变频空调工作原理图解与维修

海尔牌变频空调器早期在市场上主要有：KFR-20Gw／(BP)、KFR-28GW／A(BP)、KFR-32Gw／(BP)、KFR-36GW／(BP)、KFR-40Gw／(BP)、KFR-50Lw／(BP)和带有负离子发生器的健康型空调器KFR-25Gw／BP×2(F)、KFR-50LW／(BPF)等。

他们的变频控制原理基本相同，本文主要以KFR-50LW(BP)金元帅柜机王为例，分析控制电路的工作原理，以抛砖引玉。

图1是室内机控制电路原理图，图2是室外机控制电路原理图，两个原理图均是作者依据实物绘制，仅供参考。

一、室内机控制电路原理室内机控制电路采用变频空调专用芯片47C862AN-Gc5l。

该芯片内部除了写入空调器专用程序外，还包含有CPU微处理器、程序存贮器、数据存贮器、输入输出接口和定时计数器电路等电路，可对输入的信号进行运算和比较，根据运算和比较的结果，对室外机、风机、定时、制冷制热、抽湿等工作状态进行控制。

1．ICI(47C862AN-GC51)主要引脚功能(1)35、64脚为供电端，典型的工作电压为+5V。

(2)芯片的32、33、34、39、48、60为接地端。

(3)31脚是蜂鸣器接口。

CPU每接到一次用户指令，31脚便输出一个高电平，蜂鸣器鸣响一次，以告知用户CPU已接到该项指令。

若整机已处于关机状态，遥接器再输出关机指令，蜂鸣器也不响。

(4)36、37、38是温度采集口，其中36、37脚为室内机热交换器温度输入口，38脚为室内温度输入口。

(5)复位电路由20脚和ICl03、R101、D101、C103、C109构成，低电平有效。

空调器每次上电后，复位电路产生一个低电压，使CPU程序复位。

当机器正常工作时，复位端为高电平。

(6)62脚为开关控制端开关控制口(多功能口)，低电平有效。

应急运转时，按住电源开关，使该脚连续3秒以上持续高电平，蜂鸣器连响两下，机器即可进入应急运转状态。

美的变频空调电控知识和维修方法（多图教材）一.变频空调基本原理概述·交从能量的转换上可把变频控制分为交流到交流变频与交流->直流->交流变频。

·对家用电器的变频控制而言，不管是交流变频还是直流变频都是通过交流->直流->交流的方式来实现变频运转的。

· 要得到可调频率的交流电，首先要把220V-240V的交流电通过整流、滤波转换为直流电，再通过变频模块将直流电变为可调频率的交流电，从而完成变频的过程.交流变频原理：电动机（压缩机）转速公式：n=60f(1-s)/pn—压缩机转速 f—压缩机供电频率p—电机极对数 s—转差率交流异步电动机都满足以上这个公式，变频的原理就是改变压缩机的供电频率（f）；在p与s不变的情况下，压缩机运转速度就会随着频率的变化而变化。

从转速公式中还可以得出，改变极对数（P）和转差率（S）也可以改变压缩机的转速，但可操作性不强，体积和重量都会增加。

变频控制器原理框图二.变频电控主要部件1.变频模块变频模块是实现由直流电转变为交流电从而驱动压缩机运转的关键器件，又称为IPM模块。

它是一种智能的功率模块，它将6个IGBT 管连同其驱动电路和多种保护电路封装在一起。

模块保护包括：过流、过压、欠压、短路、过热2.整流桥堆整流桥的作用是:将交流电源变为直流电。

直流输出电压值=输入交流电压*整流系数1.414(约300V左右)。

目前使用型号T25VB60（25A/600V）T15VB60（15A/600V）室外电控盒中另外一个整流桥堆不做整流用，而是用做一对二极管，配合电抗器，用以提高整机功率因素。

3.大电抗器变频空调室外控制器一般都有大电抗器，目的是为了提高整机的功率因素及通过谐波电流测试。

为了符合3C标准，通过谐波电流测试，我们在分体机上采用了两个电抗器的无源功率因素矫正方法。

4.滤波器为了通过EMC测试的干扰功率及干扰电压测试而采用的一种一体化滤波器件。

第2节 室外机电源电路和CPU 三要素电路−131 −延时5s 才能控制主控继电器触点吸合。

图4-10 正常运行时工作流程这5s 内室外机电控系统所做的工作有：第1步，为滤波电容充电至正常电压；第2步，开关电源开始工作并向室外机主板输出直流12V 电压，12V 电压经7805稳压块输出5V 电压，CPU 复位开始工作；第3步，CPU 检测室内机主板发送的通信信号，如果正常，CPU 脚才会输出高电平5V 电压，控制主控继电器触点吸合，如果检测时没有通信信号或者不正常，CPU 脚一直为低电平，主控继电器触点一直处于断开状态，控制主控继电器吸合时不检测室外机3个温度传感器输入的信号和压缩机顶盖温度开关的信号，上述4个温度信号即使开路或短路，室外机主控继电器触点也会吸合。

说明：目前的变频空调器室外机电控系统（如海信KFR-26GW/11BP ），室外机从得电到主控继电器吸合需要4s 的时间，并且不检测通信信号和室外机的4个温度信号。

4．常见故障直流300V 电压形成电路工作在大电流状态，因此故障率较高，常见故障及测量方法参见本书第1章第5节“特殊电气元器件”中的部分内容。

三、电源电路1．作用室外机的电源电路基本上全部使用开关电源电路，只有早期的极少数机型使用变压器降压电路，本机即采用开关电源电路。

开关电源电路实际上也是一个电压转换电路，将直流300V 电压转换为直流15V 、直流12V 和直流5V 为室外机主板和模块供电。

图4-11所示为开关电源电路简图与作用说明。

2．工作原理开关电源电路原理图如图4-4所示，实物图如图4-12所示。

由于开关管工作在“开”和“关”两种状态，因此而得名为开关电源。

本机电路主要由开关管DQ1、开关变压器BT1组成并联型开关电源电路，设计在模块板组件上面，第4章 海信KFR-2601GW/BP 室外机电控系统− 132− 工作时为自激振荡状态，开关管在电路中起着开关及振荡的双重作用，在导通期间开关变压器存储能量，在截止期间开关变压器输送能量，从而起到电压转换的作用；由于负载位于开关变压器的次级且工作在反激状态，因此开关电源还具有输入和输出相互隔离的特点。

变频空调电路原理和系统原理分析(变频空调维修)海信KFR-25GW/99SZBp、KFR-32GW/99SZBp、KFR-35GW/99SZBp主要特点1、双转子直流压缩机，采用180度矢量变频控制。

在压缩机的直流180度矢量控制中，采用的是压缩机速度和压缩机电流双闭环控制，不存在滑差率，对压缩机电流直接进行控制，压缩机驱动电流为正弦波，与直流120度控制方式相比，其转矩脉动小，运转噪音低，更省电，更进一步提高空调能效比和延长使用寿命。

2、全直流设计，实现了对室内120度直流电机和室外180度正弦驱动的直流电机的驱动，全方位提高能效，降低噪声。

3、大面积的冷凝器、蒸发器，空调器的能力变化范围较宽；低频时输出能力可以很小，维持室温恒定。

3.1主要功能3.1.1环绕立体风无3.1.2速冷速热压机变频范围20-95Hz，根据温差空调刚启动时高输出运转，加上大的两器系统，迅速提升或降低房间温度，实现快速制冷制热。

3.1.3超低噪音室内机采用大直径斜齿贯流风扇，优化风道设计，安静运转；室外压机180度矢量控制，减小振动，提高声音品质。

3.1.4健康空调健康设计：三重防御+抗菌材料+多元光触媒+负离子A:三重防御有效过滤灰尘，清新空气；B：多元光触媒采用多种催化技术，可强力吸附并催化分解因居室装修过程中使用的各种材料挥发的大量的甲醛等有害气体；还可高效去除剩余饭菜、香烟味、宠物味等异味；多元光触媒在紫外线下除将光能转化为化学能，促进有毒物质分解，保持除味地高效性，并可长期使用，十分有效。

C:增加绿色防霉过滤网、“羟基负离子+银离子”清新组件、绿色抗菌风扇健康功能。

3.2技术特点3.2.1电路方面特点：①室内使用两路输出的开关电源给控制单元和直流风机供电；②室外使用三路输出的开关电源给控制单元、直流风机、IPM供电；③风机驱动电路全新，与控制部分使用光藕隔离，可靠提高，干扰减小；④主控芯片放在控制板上，驱动芯片与IPM在模块板上，使模块板面积减小，布线合理，干扰减小；3.2.1.1 室内机典型单元电路分析1、电源电路①、开关电源电路原理图：如下图所示：②、电源电路原理分析本电路为变压器反激式开关电源，稳压方式采用脉宽调制。

长虹变频空调电路原理分析KFR-25（28、33、40）GW/BQ空调器印刷电路板检修参考笫一部分控制原理图笫一章控制原理图KFR-25（28∖ 40）GW/BQ直流变频空调器电气控制框图如下所示：第二节控制原理图描述从上面的控制原理图中，可以看出KFR-25（28、40）GW∕BQ直流变频空调器的室内机印刷电路板可大致分为以下儿个电路单元:开关电源、上电复位电路、晶振电路、过零检测电路、室内直流风机控第1页共41页KFR-2o（28> 33、40）GW/BQ空调器印刷电路板检修参考制电路、步进电机控制电路、温度传感器电路、空气清新控制电路、EEPROM电路、保护电路、显示驱动及遥控接收电路、应急控制电路、通讯电路等;KFR- 25（28、40）GW/BQ直流变频空调器的室外机部分可分为如下电路单元:开关电源、上电复位电路、晶振电路、电压检测电路、电流检测电路、过零检测电路、保护电路、电子膨胀阀控制电路、室外直流风机驱动电路、IPM模块驱动电路及位置反馈电路、四通阀控制电路、温度传感器电路、EEPROM电路、通讯电路、电源整流及功率因数调整电路等。

具体描述如下：当室内机接通电源时，室内电源220VAC经EMl电路后，通过桥堆整流、滤波转变为280VDC直流，经开关电源转换输出35VDC、12YDC及5VDC直流电压，为单片机及其外圉的电路提供电源。

同时，振荡电路和上电复位电路启动单片机开始工作。

此时，便可接受遥控器的信号，空调器开始检测室内的温度传感器、设定温度以及EEPROM中的数据等，并按照遥控器的设定状态运行;室内风机开始按指定转数运转;步进电机也开始来回摆动（如果步进电机设定为扫风状态）；单片机通过显示屏将空调器的运行状态显示在显示屏上，初次上电经过3分钟左右延时，室内功率继电器给室外供电。

室内的单片机通过通讯电路与室外机进行串行半双工通讯通信，物理层为强电载体，强化抗干扰能力。

当室外机得到室内电源后，交流电220VAC经整流及功率因数调整后转换为280VDC直流，滤波输入到开关电源及IPM模块（驱第2页共41页KFR-25（28> 33、40）GW/BQ空调器印刷电路板检修参考动压缩机）。

海信变频空调原理和常见故障维修下篇（2）（多图教材）温度传感器电路的原理图室内环境温度传感器1、温度传感器特性温度传感器主要由负温度系数的热敏电阻组成，当温度变化时，热敏电阻值也发生变化，温度升高，电阻值减少；温度降低，电阻值增大。

2、温度传感器在空调器中位置不同，作用也略有不同。

空内环境温度传感器安装位置:安装于室内蒸发器进风口，由塑料件支撑，可用来检测室内环境温度是否达到设定值。

作用：1）制热或制冷时用于自动控制室内温度2）制热时用于控制辅助电加热器工作室内盘管温度传感器安装位置:安装在室内蒸发器管道上，外面用金属管包装，它直接与管道相接触，所测量的温度接近制冷系统温度。

作用:1）冬季制热时用来作防冷风控制2）夏季制冷时用来进行过冷控制（防止系统制冷剂不足或室内蒸发器结霜）3）用于控制室内风机的速度4）与单片机配合实现故障自诊断（各传感器均有此功能）5）在制热时辅助用于室外机除霜6）在制热时用于防过载检测室外环境温度传感器安装位置：安装在室外机散热器上，由塑料件支撑，用来检测室外环境温度。

作用：1）室外温度过低或过高时系统自动保护2）制冷或制热时用于控制室外风机速度室外盘管温度传感器安装位置：安装在室外机散热器上，用金属管包装，用来检测室外管道温度。

作用：1）制热时用于室外机除霜2）制冷或制热时用于过热保护或防冻结保护室外压缩机排气温度传感器：安装位置：安装在室外压缩机排气管上，用金属管包装。

作用：1）压缩机排气管温度过高时系统自动进行保护2）在变频空调器中用于控制电子膨胀阀开启度以及压缩机运转频率的升降。

检测方法电阻检测法：R（25℃）室内盘管温度、室内环温、室外环温、室外盘管传感器阻值约：5KΩR（25℃）时：压机排气温度传感器阻值约：54KΩ以上参数、仅供参考，具体数据详见海信传感器参数值查询表机型：KFR-50W/26VBP故障现象：压机不启动，风机正常运转原因分析：通电以后压缩机不启动，风机正常运转，故障自珍断显示（亮、亮、灭）为传感器故障。

看图学习变频空调器电控系统维修（一）第一章变频空调器基础知识本章介绍变频空调器的基础知识，主要内容有变频空调器与定频空调器硬件区别、工作原理及分类、单元电路对比、控制功能、特殊电气元器件和智能功率模块（IPM）。

第一节变频空调器与定频空调器硬件区别本节选用海信空调器两款机型，比较两类空调器硬件之间的相同点与不同点，使读者对变频空调器有初步的了解。

定频空调器选用典型的机型KFR-25GW；变频空调器选用KFR-26GW/11BP，是一款最普通的交流变频空调器。

一、室内机1．实物实物如图1-1所示，两类空调器的进风格栅、进风口、出风口、导风板、显示板组件的设计形状和作用基本相同，部分部件甚至可以通用。

2．主要部件设计位置实物如图1-2所示，两类空调器的主要部件设计位置基本相同，包括蒸发器、电控盒、接水盘、步进电机、导风板、贯流风扇及室内风机等。

3．制冷系统实物如图1-3所示，两类空调器中设计相同，只有蒸发器。

4．通风系统实物如图1-4所示，两类空调器的通风系统使用相同形式的贯流风扇，均由带有霍尔反馈功能的PG电机驱动，贯流风扇和PG电机在两类空调器中可以相互通用。

5．辅助系统接水盘和导风板在两类空调器中的设计位置与作用相同。

6．电控系统两类空调器的室内机主板在控制原理方面的最大区别在于：定频空调器的室内机主板是整个电控系统的控制中心，对空调器整机进行控制，室外机不再设置电路板；变频空调器的室内机主板只是电控系统的一部分，工作时处趣输入的信号犷处理后传送至室外机主板，才能对空调器整机进行控制，也就是说室内机主板和室外机主板一起才能构成一套完整的电控系统。

（1）室内机主板由于两类空调器的室内机主板单元电路相似，在硬件方面有许多相同的地方。

其中不同之处在于：定频空调器的室内机主板使用3个继电器为室外机压缩机、室外风机、四通阀线圈供电；变频空调器的室内机主板只使用1个继电器为室外机供电，并增加通信电路与室外机主板传递信息，实物如图1-5所示。

变频空调工作原理图解一、变频空调制冷系统的原理：热力学的一些根本知识表征气体状态参数的三个物理量：温度/压力/比体积1.温度：摄氏温标℃ 华氏温标℉ 热力学温标K 换算关系：华氏=9/5 t+32 k=273.15+t2.压力： Pa 1Pa=1N/M2 1MPa=106 Pa=10kgf/cm2 P= Pb+ Pg 〔大气压Pb ；表压力Pg 〕3.比体积：V= v/m3 〔单位质量的物质所占体积〕4.焓：物质所含内能与物质所作推挤功之和，是计算空调换热的常用物理量。

空调制冷剂在一个循环系统中，通常包含着温度、压力，以及体积的变换，通过计算这些变化量，可以得出空调的制冷才能二、实验室常用的测试空调制冷量的方法1.焓差法量热计通过测量空调室内机进风和出风口的温度差，计算出单位时间内交换的热量。

2.热平衡法量热计内机不装风口，通过分别测量室内侧，室外侧到达平衡时的热量，计算出整机的冷量。

室内外侧是通过水系统循环计算平衡时的热量。

三、热力学定律热力学第一定律：即能量守恒定律，在一定条件下，热能与机械能可以互相转化，转化后的能量总和不变。

热力学第二定律：要使热量从低温物体间接地传给高温物体，必须消耗一定能量进展补偿热力学第一定律提醒能量守恒的原理，是一切换热计算的根底，作用同万有引力定律热力学第二定律为空调的设计开发提供了理论的根底。

四、制冷系统简图气化：气化是液体变化为气体时的吸热过程，如工质在蒸发器内所发生的过程。

压缩：制冷剂工质在压缩机中发生了多变的压缩过程，但是因为工质状态变化在很短时间内完成，故在理论上计算可以看作近似的绝热可逆等熵压缩过程。

冷凝：工质在冷凝器内所作的等压放热过程。

节流：制冷工质通过节流机构，流动阻力极大，使工质压力从高压变为低压，其中有一局部液体还到达了该压力下的饱和温度而沸腾。

可将节流过程近似看作等焓过程。

家用机主要节流元器件是毛细管和电子膨胀阀。

变频机用不同类型的压缩机区别变频机主要采用的压缩机构造：双转子直流变频其中睡美人采用三洋双转子直流变频压缩机，睡梦康，睡梦宝采用三菱双转子直流变频压缩机R22系统与R410A系统区别1).光滑油：R22使用矿物油R410A使用酯类油，两者只能与相应的制冷剂互溶，不可混用.酯类油容易吸水，因此相应制冷系统的水分管理方面要求更为严格。