变频空调变频摸板电路分析一编者按随着家用空调的普及空调维修.doc

变频空调变频摸板电路分析一 编者按：随着家用空调的普及，空调维修成为目前的维修热点和维修利润的赚取点，其中的变频空调对于维修人员来说是最为困惑的。本文借新科KFR- 32GWA/BP变频空调的变频功率模板，对“三菱”智能变频模块“PM20CTM060”的使用进行分析，揭开变频输出电路的神秘面纱，增加你的维修信心。变频空调采用的是当代比较先进的变频应用技术，变频空调的压缩机转速由CPU控制可根据工作环境和人工设定进行调速，从而改变制冷量，满足人们对空气调节的主观要求。变频空调具有启动电流小，适应电压范围宽，快速制冷和制热，低温制热能力强，噪音低，性能稳定，可靠性高，寿命长，使用舒适，控制智能人性化等特点。 变频电路有交流变频和直流变频两种形式。??? 两种变频输出的不同主要是CPU控制变频功率模块的六个功率管导通的个数、相位和脉宽的差异，将直流电经过变频功率模块，交流变频输出频率可变的三相交流电，直流变频输出频率可变的脉动直流电。 交流变频压缩机的电机是一般的三相异步交流电机，直流变频压缩机的电机是直流无刷永磁转子电机。 ??? 变频功率模块又称智能电源晶体管，简称IPM，呈厚膜一体封装。本文重点介绍交流变频空调的输出电路，常见的变频功率电路有三种。 一种是使用单独的IPM，如图1所示，IPM有11个端子，直接焊在室外控制主版上；一种是IPM和变频电路做成的一体化电路板，整个组合电路用聚脂封装，和控制主板之间用通讯端口控制，是无法维修的；一种是采用IPM和驱动电路或电源电路组合的变频功率模板，IPM有21个端子，控制元件可见，可以维修，和控制主板有信号线连接。 新科KFR-32GWA/BP变频功率电路板如图2所示，属于第三种。IPM焊在电路的背面，如图3所示。 同板的相关电路主要有开关电源和变频驱动电路，重要元件在如图4所示的元件分布图上标出，虚线为板反面的IPM，在正面有端子焊出。数字1∽7为光藕，数字8为保护三极管。电路板为双面板结构，即两面都有铜箔，在分析和检修时要注意。 变频空调变频摸板电路分析二 一．IPM简介 1．端子介绍IPM的外型及端子排列如图5所示。内部结构如图6所示。原理简图如图7所示。IPM为塑料厚膜封装，两旁的孔为散热片固定螺丝孔，一边排列15个端子，另一边为5个接线柱。Vfo端为IPM保护信号输出， IPM主要有直流过流、模块过热两种保护。P接线柱为直流300V电源的“+”极；N接线柱为直流300V电源的“-”极，和模块的N端子相通；接线柱U、V、W接压缩机，接线柱U、V、W在厚膜内分别和另一面的U、V、W端子相通。根据图7可看出：端子U和u、V和v、W和w构成上臂三个触发回路；端子N和x、N和y、N和z构成下臂三个触发回路；端子E和N为下臂触发电路工作电源；端子Eu和U，Ev和V，Ew和W分别为上臂触发电路的三个工作电源回路。 图6 2．工作过程CPU控制6个触发端子u、v、w、x、y、z使IPM的上臂和下臂的六个功率管按照“三相六拍”的正弦规律导通和截止，在输出端U、V、W产生近似标准的三相正弦交流电，使变频三相压缩机运转。“三相六拍”的触发信号由CPU控制，根据检测的参数CPU可以改变输出交流电的频率，从而可以使压缩机的运转速度变化。实际测量可以通过输出三相交流电压的大小判断转速，电压升高，速度变快；电压降低，速度变慢。开机伊始IPM输出40V左右三相交流启动电压，使压缩机低频启动，减小启动电流和避免对电网造成冲击。启动之后1分钟左右，提速进入一个过渡阶段，交流电压为100V左右。之后根据设定温度进入变频控制阶段，最大输出电压可达到交流200V。三相六拍步进电机控制 矩角特性是步进电机运行时一个很重要的参数，矩角特性好，步进电机启动转矩就大，运行不易失步。改善矩角特性一般通过增加步进电机的运行拍数来实现。三相六拍比三相二拍的矩角特性好一倍，因此在很多情况下，三相步进电机采用三相六拍运行方式。三相步进电机工作在三相六拍运行方式时，每个状态的变化使电机转动1／6齿距，三相激励规律为A-AB-B-BC-C-CA共六拍，对应时序如图1所示。A、B、C分别代表接到三相步进电机A相、B相、C相绕组的驱动脉冲。通常，步进电机的脉冲控制是由逻辑电路实现的。在计算机控制的系统中，也可以通过编制程序，由扩展I／O口输出脉冲来决定电机的运行方式、方向及转速。 三相单三拍： 正转：AB→C→A …相序通电 ??????????????????? 反转：CB→A→C …相序通电 三相双三拍： 正转：ABBC→CA→AB …相序通电 ???????????????????? 反转：CABC→AB→CA …相序通电 三相单双六拍： 正转：AAB→B→BC→C→C