第四節(jié) 室外機(jī)電源電路和CPU三要素電路
    電源電路和CPU三要素電路是主板正常工作的前提，并且電源電路在實(shí)際維修中故障率較高。

    一、電源電路
    1．作用
    本機(jī)使用開(kāi)關(guān)電源型電源電路，開(kāi)關(guān)電源電路也可稱(chēng)為電壓轉(zhuǎn)換電路，就是將輸入的直流300V電壓轉(zhuǎn)換為直流12V和5V為主板CPU等負(fù)載供電，以及轉(zhuǎn)換為直流15V電壓為模塊內(nèi)部控制電路供電。圖5-43所示為開(kāi)關(guān)電源電路簡(jiǎn)圖。

    2．工作原理
    圖5-44（a）所示為海信KFR-26GW/11BP室外機(jī)開(kāi)關(guān)電源電路原理圖，圖5-44（b）所示為實(shí)物圖。

   （1）直流300V電壓
    交流濾波電感、PTC電阻、主控繼電器觸點(diǎn)、硅橋、濾波電感和濾波電容組成直流300V電壓產(chǎn)生電路，輸出的直流300V電壓主要為模塊P、N端子供電，開(kāi)關(guān)電源工作所需的直流300V電壓就是取自模塊P、N端子。
    模塊輸出供電，使壓縮機(jī)工作，處于低頻運(yùn)行時(shí)模塊P、N端電壓約直流300V；壓縮機(jī)如升頻運(yùn)行，P、N端子電壓會(huì)逐步下降，壓縮機(jī)在最高頻率運(yùn)行時(shí)P、N端子電壓實(shí)測(cè)約240V，因此室外機(jī)開(kāi)關(guān)電源供電在直流240～300V之間。
    注：直流300V電壓產(chǎn)生電路工作原理參見(jiàn)第4章第2節(jié)第二部分內(nèi)容。
   （2）開(kāi)關(guān)振蕩電路
    該電路以開(kāi)關(guān)振蕩集成電路VIPer22A（主板代號(hào)IC01）為核心，內(nèi)置振蕩電路及場(chǎng)效應(yīng)開(kāi)關(guān)管，振蕩開(kāi)關(guān)頻率固定，通過(guò)改變脈沖寬度來(lái)調(diào)整占空比。其采用反激式開(kāi)關(guān)方式，電網(wǎng)的干擾就不能經(jīng)開(kāi)關(guān)變壓器直接耦合至次級(jí)，具有較好的抗干擾能力。
直流300V電壓正極經(jīng)開(kāi)關(guān)變壓器初級(jí)供電繞組送至集成電路IC01的⑤～⑧腳，接內(nèi)部開(kāi)關(guān)管漏極D；負(fù)極接lC01的①、②腳，即內(nèi)部開(kāi)關(guān)管源極S。 IC01內(nèi)部振蕩器開(kāi)始工作，驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通與截止，由于開(kāi)關(guān)變壓器T01初級(jí)供電繞組與次級(jí)繞組極性相反，IC01內(nèi)部開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)初級(jí)存儲(chǔ)能量，次級(jí)繞組因整流二極管D03、D04承受反向電壓而截止，相當(dāng)于開(kāi)路；U6內(nèi)部開(kāi)關(guān)管截止時(shí)，T01初級(jí)繞組極性變換，次級(jí)繞組極性同樣變換，D03、D04正向偏置導(dǎo)通，初級(jí)繞組向次級(jí)繞組釋放能量。
    ZD01、D01組成鉗位保護(hù)電路，吸收開(kāi)關(guān)管截止時(shí)加在漏極D上的尖峰電壓，并將其降至一定的范圍之內(nèi)，防止過(guò)壓損壞開(kāi)關(guān)管。
    開(kāi)關(guān)變壓器初級(jí)反饋繞組的感應(yīng)電壓經(jīng)二極管D02整流、電阻R08限流、電容C03濾波，得到約直流20V電壓，為IC01的④腳內(nèi)部電路供電。
   （3）輸出部分電路
    lCol內(nèi)部開(kāi)關(guān)管交替導(dǎo)通與截止，開(kāi)關(guān)變壓器次級(jí)得到高頻脈沖電壓。一路經(jīng)D03整流，電容C06、C23濾波，成為純凈的直流15V電壓，經(jīng)連接線(xiàn)送至模塊板，為模塊的內(nèi)部控制電路及驅(qū)動(dòng)電路供電。另一路經(jīng)D04整流，電容C07、C08、C11及電感LO1濾波，成為純凈的直流12V電壓，為室外機(jī)主板的繼電器及反相驅(qū)動(dòng)器供電；其中一個(gè)支路送至7805輸入端，其輸出端輸出穩(wěn)定的5V電壓，由C24、C25濾波后，經(jīng)連接線(xiàn)送至模塊板，為模塊板上的CPU及弱信號(hào)處理電路供電。
    注：本機(jī)使用單電源功率模塊（型號(hào)為三洋STK621-031），因此開(kāi)關(guān)電源只輸出一路直流15V電壓；而海信 KFR-2601 GWBP使用三菱第二代模塊，需要4路相互隔離的直流15V電壓，因此其室外機(jī)開(kāi)關(guān)電源電路輸出4路直流15V電壓。
   （4）穩(wěn)壓電路
    穩(wěn)壓電路采用脈寬調(diào)制方式，由分壓精密電阻R06和R07、三端誤差放大器IC04（TL431）、光耦PC01和IC0 1的③腳組成。
    如因輸入電壓升高或負(fù)載發(fā)生變化引起直流12V電壓升高，分壓電阻R06和R07的分壓點(diǎn)電壓升高，TL431的①腳參考極電壓也相應(yīng)升高，內(nèi)部三極管導(dǎo)通能力加強(qiáng)，TL431的③腳陰極電壓降低，光耦PC01初級(jí)兩端電壓上升，使得次級(jí)光電三極管導(dǎo)通能力加強(qiáng)，IC01的③腳電壓上升，通過(guò)減少開(kāi)關(guān)管的占空比，開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)間縮短而截止時(shí)間延長(zhǎng)，開(kāi)關(guān)變壓器儲(chǔ)存的能量變小，輸出電壓也隨之下降。
    如直流12V輸出電壓降低，TL431的①腳參考極電壓降低，內(nèi)部三極管導(dǎo)通能力變?nèi)酰琓L431的③腳陰極電壓升高，光耦PC01初級(jí)發(fā)光二極管兩端電壓降低，次級(jí)光電三極管導(dǎo)通能力下降，IC01的③腳電壓下降，通過(guò)增加開(kāi)關(guān)管的占空比，開(kāi)關(guān)變壓器儲(chǔ)存能量增加，輸出電壓也隨之升高。
 （5）輸出電壓直流12V
    輸出電壓直流12V的高低，由分壓電阻R06、R07的阻值決定，調(diào)整分壓電阻阻值即可改變直流12V輸出端電壓，直流15V也作相應(yīng)變化。
    3．電源電路負(fù)載
    圖5-45（a）所示為直流12V電壓負(fù)載，圖5-45（b）所示為直流5V及15V電壓負(fù)載。

   （1）直流12V
    主要有3個(gè)支路：①5V電壓產(chǎn)生電路7805穩(wěn)壓塊的輸入端；②2003反相驅(qū)動(dòng)器；③繼電器線(xiàn)圈。
   （2）直流15V
    模塊內(nèi)部控制電路。
   （3）直流5V
    主要有6個(gè)支路：①CPU;②復(fù)位電路；③傳感器電路；④存儲(chǔ)器電路；⑤通信電路光耦；⑥其他弱信號(hào)處理電路。
    4．關(guān)鍵元器件
    電路關(guān)鍵元器件為開(kāi)關(guān)電源集成電路、開(kāi)關(guān)變壓器、三端誤差放大器，其在室外機(jī)主板的安裝位置如圖5-9所示。
   （1）開(kāi)關(guān)電源集成電路VIPer22A
    ①簡(jiǎn)介
    VIPer22A實(shí)物外觀如圖5-46所示，共有8個(gè)引腳，額定功率20W，功能和TNY266P相似。其內(nèi)部集成耐壓為730V的功率MOSFET開(kāi)關(guān)管和控制電路，使用簡(jiǎn)單的開(kāi)／關(guān)控制器來(lái)穩(wěn)定輸出電壓，減少外圍元器件數(shù)量，漏極D電壓提供啟動(dòng)電壓和工作能量，需要開(kāi)關(guān)變壓器提供反饋繞組及相關(guān)電路，振蕩器的頻率固定為60kHz。

    ②引腳功能
    ⑤～⑧腳漏極D：經(jīng)開(kāi)關(guān)變壓器初級(jí)供電繞組外接直流300V電壓正極，4個(gè)引腳在內(nèi)部是相通的，連接到內(nèi)部功率MOSFET開(kāi)關(guān)管漏極引腳，提供啟動(dòng)和工作電流。
    ①、②腳源極S：外接直流300V電壓負(fù)極，連接到內(nèi)部MOSFET開(kāi)關(guān)管的源極，為控制電路的公用點(diǎn)。
    ④腳VDD：供電引腳，電壓由開(kāi)關(guān)變壓器初級(jí)反饋繞組整流及濾波后提供，在9～38V范圍內(nèi)均可以工作。
    ③腳FB：開(kāi)關(guān)管占空比（即輸出電壓調(diào)整端），接穩(wěn)壓光耦次級(jí)。
    ③引腳電壓
    使用萬(wàn)用表直流電壓擋，黑表筆接直流300V電壓地，紅表筆接引腳，開(kāi)關(guān)電源電路正常工作時(shí)VIPer22A實(shí)測(cè)結(jié)果見(jiàn)表5-9。

    ④常見(jiàn)故障
    常見(jiàn)為內(nèi)部場(chǎng)效應(yīng)開(kāi)關(guān)管開(kāi)路或短路、VDD引腳對(duì)地?fù)舸�、�?nèi)部控制電路損壞等故障，引起開(kāi)關(guān)電源輸出電壓為0V，上電后室外機(jī)不工作，報(bào)“通信故障”的故障代碼。
   （2）開(kāi)關(guān)變壓器
    ①外觀及引腳說(shuō)明
    圖5-47所示為開(kāi)關(guān)變壓器實(shí)物外觀及繞組引腳說(shuō)明。開(kāi)關(guān)電源集成電路VIPer22A的供電引腳需要使用開(kāi)關(guān)變壓器輔助繞組，所以初級(jí)有2個(gè)繞組，1個(gè)是供電繞組，1個(gè)是反饋繞組，2個(gè)繞組均有2個(gè)引腳，一共有4個(gè)引腳；次級(jí)需要輸出2組電壓，1個(gè)繞組輸出12V、1個(gè)繞組輸出15V， 2個(gè)繞組共有4個(gè)引腳。

    說(shuō)明：5V電壓產(chǎn)生電路7805的輸入端電壓取自直流12V，相當(dāng)于12V電壓的一個(gè)負(fù)載。
    ②測(cè)量引腳阻值
    使用萬(wàn)用表電阻擋，測(cè)量初級(jí)供電繞組阻值為4.7Ω，反饋繞組阻值為1.6Ω，次級(jí)輸出15V繞組阻值為0.5Ω，12V繞組阻值為0.2Ω。
   （3）三端誤差放大器TL431
    ①基礎(chǔ)知識(shí)
    圖5-48所示為T(mén)L431的實(shí)物外觀、電路符號(hào)及內(nèi)部電路。

    TL431是一個(gè)并聯(lián)型穩(wěn)壓集成電路，屬于精密型誤差放大器，空調(diào)器電路中通常使用TO-92封裝，實(shí)物外觀類(lèi)似三極管，有3個(gè)引腳，功能從左到右分別為參考極R、陽(yáng)極A、陰極K。
    由于TL431內(nèi)部有許多電子元器件，屬于集成電路，拆下測(cè)量時(shí)使用萬(wàn)用表電阻擋很難判斷，可直接代換試機(jī)。
    ②作用
    TL431內(nèi)部含有2.5V基準(zhǔn)穩(wěn)壓電路，可將其等效為穩(wěn)壓值可變的穩(wěn)壓管，通過(guò)改變參考極的兩個(gè)分壓電阻阻值，可實(shí)現(xiàn)輸出電壓在2.5～36V的穩(wěn)壓范圍。
    ③輸出電壓
    輸出電壓計(jì)算公式Uo=2.5×（1＋上分壓電阻阻值／下分壓電阻阻值）。本機(jī)主板上分壓電阻代號(hào)為R06（ 3 0kΩ），下分壓電阻代號(hào)為R07（7.8kΩ），改變R06阻值即可改變直流12V的輸出電壓，相應(yīng)直流15V電壓也成比例地改變，阻值及輸出電壓對(duì)應(yīng)關(guān)系見(jiàn)表5-10。

    5.電路檢修技巧
    ①遇到主板無(wú)5V故障，使用反向檢修法，排除主板短路故障后，先檢查12V電壓，再檢查開(kāi)關(guān)電源電路，直至查到故障元器件并進(jìn)行更換。
    ②如果開(kāi)關(guān)電源集成電路（本機(jī)室內(nèi)機(jī)主板代號(hào)IC01，型號(hào)VIPer22A）損壞，無(wú)法購(gòu)買(mǎi)到同型號(hào)配件時(shí)，可使用維修彩色電視機(jī)用的電源模塊來(lái)修復(fù)開(kāi)關(guān)電源電路。維修時(shí)取下IC01集成電路，將電源模塊紅線(xiàn)焊在IC01的⑤腳漏極D，黑線(xiàn)焊在①腳源極S，開(kāi)機(jī)后調(diào)節(jié)輸出端電壓即可使用，具體操作步驟參見(jiàn)第6章第1節(jié)內(nèi)容。

    6．常見(jiàn)故障
    開(kāi)關(guān)電源電路故障率最高，常見(jiàn)故障見(jiàn)表5-11。

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