室内风机的控制电路优化方案

1.室内风机的控制电路原理图与实物图的对照认识

室内风机一般为有转速反馈部件的电子调速电动机（即所谓PG电动机），抽头式室内风机主要用于早期的空调器中。本章主要介绍PG电动机的控制电路。该控制电路共有以下两类：

（1）采用集成光耦可控硅调速的控制电路

其示例电路图如图5-34所示，示例实物图如图5-35所示。

原理解释：

①过零检测电路：由于CPU需要在交流电的零点附近驱动光耦可控硅，过零检测信号就是为CPU提供零点位置参考信号，同时还作为CPU检测输入电源是否正常的参考信号。

电路由电阻R1、R2、R3、R4，电容器C1、C2，晶体管Q1以及CPU的32脚的内部电路构成。桥式整流输出的脉动直流电压，其中的一路经R1和R2分压后加到Q1的基极，在脉动直流电的零点附近（也就是交流市电的零点附近），晶体管截止，CPU的32脚变为高电平，于是CPU知道此时为交流电的零点。

图5-34 室内风机控制电路图（示例）

图5-35 室内风机控制电路实物图（示例）

②室内风机（PG电动机）的6根引出线的端部做成两个插头，其中绕组的R、S、C端子做成了一个插头，霍尔元件（用于探测风机的转速）的三个引出线做成了另一个插头，插在电路板的插座上。

③当需要室内风机起动时，CPU根据零点检测信号从交流电的零点开始，延时一段时间t（小于交流电的四分之一周期）后，CPU的6脚输出驱动电压，光耦可控硅内的红外线二极管有电流通过而发光，光耦内双向可控硅导通，电动机绕组得到供电，电动机转动。CPU通过改变延时时间t的大小，来改变可控硅的导通程度，从而改变加到电动机绕组上的电压，实现电动机转速的改变。

④霍尔元件位于电动机内部，其作用是检测电动机的转速。转速越快，则单位时间内霍尔元件输出端输出的脉冲个数就越多，传送到CPU的7脚，CPU就知道了电动机的转速。若转速过高，则CPU通过改变可控硅导通程度来减小电动机两端的电压，从而降低转速；反之，则增大电动机两端的电压，提高转速。开机后，CPU若没收到反映转速的脉冲，则输出控制信号，室内风机停转或者转速失控。

（2）使用单独的光耦和双向可控硅调速的控制电路

PG控制电路还有一种使用单独的光耦和双向可控硅构成的类型，其原理图示例如图5-36所示。实物图如图5-28所示。其工作原理和采用集成光耦可控硅的控制电路基本相同，当CPU的室内风机控制脚（9脚）输出低电平（0V）时，晶体管截止，光耦（IC1）内的红外二极管不发光，光耦内的光敏可控硅截止，双向可控硅（IC2）无触发信号而截止，电动机绕组无供电，不会转动。

图5-36 室内风机的控制及调速原理图

当需要室内风机起动时，CPU根据零点检测信号，从交流电的零点开始，延时一段时间t（小于交流电的四分之一周期）后，9脚输出高电平，NPN型晶体管导通，光耦IC1内的红外二极管有电流通过而发光，光耦内的光敏元件导通，双向可控硅IC2有触发信号而导通，电动机绕组得到供电，电动机转动。CPU改变延时时间t的大小，来改变双向可控硅IC2的导通程度，从而改变加到电动机绕组上的电压，实现电动机转速的改变。

2.室内风机控制电路主要元器件检测

（1）光耦可控硅的认识与检测

①认识光耦可控硅实物：空调器常用光耦可控硅型号有多种，但内部结构和原理是一样的，如图5-37所示。

图5-37 光耦可控硅(www.xing528.com)

光耦可控硅类型较多，如果引脚功能不清楚，可以用指针万用表电阻挡或数字万用表的二极管挡找出初级的两个脚，方法是测任意两个脚之间的正、反向电阻，发现哪两个脚之间具有二极管的单向导电性，则这两个脚为初级。二极管的正极端接5V直流电源，负极端接CPU控制PG电动机信号输出端。当给初级加上5V直流电压时（要串接一个100Ω左右的限流电阻），测次级哪两个脚之间是导通状态，则这两个脚就是双向可控硅的两个电极。还可以在印制电路板上观察光耦可控硅各引脚与其他元器件的连接情况，来确定各引脚的作用（观察哪个脚与5V供电相连、哪个脚与CPU控制信号输出端相连、哪个脚与相线相连、哪个脚与PG电动机的绕组相连，就可确定各引脚的作用了）。

②集成光耦可控硅的检测：以某空调器的光耦可控硅（型号TSA3100J）为例进行介绍，如图5-38所示。

图5-38 检测集成光耦可控硅的导通性能

（2）光耦的识别与检测

①认识光耦的实物：光耦的型号有多种，但内部结构和原理是一样的，空调器控制板上使用的光耦一般有4脚、6脚两种，初级为发光二极管，次级为光敏元件。空调器常用光耦如图5-39所示。

图5-39 光耦

②光耦的检测：检测方法与光耦可控硅一样。

（3）双向可控硅的认识与检测

双向可控硅的认识与检测如图5-40所示。

图5-40 检测双向可控硅

图5-40 检测双向可控硅（续）

（4）对霍尔元件的检测

霍尔元件的检测如图5-41所示。

图5-41 检测霍尔元件

（5）NPN型晶体管的检测，详见表5-6。

表5-6 NPN型晶体管的检测