美的空调电路原理附电路
发布时间: 2023-07-06

一、电源电压整流电路

2、器件作用及工作原理

TRAN 变压器:将220V电压转换为较低的安全电源电压,目前美的家内销空调用的变压器型号主要有:

分体机:TF2-G55-1F、 TF2-G80-1F、TF2-G60+A30-1F等;

柜机:TT2-G35-1F、 TT2-G55-1F、 TT2-G80-1F、 TT2-G90+I50-1F等;

D1-D4整流二极管:主要型号为1N4007,反向耐压值为1000V,正向安全电流1A;

E1,E2 电解电容:位于整流电路后端,主要起滤波稳压作用,主要参数有额定电压和容值,电解电容的电压要降额设计,一般降额50-70%;

C1,C2 旁路电容:隔直通交,主要起滤去高频干扰信号的作用,提高电源的干净度;

PTC1 热敏电阻:正温度系数型热敏元件,当温度升高时,其内阻增大,用于变压器输入端,防止主控板电源出现短路或变压器输入端电源错误烧毁变压器;

IC1 7812或7805 三端稳压片:主要是用来降压、稳压用,输入与输出端一般需要2V压差。

二、过零检测电路

1、电路原理图:

2、器件作用及工作原理

A、B接变压器次级输出端,经D19与D20的半波整流,并经三极管开断控制后在ZERO端输出一个方波,作为PG电机驱动导通角判断用,用来调节电机转速,波形如上图示。

D19、D20 整流二极管:型号1N4007,将A、B端的交流信号进行半波整流;

R39,R40,R41 电阻:取值12K,主要给三极管Q8进行限流降噪;

R42 限流电阻:取值10K,对三极管Q8的集电极限流;防止Q8因集电极电流过大导致烧坏;

C21,C22 旁路电容:C21取104、C22取102,隔直通交,主要起滤去高频干扰信号的作用,提高信号的洁净度;

Q1 三极管:型号8050,处于饱和和截止两种状态,开关作用,使ZERO端输出一个方波。

三、风机驱动电路

1、电路原理图:

2、器件作用及工作原理

电网交流电源经过电阻降压,通过稳压管稳压,获得12V直流电压,主控芯片通过光耦PC817与强电隔离,控制可控硅BT131导通与截止。

三、风机驱动电路

可控硅调速是用改变可控硅导通角的方法来改变电动机端电压的波形,从而改变电动机端电压的有效值,达到调速的目的。电压零点由过零检测电路实现。

当可控硅导通角α1=180°时,电动机端电压波形为正弦波,即全导通状态;当可控硅导通角α1 180°时,电动机端电压波形如图实线所示,即非全导通状态,有效值减小;α1越小,导通状态越少,则电压有效值越小,所产生的磁场越小,则电机的转速越低。由以上的分析可知,可控硅调速时电机转速可连续调节,但这时电动机电压和电流波形不连续,波形差,故电动机的噪音大,并带来干扰。故在电路设计时,需考虑这方面的问题,应有适当的滤波电路。

当电网电压波动时,若电压升高,则可减少可控硅的导通角;若电压降低,则可增加可控硅的导通角,以稳定风机输入电压,达到稳定风速作用。增加或减少的幅度由芯片内部软件的算法决定 。

D15、R28、R29、E9、DZ1、R30、C1组成降压电路,获得相对电压12V;R25、C15组成滤波电路,解决可控硅导通与截止对电网的干扰,通过EMI测试;同时防止可控硅两端电压突变,造成无门极信号误导通。

L2为扼流线圈,防止可控硅回路中电流突变,对TR1进行保护;电感L2需放置在TR1后面。如果L2放置在TR1前端,由于电感L2为储能元件,在TR1关断和导通过程中,对R24形成冲击,尖峰电压接近50V,R24容易损坏。该点为市场质量反馈发现的问题。C14为风机启动电容。TR1选用1A双向可控硅BT131。

四、风机速度反馈电路

1、电路原理图:

2、器件作用及工作原理

+12V电源提供给电机内置风速检测电路使用,目前我司常用的风机每转一周,输出1个脉冲方波,风机内置风速检测电路输出波形通过一个限流电阻后,再通过103瓷片电容滤波,二极管1N4148钳位,保证输入芯片脚的电压低于芯片的安全工作电压(风机不转时芯片反馈电压在5.5V左右)。

芯片通过对输入脉冲方波频率的检测,来判断风机的转速。若转速低于目标转速,则加大可控硅导通角,提高风机电压的有效值,使风机转速增大;转速高于目标转速,则减小可控硅导通角,降低风机电压的有效值,使风机转速变低。

五、温度采样及处理电路

1、电路原理图:

2、器件作用及工作原理

温度传感器RT1,为负温度系数热敏电阻,温度升高,阻值降低,在25℃时,对应阻值为10K。RT1与电阻R9形成分压,则T端电压为:5*R9/(RT1+R9),温度传感器RT1的电阻值随外界温度的变化而变化,T端的电压相应变化。

RT1在不同的温度有相应的阻值,对应T端有相应的电压值,外界温度与T端电压形成一一对应的关系,将此对应关系制成表格,写进程序里,单片机通过A/D采样端口采集信号,根据不同的A/D值判断外界温度。

六、温度采样及处理电路

1、电路原理图

2、器件作用及工作原理

CT1电流互感器,实际是一个线性变压器,其输入电流(被检测电流)与输出电流跟它的内部线圈匝数成正比关系(均为交流电流量)。CT1输出的电流在R6电阻上产生交流压降,该电压经D10开关二极管整流后变成直流电压V1,V1在R14与R13 之间分压,E6电解电容将R13电阻两端的电压V2稳压后送入芯片的A/D口进行处理。

芯片A/D口的电压值计算方法如下:

V2=R13/(R13+R14)*V1=R13/(R13+R14)*(0.707*R6*Ii/C-0.5)钳位二极管D9目的是确保输入到芯片口的模拟量不大于5V,以保证芯片的工作可靠性;电阻R12和电容C8滤除输入量的高频成分,减小其对MCU的影响。

七、音乐蜂鸣器驱动电路

1、电路原理图

2、器件作用及工作原理

BUZ1、BUZ2两端口均接单片机的I/O口或单片机的蜂鸣器驱动口。BUZ1端口在本电路中简称“高频口”(相对BUZ2而言),其脉冲电压频率一般为几KHz,具体频率依蜂鸣器需发出的音乐声来调整;BUZ2端口简称“低频口”,其电压周期相对较长一些,一般为数十ms至数百ms。

工作时,两端口输出电压脉冲驱动三极管Q2和Q3,当BUZ2端口出现高电平时,三极管Q3导通, +12V电压经Q4三极管给蜂鸣器提供工作电压,同时为电容E7充电;BUZ2端口电平变低时,Q3和Q4三极管均截止,+12V电压被隔离,此时已充满电的电容E7放电,为蜂鸣器工作提供能量。蜂鸣器的工作状态直接由三极管Q2决定,当BUZ1端口出现高电平时,三极管Q2导通,蜂鸣器工作,BUZ1端口电平变低时,Q2三极管截止,蜂鸣器停止工作。蜂鸣器的通电频率与内部的谐振频率(固定)相互作用就产生我们所需的音乐声。

八、常用复位电路介绍

1、7042专用复位芯片复位电路

7042复位芯片内部电路图

7042复位芯片在空调主控板上的应用电路图

系统上电或系统电源电压跌落到某一规定值时,复位芯片输出一个低电平复位信号,使MCU在电源电压低于某一规定值时处于复位状态,当电源电压达到规定值以上时,复位芯片输出将变为高阻状态,此时,电源通过R对C充电;当电压升高到一定值时(各种MCU有些差异)MCU正常工作。

由于MCU对复位信号的持续时间有要求,复位信号必须大于10μs才可使MCU复位,(人均gdp是什么意思?人均GDP即人均国内生产总值(Real GDP per capita),是人们了解和把握一个国家或地区的宏观经济运行状况的重要指标之一。)所以在KIA7042的OUT输出端接入一R、C延时电路,延时时间t计算方法为:

t=RC×ln[1/(1-Vth/Vin)]式中Vth是MCU的复位信号电平值,一般为0~0.1V。我们公司通常取R为12KΩ,C为0.1-0.47μf,则:t=12×103×(0.1-0.47)×10-6×ln[1/(1-0.1/5)] ≈20-100μs。

2、自行设计的复位电路

此电路电源下降到4.0V以下时,R6分压小于0.6V,Q1截止,RESET输出低电平,系统复位。上电时,电源必须上升到4.0V以上时,系统的复位信号才消失。此电路在设计时要考虑环境变化对三极管的影响。三极管Q1在低温下会产生漂移,BE极导通电压增大。故此电路需在高、低温环境,常温常湿环境、高湿度环境下均测试满足要求,方能使用。

3、RC与MCU内部复位结合的复位电路:

现在越来越多的MCU内部集成了低电压复位功能。当使用这种单片机时,可采用外部RC硬件复位,内部设置低电压复位。单独的外部RC复位并不可靠,必须结合单片机内部寄存器设置。

RC复位电路如图所示,

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