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1、
空調(diào)電路原理圖
硬件電路如圖 4?1所示。根據(jù)工作電壓的不同,整個(gè)系統(tǒng)可以分為三部分:微控系統(tǒng)、繼電器控制和強(qiáng)電控制,分別工作于DC5V、DC12V和AC220V。
圖 4-1系統(tǒng)電路原理圖
3.2 芯片特性簡介
SPMC65P2408A
3.3 供電系統(tǒng)分析
整個(gè)主控板上有三種電壓:AC220V、DC12V和DC5V。AC220V直接給壓縮機(jī)、室外風(fēng)機(jī)、室內(nèi)風(fēng)機(jī)和負(fù)離子產(chǎn)生器供電;AC220V經(jīng)過降壓,變?yōu)镈C12V和DC5V,用于繼電器和微控系統(tǒng)供電。供電系統(tǒng)如圖4-3所示,AC220V先經(jīng)過變壓器降壓,然后從插座J1輸入,經(jīng)過整流橋進(jìn)行全波整流,通過電容C2濾波,得到D
2、C12V,再經(jīng)過穩(wěn)壓片7805穩(wěn)壓,得到DC5V。圖中的采樣點(diǎn)ZDS用于過零點(diǎn)的檢測,二極管D1防止濾波電容C2 對(duì)采樣點(diǎn)ZDS的影響。
圖 4-3供電系統(tǒng)
4.4 過零檢測電路
過零檢測電路如圖4-4所示,用于檢測AC220V的過零點(diǎn),在整流橋路中采樣全波整流信號(hào),經(jīng)過三極管及電阻電容組成整形電路,整形成脈沖波,可以觸發(fā)外部中斷,進(jìn)行過零檢測。采樣點(diǎn)和整形后的信號(hào)如圖4-5所示。
過零檢測的作用是為了控制光耦可控硅的觸發(fā)角,從而控制室內(nèi)風(fēng)機(jī)風(fēng)速的大小。
圖 4-4過零檢測電路
圖 4_5采樣點(diǎn)和整形后的信號(hào)
3.5 室內(nèi)風(fēng)機(jī)的控制
圖4-6為內(nèi)風(fēng)機(jī)控制電路,U1為
3、光耦可控硅,用于控制AC220V的導(dǎo)通時(shí)間,從而實(shí)現(xiàn)內(nèi)風(fēng)機(jī)風(fēng)速的調(diào)節(jié)。U3的3腳為觸發(fā)腳,由三極管驅(qū)動(dòng)。AC220V從管腳11輸入,管腳13輸出,具體導(dǎo)通時(shí)間受控于觸發(fā)角的觸發(fā)。
室內(nèi)風(fēng)機(jī)風(fēng)速具體控制方法:首先過零檢測電路檢測到AC220V的過零點(diǎn),產(chǎn)生過零中斷;然后,在中斷處理子程序中,打開Timer的定時(shí)功能,比如定時(shí)4ms,4ms后由CPU產(chǎn)生一個(gè)觸發(fā)脈沖,經(jīng)三極管驅(qū)動(dòng),從U3的3腳輸入,觸發(fā)U3的內(nèi)部電路,從而使U3的管腳11和13的導(dǎo)通,AC220V給室內(nèi)風(fēng)機(jī)供電。這樣,通過定時(shí)器的定時(shí)長度的改變可以控制AC220V在每半個(gè)周期內(nèi)的導(dǎo)通時(shí)間,從而控制室內(nèi)風(fēng)機(jī)的功率和轉(zhuǎn)速。
圖
4、 4?6室內(nèi)風(fēng)機(jī)控制電路
3.6 室內(nèi)風(fēng)機(jī)風(fēng)速檢測
當(dāng)室內(nèi)風(fēng)機(jī)工作時(shí),速度傳感器將室內(nèi)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速以正弦波的形式反饋回來,正弦波的頻率與風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速成特定的對(duì)應(yīng)關(guān)系,見下表所示。正弦波經(jīng)過三極管整形為方波,CPU采用外部中斷進(jìn)行頻率檢測,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)速的測量。
風(fēng)速
高
中
低
風(fēng)機(jī)頻率(Hz)
70
50
30
圖 4-7室內(nèi)風(fēng)機(jī)風(fēng)速檢測電路
3.7 過流檢測電路
采用電流互感器L1檢測火線上電流的變化情況。圖中 L1為電流互感器,輸出0~5mA的交流電。當(dāng)電流突然增大時(shí),電流互感器輸出電
5、流也隨之增大,經(jīng)過全橋整流、電流-電壓轉(zhuǎn)換、低通濾波,從COD端輸出直流電壓信號(hào)。CPU通過對(duì)COD端電壓的AD采集來感知AC220V電流的變化,當(dāng)COD端的電壓過高時(shí),CPU可以對(duì)電路采取保護(hù)措施。
圖 4-8過流檢測電路
3.8 低電壓檢測電路
采用電阻分壓原理,CPU利用AD采集對(duì)7805前端的12V電壓進(jìn)行檢測。當(dāng)電網(wǎng)掉電后,AD端會(huì)采集到7805前端的12V電壓的降低,由于7805輸出端電容的存在,所以即使12V電壓降低到6V,7805仍能提供5V電壓使CPU正常工作, 此時(shí),CPU立即將空調(diào)當(dāng)前的運(yùn)行參數(shù)保存在AT24C01里面。
圖 4-9低電壓檢測電路
3.
6、9 壓縮機(jī)、四通閥、外風(fēng)機(jī)和負(fù)離子產(chǎn)生器(健康運(yùn)行)的控制
壓縮機(jī)、室外風(fēng)機(jī)、四通閥和負(fù)離子產(chǎn)生器均由AC220V供電,所以通過繼電器控制AC220V的通斷便可以控制各個(gè)部分的運(yùn)行。
R1為壓敏電阻,用于過壓保護(hù)。SI1為保險(xiǎn)管。
插座J2為AC220V輸出端,外接變壓器,將AC220V降壓,降壓后接到電源模塊,分別得到DC12V和DC5V。
圖 4-10壓縮機(jī)、四通閥和健康運(yùn)行的控制電路
3.10 驅(qū)動(dòng)電路
繼電器、峰鳴器和步進(jìn)電機(jī)均由12V直流電壓控制,U4為驅(qū)動(dòng)芯片。
Neg-lonC控制負(fù)離子發(fā)生器的繼電器;
ValveC控制四通閥的繼電器;
ComprC控制壓縮機(jī)的繼電器;
Buzzer控制峰鳴器;
A、B、C、D為步進(jìn)電機(jī)的四相。
圖 4-11驅(qū)動(dòng)電路
3.11 斷電記憶
采用U5(AT24C01)作為串行存儲(chǔ)芯片,保存電網(wǎng)斷電前空調(diào)的運(yùn)行參數(shù)。該芯片只需兩根線控制:時(shí)鐘線SCL和數(shù)據(jù)線SDA/Ion,存儲(chǔ)器大小為1288 byte。
圖 4-12斷電記憶電路