LG空調(diào)控制電路分析及維修

LG公司推出的七種型號的分體式空調(diào)器型號為：Ls-B0750CT，LS-B0750HT，LS-B0950CT，LS-B0950HT，LS-c1250CT，Ls-c1250HT，Ls-1251HT。其中，型號末尾字母“cT”表示單冷型，“HT”表示熱泵型。上述型號機器的主控制器電路基本相同，本文以熱泵型為例著重介紹其電路構(gòu)成、工作原理和故障檢修方法。

一、微處理器c68639Y
在控制器電路中，微處理器Icl(c68639Y)是控制核心，俗稱單片機。在控制器電路中，全部輸入數(shù)據(jù)的處理及驅(qū)動信號的輸出都由它完成，因其內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且對實際維修來說意義不大，故此處僅介紹主要引腳功能及信號說明。圖1是微處理器外形及引腳功能。

1．主接口
主接口由XTAL、Vcc、Vss、/RESET、TEST端子構(gòu)成，主要功能如下：
XTAL時鐘信號端，此信號是由外部晶振產(chǎn)生的，供給內(nèi)部處理器使用；Vcc電源輸出端；vss電源地端；/RESET復(fù)位端，低電平有效。此信號是由外部電路產(chǎn)生的，主要作用是強迫微處理器Icl執(zhí)行硬件復(fù)位；TEST測試端，此腳為工廠測試專用。
2．溫度采集接口
溫度采集接口由I／0接口中A口的PA0和PA1端構(gòu)成，其中，PA0端為房間溫度信號輸入端，PAl端為室內(nèi)機管壁溫度信號輸入端。
3．遙控信號接口
此接口為輸入接口，紅外接收器收到控制信號后，經(jīng)INTl端向單片機發(fā)出中斷請求，從而完成遙控信號的接收。
4．顯示接口
顯示接口為輸出接口，由I／O接口中c口的Pc0、Pc1、Pc2、Pc3構(gòu)成，高電平有效。
5．驅(qū)動接口
(1)B口中的PBl～PB7：實現(xiàn)空調(diào)器各主要功能的驅(qū)動以及功能之間的切換，各端均為高電平有效。其中，PBl端控制匪縮機的啟停；PB2端控制室外風(fēng)機的啟停，此功能是專為熱泵型空調(diào)器而設(shè)計的，當(dāng)機器在制熱狀態(tài)下進行化霜時，此端會發(fā)出低電平信號，使室外風(fēng)機停止運行，以加快室外換熱器的化霜速度；PB3、PB4、PB5三個端子分別控制室內(nèi)風(fēng)機的低、中、高速運行；PB7端控制四通換向閥的吸合與斷開。
(2)c口中的Pc4～Pc7：主要控制步進電機的正反轉(zhuǎn)運行，以及一定范圍內(nèi)的靜止位置。
6．蜂鳴器接口
由G口中的PG7端完成，高電平有效。

二、主控制器電路構(gòu)成及各部分的功能
主控制器分為兩大部分：紅外發(fā)射和紅外接收控制部分?？驁D如圖2所示，電路如圖3所示。本文只講紅外接收控制部分，它主要由下列電路組成：電源部分、時鐘部分、溫度采集裝置、紅外接收裝置、復(fù)位裝置、強制啟動裝置和驅(qū)動裝置。

1．電源部分：本電源由整流塊BD01和穩(wěn)壓塊Ic2、Ic3構(gòu)成。變壓器次級的輸出電壓11V，經(jīng)過BD01整流后大約為15V，依次送至IC2、IC3，經(jīng)穩(wěn)壓后輸出恒定電壓12V和5V，為控制電路提供工作電壓。
2．時鐘部分：微處理器的時鐘由頻率為4MHz的晶振產(chǎn)生，它通過微處理器Icl的53和54腳，與Icl的相關(guān)部分一起組成振蕩電路。
3．溫度采集裝置：ROOM-TH、PIPE-TH、R11、R13通過Ic1的④和⑤腳，與其內(nèi)部的相關(guān)部分組成溫度采集電路。R00M-TH為房間溫度測定熱敏電阻，PIPE-TH為蒸發(fā)器管壁溫度測定熱敏電阻。這兩個感溫頭采集的數(shù)據(jù)信號先輸入Icl，經(jīng)A／D轉(zhuǎn)換后，去控制空調(diào)器的運行狀態(tài)和進行相關(guān)保護動作。
在制冷狀態(tài)下，蒸發(fā)器管壁防凍保護就是利用PIPE-TH采集的數(shù)據(jù)來完成的，壓縮機啟動7分鐘之后，如果室內(nèi)管路溫度低于O℃，壓縮機和室外風(fēng)扇就停止運行，然后在壓縮機3分鐘延遲之后以及室內(nèi)管路溫度超過7℃時，壓縮機和室外風(fēng)扇重新運轉(zhuǎn)。
在制熱狀態(tài)下，剛開機時，為防止冷風(fēng)吹出，室內(nèi)風(fēng)扇并不運轉(zhuǎn)，只有當(dāng)蒸發(fā)器溫度達到28℃以上后，室內(nèi)風(fēng)扇才開始運轉(zhuǎn)，這一功能就是通過PIPE-TH采集的數(shù)據(jù)來控制的，另外，除霜控制也來自PIPE-TH采集的溫度數(shù)據(jù)。
4．紅外接收裝置：由遙控器發(fā)射的不同編碼信號，經(jīng)接收器接收后，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字信號，經(jīng)15輸入微處理器Icl，與溫度采集數(shù)據(jù)一起控制空調(diào)器的運行狀態(tài)。
5．復(fù)位裝置：由Ic4和輔助電路構(gòu)成。復(fù)位裝置的作用就是使Icl中程序計數(shù)器指向起始地址，重新開始執(zhí)行程序。復(fù)位時，低電平有效；當(dāng)機器正常工作時，復(fù)位端的電壓應(yīng)為高電平。
6．強制啟動裝置：此裝置一般是在沒有遙控器的情況下應(yīng)急使用的，它是由一個按鈕開關(guān)F／OPKEY和電容C51構(gòu)成的。電源接通時，Icl的⑨腳電壓為3V左右，當(dāng)按壓按鈕開關(guān)時，造成人為接地，使電容C51迅速放電，導(dǎo)致⑨腳電壓瞬間急速降低，達到強行控制空調(diào)運行的目的。
7．驅(qū)動裝置：由ICl的三個I／O接口PB0～PB7，PCO～PC7、PG0PG7輸出的信號，經(jīng)過非門電路IC7和IC8直接驅(qū)動被驅(qū)動器件。主要包括以下四個部分：
(1)顯示部分：空調(diào)器的運行狀態(tài)以及部分輔助功能，可以通過點亮相應(yīng)發(fā)光二極管的方式變得顯而易見，以方便用戶使用，ICl的17～20腳就是專為此用的，均為高電平有效。當(dāng)某一功能動作時，從ICl的相應(yīng)引腳發(fā)出高電平，經(jīng)非門電路IC7后變?yōu)榈碗娖剑瑥亩c亮相應(yīng)的發(fā)光二極管。
(2)蜂鳴器部分：ICl發(fā)出功能控制信號的同時，50腳也發(fā)出高電平信號，驅(qū)動蜂鳴器發(fā)聲，以告知用戶。
(3)步進電機部分：當(dāng)控制器接收到導(dǎo)風(fēng)板控制信號后，由ICl的21～24腳發(fā)出交替變化的電位信號，經(jīng)過IC7反相后，直接控制步進電機正反轉(zhuǎn)交替運轉(zhuǎn)，從而帶動導(dǎo)風(fēng)板上下擺動。
(4)壓縮機和風(fēng)扇電機部分：當(dāng)控制器接收到空調(diào)運行狀態(tài)信號時，首先由ICl對接收信號及溫度采集數(shù)據(jù)進行綜合處理，然后從36～42腳(高電平有效)的相應(yīng)端發(fā)出啟停信號，經(jīng)非門IC8后去控制相應(yīng)繼電器的閉合，從而控制相應(yīng)的電機或壓縮機，以完成空調(diào)器的制冷、制熱以及其它各功能。

三、控制器電路原理
由于熱泵型空調(diào)機控制電路的工作原理比較復(fù)雜，且基本上包括了單冷型的所有動作原理，所以，在下面的講解中，以熱泵空調(diào)器的制熱功能為例?？刂齐娐吩韴D如圖3所示。
接通電源后，220V交流電經(jīng)壓敏電阻后送入變壓器初級，經(jīng)變壓后送至BD01、C01整流濾波，在C01兩端形成15V左右的直流電壓，該電壓進一步經(jīng)IC2和IC3穩(wěn)壓后，輸出穩(wěn)定的電壓12V和5V。
IC4的③腳將復(fù)位信號送入ICl的復(fù)位端12腳，ICl開始工作。當(dāng)啟動遙控器的制熱功能鍵時，紅外接收器接收到的信號經(jīng)ICl的15腳向其發(fā)出中斷請求，從而使ICl作好啟動制熱功能的準備，并由17腳發(fā)出高電平信號，點亮相應(yīng)的指示燈，由50腳發(fā)出高電平信號，激勵蜂鳴器BZ發(fā)聲，以告知用戶。此時，是否啟動制熱功能，還要看ICl④腳輸入的由熱敏電阻ROOM—TH測得的室溫信號和設(shè)定溫度穩(wěn)定的差值。若設(shè)定低于室溫，則ICl不執(zhí)行制熱功能，只有當(dāng)設(shè)定穩(wěn)定高于室溫時，ICl才執(zhí)行制熱功能，首先，從36和42腳發(fā)出高電平信號，使繼電器RYCOMP(壓縮機繼電器)和RY-4WAY(四通閥繼電器)吸合，實現(xiàn)壓縮機的啟動和四通閥的換向，此時，為防止室內(nèi)冷風(fēng)吹出，風(fēng)機并不運轉(zhuǎn)，只有當(dāng)熱敏電阻PIPE—TH測得的穩(wěn)定信號達到28度以上后，ICl才根據(jù)設(shè)定的風(fēng)速，從38～40腳的相應(yīng)端發(fā)出高電平信號，從而使相應(yīng)的風(fēng)機繼電器吸合，使室內(nèi)風(fēng)機按設(shè)定風(fēng)速運轉(zhuǎn)。
隨著壓縮機運行時間的延長，室內(nèi)溫度會不斷上升，當(dāng)從ICl4腳輸入的室溫信號高于設(shè)定溫度時，它的36腳和38～40腳中的風(fēng)速相應(yīng)端發(fā)出低電平信號，使壓縮機和室外風(fēng)機停止運行，室內(nèi)風(fēng)機繼續(xù)運轉(zhuǎn)，過一段時間，當(dāng)室溫降到低于設(shè)定溫度時，以上講的相應(yīng)端又發(fā)出高電平信號，重新啟動室外機，繼續(xù)供熱，從而實現(xiàn)了溫度的自動控制。
若環(huán)境溫度較低(一般為-9℃)，空調(diào)器工作一段時間后，室外熱交換器上就會結(jié)一層霜，使其效率降低，從而使室內(nèi)供熱效果較差，熱交換器溫度降低。當(dāng)由熱敏電阻PIPE—TH輸入ICl⑤腳的溫度信號低于機器本身設(shè)定的化霜溫度時，Icl自動轉(zhuǎn)向化霜狀態(tài)，42腳發(fā)出低電平信號，使四通閥換向，37腳發(fā)出低電平．使室外風(fēng)機停止運行，以加快化霜速度，且控制室內(nèi)風(fēng)扇速度的相應(yīng)端發(fā)出低電平信號，使室內(nèi)風(fēng)機停止運行，以防止化霜時室內(nèi)冷風(fēng)吹出。一旦化霜結(jié)束，空調(diào)器便又恢復(fù)制熱狀態(tài)。
在以上運行狀態(tài)中，只要室內(nèi)風(fēng)機運轉(zhuǎn)，無論何時，按動導(dǎo)風(fēng)板狀態(tài)調(diào)整鈕，ICl的21～24都會發(fā)出相應(yīng)的控制信號，從而實現(xiàn)導(dǎo)風(fēng)板的上、下擺動及任何位置的靜止。
四、控制器的維修
以下介紹的檢修方法都是在確認風(fēng)扇電機、壓縮機、四通閥以及外圍器件正常的前提下進行的。
故障1：空調(diào)器整機均不運轉(zhuǎn)。
首先，應(yīng)準確判斷出故障原因是遙控器損壞，還是接收控制部分損壞造成的。若遙控器的顯示功能均正常，則應(yīng)注意觀察按動功能鍵時，顯示屏左上方的發(fā)射標(biāo)志是否閃爍，若無發(fā)射標(biāo)志，說明遙控器損壞；若發(fā)射正常，則問題肯定出在接收控制部分，依下列順序檢修即可。
其次，檢查控制器電源部分，從220V、保險絲、15V、12V到5V依次進行，若某部分不正常，更換相應(yīng)元件即可，反之，則進行下一步驟。
再其次，檢查控制器的紅外接收組件是否正常，接通電源后，按動強制運轉(zhuǎn)鈕，若空調(diào)器運轉(zhuǎn)正常，則說明紅外接收組件損壞，反之，依次進行。
最后，檢查復(fù)位電路。用萬用表測量ICl12腳電壓，正常時，應(yīng)為5V高電平，若為低電平，則說明ICl始終處于復(fù)位狀態(tài)，無法正常工作，更換IC4即可。反之，依次檢查晶體振蕩器X01的好壞，若以上各部分均正常，則說明單片機ICl損壞，更換相同型號的新零件即可。
注意：在檢查電源部分時，若發(fā)現(xiàn)220V保險管熔斷，更換后通電又斷，則應(yīng)重點檢查壓敏電阻ZNR，因為若ZNR擊穿，即相當(dāng)于一根導(dǎo)線使電源短路，故而反復(fù)出現(xiàn)保險管熔斷的現(xiàn)象，更換新的ZNR即可，若手頭沒有配件，則把擊穿的ZNR摘除即可。
故障2：風(fēng)扇電機***。
首先，觀看遙控器是否調(diào)整在柔和干燥運轉(zhuǎn)方式或供熱方式，因在柔和干燥運轉(zhuǎn)方式時，根據(jù)溫度設(shè)定的不同，風(fēng)扇時轉(zhuǎn)時停，而在供熱方式剛開機時，室內(nèi)風(fēng)扇并不運轉(zhuǎn)，直到蒸發(fā)器額定上升到28度以上時，才啟動風(fēng)扇，以達到防止冷風(fēng)吹出的目的。另外，除霜期間，為了防止室內(nèi)冷風(fēng)吹出和加快室外除霜速度，將室內(nèi)和室外風(fēng)機均設(shè)置在停止?fàn)顟B(tài)，以上現(xiàn)象均屬正常。排除以上情況后，若風(fēng)機還不運轉(zhuǎn)，則應(yīng)進行下面步驟的檢查。
其次，檢查IC8的好壞。因為壓縮機運轉(zhuǎn)正常，故ICl故障的可能性不大，問題一般出在Ic8上，用萬用表測量IC8輸入端和輸出端的電壓，風(fēng)扇正常運轉(zhuǎn)時，IC8相應(yīng)輸入端的電壓應(yīng)為5V高電平，則對應(yīng)的輸出端應(yīng)為0v低電平，若測得相應(yīng)的輸入和輸出端均為5V，說明IC8損壞，若電壓均正常，則進行最后步驟的檢查。
最后，檢查風(fēng)機所對應(yīng)的繼電器RY-HI、RY-MED、RY-LOW的好壞。若繼電器線圈供電正常，但不能吸合，則更換相應(yīng)的繼電器即可。
故障3：上下導(dǎo)風(fēng)板運轉(zhuǎn)不正常。
開機后，首先觀看導(dǎo)風(fēng)運轉(zhuǎn)狀態(tài)，若開始運轉(zhuǎn)正常，抬高到一定高度后突然下垂，則可確定步進電機損壞，而控制電路沒有問題，若導(dǎo)風(fēng)板運轉(zhuǎn)正常但抬起高度不夠，則一般關(guān)機后重新開機即可恢復(fù)。
排除以上情況后，對應(yīng)檢查lc7輸入端和輸出端的電壓，步進電機正常運轉(zhuǎn)時，Ic7輸入端①～④腳的電壓，應(yīng)從1．0v～2．5V之間交替變化，且輸出端15～18腳的電壓也在此范圍變化，但變化順序正好與輸入端相反，據(jù)此，就可判斷Ic7是否損壞，若Ic7以及輸入端和輸出端的電壓均正常，則說明單片機Icl損壞，更換相同型號的新配件即可。
故障4：空調(diào)器不制熱。
首先，觀看遙控器的設(shè)定溫度是否合適，若設(shè)定溫度低于室內(nèi)溫度，供熱不啟動是正常的，應(yīng)把溫度設(shè)定在高于室內(nèi)溫度的狀態(tài)，維修時，可將溫度調(diào)到最高溫度30℃，然后依次進行下列步驟。
其次，將空調(diào)設(shè)置在制冷狀態(tài)，觀察其運行情況，若運行正常，說明控制壓縮機運行的電路正常，則可直接檢查控制四通閥的電路。用萬用表測量1c8①腳的電壓，若為Ov，說明Icl故障，若為5V則正常。繼續(xù)測量Ic816腳，若為5v，說明Ic8故障，若為0V則正常，據(jù)此判斷控制四通閥的繼電器RY-4wAY有故障。
故障5：空調(diào)器不制冷。
首先，觀看遙控器的設(shè)定溫度是否合適，維修時，可將溫度調(diào)到最低溫度18℃，然后依次繼續(xù)下列步驟。
其次，用萬用表測量Ic8的⑥和11腳，方法同故障4中所講，若Ic8正常，則說明控制壓縮機運行的繼電器RY-COMP故障。
故障6：自動溫度控制功能失靈。
檢修此故障時，應(yīng)首先判斷是由于溫度控制的正常誤差引起，還是真正的失靈。例如：在室內(nèi)溫度是28℃的情況下，將遙控器設(shè)定在26℃，開啟制冷功能，過一段時間后，觀察室溫已經(jīng)降到26度，但壓縮機仍在運行。如果從嚴格的理論角度來講，肯定是故障，但從實際情況出發(fā)則未必如此，因一般熱敏電阻的測溫誤差是±1度，則誤差絕對值是2℃，而本例的溫度差值正好是2℃，處于設(shè)計誤差的臨界狀態(tài)，故壓縮機沒有停止運行，應(yīng)屬正常范圍。若要想判斷是否真正故障，檢修時，可作如下調(diào)整：在制冷狀態(tài)下，將遙控器溫度設(shè)定在30℃，制熱狀態(tài)下，設(shè)定在18℃，若以上兩種情況下，壓縮機仍不停止工作，則說明自動溫度控制功能失靈，須繼續(xù)進行檢修。
空調(diào)器啟動后，注意觀察控制器顯示部分，若運轉(zhuǎn)指示燈閃爍不定，則說明熱敏電阻斷開或短路，這是本控制器設(shè)計的一項保護功能。
還有一種情況，熱敏電阻既沒斷開也不短路，在前面講的兩種狀態(tài)下，壓縮機也能停止運行，只是正常工作時，停機時的室溫與遙控器設(shè)置溫度的差值太大，這一般是由于熱敏電阻的性能改變而造成的，更換新配件即可。
如果以上方法都不奏效，則判定Ic1故障。