LG公司推出的七种型号的分体式空调器型号为:Ls-B0750CT,LS-B0750HT,LS-B0950CT,LS-B0950HT,LS-c1250CT,Ls-c1250HT,Ls-1251HT。其中,型号末尾字母“cT”表示单冷型,“HT”表示热泵型。上述型号机器的主控制器电路基本相同,本文以热泵型为例着重介绍其电路构成、工作原理和故障检修方法。

一、微处理器c68639Y

在控制器电路中,微处理器Icl(c68639Y)是控制核心,俗称单片机。在控制器电路中,全部输入数据的处理及驱动信号的输出都由它完成,因其内部结构复杂,且对实际维修来说意义不大,故此处仅介绍主要引脚功能及信号说明。图1是微处理器外形及引脚功能。

1.主接口

主接口由XTAL、Vcc、Vss、/RESET、TEST端子构成,主要功能如下:

XTAL时钟信号端,此信号是由外部晶振产生的,供给内部处理器使用;Vcc电源输出端;vss电源地端;/RESET复位端,低电平有效。此信号是由外部电路产生的,主要作用是强迫微处理器Icl执行硬件复位;TEST测试端,此脚为工厂测试专用。

2.温度采集接口

温度采集接口由I/0接口中A口的PA0和PA1端构成,其中,PA0端为房间温度信号输入端,PAl端为室内机管壁温度信号输入端。

3.遥控信号接口

此接口为输入接口,红外接收器收到控制信号后,经INTl端向单片机发出中断请求,从而完成遥控信号的接收。

4.显示接口

显示接口为输出接口,由I/O接口中c口的Pc0、Pc1、Pc2、Pc3构成,高电平有效。

5.驱动接口

(1)B口中的PBl~PB7:实现空调器各主要功能的驱动以及功能之间的切换,各端均为高电平有效。其中,PBl端控制匪缩机的启停;PB2端控制室外风机的启停,此功能是专为热泵型空调器而设计的,当机器在制热状态下进行化霜时,此端会发出低电平信号,使室外风机停止运行,以加快室外换热器的化霜速度;PB3、PB4、PB5三个端子分别控制室内风机的低、中、高速运行;PB7端控制四通换向阀的吸合与断开。

(2)c口中的Pc4~Pc7:主要控制步进电机的正反转运行,以及一定范围内的静止位置。

6.蜂鸣器接口

由G口中的PG7端完成,高电平有效。

二、主控制器电路构成及各部分的功能

主控制器分为两大部分:红外发射和红外接收控制部分。框图如图2所示,电路如图3所示。本文只讲红外接收控制部分,它主要由下列电路组成:电源部分、时钟部分、温度采集装置、红外接收装置、复位装置、强制启动装置和驱动装置。

1.电源部分:本电源由整流块BD01和稳压块Ic2、Ic3构成。变压器次级的输出电压11V,经过BD01整流后大约为15V,依次送至IC2、IC3,经稳压后输出恒定电压12V和5V,为控制电路提供工作电压。

2.时钟部分:微处理器的时钟由频率为4MHz的晶振产生,它通过微处理器Icl的53和54脚,与Icl的相关部分一起组成振荡电路。

3.温度采集装置:ROOM-TH、PIPE-TH、R11、R13通过Ic1的④和⑤脚,与其内部的相关部分组成温度采集电路。R00M-TH为房间温度测定热敏电阻,PIPE-TH为蒸发器管壁温度测定热敏电阻。这两个感温头采集的数据信号先输入Icl,经A/D转换后,去控制空调器的运行状态和进行相关保护动作。

在制冷状态下,蒸发器管壁防冻保护就是利用PIPE-TH采集的数据来完成的,压缩机启动7分钟之后,如果室内管路温度低于O℃,压缩机和室外风扇就停止运行,然后在压缩机3分钟延迟之后以及室内管路温度超过7℃时,压缩机和室外风扇重新运转。

在制热状态下,刚开机时,为防止冷风吹出,室内风扇并不运转,只有当蒸发器温度达到28℃以上后,室内风扇才开始运转,这一功能就是通过PIPE-TH采集的数据来控制的,另外,除霜控制也来自PIPE-TH采集的温度数据。

4.红外接收装置:由遥控器发射的不同编码信号,经接收器接收后,转换成相应的数字信号,经15输入微处理器Icl,与温度采集数据一起控制空调器的运行状态。

5.复位装置:由Ic4和辅助电路构成。复位装置的作用就是使Icl中程序计数器指向起始地址,重新开始执行程序。复位时,低电平有效;当机器正常工作时,复位端的电压应为高电平。

6.强制启动装置:此装置一般是在没有遥控器的情况下应急使用的,它是由一个按钮开关F/OPKEY和电容C51构成的。电源接通时,Icl的⑨脚电压为3V左右,当按压按钮开关时,造成人为接地,使电容C51迅速放电,导致⑨脚电压瞬间急速降低,达到强行控制空调运行的目的。

7.驱动装置:由ICl的三个I/O接口PB0~PB7,PCO~PC7、PG0PG7输出的信号,经过非门电路IC7和IC8直接驱动被驱动器件。主要包括以下四个部分:

(1)显示部分:空调器的运行状态以及部分辅助功能,可以通过点亮相应发光二极管的方式变得显而易见,以方便用户使用,ICl的17~20脚就是专为此用的,均为高电平有效。当某一功能动作时,从ICl的相应引脚发出高电平,经非门电路IC7后变为低电平,从而点亮相应的发光二极管。

(2)蜂鸣器部分:ICl发出功能控制信号的同时,50脚也发出高电平信号,驱动蜂鸣器发声,以告知用户。

(3)步进电机部分:当控制器接收到导风板控制信号后,由ICl的21~24脚发出交替变化的电位信号,经过IC7反相后,直接控制步进电机正反转交替运转,从而带动导风板上下摆动。

(4)压缩机和风扇电机部分:当控制器接收到空调运行状态信号时,首先由ICl对接收信号及温度采集数据进行综合处理,然后从36~42脚(高电平有效)的相应端发出启停信号,经非门IC8后去控制相应继电器的闭合,从而控制相应的电机或压缩机,以完成空调器的制冷、制热以及其它各功能。

三、控制器电路原理

由于热泵型空调机控制电路的工作原理比较复杂,且基本上包括了单冷型的所有动作原理,所以,在下面的讲解中,以热泵空调器的制热功能为例。控制电路原理图如图3所示。

接通电源后,220V交流电经压敏电阻后送入变压器初级,经变压后送至BD01、C01整流滤波,在C01两端形成15V左右的直流电压,该电压进一步经IC2和IC3稳压后,输出稳定的电压12V和5V。

IC4的③脚将复位信号送入ICl的复位端12脚,ICl开始工作。当启动遥控器的制热功能键时,红外接收器接收到的信号经ICl的15脚向其发出中断请求,从而使ICl作好启动制热功能的准备,并由17脚发出高电平信号,点亮相应的指示灯,由50脚发出高电平信号,激励蜂鸣器BZ发声,以告知用户。此时,是否启动制热功能,还要看ICl④脚输入的由热敏电阻ROOM—TH测得的室温信号和设定温度稳定的差值。若设定低于室温,则ICl不执行制热功能,只有当设定稳定高于室温时,ICl才执行制热功能,首先,从36和42脚发出高电平信号,使继电器RYCOMP(压缩机继电器)和RY-4WAY(四通阀继电器)吸合,实现压缩机的启动和四通阀的换向,此时,为防止室内冷风吹出,风机并不运转,只有当热敏电阻PIPE—TH测得的稳定信号达到28度以上后,ICl才根据设定的风速,从38~40脚的相应端发出高电平信号,从而使相应的风机继电器吸合,使室内风机按设定风速运转。

随着压缩机运行时间的延长,室内温度会不断上升,当从ICl4脚输入的室温信号高于设定温度时,它的36脚和38~40脚中的风速相应端发出低电平信号,使压缩机和室外风机停止运行,室内风机继续运转,过一段时间,当室温降到低于设定温度时,以上讲的相应端又发出高电平信号,重新启动室外机,继续供热,从而实现了温度的自动控制。

若环境温度较低(一般为-9℃),空调器工作一段时间后,室外热交换器上就会结一层霜,使其效率降低,从而使室内供热效果较差,热交换器温度降低。当由热敏电阻PIPE—TH输入ICl⑤脚的温度信号低于机器本身设定的化霜温度时,Icl自动转向化霜状态,42脚发出低电平信号,使四通阀换向,37脚发出低电平.使室外风机停止运行,以加快化霜速度,且控制室内风扇速度的相应端发出低电平信号,使室内风机停止运行,以防止化霜时室内冷风吹出。一旦化霜结束,空调器便又恢复制热状态。

在以上运行状态中,只要室内风机运转,无论何时,按动导风板状态调整钮,ICl的21~24都会发出相应的控制信号,从而实现导风板的上、下摆动及任何位置的静止。

四、控制器的维修

以下介绍的检修方法都是在确认风扇电机、压缩机、四通阀以及外围器件正常的前提下进行的。

故障1:空调器整机均不运转。

首先,应准确判断出故障原因是遥控器损坏,还是接收控制部分损坏造成的。若遥控器的显示功能均正常,则应注意观察按动功能键时,显示屏左上方的发射标志是否闪烁,若无发射标志,说明遥控器损坏;若发射正常,则问题肯定出在接收控制部分,依下列顺序检修即可。

其次,检查控制器电源部分,从220V、保险丝、15V、12V到5V依次进行,若某部分不正常,更换相应元件即可,反之,则进行下一步骤。

再其次,检查控制器的红外接收组件是否正常,接通电源后,按动强制运转钮,若空调器运转正常,则说明红外接收组件损坏,反之,依次进行。

最后,检查复位电路。用万用表测量ICl12脚电压,正常时,应为5V高电平,若为低电平,则说明ICl始终处于复位状态,无法正常工作,更换IC4即可。反之,依次检查晶体振荡器X01的好坏,若以上各部分均正常,则说明单片机ICl损坏,更换相同型号的新零件即可。

注意:在检查电源部分时,若发现220V保险管熔断,更换后通电又断,则应重点检查压敏电阻ZNR,因为若ZNR击穿,即相当于一根导线使电源短路,故而反复出现保险管熔断的现象,更换新的ZNR即可,若手头没有配件,则把击穿的ZNR摘除即可。

故障2:风扇电机不转。

首先,观看遥控器是否调整在柔和干燥运转方式或供热方式,因在柔和干燥运转方式时,根据温度设定的不同,风扇时转时停,而在供热方式刚开机时,室内风扇并不运转,直到蒸发器额定上升到28度以上时,才启动风扇,以达到防止冷风吹出的目的。另外,除霜期间,为了防止室内冷风吹出和加快室外除霜速度,将室内和室外风机均设置在停止状态,以上现象均属正常。排除以上情况后,若风机还不运转,则应进行下面步骤的检查。

其次,检查IC8的好坏。因为压缩机运转正常,故ICl故障的可能性不大,问题一般出在Ic8上,用万用表测量IC8输入端和输出端的电压,风扇正常运转时,IC8相应输入端的电压应为5V高电平,则对应的输出端应为0v低电平,若测得相应的输入和输出端均为5V,说明IC8损坏,若电压均正常,则进行最后步骤的检查。

最后,检查风机所对应的继电器RY-HI、RY-MED、RY-LOW的好坏。若继电器线圈供电正常,但不能吸合,则更换相应的继电器即可。

故障3:上下导风板运转不正常。

开机后,首先观看导风运转状态,若开始运转正常,抬高到一定高度后突然下垂,则可确定步进电机损坏,而控制电路没有问题,若导风板运转正常但抬起高度不够,则一般关机后重新开机即可恢复。

排除以上情况后,对应检查lc7输入端和输出端的电压,步进电机正常运转时,Ic7输入端①~④脚的电压,应从1.0v~2.5V之间交替变化,且输出端15~18脚的电压也在此范围变化,但变化顺序正好与输入端相反,据此,就可判断Ic7是否损坏,若Ic7以及输入端和输出端的电压均正常,则说明单片机Icl损坏,更换相同型号的新配件即可。

故障4:空调器不制热。

首先,观看遥控器的设定温度是否合适,若设定温度低于室内温度,供热不启动是正常的,应把温度设定在高于室内温度的状态,维修时,可将温度调到最高温度30℃,然后依次进行下列步骤。

其次,将空调设置在制冷状态,观察其运行情况,若运行正常,说明控制压缩机运行的电路正常,则可直接检查控制四通阀的电路。用万用表测量1c8①脚的电压,若为Ov,说明Icl故障,若为5V则正常。继续测量Ic816脚,若为5v,说明Ic8故障,若为0V则正常,据此判断控制四通阀的继电器RY-4wAY有故障。

故障5:空调器不制冷。

首先,观看遥控器的设定温度是否合适,维修时,可将温度调到最低温度18℃,然后依次继续下列步骤。

其次,用万用表测量Ic8的⑥和11脚,方法同故障4中所讲,若Ic8正常,则说明控制压缩机运行的继电器RY-COMP故障。

故障6:自动温度控制功能失灵。

检修此故障时,应首先判断是由于温度控制的正常误差引起,还是真正的失灵。例如:在室内温度是28℃的情况下,将遥控器设定在26℃,开启制冷功能,过一段时间后,观察室温已经降到26度,但压缩机仍在运行。如果从严格的理论角度来讲,肯定是故障,但从实际情况出发则未必如此,因一般热敏电阻的测温误差是±1度,则误差绝对值是2℃,而本例的温度差值正好是2℃,处于设计误差的临界状态,故压缩机没有停止运行,应属正常范围。若要想判断是否真正故障,检修时,可作如下调整:在制冷状态下,将遥控器温度设定在30℃,制热状态下,设定在18℃,若以上两种情况下,压缩机仍不停止工作,则说明自动温度控制功能失灵,须继续进行检修。

空调器启动后,注意观察控制器显示部分,若运转指示灯闪烁不定,则说明热敏电阻断开或短路,这是本控制器设计的一项保护功能。

还有一种情况,热敏电阻既没断开也不短路,在前面讲的两种状态下,压缩机也能停止运行,只是正常工作时,停机时的室温与遥控器设置温度的差值太大,这一般是由于热敏电阻的性能改变而造成的,更换新配件即可。

如果以上方法都不奏效,则判定Ic1故障。