通信電路由室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)主板兩個(gè)部分單元電路組成，并且在實(shí)際維修中該電路的故障率比較高，因此單設(shè)--節(jié)進(jìn)行詳細(xì)說明。

第三章變頻空調(diào)器單元電路對(duì)比和通信電路

第二節(jié)通信電路

通信電路由室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)主板兩個(gè)部分單元電路組成，并且在實(shí)際維修中該電路的故障率比較高，因此單設(shè)--節(jié)進(jìn)行詳細(xì)說明。

一、電路數(shù)據(jù)和專用電源形式

1.通信電路數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

室內(nèi)機(jī)(副機(jī))、室外機(jī)(主機(jī))之間的通信數(shù)據(jù)均由16個(gè)字節(jié)組成，每個(gè)字節(jié)由1組8位二進(jìn)制編碼構(gòu)成。室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)進(jìn)行通信時(shí)，首字節(jié)先發(fā)送1個(gè)代表開始識(shí)別碼的字節(jié)，然后依次發(fā)送第1~16字節(jié)數(shù)據(jù)信息，最后發(fā)送1個(gè)結(jié)束識(shí)別碼字節(jié)，至此完成1次通信，每組通信數(shù)據(jù)見表3-1。

表3-1通信數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

2.通信電路數(shù)據(jù)編碼規(guī)則

(1)命令參數(shù)

第3字節(jié)為命令參數(shù)，見圖3-22， 由“要求對(duì)方接收參數(shù)的命令”和“向?qū)Ψ絺鬏攨?shù)的命令”兩個(gè)部分組成，在8位編碼中，高4位是要求對(duì)方接收參數(shù)的命令，低4位是向?qū)Ψ絺鬏攨?shù)的命令，高4位和低4位可以自由組合。

(2)參數(shù)內(nèi)容

參數(shù)內(nèi)容見表3-2，第4~15字節(jié)分別可表示12項(xiàng)參數(shù)內(nèi)容，每1個(gè)字節(jié)主、副機(jī)所表示的內(nèi)容略有差別。

表3-2參數(shù)內(nèi)容

3.通信規(guī)則

圖3-23為通信電路簡(jiǎn)圖，PC1為室外機(jī)發(fā)送光耦合器，PC2為室 外機(jī)接收光耦合器，RC1為室內(nèi)機(jī)發(fā)送光耦合器，RC2為室內(nèi)機(jī)接收光耦合器。

變頻空調(diào)器一般采用單通道半雙工異步串行通信方式，室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)之間通過以二進(jìn)制編碼形式組成的數(shù)據(jù)組進(jìn)行各種數(shù)據(jù)信號(hào)的傳遞。半雙工的含義為室內(nèi)機(jī)向室外機(jī)發(fā)送信號(hào)時(shí)，室外機(jī)只能接收，而不能同時(shí)也發(fā)送信號(hào)。同理，當(dāng)室外機(jī)向室內(nèi)機(jī)發(fā)送信號(hào)的同時(shí)，室內(nèi)機(jī)也只能接收信號(hào)。

空調(diào)器通電后，室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)主板就會(huì)自動(dòng)進(jìn)行通信，按照既定的通信規(guī)則，用脈沖序列的形式將各自的電路狀況發(fā)送給對(duì)方，收到對(duì)方的正常信息后，室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)電路均處于待機(jī)狀態(tài)。當(dāng)進(jìn)行開機(jī)操作時(shí)，室內(nèi)機(jī)CPU把預(yù)置的各項(xiàng)工作參數(shù)及開機(jī)指令送到RC1的輸入端，通過通信電路進(jìn)行傳輸;室外機(jī)PC2輸入端收到開機(jī)指令及工作參數(shù)內(nèi)容后，由輸出端將序列脈沖信息送給室外機(jī)的CPU，整機(jī)開機(jī)，按照預(yù)定的參數(shù)運(yùn)行。室外機(jī)CPU在接收到信息5oms后輸出反饋信息到PC1的輸入端，通過通信電路傳輸?shù)绞覂?nèi)機(jī)的RC2輸入端，RC2輸 出端將室外機(jī)傳來的各項(xiàng)運(yùn)行狀況參數(shù)送至室內(nèi)機(jī)的CPU，根據(jù)收集到的整機(jī)運(yùn)行狀況參數(shù)確定下一步對(duì)整機(jī)的控制。

由于室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)之間相互傳遞的通信信息，產(chǎn)生于各自的CPU，其信號(hào)幅度<5V。而室內(nèi)機(jī)與室外機(jī)的距離比較遠(yuǎn)，如果直接用此信號(hào)進(jìn)行室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)的信號(hào)傳輸，很難保證信號(hào)傳輸?shù)目煽慷?。因此在變頻空調(diào)器中，通信電路一般都采用單獨(dú)的電源供電，供電電壓海信空調(diào)器多數(shù)使用直流24V (美的空調(diào)器使用-24V、格力空調(diào)器使用56V、海爾空調(diào)器使用140V)，通信電路采用光耦合器傳送信號(hào)，通信電路電源與室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)的主板上電源完全分開，形成獨(dú)立的回路。

4.專用電源設(shè)計(jì)形式

通信電路的作用是室內(nèi)機(jī)主板CPU和室外機(jī)主板CPU交換信息，根據(jù)常見的通信電路專用電源的設(shè)計(jì)位置和電壓值可以分為3種。

(1)直流24V、設(shè)在室內(nèi)機(jī)主板

目前變頻空調(diào)器中通信電路最常見的設(shè)計(jì)形式，是通信電路電源為直流24V,見圖3-24，設(shè)計(jì)在室內(nèi)機(jī)主板，一 般使用4引腳光耦合器。

(2)直流56V、設(shè)在室外機(jī)主板通常應(yīng)用在格力品牌的變頻空調(diào)器中，通信電路電源為直流56V，見圖3-33,設(shè)在室外機(jī)主板，一般使用4引腳光耦合器。

(3)直流140V、 設(shè)在室外機(jī)主板

通常見于早期的交流變頻空調(diào)器或海爾品牌的變頻空調(diào)器，見圖3-25，通信電路電源為直流140V，設(shè)在室外機(jī)主板，并且較多使用6引腳光耦合器。

二、海信通信電路工作原理

本小節(jié)以海信KFR-26GW/11BP交流變頻空調(diào)器為基礎(chǔ)，簡(jiǎn)單介紹通信電路的組成和工作原理。

1.電路組成

(1)室內(nèi)機(jī)電路和室外機(jī)電路

完整的通信電路由室內(nèi)機(jī)主板CPU、室內(nèi)機(jī)通信電路、室內(nèi)外機(jī)連接線、室外機(jī)主板CPU、室外機(jī)通信電路組成。

見圖3-26，室內(nèi)機(jī)主板CPU的作用是產(chǎn)生通信信號(hào)，該信號(hào)通過通信電路傳送至室外機(jī)主板CPU，同時(shí)接收由室外機(jī)主板CPU反饋的通信信號(hào)并做處理;室外機(jī)主板CPU的作用與室內(nèi)機(jī)主板CPU相同，也是發(fā)送和接收通信信號(hào)。

(2)室內(nèi)外機(jī)連接線

變頻空調(diào)器室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)共有4根連接線，見圖3-27， 作用分別是: 1號(hào)L為相線，2號(hào)N為零線，3號(hào)為地線，4號(hào)S為通信線。

L與N之間為交流220V電壓，由室內(nèi)機(jī)輸出為室外機(jī)供電，此時(shí)N為零線;S(本處實(shí)例為SI)與N為室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)的通信電路提供回路，S為通信信號(hào)引線，此時(shí)N為通信電路專用電源(直流24V)的負(fù)極，因此N有雙重作用，既為交流220V的零線，又為通信電路直流24V電壓的負(fù)極，所以在接線時(shí)室內(nèi)機(jī)接線端子上L與N和室外機(jī)接線端子應(yīng)相同，不能接反，否則通信電路不能構(gòu)成回路，造成通信故障。

2.工作原理

圖3-28為海信KFR-26GW/11BP通信電路原理圖。從圖中可知，室內(nèi)機(jī)CPU的(42)腳為發(fā)送引腳，(41) 腳為接收引腳，PC1為發(fā)送光耦合器，PC2 為接收光耦合器;室外機(jī)CPU的(23) 腳為發(fā)送引腳，(22) 腳為接收引腳，PCo2為發(fā)送光耦合器，PCo3為接收光耦合器。

(1)直流24V電壓形成電路

通信電路電源使用專用的直流24V電壓，見圖3-29， 設(shè)在室內(nèi)機(jī)主板，電源電壓中相線L由電阻R1o降壓、D6整流、C6濾波、R13分壓，在穩(wěn)壓管D11 (穩(wěn)壓值24V)兩端形成直流24V電壓，為通信電路供電，N為直流24V電源的負(fù)極。

(2)信號(hào)流程

海信KFR-26GW/11BP通信電路信號(hào)流程和格力KFR-32GW/ ( 32556 )FNDe-3通信電路信號(hào)流程基本相同，為避免重復(fù)，可參見格力通信電路信號(hào)流程。

三、格力通信電路工作原理

本小節(jié)以格力KFR- 32GW/ (32556) FNDe-3直流變頻空調(diào)器為例，詳細(xì)介紹通信電路的組成、工作原理、信號(hào)流程等。

1.電路組成

完整的通信電路由室內(nèi)機(jī)主板CPU、室內(nèi)機(jī)通信電路、室內(nèi)外機(jī)連接線、室外機(jī)主板CPU和室外機(jī)通信電路組成。

(1)室內(nèi)機(jī)主板和室外機(jī)主板

通信電路見圖3-30，室內(nèi)機(jī)主板CPU (位于主板反面)的作用是產(chǎn)生通信信號(hào)，該信號(hào)通過通信電路傳送至室外機(jī)主板CPU，同時(shí)接收由室外機(jī)主板CPU反饋的通信信號(hào)并做處理;室外機(jī)主板CPU的作用與室內(nèi)機(jī)主板CPU相同，也是發(fā)送和接收通信信號(hào)。

(2)室內(nèi)外機(jī)連接線

變頻空調(diào)器室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)共有4根連接線，見圖3-31， 作用分別是: 1號(hào)N (1) 藍(lán)色線為零線N，2號(hào)黑色線為通信線COM, 3號(hào)棕色線為相線L，地線直接固定在外殼鐵皮。

L端與N端接交流220V電壓，由室內(nèi)機(jī)輸出為室外機(jī)供電，此時(shí)N為零線;COM與N為室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)的通信電路提供回路，COM為通信線，此時(shí)N為通信電路專用電源(直流56V)的負(fù)極，因此N有雙重作用。

在接線時(shí)室內(nèi)機(jī)主板L端與N端和室外機(jī)接線端子應(yīng)相同，不能接反，否則通信電路不能構(gòu)成回路，造成通信故障。

圖3-31室內(nèi)外機(jī)連接線

2.直流56V電壓形成電路

圖3-32為通信電路原理圖。從圖中可知，室內(nèi)機(jī)CPU的(31)腳為發(fā)送引腳，U4為發(fā)送光耦合器，(30) 腳為接收引腳，U3為接收光耦合器;室外機(jī)CPU的(34)腳為發(fā)送引腳，U132為發(fā)送光耦合器，(40) 腳為接收引腳，U131為接收光耦合器。

通信電路電源使用專用的直流56V電壓，見圖3-33， 設(shè)在室外機(jī)主板。電源電壓相線L由電阻R1311和R1312降壓，D134整流，C0520濾波，R136分壓，在穩(wěn)壓管ZD134(穩(wěn)壓值56V)兩端形成直流56V電壓，為通信電路供電，N為直流56V電壓的負(fù)極。

3.信號(hào)流程

室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)的通信數(shù)據(jù)由編碼組成，室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)的CPU在處理時(shí)，,均會(huì)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為高電平1或低電平o的數(shù)值并發(fā)給對(duì)方(例如編碼為101011)，再由對(duì)方的CPU根據(jù)編碼翻譯出室外機(jī)或室內(nèi)機(jī)的參數(shù)信息(假如翻譯結(jié)果為室內(nèi)管溫為10°C，壓縮機(jī)當(dāng)前運(yùn)行頻率為75Hz)，共同對(duì)整機(jī)進(jìn)行控制。

一旦室外機(jī)出現(xiàn)異常狀況，在相應(yīng)的字節(jié)中就會(huì)出現(xiàn)與故障內(nèi)容相對(duì)應(yīng)的編碼內(nèi)容，通過通信電路傳送至室內(nèi)機(jī)CPU，室內(nèi)機(jī)CPU針對(duì)故障內(nèi)容立即發(fā)出相應(yīng)的控制指令，整機(jī)電路就會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的保護(hù)動(dòng)作。同樣，當(dāng)室內(nèi)機(jī)電路檢測(cè)到

異常時(shí)，室內(nèi)機(jī)CPU也會(huì)及時(shí)發(fā)出相對(duì)應(yīng)的控制指令至室外機(jī)CPU，以采取相應(yīng)的保護(hù)措施。

本機(jī)室內(nèi)機(jī)CPU為5V供電，高電平為直流5V，室外機(jī)CPU為3.3V供電，高電平為3.3V，低電平均為oV。

室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)CPU傳送數(shù)據(jù)時(shí)為同相設(shè)計(jì)，即室外機(jī)CPU發(fā)送高電平信號(hào)時(shí)，室內(nèi)機(jī)CPU接收也同樣為高電平信號(hào)，室外機(jī)CPU發(fā)送低電平信號(hào)時(shí)，室內(nèi)機(jī)CPU接收也同樣為低電平信號(hào)。

(1)室外機(jī)發(fā)送高電平信號(hào)，室內(nèi)機(jī)接收信號(hào)

通信電路處于室外機(jī)發(fā)送、室內(nèi)機(jī)接收時(shí)，見圖3-34，室內(nèi)機(jī)CPU發(fā)送信號(hào)(31)腳首先輸出5V高電平電壓經(jīng)電阻R35送至晶體管Q12基極B，電壓為o.7V,集電極C和發(fā)射極E導(dǎo)通，U4初級(jí)側(cè)②腳發(fā)光二極管負(fù)極接地，5V電壓經(jīng)電阻R17、U4初級(jí)發(fā)光二極管和地構(gòu)成回路，初級(jí)側(cè)兩端電壓為1.1V，使得次級(jí)側(cè)光敏晶體管集電極④腳和發(fā)射極③腳導(dǎo)通，為室外機(jī)CPU發(fā)送通信信號(hào)提供先決條件。

室外機(jī)CPU (34) 腳發(fā)送高電平信號(hào)時(shí)，輸出電壓3.3V經(jīng)電阻R1315送至晶體管Q132基極，電壓為o.7V， 集電極和發(fā)射極導(dǎo)通，3.3V電壓經(jīng)電阻R1316、U132初級(jí)發(fā)光二極管、Q132 集電極、Q132發(fā)射極和地構(gòu)成回路，U132 初級(jí)側(cè)兩端電壓為1.1V，使得次級(jí)側(cè)集電極和發(fā)射極導(dǎo)通，整個(gè)通信回路閉合，流程如下:通信電源56V-→U132的④腳集電極-→U132的③腳發(fā)射極-→U131的①腳發(fā)光二極管正極-→U131的②腳發(fā)光二極管負(fù)極-→電阻R138-→二極管D133-室內(nèi)外機(jī)連接線-→室內(nèi)機(jī)主板X11端子(COM-OUT) - →D1-→R18-→R10-→U4的④腳-→U4的③腳-→U3的①腳→U3的②腳-→N端構(gòu)成回路，使得U3初級(jí)側(cè)兩端的電壓為1.1V，次級(jí)側(cè)④-③腳導(dǎo)通，三極管Q3基極電壓約為0.1V，集電極和發(fā)射極截止，5V電壓經(jīng)電阻R75和R14，為CPU接收信號(hào)(30) 腳供電，為高電平約5V，和室外機(jī)CPU發(fā)送信號(hào)(34)腳的高電平相同，實(shí)現(xiàn)了室外機(jī)CPU發(fā)送高電平信號(hào)，室內(nèi)機(jī)CPU接收高電平信號(hào)的過程。

(2)室外機(jī)CPU發(fā)送低電平信號(hào)，室內(nèi)機(jī)CPU接收信號(hào)

見圖3-35，當(dāng)室外機(jī)CPU (34)腳發(fā)送低電平信號(hào)時(shí)，輸出電壓為oV，Q132基極電壓也為oV，集電極和發(fā)射極截止，U132的②腳 負(fù)極不能接地，因此3.3V電壓經(jīng)R1316不能構(gòu)成回路，U132的初級(jí)側(cè)①-②腳電壓為oV，次級(jí)側(cè)④-③腳截止，U132的③腳電壓為oV，此時(shí)通信回路斷開，使得室內(nèi)機(jī)主板U3初級(jí)側(cè)兩端電壓為oV，次級(jí)側(cè)④-③腳截止，5V電壓經(jīng)R13、R19為Q3基極供電，電壓為o.7V，集電極和發(fā)射極導(dǎo)通，CPU接收信號(hào)(30)腳經(jīng)R14、Q3集電極、Q3發(fā)射極接地，為低電平oV，和室外機(jī)發(fā)送信號(hào)(34) 腳的低電平相同，實(shí)現(xiàn)了室外機(jī)CPU發(fā)送低電平信號(hào)，室內(nèi)機(jī)CPU接收低電平信號(hào)的過程。

(3)室內(nèi)機(jī)CPU發(fā)送高電平信號(hào)，室外機(jī)CPU接收信號(hào)

通信電路處于室內(nèi)機(jī)發(fā)送、室外機(jī)接收時(shí)，見圖3-36， 室外機(jī)CPU發(fā)送信號(hào)(34)腳首先輸出3.3V高電平電壓，經(jīng)R1315送至Q132基極，電壓為o.7V， 集電極和發(fā)射極導(dǎo)通，U132初級(jí)側(cè)②腳發(fā)光二極管負(fù)極接地，3.3V電壓經(jīng)R1316、U132初級(jí)發(fā)光二極管和地構(gòu)成回路，初級(jí)側(cè)兩端電壓為1.1V，使得次級(jí)側(cè)④腳和③腳導(dǎo)通，為室內(nèi)機(jī)CPU發(fā)送通信信號(hào)提供了先決條件。

室內(nèi)機(jī)CPU (31) 腳發(fā)送高電平信號(hào)時(shí)，輸出電壓5V經(jīng)R35送至Q12基極，電壓為o.7V，集電極和發(fā)射極導(dǎo)通，5V電壓經(jīng)電阻R17、U4初級(jí)發(fā)光二極管、Q12集電極、Q12發(fā)射極和地構(gòu)成回路，U4初級(jí)側(cè)兩端電壓為1.1V，次級(jí)側(cè)④腳集電極和③腳發(fā)射極導(dǎo)通，整個(gè)通信回路閉合，使得室外機(jī)接收光耦合器U131初級(jí)側(cè)兩端的電壓為1.1V，次級(jí)側(cè)④-③腳導(dǎo)通，Q131基極電壓為oV,集電極和發(fā)射極截止，3.3V電壓經(jīng)R132和R131為CPU接收信號(hào)(40) 腳供電，為高電平約3.3V,和室內(nèi)機(jī)CPU發(fā)送信號(hào)(31) 腳的高電平相同，實(shí)現(xiàn)了室內(nèi)機(jī)CPU發(fā)送高電平信號(hào)，室外機(jī)CPU接收高電平信號(hào)的過程。

(4)室內(nèi)機(jī)CPU發(fā)送低電平信號(hào)，室外機(jī)CPU接收信號(hào)

見圖3-37，當(dāng)室內(nèi)機(jī)CPU (31) 腳發(fā)送低電平信號(hào)時(shí)，輸出電壓為oV，Q12 基極電壓也為oV,集電極和發(fā)射極截止，U4的②腳負(fù)極不能接地，因此5V電壓經(jīng)R17不能構(gòu)成回路，U4的初級(jí)側(cè)①-②腳電壓為oV，次級(jí)側(cè)④-③腳截止，U4的③腳電壓為oV，此時(shí)通信回路斷開，使得室外機(jī)主板U131初級(jí)側(cè)兩端電壓為oV，次級(jí)側(cè)④-③腳截止，3.3V電壓經(jīng)R134、R133為Q131基極供電，電壓為o.7V， 集電極和發(fā)射極導(dǎo)通，CPU接收信號(hào)(40)腳經(jīng)R131、Q131集電極、Q131發(fā)射極接地，為低電平oV，和室內(nèi)機(jī)發(fā)送信號(hào)(31)腳的低電平相同，實(shí)現(xiàn)了室內(nèi)機(jī)CPU發(fā)送低電平信號(hào)，室外機(jī)CPU接收低電平信號(hào)的過程。

4.通信電壓跳變范圍

室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)CPU輸出的通信信號(hào)均為脈沖電壓，通常在o~5V之間變化。光耦合器初級(jí)發(fā)光二極管的電壓也是時(shí)有時(shí)無，有電壓時(shí)次級(jí)光敏晶體管導(dǎo)通，無電壓時(shí)次級(jí)光敏晶體管截止，通信電路由于光耦合器次級(jí)光敏晶體管的導(dǎo)通與截止，工作時(shí)也是時(shí)而閉合時(shí)而斷開，因而通信電路工作電壓為跳動(dòng)變化的電壓。

測(cè)量通信電路電壓時(shí)，使用萬(wàn)用表直流電壓檔，黑表筆接N (1)號(hào)端子，紅表筆接2號(hào)COM端子。根據(jù)圖3-23的通信電路簡(jiǎn)圖，可得出以下結(jié)果。

室外機(jī)發(fā)送光耦合器U132次級(jí)光敏晶體管截止，室內(nèi)機(jī)發(fā)送光耦合器U4次級(jí)光敏晶體管導(dǎo)通，直流56V通信電壓斷開，此時(shí)N與COM端子電壓為oV。

U132次級(jí)導(dǎo)通，U4次級(jí)導(dǎo)通，此時(shí)相當(dāng)于直流56V電壓對(duì)串聯(lián)的電阻RN和Rw進(jìn)行分壓。在格力KFR-32GW/ (32556) FNDe-3空調(diào) 器的通信電路中，RN=R18+R1o=13.6kΩ，Rw=R138=13k Ω2， 此時(shí)測(cè)量N與COM端子之間的電壓相當(dāng)于測(cè)量RN兩端的電壓，根據(jù)分壓公式[RN/ (Ry+Rw) ]x56V可計(jì)算得出，約等于28V。

U132次級(jí)導(dǎo)通，U4次級(jí)截止，此時(shí)N與COM端子之間的電壓為直流56V。根據(jù)以上結(jié)果得出的結(jié)論是:測(cè)量通信電路電壓即N與COM端子間電壓，理論的通信電壓變化范圍為oV~28V~56V，但是實(shí)際測(cè)量時(shí)，由于光耦合器次級(jí)光敏晶體管導(dǎo)通與截止的轉(zhuǎn)換頻率非常快，見圖3-38，萬(wàn)用表顯示值通常在6V~27V~ 51V之間循環(huán)跳動(dòng)變化。

總結(jié)

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