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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(dāng)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(dāng)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(dǎo)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(xì)查看高壓保護電路的每一元器件，均無故障。適當(dāng)調(diào)整電位器RP8，當(dāng)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(dāng)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(dāng)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(yīng)。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(dāng)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(dāng)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(dāng)測量MG317T輸出腳時，發(fā)現(xiàn)輸出電壓只有110v，查輸出負(fù)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(dāng)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(dāng)黑筆接地時，Q17、Q18的e、b、c對地阻值分別為3.2kΩ、3.8kΩ、0kΩ;當(dāng)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(dāng)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(xì)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(yīng)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(dāng)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�，F(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(fù)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(fù)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(dāng)變壓器的負(fù)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(dāng)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(fù)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(fù)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(yīng)重點檢查輸出回路中有無短路現(xiàn)象。經(jīng)過仔細(xì)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(guān)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(yīng)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(guān)資料，山特8200系列后備式UPS，當(dāng)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(fù)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(guān)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(guān)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(fù)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(fù)載運行狀態(tài)（注意：此時的負(fù)載電流是負(fù)載的正常額定工作電流和負(fù)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(biāo)準(zhǔn)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(yīng)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(zhǔn)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(yīng)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(yīng)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(fù)載試機，逆變時仍無輸出。六個管子（ＭＪ１１０３３）;當(dāng)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。
