变频空调器功率模块IPM维修知识介绍

     IPM模块是变频空调器电控系统中最重要的器件之一，也是故障率较高的一个器件，属于电控系统专用器件。

     IPM模块可以简单地看作是电压转换器。室外机主板CPU输出6路信号，经模块内部驱动电路放大后控制IGBT开关管的导通与截止，将直流300V电压转换成与频率成正比的模拟三相交流电（交流30～220V、频率15～120Hz），驱动压缩机运行。

        三相交流电电压越高，压缩机转速及输出功率（即制冷效果）也越高；反之，三相交流电电压越低，压缩机转速及输出功率（即制冷效果）也就越低。三相交流电电压的高低由室外机CPU输出的6路信号决定。

一、输入与输出电路

    模块输入与输出电路方框图

模块输入与输出电路实物图

说明：直流300V供电回路中，在实物图上未显示PTC电阻、室外机主控继电器、滤波电感等元器件。

1．输入部分

① P、N：由滤波电容提供直流300V电压，为模块内部开关管供电，其中P外接滤波电容正极，内接上桥3个IGBT开关管的集电极；N外接滤波电容负极，内接下桥3个IGBT开关管的发射极。

② 15V：由开关电源提供，为模块内部控制电路供电。

③ 6路驱动信号：由室外机CPU提供，经模块内部控制电路放大后，按顺序驱动6个IGBT开关管的导通与截止。

2．输出部分

① U、V、W：即IGBT上桥与下桥的中点，输出与频率成正比的模拟三相交流电，驱动压缩机运行。

② FO（保护信号）：当模块内部控制电路检测到过热、过流、短路、15V电压低4种故障时，输出保护信号至室外机CPU。

二、常见形式与特点

1．只具有模块功能的模块

       使用只有模块功能的模块的代表机型有海信KFR-4001GW/BP、海信KFR-3501GW/BP等，此类模块多见于早期的交流变频空调器。

       该模块使用光耦传递6路驱动信号，直流15V电压由室外机主板提供（分为单路15V供电和4路15V供电2种）。

只有模块功能的模块

       此类模块常见型号为三菱PM 20CTM 060，可以称其为第二代模块，最大负载电流20A，最高工作电压600V，采用铝制散热片，目前已经停止生产。



2．带开关电源的模块

       带开关电源模块的代表机型有海信KFR-2601GW/BP、美的KFR-26GW/BPY-R等，此类模块多见于早期的交流变频空调器，在只有模块功能的模块板基础上改进而来。



 带开关电源功能的模块

       模块板增加开关电源电路，次级输出4路直流15V和1路直流12V2种电压。直流15V电压直接供给模块内部控制电路；直流12V电压输出至室外机主板7805稳压块，为室外机主板供电，室外机主板则不再设计开关电源电路。

       此类模块常见型号同样为三菱PM 20CTM 060，由于此类模块已停止生产，而市场上还存在大量使用此类模块的变频空调器，为供应配件，目前有改进的模块作为配件出现，如使用东芝或三洋的模块，东芝型号为IPM PIG20J503L。

3．集成CPU控制电路的模块

       集成CPU控制电路的模块的代表机型有海信KFR-26GW/18BP等，此类模块多见于目前生产的交流变频空调器或直流变频空调器。

 集成CPU控制电路的模块

       模块板集成CPU控制电路，室外机电控系统的弱信号控制电路均在模块板上处理运行。室外机主板只是提供模块板所必需的直流15V（模块内部控制电路供电）、5V（室外机CPU和弱信号电路供电）电压，以及传递通信信号、驱动继电器等。