第二章 通信電路

    由于通信電路由室內(nèi)機主板和室外機主板兩部分單元電路組成，并且在實際維修中該電路故障率比較高，因此單設(shè)一章進行詳細說明。
    本章共分為4節(jié)，分別介紹通信電路的基礎(chǔ)知識、海信KFR 26GW/11BP和海信KFR 2601 GW/BP通信電路以及關(guān)鍵點電壓分析方法。

    第一節(jié) 通信電路基礎(chǔ)知識
    變頻空調(diào)器一般采用單通道半雙工異步串行通信方式，室內(nèi)機與室外機之間通過以二進制編碼形式組成的數(shù)據(jù)組，進行各種數(shù)據(jù)信號的傳遞。
本節(jié)以美的變頻空調(diào)器為例，對數(shù)據(jù)的編碼方法及通信規(guī)則進行說明，并介紹通信電路基本器件光耦的作用及檢測方法。
    一、通信電路數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、幾編碼及通信規(guī)則
    1．通信電路數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
    主、副機間的通信數(shù)據(jù)均由16個字節(jié)組成，每個字節(jié)由一組8位二進制編碼構(gòu)成，進行通信時，首先發(fā)送一個代表開始識別碼的字節(jié)，然后依次發(fā)送第1～16字節(jié)的數(shù)據(jù)信息，最后發(fā)送一個結(jié)束識別碼字節(jié)，至此完成一次通信。每組通信數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)見表2-1。

    2．編碼規(guī)則
   （1）命令參數(shù)
    第3字節(jié)為命令參數(shù)，由“要求對方接收參數(shù)的命令”和“向?qū)Ψ絺鬏攨��?shù)的命令”兩部分組成，在8位編碼中，高4位是要求對方接收參數(shù)的命令，低4位是向?qū)Ψ絺鬏攨��?shù)的命令，高4位和低4位可以自由組合，如圖2-1所示。

   （2）參數(shù)內(nèi)容
    第4-15字節(jié)分別可表示12項參數(shù)內(nèi)容，每一個字節(jié)主、副機所表示的內(nèi)容略有差別。參數(shù)內(nèi)容見表2-2。

    3．通信規(guī)則
    空調(diào)器通電后，由主機（室內(nèi)機）向副機（室外機）發(fā)送信號或由副機向主機發(fā)送信號，均在收到對方信號處理完50ms后進行。通信以室內(nèi)機為主，正常情況室內(nèi)機發(fā)送信號之后等待接收，如500ms仍未接收到反饋信號，則再次發(fā)送當前的命令，如果2min內(nèi)仍未收到室外機的應答（或應答錯誤），則出錯報警，同時發(fā)送信息命令給室外機。以室外機為副機，室外機未接收到室內(nèi)機的信號時，則一直等待，不發(fā)送信號。
    圖2-2所示為通信電路簡圖，RC1為室內(nèi)機發(fā)送光耦、RC2為室內(nèi)機接收光耦、PC1為室外機發(fā)送光耦、PC2為室外機接收光耦。

    空調(diào)器通電后，室內(nèi)機和室外機主板就會自動進行通信，按照既定的通信規(guī)則，用脈沖序列的形式將各自的電路狀況發(fā)送給對方，收到對方正常的信息后，室內(nèi)機和室外機電路均處于待機狀態(tài)。當進行開機操作時，室內(nèi)機CPU把預置的各項工作參數(shù)及開機指令送到RC1的輸入端，通過通信回路進行傳輸；室外機PC2收到開機指令及工作參數(shù)內(nèi)容后，由次級將序列脈沖信息送給室外機CPU，整機開機，按照預定的參數(shù)運行。室外機CPU在接收到信息50ms后輸出反饋信息到PC1的輸入端，通過通信回路傳輸?shù)绞覂?nèi)機RC2輸入端，RC2次級將室外機傳來的各項運行狀況參數(shù)送至室內(nèi)機CPU，根據(jù)收集到的整機運行狀況參數(shù)，確定下一步對整機的控制。
    由于室內(nèi)機和室外機之間相互傳遞的通信信息產(chǎn)生于各自的CPU，其信號幅度＜5V，而室內(nèi)機與室外機的距離比較遠，如果直接用此信號進行室內(nèi)機和室外機的信號傳輸，很難保證信號傳輸?shù)目煽慷取Ｒ虼耍�在變頻空調(diào)器中，通信回路一般都采用單獨的電源供電，供電電壓多數(shù)使用直流24V，通信回路采用光耦傳送信號，通信電路與室內(nèi)機和室外機主板上的電源完全分開，形成獨立的回路。

    二、光耦
    光耦的實物如圖2-3所示。

    1．作用
    光耦在電路中的英文符號為“IC”。（代表為集成電路），是以光為媒介傳遞信號的光電器件，具有抗干擾性強和單向信號傳輸?shù)忍攸c，通常用于驅(qū)動可控硅及IPM模塊、通信電路中室內(nèi)機和室外機的信號傳遞或開關(guān)電源的穩(wěn)壓電路。
    光耦外觀為白色或黑色的方形，4個或6個引腳分兩側(cè)排列，帶有圓點的一側(cè)為初級，另一側(cè)為次級；初級為發(fā)光器件，即發(fā)光二極管，且圓點所對應的引腳為發(fā)光二極管的正極，次級是光電接收器件，即光電三極管。
    4腳光耦初級的①腳為發(fā)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(fā)射極（E）。6腳光耦只是次級多了一個⑥腳，即光電三極管的基極
（B），初級③腳為空腳。
    2．使用位置
    光耦的使用位置如圖2-4所示。

   （1）通信電路
    通信電路使用4個光耦，室內(nèi)機主板和室外機主板各2個，分別是室內(nèi)機發(fā)送光耦、室內(nèi)機接收光耦，室外機發(fā)送光耦、室外機接收光耦。
   （2）開關(guān)電源電路
    早期變頻空調(diào)器的開關(guān)電源電路通常為分離元器件，一般不會使用光耦；而目前的開關(guān)電源通常使用集成電路作為振蕩電路核心器件，穩(wěn)壓電路中則會使用1個光耦。
   （3） 6路信號電路
    早期變頻空調(diào)器的功率模塊通常為光耦驅(qū)動，6路驅(qū)動信號使用6個光耦，加上保護電路的1個反饋光耦，共使用7個；目前的功率模塊通常為CPU直接驅(qū)動，則不使用光耦。
   （4）過零檢測電路
    如果室內(nèi)機主板使用開關(guān)電源而非變壓器的形式，過零檢測電路中使用1個光耦。
   （5）瞬時停電檢測電路
    早期變頻空調(diào)器的室外機主板瞬時停電檢測電路中，使用1個光耦；目前的變頻空調(diào)器主板上則不再設(shè)計此部分電路。
    3．萬用表測量方法
   （1）測量初級
    測量過程如圖2-5所示。由于初級為發(fā)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?qū)�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(jié)果均接近0mv，為擊穿損壞；如果正反向測量均為無窮大，則為開路損壞。常見故障為初級發(fā)光二極管開路損壞。
   （2）測量次級
    測量過程如圖2-6所示，在初級發(fā)光二極管未供電時，次級光電三極管一直處于開路狀態(tài)，也就是說無論是正向還是反向測量，結(jié)果應均為無窮大。

    如果測量時結(jié)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(xiàn)。
    4．加電測量
    使用萬用表二極管擋測量，只能粗略檢測光耦的初級或次級器件是否損壞，內(nèi)部光源傳送是否正常則不能測量（可以理解為初級發(fā)光二極管己得電發(fā)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如圖2-7所示。使用1節(jié)電壓為直流1.5V的電池，電池正極接光耦初級發(fā)光二極管的正極，電池負極接發(fā)光二極管的負極，將萬用表調(diào)至電阻擋，測量次級光電三極管的導通情況，正常值應接近0Ω；如果結(jié)果為無窮大，則說明光耦內(nèi)部光源傳送部分出現(xiàn)故障，應更換。

    5．在線測量通信電路光耦
    由于通信電路中光耦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(fā)送光耦為例進行說明。
   （1）測量初級電壓
    測量方法如圖2-8所示。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0～1.1V的跳變電壓。

   （2）測量次級電壓
    測量方法如圖2-9所示。光耦正常時為跳變電壓，電壓值的跳動范圍由被測量光耦的作用決定，有可能為0～5V跳變，也有可能是0～24V跳變，本例實測為0～18V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，可以確定光耦損壞。

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