海信变频空调器硬件电路培训手册

2008/03/06海信变频空调器硬件电路培训手册变频控制所海信变频空调器培训手册目录：1.变频空调原理简介2.海信变频柜机产品系列分类3.交流变频空调产品硬件电路介绍4.直流变频空调产品硬件电路介绍5.专题电路介绍5.1感应式按键电路原理及应用5.2电流检测电路分类介绍5.3PFC电路原理介绍5.4IPM模块简介空调产品分类根据输出能力是否能够发生变化，空调产品分类如下：空调器固定能力空调器变能力空调器变频调速空调器变容积空调器多压缩机空调器定速空调器固定能力空调器定速空调器：输出能力固定说明：通定速空调器只能改变室内外风机的转速，通过改变送风量，在较小范围改变空调器的制冷量和制热量，不能被称作变能力空调器。缺点：1.舒适性差：a.温度波动大，易诱发空调病b.出风温度舒适性差2.不节能：温度波动大，不容易达到热平衡，热量损失大；频繁启动，功耗大，压缩机效率比直流压缩机低。3.无法实现快速制冷、制热固定能力空调器变频调速空调器变频调速空调器：是指采用变频原理，利用二次逆变得到交流电源，通过改变逆变电源的频率来控制压缩机的转速，从而达到根据需要控制空调器输出能力的空调器。细分以下两类：交流变频直流变频多压缩机技术.多压缩机技术：一般由一大一小两只压缩机结合一套系统组成，通过改变运行压缩机的数量来改变空调器的制冷量。实际上这不能算是严格意义上的变能力空调器，他的能力变化只能分为简单的几档，能力变化范围很小。作为多年前就被淘汰的技术，实现起来技术难度低；缺点是成本较高，能力调解范围低，压缩机的润滑系统设计难度大，影响到空调器的使用寿命。变容积空调器变容积空调器通过改变压缩机的压缩缸体的容积，在转速不变的情况下改变压缩机的排气量，达到控制空调器能力的技术。目前，这种技术主要分为两类：一类是以日本三洋公司为代表的双转子压缩机，通过多个电磁阀的控制，改变两个旋转压缩缸的搭配工作方式，实现压缩机排气量25%、50%、75%、100%的分档变化；另一类是以美国谷轮公司为代表的涡旋式压缩机，通过脉动控制上下两个涡盘的开合，在转速不变的情况下，采用调节占空比的方式来调节压缩机的排气量，可以实现10%-100%的连续变化。变频空调器的优势1.可以更快的达到设定温度。变能力空调器刚开始运转时因为空调器可以输出较大的能力，所以能比普通定速空调器更快地达到设定温度。2.室内温度波动更小。普通定速空调器的能力固定，所以对室温的调节时通过压缩机的运转和停止来完成的，温度波动大。变能力空调器可以通过控制变频压缩机的运转速度来调节空调器的能力，达到设定温度后，以较小的能力维持室温，所以室内温度波动小，更加舒适。3.出风温度更加舒适柔和。普通定速空调器的能力固定，不管什么情况要么停机要么满功率运行，有时当室内温度接近于设定温度时，压缩机满功率运行，空调器的制冷量大，蒸发器温度很低，室内机的出风温度会很低，直接吹到人体会引起不适，也就是常说的“空调病”。而变能力空调器由于能力可以根据需要自动调节，室内温度接近设定温度时，压缩机保持低速运行，空调器的制冷量变小，室内机的出风温度较柔和，有效的防止了空调病的发生，这一点对于老人、儿童、病人非常适合。4.软启动-启动电流小，避免了定速机启动时对电网的冲击。温度变化曲线I、II是变能力空调器，III是普通定速空调器。能力变化范围较大的空调器I调节温度的速度更快，达到设定温度后，温度波动更小；能力变化范围较小的空调器II的调节温度表现次之；而普通空调因不能加速运转，因此达到设定温度所需时间更长，达到设定温度后，输出能力固定，只能以“开”与“关”的方式控制温度，室温会在一个较大范围内变化变频空调器的优势IndoorTempratureTimeTargetTempratureⅢⅡI交流变频空调器交流变频变频原理1、变频控制器结构：变频控制器是由整流滤波电路、中央微处理器和功率晶体管等半导体器件组成。海信变频空调器的功率输出部分使用了由6个IGBT组成的IPM器件。分别组成U、V、W相，连接到压缩机的R、S、T接线端。主回路直流ACIPM功率输出模块压缩机交流波形控制信号控制基板交流RTSUVWRSTRSTR-S2、波形生成原理：最普通的方法是由三角波（载波）和正弦波（调制波）之间比较而形成不等幅的PWM波。输出波形的振幅（相电压）的大小是由正弦波（调制波）的大小来调节的，其频率可以通过改变正弦波（调制波）的频率来改变。变频器输出的电压波形，是近似于正弦波的脉冲波形（方波），由于压缩机电机是一个感性负载，所以其电流是接近于连续的正弦波。交流变频空调器直流变频空调器相比于交流变频空调器的优势1.效率更高，更节能采用永磁转子，减少了交流电机转子励磁电流的功耗2.能力输出范围更大，舒适性更强可以长时间工作于低频状态3.噪声低采用电子换向，消除了有刷电机换向时的电磁噪声直流变频空调器直流变频空调器直流变频直流变频原理主回路直流ACIPM功率输出模块压缩机交流波形控制信号控制基板交流RTSUVW1、变频控制器结构：变频控制器是由整流滤波电路、中央微处理器和功率晶体管等半导体器件组成。海信变频空调器的功率输出部分使用了由6个IGBT组成的IPM器件。分别组成U、V、W相，连接到压缩机的R、S、T接线端。通过R、S、T端，引出转子位置信号，反馈到控制芯片。位置信号直流变频空调器直流变频驱动常规算法：a.120度矢量控制：方波驱动b.180度矢量控制：正弦波驱动180度空间矢量控制配上永磁同步直流无刷马达可以得到更高的效率，更低的功耗，和更小的噪音。180度空间矢量控制是变频技术中的最高级别，其电磁力始终与压缩机电动机恒磁转子的旋转方向保持100％的一致性，运转效率比一般直流变频更高，所以也更节能，运转更平稳，噪音更低，压缩机的寿命也更长。基于直流变频驱动的无传感器位置检测技术位置检测的方法：1.光电位置检测直流变频空调器2.电磁式位置传感器直流变频空调器3.海信变频空调使用的无传感器的3相反电动势合成检测方法直流变频空调器变频压缩机是变频空调的心脏，为空调提供源源不断的动力海信变频空调选用的压缩机：三菱三洋日立东芝世界知名品牌的变频压缩机高质量的变频驱动模块保证了变频空调产品的可靠性：海信变频空调使用的变频驱动模块：三菱、三洋、飞兆世界一流品牌的变频驱动模块内部构造图世界一流品牌的变频驱动模块内部实拍图世界一流品牌的变频驱动模块原装进口的控制芯片MCUMCU（microcontrollerunit)是变频空调的大脑，是产品可靠性运行的保证。海信变频空调使用的控制芯片：富士通东芝摩托罗拉三星1.国内领先的技术优势2.ISO9000质量保证体系3.闭环可控的新品开发流程4.科学严谨的工艺控制流程5.一丝不苟的生产制造流程6.严格的零部件检验流程7.依托国际一流物流公司的产品配送流程8.技术实力雄厚的产品售后安装、服务保证共同铸就国内一流的变频空调产品产品的质量保证体系海信变频柜机产品系列分类介绍变频柜机交流变频柜机120度直流变频柜机180度直流变频柜机16系列变频柜机26系列变频柜机39系列变频柜机27系列变频柜机99系列变频柜机36系列变频柜机27系列直流柜机36系列变频柜机97系列变频柜机36系列变频柜机97系列变频柜机交流变频柜机硬件电路介绍交流电源室内机控制器z能力控制z冷风防止控制z过负荷防止控制z冷冻防止控制z风速控制z显示控制z制氧泵控制格栅开关应急按键蒸发器温度传感器室内温度传感器风门电机调制通讯电路PFC电源电路开关电源功率输出模块四通阀室外风机电源指示故障指示灯室外温度传感器盘管温度传感器压缩机温度传感器压缩机调制通讯电路电源输入室内机室外机KFR-60LW/26BP空调器控制原理图电流检测冲击电流防止电路显示板控制器z遥控接收处理z扬声器驱动z显示驱动z与内控通讯扬声器状态显示室内风机室外机控制器z变频器输出控制z除霜控制z风速控制z排气温度控制z过电流控制zDC电压补偿z保护输出控制调制通讯电路调制通讯电路显示驱动电路交流滤波电压检测KFR-60LW/26BP空调器室内控制原理图KFR-60LW/26BP空调器室外控制原理图KFR-60LW/26BP空调器显示板控制原理图KFR-60LW/26BP空调器压缩机控制图AC220V交流滤波直流滤波室外机CPUIPM模块功率输出PFC电路检流电路PWM信号压缩机室内机室外机继电器PTC熔断器功率因数调节电路室内机开关电源KFR-60LW/26BP空调器压缩机驱动电路KFR-60LW/26BP空调器IPM模块简介KFR-60LW/26BP空调器开关电源原理开关电源采用离线式集成开关电源集成电路NCP1200P60，该器件采用外部MOSFFET连接、高压启动、无需辅助绕组，具有故障自动保护、外接元件少、待机功耗低等特点。KFR-60LW/26BP空调器开关电源原理图KFR-60LW/26BP空调器DC电压检测原理图为了更好的进行电压补偿，充分发挥变频空调器的优点，并且基于成本的考虑，我们采用最简单的电阻采样来进行电压检测。同时考虑到电压纹波的影响，我们设计了图中的电路来尽量减小纹波的影响。KFR-60LW/26BP空调器电流检测原理图KFR-60LW/26BP空调器内外机通讯原理图室内机室外机KFR-60LW/26BP空调器显示板与室内机通讯原理图C31102C29102C30102C34100U25VR451KR461KR492.2KR441KR43360/0.5WR472.2KR481KR5210KR511KR502.2KQ032SC1815Q022SC1815Q042SC1815Q012SC1015ZD023.9V+5+12+5+12L053.3uH123CN15WIRECONR531KC35104CPUCPU室内机C31102C29102C30102C34100U25VR451KR461KR492.2KR441KR43360/0.5WR472.2KR481KR5210KR511KR502.2KQ032SC1815Q022SC1815Q042SC1815Q012SC1015ZD023.9V+5+12+5L053.3uH123CN15WIRECONR531KC35104CPUCPU线控器显示板控制室内控制室内机所显示的常见故障压机壳体温度保护15室外环境温度传感器故障14压机温度过高保护1312室外EEPROM故障11格栅保护状态报警401039最大电流保护938电流过载保护8室内与线控器通讯故障377室内外通讯故障36过欠压保护635IPM模块保护5室内盘管温度传感器故障34电流互感器故障4室内温度传感器故障333压机温度传感器故障221室外盘管温度传感器故障1线控器与室内通讯故障20无故障0交流变频柜机常见故障室外机所显示的常见故障交流变频柜机常见故障制冷剂泄漏（暂时未用）★★Ο17四通阀切换异常（暂时未用）★★×16室外环境温度保护（仅限于KFR-2820GW/BP）ΟΟ★15过、欠压保护Ο★★14压缩机排气温度过高★Ο×13电流过载保护×Ο★12最大电流保护★Ο★11功率模块（IPM）保护×Ο×10信号通讯异常（室内~室外）Ο××9室外变压器短路、开路或相应检测电路故障★×Ο8CT（互感线圈）短路、开路或相应检测电路故障×★Ο7外气温度传感器短路、开路或相应检测电路故障×★★6室外热交换器温度传感器短路、开路或相应检测电路故障★×★5压缩机温度传感器短路、开路或相应检测电路故障××★4室内热交换器温度传感器短路、开路或相应检测电路故障×★×3室内温度传感器短路、开路或相应检测电路故障★××2正常×××1故障内容LED3LED2LED1记号说明：★：亮Ο：闪×：灭直流变频柜机硬件电路介绍KFR-50LW/27ZB室外控制电路图-120度矢量变频MCLR/Vpp1RA0/AN02RA1/AN13RA2/AN24RA3/AN3/VREF5RA4/TOCK16VDD7VSS8OSC1/CLKIN9OSC2/CLKOUT10RC0/T1OSO/T1CKI11RC1/