淺析變頻空調(diào)器通訊電路原理

【摘要】變頻空調(diào)器通訊故障是變頻空調(diào)器最常見的電路故障。當(dāng)通訊電路出現(xiàn)故障時，空調(diào)器的各種控制指令就無法傳送，各項(xiàng)功能均無法正常完成。因此，熟悉變頻空調(diào)器通訊電路的工作原理，在維修時就會達(dá)到事半功倍的效果。

【關(guān)鍵詞】變頻空調(diào)器;通信電路;信號;芯片

由于變頻空調(diào)器的節(jié)能、制冷迅速以及環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，受到用戶的青睞，迅速走進(jìn)了千家萬戶，隨之而來的是變頻空調(diào)器的故障維修也擺在了廣大維修者面前。而現(xiàn)在大多數(shù)維修人員對變頻空調(diào)器電路知之甚少，維修出現(xiàn)了困難。而變頻空調(diào)器的大部分故障是由通信電路引起的，因此，熟悉通訊電路的工作原理，在維修時就會達(dá)到事半功倍的效果。

變頻空調(diào)器都有故障代碼顯示功能，一旦電路出現(xiàn)故障，就會顯示相應(yīng)的故障代碼，這對于故障范圍的判定提供了方便。但實(shí)際維修中，單純依賴故障代碼大多并不能直接找出具體故障點(diǎn)。也就是說，當(dāng)出現(xiàn)故障的代碼顯示時，只能初步判定哪部分電路出現(xiàn)異常，而具體的故障原因還需要對該電路做詳細(xì)的檢測方能查出。

一、通訊方式及其原理

變頻空調(diào)器室內(nèi)、外機(jī)之間的通信，一般采用的是將二進(jìn)制編碼形式組成的數(shù)據(jù)信號送加在通訊線路上的單通道分時異步雙向串行通信方式。下面以美的變頻空調(diào)器為例對數(shù)據(jù)的編碼方法及通訊規(guī)則進(jìn)行分析。

1.通訊數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)

室內(nèi)、外機(jī)間的通訊數(shù)據(jù)均由16個字節(jié)組成，每個字節(jié)由一組8位二進(jìn)制編碼構(gòu)成。進(jìn)行通訊時，首字節(jié)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)數(shù)據(jù)信息，最后發(fā)送一個結(jié)束識別碼字節(jié)，至此完成一次通訊。每組通訊數(shù)據(jù)的內(nèi)容如表1所示：

表1

表2

2.通訊內(nèi)容的編碼方法

（1）命令參數(shù)

第三字節(jié)為命令參數(shù)，由“要求對方傳輸參數(shù)的命令”和“給對方傳輸?shù)拿睢眱刹糠纸M成，在8位編碼中，高四位是要求對方傳輸參數(shù)的命令，低四位是傳輸給對方的命令，高四位和低四位可以自由組合。

（2）參數(shù)內(nèi)容

如表2所示，第四字節(jié)至第十五字節(jié)分別可表示十二項(xiàng)參數(shù)內(nèi)容，每一字節(jié)主、輔機(jī)所表示的內(nèi)容略有差別。

3.室內(nèi)外機(jī)間的通訊規(guī)則

變頻空調(diào)器通電后，由室內(nèi)機(jī)向室外機(jī)發(fā)送信號或由室外機(jī)向室內(nèi)機(jī)發(fā)送信號，均在收到對方信號處理完50毫秒后進(jìn)行，通訊以室內(nèi)機(jī)為主。正常情況室內(nèi)機(jī)發(fā)送完之后等待接收對方信號，如500毫秒內(nèi)仍未接收到信號則再發(fā)送當(dāng)前命令，如果2分鐘內(nèi)還未收到對方的信號（或信號錯誤）， 則出錯報警，同時發(fā)送信息命令給室外機(jī)。室外機(jī)未接收到室內(nèi)機(jī)的信號時，則一直等待，不發(fā)送信號。通訊時序如圖1所示：

圖1 通訊時序圖

二、通訊回路的基本結(jié)構(gòu)

變頻空調(diào)器室內(nèi)、外機(jī)之間通訊信息產(chǎn)生于室內(nèi)、外機(jī)的芯片（微處理器），其信號幅度<5V。由于室內(nèi)外機(jī)的距離比較遠(yuǎn)，如果直接用此信號進(jìn)行傳輸，很難保證傳輸信號的可靠度。因此，通訊回路一般都采用單獨(dú)的24V直流電壓電源供電?；芈放c內(nèi)外機(jī)間的接口電路采用光電耦合器進(jìn)行耦合，使通訊電路與室內(nèi)外機(jī)電路在電源上完全隔離開，形成獨(dú)立的回路

典型的變頻空調(diào)器通訊電路結(jié)構(gòu)如圖2所示：

圖2 通訊電路典型結(jié)構(gòu)

220V交流電經(jīng)D1整流、R1與R2、R3分壓、C1濾波及DW1穩(wěn)壓后，得到24V直流電壓為通訊回路供電。信號回路中室內(nèi)、室外側(cè)各有兩個光電耦合器，分別用于連接室內(nèi)機(jī)、室外機(jī)電路，形成信號通道?；芈分写?lián)的幾個電阻主要起限流作用，防止光耦出現(xiàn)過流現(xiàn)象;D2是隔離二極管，可以有效防止回路中反向脈沖的干擾;并接于PC1、PC2兩端的穩(wěn)壓二極管能夠在PC側(cè)電路出現(xiàn)異常電壓時對PC側(cè)起到保護(hù)作用，此穩(wěn)壓值在不同電路中有24V、30V不等。

三、通訊電路與室內(nèi)、外電路的信息交換

室內(nèi)、外機(jī)的芯片發(fā)出的通訊信息，分別經(jīng)由光耦RC1、PC1送入通訊回路，再由光耦PC2、RC2將對方發(fā)出的信息傳送到各自輸出端的芯片，具體傳輸原理為：

整機(jī)通電后，室內(nèi)外機(jī)間就會自動進(jìn)行通訊，用脈沖序列的方式將各自的電路狀況發(fā)送給對方，在收到對方正常信息前，室內(nèi)外機(jī)電路均處于待機(jī)狀態(tài)。當(dāng)開機(jī)操作時，室內(nèi)機(jī)芯片就把預(yù)置的各項(xiàng)工作參數(shù)及開機(jī)指令送到RC1的輸入端，通過通訊回路進(jìn)行傳輸;PC2輸入端收到指令后，由輸出端將信息送給室外機(jī)芯片，整機(jī)開機(jī)，按照預(yù)定的參數(shù)運(yùn)行。室外機(jī)芯片在接收到信息50毫秒后輸出反饋信息到PC1的輸入端，通過通訊回路傳輸?shù)絉C2輸入端，RC2輸出端將室外機(jī)傳來的各項(xiàng)運(yùn)行狀況參數(shù)送至室內(nèi)機(jī)芯片，芯片根據(jù)收集到的整機(jī)運(yùn)行狀況參數(shù)確定下一步對整機(jī)的控制。

通訊電路的具體工作原理如下：

如圖2所示，當(dāng)室內(nèi)機(jī)發(fā)送信號、室外機(jī)接收信號時，PC1輸入端置高電平，其輸出端光電三極管一直處于導(dǎo)通狀態(tài)，此時若RC1輸入端有高電平輸入，其輸出端光電三級管導(dǎo)通，整個通訊環(huán)路閉合，PC2輸出端在通訊信號的驅(qū)動下導(dǎo)通，輸出高電平，將室內(nèi)機(jī)發(fā)送高電平的信號送至室外機(jī)的MPU電路;若室內(nèi)機(jī)發(fā)送的是低電平信號，RC1輸出端光電管截止，通訊環(huán)路斷開，PC2無驅(qū)動信號，其輸出端送至MPU電路的就是低電平信號。由此可知，PC2所輸出的信號脈沖，就是RC1的驅(qū)動脈沖，根據(jù)以上原理，實(shí)現(xiàn)了由室內(nèi)機(jī)向室外機(jī)傳輸信號的過程。同樣道理，可分析出由室外機(jī)向室內(nèi)機(jī)傳輸通訊信號的過程。

一旦室外機(jī)出現(xiàn)異常狀況，在相應(yīng)的字節(jié)中就會出現(xiàn)與故障內(nèi)容相對應(yīng)的編碼內(nèi)容，通過通訊電路傳至室內(nèi)機(jī)芯片，芯片針對故障內(nèi)容立即發(fā)出相應(yīng)的控制指令，整機(jī)電路就會產(chǎn)生相應(yīng)的保護(hù)動作。同樣，當(dāng)室內(nèi)機(jī)電路檢測到異常時，其芯片也會及時發(fā)出相對應(yīng)的控制指令，采取相應(yīng)的保護(hù)措施。

變頻空調(diào)器由于不同的生產(chǎn)廠家在電路設(shè)計程序方面的不同，同樣的故障現(xiàn)象，故障原因也不同。在實(shí)際的維修中，我們要根據(jù)具體情況，具體分析。

作者簡介：王新賀（1975—），男，河南省項(xiàng)城市中等專業(yè)學(xué)校講師，研究方向：機(jī)電、電子。