定频空调器控制电路的故障检修

百度首页

空调器控制电路位于空调器室内机中，是空调器电气系统中的核心控制电路，用于控制整机的协调运行。

定频空调器控制电路的故障检修

17.1 控制电路的结构原理.

空调器控制电路位于空调器室内机中，是空调器电气系统中的核心控制电路，用于控制整机的协调运行。

图17-1为控制电路在空调器中的安装位置。可以看到，承载该电路的电路板位于空调器室内机-侧，通过电路板支架固定，电路板中除几个电源电路元器件外，控制电路占据整个电路板的大部分位置。

17.1.1控制电路的结构组成

控制电路是空调器整机的控制核心。空调器的启动运行、温度变化、模式切换、状态显示、出风方向

等都是由该电路进行控制的。空调器控制电路的核心部件是- -只大规模集成电路，该集成电路通常称之为微处理器( CPU),微处理器外围设置有陶瓷谐振器、反相器等特征元器件，另外，还通过连口插件连接着遥控接收电路、室内机风扇电机、温度传感器、操作显示电路等关联部分。

图17-2为典型空调器中的控制电路部分。

可以看到，空调器控制电路主要是由微处理器、陶瓷谐振器、复位电路、反相器、温度传感器、继电器以及各种功能部件接口等部分构成的。这些部件协同工作，实现接收遥控指令、传感器感测信息，识别指令和信息，输出控制指令，完成整机控制的基本能。

17.1.2 控制电路的工作原理

图17-3为定频空调器主控电路原理方框图。

从图17-3可以看到，室内机电源电路为整机提供工作电压，控制电路是整机的控制核心，接收室内外的温度信号、人工指令信号和室外机反馈的状态信号,通过对信号识别处理后，对室内风扇组件、室外机电路和显示电路进行控制。

遥控接收电路上的遥控接收器接收遥控器送来的红外信号，微处理器对人工指令进行识别后，调节相关部件的工作(如风扇的转速)。

17.2控制电路的电路分析

空调器控制电路主要用于接收遥控指令和传感器的检测信息，并根据程序对输入信息进行识别，输出各种控制指令，通过反相器、继电器等对压缩机、风扇电动机等进行控制，实现整机协调工作。

下面我们以海尔KFR-25GW型分体式空调器的控制电路为例，具体了解一下该电路的基本工作过程和信号流程。

图17-4为海尔KFR-25GW型分体式空调器的控制

电路原理图，该电路是以微处理器IC1 ( CM93C-0057 )为核心的控制电路。

(1)供电电路.

空调器开机后，由电源电路送来的+5V和+12V直流电压为空调器控制电路中的各个元器件供电。

其中，微处理器IC1 ( CM93C-0057 )的^3脚和#5脚为5 V供电端，反相器IC3 ( MC1413P )的⑨脚为+12V供电端。

(2)复位电路

微处理器IC1 ( CM93C-0057 ) @0脚外接的IC2 ( T600D)、VD2、R10、C10构成该微处理器的复位电路，如图17-5所示。

当+5V电压低于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，+5V供电稳定后复位电

路才输出复位信号,从而使微处理器完成了复位动作。

(3)时钟振荡电路

微处理器IC1 ( CM93C-0057 )的!8脚和!9脚与陶|瓷谐振器CX1相连，该陶瓷谐振器是用来产生6.0MHz的时钟晶振信号，为微处理器提供准确的时钟信号，作为微处理器IC1的工作条件之一。

图17-6为该空调器微处理器时钟电路的简图。在微处理器内部设有时钟振荡电路，与引脚外部的陶瓷谐振器构成时钟电路,为整个电路提供同时钟信号。

[提示说明]

上述供电、复位和时钟三个电路部分是空调器微处理器工作的三个基本条件(三要素),任何一个电路部分异常都将导致微处理器无法进入工作状态的故障。

(4)信号输入电路

微处理器IC1 ( CM93C-0057 )的信号输入电路3要包括指令输入和检测信号输入两部分。

①指令输入电路

微处理器的指令输入电路是指遥控指令输入和应急运行控制指令输入部分，图17-7为其电路简图。

图17-7微处理器ICI的指令输入电路简图

可以看到，微处理器IC1的四脚外接遥控接收电路，接收用户通过遥控器发射器发来的控制信号，该信号作为微处理器控制整机工作的依据。

微处理器IC1的脚外接应急开关SW。应急按键SW的一-端接地，另-端通过R45接微处理器的62脚。当按动按键时，62脚便输入-个低电平，空调器执行应急运转功能(通常是在检测空调管时进行)。

②检测信号输入电路

微处理器IC1 ( CM93C-0057 )的检测信号输入包括温度传感器检测信号输入电路、过零检测信号(电源同步信号)、过流检测信号输入电路和室内风扇电动机的速度检测信号等部分。

图17-8为微处理器IC1的温度传感器检测信号输

入电路部分，可以看到，该电路包括室内温度传感器TH1、管路温度传感器TH2和R31、R33、 R30、 R32、C16、 Cis、L3、L等元器件。

图17-8微处理器IC1的温度传感器检测信

对该部分电路的分析如下。

.室内温度传感器输入信号。室内温度传感器THI一端接+5V电压，另一端接R31和R33构成的分压

电路。当TH1检测到温度发生变化时，其阻值变化引起分压电路电压变化，从而将室温信号送入微处理器

的#8脚。室内温度传感器TH1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。

.管路温度传感器输入信号。管路温度传感器

TH2的输出信号经电阻R30和R32分压后，由微处理器的#7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，室内温度传感器输入的电压约为3V。

图17-9为微处理器IC1的过零检测信号和过流检测信号输入电路简图。

图17-9微处理器ICI的过零检测信号和过流检测信号输入电路简图

对该部分电路的分析如下。

.交流过零检测信号。过零检测电路是提取与交流50Hz电源同步的脉冲信号，即100Hz脉冲，以便微处理器输出晶闸管触发信号时，作为相位参照，该信号由VT1等产生，从微处理器的S4脚输入。

. 压缩机过流信号。为了防止因交流电过流而损坏空调器，信号输入回路中设有过流保护电路，由互感器CT1、桥式整流电路和RC滤波电路等组成，检测的压缩机过流信号由微处理器的#5脚输入。

图17-10为室内风扇电动机速度检测信号输入电路简图。

对该部分电路的分析如下。

微处理器的2脚输出贯流风扇电动机控制信号,通过光控晶闸管为贯流风扇电动机供电，使之旋转。为了实现微处理器精确控制室内风扇电动机(贯流风扇电动机)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脚输入。

(5)控制信号输出电路

微处理器满足基本工作条件后，当向微处理器输入指令信号或检测信号时，微处理器对这些信号进行识别后，根据内部程序设定输出相应的控制信号，控制相应的部件工作。微处理器IC1 ( CM93C-0057 )的控制信号输出电路主要包括指示灯控制电路、蜂鸣器控制电路、压缩机控制电路和室外风扇电动机控制电路、电磁四通阀控制电路、导风板电动机控制电路几部分，如图17-11所示。

图17-11微处理器IC1 ( CM93C-0057 )的控制信号输出电路部分

.指示灯控制电路。指示灯控制电路是由VT4 ~VT6、 LED31 ~LED33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 (部分)、VT3及微处理器IC1的脚构成蜂鸣器控制电路。在开机和微处理器IC1接收到有效控制信号后输出各种命令的同时，脚输出低电平，经VT3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输入反相器IC3，经反相后输出低电平，使继电器RLI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、脚分别为室内贯流风扇电动机和室外轴流风扇电动机控制端。脚为室内贯流风扇电动机转速检测端。

当、脚按设定值输出控制信号时，光耦可控硅的发光管发出脉冲信号，光耦可控硅即按微处理器的指令控制室内、外风扇电机的运转。

.电磁四通阀控制电路。微处理器的④脚为电磁四通阀控制端。在制冷模式下，该脚输出低电平，经反相器IC3反相后输出高电平，继电器RL2中线圈无电流，电磁四通阀不动作;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，电磁四通阀因得电而换向。

.导风板电动机控制电路。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，从而使导风板电动机LP的4个线圈依次得电工作，反之则不工作。

17.3控制电路的故障检修

17.3.1 控制电路的检修分析

控制电路中任何一个部件不正常都会导致控制电路故障，进而引起空调器出现不启动、制冷/制热异常、控制失灵、操作或显示不正常、显示故障代码、空调器某项功能失常等现象。

对该电路进行检修时，应首先采用观察法检查控制电路的主要元器件有无明显损坏或元器件脱焊、插口不良等现象，如出现上述情况则应立即更换或检修损坏的元器件，若从表面无法观测到故障点，则需根据控制电路的信号流程以及故障特点对可能弓|起故障的工作条件或主要部件逐一-进行排查。

图17-12为典型空调器控制电路的检修分析。

17.3.2控制电路的检修方法

(1)微处理器的检测方法

微处理器是空调器中的核心部件，若该部件损坏|将直接导致空调器不工作、控制功能失常等故障。

一般对微处理器的检测包括三个方面，即检测工作条件、检测输入和输出信号。检测结果的判断依据为: 在工作条件均正常的前提下，输入信号正常，而无输出或输出信号异常，则说明微处理器本身损坏。对微处理器进行检测时，首先要弄清楚待测微处理器各引脚的功能，找到相关参数值对应的引脚号进行检测，这里我们以春兰KFR-33GW/T型空调器控制电路中的微处理器IC1 ( M38503M4H-608SP )为例，介绍其基本的检测方法。

①微处理器工作条件的检测方法

微处理器正常工作需要满足一定的工作条件，其中包括直流供电电压、复位信号和时钟信号等，图17-13为微处理器IC1 ( M38503M4H-608SP )工作条件相关引脚检测点。当怀疑空调器控制功能异常时，可首先对微处理器这些引|脚的参数进行检测，判断微处理器的工作条件是否满足需求。

a.微处理器供电电压的检测方法

直流供电电压是微处理器正常工作最基本的条件。若经检测微处理器的直流供电电压正常,则表明前级供电电路部分正常，应进一步检测微处理器的其他工作条件;若经检测无直流供电或直流供电异常,则应对前级供电电路中的相关部件进行检查，排除故障。

微处理器IC1 ( M38503M4H-608SP )供电电压的检测方法见图17-14所示。

[提示说明]

对微处理器进行检测时，不同型号微处理器内部的具体结构有所区别，可根据微处理器表面的型号标识,对应查找集成电路手册来了解其具体的内部结构。

型号为M38503M4H-608SP的微处理器其引脚排

列如图17-15所示，表17-1列出了其主要引脚功能。

图17-15微处理器M38503M4H-608SP的引脚排列

表17-1微处理器M38503M4H-608SP各引|脚功能

[提示说明]

若实测微处理器的供电引脚的电压值为0V (正常应为5V)时，可能存在两种情况，一种是电源电路异常，一种是5V供电线路的负载部分存在短路故障。

电源电路异常应对电源部分进行检测，如检测三端稳压器等;若电源部分正常，可检测电源电路中三端稳压器5V输出端引脚的对地阻值。

若三端稳压器5V输出端引脚对地阻值为092，说明5V供电线路的负载部分存在短路故障，可逐一对5V供电线路.上的负载进行检查，如微处理器、贯流风扇电动机霍尔元件接口、遥控接收头、传感器、发光二极管等，其中以微处理器、贯流风扇电动机霍尔元件接口、遥控接收头损坏较为常见。

b.微处理器复位信号的检测方法

复位信号是微处理器正常工作的必备条件之一,在开机瞬间，微处理器复位信号端得到复位信号，内部复位，为进入工作状态做好准备。若经检测，开机瞬间微处理器复位端复位信号正常，应进一步检测微处理器的其他工作条件;若经检测无复位信号，则多为复位电路部分存在异常，应对复位电路中的各元器件进行检测，排除故障。

微处理器IC1 ( M38503M4H-608SP )复位信号的检测方法见图17-16所示。

[提示说明]

空调器控制电路中的复位电路通常由复位集成电路和外围的电容器、电阻器等构成。由于复位集成电.路、电容器损坏后，很难用万用表直接检测得到结果,因此判断复位电路是否正常，可通过排除法进行。

当怀疑复位集成电路损坏时，可首先将该集成电路取下，然后通电试机，如果此时控制电路能够正常复位(复位电路中取下复位集成电路后的其他外围元器件仍可使微处理器复位)，则说明复位集成电路损坏;否则多为复位集成电路外围元器件或微处理器损坏。

若微处理器的复位电路正常，但微处理器仍不能正常复位，可能是微处理器内部的复位功能异常。此时，可将微处理器外接的复位电路元器件全部取下,然后通电开机，用导线短接一下微处理器复位引脚和接地端，如果此时空调器能够接收遥控信号，则说明微处理器内部正常，否则说明微处理器内部损坏。

c.微处理器时钟信号的检测

时钟信号是控制电路中微处理器工作的另-一个基本条件，若该信号异常，将弓|起微处理器出现不工作或控制功能错乱等现象。一般可用示波器检测微处理器时钟信号端信号波形或陶瓷谐振器引脚的信号波形进行判断。

图17-17为微处理器IC1 ( M38503M4H-608SP )时钟信号的检测方法。

[提示说明]

若时钟信号异常，可能为陶瓷谐振器损坏，也可能为微处理器内部振荡电路部分损坏，可进一步用万用表检测陶瓷谐振器引脚阻值的方法判断其好坏，如图17-18所示。正常情况陶瓷谐振器两端之间的电阻应为无穷大。

若陶瓷谐振器损坏，应注意选用相同频率的陶瓷谐振器进行更换，否则可能会造成空调器无法接收遥控信号的故障。若微处理器的供电、时钟、复位三大工作条件均正常，则接下来可分别对其输入端信号和输出端信号进行检测。

②微处理器输入端信号的检测方法

空调器控制电路正常工作需要向控制电路输入相应的控制信号，其中包括遥控指令信号和温度检测信号。

若控制电路输入信号正常，且工作条件也正常,而无任何输出，则说明微处理器本身损坏，需要进行更换;若输入控制信号正常，而某-项控制功能失常，即某- -路控制信号输出异常，则多为微处理器相关引脚外围元器件(如继电器、反相器等)失常，找到并更换损坏元器件即可排除故障。

a.微处理器输入端遥控信号的检测

当用户操作遥控器.上的操作按键时，人工指令信号送至室内机控制电路的微处理器中。当输入人工指令无效时，可检测微处理器遥控信号输入端信号是否正常。若无遥控信号输入，则说明前级遥控接收电路出现故障，应对遥控接收电路进行检查。

图17-19为微处理器IC1 ( M38503M4H-608SP )⑦脚遥控信号的检测方法。

b.微处理器输入端温度传感器信号的检测

温度传感器也是空调器控制电路中的重要元器件，用于为其提供正常的室内环境温度和管路温度信号，若该传感器失常，则可能导致空调器自动控温功能失常、显示故障代码等情况。

③微处理器输出端信号的检测方法

当怀疑空调器控制电路出现故障时，也可先对控制电路输出的控制信号进行检测，若输出的控制信号正常，表明控制电路可以正常工作;若无控制信号输出或输出的控制信号不正常，则表明控制电路损坏或没有进入工作状态，在输入信号和工作条件均正常的前提下，多为微处理器本身损坏，应用同型号芯片进行更换。

图17-20为空调器控制电路输出控制信号的检测(以贯流风扇电动机驱动信号为例)。

[提示说明]

空调器控制电路中，微处理器的好坏除了按照.上述方法一步一步检测和判断外，还可根据空调器加电后的反应进行判断。

正常情况下，若微处理器的供电、复位和时钟信号均正常，接通空调器电源遥控开始时，室内机的导风板会立即关闭;若取下温度传感器( 即温度传感器处于开路状态)，空调器应显示相应的故障代码;操作遥控器按键进行参数设定时，应能听到空调器接收到遥控信号的声响;操作应急开关能够开机或关机。若上述功能均失常，则可判断CPU损坏。

(2)反相器的检测方法

反相器是空调器中各种功能部件继电器的驱动电路部分，若该元器件损坏将直接导致空调器相关的功能部件失常，如常见的室外风机不运行、压缩机不运行等。

如图17-21所示，对反相器进行检测之前，首先要弄清楚反相器各引|脚的功能，即找准输入和输出端引脚，然后用万用表的电压挡检测反相器输入、输出端引脚的电压值，根据检测结果判断反相器的好坏。

①反相器输出端电压的检测方法

空调器工作时，反相器用于将微处理器输出的高电平信号进行反相后输出低电平(一般约为0.7V ),用于驱动继电器工作。因此，可先用万用表的直流电压挡对反相器输出端的电压进行检测，若输出端电压为低电平(约为0.7V )说明反相器工作正常;若反相器无输出或输出异常，则可继续对其输入端电压进行检测。

反相器输出端电压的检测方法如图17-22所示。

正常情况下，在反相器输出端引脚.上应测得约0.7V的直流电压，若输出电压为高电平( 12V )则说明反相器未实现反相驱动作用，可继续对其输入端电压进行检测。

②反相器输入端电压的检测方法

反相器输入端与微处理器连接，由微处理器输出驱动信号到反相器上，可用万用表检测反相器相应输入端引脚.上的电压值。若输入端电压正常( 一般为5V )则说明CPU输出驱动信号正常，此状态下反相器无输出，则多为反相器损坏，应用同型号反相器芯片进行更换。

反相器输入端电压的检测方法如图17-23所示。

图17-23反相器输入端电压的检测方法

正常情况下，在反相器输入端引脚.上应测得约5V的直流电压，若输入端无电压，则多为微处理器无驱动信号输出，应对微处理器部分进行检测。

[提示说明]

根据维修经验，正常情况下，反相器的输入端引脚上应加有微处理器送入的驱动信号，电压值一般为5V或0V，经反相器反相后，在反相器输出端输出低电平信号，一般为0.7V或高电平5V。若输入正常输出不正常，则多为反相器本身损坏。如果反相器供电正常，任何一个反相器都应有一个规律，即输入与输出相反。输入低电平，输出则为高电平;输入为高电平输出则为低电平。

(3)温度传感器的检测方法

在空调器中，温度传感器是不可缺少的控制元器件，如果温度传感器损坏或异常，通常会引起空调器不工作、空调器室外机不运行等故障。检测温度传感器通常有两种方法，-种是在路检测温度传感器供电端信号和输出电压(送入微处理器的电压); - -种是开路状态下，检测不同温度环境下的电阻值。

①在路检测温度传感器相关电压值

将室内机中的电路板从其电路板支架中取出，然后连接好各种组件，接通电源，在路状态下，对空调器中的温度传感器进行检测。

检测前，应先弄清楚温度传感器与其他元器件之间的关系，分析或找准正常情况下相关的电压值，然后再进行检测，根据检测结果判断好坏。

图17-24为空调器温度传感器的检测示意图。

可以看到，正常情况下室内温度传感器与管路温度传感器均有一只引脚经电感器后与5V供电电压相连，因此正常情况下，两只温度传感器的供电端电压应为5V，否则应判断电感器是否开路故障;另外一只引脚连接在电阻器分压电路的分压点上，并将该电压送入微处理器中，正常情况下，室内环境温度传感器送给微处理器的电压应为2V左右，管路温度传感器送给微处理器的电压值应为3V左右，温度变化其电压也变化，其范围为0.55 ~ 4.5V,否则说明温度传感器异常。

[提示说明]

若温度传感器的供电电压正常，插座处分压点的电压为0V，则多为外接传感器损坏，应对其进行更换。一般来说，微处理器的传感器信号输入引脚处电压高于4.5V或低于0.5V都可以判断为温度传感器损坏。

另外，温度传感器外接分压电阻开路也会引起空调器不工作、开机报警温度传感器故障的情况。

②开路检测温度传感器的电阻值

开路检测温度传感器是指将温度传感器与电路分离，不加电情况下，在不同温度状态时检测温度传感器的阻值变化情况来判断温度传感器的好坏。

如图17-25所示，以管路温度传感器为例，首先，在常温状态下用万用表检测温度传感器的阻值，正常情况下实测阻值为7kΩ。然后，再将温度传感器感温头放入热水中，检测高温下温度传感器阻值的变化。正常情况下阻值会发生明显变化(当前实测值为1.5k Ω )，说明温度传感器性能良好。若阻值无变化或无穷大都说明温度传感器存在故障。

[提示说明]

空调器的温度传感器为负温度传感器，因此在高温状态下，检测室内温度传感器和管路温度传感器的阻值应变小。

如果温度传感器在常温、热水和冷水中的阻值没有变化或变化不明显，则表明温度传感器工作已经失常，应及时更换。如果温度传感器的阻值一直都是很大(趋于无穷大)，则说明温度传感器出现了故障。如果温度传感器在开路检测时正常，而在路检测时其引脚的电压值过高或过低，就要对电路部分作进一步的检测，以排除故障。

综上所述，温度传感器阻值偏高或偏低都将引起空调器工作失常故障，当温度传感器阻值变小时，相当于检测到温度升高，微处理器接收到该传感器送来的信号后，会以为室内温度或蒸发器管路温度高于一定值，从而控制空调器室内机风扇电动机一直运行;若温度传感器阻值变大，则相当于检测到温度降低,微处理器同样会参照该信号(并非正常的信号)对空调器做出相应控制，引起空调器控制异常的故障。

(4)继电器的检测方法

在空调器中，继电器中触点的通断状态决定着被控部件与电源的通断状态, 若继电器功能失常或损坏，将直接导致空调器某些功能部件不工作或某些功能失常的情况，因此，空调器检测中，继电器的检测也是十分关键的环节。

检测继电器通常也有两种方法，-种是在路检测继电器线圈侧和触点侧的电压值来判断好坏; -种是开路状态下检测继电器线圈侧和触点侧的阻值，判断继电器的好坏。

①在路检测继电器线圈侧和触点侧的电压值

将室内机中的电路板从其电路板支架中取出，然后连接好各种组件，接通电源，在路状态下，对空调器中的继电器进行检测。

检测前，应先弄清楚继电器与其他元器件之间的关系，分析或找准正常情况下相关的电压值，然后再进行检测，根据检测结果判断好坏。

图17-26为空调器控制电路中继电器的检测示意图