LG空调控制电路分析及维修

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***。
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。