淺析變頻空調器通訊電路原理

【摘要】變頻空調器通訊故障是變頻空調器最常見的電路故障。當通訊電路出現故障時，空調器的各種控制指令就無法傳送，各項功能均無法正常完成。因此，熟悉變頻空調器通訊電路的工作原理，在維修時就會達到事半功倍的效果。

【關鍵詞】變頻空調器;通信電路;信號;芯片

由于變頻空調器的節能、制冷迅速以及環保等優點，受到用戶的青睞，迅速走進了千家萬戶，隨之而來的是變頻空調器的故障維修也擺在了廣大維修者面前。而現在大多數維修人員對變頻空調器電路知之甚少，維修出現了困難。而變頻空調器的大部分故障是由通信電路引起的，因此，熟悉通訊電路的工作原理，在維修時就會達到事半功倍的效果。

變頻空調器都有故障代碼顯示功能，一旦電路出現故障，就會顯示相應的故障代碼，這對于故障范圍的判定提供了方便。但實際維修中，單純依賴故障代碼大多并不能直接找出具體故障點。也就是說，當出現故障的代碼顯示時，只能初步判定哪部分電路出現異常，而具體的故障原因還需要對該電路做詳細的檢測方能查出。

一、通訊方式及其原理

變頻空調器室內、外機之間的通信，一般采用的是將二進制編碼形式組成的數據信號送加在通訊線路上的單通道分時異步雙向串行通信方式。下面以美的變頻空調器為例對數據的編碼方法及通訊規則進行分析。

1.通訊數據的結構

室內、外機間的通訊數據均由16個字節組成，每個字節由一組8位二進制編碼構成。進行通訊時，首字節先發送一個代表開始識別碼的字節，然后依次發送第1～16字節數據信息，最后發送一個結束識別碼字節，至此完成一次通訊。每組通訊數據的內容如表1所示：

表1

表2

2.通訊內容的編碼方法

（1）命令參數

第三字節為命令參數，由“要求對方傳輸參數的命令”和“給對方傳輸的命令”兩部分組成，在8位編碼中，高四位是要求對方傳輸參數的命令，低四位是傳輸給對方的命令，高四位和低四位可以自由組合。

（2）參數內容

如表2所示，第四字節至第十五字節分別可表示十二項參數內容，每一字節主、輔機所表示的內容略有差別。

3.室內外機間的通訊規則

變頻空調器通電后，由室內機向室外機發送信號或由室外機向室內機發送信號，均在收到對方信號處理完50毫秒后進行，通訊以室內機為主。正常情況室內機發送完之后等待接收對方信號，如500毫秒內仍未接收到信號則再發送當前命令，如果2分鐘內還未收到對方的信號（或信號錯誤）， 則出錯報警，同時發送信息命令給室外機。室外機未接收到室內機的信號時，則一直等待，不發送信號。通訊時序如圖1所示：

圖1 通訊時序圖

二、通訊回路的基本結構

變頻空調器室內、外機之間通訊信息產生于室內、外機的芯片（微處理器），其信號幅度<5V。由于室內外機的距離比較遠，如果直接用此信號進行傳輸，很難保證傳輸信號的可靠度。因此，通訊回路一般都采用單獨的24V直流電壓電源供電。回路與內外機間的接口電路采用光電耦合器進行耦合，使通訊電路與室內外機電路在電源上完全隔離開，形成獨立的回路

典型的變頻空調器通訊電路結構如圖2所示：

圖2 通訊電路典型結構

220V交流電經D1整流、R1與R2、R3分壓、C1濾波及DW1穩壓后，得到24V直流電壓為通訊回路供電。信號回路中室內、室外側各有兩個光電耦合器，分別用于連接室內機、室外機電路，形成信號通道。回路中串聯的幾個電阻主要起限流作用，防止光耦出現過流現象;D2是隔離二極管，可以有效防止回路中反向脈沖的干擾;并接于PC1、PC2兩端的穩壓二極管能夠在PC側電路出現異常電壓時對PC側起到保護作用，此穩壓值在不同電路中有24V、30V不等。

三、通訊電路與室內、外電路的信息交換

室內、外機的芯片發出的通訊信息，分別經由光耦RC1、PC1送入通訊回路，再由光耦PC2、RC2將對方發出的信息傳送到各自輸出端的芯片，具體傳輸原理為：

整機通電后，室內外機間就會自動進行通訊，用脈沖序列的方式將各自的電路狀況發送給對方，在收到對方正常信息前，室內外機電路均處于待機狀態。當開機操作時，室內機芯片就把預置的各項工作參數及開機指令送到RC1的輸入端，通過通訊回路進行傳輸;PC2輸入端收到指令后，由輸出端將信息送給室外機芯片，整機開機，按照預定的參數運行。室外機芯片在接收到信息50毫秒后輸出反饋信息到PC1的輸入端，通過通訊回路傳輸到RC2輸入端，RC2輸出端將室外機傳來的各項運行狀況參數送至室內機芯片，芯片根據收集到的整機運行狀況參數確定下一步對整機的控制。

通訊電路的具體工作原理如下：

如圖2所示，當室內機發送信號、室外機接收信號時，PC1輸入端置高電平，其輸出端光電三極管一直處于導通狀態，此時若RC1輸入端有高電平輸入，其輸出端光電三級管導通，整個通訊環路閉合，PC2輸出端在通訊信號的驅動下導通，輸出高電平，將室內機發送高電平的信號送至室外機的MPU電路;若室內機發送的是低電平信號，RC1輸出端光電管截止，通訊環路斷開，PC2無驅動信號，其輸出端送至MPU電路的就是低電平信號。由此可知，PC2所輸出的信號脈沖，就是RC1的驅動脈沖，根據以上原理，實現了由室內機向室外機傳輸信號的過程。同樣道理，可分析出由室外機向室內機傳輸通訊信號的過程。

一旦室外機出現異常狀況，在相應的字節中就會出現與故障內容相對應的編碼內容，通過通訊電路傳至室內機芯片，芯片針對故障內容立即發出相應的控制指令，整機電路就會產生相應的保護動作。同樣，當室內機電路檢測到異常時，其芯片也會及時發出相對應的控制指令，采取相應的保護措施。

變頻空調器由于不同的生產廠家在電路設計程序方面的不同，同樣的故障現象，故障原因也不同。在實際的維修中，我們要根據具體情況，具體分析。

作者簡介：王新賀（1975—），男，河南省項城市中等專業學校講師，研究方向：機電、電子。