浅谈家用变频空调器的工作原理

　　[摘 要] 传统定频空调的压缩机转速不变，其工作原理是根据室内温度控制让压缩机不断地“开、停”来维持室内的温度范围，温差较大，而且比较费电。而变频空调由于可以根据室内温度控制指令，利用变频器将50Hz市电电压频率转变为30～130Hz的可变频率，并将室内温度迅速降至设定的温度，维持室内温度趋于稳定，避免空调器压缩机的频繁开停。
　　[关 键 词] 空调；电路；技术
　　随着社会的发展和人们生活水平的提高，我国空调市场在近几年得到飞速发展，人们在选购空调器时不只关心价格更加注重空调器的节能、效果、噪音等因素。变频空调器因其具有节能、低噪音、精度高、调温快等优点，因此变频空调器将是空调行业今后发展的方向。
　　一、变频空调器与定频空调器的区别
　　由于普通定频空调的压缩机转速和制冷剂的循环量基本不变，在调节房间温度时主要靠压缩机不断地“启、停”来进行调节，因此在 “启、停”状态不同时，房间温度与空调设定温度变化幅度较大。而变频空调与定频空调的最大区别就是可以根据房间温度信号和设定温度信号及时调整压缩机转速，使空调器压缩机在不停机的状态下，根据房间实际需求及时调整空调热负荷。
　　二、变频空调器的工作原理
　　目前，常见的变频空调器的变频方式主要有交流变频和直流变频两种。
　　1.交流变频空调工作原理
　　交流变频空调电路主要由电源电路、控制电路、遥控接收电路、变频电路、通信电路和交流变频压缩机等构成。
　　图1所示为交流变频空调器的原理框图，有整流滤波电路先把220V/50Hz的交流电转换为+310V左右的直流电压，提供给交流变频模块。交流变频模块收到驱动单元和微处理器CPU输出的PWM1～PWM6脉宽调制信号控制，把+310V直流电压逆变成频率和电压（15～150Hz、30～180V）可调的U、V、W三相交流电压，PWM电路输出的PWM脉冲的占空比大小收到微处理器（CPU）的控制，最后通过微处理器（CPU）的控制，逆变器就可以给压缩机的R、S、T接线端分别提供频率可变的交流电压，从而改变压缩机转速使得空调器的制冷量/制热量发生改变。
　　2.直流变频空调的工作原理
　　直流变频空调器采用了更加精准稳定的直流变频控制系统，并且压缩机采用了永久磁铁和无刷电机，較变频空调而言，其具有转速调节范围宽、调速性能好、控温更精确、静音和节能效果好等优点。
　　直流变空调器的控制电路主要有脉冲宽度调制方式（PWM）和脉冲幅度调制方式（PAM）两种。
　　（1）脉冲宽度调制方式（PWM）。脉冲宽度调制方式（PWM）实际上就是将能量的大小用脉冲的宽度来表示，此种驱动方式，交流电源经交直流转换器进行整流滤波后输出的直流电压基本不变，输送到变频器功率模块的后输出的电压波形成正弦波变化，功率模块输出的控制脉冲在整个半周内脉冲宽度受微处理器控制成正弦波形规律变化，即脉冲宽度呈正弦波先增大后减小，其工作原理如图2所示。
　　（2）脉冲幅度调制方式（PAM）。脉冲幅度调制方式（PAM）实际上就是能量的大小用脉冲的幅度来表示，整流输出电路中增加了大功率三极管配合电感和振荡电路将交流220V整流滤波输出电压波动幅度为140V～390V之间变化的直流电压，这样变频模块输出的脉冲电压宽度和幅度可变，加大了功率模块的输出功率，提高空调器的功率因数，其工作原理如图3所示。
　　由于采用PWM控制方式的压缩机转速受到电机上限转速的限制，因此现在空调器的控制技术由PWM（脉冲宽度调制）逐步发展为PAM（脉冲振幅调制），这样采用PAM控制方式的压缩机转速可提高1.5倍左右，从而提高空调的制冷/制热能力。
　　在实际维修过程中，由于空调器品牌和种类较多，因此电路构造略有不同，但工作原理有一定的规律性，我们只要理解和掌握了变频空调器的基本工作原理，多总结经验，就能在维修快速判断出故障原因，并进行维修。
　　参考文献：
　　韩雪涛.变频空调器故障维修全程指导[M].化学工业出版社，2011.
　　[作者单位]安徽省阜阳工业经济学校
　　（编辑：刘莉琴）