设计电器控制电路的常用方法有两种：即经验设计法和逻辑设计法。这种设计方法的特点是方法比较简单，但要求设计人员必须熟悉大量的控制电路，掌握多种典型控制电路的设计资料，同时具有丰富的设计经验。其特点是设计的控制电路比较合理，特别适合完成较复杂的生产工艺所要求的控制电路，但是逻辑设计方法难度较大，不易掌握。因此，功能表图的绘制是电器控制系统设计实现科学化、规范化和工程化的极为重要的环节。......
2025-09-29
微电脑控制空调器电路设计
【摘要】：微电脑控制空调器的特点微电脑控制机构主要由传感器、放大器、微电脑和继电器组成。为使微电脑控制的空调器进行多功能自动控制，常配有温度、湿度、化霜、安全保护等传感器以及键盘输入和遥控操作系统，并由显示器显示。图7-30 微电脑控制空调器结构框图典型控制电路分析春兰KFR-20W型分体式壁挂机，具有制冷、制热和除湿等功能。空调器控制电路用指示灯和蜂鸣器作为状态显示。
（1）微电脑控制空调器的特点
微电脑控制机构主要由传感器、放大器、微电脑和继电器组成。传感器把检测到的信号经放大器放大送入微电脑处理后，再输出到控制继电器等执行机构，进而控制压缩机的工作状态，如图7-30所示。
为使微电脑控制的空调器进行多功能自动控制，常配有温度、湿度、化霜、安全保护等传感器以及键盘输入和遥控操作系统，并由显示器显示。微电脑主体通常是一片大规模集成电路，包括了输入、输出接口电路，功放电路，存储电路和中央控制器等构成的计算机系统，以完成各种数据的转换、处理和输出。
图7-30 微电脑控制空调器结构框图
（2）典型控制电路分析
春兰KFR-20W型分体式壁挂机，具有制冷、制热和除湿等功能。主控制电路采用NEC公司的μPD75028四位单片机，附加几个与非门电路和驱动集成块来共同完成空调器的控制。
1）电源部分。220V交流市电电源经3A熔丝管到达电源变压器后，由变压器二次侧输出9V和13.5V交流电压，分别经整流、滤波和三端稳压器7805、7812稳压，输出+5V和+12V直流电压。其中，+5V电压作为μPD75028芯片工作电源，+12V电压给驱动电路和继电器等供电，如图7-31所示。
图7-31 电源电路
2）单片机芯片工作保证电路。μPD75028单片机芯片的正常工作必须具备3个条件，即适合的电源、正确的时钟振荡和复位信号。电路中，电源提供的+5V电压，加到芯片的相关引脚（16脚、19脚、21脚和20脚），作为芯片工作电源。芯片的14、15脚外接4.19MHz振荡晶体，提供相应频率的时钟振荡。芯片即在这个频率的统一协调下，执行相应的指令。芯片的13脚为复位端（
）。电源刚接通时，由于外接电容C11两端电压不能突变，13脚为低电平，完成复位清零功能。μPD75028单片机芯片如图7-32所示。
图7-32 空调器单片机芯片(https://www.chuimin.cn)
3）显示电路。空调器控制电路用指示灯和蜂鸣器作为状态显示。室内机面板上有红、黄、绿3个指示灯，它们分别代表空调器的工作状态。这3个指示灯的亮灭，分别由IC1的⑩脚、（11）脚和④脚电平高低控制，当引脚为低电平时，相应的指示灯点亮。空调器显示电路如图7-33所示。
在μPD75028芯片的⑤脚上接有蜂鸣器。当遥控信号接收电路接收到遥控器发出的信号时，⑤脚便输出一个高电平脉冲，使蜂鸣器发出声音。用户进行遥控操作时，听到蜂鸣器的“嘀”声，表示此次遥控操作有效。
图7-33 空调器显示电路
4）控制信号处理电路。
①自动温度控制。在室内机的控制电路板的下面装有一个热敏电阻TR2（502AT），负责检测室内温度，将室内温度高低转化为电压信号，再经R19电阻分压，反馈给芯片的（26）脚。芯片将室温与设定温度进行比较后做出反应，发出指令进一步控制压缩机的工作。
②自动化霜。在室外机冷凝器上装有热敏电阻TR1（502AT）。当空调进行制热时，检测室外热交换器的温度。空调制热运行，当室外温度降至-3℃左右，室外机热交换器上将结霜层。这时TR1将其阻值变化转变为电压变化，再经R20分压传至芯片的（25）脚，机组便启动除霜功能。当冷凝器上的霜全部化完，温度升至6℃以上时，控制电路停止化霜，芯片发出指令，压缩机再次起动继续进行制热。
③压缩机控制。当芯片发出开机指令时，（36）脚输出高电平，送到反相器IC2的⑦脚，经过IC2反相，从⑩脚输出低电平。这样压缩机控制继电器Y6线圈通电，将K6触点吸合，压缩机得电而起动。当遇到某种原因要压缩机停止工作时，芯片的（36）脚输出低电平，IC2的⑩脚输出高电平。这样压缩机控制继电器Y6线圈将失去12V电压，K6触点断开，压缩机因无220V供电而停机。
④室外风扇控制。当芯片控制需要室外风扇运转时，芯片（61）脚输出高电平，IC2的（11）脚由原来高电平变为低电平，室外风扇继电器Y2动作吸合K2，室外风扇得电而运转。反之，芯片的（61）脚为低电平，IC2的（11）脚为高电平。室外风扇继电器Y2线圈失电，同时K2断开，室外风扇因220V供电中断而停止运转。
⑤高压保护控制。电路设有高压自动保护控制功能。在室外机的高压排气管处接有一个高压保护开关KP，用来防止制冷系统压力过高损坏管路，促使压缩机停机。当系统管路中压力过高时，开关KP闭合，晶体管VT3（17026）基极得高电压促使VT3饱和导通。芯片的（27）脚变为低电平。这一电压信号，经芯片内部处理后，芯片发出指令，控制压缩机停机。
⑥应急工作开关。在室内机面板的右下角部位，装有两个拨动开关SW1、SW2，是应急工作开关（强迫运行开关）。当SW1拨至调试位置时，为强制制冷状态，整机电路不再受遥控信号的控制，此开关一般为检修时备用，不可长期使用。当SW2拨至自动状态时，整机内将不受遥控器的控制，而是自动检测室温，自动控制工作状态。
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