分析变频空调电路：变频空调常见几种元器件工作原理及检测

分析变频空调电路：变频空调常见几种元器件工作原理及检测电子膨胀阀线圈供电为直流12V，线圈根据引线数量分为两种：一种为6根引 线，其中有2根引线连在一起为公共端，接电源直流12V 余下4根引线接CPU控制部分；另 一种为5根引线，见上图( b ) 1根为公共端，接直流12V 余下4根接CPU控制部分。见下图(a) 制冷模式下冷凝器流出高压低温液体，经电子膨胀阀节流后变为低温低压液体，再经二通阀后由连接管送至室内机的蒸发器。使用毛细管作为节流元件的空调器，由于节流压力和流量为固定值，因而在一定程度上削弱了变频空调器的优势；而使用电子膨胀阀作为节流元件则满足制冷剂流量变化的要求， 从而最大限度地发挥了变频空调器的优势，提高了系统制冷量；同时具有流量控制范围大、 调节精确、可以使制冷剂正反两个方向流动等优点。2. 阀体连接与测量方法电子膨胀阀有两根铜管与制冷系统连接，与冷凝器出管连接的为电子膨胀阀的进管，与二通阀连接的为电子膨胀阀的出管。

一、电子膨胀阀

1.原理与特点

电子膨胀阀在制冷系统中的作用和毛细管相同，起到降压节流和调节流量的作用。CPU输出电压驱动电子膨胀阀线圈，带动阀体内的阀针上下移动，改变阀孔的间隙，使阀体的流通截面发生变化，通过改变制冷剂流过时的压力，从而改变节流压力和流量，使进入蒸发器的制冷剂流量与压缩机运行速度相适应，达到精确调节制冷量的目的。

压缩机在高频或低频运行时对进入蒸发器的制冷剂流量要求不同。在高频运行时要求进入蒸发器的制冷剂流量大，以便迅速蒸发，提高制冷量，迅速降低房间温度；在低频运行时要求进入蒸发器的制冷剂流量小，降低制冷量，以便维持房间温度。

使用毛细管作为节流元件的空调器，由于节流压力和流量为固定值，因而在一定程度上削弱了变频空调器的优势；而使用电子膨胀阀作为节流元件则满足制冷剂流量变化的要求， 从而最大限度地发挥了变频空调器的优势，提高了系统制冷量；同时具有流量控制范围大、 调节精确、可以使制冷剂正反两个方向流动等优点。

2. 阀体连接与测量方法

电子膨胀阀有两根铜管与制冷系统连接，与冷凝器出管连接的为电子膨胀阀的进管，与二通阀连接的为电子膨胀阀的出管。

见下图(a) 制冷模式下冷凝器流出高压低温液体，经电子膨胀阀节流后变为低温低压液体，再经二通阀后由连接管送至室内机的蒸发器。

电子膨胀阀线圈供电为直流12V，线圈根据引线数量分为两种：一种为6根引 线，其中有2根引线连在一起为公共端，接电源直流12V 余下4根引线接CPU控制部分；另 一种为5根引线，见上图( b ) 1根为公共端，接直流12V 余下4根接CPU控制部分。

测量时使用万用表电阻挡，黑表笔接公共端，红表笔测量4根控制引线，阻值应相等，为44Ω 4根控制引线之间的阻值为88Ω 结果见下表。

说明：测量方法和步进电机绕组相同。

二、PTC电阻

1 .工作原理

PTC电阻为正温度系数热敏电阻，阻值随温度上升而变大，其与室外机主控继电器触点并联。室外机初次通电时，主控继电器因无工作电压，触点断幵，交流220V电压通过PTC电阻对滤波电容充电，PTC电阻通过电流时由于温度上升阻值也逐渐变大，从而限制充电电流，防止由于电流过大造成空调器插头与插座间打火。在室外机供电正常后，CPU控制主控继电器触点吸合，PTC电阻便不起作用。PTC电阻为黑色的长方体，共有两个引脚，安装在室外机主板主控继电器附近，引脚与继电器触点并联。

2.测量方法

PTC电阻使用规格通常为25℃/47Ω 常温下测量阻值为50Ω左右，表面温度较高时测量阻值为无穷大。其常见故障为幵路，即常温下测量阻值为无穷大。

由于PTC电阻的两个引脚与室外机主控继电器的两个触点并联，使用万用表 电阻挡测量继电器的两个端子就相当于测量PTC电阻的两个引脚。

三、整流硅桥

1.常用型号与工作原理

硅桥的内部为4个大功率整流二极管组成的桥式整流电路，将交流220V电压整流成为直流300V电压。硅桥的常用型号为S25VB60 “25”的含义为最大正向整流电流25A “60”的含义为最高反向工作电压600V。

硅桥工作时需要通过较大的电流，功率较大，有一定的热量 因此它与模块一起固定在大面积的散热片上。硅桥共有4个引脚，分别为两个交流输入端和两个直流输出端。两个交流输入端接交流220V 使用时没有极性之分；两个直流输出端中的正极经滤波电感接滤波电容正极，负极直接与滤波电容负极连接。

2.分类辨别与测量

硅桥根据外观分类常见有两种：方形和扁形。

① 方形：见下图(a) 其中的一角有豁口，对应引脚为直流正极，直流正极对角线上的引脚为直流負极，其他两个引脚为交流输入引脚。

② 扁形：见图(b) 其中一側有一个豁口，对应引脚为直流正极，中间两个引脚 为交流输入引脚，最后一个引脚为直流負极。

测量方法

由于硅桥内部为4个大功率的整流二极管，因此测量时应使用万用表二极管挡。

(1)测量正、负端子

测量过程相当于测量串联的D1和D4 (或串联的D2和D3 )。

红表笔接正极，黑表笔接负极，为反向测量，结果为无穷大；红表笔接负极，黑表笔接 正极，为正向测量，结果为823mV。

（2）测量正极、两个交流输入端

测量过程相当于测量D1、D2.

红表笔接正极，黑表笔接交流输入端，为反向测量，两次结果相同，应均为无穷大；红表笔接交流输入端，黑表笔接正极，为正向测量，两次结果应相同，均为452mV。

（3）测量负极、两个交流输入端

测量过程相当于测量D3、D4。

红表笔接负极，黑表笔接交流输入端，为正向测量，两次结果相同，均为452mV；红表 笔接交流输入端，黑表笔接负极，为反向测量，两次结果相同，均为无穷大。

（4 ）测量交流输入端

测量过程 相当于测量反方向串联的D1和D2（或D3和D4 ）。由于为反向串 联，因此正反向测量结果应均为无穷大。

测量说明

① 测量时应将4个端子的引线全部拔下。

② 上述测量方法使用数字万用表。如果使用指针万用表，选择R x1k挡，测量时红、黑表笔所接端子与上述方法相反，得出的规律才会一致。

③ 不同的硅桥、不同的万用表正向测量时，得出结果的数值会不相同，但一定要符合内部4个整流二极管连接特点所构成的规律。

④ 同一硅桥、同一万用表正向测量内部二极管时，结果数值应相同（如本次测量为452mV ）。测量硅桥时不要只记得出的数值，要掌握规律。

⑤ 硅桥的常见故障为内部4个二极管全部击穿或某个二极管击穿，幵路损坏的槪率相对较小。

三、滤波电感

1 .工作原理

电感具有“通直流、隔交流”的特性，可阻止由硅桥整流后直流电压中含有的交流成分通过，使输送给滤波电容的直流电压更加平滑、纯净。其只有两个接 线端子，没有正负之分。滤波电感通电时会产生电磁频率且自身较重容易产生噪声，为防止对主板控制电路产生干扰，通常将滤波电感设计在室外机底座上面。

2、测量方法

测量时使用万用表电阻挡，测量阻值约1Ω。由于滤波电感位于室外机底部，旦外部有铁壳包裹，直接测量其接线端子不是很方便，检修时可以测量两个连接引线的插头阻值。

3.常见故障

① 滤波电感安装在室外机底部，在制热模式下化霜过程中产生的冷凝水将其浸泡，一段时间之后（安装5年左右）将引起绝缘阻值下降，通常在低于2MΩ时，会出现空调器通上电源之后空气幵关跳闸的故障。

② 由于绕制滤波电感的线圈线径较粗，很少有幵路损坏的故障。而其工作时通过的电流较大，接线端子处容易产生热量，将连接引线烧断，出现室外机无供电的故障。

③ 滤波电感如果铁芯与线圈松动，在压缩机工作时会发出比较刺耳的噪声，有些故障表现为压缩机低频运行时噪声小，压缩机高频运行时噪声大，容易误判为压缩机故障，在维修时需要注意。

四、滤波电容

1. 工作原理

滤波电容实际为容量较大（约2000uF ）、耐压较高（约直流400V）的电解电容。根据电容“通交流、隔直流”的特性，电容对滤波电感输送的直流电压再次滤波，使其中含有的交流成分直接入地，使供给模块P、N端的直流电压平滑、纯净，不含交流成分。

电容共有两个引脚，即正极和負极。正极接模块P端子，负极接模块N端子，负极引脚对应有状标志。

滤波电容按电容个数分类，有两种类型：单个电容或几个电容并联组成。

几个电容并联：见上图( a ) 由2~4个耐压400V 容量560uF左右的电解电容并 联组成，对直流电压滤波后为模块供电，总容量为单个电容标注容量相加，常见于目前生产 的变频空调器，它们直接焊在室外机主板上。

单个电容：见图( b ) 为1个耐压400V 容量2200uF左右的电解电容，对直流 电压滤波后为模块供电，常见于早期生产的变频空调器，电控盒内设有专用安装位置。

2.测量方法

由于滤波电容容量较大，使用万用表检测难以准确判断，通常直接代换试机。其常见故障为容量减小引发屡烧模块故障，在实际维修中损坏的概率较小。

需要注意的是，由于滤波电容的容量较大，不能像检测定频空调器的压缩机启动电容一样，直接短路其两个引脚，否则滤波电容将会发出很大的放电声音，甚至能将螺丝刀的刀杆打出一个豁口。

3. 注意事项

滤波电容正极连接模块P端子，负极连接N端子，引线不能接错。引线接反时，如滤波电容内存有直流300V电压，将直接加在模块内部与IGBT幵关管并联的续流二极管两端，瞬间令模块炸裂。

如滤波电容未存有电压，不会损坏模块，但滤波电容正极经模块内部的续流二极管接滤波电容的负极，相当于直流300V电压短路，在室外机上电时，PTC电阻由于后级短路电流过大，阻值变为无穷大，室外机无工作电源，室内机由于检测不到室外机发送的通信信号，2mm后断幵室外机供电，报“通信故障”的故障代码。

五、变频压缩机

1 .工作原理

变频压缩机是制冷系统的心脏，通过运行使制冷剂在制冷系统中保持流动和循环。它由三相异步电机和压缩系统两部分组成，模块输出频率与电压均可调的模拟三相交流电为三相 异步电机供电，电机带动压缩系统工作。

模块输出电压变化时电机转速也随之变化，转速变化范围为1500~9 000r/min 压缩系统的输出功率(即制冷量)也发生变化，从而达到在运行时调节制冷量的目的。

无论是交流变频压缩机还是直流变频压缩机，均有3个接线端子，标识分别为U、V、W 和模块上的U、V、W 3个接线端子对应连接。

交流变频空调器在更换模块或压缩机时，如果U、V、W接线端子由于不注意插反了导致不对应，压缩机则有可能反方向运行，引起不制冷故障，调整方法和定频空调器三相涡旋压缩机相同，即对调任意两根引线的位置。

直流变频空调器如果U、V、W接线端子不对应，压缩机启动后室外机CPU检测转子位置错误，报出“压缩机位置保护”或“直流压缩机失步”的故障代码。

变频压缩机根据工作方式主要分为直流变频压缩机和交流变频压缩机。

① 直流变频压缩机：又称直流变转速压缩机，使用无刷直流电机，工作电压为连续但极性不断改变的直流电。

② 交流变频压缩机：使用三相异步电机，工作电压为交流30~220V 频率15~ 120Hz 转速1500 ~ 9000r/min。

2、测量方法

使用万用表电阻挡，测量3个接线端子之间的阻值，U与V、U与W、V与W 间的阻值相等，Ruv=Ruw=Rvw，阻值为1.5Ω左右。

实际维修中变频空调器压缩机和定频空调器压缩机相比，故障率较低，原因为室外机电控系统保护电路比较完善，故障主要是压缩机启动不起来（卡缸）或线圈对地短路等。