空调系统电路原理图

空调系统电路原理图

硬件电路如图4‑1所示。根据工作电压的不同，整个系统可以分为三部分：微控系统、继电器控制和强电控制，分别工作于DC5V、DC12V和AC220V。

图4-1系统电路原理图

3.3 供电系统分析

整个主控板上有三种电压：AC220V、DC12V和DC5V。AC220V直接给压缩机、室外风机、室内风机和负离子产生器供电；AC220V经过降压，变为DC12V和DC5V，用于继电器和微控系统供电。供电系统如图4-3所示，AC220V先经过变压器降压，然后从插座J1输入，经过整流桥进行全波整流，通过电容C2滤波，得到DC12V，再经过稳压片7805稳压，得到DC5V。图中的采样点ZDS用于过零点的检测，二极管D1防止滤波电容C2 对采样点ZDS的影响。

图4-3供电系统

4.4 过零检测电路

过零检测电路如图4-4所示，用于检测AC220V的过零点，在整流桥路中采样全波整流信号，经过三极管及电阻电容组成整形电路，整形成脉冲波，可以触发外部中断，进行过零检测。采样点和整形后的信号如图4-5所示。

过零检测的作用是为了控制光耦可控硅的触发角，从而控制室内风机风速的大小。

图4-4过零检测电路

图4_5采样点和整形后的信号

3.5 室内风机的控制

图4-6为内风机控制电路，U1为光耦可控硅，用于控制AC220V的导通时间，从而实现内风机风速的调节。U1的3脚为触发脚，由三极管驱动。AC220V从管脚11输入，管脚13输出，具体导通时间受控于触发角的触发。

室内风机风速具体控制方法：首先过零检测电路检测到AC220V的过零点，产生过零中断；然后，在中断处理子程序中，打开Timer的定时功能，比如定时4ms，4ms后由CPU产生一个触发脉冲，经三极管驱动，从U1的3脚输入，触发U1的内部电路，从而使U1的管脚11和13的导通，AC220V给室内风机供电。这样，通过定时器的定时长度的改变可以控制AC220V在每半个周期内的导通时间，从而控制室内风机的功率和转速。

图4‑6室内风机控制电路

3.6 室内风机风速检测

当室内风机工作时，速度传感器将室内风机的转速以正弦波的形式反馈回来，正弦波的频率与风机转速成特定的对应关系，见下表所示。正弦波经过三极管整形为方波，CPU采用外部中断进行频率检测，从而实现对风速的测量。

风速高中低

风机频率（Hz）70 50 30

图4-7室内风机风速检测电路

3.7 过流检测电路

采用电流互感器L1检测火线上电流的变化情况。图中L1为电流互感器，输出0～5mA的交流电。当电流突然增大时，电流互感器输出电流也随之增大，经过全桥整流、电流－电压转换、低通滤波，从COD端输出直流电压信号。CPU通过对COD端电压的AD采集来感知AC220V电流的变化，当COD端的电压过高时，CPU可以对电路采取保护措施。

图4-8过流检测电路

3.8 低电压检测电路

采用电阻分压原理，CPU利用AD采集对7805前端的12V电压进行检测。当电网掉电后，AD端会采集到7805前端的12V电压的降低，由于7805输出端电容的存在，所以即使12V 电压降低到6V，7805仍能提供5V电压使CPU正常工作，此时，CPU立即将空调当前的运行参数保存在A T24C01里面。

图4-9低电压检测电路

3.9 压缩机、四通阀、外风机和负离子产生器（健康运行）的控制

压缩机、室外风机、四通阀和负离子产生器均由AC220V供电，所以通过继电器控制AC220V 的通断便可以控制各个部分的运行。

R1为压敏电阻，用于过压保护。SI1为保险管。

插座J2为AC220V输出端，外接变压器，将AC220V降压，降压后接到电源模块，分别得到DC12V和DC5V。

图4-10压缩机、四通阀和健康运行的控制电路

3.10 驱动电路

继电器、峰鸣器和步进电机均由12V直流电压控制，U4为驱动芯片。Neg－lonC控制负离子发生器的继电器；

ValveC控制四通阀的继电器；

ComprC控制压缩机的继电器；

Buzzer控制峰鸣器；

A、B、C、D为步进电机的四相。

图4-11驱动电路

3.11 断电记忆

采用U5（AT24C01）作为串行存储芯片，保存电网断电前空调的运行参数。该芯片只需两根线控制：时钟线SCL和数据线SDA/Ion，存储器大小为128×8 byte。

图4-12断电记忆电路