空调制冷原理是什么 ？

1 空调工作原理
（1）制冷原理
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图 1-1空调制冷原理
空调制冷原理如图 1‑1所示，空调工作时，制冷系统内的低压、低温制冷剂蒸汽被压缩机吸入，经压缩为高压、高温的过热蒸汽后排至冷凝器；同时室外侧风扇吸入的室外空气流经冷凝器，带走制冷剂放出的热量，使高压、高温的制冷剂蒸汽凝结为高压液体。高压液体经过节流毛细管降压降温流入蒸发器，并在相应的低压下蒸发，吸取周围热量；同时室内侧风扇使室内空气不断进入蒸发器的肋片间进行热交换，并将放热后的变冷的气体送向室内。如此，室内外空气不断循环流动，达到降低温度的目的。
（2）制热原理
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图 1-2空调制热原理
空调热泵制热是利用制冷系统的压缩冷凝热来加热室内空气的，如图 1‑2所示。低压、低温制冷剂液体在蒸发器内蒸发吸热，而高温高压制冷剂气体在冷凝器内放热冷凝。热泵制热时通过四通阀来改变制冷剂的循环方向，使原来制冷工作时做为蒸发器的室内盘管变成制热时的蒸发器，这样制冷系统在室外吸热，室内放热，实现制热的目的。
2 功能介绍
◆ 制冷

1) 设定温度范围：16℃～30℃，默认设定温度为24℃。
2) 具有防霜冻保护功能。
◆ 除湿
在除湿运转模式下，设定温度由遥控器决定，温度设定范围：16℃～30℃。控制器根据室内温度和设定温度的差值决定运转模式。
◆ 制热
1) 设定温度范围：16℃～30℃。
2) 具有防冷风功能。
3) 具有化霜功能。
4) 具有高温保护功能。
◆ 送风模式
风速可在高、中、低档之间转换，不受设定温度所控制。
◆ 定时开/关机功能
定时开/关机时间以10分钟为最小单位进行设置，定时时间到达，空调启动和停止工作。
◆ 风门片工作情况
1) 遥控器可设置风门片工作于连续方式或固定方式。
2) 制冷、除湿、送风和自动摆风在150°与105°之间大约45°做周期摆动。
3) 制热摆风在90°与150°之间大约60°做周期摆动。
◆ 健康运行
可以在任何模式下，产生健康负离子，进行空气杀菌。
◆ 自动运行
遥控器设定为自动运转模式时，空调器根据室内温度与设定温度的差值，自动判定运转模式。设定温度默认为24℃。
◆ 睡眠
科学的温度－睡眠曲线，自动调节室内温度，保证用户有一个非常舒适的睡眠。
◆ 应急开关
遥控器丢失或损坏时，可以使用应急开关进行开机、关机、制冷和制热。
3 系统总体方案介绍
　　硬件组成框图如图 3‑1所示。主要由CPU、信号检测和控制部分组成。CPU首先接收遥控器发出的红外信号，获得命令参数，同时检测环境变量（温度、过流、电网断电等），然后综合分析，下达命令，控制空调各部件的正常工作。显示面板可以显示空调当前的工作状态。
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图 3-1硬件组成框图
4 系统硬件设计
4.1 空调电路原理
硬件电路如图 4‑1所示。根据工作电压的不同，整个系统可以分为三部分：微控系统、继电器控制和强电控制，分别工作于DC5V、DC12V和AC220V。
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图 4-1系统电路原理图
4.2 芯片特性简介
SPMC65P2408A是由凌阳公司设计开发的8位工业级单片机，采用凌阳SPMC65内核，支持位操作指令。具有强大的定时/计数器、丰富的外部中断源以及ADC、PWM、标准通讯接口等多种功能。适用于通用工控场合、计算机外围控制和家电等。SPMC65P2408A有28管脚和32管脚两种封装，32管脚封装多了UART功能。本设计选用28管脚封装，如图4-2所示。
28管脚封装芯片的具体特性如下：
l 工作电压：3.0V～5.5V
l 工作速度：8MHz
l 工作温度：-40℃～85 ℃
l 超强抗干扰、抗静电ESD保护能力
l 8K byte ROM，256 byte RAM
l 23个通用输入输出口
l 强大的定时计数器：2个8位、2个16位具有Capture\Compare\PWM功能
l 1个1Hz～62.5KHz的时基
l 8通道10位精度的ADC(带外部参考电压)
l 4个外部中断，11个内部中断
l SPI串行通讯接口
l 2种省电模式：Halt、Stop
l 蜂鸣器输出功能
l 4.0V/2.5V可选低电压复位功能
l 可编程看门狗功能
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图 4-2 SPMC65P2408A*28P封装
4.3 供电系统分析
整个主控板上有三种电压：AC220V、DC12V和DC5V。AC220V直接给压缩机、室外风机、室内风机和负离子产生器供电；AC220V经过降压，变为DC12V和DC5V，用于继电器和微控系统供电。供电系统如图4-3所示，AC220V先经过变压器降压，然后从插座J1输入，经过整流桥进行全波整流，通过电容C2滤波，得到DC12V，再经过稳压片7805稳压，得到DC5V。图中的采样点ZDS用于过零点的检测，二极管D1防止滤波电容C2 对采样点ZDS的影响。
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图 4-3供电系统
4.4 过零检测电路
过零检测电路如图4-4所示，用于检测AC220V的过零点，在整流桥路中采样全波整流信号，经过三极管及电阻电容组成整形电路，整形成脉冲波，可以触发外部中断，进行过零检测。采样点和整形后的信号如图4-5所示。
过零检测的作用是为了控制光耦可控硅的触发角，从而控制室内风机风速的大小。
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4过零检测电路
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5采样点和整形后的信号
4.5 室内风机的控制
图4-6为内风机控制电路，U1为光耦可控硅，用于控制AC220V的导通时间，从而实现内风机风速的调节。U3的3脚为触发脚，由三极管驱动。AC220V从管脚11输入，管脚13输出，具体导通时间受控于触发角的触发。
室内风机风速具体控制方法：首先过零检测电路检测到AC220V的过零点，产生过零中断；然后，在中断处理子程序中，打开Timer的定时功能，比如定时4ms，4ms后由CPU产生一个触发脉冲，经三极管驱动，从U3的3脚输入，触发U3的内部电路，从而使U3的管脚11和13的导通，AC220V给室内风机供电。这样，通过定时器的定时长度的改变可以控制AC220V在每半个周期内的导通时间，从而控制室内风机的功率和转速。
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图 4‑6室内风机控制电路

4.6 室内风机风速检测
当室内风机工作时，速度传感器将室内风机的转速以正弦波的形式反馈回来，正弦波的频率与风机转速成特定的对应关系，见下表所示。正弦波经过三极管整形为方波，CPU采用外部中断进行频率检测，从而实现对风速的测量。