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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):

  
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。
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