海信KFR-35GW/76ZBP、KFR -36GW/76ZBP、KFR - 35GW/77VZBP、KFR-60LW/27ZBP等直流变频空调的控制电路原理和结构基本相同,本文以KFR-6OLW/27ZBP型空调为例,对海信典型直流变频空调室内机电路故障原因进行分析,并通过实例介绍常见故障的检查修理方法。
一、单元电路故障检修要点
该空调室内机控制电路以意法半导体公司(ST)生产的CPU (微处理器)芯片IC08(型号为ST324 )为核心组成,各引脚功能如表1,其引脚功能是分析室内机电路工作原理和故障维修的基础。室内机接线原理电路如图1所示,各单元电路故障检修要点简介如下。
1.电源电路(如图2、图3所示)
由市电输入(C07、L01、F01、Z01、C18),风机控制及交流供电主回路(IC05、IC055、CN07、CN03等)、+5V辅助电源(TR01、IC03等)和市电过零检测电路(R12、Q01、R18等)以及室外机供电控制电路(IC09、RY01 )等组成。
当市电输入或辅助电源不工作或工作失常时,将导致整机不工作;风机控制电路失常时,风机停转或转动失常;当室外机供电控制失常时,室外机无电不工作。室内风机NFM型号为YYW16-4-2041,主绕组(蓝-黄线)阻值为360Ω,副绕组(黄-红线)阻值为390Ω;辅助电源变压器TR01型号为DB-30-06FV II,初级绕组电阻1k,次级绕组电阻3.5Ω,次级输出电压AC13V。
2.CPU系统电路(如图4所示)
包括复位(IC06、C13)、时钟(XT01)、存储器(IC04)、 应急开关(sw1)、 蜂鸣器驱动(IC09、ZB01 )和显示电路。CPU正常工作条件:有+5V电源电压;加有从低电平跳变为高电平的复位脉冲;石英晶体XTO1起振且CPU芯片自身良好。存储电路工作失常会造成空调工作紊乱、受控电器(如风机、风门电机等)失控等,应急开关电路出现故障时,会导致应急开关失灵或通电就进入应急工作状态。蜂鸣器电路工作失常时,会造成蜂鸣器不发声或声小等故障。
3.温度检测电路(如图5所示)
有室内环境温度检测(RT1)和盘管(室内热交换器)温度检测(RT2)两路温度信号,主要用于对压缩机和室内风机转速的调整和控制,当温度检测电路(一路或两路)失常时,压缩机或室内风机的转速就会加快或减慢,甚至停止运转。室内风机有手动和自动两种调速方法:前者是利用遥控器手动操作;当风速设定为自动时,根据室内温差来调整风速大小,如表2所示。
可见,当温度检测信号失常时,会直接影响风机风速的自动调控。本机温度传感器RT1、RT2采用同规格的NTC(负温度系载热敏电阻)元件,其电阻值随感测的温度而变化,温度越高阻值越小。实测数据: 10°C时为9.7k,25°C 时为5.3k,30°C 时为4.4k ,35°C时为3.6k。
4.风机相位检测接口电路(如图6所示)
相位检测信号即PG脉冲,由风机内置的霍尔传感器检测输出,CPU判断后控制风机转速,当ICO8(CPU)达不到正常的PG脉冲时,会令风机停转,并屏显故障代码"39"。
5.风门步进电机驱动电路(如图7所示)
步进电机BM用来拖动室内风机及风门摆动,实现大角度、多方向送风。当驱动电路工作失常时,会导致风门打不开,风门不关闭或摆动幅度小等故障。IC09为六反相驱动器,图2和图4中各用一个反相器,可直接代换IC09的型号有:IDA2003AP (原型号).uLN28003、MC1413P、KA2667、KA2657、KI065004 MC1416、M5466P、IP174等。
6.故障提示
为了便于维修,该空调CPU设计了故障自检功能。当被保护的某一元件或电路发生故障时,被CPU检测并在室内机显示屏上显示故障代码(室外机电路和压缩机故障代码由外机电路板.上三个指示灯显示),提醒故障部位。连续4次按动遥控器上的传感器切换键,则显示故障代码,如表3所利只列出室内机故障代码)。
二、故障检修
例1:用户反映,一个雷雨天空调突然停止工作,重新开机仍不能启动。
分析检修:根据故障现象分析,应是市电输入、辅助电源、CPU系统存在故障所致。测主控电路板“CN NIN"和“CL LIN"插件两端有AC220V市电输入,滤波电感L01输出端电压也正常(见图2),但压敏电阻Z01两端无电压,说明市电输入及C07、L01正常。
断电,检查电流保险FO1发黑烧断,表明电路有过流现象。检测Z01两端直流阻值为23Ω(Z01非在路阻值为无穷大,在路时因与TRO1初级并联阻值为1k),说明Z01或CI8击穿损坏,经查C18完好,Z01损坏。Z01是防高电压输入保护元件,当发生错相(误将空调插头插入380V电源插座)或雷电等形成的高压脉冲通过电网窜入空调电路时,Z01将瞬间击穿,使FO1熔断,起过压保护作用。Z01 原型号为S14K385,可用保护电压略小于380V(如350V)的压敏电阻代换,再用3.15A延迟熔断保险更换FO1 ,检查其他电路无异常后,通电试机,故障排除。
例2:通电后,整机无任何反应。
分析检修:此类故障多为电源电路或CPU工作系统工作失常引起的。测电源变压器TR01(见图2)初级电压为AC220V,说明市电及其输入电路正常,但辅助电源无+5V电压输出(见图3)。检查TRO1次级⑤-⑥绕组电压为AC13V,D02、D08~D10整流输出电压也正常,但滤波电容C08、C11两端为0V ,说明隔离二极管D7或相关连线有问题。D07 是型号为1N4007的整流二极管,技术参数为1000V、1A,用于十几伏电路中一般不会损坏。
取下D07测其正、反向电阻,分别为102和o,说明二极管良好,检查D07两端连线,发现其正极印刷线路铜箔有断裂痕迹,用电烙铁将铜箔断裂处焊好后试机, +5V电源输出正常,空调恢复正常工作。
例3:室外机不能启动工作。
分析检修:室外机不工作的原因很多,如室内机工作失常、室内机和室外机通讯电路有故障,室外机无市电输入、室外机辅助电源无输出或室外机CPU系统有故障等。检查时,测室内机接线端子板①~②脚(棕-蓝)无AC220V输出,说明室外机供电控制电路有故障。
测IC08⑨脚为高电平(4.8V ),IC09⑥脚为低电平(0V),继电器RY01有+12V供电,表明CPU控制信号输出IC09反相驱动及+12V电源均正常,再查RYO1发现其常开触点接触不良。因室外机工作电流较大,控制继电器触点经常打火烧蚀损坏。用一只触点容量较大的DC12V继电器AJQ134或G4A-1A型继电器代换后,室外机恢复正常工作。
例4:室内风机不转动。
分析检修:室内风机供电电源从N-A、L-A端输出,经光耦IC05 (TLP3520) 和交流开关IC055( TLP3616 )内的双向可控硅加至风机插件CN07,为室内风机NFM供电,CN03外接风机运行电容C13。
为了增加风机风流量.IC05和IC055是并联使用的,R15.C14组成抗干扰消噪电路。控制信号由IC08的⑧脚输出,其输出电压高、低可控制转或停以及风速(见上期表2)。经检查,IC08输出信号及R17、IC05、ICO055、R15、C14 均正常,运行电容C13完好,NFM电机主绕组和副绕组电阻分别为360Ω.390Ω,也正常。仔细检查接插件CNO7、CNO3发现,CN07③脚引线从插座根部折断,重新焊好后试机,风机恢复正常工作,故障排除。
例5:室内风机频繁发生停转故障,每次停转原因都是控制风机的光耦和交流开关烧损造成。
分析检修:这类屡烧IC05.IC055双向可控硅故障,往往是市电过零检测电路失效造成的,此时连按4次遥控器上温度传感器切换键,室内机显示屏.上会出现故障代码“41"(见表3)。过零检测电路通过R12、R16对D02、D08-D10整流后产生IC08①脚,经CPU内部处理后,由⑧脚输出驱动信号,确保IC05和IC055光控双向可控硅在市电过零处导通,避免它们在导通瞬间可能因功耗过大而损坏,实现双向可控硅的过零触发功能。依次检查过零检测电路各元件,发现Qo1性能变差(穿透电流过大),用一只好的8050晶体管更换后,故障排除。
例6:+5V供电正常,但整机不工作。
分析检修:有+5V供电说明市电输入辅助电源正常,整机不工作的原因多为CPU系统存在故障(见图4),先检查IC08 4、23、28脚与地端⑤、25脚间+5V电源电压正常;再检查IC08复位信号,测得24脚在加电瞬间有从0V到高电平(4.8V)的跃升脉冲,说明复位集成电路IC06及其附属元件也正常;检查时钟电路是否起振,测ICO8的26、27脚电压,正常值分别为2.7V和2.3V(在1/3~2/3Vcc 范围均属正常),实测26脚为0.4V,27脚为4.9V,说明时钟电路停振导致整机不工作。石英晶振XTO1是一个8MHz的三端谐振元件,用同规格晶振更换后,整机恢复正常工作。例7:加电后室内机显示屏亮,但不运行。
分析检修:显示屏亮说明电源供电及CPU系统工作基本正常。按一下应急工作开关sw1(见图4),空调启动工作并执行应急工作程序,表明EPROM(电可擦除可改写只读存储器)ico4无问题,内存数据未缺失。用随机遥控器开机无效,检查遥控器电池良好,换用一个良好的遥控器仍不能开机,说明是遥控接收头或信号传送电路有故障。接收头安装在显示板上,测显示板+5V供电正常,检查IC08的④脚、R14、C32也未发现问题,但发现显示板接插件CNO8④脚有锈迹,拔下CNO8插头清理锈污后插好试机,上述两个遥控器均可正常进行开机及操作,故障排除。
例8:室内风机运转异常,显示故障代码“33”。
分析检修:故障代码“33”表示室内环境温度检测电路有故障(见表3)。从IC08②脚开始(见图5),依次检查内环境温度检测电路各元件,R26、C36、L03、C28未见异常,接插件CN20接触良好,引线也未发现断脱,分析是负温度系数热敏电阻RT1性能发生变化。
取一只水杯,将一只温度计(电子或水银温度计)放入水杯中,往水杯中倒入冷水或热水,在水温分别为10°C、25°C、30°C、35°C时放入温度传感器RT1,各温点正常电阻值依次应该为9.7k、5.3k、4.4k、3.6k,而实际读数分别为11.6k、2.6.4k、5.3k、4.3k,各温度均比正常值偏大,说明TR1性能变劣。换用一只良好的温度传感器后试机,故障代码消失,室内风机运转恢复正幣,故障排除。
例9:室内风机运转异常,显示故障代码“34”。
分析检修:故障代码“34"的含义是室内机盘管(热交换器)温度检测电路有故障(见表3)。检查接插件CNI9(见图5)引线无断脱,接插良好。拆下温度传感器TR2,分别测其10°C、25°C、30°C、35°C温点电阻值均正常,说明TR2无问题。顺次检查IC08③脚至CN19间的各元件,发现C27严重漏电,此漏电电阻经CN19与TR(随温度变化)阻值并联,使温度检测取样电阻降低(相当于感测温度变高),与R28对+5V电压分压后,导致IC08③脚信号电压升高,CPU误判室内盘管温度升高,最终造成室内风机工作失常。用一只良好的 4.7uF/50V电解电容代换C27后,故障排除。
例10:室内风机不转动,并显示故障代码“39”。
分析检修:显示“39"故障代码,提示室内风机异常。断电状态手拨室内风机叶片,风机转动灵活,表明风机自身无卡滞,也无轴承缺油干涩等情兄。
仔细观察室内风机,在加电瞬间似有转动趋向,并发生抖动,此时测ICO8的⑨脚(见图6)无PG脉冲输入,但转动风机时CNI1②脚有門信号输出,说明室内风机内置霍尔传感器正常,问题出在CN11至IC08⑨脚之间的电路中。检查R19、R20、C17,发现是R19有一只引脚虚焊。用电烙铁烫焊故障引脚后再试机,室内风机恢复正常工作,故障代码“39”消失,故障排除。
例11:风门不摆动。
分析检修:风门摆动由步进电机BM拖动(见图7),实现左右摆动送风。这部分电路比较简单,测+5V和+12V供电正常。加电后,用遥控器设置“摆动送风”,此时测IC08 19-22脚, Ico9的11、13、15脚及CN17的②~⑤脚控制信号均正常,分析是步进电机BM损坏。拆下CN17插头,断开BM与控制电路的连妾,测BM各绕组的电阻值,发现公共端( CN17的①脚)与其他4个引脚线间的电阻均为无穷大,说明BM内部+12V供电端开路, 用同型号步进电机更换后,故障排除。