最新变频空调控制系统幻灯片.ppt

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1、模块板模块板电源板电源板外机电控组件主要由电源板及模块板组成。如下图所示：外机电控组件主要由电源板及模块板组成。如下图所示：2.22.2、变频室外机主控板各功能电路位置及检测点。、变频室外机主控板各功能电路位置及检测点。 我们将各主要功能电路采用框注的方式进行标注（如图我们将各主要功能电路采用框注的方式进行标注（如图3 3），同时注明功能电路的关），同时注明功能电路的关键检测点，目的是让大家根据检测点的信号，去测量和评价各功能电路是否工作正常。键检测点，目的是让大家根据检测点的信号，去测量和评价各功能电路是否工作正常。 室外机电源板室外机电源板强电滤波。产生310V直流电压。根据系统需要，控制

2、室外风扇、四通阀、压缩机电加热等负载。2.2.1 EMC2.2.1 EMC滤波电路滤波电路 EMC（Electro Magnetic Compatibility）国际通用标准为IEC61000 ，主要对电器设备的EMI(Electromagnetic Immunity)和EMS(Electromagnetic Susceptibility)两方面性能做出要求。 很多国家也都引用IEC的标准对上市销售的家用电器产品有强制的认证要求，如中国的CCC认证中就有相关要求。 具体包含谐波、浪涌、传导、辐射等各项指标。 因为变频机在AC-DC-AC的变换过程中使用了大容量电解电容、高速开关等控制器件和控制

3、方法，如果电路中没有相应的抑制措施，将无法满足EMC的要求。压敏电阻加壳防爆因为雷击或电网中其它高频用电设备的影响，电网中时常回出现短暂的较高电压的干扰。为了滤除这些干扰，压敏电阻RV501、RV502、RV503与高压放电管DSA共同构成了浪涌吸收电路。当瞬间高压引入设备时，压敏电阻会迅速导通，通过放电管，将干扰放至地线。如果电源意外持续高压，也会造成RV502的导通，使经过保险管的电流迅速增大而使保险管熔断，保证后部电路不会被高压损坏。压敏电阻较常见的故障就是短路后无法恢复和炸裂，但是炸裂开路一般情况并不影响整机的正常使用。 2.2.2 2.2.2 整流滤波及整流滤波及PTCPTC电阻限流

4、电路电阻限流电路交流市电经过EMC滤波电路后经过整流滤波电路，变换成较平滑的直流电压供后续进一步变换使用。分立的四路二极管较难控制器件一致性，特别是在空调变频器这种高功率应用场合，会对器件本身的寿命和电路性能造成一定影响。通常我们直接使用集成的整流桥模块。高压大容量电解电容不同于其它电子元器件，因为其制造工艺及原理的特性，在确定了使用条件的情况下，其具有有限的使用寿命。在使用条件恶化时，如长期处于高温工况（环境温度每增高10，电容寿命就会缩短一倍），电网电压长期过高，都会加速电容的老化，最终导致电容容量降低、电解液外渗，甚至炸裂。第一次上电时，电解电容近似短路，瞬间充电电流甚至超过100A，容

5、易造成危险，所以加入PTC电阻在上电时对充电电流进行限制，一定时间电容充满电后，再由继电器吸合将PTC两端短路，停止其工作。电解电容的选用根据各机型结构的限制，可使用几个相同容量的小电容并联安装于PCB上，也可使用一个独立的大容量电容固定于结构件中。电容失效一般可从外观直接观察，如顶部鼓起等。 检测方法： 电荷放尽以后，用指针式万用表RX10K档检测，指针应是指到0，然后慢慢退到，否则电解电容器损坏。 注意：因为格兰仕变频机使用的电容容值为560UF/450V较高，有很强的蓄电能力，当切断电源后需过很久电能才能放尽，维修前必需用万用表测量P、N电压低于安全电压才可开始操作。禁止用螺丝刀等工具短

6、路电容+、-级强行放电。PTC即正温度系数电阻，随着温度的升高阻值会迅速增高。较常见的有33、47 等型号，指常温下其阻值为33 、47 ，可用万用表量得。此处常出现的故障是PTC断路，表现为整机上电开机，漏电开关即直接断开。室外机模块板室外机模块板接收室内通信，综合分析室内环境温度、室内设定温度、室外环境温度等因素，对压缩机变频调速控制。采集排气、管温、电压、电流、压缩机状态等系统参数，判断系统是否在允许的工作条件内，是否出现异常。2.2.3 2.2.3 开关电源电路开关电源电路 开关电源不同于普通工频变压器电源，其主要是通过在初级绕组回路中串入开关管，通过高频可调占空比的脉冲，从而使加在初

7、级绕组两端的HVDC在电路中形成脉冲变化的电流，将能量通过磁芯传至次级绕组，再通过半波整流和滤波，配合电压，最终形成我们所需要的低压直流电源。二极管反馈校正 因为相对于传统工频变压器电源，开关电源具有更高的转换效率，但是因为电路中使用了高速功率开关器件并且使用的电子元件数目较多，抗瞬时耐压的能力略低于传统电源，最常见的就是开关电源主控制模块损坏。 一般当高压电解电容两端也即P、N间电压为正常的DC310V左右，但是系统无任何反应，多为电源损坏。 如果电路弱电部分发生器件短路，即开关电源输出负载短路，电源会启动-保护-再启动-再保护，变压器发出几秒钟一次的有规律的滋滋声，此种情况请检查弱电电路部

8、分。开关电源电路测量（图开关电源电路测量（图4 4）：）： 图图42.2.4 IPM2.2.4 IPM电路电路我公司使用的IPM模块以三菱为主，内部都包含6路IGBT管和4颗驱动IC。模块的损坏可分为驱动IC损坏和IGBT损坏，如某一路IGBT发生损坏，我们可以直接通过万用表二极管档检测，正向应无导通，反向应有二极管管压降，如连在整机中，请注意测试时将压缩机线拔去。IPMIPM测量：测量：（1 1）IPMIPM是变频空调的核心部件（图是变频空调的核心部件（图5 5），给变频压缩机输出），给变频压缩机输出U U、V V、W W三相电流，三相电流，并控制压缩机的转速。其内部结构如图并控制压缩机的转

9、速。其内部结构如图6 6，内部包括驱动，内部包括驱动ICIC和和6 6个个IGBTIGBT。（2 2）测量方法：模块的损坏可分为驱动）测量方法：模块的损坏可分为驱动ICIC损坏和损坏和IGBTIGBT损坏，如某一路损坏，如某一路IGBTIGBT发生损发生损坏，我们可以直接通过万用表二极管档检测，正向应无导通，反向应有二极管管坏，我们可以直接通过万用表二极管档检测，正向应无导通，反向应有二极管管压降压降, ,或者用电阻档分别测量或者用电阻档分别测量P P、N N到到U U、V V、W W三相的电阻，具体的测试方法如图三相的电阻，具体的测试方法如图7 7。 图图5:IPM5:IPM外观外观图图6:

10、6:内部结构图内部结构图图图7:7:测量方法测量方法正向电阻应约为380-450间 2.2.5 2.2.5 振荡及复位电路振荡及复位电路2.2.5 2.2.5 振荡及复位电路电压测量（图振荡及复位电路电压测量（图5 5）：）：图图5整流桥2.2.6 PFC2.2.6 PFC电路电路 PFC是功率因素校正（POWER FACTOR CORRETCT）的缩写。PFC电路的主要作用是提高整机的功率因数，减少对电网的谐波干扰；另外主动式PFC还有提升直流电压的作用,目前格兰仕采用的是被动式的PFC。1，PFC模块自身检测到过热、过流产生的保护，出现这种保护主要检查PFC模块散热是否良好2，过压、欠压保

11、护整流模块测量：整流模块测量：（1 1）整流模块主要作用是将交流电变成直流电，整流模块的引脚定义）整流模块主要作用是将交流电变成直流电，整流模块的引脚定义（如图（如图6 6），其内部结构简图如图），其内部结构简图如图7 7。（2 2）测量方法：将万用表调至二极管档（图）测量方法：将万用表调至二极管档（图8 8）分别对模块内的四个）分别对模块内的四个二极管（二极管（D1D1、D2D2、D3D3、D4D4）进行测量。）进行测量。图图6:6:引脚定义引脚定义图图7:7:内部结构图内部结构图图图8:8:测量方法测量方法当后部电路发生短路，或者整流桥长期散热接触不可靠，可能会发生内部二极管短路或断路的故

12、障。使用万用表二极管档测试各管的正向导通电压即可判断。整流桥常见的封装，左侧常用于25A以下，缺角侧为+端，另一侧为-端，中间两脚为AC输入；右侧常用于25A以上，与其它三个插片不同方向的为+端，对角为-端，余下的两个为AC输入。 电抗器2.2.6 2.2.6 PFC电路电路因压缩机电机是一个感性负载，在大功率时会造成系统输入电压与电流的相位延迟，从而使整流桥的导通角缩短，输入电流变成不连续的脉冲，对电网带来很大的谐波干扰。解决措施主要是加入PFC（Power Factor Correction)电路。PFC可分为两种，即有源PFC和无源PFC。出于成本和可靠性的考虑，我们使用较多的是无源方式

13、，在电路输入端加入电抗器，利用其感性补偿电容容性对电路造成的影响，最终降低整个系统对电网的谐波干扰。电抗器主要有额定电流、额定频率、额定电感、阻抗电压、直流电阻、绝缘等级、耐电压、绝缘电阻、线圈温升、噪音等指标参数。正常时，用高精度万用表测量电抗器两端，应有几百m的直流电阻，用万用表R X1档进行测量，其绕组电阻值约为1。任意一端与铁芯，绝缘电阻应在100M以上。因电抗器磁芯材料为硅钢片，并且正常工作时也有较高的温升，在潮湿的环境长期使用后易出现锈蚀、硅钢片连接焊缝断开、线圈绝缘漆受损与磁芯短路、噪音增大等故障。具体表现为保险丝熔断、供电电网跳闸、发出明显的嗡嗡声等。3.1 室内、外机电气线路

14、图室内、外机电气线路图三、变频空调接线介绍三、变频空调接线介绍3.1、室内、外机电气线路图、室内、外机电气线路图3.2 格兰仕变频空调器的控制图 电源电路室内机控制器l能力控制l冷风防止控制l过负荷防止控制l冷冻防止控制l风速控制l换气控制l亮度控制 蜂鸣器接收电路应急按键 蒸发器温度传感器室内温度传感器步进电机调制通讯电路滤波电路电压检测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室 内内 机机室室 外外 机机电流检测冲击电流防止电路遥控器l运转/停止l运转模式设定l室温设定l风速设定l定时器设定l风向设定室温传感器状态

15、显示信号发射室内风机显示电路室外机控制器l变频器输出控制l除霜控制l风速控制l排气温度控制lAC过电流控制l保护输出控制1 1、接线必须按照相应的接线图进行接线、接线必须按照相应的接线图进行接线2 2、各线的插簧必须插到位，严禁虚插、反插、错插、漏插。、各线的插簧必须插到位，严禁虚插、反插、错插、漏插。3 3、扎线时，严禁配线的两端拉得过紧，要求留有一定的松度，以免配线因、扎线时，严禁配线的两端拉得过紧，要求留有一定的松度，以免配线因被拉过紧脱离插片、连接器或温度传感器接线端子等。被拉过紧脱离插片、连接器或温度传感器接线端子等。4 4、走线要求整齐美观，导线不能碰钣金件锐边、散热片等。、走线要

16、求整齐美观，导线不能碰钣金件锐边、散热片等。严格按电路图连接内外机连接线，特别注意白色为信号线。严格按电路图连接内外机连接线，特别注意白色为信号线。室内机侧室内机侧室外机侧室外机侧3.3 接线要求和注意要点接线要求和注意要点4.1 4.1 室内机故障代码室内机故障代码序号故障代码故障内容备注1E1室内环境温度传感器故障2E2室内管温传感器故障31E室外环境温度传感器故障42E室外管温传感器故障53E室外排气温度传感器故障6E6E2PROM通信故障7E5内外机通信故障8E3PG电机，PG反馈电路，过零检测电路故障四、变频空调器故障代码介绍四、变频空调器故障代码介绍外机模块板上有外机模块板上有4

17、4个个LEDLED灯，灯，从右到左从右到左如下：如下：一个绿色的一个绿色的LEDLED灯，灯，故障灯故障灯 此灯亮时代表有故障，正常状态下为不亮。此灯亮时代表有故障，正常状态下为不亮。 具体故障代码显示在内机显示屏上（如上面代码）具体故障代码显示在内机显示屏上（如上面代码）一个黄色的一个黄色的LEDLED灯，灯，信号灯信号灯 在整机接好电缆后上电，应为闪烁状态（在整机接好电缆后上电，应为闪烁状态（1 1秒频率），秒频率）， 如出现非闪烁状态则是有内外机通信故障，持续如出现非闪烁状态则是有内外机通信故障，持续2 2分钟分钟 后内机显示后内机显示E5E5故障代码。故障代码。一个红色的一个红色的LE

18、DLED灯，灯，压缩机运转灯压缩机运转灯 显示压机运行状态，常亮时代表压机运转。显示压机运行状态，常亮时代表压机运转。一个红色的一个红色的LEDLED灯，灯，电源指示灯电源指示灯，上电时就会亮。，上电时就会亮。 4.2 4.2 室外机故障代码室外机故障代码4.3 通讯故障，显示通讯故障，显示E5通讯原理通讯原理产生通讯故障主要原因：产生通讯故障主要原因：1，通讯连接线问题；2，通讯电路元器件问题，如光耦损坏或电阻短路等；3，外主板和电源模块芯片有问题导致通讯故障。内主板外主板发送接收接收发送光耦隔离4.4 4.4 室内机触摸按键故障室内机触摸按键故障（1 1）触摸按键原理）触摸按键原理 当没有

19、手指接触触摸按键，触摸按键通过其上部的导电棉和玻璃面板与空气介质产生一种电容平衡，当手指接近面板时，手指改变该平衡，使触摸芯片被触发，使得触摸按键操作完成。4.4 4.4 室内机触摸按键故障室内机触摸按键故障（2 2）按键故障现象及原因）按键故障现象及原因故障现象：故障现象： 按键误动作，摇晃或按压门板非按键区域，触摸按键就会有反应 ；产生原因：产生原因： 触摸按键导电棉贴的不牢，或者导电棉表面不平 。（3 3）解决方法）解决方法 将显示板拆下，撕下导电棉，清理一下贴过导电棉的PCB区域，更换新的导电棉 。4.5 4.5 室内机滑动门故障室内机滑动门故障 显示显示E4E4产生原因：产生原因：

20、1，显示板连接线不牢； 2，滑动门板卡住 ； 3，光电开关板处有异物，挡住光电开关； 4，光电开关板失灵 。解决方法：解决方法： 1，将显示板连接线检查一下，有没有断路，如果没有问题，可以在重新插一下 ； 2，检查滑动门有没有异物挡住滑动门 ； 3，检查光电开关有没有异物挡住，使光电开关检测失灵 ； 4，更换光电开关 。4.6 室内机主板和显示板故障室内机主板和显示板故障 显示显示E0 内主板和显示板通讯采用异步串行通讯方式（URAT），连线方式为直接连接。出现此故障后主要检查连接线是否有问题。内主板显示板发送接收接收发送1 1、维修前、维修前第一步：产生确定需要维修的变频机的准确型号，以便查

21、找易损的主要配件型号及对应的配件编码，尤其是室外机的配件。第二步：根据用户反映的故障现象，初步判断可能需要更换的配件，将其随身携带，便于维修。第三步：维修变频机除了常用的工具如螺丝刀、板手等，还需携带万用表、钳表等测量工具。2 2、维修时，、维修时，在电源模板PN之间电压小于36V前，不能触摸任何端子，以免电击。 当空调器产生故障或保护时，室内机的显示屏或指示灯会显示相应代码，根据相应的指示可以排查故障。3 3、维修前后，、维修前后，都应检查用户电源插座、内/外机接线板、主板上所有的接插件（特别是室外机电源板、模块板、PFC板等），是否有松动或松脱。五五 常见故障分析方法常见故障分析方法5.1

22、 5.1 温度传感器故障温度传感器故障 一般情况下,当因温度传感器端子接触不良或热敏电阻本身故障出现开路或短路时,显示器上会有相应的故障代码显示,可根据代码提示用万用表检测相应电路的电压进行确认故障代码检测相应电路节点电压热敏电阻或端子故障电路中器件故障更换传感器不正常正常5.2 5.2 室内电源故障室内电源故障 首先根据室内外指示灯的情况及各电源电压的情况区分是室内的故障还是室外的故障,再逐步检查各节点电压进行确认内机无显示遥控无反应上电后蜂鸣器不响内机接线板电压电源故障变压器输入端子电压变压器输出端子电压芯片旁瓷片电容两端电压保险管烧毁AC220V0VAC220V变压器故障0V0VDC12

23、V左右7805故障芯片故障5V5.3 5.3 室外控制器电源异常室外控制器电源异常处理方法：（1）、首先检查室外控制器的接线是否正确，是否存在接错线或接线松脱的现象。尤其注意检查室内外连接线的零线、通讯线、火线是否接错或接触不良。（2）、注意检查PFC电感或电抗器是否存在端子接触不良或漆包线折断导致外机控制器不得电，该项检查可以通过万用表测量通断来进行判定。（3）、在上述检查均正常的情况下，在断开电源的情况下，用万用表检查保险管是否导通，PTC电阻是否发热。（4）、如存在保险管熔断或PTC剧烈发热的现象，则在断开电源的情况下，用万用表对功率侧和电源侧的器件进行测量，一般依次测量IPM模块、IG

24、BT、开关电源电路输入端的功率器件、整流桥、高压电解电容等，观察是否存在短路现象。（5）、如直流母线电压正常，但芯片电源不正常，检查开关电源的各路输出电源是否正常，如5V、12V、15V等。内机遥控正常开机3分钟后显示E5通讯故障室外通信及故障指示灯无显示室外接线板电压整流桥交流输入电压整流桥直流输出电压PCB上12V5V电压开关电源烧毁芯片损毁保险管电阻连接室内与室外的电缆线是否正确整流桥或高压电容故障电抗器开路0VAC220VAC220V0V接线0V 约DC310V0V由于目前国内电网的现状,电源故障也是较常见的故障之一。对于此类故障一般采用逐级查找的原则。因为经常需要在带电的状态下进行测

25、量，维修时首先要注意安全。5.4 IPM5.4 IPM模块保护，或压缩机不启动模块保护，或压缩机不启动处理方法：1、首先检查压缩机接线是否松脱或接反。2、观察控制器外观，重点检查芯片的六路PWM口和IPM模块的引脚处有无锡渣短路的现象。3、在断电情况下用万用表测量压缩机六个桥臂有无短路现象（Vdc的正极P分别对U、V、W，Vdc的负极分别对U、V、W进行测量）。4、用万用表测量主芯片六路PWM有无信号输出（测量R707aR707f靠近IPM侧引脚上的电压，如果电压在变化说明有PWM信号），有条件的情况下，最好用示波器测试PWM信号的波形。5、如PWM信号正常，测量给IPM模块供电的15V电源电

26、压是否正常。6、如15V电源正常，用万用表测量R709、R710、R711电阻阻值是否正常。7、用万用表测量压缩机三相电流的采样电阻R555、R556、R577阻值是否一致，同时观察此处三个电阻的丝印，是否存在装错电阻的现象。开机后模块保护检查模块紧固螺钉散热膏及散热器状况可正常运行一段时断电后将压缩机线取下检查压缩机相间电阻及对地电阻压缩机损坏万用表二极管档检查模块U、V、W输出上电检查15V电压模块损坏开关电源损坏正常13.5V以下正常各相电阻平衡或对地短路5.4 5.4 模块保护模块保护电源的意外状态、紧固螺丝松脱、散热器脏堵等都会造成IPM 模块的保护甚至损毁，模块保护分为过热、欠压、

27、过电流三种。室内外均显示故障代码E5检查室内外接线检查通信电路中D12稳压二极管的电压24V？室外通信灯是否闪烁室外收信电路故障室内收信电路故障接错线正常正常不闪烁闪烁万用表二极管档检查室外发信光耦3、4脚导通状态室内收信电路故障室外发信电路故障5.5 5.5 通信故障通信故障室内外连接线线续接错会将高压直接引入通信电路，造成器件的损毁。六六变频外机一体板介绍变频外机一体板介绍整流桥IGBT模块IGBT模块最好采用力矩板手固定,其最大安装力矩0.78Nm 整机故障检测方法： 直流变频故障指示不仅可以通过室内机的LED指示模块来显示；而且可以通过室外机的故障指示灯来指示。 严格按电路图连接内外机

28、连接线，特别注意白色为信号线。 变频分体机系统正常工作时，制冷压力在0.4-0.6Mpa，制热压力在1.6-2.4MPa范围。 如需更换室外控制板，请严格按照原装配方法装配，散热膏不足的一定要补足，所有定位固定的螺丝必须可靠紧固。 压缩机故障检测方法： 压缩机不启动时,在排除制冷剂不足、系统过热、控制器故障等其它原因后,可检查是否是压缩机本身的故障,即检查压缩机是否卡缸、绕组短路或绕组断路。七七 注意事项及总结注意事项及总结 变频机空调器同一机型一般会配备多种压缩机，每种压缩机对应一种控制器主板，主板和压缩机是一一对应的，不能互相替换。 更换控制器时，必须查清故障机型的控制器主板型号，选择完全

29、一致的控制器主板进行更换，不能单纯只根据机型来判断主板型号，否则会造成控制器主板与压缩机不匹配。 更换压缩机时，同样必须查清故障机型的压缩机型号，选择完全一致的压缩机进行更换，不能单纯只根据机型来判断压缩机型号，否则会造成压缩机与系统管路及控制器的不匹配。 更换变频机的外机控制器主板前，必须对外机主板进行测试，确认其是合格品之后方可进行更换。 需进行的测试点如下：1、测试IGBT的三个引脚中任意两脚之间是否存在短路现象，如有，则此外机主板不能使用；2、测试直流母线的P、N之间是否短路，如有，则此外机主板不能使用。3、测试U、V、W与P之间，U、V、W与N之间是否存在短路现象，六次测试中任意一次

30、短路，该主板均不能继续使用。 测试方法在前文已有详细描述，请参考。 外机接线严格按照相应的室外机接线图接线。 各线的插簧必须插到位，严禁虚插、反插、错插、漏插。 扎线时，严禁配线的两端拉得过紧，要求留有一定的松度，以免配线因被拉过紧脱离插片、连接器或感温包套管等。 各线不能碰管，不能碰四通阀体，不能碰压缩机体，不能碰钣金件锐边。 1、 变频控制系统本身的复杂性决定了可能出现的故障及检修的复杂性。 2、对于售后的维修，我们主要的要求是能在维修现场通过简单的工具（万用表）进行一些基本的测量，准确地判断出故障发生在哪一块电控板上或 是哪一个电器部件上。 3、 维修过程中一定要严格遵循服务手册中的各项要求，特别是IPM模块的散热膏涂附及紧固。维修完毕后一定要仔细按照线路图对接线进行复查，确保连接正确后再进行上电试机。 4、克服“怕修变频机、难修变频机”的思想，随着新的国家能源标准的实施，变频机必将成为市场的主流，售后必须掌握变频机维修的基本技能。同时随着变频技术的成熟和简化，特别是故障自保护、自检查功能的完善，变频故障率正逐年大幅下降，维修也变的越来越简单。62 结束语结束语