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山特 UPS電源常見故障的分析與維修

來源:本站 發布時間:2013-2-28 23:16:22 瀏覽次數:

  
山特 UPS-500型 電源常見故障的分析與維修

檢查故障的一般方法

1、觀察法:后備式山特UPS不間斷電源發生故障時,應首先觀察控制面板上各工作狀態指示燈的閃爍情況,來判斷是市電供電自動穩壓控制線路部分還是逆變器部分出了故障。若綠色指示燈亮,蜂鳴器不叫,有220伏輸出電壓,則說明市電供電穩壓部分正常,否則,則有故障點;若紅色指示燈閃爍或長亮、蜂鳴器斷續鳴叫或長鳴,說明逆變器部分不正常。

2、電壓測試法——測量關鍵點的電壓。若是交流自動穩壓部分出了故障,就用萬用表測量市電供電主回路各點電壓,很快就會查找出故障:一般故障出在交流輸入電路熔斷熔斷器,或轉移控制繼電器和自動穩壓控制繼電器的觸點接觸不良;若故障來源于逆變器部分,則應首先檢查30A電池保險管是否完好,電池電壓是否在最低極限值以上,末級驅動晶體管是否已損壞等易損元件上。通過初步的觀察仍未排除故障,則應檢查芯片IC4和IC8,測量各控制電平。若工作指示燈或蜂鳴器指示異常,則先檢查IC4(VE556定時器)各控制點的電平,正常數值如表1;若測得IC4某控制端的電平明顯偏離表中值,則說明故障發生在與此控制相連的線路中。若NE556芯片及報警指示控制電路正常,則要接下去檢查IC8(SG3524)各控制端的電平,正常電平如表2。若發現IC8某腳電壓偏離表中正常值過大,則故障可能來源于此相連的控制部分或IC8本身。

常見故障的分析與排除

1、故障現象:在市電供電正常時開啟山特UPS電源,逆變器工作指示燈卻是閃爍的,蜂鳴器發現間斷叫聲,即山特UPS電源是工作在逆變器狀態,不能轉移到市電供電的工作狀態。

故障分析與維修:不能進行市電供電轉換,說明市電供電——逆變器供電轉換控制電路出現了故障,要重點測試這部分電路。UPS-500不間斷電源是處于市電供電還是逆變器供電狀態,是由IC5的兩個與非門組件組成的RS觸發器的狀態決定的。所以,當UPS電源發生不能轉換到市電供電的故障時,應先測量RS觸發器的狀態。在市電供電時,RS觸發器為“1”態,VH=“1”,VG=“0”,復位端R(VF)為高電平,置位端S(VN)為正寬脈沖信號VN;在逆變器供電時,與此相反。現在測量RS觸發器的狀態,測得VH為低電平,VG為高電平,是不正確的,測得置位端S(VN)為一串正寬脈沖,是正確的;再測量復位端R(VF)為低電平,是錯誤的,從而引起RS觸發器的輸出VH和VG呈錯誤狀態。按照與置位端S相連的電路向前查找,測試IC3的8腳為高電平,正確。測IC1的10腳為0.6伏,是錯誤的(應為3.6伏),向前測市電監測電壓V1為0伏,即沒有市電監測電壓,檢查整流二級管D9和D10,是正常的,測變壓器T2的附邊繞組,為斷路狀態,從而找到故障點。即由于變壓器T2的附邊繞組開路,造成RS觸發器的狀態出錯,換掉變壓器T2,UPS工作正常。如果是S端(VN)的信號不對,可采取和R端同樣的檢查方法測試與其相連的電路,很快就能找出故障點。

2.故障現象:山特UPS-500不間斷電源在市電供電時,能正常工作,當市電中斷時,不能由逆變器供電。故障分析與維修:從現象可估計是逆變器部分出了故障,應測量脈寬調制(PWM)組件IC8(SG3524)的各引腳信號。先檢查一下蓄電池組的電壓,為24伏,是正常的,排除掉由于蓄電池電壓過低使逆變器不能啟動正常工作的可能性。斷掉市電,測量IC8(SG3524)關鍵的管腳電壓:參考電源端腳為5伏,正常;封鎖端10腳為0伏,正常;補償端9腳為2.4伏,正常;驅動輸出端11腳和14腳為0伏,沒有輸出,不正常;驅動輸入端12腳和13腳為0伏,也不正常。可見是由于驅動輸入端電壓不正常,造成輸出端電壓不正常。測量晶體三極管Q7和Q8的基極,為低電平(導致Q7和Q8導通,驅動輸入端為低電平),不正確的,它們的基極和IC5的4腳相連,測IC5的5腳,為低電平,是正常的,經過與非門IC5后,4腳仍為低電平,說明IC5已壞,更換IC5,CPU能正常工作,故障排除。

3、故障現象:UPS-500在市電工作時,電源變壓器有很大的噪音。故障分析與維修:當變壓器的負載過重,或者工作不平衡,不穩定時,就可能發出異常的噪音。當與變壓器相連的電路中有元件損壞,或者有些連線接觸不良,就能使負載過重。檢查變壓器的次級繞組部分,并未發現碰線、匝間短路等現象;經仔細測量,也未發現電路中有元件損壞;用沾了酒精的棉球將各電路板的正反面清洗干凈,然后再將各連接插頭、插座拔掉,重新插好后,卻發現變壓器的噪聲消失,UPS正常工作。

4、故障現象:逆變器末級驅動晶體管Q1和Q2損壞,使UPS只能工作在市電供電狀態。更換掉Q1和Q2后,微機系統運行一段時間后,開關晶體管Q1和Q2又被燒壞。故障分析與維修:從故障現象上看,導致Q1和Q2被損壞的原因是兩個功率晶體管中電流過大。引起電流過大的因素有:(1)過電流保護失效,當逆變器輸出端發生過電流時,過電流保護電路不起作用,從SG3524組件中輸出很寬的調制脈沖,使Q1和Q2中電流過大,燒掉Q1和Q2;(2)脈寬調制(PWM)組件IC8(SG3524)損壞,從它的末級驅動輸出端11腳和14腳送出的調制脈沖不平衡,使推挽式驅動回路中兩個臂工作不對稱,甚至兩臂同時導通,造成功率晶體管Q1和Q2被燒壞。在市電中斷下,開啟UPS,用示波器觀察IC8組件的末級驅動輸出端11腳和14腳的波形,發現兩個輸出端送出的調制脈沖不平衡,使Q2導通的時間遠大于Q1,這時用手觸摸Q1和Q2,發現Q2的溫度明顯高于Q1。由此便可推斷:晶體管Q2的溫度隨著供電時間的延長越來越高,最終被燒壞,Q2燒壞后,Q1也很快被燒壞。更換IC8后,故障消失。

5、故障現象:市電正常時,一打開山特UPS電源,交流保險絲就熔斷,UPS轉向逆變器供電的工作狀態。故障分析與維修:交流保險絲熔斷,說明市電供電主回路電流過大,應檢查輸出回路中有沒有短路現象。經過測試,未發現有短路點。在打開山特UPS的瞬間測量IC8(SG3524)的輸出端14腳,發現有調制脈沖輸出,這是不正常的現象,于是便推斷,可能在市電供電正常的情況下,逆變器也同時工作(市電供電時,逆變器處于后備狀態,是不工作的),兩者同時使用一個電源變壓器(市電供電和逆變器供電都使用同一個電源變壓器,但不能同時使用),使主回路中的電流過大,引起保險絲熔斷。從IC8工作條件入手,測試市電供電-逆變器供電的轉換控制電路。發現IC5損壞,使得在市電正常的情況下,VH為低電平,VG為高電平(正常時,VH應為高電平,VG為低電平),造成逆變器同時也工作。更換IC5芯片,UPS恢復正常。

6、故障現象:當市電中斷時,逆變器工作指示燈常亮,蜂鳴器長鳴,但輸出電壓正常,能使微機系統正常工作。故障分析與維修:很容易判斷故障出在報警、指示控制電路,應檢查這部分電路。用示波器測試芯片IC4(NE556)的10腳(復位端),其電壓值為12伏,測試9腳(輸出端),其電壓值為1.5伏,此電壓是控制蜂鳴器和逆變器工作指示燈(發光二
極管)的。顯然,1.5伏的電壓不能使蜂鳴器斷續鳴叫,也不能使發光二極管發光。IC4有問題,換掉IC4芯片,UPS恢復正常。由于UPS電源的控制系統是負反饋閉環控制系統,一旦有問題,故障可能發生在閉環控制回路的任何一個環節,所以一定要多測試一些信號,找出真正的故障點。
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