1、电工学习第一章 电路基础空调的工作原理：简单讲，空调利用了制冷剂的一种特性，就是液化时放热，气化时吸热。空调的密闭管道中串了一个压缩机来压缩制冷剂，使得制冷剂分别在内/外机的换热器中液/气化，比如在制冷状态下，制冷剂在内机的蒸发器中处于气化状态，因此就吸热，所以就是制冷。内机的循环风扇把蒸发器的冷量吹到室内，室内温度就下降了；制暖时，内机的蒸发器中制冷剂是被压缩液化状态，也就是放热。空调的制冷/暖转换是通过一个四通阀部件来实现的。这种空调就叫热泵空调。因此我们可以看到，空调的主要部件，有压缩机、制冷剂、密闭的管路系统、热交换器（蒸发器和冷凝器） 、四通阀、温度控制电路板、遥控电路板、外壳等。再
2、来看什么是变频空调：1、变频机的工作原理，是通过压缩机转速的不同而输出冷/热量的不同来控制温度，不像定速机那样依靠压缩机的启动和停机来控制输出冷/热量，因此变频机最大的特点，一是静音，没有压缩机启动和停机的机械噪音，二是温度控制能够精确到 0.5 度，而定速机的控制幅度是 2 度。所以变频机特别适合在卧室使用。2、关于变频机的节能性：真正的变频机是直流变频，在直流状态下，压缩机对电能的利用率比较高，这个意义上变频机是节能的。因为变频机的价格高于同样制冷量的定速机，所以厂家为了说服消费者买变频机，就片面宣传用户比较敏感的节能性，导致消费者的认识误区，这个问题一直伴随着我国变频空调产品的市场发展。
3、其实十年前海信就在主推变频空调，推广一直都不理想，与他们自己的误导宣传很有关系。有的用户买变频机回家一看压缩机怎么老是不停机，怀疑怎么会节能呢，由此引出用户与厂家的很多矛盾。变频机与定速机工作模式不同，不能绝对比较节能性。3、省不省电唯有看能效等级，因为能效等级标准是唯一的，而不管机器是什么工作模式，比如能效比 1 级的定速机肯定比 2 级的变频机省电。能效比=输出功率/输入功率，1-5 级分别为 3.4 3.2 3.0 2.8 2.6 。4、同样制冷量的空调，变频机价格高于定速机，这是零部件材料的成本决定的。从技术上看，变频机比定速机先进，但是从价格的经济性上看，还不能完全取代定速机，如何选
4、择要根据用户的具体经济条件决定。直流变频空调器的工作原理是把 50Hz 工频交流电源转换为直流电源，并送至功率模块主电路，功率模块也同样受微电脑控制，所不同的是模块所输出的是电压可变的直流电源，压缩机使用的是直流电机，所以直流变频空调器也可以称为全直流变速空调器。直流变频空调器没有逆变环节，在这方面比交流变频更加省电。 直流变频空调是相对于交流变频空调而来的，其实，它的名称是不正确的，因为直流不存在变频，它是通过改变直流电压来调节压缩机转速，从而改变空调的制冷量，采用的直流调速技术要远远优于调频技术，因此直流变转速是正确的叫法。它只能说是一种直流变转速空调，不是严格意义上的变频空调。 它的能源
5、损耗比调频调速要小。另外，由于这种直流电机的转子是永磁的，又省却了三相交流异步电机的转子电流消耗。所以，它从电网电源到电动机这一段的功率因数要比调频调速方式高，节省了一定的能量。低压断路器，特指塑壳控制电器中的断路器，它的机械传动，特点以及过载保护的原理。请尽量详细最佳答案断路器一般由触头系统、灭弧系统、操作机构、脱扣器、外壳等构成。 当短路时，大电流（一般 10 至 12 倍）产生的磁场克服反力弹簧，脱扣器拉动操作机构动作，开关瞬时跳闸。当过载时，电流变大，发热量加剧，双金属片变形到一定程度推动机构动作（电流越大，动作时间越短） 。 现在有电子型的，使用互感器采集各相电流大小，与设定值比较，
6、当电流异常时微处理器发出信号，使电子脱扣器带动操作机构动作。断路器的作用是切断和接通负荷电路，以及切断故障电路，防止事故扩大，保证安全运行。而高压断路器要开断 1500V，电流为 1500-2000A 的电弧，这些电弧可拉长至 2m 仍然继续燃烧不熄灭。故灭弧是高压断路器必须解决的问题。 吹弧熄弧的原理主要是冷却电弧减弱热游离，另一方面通过吹弧拉长电弧加强带电粒子的复合和扩散，同时把弧隙中的带电粒子吹散，迅速恢复介质的绝缘强度。 低压断路器也称为自动空气开关，可用来接通和分断负载电路，也可用来控制不频繁起动的电动机。它功能相当于闸刀开关、过电流继电器、失压继电器、热继电器及漏电保护器等电器部分
7、或全部的功能总和，是低压配电网中一种重要的保护电器。 低压断路器具有多种保护功能(过载、短路、欠电压保护等)、动作值可调、分断能力高、操作方便、安全等优点，所以目前被广泛应用。 结构和工作原理低压断路器由操作机构、触点、保护装置(各种脱扣器)、灭弧系统等组成。低压断路器的主触点是靠手动操作或电动合闸的。主触点闭合后，自由脱扣机构将主触点锁在合闸位置上。过电流脱扣器的线圈和热脱扣器的热元件与主电路串联，欠电压脱扣器的线圈和电源并联。当电路发生短路或严重过载时，过电流脱扣器的衔铁吸合，使自由脱扣机构动作，主触点断开主电路。当电路过载时，热脱扣器的热元件发热使双金属片上弯曲，推动自由脱扣机构动作。当
8、电路欠电压时，欠电压脱扣器的衔铁释放。也使自由脱扣机构动作。分励脱扣器则作为远距离控制用，在正常工作时，其线圈是断电的，在需要距离控制时，按下起动按钮，使线圈通电，衔铁带动自由脱扣机构动作，使主触点断开。一、变频空调器原理 二、IPM 智能功率模块 智能功率模块 三、变频空调器电路结构一、电机转速控制1.电机转速控制方式的分类 电机转速控制方式的分类 传统定速空调器压缩机转速控制方式：是交流电源断续(ON/OFF)控制方式，这种控 控制方式， 传统定速空调器压缩机转速控制方式：是交流电源断续 控制方式 制方式压缩机的频繁启动会无谓地耗电，使效率降低，又会造成零部件的损坏。 制方式压缩机的频繁启
9、动会无谓地耗电，使效率降低，又会造成零部件的损坏。 变频空调器压缩机转速控制方式： 变频空调器压缩机转速控制方式：是通过改变压缩机电机的供电频率达到速度控制的 目的，这种方式从供电方式上来分有两种，即交流供电方式和直流供电方式。 目的，这种方式从供电方式上来分有两种，即交流供电方式和直流供电方式。从控制速度 方式上来分，变频空调器有以下控制方式： 方式上来分，变频空调器有以下控制方式： 方式： PWM (Pulse Width Modulation)方式： 方式 即脉冲宽度调制方式，简称脉宽调制方式， 即脉冲宽度调制方式，简称脉宽调制方式，控 制能量的大小用脉冲的宽度来表示。 制能量的大小用脉
10、冲的宽度来表示。 PAM( Pulse Amplitude Modulation)方 方 即脉冲幅度调制方式， 式：即脉冲幅度调制方式，控制能量的大小用 脉冲的幅度来表示。 脉冲的幅度来表示。 控制方式： PWM+PAM 控制方式：即将上述两种方 控制方式 式结合起来对压缩机的电机进行控制。 式结合起来对压缩机的电机进行控制。一、电机转速控制2.电机速度控制原理 电机速度控制原理 .断续控制方式 断续控制方式 为电机的断续控制方式示意图。 图 8-2 为电机的断续控制方式示意图。 为电机的断续控制方式示意图 所示为直流断续控制方式， 为直流电机 M 供电 图 8-2 (a)所示为直流断续控制方
11、式，直流电源经晶体管 为直流电机 供电。 所示为直流断续控制方式 直流电源经晶体管 VT 为直流电机 供电。 晶体管 VT 受控制电路的控制 晶体管 VT 导通时则为电机供电 截止时则停止供电； 受控制电路的控制， 导通时则为电机供电， 晶体管 受控制电路的控制，晶体管 导通时则为电机供电，截止时则停止供电； 导通时间长，则速度快，反之则速度慢。 导通时间长，则速度快，反之则速度慢。所示为交流断续控制方式。 图 8-2 (b)所示为交流断续控制方式。交流电经继电器为电机供电，电源接通 所示为交流断续控制方式 交流电经继电器为电机供电， 时电机旋转，电源断开时则电机停机。时电机旋转，电源断开时则
12、电机停机。一、电机转速控制PWM 方式 方式 所示是 PWM 方式的信号波形， 方式的信号波形，图 8-3 所示是 所示是 方式的信号波形 每个脉冲的周期相等， 每个脉冲的周期相等，但脉冲的宽度不 这种信号脉冲的宽度越宽， 等。这种信号脉冲的宽度越宽，平均电 压则越高。 压则越高。 。PAM 方式 方式 PAM 方式是通过控制脉冲信号的 方式是通过控制脉冲信号的 幅度实现对电机的控制的， 幅度实现对电机的控制的，图 8-4 所示 所示 电路采用直流电源供电， 电路采用直流电源供电，当 VT1、VT4 、 导通时，电机的供电电源从上向下流动； 导通时，电机的供电电源从上向下流动； 当 VT2、V
13、T3 导通时，电机的供电从下 、 导通时， 导通时 向上流动。输入的是直流电，输出的是 向上流动。输入的是直流电， 交流电。 交流电。通过逻辑控制可以使输出实现 三值控制，即正电压、零电压和负电压， 三值控制，即正电压、零电压和负电压， 如图 8-5 所示 所示。 如图 所示。一、电机转速控制模拟正弦波控制输出 图 8-5 所示的三值控制波 所示的三值控制波 形可以采用 PWM 信号变成正 形可以采用 信号变成正 弦波的形状（如图 8-6 所示 所示） ， 弦波的形状（如图 所示） ， 利用这种正弦波对交流感应电 机进行控制。 机进行控制。 5变频控制电路 图 8-7 是变频控制电路简 是变频
14、控制电路简 图，交流供电电压经整流电路 先变成直流电压， 先变成直流电压，再经过晶体 管电路变成三相频率可变的交 流电压去控制压缩机的三相感 应电机。 应电机。逻辑控制电路通常由 微处理器组成。 微处理器组成。二、变频空调器的基本结构和工作原理变频空调器最根本的特点在于它的压缩机的转速不是恒定的， 变频空调器最根本的特点在于它的压缩机的转速不是恒定的，而是可以随运 行环境的需要而改变，所以空调器的制冷量（或制热量）也会随之变化。 行环境的需要而改变，所以空调器的制冷量（或制热量）也会随之变化。为了实 现对压缩机转速的调节，变频空调器内部有一个变频控制电路， 现对压缩机转速的调节，变频空调器内部
15、有一个变频控制电路，用来改变压缩机 和风扇电机的供电频率，从而控制它们的转速，达到调节制冷量（或制热量） 和风扇电机的供电频率，从而控制它们的转速，达到调节制冷量（或制热量）的 目的。所以，装有变频器的空调器称为变频宅调器， 目的。所以，装有变频器的空调器称为变频宅调器，能改变输出电源频率的电路 装置称为变频器。目前，变频空调器采用的变频方式有两种 变频方式有两种， 装置称为变频器。目前，变频空调器采用的变频方式有两种，即交流变频方式和 直流变频方式。 直流变频方式。 1交流变频 交流变频的原理是把 220V 交流市电转换为直流电，为变频器提供工作电压， 交流市电转换为直流电， 交流变频的原理
16、是把 交流市电转换为直流电 为变频器提供工作电压， 然后再将直流电“逆变”成脉动的交流电， 然后再将直流电“逆变”成脉动的交流电，并把它送到脉冲功率放大器中进行放 再去驱动压缩机电机。 大，再去驱动压缩机电机。 脉冲功率放大器是由多个大功率晶体管组成的，常被称为功率模块。同时， 脉冲功率放大器是由多个大功率晶体管组成的，常被称为功率模块。同时， 功率模块受微处理器送来的指令控制，输出频率可变的交流电压， 功率模块受微处理器送来的指令控制，输出频率可变的交流电压，使压缩机的转 速随电压频率的变化而相应改变， 速随电压频率的变化而相应改变，这样就实现了微处理器对压缩机转速的控制和 调节，如图 8-
17、8 所示 所示。 调节，如图 所示。二、变频空调器的基本结构和工作原理采用交流变频方式的空调 器压缩机必须使用三相感应电 机才能通过改变压缩机供电的 频率来控制它的转速。 频率来控制它的转速。变频压 缩机的电机必须与控制驱动电 路相对应， 路相对应，典型的变频电路如 所示。 图 8-9 所示。 所示 在变频过程中， 在变频过程中，为了使空 调器的制冷或制热能力与负荷 相适应， 相适应，控制系统将根据检测 到的室温和设定温度的差值， 到的室温和设定温度的差值， 通过微处理器运算， 通过微处理器运算，产生控制 运转频率变化的信号。 运转频率变化的信号。这个频 率可变的运转控制信号通过逆 变器产生脉
18、冲状的模拟三相交 流电压， 流电压，并将该电压加到压缩 机的三相感应电机上， 机的三相感应电机上，使压缩 机的转速发生变化，从而控制 机的转速发生变化， 压缩机的排量， 压缩机的排量，调节空调器的 制冷量或制热量。 制冷量或制热量。二、变频空调器的基本结构和工作原理2直流变频 直流变频空调器同样是把交流市电转换为直流电，并送至功率模块， 直流变频空调器同样是把交流市电转换为直流电，并送至功率模块，功率模块 同样受微处理器指令的控制，所不同的是功率模块输出的是电压可变的直流电， 同样受微处理器指令的控制，所不同的是功率模块输出的是电压可变的直流电，以 驱动压缩机运行，控制压缩机的排量。 驱动压缩
19、机运行，控制压缩机的排量。由于压缩机的转速受电压高低的控制，所以要采用直流电机。 由于压缩机的转速受电压高低的控制，所以要采用直流电机。直流电机的定子 上绕有电磁线圈，采用永久磁铁作为转子。当施加在电机上的电压升高时， 上绕有电磁线圈，采用永久磁铁作为转子。当施加在电机上的电压升高时，转速加 当电压降低时，转速下降。利用这种原理来实现压缩机转速变化的方式， 快：当电压降低时，转速下降。利用这种原理来实现压缩机转速变化的方式，通常 称为直流变频。实际上，正因为这种空调器压缩机采用直流供电， 称为直流变频。实际上，正因为这种空调器压缩机采用直流供电，并没有电源频率 的变化，所以严格地讲不应该称为直
20、流变频空调器，而应该称为直流变速空调器。 的变化，所以严格地讲不应该称为直流变频空调器，而应该称为直流变速空调器。 由于压缩机采用了直流电机，空调器更节电，噪声更小， 由于压缩机采用了直流电机，空调器更节电，噪声更小，但这种压缩机的价格要高 一些。 一些。 直流变频空调器的控制电路也有两种控制方式， 方式和 PAM 方式，这 方式， 直流变频空调器的控制电路也有两种控制方式，即 PWM 方式和 方式和 方式 两种方式的电路结构分别示于图 8-10 和图 和图 8-11。 两种方式的电路结构分别示于图 和图 。 在图 8-10 中，整流电路输出的直流电压基本上不变，变频器功率模块的输出电 在图
21、中 整流电路输出的直流电压基本上不变， 压幅度恒定，控制脉冲的宽度受微处理器控制。 压幅度恒定，控制脉冲的宽度受微处理器控制。 在图 8-11 中，整流电路中增加了一个开关晶体管，通过对该开关晶体管的控制 在图 中 整流电路中增加了一个开关晶体管， 可以改变整流电路输出的直流电压的幅度，直流输出电压可以在140-390V 之间变化。 之间变化。 可以改变整流电路输出的直流电压的幅度，直流输出电压可以在 之间变化 这样变频器输出的脉冲电压不但宽度可变，而且幅度可调。 这样变频器输出的脉冲电压不但宽度可变， 而且幅度可调。二、变频空调器的基本结构和工作原理二、变频空调器的基本结构和工作原理3.功率
22、模块 功率模块 在变频系列空调中，功率模块是一个主要的组成部件， 在变频系列空调中，功率模块是一个主要的组成部件，常用于驱动变频空调器室外 压缩机。变频压缩机运转的频率高低，完全由功率模块所输出的工作电压的高低来控制。 压缩机。变频压缩机运转的频率高低，完全由功率模块所输出的工作电压的高低来控制。 功率模块输出的电压越高，压缩机运转频率及输出功率也越大；反之， 功率模块输出的电压越高，压缩机运转频率及输出功率也越大；反之，功率模块输出的 电压越低，压缩机运转频率及输出功率也就越低。另外，功率模块也用于变频器中的电 电压越低，压缩机运转频率及输出功率也就越低。 另外， 源变换器。 源变换器。通用
23、变频器主电路的核心部件是电力电子器件，这些器件具有功率大、耐压高、 通用变频器主电路的核心部件是电力电子器件，这些器件具有功率大、耐压高、容 量大、有自关断能力等特点。在电力电子器件中，使用最多的是电力晶体管( 量大、有自关断能力等特点。在电力电子器件中，使用最多的是电力晶体管 CTR)和绝 和绝 缘栅双极晶体管( 和可关断晶闸管(GTO)。 缘栅双极晶体管 IGBT)，其次为电力场效应管 MOSFET)和可关断晶闸管 ，其次为电力场效应管( 和可关断晶闸管 。 . IGBT 模块 模块 变频器空调器中常用的开关器件为 IGBT 模块，其工作原理是通过栅极驱动电压来控 模块， 变频器空调器中常
24、用的开关器件为 模块 制晶体管的开关。它具有驱动简单、保护容易、开关频率高、不用缓冲电路等特点。 制晶体管的开关。它具有驱动简单、保护容易、开关频率高、不用缓冲电路等特点。 常 用的 IGBT 模块有一单元结构、二单元结构和六单元结构，其等效电路如图 模块有一单元结构、 所示， 用的 模块有一单元结构 二单元结构和六二、变频空调器的基本结构和工作原理IGBT 产品主要有模块型和芯片型两种类型 模块型有 产品主要有模块型和芯片型两种类型: 模块型有 600V/1OA 600V/40A、 产品主要有模块型和芯片型两种类型 、 1200V/8A 1200V/300A 的产品；芯片型中的 的产品； 已
25、有 1000V/60A，T03P 有 600V/20A、 的产品 芯片型中的 T03PL 已有 已有 ， 有 、 900V/50A、1500V/12A 的产品。 的产品。 、 的产品 IGBT 的驱动多采用集成模块驱动，目前较多使用日本富士公司开发的 的驱动多采用集成模块驱动， 的驱动多采用集成模块驱动 目前较多使用日本富士公司开发的 EXB 系列驱动模 系列驱动模 系列驱动模块主要分标准型和高速型两种， 型为标准型， 块。EXB 系列驱动模块主要分标准型和高速型两种，EXB850/851 型为标准型， 系列驱动模块主要分标准型和高速型两种 型为标准型 EXB840/841 型为高速型。它们都
26、是 脚封装块，其内部结构如图 型为高速型。 脚封装块， 所示， 型为高速型 它们都是 16 脚封装块 其内部结构如图 6-85 所示，各脚功能如表 所示 6-8 所示，图 6-86 所示为典型应用电路。 所示， 所示为典型应用电路。 所示 所示为典型应用电路二、变频空调器的基本结构和工作原理智能功率模块(IPM) 智能功率模块 IPM（Intelligent Power Module，智能功率模块）是一种先进的功率开关器件，它是 （ ，智能功率模块）是一种先进的功率开关器件， 以功率器件 IGBT 为主，同时将驱动电路和欠电压保护、过电流保护、短路保护、过温保护 为主， 以功率器件 为主 同时
27、将驱动电路和欠电压保护、过电流保护、短路保护、 等多种保护集成在同一模块内。这种高度集成不但大大缩短产品的研发周期， 等多种保护集成在同一模块内。这种高度集成不但大大缩短产品的研发周期，还能减少其体 降低噪声干扰，改善驱动和保护性能，同时系统的可靠性也得到了较大的改善。 积，降低噪声干扰，改善驱动和保护性能，同时系统的可靠性也得到了较大的改善。这些优 点为其在电力电子领域创造了良好的应用条件，利用 IPM 的控制功能，与微处理器相结合， 的控制功能， 点为其在电力电子领域创造了良好的应用条件，利用 的控制功能 与微处理器相结合， 可方便地构成智能功率控制系统。 可方便地构成智能功率控制系统。
28、一般 IPM 模块有 种封装形式：内置一单元 模块有 4 种封装形式 的单管封装， 一般 模块有 种封装形式：内置一单元 IGBT 的单管封装，内置两单元 的单管封装 内置两单元 IGBT 的双管 的双管 封装，内置六单元 IGBT 的六管封装，内置六单元 的六管封装， 封装，内置六单元 的六管封装 内置六单元 IGBT 组成的三相全桥和一只泻放管的七管 组成的三相全桥和一只泻放管的七管 封装。 封装。 模块内部主要包括欠电压保护电路、驱动 IGBT 的电路、过电流保护电路、短路保护电 的电路、 模块内部主要包括欠电压保护电路、驱动 的电路 过电流保护电路、 温度传感器及过热保护电路、门电路和
29、 IGBT。模块内每个单元的电路完全相同，图 6 路、温度传感器及过热保护电路、门电路和 。模块内每个单元的电路完全相同， 88 所示为其中一个单元的内部框图。 所示为其中一个单元的内部框图。 所示为其中一个单元的内部框图二、变频空调器的基本结构和工作原理在家用空调器中，对变频系统的调制频率要求不高， 在家用空调器中，对变频系统的调制频率要求不高，所以一般都使用低频运行且成本不 高的 IPM 产品。东芝公司开发的 产品。 系列产品就是这类产品， 高的 产品 东芝公司开发的 MIG 系列产品就是这类产品，它们均为六单元功率模块。对 系列产品就是这类产品 它们均为六单元功率模块。 于功率在 1.
30、以下的压缩机， 于功率在 5kW 以下的压缩机，可采用的型号为 以下的压缩机 可采用的型号为MIG20J106L 的 IPM。 的 。 MIG20J106L 内部有 内部有 IGBT 驱动控制、故障检测和多种保护电路。内置电流传感器用于 驱动控制、 内部有 驱动控制 故障检测和多种保护电路。 监测 IGBT 主电路，内部故障保护电路用于检测过流、短路、过热和电源欠电压等故障。其 主电路， 监测 主电路 内部故障保护电路用于检测过流、短路、过热和电源欠电压等故障。 内部等效电路如图 6-89 所示，各管脚含义如表 所示。 所示， 所示。 内部等效电路如图 所示 各管脚含义如表 6-9 所示 MI
31、G20J106L 内部的 内部的 IGBT 分为上下桥臂，分别有不同的保护功能。上桥臂一般包括短 分为上下桥臂， 内部的 分为上下桥臂 分别有不同的保护功能。 路保护，过电流保护和欠电压保护；下桥臂除以上三种保护外还含有过热保护。 路保护，过电流保护和欠电压保护；下桥臂除以上三种保护外还含有过热保护。若有任一故 障出现时， 内部电路会自动封锁驱动信号， 障出现时，IPM 内部电路会自动封锁驱动信号，并向外送出一个故障信号，以便外部的控制 内部电路会自动封锁驱动信号 并向外送出一个故障信号， 器及时处理现场。 器及时处理现场。二、变频空调器的基本结构和工作原理IPM 功率模块的检测 功率模块的检
32、测 功率模块输入的直流电压(P、 之间 一般为 260 - 310V 左右，而输出的交流 之间)一般为 左右， 功率模块输入的直流电压 、N 之间 一般为 左右 电压为一般不应高于 220V。如果功率模块的输入端无 直流电压， 电压为一般不应高于 。如果功率模块的输入端无 310V 直流电压，则表明该机的 直流电压 整流滤波电路有问题，而与功率模块无关；如果有310V 直流电压输入，而 U、V、W 整流滤波电路有问题，而与功率模块无关； 如果有 直流电压输入， 、 、 直流电压输入 三相间无低于 220V 均等的交流电压输出或 、V、W 三相输出的电压不均等，则可初 均等的交流电压输出或 U、
33、 、 三相输出的电压不均等 三相输出的电压不均等， 三相间无低于 均等的交流电压输出或 步判断功率模块有故障。 步判断功率模块有故障。 在未连机的情况下，也可用测量 U、 、 三相与 三相与 P、 二相之间的阻值来判断功 在未连机的情况下，也可用测量 、V、W 三相与 、N 二相之间的阻值来判断功 率模块的好坏，测量方法如下： 率模块的好坏，测量方法如下： 1)用指针万用表的 1k 档红表笔、黑表笔接模块的 端、P 端，此时电阻应 用指针万用表的 R 档红表笔、黑表笔接模块的 N 端 用指针万用表的 端 表笔交换测量， 红表笔对 P 端 用黑表笔分别对 U、 、 为，将 2 表笔交换测量，此时
34、电阻应为 ， 表笔交换测量 此时电阻应为 1K 。红表笔对 端，用黑表笔分别对 、V、 W 端，其正向阻值应相同。如其中任何一相阻值与其它两相阻值不同，则可判定该功 端 其正向阻值应相同。如其中任何一相阻值与其它两相阻值不同， 率模块损坏。用黑表笔对 N 端 红表笔分别对 U、 、 三端 其每项阻值也应相等， 三端， 率模块损坏。用黑表笔对 端，红表笔分别对 、V、W 三端，其每项阻值也应相等，但这两次的电阻值相差很大，说明模块是好的。否则，判断功率模块损坏，应予更换。 但这两次的电阻值相差很大，说明模块是好的。否则，判断功率模块损坏，应予更换。 2)用电子万用表时的方法与指针万用表正好相反，
35、用电子万用表红色表笔对 端， 用电子万用表时的方法与指针万用表正好相反， 用电子万用表时的方法与指针万用表正好相反 用电子万用表红色表笔对 N 端 黑色表笔对 U、 、 ，其阻值应相同。黑色表笔对 P 端 红色表笔对 U、 、 ， 黑色表笔对 、V、W，其阻值应相同。黑色表笔对 端，红色表笔对 、V、W，其 阻值应相同。 阻值应相同。二、变频空调器的基本结构和工作原理IPM 与微电脑处理器的接口控制电路 与微电脑处理器的接口控制电路 IPM 接口电路如图 接口电路如图 6-90 所示，由 PWM 脉冲输出端口、光电耦合器、压缩机变 所示， 脉冲输出端口、 接口电路如图 所示 脉冲输出端口 光电
36、耦合器、 频电源驱动端子 U、 、 三部分组成 三部分组成。 频电源驱动端子 、V、W 三部分组成。 由微电脑处理器发出的控制信号经光耦合器 TLP521 隔离后，输入 隔离后， 由微电脑处理器发出的控制信号经光耦合器 隔离后 输入IPM 的信号控 的信号控 制端。 上桥臂 3 个单元的控制电源分别单独供电 制端。IPM 上桥臂 个单元的控制电源分别单独供电，下桥臂 个单元的控制电源则集 上桥臂 个单元的控制电源分别单独供电，下桥臂 3 个单元的控制电源则集 中供电。故障信号 FO 输出经 输出经 TLP521 隔离后再输入控制电路。直流输入端并联了一个 隔离后再输入控制电路。 中供电。故障信
37、号 输出经 隔离后再输入控制电路 0.1F 的电容，滤除噪声干扰。直流输入端电压直接从交流 的电容， 经整流滤波后引入。 的电容 滤除噪声干扰。直流输入端电压直接从交流 220V 经整流滤波后引入。 经整流滤波后引入 目前IPM 智能功率模块已经采用了专用微电脑控制芯片控制。高速单片机已经 目前 智能功率模块已经采用了专用微电脑控制芯片控制。 智能功率模块已经采用了专用微电脑控制芯片控制 能产生SPWM 正弦波控制信号，使得控制逆变电路过程变得较为简单。 正弦波控制信号， 能产生 正弦波控制信号 使得控制逆变电路过程变得较为简单。二、变频空调器的基本结构和工作原理变频空调器室外机典型控制电路
38、变频空调器室外机典型控制电路如图 6-91 所示，这是一种典型的微电脑处理器加 所示， 变频空调器室外机典型控制电路如图 所示 这是一种典型的微电脑处理器加 IPM 控制电路。主要电路原理分析如下： 控制电路。主要电路原理分析如下： 晶振电路微电脑处理器 30 脚 脚外接石英晶体振荡器， 晶振电路微电脑处理器 脚、31 脚外接石英晶体振荡器，晶振频率为 脚外接石英晶体振荡器 晶振频率为 16MHz。 。 上电复位电路 R4、 构成上电复位电路 构成上电复位电路， 脚为微电脑处理器低电平复位脚 脚为微电脑处理器低电平复位脚,复位 上电复位电路 、C4 构成上电复位电路，29 脚为微电脑处理器低电
39、平复位脚 复位 时为低电平，正常工作时为高电平。 时为低电平，正常工作时为高电平。 压缩机驱动电路微电脑处理器的 P0 口 压缩机驱动电路微电脑处理器的 口（9、10、II、12、13、14 脚）的U1、V1、W1 、 、 、 、 、 脚 、 、 和为三相驱动脉冲波形输出，输出信号通过光耦合器隔离输入 IPM 模块。 模块。 和为三相驱动脉冲波形输出，输出信号通过光耦合器隔离输入 模块 IPM 模块有一故障信号引出端，经光耦合器隔离后输入微电脑处理器 模块有一故障信号引出端， 模块有一故障信号引出端 经光耦合器隔离后输入微电脑处理器(EMG)紧急停机输 紧急停机输 入端的。此引脚为低电平有效。
40、 发生故障时， 输入低电平， 入端的。此引脚为低电平有效。当 IPM 发生故障时，EMG 输入低电平，则微电脑处理器的 发生故障时 输入低电平 三相脉冲输出端被禁止输出，并产生相应的中断。即使外部故障信号消失， 三相脉冲输出端被禁止输出，并产生相应的中断。即使外部故障信号消失，三相输出脉冲 仍被禁止，输出禁止只能由软件来解除。 仍被禁止，输出禁止只能由软件来解除。 IPM 功率模块的 脚为直流电源“+”接口，符号为 ；16 脚为直流电源“”接口，符 功率模块的 20 脚为直流电源 接口， 脚为直流电源“ 接口， 功率模块的 脚为直流电源“ 接口 符号为P； 脚为直流电源 号为 N。交流电源经整
41、流滤波后，加在这两个端子上。 号为 。交流电源经整流滤波后，加在这两个端子上。 感温电路 TH1、TH2、TH3 是温度传感元件热敏电阻，用来采集室外温度、冷凝器温 是温度传感元件热敏电阻， 感温电路 、 、 是温度传感元件热敏电阻 用来采集室外温度、 度和压缩机温度信号。 度和压缩机温度信号。二、变频空调器的基本结构和工作原理风扇电动机、四 风扇电动机、 通阀、 通阀下页?变频空调器工作原理、电子膨胀阀驱动电 路微电脑处理器的 P30 路微电脑处理器的 P33 口(33 -36 脚）用于控 口 脚 制电子膨胀阀，制电子膨胀阀，由反相驱 动器 2003 驱动，低电平有 驱动， 动器 驱动 口控
42、制 KA、 效。P34 - P37 口控制 、 口控制 KA1、KA2、KA3 四个继 、 、 四个继 电器， 电器，这 4 个继电器分别 个继电器分别 控制室外机电源、 控制室外机电源、四通阀 和双速风扇电动机。 和双速风扇电动机。 串行通信电路 TXD、 串行通信电路 、 RXD 为标准异步接口（44、 为标准异步接口（ 、 为标准异步接口 45 脚） ，采用串行通信， 采用串行通信， 脚） ，采用串行通信 用于接收室内机发送来的 指令信号， 指令信号，并将室外机的 信号工作状态反馈至室内 机。二、变频空调器的基本结构和工作原理4变频空调器的控制系统 变频空调器的控制系统采用新型微处理器，
43、整个系统的电路结构如图 8-12 所示。从 所示。 变频空调器的控制系统采用新型微处理器，整个系统的电路结构如图 所示 图中可以看出，变频空调器的室内机和室外机中都设有独立的微处理器控制电路， 图中可以看出，变频空调器的室内机和室外机中都设有独立的微处理器控制电路，两个 控制电路之间由电源线和信号线连接，完成供电和相互交换信息（室内机、 控制电路之间由电源线和信号线连接，完成供电和相互交换信息（室内机、室外机的通 ） ，控制室内机和室外机的各部件协调工作 控制室内机和室外机的各部件协调工作。 信） ，控制室内机和室外机的各部件协调工作。 室内机微处理器：变频空调器工作时， 室内机微处理器：变频
44、空调器工作时，室内机微处理器接收各路传感元件送来的检 测信号，包括遥控器指定运转状态的控制信号、室内温度信号、 测信号，包括遥控器指定运转状态的控制信号、室内温度信号、室内热交器温度信号 管温信号） 、室内机风扇电机转速的反馈信号等。 ） 、室内机风扇电机转速的反馈信号等 （管温信号） 、室内机风扇电机转速的反馈信号等。微处理器接收到上述信号后便发出 控制指令，其中包括室内机风扇电机转速控制信号、压缩机运转频率控制信号、 控制指令，其中包括室内机风扇电机转速控制信号、压缩机运转频率控制信号、显示部 分的控制信号（主要用于故障诊断）和室外机传送信息用的串行数据信号等。 分的控制信号（主要用于故障
45、诊断）和室外机传送信息用的串行数据信号等。 室外机内微处理器：同时，室外机内微处理器从监控元件得到感应信号， 室外机内微处理器：同时，室外机内微处理器从监控元件得到感应信号，包括来自 室内机的串行数据信号、电流传感信号、电子膨胀阀出口温度信号、吸气管温度信号、 室内机的串行数据信号、电流传感信号、电子膨胀阀出口温度信号、 吸气管温度信号、 排气管温度信号、室外温度信号、室外热交换器温度信号等。 排气管温度信号、室外温度信号、室外热交换器温度信号等。室外机微处理器根据接收 到的上述信号，经运算后发出控制指令，其中包括室外机风扇电机的转速控制信号、 到的上述信号，经运算后发出控制指令，其中包括室外
46、机风扇电机的转速控制信号、压 缩机运转的控制信号、四通电磁阀的切换信号、电子膨胀阀制冷剂流量控制信号、 缩机运转的控制信号、四通电磁阀的切换信号、电子膨胀阀制冷剂流量控制信号、各种 安全保护监控信号、用于故障诊断的显示信号以及控制室内机除霜的串行信号等。 安全保护监控信号、用于故障诊断的显示信号以及控制室内机除霜的串行信号等。 与传统空调器的控制系统相比较，可以看出变频空调器的传感器、检测信号项目更 与传统空调器的控制系统相比较，可以看出变频空调器的传感器、 监控也更全面、更准确，因而变频空调器具有独特的运行方式和众多的优点。 多，监控也更全面、更准确，因而变频空调器具有独特的运行方式和众多的
47、优点。一、 P=UI 的两个同胞兄弟及其应用 功率计算公式P=UI 联合欧姆定律可患上到以下两个公式： 一、 由欧姆定律可知，将其代入便患上到电功率的熬头个 .一、 P=UI 的两个同胞兄弟及其应用功率计算公式 P=UI 联合欧姆定律可患上到以下两个公式：一、由欧姆定律可知，将其代入便患上到电功率的熬头个兄弟公式：（推论：在电压相等的环境下，用电器消耗的功率与其电阻成反比）2、 P=I2R同理，可将 U=IR 代入 P=UI 患上到电功率的第二个兄弟公式：P=I2R（推论：在电流相等的环境下，用电器消耗的功率与其电阻成正比）导出公式、P=I2R 与公式 P=UI 就像是三个同胞兄弟，各有自已的
48、独特之处，若能根据实际环境灵活选择，将给我们解题带来泼天的利便性，大大节省时间。例一、 把规格为“220V，60W”和“220V，40W”的甲、乙两只灯胆串联后接在 220 伏的电路中，问哪个灯胆更亮些？分析：灯胆的亮度由灯胆事情时的实际功率来决议,以上三个公式都可用来计算实际功率,选择哪个更利于我们解题与电路的连接方式有着很大的关系。在一般环境下：串联电路中，因为电流到处相等，以是用 PI2R 分析比较各用电器的功率较为利便；(2)并联电路中，因为各并联电路两真个电压相等，以是用分析比较各用电器的功率较为利便本题选择公式举行分析很快就能够获悉，两只灯胆的实际功率与电阻成正比（串联电路中，流过
49、两灯胆电流相等） ，上面的需要解答的题目就转化为比较甲、乙两只灯胆的电阻巨细关系了。由的变式可知，在两只灯胆定额电压相等的环境下，定额功率大者电阻值R 小，以是，以是乙灯胆会更亮。二、实际功率与定额功率的接洽纽带电阻定额功率与实际功率是两个差别的观点，在实际生活中，用电器事情时的电压往往不是定额电压，实际的电流强度、电功率也就再也不与其对应的定额值一致，但惟有电阻，因为它只由用电器自己性子决议，在不思量温度影响的环境下，可以认为是恒定稳定的，这也是我们在解决这类需要解答的题目时建立等式的依据！例 2 有一只电灯泡胆，标有“PZ220100”字样，当它接在110 伏的电路上时，实际消耗的电功率多大？分析：对本题，同窗们很容易选择电流作为定额功率和实际功率的接洽点，先通过定额功率和定额电压计算出定额电流=，然后再用这一定额电流与实际电压相乘患上到实际功率=110=50。很显然在实际电压发生改变时，实际电流不可能等于定额电流而连结稳定，在这个变化过程当中唯一稳定的是用电器的电阻值，只有用电器的电阻才能将实际功率与定额功率接洽起来，这也是我们解释回答本题的入手点。解：因为，以是因为电压发生改变时,用电器电
