除湿机电控原理图其实是由六大功能模块拼起来的, 这六块分别是电源输入、主控MCU板、压缩机驱动、风机控制、传感器回路, 还有显示与操作面板。咱们就用市面上那些比较主流的转子压缩机除湿机当典型例子来分析一下, 这种设备的日除湿量通常在15到30升左右。
我们会把各个模块的电路是怎么接线的, 还有里面核心元件到底是起什么作用的, 一个一个地拆解清楚, 这样方便售后人员进行维修参考, 也适合电气行业的人学习研究, 当然对设备设计的人来说也是有用的。
电源输入模块
220伏和50赫兹的交流市电, 要先经过输入保险丝，这个保险丝通常是3安培或者5安培, 然后再经过电磁干扰滤波电路, 这才进入机器内部, 滤波部分是由共模电感、X2安规电容以及Y电容组成的, 其中X2安规电容的值在2.2到4.7纳法拉之间, 而Y电容的值为1000皮法拉, 这些元件共同用来抑制传导干扰与辐射干扰。
整流桥输出的电压约为正三百伏特的直流母线, 随后会通过开关电源芯片进行变换, 例如常见的型号有LNK524、TOP252等, 最终转换为多组直流电压, 其中包括供给MCU以及传感器的正五伏特电压, 还有供给驱动电路的正十二伏特或者正十五伏特电压, 如果保险丝熔断, 这就是除湿机出现整机不通电这一故障情况时的第一个需要进行排查的要点。
主控MCU板
核心是一台八位或者三十二位的单片机, 这种设备像是石溪微电子的STC89系列产品或者是意法半导体的STM32F1系列产品, 它的主要任务是把各个不同种类的传感器发出来的信号都读进来, 然后在里面执行怎么除湿的控制逻辑, 最后去推着压缩机的风扇一起运转。
这个微控制器模块会通过一种叫做I²C的方式或者叫做SPI的总线方式, 去和外部的EEPROM存储器建立连接, 这样做是为了把机器运行的时候使用的参数资料还有过去发生的故障代码记录存起来。
它会发送出PWM波形的信号来调节风扇旋转的速度大小, 还会利用光耦合器实现电气隔离, 然后去带动继电器或者是MOS管开关, 以此来控制压缩机开启或者停止工作。程序里面内置了除霜逻辑还有高低温保护以及水位满溢检测等等安全策略, 要是任一种保护被触发了, MCU就会强制停机并且把故障码锁存起来。
压缩机驱动回路
转子压缩机是使用单相交流电机来驱动的, 从原理图中可以看见, 有一个电容标着10到20微法或者450伏, 这个启动电容是分别与主绕组和副绕组进行并联连接的。MCU输出端是经过光耦隔离之后, 去驱动一只固态继电器或者是大功率的NPN三极管, 从而控制压缩机供电回路的接通与断开。
有一部分机型是在压缩机的排气口串联安装了一个PTC过热保护器, 这个保护器在正常情况下的电阻值大约是几十欧姆, 一旦温度超过限度时其电阻值会急剧增加, 以此来防止电机发生干烧或者烧毁的情况。
风机控制回路
在蒸发器这一侧设置了一只风机, 并且在冷凝器那一侧也单独设置了一只风机。这两只风机的转速都是通过MCU发出的PWM信号来控制实现的。具体来说, 这个信号会送到驱动三极管那里去进行功率放大和管理, 比如使用的是S8050或者是DAC12这样型号的三极管。
大多数情况下, 这些风机采用的是交流罩极电机这种类型。不过呢, 也有一些属于变频模式的机器里面使用了直流无刷类型的风机。当用到直流无刷风机的时候, 对应的电路原理图里面就会多出来一些新的组件, 比如会出现专门用来做FOC驱动的芯片, 还有由三相全桥构成的MOSFET器件之类的东西。
传感器回路
常见的传感器具体有以下几种, 一个是室内温湿度探头, 这种探头采用NTC热敏电阻规格为10 kΩ@25 ℃。再有一个是接水盘满水位浮子开关。另外还包括压缩机排气温度探头以及舱门开关, 这些传感器的两端连接方式有所不同, 其中一端会连接到+5 V参考电压上。
它们的另一端则会经过阻值为1 0 kΩ的上拉电阻去连接MCU。根据连接方式的不同, 它们可以接入MCU的模拟输入引脚或者数字输入引脚。通过这种连接, MCU就能实时判断设备的运行状态。并且在检测到相应情况后, MCU会执行对应的控制操作。
显示与操作面板
该面板里包含显示部分, 这部分使用LCD或者LED数码管显示屏, 同时还具备若干薄膜按键, 这些按键包括开关、模式、风速和定时等功能的按键, 以及蜂鸣器。
按键通过上拉电阻连接至微控制器的通用输入输出接口, 显示信号由微控制器直接驱动, 或者经过七四HC五九十五移位寄存器进行扩展, 蜂鸣器则由微控制器的脉宽调制信号驱动来发出声音。
常见故障快速定位路径
一旦发现整机完全不通电, 就必须要去仔细检查一下保险丝、电源插头, 还有AC-DC各路的输出情况是否存在问题；假如遇到压缩机不启动的问题, 就需要着重检查SSR或者驱动管有没有损坏, 同时要检测启动电容的状态, 以及测量一下PTC的阻值是否正常；若是发现风机不转动, 那就得查查PWM的输出信号对不对路, 看看驱动管和风机线圈的阻值是不是符合要求；如果显示屏出现了异常状况, 或者是完全没有响应, 那就必须得查一查+5 V供电是不是稳定, 还得检查MCU晶振和复位电路的工作状态。
完整原理图图纸、接线标注及常见故障代码对照表, 您可以访问网址 www.ynsdxgs.cn, 然后去那里获取电子版的资料。
