空调器整机电路构成

1、空调电路

空调电路结构大致可分为空调电气电路和空调电子电路两大部分。

空调电气电路是指电路板外接电路为主体的强电电路；

空调电子电路是主要以电路板为主体的弱电电路。

2、空调室内机、室外机电路框图

室内和室外之间的电路连接线，一般有电源线和信号线组成。

（1）空调室内电路框图

室内电路组成：

（a）CPU电路，是空调控制的核心器件，完成空调的检测和控制功能。

（b）信号驱动电路：其作用是将CPU的控制信号进行放大处理，使之能够控制空调相关功能电路工作。由于CPU的输出信号幅度较小，以及CPU耐电流能力等原因，所以空调电路专设信号驱动电路。像压缩机信号、风机信号、四通阀信号都需要驱动。

(c)内风机控制电路：主要由内风机的驱动电路和相关调速控制电路，室内风机正常运转。

（d）室内吹风方向控制：挂机的室内吹风方向控制通常称为摆风控制，由直流电机带动摆风页片上下摆动，控制吹风方向。柜机的室内吹风防空控制称为扫风控制，由交流同步电机带动扫风叶片左右摆动，控制吹风方向。

（e）显示及遥控接收电路：显示及控制接收电路显示空调的工作状态，一般是一块专门的电路板

（f）电源电路：电源电路为空调提供强电和弱电。

(2)空调室外机电路框图

3、电路板和板外电路框图

（1）电路板：主要由控制电路、信号驱动电路和电源电路。

（2）外围电路：主要由各类检测电路、遥控及显示电路、内风机、压缩机控制电路、外风机控制电路、四通阀控制电路及其他相关功能电路。这些电路都是通过插件、接线柱等连接。空调的检测电路主要是环境和管道温度检测、制冷系统压力检测、工作电压电流检测等。

空调外机电路结构

常见的空调外机电路结构较为简单，主要由压缩机、四通阀、风机等电气部件。

1、继电器在室内的空调外机电路：继电器是空调控制电路普遍使用的开关元件，用于控制交流电源的通断，是一个电磁控制开关。

控制压缩机的称为功率继电器，体型大。

继电器的开关和线圈是两个独立的电路，线圈工作电压通常为直流 12V开关控制电路为220V交流电。

3、信号检测电路

对空调的运行起到检测和保护作用：

（1）室外管道温度传感器电路

冬季制热时，外机管道工作在低温蒸发器状态，吸收外机的热量，工作一段时间后，空气中的水分在低温的管道表面结结霜，霜层较厚时，影响吸热，是否需要化霜和结束化霜就由室外管道温度决定。

室外管道温度传感器：

(2)室外化霜温控器控制电路：某些空调没有使用温度传感器，而是使用温度控制器进行控制。通常，不需要化霜时高温处于开关闭合状态，化霜时处于断开。

（3）压力开关电路：在柜式空调和某些挂式空调的外机电路中，还有用于检测系统制冷系统压力的高压压力开关电路和低压压力开关电路，当压力出现异常是，压力开关通断产生电信号送人室内机。高压压力开关位于压缩机排气口附近，低压压力开关位于回气口附近。

4、外机有控制板的电路：多柜机和变频空调外机有控制板，结构较为复杂，外机控制板主要功能是：检测外机有关温度、压力、电流等参数和内急进行联系通信，控制压缩机、外风机、四通阀等工作。三相空调的相序检测和保护也是由外机完成。

空调控制电路板构成

1、内机电路板结构

（1）单板电路空调

（2）双板电路空调

一块主要是CPU控制电路，通常称为电脑板

另一块主要是电源电路和信号驱动电路，通常称为电源驱动板。通常见于柜式空调。

（3）遥控及指示电路板。

一般将遥控接收和指示功能电路做成单独一块小电路板。

（4）带有显示屏的空调电路板。

2、外机电路板结构

（1）外机转换板

（2）外机电脑板

变频空调的外机有独立的CPU控制板，也就是说内外机各有一块CPU，主要是和内机进行通信联系，完成内机制定任务；检测外机的工作状态，决定外机是否工作等。

（3）外机化霜板

化霜板检测室外管道的温度，通过计时及运算放大电路，控制外机的四通阀和外风机控制状态，进行化霜。

（4）三相电源相序检测板

三相电源空调基本都有三相相序检测板，防止压缩机反转，保护压缩机。

(5)外机变频空调的功率模块板

电路板通上高压直流电源盒变频信号，输出到压缩机。

空调制冷系统电气部件

空调制冷系统的压缩机、四通阀、电子膨胀阀、电磁旁通阀、电池截止阀等，和制冷系统的管道连装在一起，且都是受电气控制的，所以我们称之为制冷系统电气部件。制冷系统电气部件与空调的制冷功能和效果密切相关，因此学习空调电路维修，应该从制冷系统电气部件入手。

一、制冷电气部件的控制与保护元件

1、温度控制器：温度控制器又叫温度开关，它是一种可以根据温度的变化进行调整控制的自动开关元件。根据用途不同，温度控制器可分为普通温控器和专用温控器两种。前者用于控制压缩机的运转和停机；后者用于去除室外热交换器盘管的霜层（又叫化霜控制器）。普通温控器可以根据设定温度和室内温度的变化而自动接通或断开触点，使压缩机运转或停机。它又可以分为机械压力式和电子式两大类。

（1）机械压力式温控器：机械压力式温控器有两种，一种是波纹管式温控器，另一种是膜盒式温控器。它们都是根据感温包内的感温剂压力随温度的变化，使气室（波纹管或膜盒）相应地发生伸缩位移，再通过传动机构（杠杆系统）加以放大，从而控制触点机构将压缩机控制电路接通或断开。

(2)电子式温控器：电子式温控器已广泛应用在空调器中，这种温控器常以负温度系数的热敏电阻(NTC)作为感温元件，将温度信号转变为电信号，与三极管或集成电路组成的比较放大器配合，控制空调器的工作状态，达到控温目的。

2、化霜控制器：化霜控制器也是利用温度变化控制触头动作的一种开关元件，一般应用在热泵式空调器中，用来执行暂时延缓加热并转换到除霜动作。控制器的开关触点与四通换向阀电磁线圈串联后接入电源。空调器在冬季供热循环时，室外热交换器为蒸发器，其表面温度低于零度时，盘管及翅片上会结霜，甚至会冻结，这样对压缩机本身和供热循环都不利。化霜控制器的作用就是当室外热交换器结霜达到一定厚度时，切断电磁四通换向阀的电源，使制冷系统逆循环，蒸发器转换为冷凝器制热融霜。化霜后，室外侧换热器温度回升，化霜控制器自动接通电磁换向阀的电源，继续对室内供热。

（1）波纹管式化霜控制器：波纹管式化霜控制器的工作原理与波纹式温控器相同，需将温度信号转变为压力信号来控制换向阀的工作状态。所不同的是化霜控制器有两个感温包，一个感受室外热交换器表面的温度，另一个感受室外温度。

（2）微差压计化霜控制器：微差压计化霜控制器是利用室外热交换器进风侧与出风侧结霜前后压差的微小变化来接通化霜加热器的电源进行除霜控制的。

（3）电子化霜控制器：电子化霜控制器是由定时器与化霜控制器组合而成的，它是通过置一于室外热交涣器盘管表面的热敏电阻感受到的温度和压缩机累计工作时间来控制化霜的。

（4）微处理器除霜控制器

微处理器除霜是用集成电路代替原来的机械除霜，并与其他自动控制（如室内自动控制、制冷制热自动转换控制、室内外风机自动控制等）系统构成一个整体。

微处理器除霜控制器的检测元件由多个温度传感器组成，通过微处理器对多种数据信息进行综合分析处理，使压缩机、室内外风扇、电子膨胀阀等工作在最佳状态，并可使除霜达到最佳效果，且室温下降及波动减小。

3、压力控制器：压力控制器又称压力继电器，是一种把压力信号转换为电信号，从而起控制作用的开关元件。压力控制器分为高压控制部分和低压控制部分。高压控制部分通过螺丝接口和压缩机高压排气管连接；低压控制部分通过螺丝接口和压缩机低压进气管连接。

（1）波纹管式压力控制器：空调器电气控制系统中最常见的是波纹管式压力控制器，它的高、低压控制部分是组装在一起的。

（2）薄壳式压力控制器：薄壳式压力控制器可根据进入气室的制冷剂压力的变化，使膜片产生一定的位移，从而推动顶杆使开关触头闭合或断开，实现压缩机过压保护或防泄漏保护。

(1)电流式启动继电器：电流式启动继电器的线圈与压缩机电机的运行绕组串联连接，在电机启动与运转时，运转电流通过继电器的线圈，控制接点则与启动绕组串联，控制启动绕组的闭合与断开。重锤式、PTC和水银启动继电器均属于电流式。

PTC启动继电器：PTC元件为止温度系数热敏电阻，它是掺入微量稀土元素，用特殊工艺制成的一钦酸钡型的半导体。空调器用的PTC热敏元件在冷态时的阻值只有十几欧姆，即在压缩机启动电路中开始呈通路状态。压缩机启动时电流很大，使PTC热敏元件的温度很快升至居里点（一般为100℃一140℃）以后，其阻值急剧上升呈断路状态。

水银启动继电器：由于水银启动继电器的线圈与压缩机运行绕组串联，启动和运行时有电流通过，故亦属于电流式启动继电器。

（2）电压式启动继电器：电压式启动继电器是家用空调器中最常采用的启动继电器，由线圈、铁芯、可动铁片、可动触头、固定触头及引线端子等组成，电压式启动继电器的线圈与压缩机启动绕组并联，常闭触点与启动电容串联。

5、过载保护器：当空调器出现热负荷过大、环境温度过高、冷凝器散热效果很差、压缩机抱轴和卡缸及电气线路短路等故障时，均可引起压缩机过载，严重时可将压缩机电机烧毁。为此，在空调器中安装了各种保护装置，下面简单介绍几种。

（1）热保护继电器

热保护继电器有碟形和内埋式两种形式。热保护继电器既可起过流保护作用，又可起过热保护作用。

碟形热保护继电器：碟形热保护继电器主要由电阻加热丝、碟形双金属片、一对动／静触点和两个接线端子组成。

内埋式热保护继电器：当电机过流或过热时，双金属片受热变形，触点断开，切断电机电源。

（2）熔断温度保护器

在有些空调器中，为防止电加热器短路失火，或因卡壳、电容击穿过热而烧毁风扇电机，专门设置了高灵敏度的熔断温度保护器（也叫热熔断器）。熔断温度保护器是一次性温度保护装置，它是用低熔点的金属丝（板）制成一种感温热棒，并将其封闭在装有热敏粒的乙烯塑料管内，外面又套装了具有绝缘导热性能的玻璃纤维管制成的。

（3）水银过流继电器：在大型空调器中，一般采用三相异步电动机作为压缩机电机，而压缩机过流保护装置则大多采用水银过流继电器。

（4）过电压保护器：过电压保护器的作用是，当电源电压过高时切断空调器电源，对空调器及其控制电路器件进行保护。空调器中的过电压保护器常采用压敏电阻，它具有随电压升高而阻值降低的特点。当电源电压过高时，压敏电阻的阻值急剧减小，相当于短路，瞬间使保险丝熔断，甚至压敏电阻本身也发生破裂，从而切断了空调器的电源，使空调器得到保护。

6、继电器：继电器是一种利用低压直流电控制的电磁性开关，低典型的低压控制大电流、高电压主回路的电气元件。故障一般是线圈断路，通常线圈阻值400欧。

7、交流接触器：当制冷量在5000W以上的空调，由于工作电流过大，功率继电器不能胜任，必须使用交流接触器：单相交流接触器、三相交流接触器。使用三相交流接触器控制的大功率压缩机，有专用的热过载保护器对压缩机工作电流进行检测。

8、辅助电加热：制热辅助电加热主要是电热丝和PTC加热器。

PTC(正温度系数热敏电阻）加热器：安全可靠，当无风时不加热，双重过热保护（过热熔断器、过热保护器）表面绝缘处理。

二、压缩机及电气控制：空调压缩机都是全封闭压缩机，金属包裹的外壳只有两根管道和三个接线柱。

1、单相压缩机及电气控制：单相压缩机的安格电源接线端子命名为C、R、S，C为公共端或控制端（Control),R为运行端（Run),S为启动端（Strat)。

单相压缩机的运转：单相压缩机电机是单相异步电动机，由于使用单相电，只能产生脉动磁场，不能自动产生旋转磁场，因此需要在电机通电启动运转时，利用启动电路产生一个启动转矩使单相电机转动起来。

单相压缩机的电气控制电路

（1）功率继电器控制压缩机：制冷量在5000W以下的挂机和小柜机；

（2）交流继电器控制压缩机：制冷量在5000W以上的柜机。

单相压缩机启动方式：

PSC启动方式：使用单个启动电容；

CSR启动方式：使用两个启动电容。

2、三相压缩机机及电气电路

三相压缩机内部有三个对称绕组，命名为R、S、T或U、V、W任意两个绕组阻值都是相等的，由于功率较大，绕组阻值很小，有的甚至在1欧以下。无需启动电容。

三相压缩机的电气控制电路：主要由三相交流接触器控制压缩机通断、又由功率继电器控制交流接触器，三相相序检测电路连接在交流器前端。

三、四通阀及其电气电路：四通阀电路比较简单，四通阀的线圈阻值大约1.5K欧。

四、电磁电子阀及其控制电路

1、电磁截止阀：多用于一拖二或一拖多得空调中，可实现某一个空调的制冷系统进入或退出工作状态，处于外机制冷管路上。其电原理图与四通阀一样，线圈阻值大约600欧。

2、电子旁通阀：用于自动降低高压压力，连接在高压管和低压管之间，使高压制冷剂流向低压制冷中。起到高压卸荷，稳定制冷系统工作，不用停机保护。线圈阻值大约600欧。

3、电子膨胀阀：多用在变频空调中，代替毛细管，处于外机。电子膨胀阀由进步电机带动，能控制制冷剂流量的大小，能精确正反转。（请见暖通南社相关课件）

空调常用电机部件

空调常用的电机主要由压缩机、内风机、外风机、风向电机等。而风机有单速和多速之分，多速有双速、三速和四速。

一、空调单速风机

1、单速风机简介

一般都是单相异步电动机拖动，多用在室外换热。需要使用电容进行启动。有两绕组：一个运行绕组CM，启动绕组CS。

2、单速风机的控制：单速风机有3根或4根引线，4根引线便于电容的连接。

3、单速风机的实际连接线路。

二、PG电机：PG电机其实也是单相交流异步电机，只是在电机运转和调速是，CPU对电机的转速进行检测控制，以便能准确控制电机的转速，PG的意思是闭环控制调速。其转速检测是霍尔元件。

PG电机的控制：PG 电机通常使用双向晶闸管（双向可控硅）进行移想调压调速，可实现多档风速控制。

主板上电后，CPU首先检查过零信号，以便在电源零点附近驱动光可控硅，用户输入的控制指令净主板CPU处理，需要控制室内风机运行，输出信号净光耦可控硅使PG电机运行，霍尔信号经CPU处理后，可根据内部设定速度比较，通过改变可控硅导通角，改变电机电压，从而改变转速。

三、多速风机

1、多速风机介绍

多速风机一般是两档风或三档风，采用电机抽头调速，双速电机5根引出线，三速电机是6根引出线。两速风机多用于柜机内机，三速风机普遍用于挂机内机和柜机内机中。

2、多速内风机的线路连接：实际空调中将MS端子线做成单独的插头。

四、内机风向控制电机

1、同步电机

柜机的室内风向控制导风板通常使用交流同步电机驱动，称为扫风电机。同步电机有两根引线，通常连接到电路板上，由继电器控制。不需要启动电路。

2、进步电机

进步电机主要用来控制挂机的室内摆风方向，所以也称为摆风电机。电机有5根引线连接到电路板插座上，其中有一根是电源线，另外4根是控制线，由CPU输出4路脉冲信号控制。通常使用 12V或 5V。

阻值参数： 12V大约200-400欧， 5V大约70-100欧。

本篇未完待续…

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