课堂二　元器件预备知识

一、常用电子元器件识别

（一）压敏电阻识别

压敏电阻在变频空调器电路中的位置如图1-4所示。

因为雷击或电网中其他高频用电设备的影响，电网中时常会出现短暂的较高电压的干扰。为了滤除这些干扰，压敏电阻RV501、RV502、RV503与高压放电管DSA共同构成了浪涌吸收电路。当瞬间高压引入设备时，压敏电阻会迅速导通，通过放电管将干扰放至地线。如果电源意外持续高压，也会造成RV502的导通，使经过保险管的电流迅速增大而使保险管熔断，保证后部电路不会被高压损坏。

（二）大直流滤波电容识别

变频空调器电路中电解电容用作直流电源滤波，如图1-5所示。

电解电容的选用根据各机型结构的限制，可使用几个相同容量的小电容并联安装于PCB上，也可使用一个独立的大容量固定于结构件中。

变频空调器使用的电解电容容值通常较高（如560μF/450V），有很强的蓄电能力，当切断电源后需过很久才能放尽，维修前必须用万用表测量P、N电压低于安全电压才可开始操作，检测方法如图1-6所示。禁止用螺丝刀（螺钉旋具）等工具短路电容正、负极强行放电。

（三）晶振识别

晶振全称“石英晶体振荡器”，是利用石英晶体（二氧化硅的结晶体）的压电效应制成的一种谐振器件，它的基本结构大致是从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片（简称为晶片，它可以是正方形、矩形或圆形等），在它的两个对应面上涂敷银层作为电极，在每个电极上各焊一根引线接到引脚上，再加上封装外壳就构成了石英晶体振荡器。

变频空调器电路中的晶振就是为控制芯片提供时钟振荡。如图1-7所示。

（四）电磁继电器识别

电磁继电器在空调器中主要应用在控制电路控制继电器开断，进而控制室内、室外风扇电动机、电磁换向阀、压缩机、摆风电动机以及其他机构等。如图1-8所示为电路板上的电磁继电器。

电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力下返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）吸合。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。

空调器中所使用的电磁继电器一般可分为三大类，即启动继电器、压力继电器和过载保护器。

（五）三端稳压器识别

变频空调器电路中常用到的三端稳压器件主要有78系列集成稳压器，例如7805、7812、7815等。

如图1-9所示，当7805前端输入8～35V DC时，其输出一定稳定5V电。

（六）抗干扰磁环识别

变频空调器通信线通常为带屏蔽的电缆，并在电缆内机侧加上抗干扰磁环，增加抗干扰能力。如图1-10所示。

（七）交流接触器识别

交流接触器是一种利用电磁吸力使电路接通和断开的一种自动控制器，如图1-11所示。

交流接触器是一种用途广泛的开关控制元件，主要由铁芯、线圈和触点组成。空调上用交流接触器主要用于控制压缩机的启停。

二、专用电子元器件识别

（一）整流桥

1.整流桥识别

整流桥是将数个（两个或四个）整流二极管封在一起组成的桥式整流器件，如图1-12所示。

2.整流桥电路功能

整流桥的主要作用是把交流电转换为直流电，也就是整流，因此得名整流桥。整流桥一般用在全波整流电路中。

整流桥分全桥和半桥，全桥是将连接好的桥式整流电路的四个二极管封在一起。半桥是将两个二极管桥式整流的一半封在一起，用两个半桥可组成一个桥式整流电路，一个半桥也可以组成变压器带中心抽头的全波整流电路。

3.整流桥的检测

当整流桥后半部电路发生短路，或者整流桥长期散热接触不可靠，可能会发生内部二极管短路或断路的故障。使用万用表二极管挡测试各管的正向导通电压即可判断。

检测方法如图1-13所示，将万用表调至二极管挡，分别对整流桥内的四个二极管（D1、D2、D3、D4）进行测量。

（二）光耦

1.光耦识别

光耦全称“光电耦合器”，在电路中用字母符号“TLP”表示，是以光为媒介传输电信号的一种“电→光→电”转换器件，如图1-14所示。

2.光耦电路功能

光耦是将红外光发射器件和红外光接收器件以及信号处理电路等封装在同一管座内的器件，它对输入、输出电信号有良好的隔离作用，所以，它在各种电路中得到广泛的应用。

变频空调器电路中，利用光电输出脉冲处理信号，用于控制空调室内机主基板和室外机主基板之间的线路信号传输。

3.光耦的检测

判断光耦的好坏，可在路测量其内部二极管和三极管的正反向电阻来确定。主要可通过以下三种方法检测。

（1）数字万用表检测法　检测方法如图1-15所示：将数字万用表置于NPN挡，光耦内接二极管的+端1脚和-端2脚分别插入数字万用表的HFE的c、e插孔内，光耦内接光电三极管c极5脚接指针式万用表的黑表笔，e极4脚接红表笔，并将指针式万用表拨在“R×1k”挡。这样就能通过指针式万用表指针的偏转角度（实际上是光电流的变化）来判断光耦的情况。指针向右偏转角度越大，说明光耦的光电转换效率越高，即传输比越高，反之越低；若表针不动，则说明光耦已损坏。

（2）光电效应判断法　检测方法如图1-16所示：将万用表置于“R×1k”电阻挡，两表笔分别接在光耦的输出端4、5脚，用一节1.5V的电池与一只50～100Ω的电阻串接，此时观察接在输出端万用表的指针偏转情况。若指针摆动，则说明光耦正常，若指针无摆动，则说明光耦已损坏。测量中，万用表指针摆动偏转角度越大，表明光电转换灵敏度越高。

（3）比较法　拆下怀疑有问题的光耦，用万用表测量其内部二极管、三极管的正反向电阻值，与好的光耦对应脚的测量值进行比较，若阻值相差较大，则说明光耦已损坏。

（三）电抗器

1.电抗器识别

电抗器在电路中用字母符号“L”表示，结构类似变压器，是由铁芯和绝缘漆包线组成的，该部件固定在室外机底盘上，如图1-17所示。

2.电抗器电路功能

电抗器主要用于变频空调器的电源直流电路中。在电路输入端加入电抗器，利用其感性补偿电容容性对电路造成的影响，最终降低整个系统对电网的谐波干扰。

3.电抗器的检测

若电抗器损坏，机器主要表现为外机噪声大、保险丝熔断、通电跳闸等故障现象。可按以下方法进行检测：

①检查电抗器外表是否锈蚀或者破损，线束任一端与壳体是否相连对地短路。因电抗器磁芯材料为硅钢片，并且正常工作时也有较高的温升，在潮湿的环境长期使用后易出现锈蚀、硅钢片连接焊缝断开、线圈绝缘漆受损与磁芯短路、噪声增大等故障。

②用高精度万用表测量电抗器两端直流电阻及绕组电阻阻值是否正常，即可加以判断。检测电抗器的方法如图1-18所示。

（四）感温传感器

1.感温传感器识别

感温传感器主要由负温度系数的热敏电阻组成（即PTC），当流过它的电流较大时，其阻值较小，当流过它的电流较小时，其阻值急剧增大，PTC消耗功率加大，器件会发热。当温度变化时，热敏电阻阻值也发生变化，温度升高，电阻值减少；温度降低，电阻值增大。

2.感温传感器种类

变频空调器感温传感器主要装有室内环境感温传感器、室内盘管感温传感器、室外环境感温传感器、室外盘管感温传感器、压缩机排气感温传感器。感温传感器在空调器中的位置不同，作用也略有不同。

（1）室内环境感温传感器　室内环境感温传感器如图1-19所示，安装于室内蒸发器进风口，由塑料件支撑，可用来检测室内环境温度是否达到设定值。

室内环境感温传感器的作用：

①制热或制冷时用于自动控制室内温度；

②制热时用于控制辅助电加热器工作。

（2）室内盘管感温传感器　室内盘管感温传感器安装在室内蒸发器管道上，外面用金属管包装，它直接与管道相接触，所测量的温度相近制冷系统的温度。室内盘管感温传感器如图1-19所示。

室内盘管感温传感器的作用：

①冬季制热时用来作防冷风控制；

②夏季制冷时用来进行过冷控制（防止系统制冷剂不足或室内蒸发器结霜）；

③与单片机配合实现故障自诊断（各传感器均有此功能）；

④用于控制室内风机的速度；

⑤在制热时辅助用于室外机除霜。

（3）室外环境感温传感器　室外环境感温传感器安装在室外机散热器上，由塑料件支撑，用来检测室外环境温度，如图1-20所示。

室外环境感温传感器的作用：

①室外温度过低或过高时系统自动保护；

②制冷或制热时用于控制室外风机速度。

（4）室外盘管感温传感器　室外盘管感温传感器安装在室外机散热器上，用金属管包装，用来检测室外管道温度，如图1-21所示。

室外盘管感温传感器的作用：

①制热时用于室外机除霜；

②制冷或制热时用于过热保护或防冻结保护。

（5）压缩机排气感温传感器压缩机排气感温传感器安装在室外压缩机排气管上，用金属管包装，如图1-22所示。

压缩机排气感温传感器的作用：

①在压缩机排气管温度过高时系统自动进行保护；

②在变频空调器中用于控制电子膨胀阀开启度以及压缩机运转频率的升降。

3.感温传感器的检测

检查感温传感器是否异常时，首先应检测其常温阻值与正常值是否相符，是否存在阻值偏小的情况。然后可将感温传感器用手握住升温，看阻值是否变小，如果阻值不变或始终显示一个极大电阻值或极小电阻值或者阻值异常，说明感温传感器已损坏。

同时应将各重要温度点下的阻值（至少两点：常温、热水中）与正常阻值表对应，看是否一致。

如果以上问题皆不存在，则为外机板检测电路等问题，可直接更换外机板来排除故障。

（五）室内PG电动机

1.室内PG电动机识别

在普及型变频空调中，室内风扇电动机一般都采用PG电动机，PG电动机是一种带有霍尔元件的电动机，如图1-23所示。霍尔元件被安装在电动机的内部，正常时风机每转一周，霍尔元件输出一个或几个脉冲信号。

当风扇电动机转速高时，其输出脉冲信号频率高：当风扇电动机转速低时，其输出脉冲信号频率低。输出的脉冲信号被单片机采集，然后通过调整晶闸管的导通角从而调整PG电动机的工作电压，实现风速的自动控制。

2.PG电动机的检测

变频空调PG电动机的故障表现及检测方法如下：

（1）风机转速慢

①首先确定是绕组短路还是风机电容容量减少引起的，可测量其运行电流是否正常。

②若电流小于额定值，则为电容容量减少的原因。

③若电流大于额定值，则为绕组短路。

（2）不运行，并显示室内风机故障代码

①首先将电动机拆下通电，观察是否运转。

②若正常运转，则为安装问题。

③若不运转，且有电流声，则为轴承损坏（前提是电容正常）。

④用万用表测量任意两线之间的阻值，若为无穷大，则说明绕组开路。

（3）能正常运行，但过一段时间显示室内风机故障代码　可用手转动贯流风扇，如霍尔反馈输出端电压一直无变化（正常应为5V或0V），则说明电动机内部霍尔元件损坏。

（4）运转声音异常　可将电动机拆下单独通电试机，如运转声音异常，则说明缺油或轴承损坏。

（六）电子膨胀阀

1.电子膨胀阀识别

电子膨胀阀可以满足不同种工质的应用，它适用于变频空调器以及一台室外机带动多台室内机的空调器中。高端变频空调器一般采用电子膨胀阀，而不使用毛细管。

电子膨胀阀由本体部、线圈部构成，驱动方式为永久磁体型步进电动机直动式，其内部结构及外观如图1-24所示。

2.电子膨胀阀内部结构原理

电子膨胀阀是由电子电路进行控制的，即：根据对过热度或进出口空气的温差、回风温度及其设定值等多项参数的检测和数据采集，经单片机处理后，发出指令，控制电子膨胀阀的开启度，以满足系统负荷的要求。电子膨胀阀的内部结构原理如图1-25所示。

当微电脑发出运转信号，控制电路的脉冲电压按一定的逻辑顺序输入到电子膨胀阀电动机各相线圈上时，电动机转子受磁力矩作用产生旋转运动，通过减速齿轮组传递动力，并通过传递机构，带动阀针做直线移动，改变阀口开启大小，从而自动调节工质流量，使制冷系统保持最佳状态。

3.电子膨胀阀的检测

变频空调器电子膨胀阀的检测方法如下：

①正常的电子膨胀阀在插电后有“咯嗒”的响声。若没有响声，或在制冷时膨胀阀在压缩机工作后便开始结霜，则应检测其线圈及供电是否正常（12V脉冲电）。

②若电压正常，则说明电脑板正常，若此时膨胀阀内无声音，则是膨胀阀不良，这时先测量电子膨胀阀线圈直流电阻。以三花五线Q12-GL-01型电子膨胀阀为例，该型线圈的等效电路图如图1-26所示。正常时，用万用表测得1端与2、3、4、5端的电阻分别为47.1Ω、47.0Ω、47.0Ω和46.3Ω；2端与3、4端的电阻分别为94.4Ω、93.4Ω。由此可见，1端与其他线圈端的阻值均在47Ω左右，这说明1端为公共端，其他4根线为线圈端，即共用一个公共端。如测得引线之间电阻为无穷大，则说明线圈开路；如果阻值过小，则说明线圈短路，均需要更换。

③若膨胀阀线圈直流电阻正常，则可能是阀体内脏堵，可用高压气体进行吹洗。

④在断电时电子膨胀阀应复位，这时可通过听声音或感觉是否振动来判定阀针是否有问题。在关机状态下，阀芯一般处在最大开度，此时断开线圈引线，然后开机运行，如果此时制冷剂无法通过，可以判定阀针卡死。正常情况下，用手摸电子膨胀阀的两端，进口处是温的，出口处是凉的。

（七）IPM模块

1.IPM模块识别

IPM英文全称“Intelligent Power Module”，即智能功率模块，不仅把功率开关器件和驱动电路集成在一起，而且还内部集成有过电压、过电流和过热等故障检测电路，并可将检测信号送到CPU。

IPM是变频空调器的核心部件，给变频压缩机输出U、V、W三相电流，并控制压缩机的转速。其外形如图1-27所示。

2.IPM结构原理

交流变频空调器上通常采用6个IGBT构成上下桥式驱动电路，在实际应用中，多采用IPM智能功率模块加上外围的电路（如开关电源电路）组成，完成直流到交流的逆变过程，用于驱动变频压缩机运转的逆变桥及其外围电路。

IPM内部结构如图1-28所示，内部包括驱动IC和6个IGBT。IPM是一种智能的功率模块，它将IGBT连同其驱动电路和多种保护电路封装在同一模块内，从而简化了设计，提高了整个系统的可靠性。

3.IPM模块的检测

IPM模块故障通常可分为驱动IC损坏和IGBT损坏，如某一路IGBT发生损坏，可以直接通过万用表二极管挡检测，正向应无导通，反向应有二极管管压降。IPM模块检测方法如图1-29所示。

也可用电阻挡分别测P、N到U、V、W三相的电阻是否正常来加以判断（正常阻值应为380～450Ω之间）。还可用三只同型号的灯泡测试，观察IPM模块是否正常。

（八）变频压缩机

1.变频压缩机识别

变频压缩机是变频空调的心脏，为空调提供源源不断的动力。其外形结构如图1-30所示。

真正的变频空调使用的是变频压缩机，变频压缩机的转子是磁芯，而不是铁芯。

2.变频压缩机的工作原理

变频压缩机有三个绕组，每次会有2个绕组通电，形成推力，绕组间会按规律切换，让压缩机按设定频率运行。如图1-31所示为变频压缩机360°通电方式及转换顺序。

变频压缩机的频率越低转速越低，当达到设定温度后压缩机会以比较低的频率运行，产生的冷量刚好等于消耗的冷量，所以真正的变频空调理论上是不停机的。

3.变频压缩机的检测

压缩机不启动时，在排除制冷剂不足、系统过热、控制器故障等其他原因后，可检查是否是压缩机本身的故障，即检查压缩机是否卡缸、绕组短路或绕组断路。

交流变频压缩机电动机是三相电动机，其定子绕组为阻值基本一样的3个绕组，星形连接法，如图1-32所示。

测量三相绕组直流电阻时，最好用数字万用表，并且精度越高越好，这样就会检测出其细小差别。各品牌各型号规格的变频压缩机绕组阻值不尽相同，检测时应将测量的阻值与对应的变频压缩机标称阻值进行对比。一般情况下，若所测各绕组阻值均相同，或基本接近，可认为压缩机电动机是好的。