美的KFR-35W/BP3-190直流变频空调外机双CPU之间通信原理与修理
美的KFR-35W/BP3-190 .D.13.WP2-1直流变频空调外机板,使用两块CPU进行控制,这种控制方法是美的第3代变频,相对早期的控制策略,现在在市面上用此板空调的用户较多,具备肯定的代表性。下面主要剖析外机板双CPU之间的通信原理及常见问题检修。
1、外机板双CPU之间的通信原理
1.为何使用双CPU
笔者觉得企业可能主要考虑以下这三个问题:一是CPU的I/O口数目与运算速度问题;二是抗干扰与稳定性问题;三是控制策略最佳与本钱核算问题。
这两块CPU各自管辖内容也不同,CPU1主要负责排气传感器、管温传感器、环温传感器测试信号输入,电子膨胀阀、四通阀切换、内外机通信等功能模块的控制;而CPU2主要负责直流变频压缩机控制、PFC、过流保护、地方测试与直流风机控制等功能模块的控制。喷头维修技术加盟
2.为何要用光耦对双CPU数据通信进行光电隔离
或许有读者会问,双CPU之间的数据通信为何不可以直接连线传输,而要通过光耦进行?其实如此的目的就是提升抗干扰能力,由于CPU之间都是通过二进制数据传输,防止两块CPU由于分别处于不同“地”而对芯片的干扰与损毁,通过光耦隔离能有效保障其稳定性。
3.外机板双CPU之间通信工作原理通信原理
如图3所示,元件所在地方标识实物图如图4所示。
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工作原理:当空调上电,达到延时条件后内机向外机供电,外机得电,CPU复位,并开始CPU1与CPU2之间的通信,为空调正常工作服务。
CPU1 发送,CPU2接收过程CPU1的28脚发送一连串的高低电平信息,包括地址、功能、数据等。无心人论坛关闭
假如28脚发出一个高电平,经R130电阻后到IC206光耦输入端的负极,而正极接了+5V,因为正、负极之间没电压差,所以IC206不工作,次级输出端不导通,因此,通过R291上拉电阻和R290限流后CPU2的51脚接收到高电平,也就是说78F0511送出高电平,IRMCK311也就接收到高电平;假如28脚发送低电平,经R130后到光耦IC206输入端发光二极管的负极,而正极接了+5V,因为正、负极之间有电压差,通过电阻R130限流后光耦工作,次级光敏三极管导通接地,所以接收端51脚经电阻R290接地为低电平,也就是78F0511送出低电平,IRMCK311也就接收到低电平,如图6所示,从而完成78F0511发送、IRMCK311接收的过程,服务空调稳定工作。
CPU2 发送,CPU1接收过程
当CPU2 的51脚接收到由CPU1的28脚发送的数据信息后,经IRMCK311处置后从53脚也要给78F0511的27脚发送应答等信息,来完成对空调的闭环控制。假如IRMCK311的53脚发出一连串的高低电平信息,通过电阻R292、光耦器IC207,电阻R129、R128等就会使78FO511的27脚也同样接收到发送过来的应答数据流。
从图7可以看出,当其中一块CPU在发送时,另一块CPU在接收,也就是半双工通信协议,任意时刻只能有一块CPU在发送,不可以两块CPU同时发送或接收,由于半双工如此的通信协议对于用在变频空调的控制场所已经完全能胜任,因此,没必要用本钱更高的其他高速通信策略。
正常状况下外机板LED1黄色指示灯慢闪烁,LED2红色指示灯熄灭,LED3绿色指示灯点亮。假如两块CPU之间因问题致使通信中断,机子不可以工作,就会通过外机板LED1、LED2、LED3三只指示灯报问题。
2、外机板两CPU之间的通信常见问题检修
例1:一台美的KFR-35GW/BP3-190型直流变频空调,外风机运转,因元件损毁而压缩机不工作。
剖析检修:上门检查,开制冷模式内机能工作,外机只有外风机运转,压缩机不工作,整机不制冷。该机虽然有问题但内机显示面板没报问题代码,于是卸下外机顶盖,上电开机,达到延时条件后,发现外风机运转正常,但压缩机不工作。察看外机板,最初LED1黄色指示灯慢闪烁,LED2红色指示灯熄灭,LED3绿色指示灯点亮,说明正常,但仅仅过了一分钟,黄色指示灯迅速闪烁,红色指示灯迅速闪烁,绿色指示灯也迅速闪烁,说明外机板的确有问题。
因为外机板用了很多的元件,第一测量开关电源各路输出电压+15V、+12V、+5V、+3.3V、+1.8V,全部正常,通信电路有跳变电压,正常,CPU复位电路也正常,问题在哪呢?重新梳理该板,用了两块CPU,意味着这两块CPU之间一定要进行通信,假如通信异常则会致使此问题。该外机双CPU之间通信电路见图3所示,正常状况下,CPU1接收到内机通过通信线环路送到外机开机信息后,通过程序运行就会与外机板的另一块CPU2进行通信,达成开机、数据传输与应答等。假如此时78F0511能发送数据流,但接收端IRMCK311没收到信息,即IRMCK311不可以给78F0511 以应答信息,当连续出现三次时就会使LED1黄色LED2红色LED3绿色指示灯迅速闪烁,报问题。
用示波器测量CPU1的28脚发送端有高低电平数据流, CPU2的⑦脚没接收到发送的数据流,说明问题就在这两块CPU的通信电路上。为迅速检修,把示波器探头放在IC206的输入端的负极上,有数据流出现,说明输入侧电路没问题;把探头放在输出端三极管的集电极,也有高低电平的信号;当把探头放置在电阻R290 [ 挨近cPU2端]无信号,估计R290开路。断电后,用万用表测量R290阻值为无穷大,说明就是因为该电阻断路损毁致使IRMCK311的团脚没收到信号。更换贴片电阻R2九零后,问题排除。
例2:一台美的KFR-35GW/BP3-190型直流变频空调,外风机运转,因元件漏电而压缩机不工作。
剖析检修:该机是内机送风,外风机运转但不制冷。上门检查,发现空调外机安装在楼顶上,长期日晒雨淋外壳都已紧急生锈。据用户反映,阴雨天空调有时可以用有时不可以启动,但天气好一点空调用所有正常。
打开机盖,发现外机的三只LED指示灯一直在频闪,说明外机两CPU之间的通信有问题。断电,泄放滤波电解电容储存的电量后,用电烙铁对外机双CPU之间电路中的元件引脚逐个加热补焊后上电,能正常开机,但可以一定的是并不是元件引脚虚焊引起的问题,而是有元件绝缘性能变差所致。为飞速查找异常元件,用棉签蘸上酒精逐个对两块CPU之间电路的元件进行排查,当排查至贴片电容C260时问题重现说明该电容有漏电现象。
因为是上门修理,手头没贴片电容,于是直接用烙铁把c260拆去,重新上电试机,空调运转所有正常。
事后电话回访,空调用一直好。
例3:一台美的KFR-35GW/BP3-190型直流变频空调,外风机运转,因元件老化而压缩机不工作。
剖析检修:上门检查,室内机运转正常,室外风机工作,但压缩机不运转。卸下顶盖后察看室外机电控板,发现三只LED指示灯都在频闪,说明室外机电控板两块CPU之间的通信电路有问题。仔细查询,没发现有元件损毁。因为高空作业现场检修不太便捷,把外机板拆卸后带回修理。给外机板上电,最初LED1 慢闪烁,LED3点亮,约1min左右,三只LED灯都频闪,说明两CPU之间有问题。
测量各点电压基本正常,此时为了更快速排名查问题,用示波器探头测量78F0511的28脚连接的电阻R130,有高低电平的信号发出,接收端IRMCK311的51脚也接收到信号;测试IRM-CK311的53脚也有高低电平的信号,而接收端78F0511的27脚没收到信号,说明问题在该脚通信线路上。通过示波器测量IC207输入端有信号,而输出端一直 为高电平,排除输出端电阻、电容问题后,问题锁定在IC207本身。更换IC207后试机,问题排除。