空调器的通信电路通常应用在变频空调器中,主要实现室内机与室外机之间的数据传输,下面我们以典型的空调器为例对通信电路的结构进行学习。
变频空调器通信电路的故障检修
23.1通信电路的结构原理
空调器的通信电路通常应用在变频空调器中,主要实现室内机与室外机之间的数据传输,下面我们以典型的空调器为例对通信电路的结构进行学习。
23.1.1通信电路的结构组成
空调器的通信电路主要是由室内机通信电路和室外机通信电路两部分构成,分别安装在室内机控制电路中与室外机控制电路中,如图23- 1所示。
(1)微处理器
微处理器是通信电路中发送和接收数据信息的核心元器件。正常情况下,当变频空调器开机时,室内机微处理器将开机指令及参考信息经通信电路送至室外机微处理器中;当室外机微处理器接收到开机指令进行识别后,将反馈信息经通信电路送至室内机微处理器中,变频空调器正常开机。
(2)通信光耦
通信光耦是利用光电变换器件传输控制信息,它是变频空调器通信电路中的关键元器件。- -般情况下,通信电路中有四只通信光耦,其中室内两只,分别为室内发送光耦、室内接收光耦;室外也有两只,分别为室外发送光耦、室外接收光耦。
图23-2为典型变频空调器中通信光耦的实物外形。
[提示说明]
在变频空调器中常见的通信光耦通常为四个引脚,其中一侧为发光二极管的两个引脚;另一侧为光敏晶体管的两个引脚。除此之外,还有一种通信光耦为6个引脚,如图23-3所示。
(3)连接引线及接线盒.
变频空调器的室内机和室外机通过连接引线和接线盒进行连接,图23-4为典型空调器室内外机连接引线及接线盒部分。
23.1.2 通信电路的工作原理
空调器室内机与室外机之间的控制是由通信电路进行实现的,通过通信电路才可以使空调器内的各部件协调工作。其中,室外机控制电路要按照室内机控制电路发送的指令工作,而室内机控制电路也会收到室外机控制电路发送的反馈数据,如图23-5所示。
由图可知,室内机与室外机的信息传输通道是条串联电路,信息的接收和发送都用这条线路,为了确保信息的正常传输,室内机CPU与室外机CPU之间采用时间分割方式,室内机向室外机发送信息50ms,然后由室外机向室内机发送50ms。为此电路系统在室内机向室外机传输信息期间,要保持信道的畅通。
室内机向室外机发送信息时,室外机CPU的S9脚保持高电平使PC02处于导通状态,持续50ms,当室外机向室内机发送信息时,室内机的⑧脚处于高电平,使IC02处于导通状态。
变频空调器通电后,室内机微处理器输出的指令,经通信电路的室内机发送光耦IC02内光敏晶体管送往室内机接收光耦IC01中(发光二极管),经②脚送出,由连接引线及接线盒传送到室外机发送光耦PC02内,由PC2的③脚输出电信号送至室外机接收光耦PC01,将工作指令信号送至室外机微处理器中。
通信电路中室内机发送信号,室外机接收信号完成后,接下来将由室外机发送信号,室内机进行接收信号。
当室外机微处理器控制电路收到室内机工作指令信号后,室外机的微处理器根据当前的工作状态产生应答信息,该信息经通信电路中的室外机发送光耦PC02将光信号转换成电信号,并通过连接引线及接线盒将该信号送至室内机接收光耦IC01,将反馈信号送至室内机微处理器中,由此完成一次通信过程。
23.2通信电路的电路分析
图23-6为典型(海信KFR-35GW/06ABP型)空调器中的通信电路。由图可知,该电路主要是由室内机发送光耦IC02(TLP521)、室内机接收光耦IC01 ( TLP521)、室外机发送光耦PC02 ( TLP521 )、室外机接收光耦PC01 ( TLP521 )等构成的,。
对空调器中通信电路进行详细分析时,可分为两种不同的工作状态进行分析,即一-种为室内机发送、室外机接收信号时的流程;另-种为室外机发送、室内机接收信号时的流程。
( 1)室内机发送、室外机接收信号的流程
变频空调器通电后,室内机的微处理器输出指令。当前为室内机发送指令、室外机接收指令的信号状态,如图23-7所示。
室外机接收信号的信号流程
室内机发送信号、室外机接收信号的过程可分为两步进行分析。
①交流220 V电压经分压电阻、整流二极管、稳压二极管处理后输出+24V直流电压,并送入光耦IC02的④脚,经③脚输出后送往光耦IC01的①脚,由光耦IC01的②脚输出。
该信号经二极管D01、电阻器R01、R02后送至通信电路连接引线及接线盒SI,并经过接线盒CNI9、 TH01、 电阻器R74、 二极管D16送到室外机发送光耦PC02的④脚,由③脚输出送至室外机接收光耦PC01的①脚,由②脚输出与CN19 (供电引线N端)形成回路,完成对通信电路的供电工作。
②由室内机微处理器⑧脚发出脉冲信号送往室内机发送光耦IC02的①脚,室内机发送光耦IC02工作后,将电信号转换成光信号(光耦IC02内部发光二极管发光),然后再经光耦IC02内部的光敏晶体管转换成电信号由③脚输出。
由室内机发送光耦ICO2输出的电信号经电阻R03、二极管D01、TH01、电阻器R74、二极管D16后送到室外机发送光耦PC02的④脚,并由③脚输出,送至室外机接收光耦PC01的①脚,此时PC01的发光二极管导通。室外机接收光耦PC01将电信号通过③脚输出送至室外机微处理器的$0脚,完成室内机向室外机的信息传送。
(2)室外机发送、室内机接收信号的流程
空调器室外机微处理器接收到指令信号,并进行识别和处理后,向室外机的相关电路和部件发出控制指令,同时将反馈信号送回室内机微处理器中。此时为室外机发送指令、室内机接收指令的信号状态,如图23-8所示。
同样,室外机发送信号、室内机接收信号的过程可分为两步进行分析。
①交流220 V电压经分压电阻、整流二极管、稳压二极管处理后输出+24V直流电压,并送入光耦IC02的④脚,经③脚输出后送往光耦IC01的①脚,由光耦IC01的2脚输出。
该信号经二极管D01、电阻器R01、R02后送至通信电路连接引线及接线盒SI,并经过接线盒CN19、TH01、电阻器R74、二极管D16送到室外机发送光耦PC02的④脚,由③脚输出送至室外机接收光耦PC01的①脚,由②脚输出与CN19 (供电引线N端)形成回路,完成对通信电路的供电工作。
②由室外机微处理器$9脚输出的脉冲信号送往室外机发送光耦PC02的①脚,此时PC02工作,由④脚输出电信号,该信号经二极管D16、电阻器R74、TH01、电阻器R02、R01、二极管D01后送入室内机接收光耦IC01的②脚,此时室内机接收光耦1C01内部的发光二极管发光,光敏晶体管导通,将接收到的电信号送至室内机微处理器的⑨脚,反馈信号送达,完成室外机向室内机的信息传送。
23.3通信电路的故障检修
通信电路是变频空调器中的重要的数据传输电路,若该电路出现故障通常会引起空调器室外机不运.行或运行一段时间后停机等不正常现象,对该电路进行检修时,应先根据故障对其进行检修分析,然后对可能产生故障的元器件或部件进行检测,若出现故障时,则需要对其进行更换,即可完成对通信电路的检修。
23.3.1通信电路的检修分析
当变频空调器的通信电路出现故障后,则会造成各种控制指令无法实现、室外机不能正常运行、运行一段时间后停机或开机即出现整机保护等故障, 由于通信电路实现了室内外机的信号传送,若该电路中某元器件损坏,均会造成变频空调器不能正常运行的故障,其故障特点如图23-9所示。
对空调器的通信电路进行检修时,可依据故障现象分析出产生故障的具体原因,并根据通信电路的信号流程对可能产生故障的部件逐-进行排查。
当通信电路出现故障时,首先应对通信电路输出的直流低压进行检测,若通信电路输出的直流低压均正常,则表明通信电路正常;若输出的直流低压异常,可顺电路流程对前级电路进行检测,如图23-10所示。
[提示说明]
变频空调器的室内机与室外机进行通信的信号为脉冲信号,用万用表检测应为跳变电压,因此在通信电路中,室内机与室外机连接引线接线盒处、通信光耦合器的输入侧和输出侧、室内机与室外机微处理器输出或接收引脚上都应为跳变电压。因此,对该电路部分的检测,可分段检测,跳变电压消失的地方,即为主要的故障点。
23.3.2通信电路的检修方法
对于变频空调器通信电路的检测,可使用万用表.或示波器测量待测变频空调器的通信电路,然后将实测值或波形与正常变频空调器通信电路的数值或波形进行比较,即可判断出通信电路的故障部位。检测时,可依据通信电路的检修分析对可能产生故障的部件逐一检修 ,首先我们先对变频空调器室内机的通信电路进行检修。
(1)室内机与室外机连接部分的检修方法
当变频空调器不能正常工作,怀疑是通信电路出现故障时,应先对室内机与室外机的连接部分进行检修。检修时可先观察是否由硬件损坏造成的,如连接线破损、接线触点断裂等,若连接完好,则需要进一步使用万用表检测连接部分的电压值是否正常。
若检测室内机连接引线处的电压维持在24V左右,则多为室外机微处理器未工作,应查通信电路;若电压仅在零至几十伏之间变换,则多为室外机通信电路故障;若电压为0V,则多为通信电路的供电电路异常,应对供电部分检修。
室内机与室外机连接部分检修方法如图23-11所示。
(2)通信电路供电电压的检修方法
检测通信电路中室内机与室外机的连接部分正常时,若故障依然没有排除,则应进一步对通信电路的供电电压进行检测。
正常情况下,应能检测到+24V的供电电压,若该电压不正常,则需要对供电电路中的相关部件进行检测,如稳压二极管、限流电阻、整流二极管等;若电压值正常,则需要对通信电路中的关键部件进行检测。
通信电路供电电压的检修方法如图23-12所示。
若检测通信电路的供电电压异常,则应先对该电路中的稳压二极进行检测,对稳压二极管本身进行检测时,可检测其正反向阻值是否正常。
(3)通信光耦的检修方法
经检测通信电路的供电电压正常时,则需要对该电路中的关键部件一通信光耦进行检测。 在通信电路中通信光耦共有四个,每个通信光耦的检测方法基本相同,下面我们以其中一个为例,介绍- -下具体的检修方法。
如图23-13所示,首先检测输入端电压。若输入的电压值与输出的电压值变化正常,则表明通信光耦可以正常工作。
若检测输入的电压为恒定值,则应对微处理器输出的电压进行检测。正常情况下,输出端应能够检测到变化的电压。
[提示说明]
在变频空调器开机状态,室内机与室外机进行数据通信,通电电路工作。此时,通信电路或处于室内.机发送、室外机接收信号状态,或处于室外机发送、室内机接收信号状态,因此,对通信光耦进行检测时,应根据信号流程成对检测。即室内机发送、室外机接收信号状态时,应检测室内机发送光耦、室外机接收光耦;室外机发送、室内机接收信号状态时,应检测.室外机发送光耦、室内机接收光耦。若在某一状态下,光耦输入端有跳变电压,而输出端为恒定值,则多为光耦损坏。
[提示说明]
在通信电路中,判断通信光耦是否好坏时,除了参照上述方法进行检测和判断。另外,也可以在断电状态下检测其引脚间阻值的方法进行判断,即根据其内部结构,分别检测二极管侧和光敏晶体管侧的正反向阻值,根据二极管和光敏晶体管的特性,判断通信光耦内部是否存在击穿短路或断路情况。
正常情况下,排除外围元器件影响(可将通信光耦从电路板中取下)时,通信光耦内发光二极管侧,正向应有一定的阻值,反向为无穷大;光敏晶体管侧正反向阻值都应为无穷大。
(4)微处理器输入/输出状态的检修方法
若检测通信电路中室内外机的连接部分、供电以及通信光耦均正常时,变频空调器仍不能正常工作,则需要进一步对微处理器输入输出的状态进行检修。
通常在室内机发送,室外机接收的状态下,使用万用表检测室内机微处理器的输出电压时万用表的指针应处于摆动状态,即应为变化的电压值( 0~5V )。
若室内机微处理器输出的电压为恒定值,则表明室内机微处理器未输出脉冲信号,应对控制电路部分进行排查。
微处理器输入输出状态的检修方法如图23- 14所示。
[提示说明]
检测室内或室外微处理器通信信号端的电压状态时,也需要注意当前通信电路的所处的状态。例如,当室内机发送、室外机接收信号状态时,室内机微处理器通信输出端为跳变电压,表明其指令信号已输出;同时室外机微处理器通信输入端也为跳变电压,表明指令信号接收到。否则说明通信异常,
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