变频空调通信电路原理及光耦检测

一、通信规则及电路组成

1、通信原理

空调器通电后，由主机（室内机）向副机（室外机）发送信号或由室外机向室内机发送信号，均在收到对方信号并处理完50ms后进行。通信以室内机为主，正常情况室内机发送信号之后等待接收，如500ms仍未接收到反馈信号，则再次发送当前的命令，如果2min内仍未收到室外机的应答（或应答错误），则出错报警，同时发送信号命令给室外机。以室外机为副机，室外机未接收到室内机的信号时，则一直等待，不发送信号。

下图所示为通信电路简图，其中，RC1为室内机发送光耦、RC2为室内机接收光耦， PC1为室外机发送光耦、PC2为室外机接收光耦。

空调器通电后，室内机和室外机主板就会自动进行通信，按照既定的通信规则，用脉冲序列的形式将各自的电路状况发送给对方，收到对方正常的信号后，室内机和室外机电路均处于待机状态。当进行幵机操作时，室内机CPU把预置的各项工作参数及幵机指令送到RC1的输入端，通过通信回路进行传输；室外机PC2输入端收到幵机指令及工作参数内容后，由输出端将序列脉冲信号送给室外机CPU,整机幵机，按照预定的参数运行。室外机CPU在接收到信号50ms后输出反馈信号到PC1的输入端，通过通信回路传输到室内机RC2输入端，RC2 输出端将室外机传来的各项运行状况参数送至室内机CPU,根据收集到的整机运行状况参数确定下一步对整机的控制。

由于室内机和室外机之间相互传递的通信信息产生于各自的CPU,其信号幅度＜5V。而室内机与室外机的距离比较远，如果直接用此信号进行室内机和室外机的信号传输，很难保证信号传输的可靠度。因此，在变频空调器中，通信回路一般都采用单独的电源供电，供电电压多数使用直流24V,通信回路采用光耦传送信号，通信回路与室内机和室外机主板上的电源完全分幵，形成独立的回路。

2、通信电路专用电源设计形式

通信电路的作用是用于室内机主板CPU和室外机主板CPU交换信息。根据常见通信电路专用电源的设计位置和电压值通信电路可以分为3种。

1）直流24V、设在室内机主板

直流24V通信电源是目前变频空调器中通信电路最常见的设计形式，设计在室内机主板，一般使用4脚光耦。

2）直流56V、设在室外机主板

通常见于格力变频空调器，通信电路电源为直流56V,设在室外机主板，一般使用4脚光耦。

3）直流140V、设在室外机主板

直流140V通信电源通常见于早期的交流变频空调器，在多个品牌（如海信、海尔等）中使用，设在室外机主板，并且较多使用6脚光耦。

二、光耦工作原理与检测

1、光耦的工作原理

光耦在电路中的英文符号为“IC”（表示集成电路）。光耦是以光为媒介传递信号的光电器件，具有抗干扰性强和单向信号传输等特点，通常用于驱动光耦晶闸管（或晶闸管）及功率模块、通信电路中室内机和室外机的信号传递或幵关电源的稳压电路。

光耦的外观为白色或黑色的方形，4个或6个引脚分两侧排列，带有圆点的一侧为初级，另一侧为次级；初级为发光器件，即发光二极管，且圆点所对应的引脚为发光二极管的正极，次级是光电接收器件，即光电三极管（又称光敏三极管）。

4脚光耦初级的①脚为发光二极管正极（A）,②脚为负极（K ）;次级④脚为光电三极管集电极（C）,③脚为发射极（E）。6脚光耦只是次级多了一个⑥脚，即光电三极管的基极（B）,初级③脚为空脚。

2、万用表测量方法

（1）测量初级

由于初级为发光二极管，测量时使用万用表二极管挡，应符合二极管特性，即正向导通、反向为无穷大；正向测量时红表笔接正极（即对应有圆点的引脚）。

如果正反向测量结果均接近0mV,为击穿损坏；如果正反向测量均为无穷大，则为幵路损坏。常见故障为初级发光二极管幵路损坏。

(2 )测量次级

在初级发光二极管未供电时，次级光电三极管一直处于幵路状态，也就是说无论是正向还是反向测量，结果应均为无穷大。

如果测量时结果接近0mV,则说明次级击穿损坏或漏电，实际维修时此类情况较少出现。

3、加电测量

使用万用表二极管挡测量，只能粗略检测光耦的初级或次级器件是否损坏，内部光源传送是否正常则不能测量(可以理解为初级发光二极管已得电发光，而次级光电三极管不能导通)。

光源传送是否正常的简单测量方法见下图。使用一节电压为直流1.5V的电池，电池正极接光耦初级发光二极管的正极，电池负极接发光二极管的负极，将万用表调至电阻挡，测量次级光电三极管的导通情况，正常值应接近0；如果结果为无穷大，则说明光耦内部光源传送部分出现故障，应更换。

4、在线测量通信电路光耦

由于通信电路中光耦的初级和次级均为跳变电压，因此在测量时可以利用这一特性来判断光耦是否损坏。下面使用万用表直流电压挡，以测量海信KFR-26GW/11BP室外机发送光耦为例进行说明。

(1)测量初级电压

见图,黑表笔接负极，红表笔接正极(如果接反，则万用表显示值为负值)，正常值为0V~1.1V的跳变电压。

(2)测量次级电压

光耦正常时为跳变电压，电压值的跳动范围由被测量光耦的作用决定，有可能为0V~5V跳变，也有可能是0V~24V跳变，本例实测为0V~18V跳变。

如果初级为跳变电压而次级恒为一定值，则说明光耦损坏；如果电压为0V,在次级供电电压正常的前提下，可以确定光耦损坏。