7.2 定频空调器的工作原理

7.2.1 定频空调器的控制原理

定频空调器是由各单元电路协同工作，完成信号的接收、处理和输出，并控制相关的部件工作，从而完成制冷/制热的目的，这是一个非常复杂的过程。

图7-19为定频空调器整机控制关系示意图。

图7-20为定频空调器整机控制框图。微处理器是整个电路的控制中心。交流220V输入电压经变压器和整流滤波稳压电路为微处理器提供+5V工作电压，复位电路为微处理器提供复位信号，晶体振荡电路为微处理器提供时钟信号。室内机的风扇电动机、导风板方向控制电动机、室外机的压缩机电动机、室外风扇电动机、电磁四通阀等都受微处理器的控制。

微处理器是按照程序进行工作的，在制作时就将控制程序集成在芯片之内。在开始工作之前由复位电路为微处理器提供复位信号，电源电路为微处理器提供+5V电压信号，微处理器便处于等待状态。启动信号是由遥控器发出的，同时通过遥控器可进行工作状态（模式）、温度、风速（风量）等的设定。遥控器发射的控制信号由设在室内机电路板上的遥控接收电路进行放大、滤波和整形后，将控制信号送给微处理器，微处理器收到指令后，会根据内部程序分别对室内机风扇电动机、室外机压缩机、电磁四通阀、室外机风扇电动机等进行控制，使空调器进入工作状态。与此同时，微处理器通过各种传感器进行温度检测、风扇速度检测、电源电压检测等，这些参数作为控制程序的判别依据，以便能自动进行控制。空调器的工作状态指示灯和蜂鸣器也受微处理器控制，为用户提供状态指示和控制动作的响应音响。

通过图7-19、图7-20，我们大体上对空调器各电路的控制关系有了初步的了解。事实上，整个控制过程非常细致、复杂。为了能够更好地理清关系，我们以信号的处理过程作为主线，深入探究各单元电路之间是如何配合工作的。

1 电源电路与其他电路的关系

电源电路是空调器的能量供给电路，它将交流220V市电处理后，输出各级直流电压为其他各单元电路或元器件提供工作电压。

图7-21为电源电路与其他电路的关系。

2 控制电路与其他电路的关系

控制电路是由电源电路提供工作电压，并接收显示和遥控电路送来的控制信号，对该信号进行处理后，输出控制信号对相关电路或元器件进行控制。

图7-22为控制电路与其他电路的关系。

3 遥控电路与其他电路的关系

显示和遥控电路主要是将外界或遥控器送来的人工指令进行处理后，送到控制电路中，间接控制空调器的工作状态。

图7-23为显示和遥控电路与其他电路的关系。

7.2.2 定频空调器的电路原理

图7-24为典型定频空调器电路原理图。该空调器的控制电路采用CM93C-0057微处理器为主控芯片。

（1）微处理器的电源电路

交流220V市电经变压器T01降压、D01整流和C2滤波后得到约+12V的直流电压。该电压分为两路输出，一路为继电器供电，另一路经7805三端稳压器稳压后，输出+5V的稳定电压为微处理器供电。

（2）CPU的基本电路

● +5V供电电路。由7805三端稳压器输出的+5V直流稳定电压送至微处理器的64脚（32脚接地），使微处理器有正常的供电。

● 复位电路。微处理器的复位电压由20脚输入，该复位电压由T600D电路产生。当+5V电压不足于4.5V时，T600D输出低电平；当+5V电压高于4.5V时，T600D输出高电平。由于+5V电压的建立有个过程，因此，复位端的供电比+5V电压滞后，从而使微处理器完成了复位动作。

● 时钟振荡电路。微处理器的内部振荡电路和18脚、19脚外接的石英晶体构成时钟信号发生器，其振荡频率为6.0MHz，为微处理器提供准确的时钟信号。

（3）微处理器的信号输入电路

微处理器有如下7路输入信号：

● 遥控信号。遥控接收电路接收的控制信号经放大、滤波和整形后送至微处理器的46脚。

● 应急运行控制输入信号。应急按键SW的一端接地，另一端通过R45接微处理器的62脚。当按动按键时，62脚便输入一个低电平，空调器执行应急运转功能（通常是在检测空调器时进行）。

● 室温传感器输入信号。室温传感器ROOM TH一端接+5V电压，另一端接R31和R33，经过这两只电阻分压后的室温信号由微处理器的38脚输入。传感器ROOM TH的两端并联一个电容C16，在正常温度下该温度传感器输入端的电压约为2V。

● 室内管温传感器输入信号。室内管温传感器PIPE TH的输出信号经电阻R30和R32分压后，由微处理器的37脚输入，该电压信号反映了室内机盘管的温度。在正常情况下，室内管温传感器输入的电压约为3V。

● 交流过零检测信号。为了防止晶闸管损坏，在控制时必须让其在交流电的零点附近导通，微处理器必须输入一个体现交流电零点的信号。该信号由DQ1等产生，从微处理器的44脚输入。

● 压缩机过电流信号。为了防止因交流电过电流而损坏空调器，信号输入回路中设有过电流保护电路，由互感器CT1等组成，检测的压缩机过电流信号由微处理器的35脚输入。

● 室内风扇电动机速度检测信号。为了精确控制室内风扇电动机转速，风扇电动机必须给微处理器反馈一个运转速度信号。该信号由室内风扇电动机的霍尔元件产生，经CNT由晶体管DQ2放大后从微处理器的17脚输入。

（4）微处理器的输出控制

● 指示灯控制电路。该电路是由DQ4～DQ6等组成，分别由微处理器的56、57、58脚控制。其中，56脚控制的是电源灯LD31，为绿色；57脚控制的是定时灯LD32，为黄色；58脚控制的是压缩机运行指示灯LD33，为绿色。当微处理器相应的引脚输出高电平时，对应的指示灯发光。

● 蜂鸣器控制电路。蜂鸣器PB与R3、R4、IC3、DQ3及微处理器的31脚构成蜂鸣器控制电路。在开机和主芯片接收到有效控制信号后输出各种命令的同时，31脚输出低电平，经DQ3和IC3反相器两次反相后使PB发出蜂鸣叫声，提示操作信号已被接收。

● 压缩机控制电路。微处理器的2脚为压缩机工作控制信号输出端，该脚输出的高电平经R27输入IC3，经反相后输出低电平，使RL1继电器线圈通电，其触点吸合，为压缩机供电；反之，压缩机不工作。

● 室内外风扇电动机控制电路。微处理器的29、30脚分别为室内风扇电动机和室外风扇电动机控制端，当29、30脚按设定值输出低电平控制信号时，光电耦合器的发光二极管发出脉冲信号，光电耦合器即按微处理器的指令控制室内、外风扇电动机的运转。微处理器的17脚为室内风扇电动机转速检测端，由霍尔元件检测到的转速信号经DQ2输入微处理器的17脚，从而使微处理器控制室内风扇电动机的转速。

● 四通阀控制电路。微处理器的4脚为四通阀控制端，在制冷模式下，该脚输出低电平，经IC3反相后输出高电平，RL2中线圈无电流，四通阀不动作；在制热模式下，与上述控制过程相反，4脚输出高电平，继电器RL2吸合，四通阀因得电而换向。

● 导风板控制电路由微处理器的5、6、7、8脚控制导风板的摇摆。当用遥控器设定导风板处于摇摆状态时，5、6、7、8脚依次输出高电平，经IC3反相后依次输出低电平，从而使摇摆电动机LP的4个线圈依次得电工作，反之则不工作。

（5）保护电路

该空调器的保护电路包括由CT1等组成的过电流保护电路及压缩机顶部安装的过载保护器等。