng)扇等組成，如圖1-9所示），只是體積、功率大一點(diǎn)。如圖1-10所示為柜式空調(diào)器室外機(jī)分解圖（以海信KFR-72LW/08FZBPH-3變頻空調(diào)為例）。

9 徒弟變頻空調(diào)器由哪些系統(tǒng)組成

變頻空調(diào)系統(tǒng)一般由制冷（熱） 系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等組成。

1. 制冷（熱） 系統(tǒng)

變頻空調(diào)器制冷（熱） 系統(tǒng)主要由變頻式壓縮機(jī)、室內(nèi)/室外機(jī)熱交換器（冷凝器、蒸發(fā)器）、電磁換向閥（四通閥）、節(jié)流裝置和截止閥等部件組成（如圖1-11所示），這些部件通過管道連接形成一個封閉的系統(tǒng)，系統(tǒng)中充注著制冷劑，在電氣系統(tǒng)的控制下由壓縮機(jī)壓縮制冷劑循環(huán)。

變頻空調(diào)器制冷系統(tǒng)可分為兩種： 一種采用毛細(xì)管節(jié)流（以海信KFR-32GW/21MPB變頻空調(diào)器為例，制冷系統(tǒng)如圖1-12所示），它與普通空調(diào)器的制冷系統(tǒng)完全相同，缺點(diǎn)是制冷、制熱量調(diào)節(jié)范圍小； 另一種采用電子膨脹閥節(jié)流（以海信KFR-72LW/08FZBPH-3變頻空調(diào)器為例，制冷系統(tǒng)如圖1-13所示），該系統(tǒng)制冷量調(diào)節(jié)范圍比較寬，啟動性能好，利用電磁旁通閥或電子膨脹閥還可實(shí)現(xiàn)不停機(jī)除霜。

2. 控制系統(tǒng)

變頻空調(diào)控制系統(tǒng)由室內(nèi)機(jī)主板和室外機(jī)主板及壓縮機(jī)組成（如圖1-14所示）。室內(nèi)機(jī)、室外機(jī)中都有獨(dú)立的電腦芯片，室內(nèi)、外機(jī)兩塊控制板之間通過相線、零線和通信線連接，完成供電和相互交換(即室內(nèi)、室外機(jī)組的通信） 來控制機(jī)組正常工作。

（1） 室內(nèi)機(jī)控制系統(tǒng)的主要作用是： 接收用戶發(fā)來的溫度需求信息； 采集環(huán)溫、管溫等相關(guān)信息并傳至室外機(jī)； 顯示各種運(yùn)行參數(shù)和保護(hù)狀態(tài)信息。

變頻空調(diào)器室內(nèi)控制電路與定頻空調(diào)器室內(nèi)控制電路差別不大，它由電源電路、接收電路、溫控電路、單片機(jī)（CPU） 外圍電路、顯示驅(qū)動電路等組成。變頻空調(diào)器相對定頻空調(diào)器室內(nèi)電控多一個通信電路,另外，風(fēng)扇速度檢測電路中風(fēng)扇電動機(jī)采用直流電動機(jī)或交流調(diào)速電動機(jī)、風(fēng)扇電動機(jī)也常采用晶閘管控制。室內(nèi)機(jī)電氣控制框圖如圖1-15所示（以海信KFR-35GW/77ZBP空調(diào)器為例）。

（2） 室內(nèi)機(jī)控制系統(tǒng)的主要作用是： 接收室內(nèi)通信，綜合分析室內(nèi)環(huán)境溫度、室內(nèi)設(shè)定溫度、室外環(huán)境溫度等因素，對壓縮機(jī)變頻調(diào)速控制； 根據(jù)系統(tǒng)需要，控制室外風(fēng)扇、四通閥、壓縮機(jī)電加熱等負(fù)載； 采集排氣、管溫、電壓、電流、壓縮機(jī)狀態(tài)等系統(tǒng)參數(shù)，判斷系統(tǒng)在允許的工作條件內(nèi)是否出現(xiàn)異常。

變頻空調(diào)器室外控制電路一般可分為三大部分： 室外主控板、室外電源電路板、IPM變頻模塊組件（如圖1-16所示為海信KFR-35GW/99BP空調(diào)器室內(nèi)機(jī)電氣控制接線圖）。電源電路板完成交流電的濾波、保護(hù)、整流、功率因素調(diào)整，為變頻模塊提供穩(wěn)定的直流電源。主控板執(zhí)行溫度、電流、電壓、壓縮機(jī)過載保護(hù)、模塊保護(hù)的檢測； 壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)的控制； 與室內(nèi)機(jī)進(jìn)行通信； 計(jì)算六相驅(qū)動信號，控制變頻模塊。變頻模塊組件輸入310V直流電壓，并接收主控板的控制信號，為壓縮機(jī)提供運(yùn)轉(zhuǎn)電源。

3. 通風(fēng)系統(tǒng)

通風(fēng)系統(tǒng)也稱空氣循環(huán)系統(tǒng)，它一般由空氣過濾器、風(fēng)道、風(fēng)扇、出風(fēng)柵和電動機(jī)等組成，它的主要作用是將室內(nèi)空氣吸入空調(diào)器內(nèi)，經(jīng)濾塵凈化后，強(qiáng)制室內(nèi)、室外熱交換器進(jìn)行熱量交換，再將制冷或制熱后的空氣吹入室內(nèi)，以達(dá)到房間各處均勻降溫（升溫） 的目的。

對室內(nèi)機(jī)組而言，吸入室內(nèi)的空氣，排除制冷或制熱的空氣，迫使空調(diào)的空氣在房間流動，以達(dá)到設(shè)定的溫度； 對室外機(jī)而言，采用排風(fēng)扇將冷凝器散發(fā)的熱量快速排向室外，提高熱交換能力。通風(fēng)系統(tǒng)是由室內(nèi)側(cè)風(fēng)扇電動機(jī)、室外側(cè)風(fēng)扇電動機(jī)和過濾網(wǎng)等組成的。空調(diào)器的風(fēng)扇電動機(jī)由風(fēng)扇與電動機(jī)兩部分組成，空調(diào)中使用的風(fēng)扇電動機(jī)是低噪聲風(fēng)扇電動機(jī)，它的轉(zhuǎn)速是每分鐘750～1300轉(zhuǎn)。室內(nèi)側(cè)的風(fēng)扇電動機(jī)分為高速、中速、低速三擋速度。

10 徒弟變頻空調(diào)器由哪些電路組成

變頻空調(diào)器電控分為室內(nèi)電控和室外電控，它們主要由以下電路組成。

1. 室內(nèi)機(jī)

室內(nèi)電路可細(xì)分為電源電路、通信電路、過零檢測電路、溫度采樣電路、EEPROM電路、顯示屏控制電路、芯片外圍電路、室內(nèi)風(fēng)機(jī)控制電路等,變頻空調(diào)器相對定頻空調(diào)器室內(nèi)電控多一個通信電路，其余電路基本相同。

1） 電源電路

電源電路為室內(nèi)機(jī)空調(diào)器電氣控制系統(tǒng)提供所需的工作電源，如為CPU、VFD（熒光屏）、驅(qū)動芯片、繼電器、蜂鳴器、晶閘管等提供電源。若電源出現(xiàn)問題，控制電路就無法正常工作。

2） 通信電路

通信電路通過信號線“S”，按一定的通信規(guī)則與室外機(jī)實(shí)現(xiàn)通信,信號線“S”中通過的為+24V信號。

3） 過零檢測電路

該電路是用于控制室內(nèi)風(fēng)機(jī)風(fēng)速和檢測供電電壓異常的控制電路,通過電源變壓器或電源互感器將該信號送入主芯片。

4） 溫度采樣電路

室內(nèi)機(jī)有兩個溫度傳感器，它們用來檢測室內(nèi)溫度和盤管溫度，并給主芯片提供一個模擬信號，可讓其根據(jù)提供的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，以便給用戶舒服的感覺。具體電路由溫度傳感器及精密電阻器分壓而成，為提供采樣的可靠性，需加一較大容量的濾波電容器。

5） EEPROM電路

EEPROM通過數(shù)據(jù)線SDA和時鐘線SCL與主芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。EEPROM中存儲了設(shè)定的風(fēng)速、制冷制熱選擇、保護(hù)值、顯示等信息。

6） 顯示屏控制電路

顯示屏是用來顯示空調(diào)器的運(yùn)行狀態(tài)的，如模式顯示、故障代碼顯示、頻率顯示、空氣清新顯示及風(fēng)速，并能進(jìn)行節(jié)電、睡眠等顯示。

7） 芯片外圍電路

芯片外圍電路主要包括時鐘電路和復(fù)位電路。

（1） 晶體振蕩電路在單片機(jī)系統(tǒng)中，為系統(tǒng)提供一個基準(zhǔn)的時鐘序列（主要利用晶振或陶瓷諧振器產(chǎn)生時鐘提供給芯片）,以保證系統(tǒng)正常、準(zhǔn)確地工作。振蕩信號猶如人的心臟，使微電腦程序能夠運(yùn)行及指令能夠執(zhí)行，以保證系統(tǒng)正常、準(zhǔn)確地工作。

（2） 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)干擾信號時出現(xiàn)死機(jī)。

8） 室內(nèi)風(fēng)機(jī)控制電路

室內(nèi)風(fēng)機(jī)控制電路用于控制室內(nèi)風(fēng)機(jī)的風(fēng)速。室內(nèi)風(fēng)速通過晶閘管進(jìn)行平滑調(diào)速，有高、中、低三速，并依據(jù)室內(nèi)溫度與設(shè)定溫度的溫差而自動地進(jìn)行調(diào)節(jié)。

通過交流電零點(diǎn)的檢測，風(fēng)機(jī)驅(qū)動延時輸出一低電平，晶閘管導(dǎo)通，通過控制導(dǎo)通角改變施加風(fēng)機(jī)電動機(jī)上的電源電壓，就可以對室內(nèi)風(fēng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速。通過風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的反饋檢測風(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。

2. 室外機(jī)

室外機(jī)控制器電路是變頻空調(diào)器的重要組成部分，典型變頻空調(diào)器室外機(jī)控制器電路主要由強(qiáng)電濾波電路、整流濾波電路、PFC電路(功率因素校正采樣電路）、壓縮機(jī)驅(qū)動電路（IPM）、開關(guān)電源電路、溫度采集電路、通信電路及風(fēng)機(jī)、四通閥驅(qū)動電路等組成。如圖1-17所示，為志高正弦直流變頻空調(diào)器室外機(jī)控制器電路組成實(shí)物圖，各電路功能如下。

1） 強(qiáng)電濾波電路

強(qiáng)電濾波電路通常位于外機(jī)控制板前端，由熔斷器、壓敏電阻器、放電管、安規(guī)電容器、共模電感器、氧化膜電阻器等組成。有PTC電阻限流保護(hù)，并有浪涌吸收電路濾除高電壓的干擾，通常用于工頻交流電源濾波。

2） 整流濾波電路

整流濾波電路將工頻交流電源整流濾波成直流電源，用于后續(xù)電路供電。其主要由大功率整流橋、高電壓大容量電解電容器組成。

3） PFC電路

PFC電路用于提高空調(diào)器的功率因數(shù)，以減少對電網(wǎng)的諧波干擾并具有升壓作用。它主要由大電感、大功率IGBT及其控制保護(hù)電路組成。

3. 壓縮機(jī)驅(qū)動電路

壓縮機(jī)驅(qū)動電路的作用是在DSP（數(shù)字信號處理器） 控制下，通過IPM模塊，將整流升壓后的直流電壓轉(zhuǎn)化為可控的三相交流電源輸送至壓縮機(jī)的永磁同步電動機(jī)，從而達(dá)到調(diào)節(jié)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。它主要由IPM模塊及其控制、保護(hù)、檢測電路構(gòu)成。

4. 開關(guān)電源電路

開關(guān)電源電路的作用是利用開關(guān)電源芯片周期性，控制內(nèi)部開關(guān)器件的通斷來調(diào)整輸出所需的穩(wěn)定的低壓電壓源，以提供后端各種芯片及繼電器、感溫包等的工作電壓。

5. 溫度采集電路

溫度采集電路的作用是利用各類感溫包采集相應(yīng)的溫度，以便DSP根據(jù)具體環(huán)境做出相應(yīng)的運(yùn)算控制，以及在檢測到異常情況時及時輸出保護(hù)信號。

6. 通信電路

空調(diào)器的通信電路主要由室內(nèi)外通信發(fā)送、接收電路及室內(nèi)外連接線構(gòu)成。用于內(nèi)機(jī)和外機(jī)之間的通信，將內(nèi)機(jī)檢測溫度與設(shè)置溫度等信號傳遞給外機(jī)處理，并將外機(jī)處理結(jié)果及保護(hù)狀況傳遞至內(nèi)機(jī)顯示。

7. 風(fēng)機(jī)、四通閥驅(qū)動電路

風(fēng)機(jī)、四通閥驅(qū)動電路實(shí)現(xiàn)外風(fēng)機(jī)及四通閥等部件的協(xié)調(diào)控制。

11 徒弟變頻空調(diào)器室內(nèi)、室外機(jī)控制器上有哪些關(guān)鍵器件

變頻空調(diào)器室內(nèi)、室外機(jī)上的關(guān)鍵器件主要有以下幾種。

1. 室內(nèi)機(jī)電控板

室內(nèi)機(jī)電控板上共有兩個關(guān)鍵器件： 主芯片及通信光耦，如圖1-18所示。

1） 室內(nèi)機(jī)主控芯片

室內(nèi)機(jī)主控芯片的作用有： 接收遙控器發(fā)來的設(shè)定信息； 自動運(yùn)轉(zhuǎn)模式下，根據(jù)室內(nèi)、室外溫度選擇制冷、制熱和除濕模式； 根據(jù)遙控器的設(shè)定，選擇制冷、制熱、通風(fēng)和除濕等模式； 風(fēng)速控制有自動選擇與手動設(shè)定兩種； 將室溫、室內(nèi)管溫、溫差等信息通過串行口發(fā)送給室外機(jī)； 通過繼電器控制室外機(jī)電源等。

2） 通信光耦

光電耦合器由半導(dǎo)體光敏器件和發(fā)光二極管組成，主要用來實(shí)現(xiàn)光電信號的傳遞。

2. 室外機(jī)控制器

室外機(jī)控制器由于包含壓縮機(jī)驅(qū)動電路及整流、濾波電路等，關(guān)鍵器件比較多，如主控板、通信光耦、濾波器、整流橋板、DSP芯片、開關(guān)電源變壓器、PFC模塊組件、IPM模塊板等（如圖1-19所示），以下列舉幾種。

1） 室外機(jī)主控芯片

變頻空調(diào)器的核心算法及室外控制均由室外主控芯片完成，如控制壓縮機(jī)頻率變化及室外風(fēng)扇電動機(jī)和四通閥的通斷；制熱時除霜；電源過壓、欠壓保護(hù)；過電流保護(hù)；壓縮機(jī)過熱保護(hù)；IPM模塊保護(hù)（過熱、過流、短路）；異常信號及反饋異常信號給室內(nèi)機(jī)等。

由于控制算法比較復(fù)雜,所以一般很少采用常規(guī)的單片機(jī)，多采用電動機(jī)控制專用單片機(jī)或DSP芯片。

2） 通信光耦

光耦主要用于芯片到模塊間驅(qū)動信號的傳送及隔離； 另外，在室內(nèi)外通信電路中及在變頻空調(diào)器的室外控制電路中，一般有多只光耦。

3） 濾波器、濾波電感

為了通過EMC測試，需要在電源通道上采取措施，增加濾波器、濾波電感等器件以達(dá)到抑制干擾、過壓保護(hù)及防雷擊保護(hù)的目的。

3. 大直流濾波電容

由于壓縮機(jī)工作所需電流較大，故要求直流濾波電容器的容量也較大,其具體容量視功率不同而不同，每套控制器使用3～6個（一般為2000～4500μF）。

4. 整流橋

整流橋（如圖1-20所示）完成電源從交流電到直流電的轉(zhuǎn)換，即將220V交流電變?yōu)?10V直流電，由于壓縮機(jī)的功率較大，故要求整流橋堆的額定輸出電流大，目前使用的型號有T25VB60（25A/600V）、T15VB60（15A/600V）。在一些變頻空調(diào)器室外電控盒中，有些整流橋堆不用于整流，而是作為一對二極管，配合電抗器，以提高整機(jī)功率因素。

5. DSP芯片

目前，交流變頻空調(diào)器一般使用的是美國TI公司的DSP芯片，且已實(shí)現(xiàn)掩膜；直流變頻空調(diào)器一般采用的是美國AD公司的DSP芯片。與一般的單片機(jī)相比，DSP在運(yùn)算速度、信號的處理、電動機(jī)控制方面具有更大的優(yōu)勢。

6. 開關(guān)電源變壓器

變壓器（如圖1-21所示） 是開關(guān)電源電路的關(guān)鍵器件，設(shè)計(jì)不當(dāng)會造成電源不穩(wěn)、功率波動等問題，嚴(yán)重時會燒壞開關(guān)電源芯片。

7. PFC模塊

PFC模塊的作用是： 提高功率因素、減少諧波電流、兼顧提高直流電壓。PFC電感器是PFC模塊的配套器件，為儲能電感。

8. IPM模塊

功率模塊簡稱 IPM（Intelligent Power Module），又稱功率逆變器,是變頻空調(diào)器中的一個主要組成部件，實(shí)現(xiàn)由直流電變到交流電的逆變過程，用于驅(qū)動變頻壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的逆變橋及其周圍電路。變頻壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的頻率高低完全由功率模塊所輸出的工作電壓的高低來控制，功率模塊輸出的電壓越高，壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)頻率及輸出功率也越高；反之，功率模塊輸出的電壓越低，壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)頻率及輸出功率也就越低。另外，功率模塊也用于變頻器中的電源轉(zhuǎn)換器。

變頻空調(diào)器上通常采用6個IGBT構(gòu)成上下橋式驅(qū)動電路。在實(shí)際應(yīng)用中，多采用IPM模塊加上周圍的電路（如開關(guān)電源電路） 組成，如圖1-22所示。IPM是一種智能的功率模塊，它將IGBT連同其驅(qū)動電路和多種保護(hù)電路封裝在同一模塊內(nèi)，從而簡化了設(shè)計(jì)，提高了整個系統(tǒng)的可靠性。IPM模塊即智能功率模塊，是驅(qū)動壓縮機(jī)室外變頻電控最關(guān)鍵的器件。

功率模塊內(nèi)部是由三組（每組兩支） 大功率的開關(guān)三極管組成的,其作用是將輸入模塊的直流電壓通過三極管的開關(guān)作用,轉(zhuǎn)變?yōu)轵?qū)動壓縮機(jī)的三相交流電源。IPM模塊驅(qū)動控制原理，P、N端接入310V左右的高壓直流電，CZ端子從主控板處接來控制信號，控制六個三極管的通斷，以獲得準(zhǔn)確控制電壓，U、V、W對壓縮機(jī)輸出控制電壓，交流變頻輸出的為三相交流電，直流變頻輸出的為通電繞組不斷改變的直流電。

9. 電抗器

依靠線圈的感抗阻礙電流變化的電器叫電抗器，電抗器常用于限流、穩(wěn)流、降壓、補(bǔ)償、移相等，代表符號為L。在變頻空調(diào)器室外控制器中，一般都安裝有大電抗器（主要用于變頻空調(diào)器的電源直流電路中，結(jié)構(gòu)類似變壓器，如圖1-23所示），目的是提高整機(jī)的功率因素，并減少市電網(wǎng)與電路板之間的電磁干擾，使之符合3C標(biāo)準(zhǔn)。

12 徒弟變頻空調(diào)器常用制冷零部件有哪些

1. 壓縮機(jī)

變頻空調(diào)器的核心是變頻壓縮機(jī)，它為空調(diào)器提供源源不斷的動力，驅(qū)動壓縮機(jī)工作的是感應(yīng)電動機(jī)，其轉(zhuǎn)速是隨著頻率而變化的。

壓縮機(jī)是空調(diào)制冷系統(tǒng)的心臟，也是制冷系統(tǒng)中低壓區(qū)（蒸發(fā)區(qū)）與高壓區(qū)（冷凝區(qū)） 及低溫與高溫的分界線。壓縮機(jī)一般安裝在室外機(jī)中（如圖1-24所示），其主要作用是維持制冷劑在制冷系統(tǒng)中的循環(huán)，其具體工作過程是： 按照制冷量的需要定量吸入來自蒸發(fā)器的低溫、低壓制冷劑蒸氣，壓縮制冷劑蒸氣使其壓力和溫度升高，并按額定的冷凝壓力將制冷劑蒸氣送往冷凝器。

2. 四通閥

電磁四通閥的閥體本身有四根銅管分別與制冷管路連接，因此稱為四通閥，它是熱泵家用空調(diào)器中的關(guān)鍵部件，主要通過導(dǎo)閥的電磁作用，改變系統(tǒng)中制冷劑的流向，以達(dá)到制冷、制熱或除霜等功能的轉(zhuǎn)換。如圖1-25所示為其外形與安裝位置及內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

電磁四通閥的作用是改變制冷劑的流向，實(shí)現(xiàn)制冷與制熱的轉(zhuǎn)換，即： 制冷時，電磁閥不通電，閥體內(nèi)的滑塊和活塞左移,實(shí)現(xiàn)制冷效果； 制熱時，四通換向閥的電磁線圈通電，銜鐵被吸住，閥芯及閥體內(nèi)的滑塊、活塞均往右移，實(shí)現(xiàn)制熱效果。

3. 電子膨脹閥

目前變頻空調(diào)器的節(jié)流裝置用電子膨脹閥節(jié)流技術(shù)代替毛細(xì)管，它由微電腦控制，采用脈沖電動機(jī)驅(qū)動，是一種適應(yīng)于制冷劑流量快速變化的高效膨脹閥，它適用于變頻空調(diào)器及一臺室外機(jī)帶動多臺室內(nèi)機(jī)的空調(diào)器中。電子膨脹閥的作用是根據(jù)設(shè)置在膨脹閥進(jìn)口、壓縮機(jī)吸氣管等處的溫度傳感器收集到的信息來控制閥門的開度，隨時改變制冷劑的流量，主動配合變頻式壓縮機(jī)的變化，提高了壓縮機(jī)的應(yīng)變能力，使變頻式壓縮機(jī)的優(yōu)異性能得到充分的發(fā)揮。

電子膨脹閥安裝在電動機(jī)的正上方，與本體軸心垂直，它主要由閥體、閥芯、閥孔組成（如圖1-26所示）。步進(jìn)電動機(jī)位于閥的上部,并直接與閥板和閥芯組件相連，閥體位于閥的下部，外殼采用全封閉式設(shè)計(jì)。步進(jìn)電動機(jī)與閥體組件直接連接，使閥芯的移動更加可靠和容易，不需要額外的密封及波紋管、膜片等可能有使用壽命限制和泄漏影響的部件。

4. 干燥過濾器

干燥過濾器（Drier Filter） 主要起到雜質(zhì)過濾的作用，外殼用紫銅管收口成型，兩端進(jìn)出接口有同徑和異徑兩種； 內(nèi)部裝有干燥劑（分子篩） 和金屬網(wǎng)（如圖1-27所示）。干燥劑可以吸收制冷劑中的水分,以確保毛細(xì)管暢通和制冷系統(tǒng)正常工作； 進(jìn)端為粗金屬網(wǎng)，出端為細(xì)金屬網(wǎng)，它們可以有效地濾掉混在制冷劑中的雜質(zhì)。干燥過濾器儲藏時必須兩頭用膠柱蓋緊，再外加包裝密封，防止空氣和水分進(jìn)入。

5. 氣液分離器

氣液分離器也稱儲液器，俗稱儲液罐，氣液分離器是防止制冷劑液體進(jìn)入壓縮機(jī)的一種裝置，安裝于壓縮機(jī)的吸氣管路上，和壓縮機(jī)為一體，主要用于制冷劑在回壓縮機(jī)吸入口時，儲存系統(tǒng)內(nèi)的部分制冷劑,防止壓縮機(jī)液擊或因制冷劑過多而稀釋冷凍油，并將制冷劑氣體、冷凍油充分地輸送給壓縮機(jī)。氣液分離器由外殼、進(jìn)氣管、出氣管、過濾網(wǎng)等組成，如圖1-28所示。

6. 熱交換器

冷凝器和蒸發(fā)器統(tǒng)稱為熱交換器，它們的結(jié)構(gòu)基本一樣，都是翅片式，即： 用銅管（現(xiàn)在也有用鋁管） 反復(fù)彎曲以后，外面再加上薄鋁片以利散熱（冷）。冷凝器一般安裝在室外機(jī)上，蒸發(fā)器一般安裝在室內(nèi)機(jī)上，如圖1-29所示。

冷凝器的作用是將壓縮機(jī)排出的高溫、高壓制冷劑過熱蒸氣冷卻及冷凝成為低溫液體，制冷劑在冷凝器放出的熱量由空氣帶走（工作過程是： 在壓縮機(jī)制冷工作時，由壓縮機(jī)排出的高溫、高壓氣體由進(jìn)氣口進(jìn)入冷凝器紫銅管后，通過銅管和翅片傳熱，使冷凝器中的制冷劑在冷卻凝結(jié)過程中壓力不變、溫度降低，由氣體轉(zhuǎn)化為液體）。

蒸發(fā)器又稱冷卻器，其作用是： 利用液態(tài)制冷劑在低壓下蒸發(fā),轉(zhuǎn)變?yōu)檎魵獠⑽毡焕鋮s空氣的熱量，達(dá)到制冷的目的（工作過程是:制冷劑經(jīng)過冷凝器冷凝后變成液體，但經(jīng)過膨脹閥（或毛細(xì)管） 降壓節(jié)流后有部分液體轉(zhuǎn)變?yōu)檎魵猓ㄆ浜考s10%左右）； 隨著濕蒸氣在蒸發(fā)器內(nèi)流動與吸熱，液體逐漸蒸發(fā)為蒸氣，蒸氣含量越來越多，當(dāng)流到接近蒸發(fā)器的出口時，一般已成為干蒸氣； 在這一過程中，蒸發(fā)溫度始終保持不變，并與蒸發(fā)壓力相對應(yīng)，由于蒸發(fā)后飽和氣體的溫度總是低于被冷卻的溫度，因此，不斷吸收被冷卻物的熱量，從而使冷卻物得到冷卻，使空調(diào)器房得到降溫）。