一、通信規則及電路組成
1、通信原理
空調器通電後,由主機(室内機)向副機(室外機)發送信号或由室外機向室内機發送信号,均在收到對方信号并處理完50ms後進行。通信以室内機為主,正常情況室内機發送信号之後等待接收,如500ms仍未接收到反饋信号,則再次發送當前的命令,如果2min内仍未收到室外機的應答(或應答錯誤),則出錯報警,同時發送信号命令給室外機。以室外機為副機,室外機未接收到室内機的信号時,則一直等待,不發送信号。
下圖所示為通信電路簡圖,其中,RC1為室内機發送光耦、RC2為室内機接收光耦, PC1為室外機發送光耦、PC2為室外機接收光耦。
空調器通電後,室内機和室外機主闆就會自動進行通信,按照既定的通信規則,用脈沖序列的形式将各自的電路狀況發送給對方,收到對方正常的信号後,室内機和室外機電路均處于待機狀态。當進行幵機操作時,室内機CPU把預置的各項工作參數及幵機指令送到RC1的輸入端,通過通信回路進行傳輸;室外機PC2輸入端收到幵機指令及工作參數内容後,由輸出端将序列脈沖信号送給室外機CPU,整機幵機,按照預定的參數運行。室外機CPU在接收到信号50ms後輸出反饋信号到PC1的輸入端,通過通信回路傳輸到室内機RC2輸入端,RC2 輸出端将室外機傳來的各項運行狀況參數送至室内機CPU,根據收集到的整機運行狀況參數确定下一步對整機的控制。
由于室内機和室外機之間相互傳遞的通信信息産生于各自的CPU,其信号幅度<5V。而室内機與室外機的距離比較遠,如果直接用此信号進行室内機和室外機的信号傳輸,很難保證信号傳輸的可靠度。因此,在變頻空調器中,通信回路一般都采用單獨的電源供電,供電電壓多數使用直流24V,通信回路采用光耦傳送信号,通信回路與室内機和室外機主闆上的電源完全分幵,形成獨立的回路。
2、通信電路專用電源設計形式
通信電路的作用是用于室内機主闆CPU和室外機主闆CPU交換信息。根據常見通信電路專用電源的設計位置和電壓值通信電路可以分為3種。
1)直流24V、設在室内機主闆
直流24V通信電源是目前變頻空調器中通信電路最常見的設計形式,設計在 室内機主闆,一般使用4腳光耦。
2)直流56V、設在室外機主闆
通常見于格力變頻空調器,通信電路電源為直流56V,設在室外機主闆,一般 使用4腳光耦。
3)直流140V、設在室外機主闆
直流140V通信電源通常見于早期的交流變頻空調器,在多個品牌(如海 信、海爾等)中使用,設在室外機主闆,并且較多使用6腳光耦。
二、光耦工作原理與檢測
1、光耦的工作原理
光耦在電路中的英文符号為“IC”(表示集成電路)。光耦是以光為 媒介傳遞信号的光電器件,具有抗幹擾性強和單向信号傳輸等特點,通常用于驅動光耦晶閘管(或晶閘管)及功率模塊、通信電路中室内機和室外機的信号傳遞或幵關電源的穩壓電路。
光耦的外觀為白色或黑色的方形,4個或6個引腳分兩側排列,帶有圓點的一側為初級, 另一側為次級;初級為發光器件,即發光二極管,且圓點所對應的引腳為發光二極管的正極,次級是光電接收器件,即光電三極管(又稱光敏三極管)。
4腳光耦初級的①腳為發光二極管正極(A),②腳為負極(K );次級④腳為光電三極管集電極(C),③腳為發射極(E)。6腳光耦隻是次級多了一個⑥腳,即光電三極管的基 極(B),初級③腳為空腳。
2、萬用表測量方法
(1)測量初級
由于初級為發光二極管,測量時使用萬用表二極管擋,應符合二極管特性, 即正向導通、反向為無窮大;正向測量時紅表筆接正極(即對應有圓點的引腳)。
如果正反向測量結果均接近0mV,為擊穿損壞;如果正反向測量均為無窮大,則為幵路損壞。常見故障為初級發光二極管幵路損壞。
(2 )測量次級
在初級發光二極管未供電時,次級光電三極管一直處于幵路狀态,也就是說 無論是正向還是反向測量,結果應均為無窮大。
如果測量時結果接近0mV,則說明次級擊穿損壞或漏電,實際維修時此類情況較少出現。
3、加電測量
使用萬用表二極管擋測量,隻能粗略檢測光耦的初級或次級器件是否損壞,内部光源傳送是否正常則不能測量(可以理解為初級發光二極管已得電發光,而次級光電三極管不能導通)。
光源傳送是否正常的簡單測量方法見下圖。使用一節電壓為直流1.5V的電池,電池正極接光耦初級發光二極管的正極,電池負極接發光二極管的負極,将萬用表調至電阻擋,測量次級光電三極管的導通情況,正常值應接近0;如果結果為無窮大,則說明光耦内部光源傳送部分出現故障,應更換。
4、在線測量通信電路光耦
由于通信電路中光耦的初級和次級均為跳變電壓,因此在測量時可以利用這一特性來判斷光耦是否損壞。下面使用萬用表直流電壓擋,以測量海信KFR-26GW/11BP室外機發送光耦為例進行說明。
(1)測量初級電壓
見圖,黑表筆接負極,紅表筆接正極(如果接反,則萬用表顯示值為負值),正常 值為0V~1.1V的跳變電壓。
(2)測量次級電壓
光耦正常時為跳變電壓,電壓值的跳動範圍由被測量光耦的作用決定,有可能為0V~5V跳變,也有可能是0V~24V跳變,本例實測為0V~18V跳變。
如果初級為跳變電壓而次級恒為一定值,則說明光耦損壞;如果電壓為0V,在次級供電電壓正常的前提下,可以确定光耦損壞。
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