浅析变频空调器通讯电路原理

【摘要】变频空调器通讯故障是变频空调器最常见的电路故障。当通讯电路出现故障时，空调器的各种控制指令就无法传送，各项功能均无法正常完成。因此，熟悉变频空调器通讯电路的工作原理，在维修时就会达到事半功倍的效果。

【关键词】变频空调器;通信电路;信号;芯片

由于变频空调器的节能、制冷迅速以及环保等优点，受到用户的青睐，迅速走进了千家万户，随之而来的是变频空调器的故障维修也摆在了广大维修者面前。而现在大多数维修人员对变频空调器电路知之甚少，维修出现了困难。而变频空调器的大部分故障是由通信电路引起的，因此，熟悉通讯电路的工作原理，在维修时就会达到事半功倍的效果。

变频空调器都有故障代码显示功能，一旦电路出现故障，就会显示相应的故障代码，这对于故障范围的判定提供了方便。但实际维修中，单纯依赖故障代码大多并不能直接找出具体故障点。也就是说，当出现故障的代码显示时，只能初步判定哪部分电路出现异常，而具体的故障原因还需要对该电路做详细的检测方能查出。

一、通讯方式及其原理

变频空调器室内、外机之间的通信，一般采用的是将二进制编码形式组成的数据信号送加在通讯线路上的单通道分时异步双向串行通信方式。下面以美的变频空调器为例对数据的编码方法及通讯规则进行分析。

1.通讯数据的结构

室内、外机间的通讯数据均由16个字节组成，每个字节由一组8位二进制编码构成。进行通讯时，首字节先发送一个代表开始识别码的字节，然后依次发送第1～16字节数据信息，最后发送一个结束识别码字节，至此完成一次通讯。每组通讯数据的内容如表1所示：

表1

表2

2.通讯内容的编码方法

（1）命令参数

第三字节为命令参数，由“要求对方传输参数的命令”和“给对方传输的命令”两部分组成，在8位编码中，高四位是要求对方传输参数的命令，低四位是传输给对方的命令，高四位和低四位可以自由组合。

（2）参数内容

如表2所示，第四字节至第十五字节分别可表示十二项参数内容，每一字节主、辅机所表示的内容略有差别。

3.室内外机间的通讯规则

变频空调器通电后，由室内机向室外机发送信号或由室外机向室内机发送信号，均在收到对方信号处理完50毫秒后进行，通讯以室内机为主。正常情况室内机发送完之后等待接收对方信号，如500毫秒内仍未接收到信号则再发送当前命令，如果2分钟内还未收到对方的信号（或信号错误）， 则出错报警，同时发送信息命令给室外机。室外机未接收到室内机的信号时，则一直等待，不发送信号。通讯时序如图1所示：

图1 通讯时序图

二、通讯回路的基本结构

变频空调器室内、外机之间通讯信息产生于室内、外机的芯片（微处理器），其信号幅度<5V。由于室内外机的距离比较远，如果直接用此信号进行传输，很难保证传输信号的可靠度。因此，通讯回路一般都采用单独的24V直流电压电源供电。回路与内外机间的接口电路采用光电耦合器进行耦合，使通讯电路与室内外机电路在电源上完全隔离开，形成独立的回路

典型的变频空调器通讯电路结构如图2所示：

图2 通讯电路典型结构

220V交流电经D1整流、R1与R2、R3分压、C1滤波及DW1稳压后，得到24V直流电压为通讯回路供电。信号回路中室内、室外侧各有两个光电耦合器，分别用于连接室内机、室外机电路，形成信号通道。回路中串联的几个电阻主要起限流作用，防止光耦出现过流现象;D2是隔离二极管，可以有效防止回路中反向脉冲的干扰;并接于PC1、PC2两端的稳压二极管能够在PC侧电路出现异常电压时对PC侧起到保护作用，此稳压值在不同电路中有24V、30V不等。

三、通讯电路与室内、外电路的信息交换

室内、外机的芯片发出的通讯信息，分别经由光耦RC1、PC1送入通讯回路，再由光耦PC2、RC2将对方发出的信息传送到各自输出端的芯片，具体传输原理为：

整机通电后，室内外机间就会自动进行通讯，用脉冲序列的方式将各自的电路状况发送给对方，在收到对方正常信息前，室内外机电路均处于待机状态。当开机操作时，室内机芯片就把预置的各项工作参数及开机指令送到RC1的输入端，通过通讯回路进行传输;PC2输入端收到指令后，由输出端将信息送给室外机芯片，整机开机，按照预定的参数运行。室外机芯片在接收到信息50毫秒后输出反馈信息到PC1的输入端，通过通讯回路传输到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芯片，芯片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。

通讯電路的具体工作原理如下：

如图2所示，当室内机发送信号、室外机接收信号时，PC1输入端置高电平，其输出端光电三极管一直处于导通状态，此时若RC1输入端有高电平输入，其输出端光电三级管导通，整个通讯环路闭合，PC2输出端在通讯信号的驱动下导通，输出高电平，将室内机发送高电平的信号送至室外机的MPU电路;若室内机发送的是低电平信号，RC1输出端光电管截止，通讯环路断开，PC2无驱动信号，其输出端送至MPU电路的就是低电平信号。由此可知，PC2所输出的信号脉冲，就是RC1的驱动脉冲，根据以上原理，实现了由室内机向室外机传输信号的过程。同样道理，可分析出由室外机向室内机传输通讯信号的过程。

一旦室外机出现异常状况，在相应的字节中就会出现与故障内容相对应的编码内容，通过通讯电路传至室内机芯片，芯片针对故障内容立即发出相应的控制指令，整机电路就会产生相应的保护动作。同样，当室内机电路检测到异常时，其芯片也会及时发出相对应的控制指令，采取相应的保护措施。

变频空调器由于不同的生产厂家在电路设计程序方面的不同，同样的故障现象，故障原因也不同。在实际的维修中，我们要根据具体情况，具体分析。

作者简介：王新贺（1975—），男，河南省项城市中等专业学校讲师，研究方向：机电、电子。