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常見UPS故障綜合
來源：本站 發(fā)布時間：2013-2-28 23:18:35 瀏覽次數(shù)： 次
常見UPS故障——維修實例
故障現(xiàn)象一:市電供電正常時，逆變時有輸出，但輸出電壓偏高至275V
分析與維修:根據(jù)穩(wěn)壓電源工作原理可知，只有當電源的高壓保護電路和市電穩(wěn)壓電路有故障時，才會出現(xiàn)上述現(xiàn)象。電源輸出電壓經(jīng)T2取樣、整流、濾波后，加至電壓比較器U7的⑧、⑨腳，然后接參考電壓端。只有當比較器U7的⑧腳電壓高于⑨腳電壓時，腳④才會跳變成低電平輸出，從而控制保護電壓動作。以下分兩步逐一進行檢測:
一、 市電穩(wěn)壓的檢測
從實物圖中可知，市電電壓的高低取決于繼電器S3～S8的吸合狀態(tài)。先用萬用表逐一檢測，發(fā)現(xiàn)繼電器S3的線圈已燒斷，故S3不吸合，使得220V市電電壓完全加在T3的第3、4根抽頭間，從而導致輸出電壓偏高。更換T3，開機運行，故障排除。在實際工作中，考慮到該穩(wěn)壓電源直接接在交流穩(wěn)壓器上使用，又無同規(guī)格的繼電器可代換，將S3中的第①、③短接即可。
二、 高壓保護電路的檢測
首先用萬用表測得電壓比較器U7的⑧腳電壓為2.35v、⑨腳電壓為2.25v，此時高壓保護電路不起動。逐一仔細查看高壓保護電路的每一元器件，均無故障。適當調(diào)整電位器RP8，當下調(diào)至某一數(shù)值(減少)時，高壓保護電路突然正常起動。由此可知，電源高壓保護電路的電壓偏高，須重新調(diào)整。將電源的輸入端接在交流調(diào)壓器上，輸出端接在電壓表上。然后將調(diào)壓器的電壓值慢慢地從175v升至250v，并記錄下此過程中輸出電壓最大值是230v。當輸出電壓是235v時，沿逆時針方向緩慢調(diào)整電位器RP8，直至高壓保護電路剛一啟動即可。注意，當高壓保護電路出現(xiàn)故障，輸出電壓為220v±5%時，是無法僅憑肉眼觀察到的。因此在使用時要定期檢查高壓保護電路是否正常。
故障現(xiàn)象二:停電時，逆變不工作
分析與維修:根據(jù)故障現(xiàn)象分析得知，該故障是因蓄電池電壓太低引起。打開機蓋，將其取出充電，故障排除。用一段時間后故障依舊，故懷疑充電回路有故障。用萬用表電壓檔檢測充電回路中的三端可調(diào)穩(wěn)壓塊LM317，其輸入電壓正常，但輸出端電壓僅為14.3v，重新調(diào)整均無反應。故判斷LM317損壞。更換之，重新啟動，拆掉蓄電池，將充電電壓調(diào)至27v時，故障隨即排除。
故障現(xiàn)象三:當市電中斷時，逆變器不工作，紅色指示燈長亮
分析與維修:根據(jù)故障現(xiàn)象可知，該故障是因電池電壓太低引起。打開機蓋，測得電池兩端電壓只有16.8v，加上市電后，電池兩端電壓不變，說明故障發(fā)生在充電電路上。該充電電路工作原理是:當市電正常工作時，主變壓器T3輸出25V的交流電壓，經(jīng)S2繼電器的第①、②腳接點輸出電壓，經(jīng)B1橋堆整流、C21、C22濾波后輸出34v的直流電壓。將其送至可調(diào)穩(wěn)壓器U8(MG317T)穩(wěn)壓后，對蓄電池充電。
用萬用表測得C21兩端直流電壓正常，說明故障發(fā)生在濾波電路之后。當測量MG317T輸出腳時，發(fā)現(xiàn)輸出電壓只有110v，查輸出負載均正常，調(diào)整VR3輸出電壓不變化，此時說明U8已損壞。用同型號的MG317T更換U8，斷開電池，調(diào)整VR3，使得U8輸出電壓穩(wěn)定在28v左右。開機試運行，故障排除。
故障現(xiàn)象四:當市電中斷時，逆變器不工作，蜂鳴器長鳴
分析與維修:根據(jù)故障現(xiàn)象，蜂鳴器長鳴，說明該穩(wěn)壓電源的轉(zhuǎn)換控制電路正常，逆變器不逆變是因保護電路動作所致。用萬用表檢測電池電壓正常，說明故障出在逆變回路電路。該機逆變回路由脈寬調(diào)制器U1(SG3524)、取樣變壓器T2、推動管Q5與Q6、逆變器Q17與Q18等組成。首先測量脈寬調(diào)制器U1(SG3524)的⑩腳，看是否被鎖定(鎖定時為高電平)，接著測量逆變管Q17、Q18靜態(tài)工作時對地的阻值。正常時依數(shù)據(jù)可知:當黑筆接地時，Q17、Q18的e、b、c對地阻值分別為3.2kΩ、3.8kΩ、0kΩ;當紅筆接地時，此阻值分別為5.6kΩ、6.5kΩ、0Ω。用萬用表測量Q17、Q18的e、b、c對地阻值均只有100Ω。此時發(fā)現(xiàn)逆變管Q17與Q18、推動管Q5與Q6均已燒壞。更換之，故障排除。
故障現(xiàn)象五:市電供電正常時，工作正常;當切斷市電時，無220v電壓輸出且伴有長鳴報警聲
分析與維修:根據(jù)故障現(xiàn)象，仔細檢查蓄電池電壓為26v，正常;兩只逆變器大功率輸出管和相應的驅(qū)動器也正常。估計為蓄電池電壓檢測電路有問題。正常情況下，第⑥腳電壓為參考電壓，維持在1.2v左右;當蓄電池為正常值26v時，計算可知:⑦腳電壓約為1.4v，因此①腳電壓為12v高電平。現(xiàn)將UPS置于無市電工作狀態(tài)下，測量IC1的腳①、⑥、⑦，其電壓值分別為0v、1.2v、0v，據(jù)此可知第⑦腳電壓偏低。由此推斷R3、R4分壓有問題。分別測量R3、R4的阻值，發(fā)現(xiàn)R3已經(jīng)斷路，更換之，故障排除。
故障現(xiàn)象六:市電供電正常時，開機，逆變器工作指示燈閃爍，蜂鳴器間斷鳴叫
分析與維修:我們知道，山特 SANTAK UPS 500VA不間斷電源是由市電供電還是逆變器供電，取決于IC5的兩個與非門組件組成的RS觸發(fā)器。在市電供電時，RS觸發(fā)器VH=“1”，VG=“0”，復位端R(VF)為高電平，置位端S(VN)為正向脈沖信號VN，測得VH為低電平，VG為高電平，再測量復位端R(VF)為低電平，均錯;置位端S(VN)為一串正向脈沖，正確;IC3第⑧腳為高電平，正確。測市電檢測電壓V1為0v，即沒有市電檢測電壓，測變壓器T2的副邊繞組已斷路。更換變壓器T2，工作正常。
故障現(xiàn)象七:市電工作時，電源變壓器噪聲大
分析與維修:根據(jù)故障現(xiàn)象可知，當變壓器的負載過重，或工作狀態(tài)處于不平衡、不穩(wěn)定時，就有可能發(fā)出異常的噪音。而我們知道，當與變壓器相連的電路中有元器件損壞，或者有些連線接觸不良，就有可能使負載過重。檢查變壓器的次級并未發(fā)現(xiàn)碰線短路、匝間短路、元器件損壞故障。用酒精棉球輕輕擦洗干凈，再將各連接插頭、插座拔掉，重新插好后，變壓器的噪聲消失，UPS電源工作正常。推測故障原因可能是電路板灰塵太多，某個連接插頭不良引起變壓器負載過重所致。
故障現(xiàn)象八:市電正常時，剛一開機起動時，交流保險絲熔斷，UPS轉(zhuǎn)向逆變器供電
分析與維修:交流保險絲熔斷，說明市電供電主回路電流過大，應重點檢查輸出回路中有無短路現(xiàn)象。經(jīng)過仔細測試，未發(fā)現(xiàn)有短路點。在打開UPS的瞬間測量IC8輸出端⒁，有調(diào)制脈沖輸出，這是不正常的，可能在市電正常的情況下，逆變器也工作，二者同時使用一個電源變壓器，使主回路中的電流過大，引起保險絲熔斷所致。測量市電供電—逆變器供電電路的轉(zhuǎn)換控制電路，發(fā)現(xiàn)IC5已損壞。更換IC5芯片，故障排除。
山特8222型UPS電源檢修
山特8222型UPS電源是以U1（82STK618-00305-00）微處理器控制芯片為核心而構(gòu)成的一臺低成本、后備式方波輸出UPS電源。檢修的難點：一是沒有圖紙，二是對控制板上的U1、U2、U3和U5各引腳功能不甚了解，筆者實測8222型UPS電路，發(fā)現(xiàn)其微處理器芯片U1和山特M500型UPS所用的微處理器芯片（PPC 618-00040-01）相似，或許二者可直接替換，微處理器（PPC 618-00400-01）各腳功能見表。
筆者查閱有關資料，得知U2是功率驅(qū)動門組件，其內(nèi)部電路見^02030801a^。U2的1、2、3、4、5、6、7腳是輸入，對應的輸出腳是16、15、14、13、12、11、10、9腳箝位端，8腳接地。
U5是一只光電耦合器，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如^02030801b^所示。
山特8222型UPS電源逆變器中的功率驅(qū)動MOS管用的是5N06HD，其參數(shù)可簡述如下，V（BR）DSS=60V，ID（maX）=50A，rds=22mΩ，VGS=5V，管型為TO-220AB，管腳排序為G、D、S（注：漏極D與管殼相連）。可以替代這種MOS管的品種有：PRF50N06、IRFZ48、SMP50N06、MTP50N06、BUK556-60A、IRFZ44、IRLZ44、BUK456-60、SUP70NO6等。
掌握了U1、U2、U5各引腳功能和內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，檢修8222型UPS電源就事半功倍了。
維修實例
例一
故障現(xiàn)象：開機，燒保險。
分析與維修：根據(jù)故障現(xiàn)象分析，市電輸入電路存在元件短路。因沒有圖紙，邊測繪、邊檢測輸入電路各元件，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，整流二極管D32、D35（IN4007）短路，更換D32、D35開機，不再燒保險。
例二
故障現(xiàn)象：接上市電，無220V電壓輸出，加電一會，電阻R80、R81很燙，不接市電，開機，機內(nèi)發(fā)出“哧、哧”響聲后，后備工作指示燈和市電供電指示燈交替閃爍，無電壓輸出。
分析和維修：根據(jù)現(xiàn)象分析，可能是公共電路有故障。用萬用表檢查控制板上的二極管、三極管、繼電器等元件，發(fā)現(xiàn)D4、D5（IN4148）短路，更換D4、D5，故障依舊。不接市電，開機，輸出220V，但瞬間發(fā)生保護，接市電，輸出電壓高達260V，工作一會R80、R81很燙，說明抗尖峰抑制電路啟動，檢查抗尖峰抑制電路各無件，未見異常，測U1的10腳，輸出5V高電平。逆變電路的驅(qū)動信號也是由U1的11、12腳輸出的，UPS電源逆變和市電供電都不正常的可能性很小，懷疑微處理器U1有故障，更換U1。開機，市電供電正常，不接市電開機，輸出電壓185V，經(jīng)查閱有關資料，山特8200系列后備式UPS，當它處于逆變提供方波電源的工作狀態(tài)時，它的逆變器電源所輸出的電壓有效值低于逆變器電源處于帶負載時的電壓值。將UPS電源的輸出接微機，電壓輸出220V。
例三
故障現(xiàn)象：市電供電正常，不接市電時，開機，輸出電壓高達300多伏，拆下控制板檢查繼電器，三個繼電器線包和常閉觸點良好，裝上，讓其逆變供電，一啟動即發(fā)生保護。關機，機內(nèi)還發(fā)出“滴嗒、滴嗒”的響聲，只有取下蓄電池的一個極，響聲才消失。
分析與維修：不接市電開機，測U1的1腳電壓，高達7.8V，正常值為5V，檢查5V供電電路，發(fā)現(xiàn)Q2（2N3904）性能不良，更換Q2，關機不再發(fā)出響聲，但U1的1腳電壓仍高達7.8V，自測并繪畫出5V供電電路圖，得知5V是通過U3 TL431 的陰極輸出的，懷疑是U3性能不良，更換U3，故障排除。
山特8200系列UPS電源有自診斷功能，一開機即執(zhí)行自診斷，如診斷到某一電路存在故障，即進入停機狀態(tài)。遇到這種現(xiàn)象，可重點檢測U1的2、3、4、5、8、16腳電壓，即可知道哪一部分電路出現(xiàn)故障。另外，山特8200系列UPS電源檢測到電池電壓過低時，不僅不能逆變供電，連市電旁路電源也無輸出，UPS將處于完全停電狀態(tài)。其三，后備式UPS電源不能帶負載開機，原因是：剛開機時，逆變器剛被啟動還沒有機會獲得空載穩(wěn)定運行的條件時，就被置于帶負載運行狀態(tài)（注意：此時的負載電流是負載的正常額定工作電流和負載的開機浪涌電流之和），這樣，勢必會大大增高UPS的故障率。
Ｓａｎｔａｋ１０００后備式 ＵＰＳ不能逆變故障的排除
故障現(xiàn)象：
市電斷后ＵＰＳ無法逆變（蜂鳴器長鳴，無輸出電壓）
故障分析與排除：
按照ＵＰＳ工作原理，ＵＰＳ不能逆變輸出的原因多為如下三條：其一，逆變器末級放大部分ＭＪ１１０３３組件有損壞；其二，蓄電池端電壓不足標準值；其三，逆變工作脈寬調(diào)制組件ＳＧ３５２４有故障。
通過測量逆變功放管ＭＪ１１０３３，并未發(fā)現(xiàn)有明顯損壞，測電池組端壓偏低，利用蓄電池充電器對其充電至單節(jié)１２Ｖ以上，再試運行仍為上述故障。
下面著重檢測ＳＧ３５２４部分。開機測ＳＧ３５２４的各腳電壓和波形，發(fā)現(xiàn)１０腳電平為２．４ＶＤＣ。而正常值應為０Ｖ。該腳為ＳＧ３５２４的封鎖端，其電平大小受過流保護電路及電池端電壓值的影響，此時其壓值已使ＳＧ３５２４無法工作。
ＵＰＳ的過流保護電路的集成塊ＬＭ３３９的（８）端為基準電平，（９）端為取樣電阻（１歐）經(jīng)Ｒ３５、ＶＲ７分壓送來的信號；正常工作時，（８）腳電平大于（９）腳電平，ＬＭ３３９的（１４）腳送出低電平，經(jīng)二極管Ｄ８相應地ＳＧ３５２４的１０腳為０Ｖ，即逆變不受封鎖端的影響。測ＬＭ３３９的８、９、１４腳電平依次為０．０３Ｖ、１．５Ｖ、３Ｖ，即在逆變時總要保護。依次測量保護電路的各個元器件中，并無損壞者。ＬＭ３３９用一片新的替代，仍未排除故障。此時，只好拿一塊好控制板與之比較，測其ＬＭ３３９的８、９、１４腳分別的０．０８、０．０２、０．１３Ｖ。為了便于比較，將控制板與逆變器之間的連接插頭拔掉，再測：發(fā)現(xiàn)只有ＬＭ３３９的（８）腳存在較大差異，即好板ＬＭ３３９的（８）腳為０．０８Ｖ，待修板的相應腳為０．０３Ｖ。
筆者至此亦發(fā)現(xiàn)Ｒ３０電阻在兩塊板上的阻值并不相同（為色環(huán)電阻），好板為３３０歐，壞板為１５０歐。至此，才找到了故障點。用３３０歐電阻取代１５０歐電阻，開機再試ＵＰＳ能夠逆變，輸出約為２３０ＶＡＣ，但有明顯的噪音。加上２００Ｗ負載試機，逆變時仍無輸出。六個管子（ＭＪ１１０３３）;當一組件有一或兩個的兩極間開路時，用萬用表量不出來，依次焊下各管，結(jié)果ＱＢ、ＱＣ的ｂ、ｅ結(jié)開路，更換它們，并焊好各管，再試機時，故障全部消失。
