UPS的工作原理与故障维修

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1、UPS 的工作原理与故障维修热度 1已有 46 次阅读2012-3-8 17:26 |系统分类:学习日志| 工作原理UPS的品牌较多，这里以山特（Santa）牌C系列3kVA在线式UPS为例叙 述其工作原理及维修方法，供电源技术工程人员参考。1 性能参数与系统框图（1） 性能参数如表1所示，这里同时把该系列lkVA及2kVA产品的性能参数一并列出，供比较 用。型号项目 C1k C2k C3k额定容量（输出） 1kVA 2kVA 3kVA输入电压160276V频率 50Hz5% 输出电压 220V频率 50Hz电压稳定度2%频率稳定度0.5%（电池供电）超载能力 110%（10s）130%（20

2、0ms）电池直流电压 36V 96V密封免维护电池 12V/7.2AhX3 2V/6.5AhX8 2V/7.2AhX8备用时间（满载/半载） 7分钟/17分钟 8分钟/25分钟 5分钟/20分钟 充电时间回充至90% 8h转换时间停电或复电 零中断噪音1m距离45dB 50dB批示灯负载、电池供电及UPS运转状态批示灯等警报声音电池放电当输入断电时每4s发出警告声，当电池将用尽时每秒发警 告声UPS异常连续声输出插座 4个通讯接口（DB-9P） NOVELL及RS232接口断电、电池低电压，遥控UPS开、关 环境 温度0C40C 湿度 10%90%（不结露）重量（净重） 14.5kg 35kg

3、 36kg外形尺寸（mm） WXDXH 145X405X220 195X455X330 表1山特C1kVA/ C2kVA/ C3kVA性能参数（2） 系统框图 系统框图如图1所示，当市电正常时，主路由功率因数校正电路产生逆变器工作 所需的土370V的直流电压，再经逆变器将直流转换为交流输出；另一路市电经 充电器电路产生110V的直流电压对蓄电池充电；当市电中断时，蓄电池所储存 的能量经DC/DC变换器转换为土400V的直流电压作为逆变器输入，使输出实现 不间断供电。2电路工作原理（以C3k为例）(1) 功率级电路工作原理 充电器电路如图2所示，市电经P(L)、P(N)进入功率板做为充电器的输入

4、电源，经由BR01、 VM208、U206、TX1、U202、U203等构成隔离反激式变换器，转换为直流电压 对电池充电。为确保电池寿命，充电器输出电压必须保持稳定，调整VR301可得 到110V的充电电压Uch,同时TX1的副边还为功率因数校正电路提供驱动电源 PFVCC+、PFVCCO、PFVCC；该反激式变换器由开关型PWM集成电路UC3845 (即 U206)控制，CPU通过(加在TLP521上的)信号控制UC3845的工作。当有市电时, TLP521截止，UC3845起振，正常工作，给蓄电池充电；当无市电时，TLP521导 通，将定时电容(C221A)对地短路，UC3845停振，从而

5、停止充电，同时功率因数 校正电路也停止工作。 开机电路如图3所示，直流、交流开机均是在接到由CNTL板送来的开机信号后，用一个 高电平(电池电压或充电电压)去触发Q8的基极，使Q8导通，给工作电源的集成 控制片U302送去工作电压，使U302开始工作，转换成多个直流电源，并用其中 的+ 24V电源继续维持Q8的导通状态，开机动作完毕。 辅助电源电路如图4所示，电池电压、充电电压由TX305第6脚输入，经由U302、VM3、TX305 等所构成的开关电源电路，产生多组相互隔离的逆变器所需的工作电源IGBT + 12V、IGBT 5V及控制工作电源24V、12V，其中12V电源再经由U311(78

6、05)产 生5V电源供控制板或其他控制集成电路作工作电源。 斩波器电路如图 5 所示，由 TX501、TX502、VM501、VM502、VM503、VM504、VM505、VM506 及控制元件U501组成的升压斩波电路，将单一的直流电压(电池电压)转换为高 压正负直流电压。当市电中断时，此直流电压通过VD501、VD502、VD503、VD504、 VD505、VD506、VD507、VD508 和电感 L501、L502 送至土DCBUS(400V)继续提 供电源给逆变器，使供电不致中断，并用U501来控制DC BUS的输出电压， 由CPU进行设定并控制，不需人工调整。CPU通过U501

7、 (SG3525)的OFF端控制 该直流 直流变换器的工作状态。当市电正常时，关闭集成控制片SG3525，使 斩波器不工作，只有在蓄电池供电时，该斩波器才工作。 功率因数校正电路如图6所示，输入交流电经CT2，电感L1、L2，整流桥BR02、VM1A、U305、U10 组成升压斩波电路，在电容 C320、C332、C334、C338 及 C313、C321、C333、C335 上产生370V的BUS电压作为逆变器输入，经逆变器的转换，产生正弦交流输 出。与此同时，UC3854将检测市电电流和市电电压，对功率元件进行控制，使 输入电流的波形与电压波形相近，相位相同，以提高输入功率因数，避免对电网

8、 产生谐波干扰。稳定的DC BUS有助于稳定交流输出电压，因此要特别注意DC BUS 电压的稳定和准确。本机由CNTL直接根据输入交流电压的高低和当前土BUS电 压高低进行控制，不需人工调整DC BUS电压。 逆变器电路如图 7 所示，C320、C332、C334、C338 及 C313、C321、C333、C335 和 VM12、VM13 及VM5、VM7组成半桥式逆变器，L5、L6、L7及C11、C12组成低通滤波器，在 CNTL所产生的PWM信号控制下，经由U2、U3隔离驱动，推动半桥逆变器两功率 管工作，产生正弦波输出。 输出电路如图8所示，当CPU检测到逆变器工作正常后，发出INRL

9、Y信号，使RL04切换 到逆变器输出，反之，则仍由旁路输出，逆变器和旁路输出电压通过CN17L、CN17N 向负载供电，并由CT1和VD61、VD62、VD63、VD64、R71进行负载侦测，将L.C +、L.C 送到CNTL板，供面板显示及其他保护用。(2) 控制板电路工作原理 输入CPU的各监测信号电路(a) 过零产生器电路 市电过零产生器和逆变器过零产生器均采用此电路，如图9所示。220V交流市电输入经R61送至运算放大器U5的反相端，R59、R60设置U5的静 态工作点，组成交流差动放大器，输入为正弦波，输出为方波。另由C55和R61 组成滤波器，滤掉输入正弦波的高频谐波，VD13将电

10、位减少至约340mV，并通过 C22滤波使其输出方波波形更加完美。CPU通过对该方波零点的侦测(即通过对两 次上升沿下降沿的侦测)可以确定其相位与频率，CPU根据所测得的相位来设定 逆变器的相位，以达到同相的目的。(b) 电流峰值保护电路此电路为典型的比较器电路，如图10所示。通过(PSDR)送出CT1侦测的负载 电流，将其转换为直流电压信号，经R82送至U7的同相端，并在反相端设一阈 值电平+ 5V，R84为上拉电阻，将U7的1脚置为高电平；R85为限流电阻，将信 号送至U4的4脚。在正常带载工作时，CT1侦测的负载电流信号为小于5V的直 流电压量，故U7的输出为一低电平，使U4不致被复位；

11、当UPS超载或在瞬间投 入大容量整流性负载或大容量电感性负载时，CT1侦测的直流电压会高于+ 5V， 从而使U7的输出为高电平，将U4复位，进而关闭PWM信号，UPS停止工作，此 时面板上55%负载灯和FAULT灯会一起亮，蜂鸣器长鸣。保护点设置为峰值电流：额定电流=3：1。C1k额定输出电流为4.5A；C2k额定输出电流为9.5A；C3k额定输出电流为13.6A。(c) 输出电压监测电路 逆变输出及市电电压监测均采用此电路，如图11所示。此电路采用运放进行全波整流，220V交流从INV.L端输入。在市电正半周时，经R43、R42、R34分压，由INV.V输出至CPU，因U3反相端电压 比同相

12、端电压高，其输出为低电平，VD10反向偏置，故U3在正弦波正半周时不 起作用；负半周时，同相端电压高于反相端，U3输出为高电平。VD10正向偏置， 将此高电位输出给CPU，从而使INV.V为一全波整流脉动波形(市电电压侦测电 路在PSDR板上结构与INV.L 一样)。CPU会根据INV.V侦测值来判 断逆变器是否已达到稳定。(d) 温度监测电路如图12所示。当温度正常时，+5V通过温控开关(在PSDR散热片上)加至R14, R14与GND之间接有C34和热敏电阻NTC1，因而输入到CPU的是高电平；当本机 温度过高时，温控开关断开，+5V中断，温度信号变为低电平。CPU识别此信号 后，发出过热

13、保护报警信号，UPS关机；如果温控开关失灵，当温度过高时，NTC1 将会随温度上升而减小阻值，渐渐将温度信号拉为低电平，直到CPU识别温度信 号，做出相应保护动作(其中温控开关的动作温度为80C，高电平3.5V,低电平1.5V)。(e) 自动开机及开机消音、自检电路 此电路包括手动开机、自动开机、开机消音、开机自检四种功能，如图13所示。开机过程用手触摸面板上SW ON开关约1秒，电池电压从CN1的16脚送到15脚,SWPOWER 与SW1接通(SW1与SW-ON为同一信号)，此信号分为两路传递：经VD2到PSDR板的Q8基极，且PSDR的ZD01(12V稳压管)工作，将SW-ON电压 箝位于

14、12.45V左右，使Q8导通，启动工作电源产生电路，产生CPU及逆变器工 作所需的各种电压。经R15、R16分压约为5.5V电平送入CPU作为SWSTUTS信号(开机命令)，命令 CPU进行开机，并将此命令状态存贮于CPU的EPROM中，做自动开机之用。自动开机当CPU接到SWSTUTS信号后，将此信号状态存贮于CPU的EPROM中。当机器因电 池电压低等原因关机，若故障消除后，CPU根据存贮的信号状态自动启动UPS。开机消音 在电池供电时，蜂鸣器会根据电池电压监测值鸣叫，以表示电池容量情况，若再 按SW-ON约1秒，SWSTUTS信号第二次送入CPU，CPU接受此信号后，操作蜂鸣 器，使之停

15、止鸣叫，若再按SW-ON约1秒，则蜂鸣器又开始鸣叫。开机自检每次工作模式转换都会对系统进行自检，表现形式为面板负载指示灯开始时全 亮，再逐个熄灭。(f) 辅助电源监测电路如图14所示，此电路给CPU提供工作电源5V，当控制电源12V/5V发生故障时, CPU将被复位或停止工作。此电路采用LM393运放作为比较器，由12V直流电源 经R77、R80分压后得到约6V的电压，送至U7的第5脚即运放的同相端，与反 相端的5V进行比较。正常情况下，运放的输出经R78上拉电阻箝位为5V，若12V 电源因某种原因低于10V或5V电源因某种原因高于5V，则运放的输出会变为低 电平，CPU将停止工作。当CPU第

16、一次收到此电路产生的+ 5V信号时，处于复位 状态，对系统自检。(g) 基准电源产生电路如图15所示。该电路的作用是给CPU内的A/D转换器提供高稳定度的5V直流电 源，PSDR的+ 5V由7805产生，其误差范围为2%4%,而A/D转换器的5V要 求误差小于1 %时才能保证其转换精度。此电路采用TL431稳压，12V经R53、 R54、R13分压，设置TL431的R端电位为2.5V，则从VRH端就能得到高稳定度 的5V电压。(h) 振荡器电路由晶振XL1及辅助元件C40、C41、R12组成的振荡器电路，产生高稳定度的振荡 频率，其振荡频率为6.37MHz，如图16所示。 CPU输出控制及保护

17、电路(a) I/P继电器驱动电路此电路为典型的开关线路，如图17所示。当CPU监测到有市电输入，且控制电 源正常时，会发出一个高电平信号给VM3的门极，使VM3导通，I/P继电器通 电动作。当出现短路错误或充电故障时，CPU将VM3的门极置低电平，I/P继电 器信号中断，I/P继电器复位，将旁路和逆变器切断。(b) O/P继电器驱动电路此电路为典型的开关线路，如图18所示。当CPU检测到高压直流电压及逆变器 电压正常时，会给VM2的门极送入一个高电平，VM2导通。O/P继电器线圈一端 接INV.RLY ，另一端接24V直流。当VM2导通时，INV.RLY 变为低电平，线圈 加电，O/P继电器动

18、作。(c) 蜂鸣产生电路如图19所示，CPU根据监测到的工作状态，发出相应触发信号，使Q1导通，从 而控制蜂鸣器的工作模式：四秒一响直流放电 一秒一响电池电压低 半秒一响过载 长鸣短路故障(d) 逆变器参考波产生电路CPU通过监测市电电压的零点(频率与相位)与逆变电压的零点，输出幅度正比于 市电电压和逆变电压相位差的控制信号PW2 (来自CPU)，经C5、R23低通滤波 后，再送到U3组成的波形转换电路，将PW2方波变为正弦波，使其成为调整逆 变电压相位和市电电压相位同相的参考波，如图20所示。(e) 逆变器误差放大器电路INVERTER.1端经R24、R25分压后，与参考波相减作为误差放大器

19、的输入。VR1 用来调整U3放大器的工作点，如图21所示。(f) 三角波产生电路如图22所示，从CPU内发出38.4kHz的时钟信号送入Q6的基极，经幅值变换后 送入4013，分频为19.2kHz，经C19、R45送至由U3、C13、R44、R49组成的积 分器进行积分，将方波积分为三角波，送入PWM产生电路。(g) PWM产生电路如图23所示。此PWM产生电路采用三角波调制法来实现：比较器U5的同相端为 三角波，其反相端为基准正弦波。当三角波大于正弦波时，U5输出一个宽度为 三角波大于正弦波部分所对应时间间隔的正脉冲，此正脉冲分两路传递，一路经 R12到U2与门缓冲整流，R20、C2、VD7

20、使PWM信号上升沿平缓、下降沿陡峭， 再送入U2(4081)的另一个与门，其输出做控制极。为增大信号驱动能力，4018 后接2003作为PWM 输出级。另一路先送到反相器LM339的反相端进行反相， 然后与PWM 样产生PWM+信号。由CPU送来的PWM OFF信号与U4输出信号经 2003非门输出，作为与门4081的一个输入端，控制PWM信号产生：正常时该输 入端为高电平，有PWM信号产生；当UPS出现故障时，该输入端为低电平，关闭 PWM信号。(h) RS232电源产生电路如图24所示。从功率板引出H.F.POWER、H.FPOWER+(图中49、50)两个信 号作为TX1的输入电压，产生

21、供RS232用的10V，同时产生一8V作为U5、U3 的负基准电源。由于有了这个电路, RS232接口的1脚就不必再接DTR，只要UPS 工作，此接口就处于随时发送、接收的热状态。3山特C3kVA UPS维修参数(1) 控制部分维修参数 软启动 当系统重新开机或系统重置(复位)时(包括过载恢复、自动复位)，系统有软启动 功能。软启动维修参数：每32ms逆变器输出电压上升约3Vac,至约220Vac时停止。 电压跟随 当软启动完成后，尚未切入逆变器前，逆变器会跟随输入电压，再切到逆变器继 电器。电压跟随维修参数：输入交流电压在160V276V之间时，才执行电压跟随功能。 当电压高于276V时，只

22、跟随到276V；若电压低于160V时，只跟随至160V。执 行时每隔128ms依输入电压高低加减3V。 逆变器STS切换当逆变器继电器在接通瞬间，逆变器STS同时接通，延迟32ms后，逆变器 STS断开。 锁相 监测市电频率作为逆变器锁相依据，以过零监测信号做相位调整，若市电频率稳 定且同步时，相位差小于3度，频率误差小于0.01Hz。锁相维修参数:市电频率变化率小于1Hz/s，最大为2Hz/s。当市电频率超出3Hz 时，不进行锁相而是以系统频率运行，并转至蓄电池供电的逆变模式。当市电频 率恢复到土2.5Hz内时，再进行锁相，恢复到市电供电的逆变模式。 市电电压监测当交流市电电压低于160V或

23、高于276V时，系统进入蓄电池供电的逆变模式；当 市电恢复到170V266V时，系统返回到市电供电的逆变模式。市电电压监测维修参数：每隔16ms监测市电电压一次。当市电电压连续5次低 于160V或高于276V时，系统进入蓄电池供电的逆变模式；当市电电压恢复后，连续5次测量值在170V266V范围内，且频率也符合要求 时，则系统返回到市电供电的逆变模式。 输出频率选择与设定 当有市电开机时，系统监测输入电源频率来设定输出频率；若是直流开机，则以 上次输出频率来设定。输出频率选择与设定的维修参数：输入电源频率为4055Hz时，输出设定为 50Hz；输入电源频率为5570Hz时，输出设定为60Hz。

24、 三角波维修参数CPU送出38.4kHz方波，再经4013二分频得到19.2kHz的方波，再经积分器积 分成三角波。 输出电压维修参数系统上电时，读取后盖板处DIP开关位置来设定输出电压，如表2所示。 输出电压调整系统每16ms读取逆变器电压与设定电压值做比较，并自动调整输出。输出电压维修参数：若系统读取逆变器电压与设定电压值相差约10V时，CPU立 即改变参考电压，使输出电压加减约3V；若系统读取逆变器电压与设定电压值 相差低于10V时，CPU累计差值，若差值超过3V时，CPU改变参考电压，使输出 电压加减约1V。 A/D米样每半周采样一次：电池电压；正高压直流电压；负高压直流电压；温度。

25、每隔8个基准正弦波点时米样一次：市电电压；输出电压；输出电流。A/D维修参数：CPU于每周期开始，改变采样点的初始位置，使每隔8个基准 正弦波采样一次,从而使A/D采样达到扫描的效果，采样值存入128个RAM内(128 个 RAM 填满需 8 个周期)。(11) 电压、电流、功率计算 市电电压计算CPU每隔2个周期计算一次，计算时将RAM的存储值先平方和除以周期再开方。 输出电压计算CPU每隔1个周期计算一次，计算时将RAM的存储值先平方和除以周期再开方。 输出电流计算CPU每隔32个周期计算一次，计算时将RAM的存储值先平方和除以周期再开方。 输出功率计算CPU每隔32个周期计算一次，根据上

26、述输出电压、电流并乘以功率因数进行计 皆算。(12) 瞬间断电检测CPU每隔4ms计算最近一周期采样的市电电压的A/D值，若小于150V则当做断 电。(2) 保护部分维修参数 电池电压检测与过电压保护 电池过电压保护当每个电池电压高于直流15V时，UPS自动转入蓄电池供电模式，直到每个电池 电压低于约直流13.5V时，UPS再恢复至原先状态，在此期间UPS长鸣并于面板 显示告警。 电池电压检测放电时，UPS每4秒鸣叫一次；当每个电池电压低于约直流11V时，UPS每秒鸣 叫一次；当每个电池电压低于约直流10V时，若输入电压为零，则UPS关闭，并 准备自动复位；若输入电压超出限额，则视为开机条件错

27、误，UPS每0.5秒鸣叫 一次并于面板显示告警。 逆变器输出短路及输出电压保护 输出短路保护当逆变器输出反馈连续64ms无过零点时，视为输出短路，UPS输出关断，UPS 长鸣并于面板显示告警。 输出电压保护当逆变器输出反馈电压连续80ms低于140V或高于276V时，视为输出欠压或过 压而保护， UPS 转至旁路模式， UPS 长鸣并于面板显示告警。 BUS过电压保护当BUS电压连续64ms超过440V时，则认为BUS过电压而进行保护，UPS转至旁 路模式， UPS 长鸣并于面板显示告警。 逆变器限流保护 保护线路监测输出电流值，若超过额定电流3.6倍时，限流保护线路立即关闭 PWM，以19.

28、2kHz的周期重置PWM，直到输出电流值小于额定电流3.6倍时为止。 过温度保护当系统温度过高时，温度开关跳脱，使UPS转至旁路模式，UPS长鸣并于面板显 示告警(侦测时间0.5s)。 负载保护 110% 130%若 UPS 从旁路跳转至逆变前，检测到负载超过 110 ，则无法进入逆变状态，此 时UPS每0.5s鸣叫一次，并于面板显示状态。若开机后，检测到负载在110% 130%之间，则UPS每0.5s鸣叫一次，并于面板显示状态，10s后UPS跳至旁路 模式；此后若负载减轻至100%以下，则UPS重新软开机。若UPS在蓄电池供电 模式下检测到负载在110%130%之间，则UPS每0.5s鸣叫一

29、次，并于面板显 示状态；若负载未减轻至100%以下，贝U 10s后UPS转至旁路模式，此状态只有 按 OFF 键才能解除。 大于 130%若开机后检测到负载大于130%，则UPS每0.5s鸣叫一次，并于面板显示状态, 同时UPS转至旁路状态。此后若负载减轻至100%以下，则UPS重新开机。若UPS 在蓄电池供电模式下检测到负载大于 130%，则 UPS 每 0.5s 鸣叫一次，并于面 板显示状态；同时UPS转至旁路模式；此状态只有按OFF键才能解除。4 常见故障排除(1) 功率板电路维修判据及常见故障处理 充电器电路维修判据及常见故障处理(见表 3) 维修判据 充电电压在正常规定的范围内，出现

30、充电电压高于或低于正常值，调节 VR301， 使之符合标准，即认为充电电路正常。2)UPS 维修中 LED 指示灯意义面板扌日示灯指示灯名称颜色说明1#故障指示灯红色此灯亮表示UPS发生异常情况。2#负载/电池容量指示灯橙色表示负载容量或电池容量：3#负载/电池容量指示灯绿色4#负载/电池容量指示灯绿色1市电/旁路模式下表示负载容量5#负载/电池容量指示灯绿色2电池模式下表示电池容量6#负载/电池容量指示灯绿色7#旁路指示灯橙色此灯亮表示负载电力直接由市电提 供8#市电指示灯绿色此灯亮表示市电输入正常9#逆变指示灯绿色此灯亮表示市电或电池经逆变输出 后为负载供电10#电池指示灯橙色此灯亮表示电

31、池电能为负载供电3）UPS 常见故障处理表UPS 电源维修实例实用电路UPS 电源维修实例故障现象：一台迈普1KVA在线式UPS电源，开机后旁路输出正常， 按ON键，能由旁路转入逆变器工作，但立即又跳转旁路，且故障灯亮，蜂鸣器长鸣报警，按 OFF 键，蜂鸣器停止报警，旁路输出正常。故障分析与维修：根据故障现象，初步认为控制电路部分工作正常， 因为按ON键，经延时12秒后，能自动跳转到逆变器工作状态，但故障立即出现，由此可大致判断出故障发生电路是：（1）软启动控制 电路有短路故障；（2）功放板输出电路有短路故障；（3）以上两部分都有短路故障。因为旁路输出正常，基本上可排除微机、插座等外部设备短路

32、的可能性。打开机壳，发现软启动密封胶已烧变形，把引 出线剪断后，用万用表逐一测量软启动块上每的一个元件，都已烧坏，换上一个新的软启动块，接上电源，按ON开关，故障依旧，证明仍有短路故障存在。关掉电源，用万用表测量功放板输出电路部分的二极管Q13、Q14、Q19、Q20都正常，测MOS大功率管（YTFP250） Q7、Q22、Q23也正常，测另一臂的MOS大功率管Q5、Q17、Q18,发现Q17与Q18的D极与S极之间的电阻为OQ，Q5未发现异常。因Q17、Q18两 功率管的D极和S极是并联的，故把Q17、Q18焊下来单独测量，Q18正常，Q17的D极和S极确实已击穿短路。因市场上难买到YTFP

33、250,査手册得 知IRFP250的参数与YTFP250几乎一样。用一只IRFP250换上后，再用万用表测两臂的在线电阻值相等，接上电源后开机，按ON开关，逆变器能 工作，但输出为230V左右，调节输出微调整电位器VR3,使输出为220V，用蜡或密封胶封住VR3,接上负载，开机后一切正常，故障排除。故障现象：一台迈普1KVA在线式UPS电源，开机旁路工作正常，按 ON 开关，无反应，继电器没有闭合，逆变器不能工作。故障分析与维修：根据故障现象，大致可判断故障在面板电路或继 电器电路。打开机壳，拆下面板，用万用表先测量继电器，正常。由于按ON开关不起作用，怀疑ON开关损坏，用万用表红、黑两笔分别

34、接在ON开关的两端，按下ON开关，电阻为0Q，证明ON开关是好 的。接上电源，用万用表直流电压档分别测量ON开关的两端对地直流电压，发现一端有电压，另一端无电压，而无电压端通过电阻 R99 与电阻 R100相连接，再用万用表分别测R99两端对地电压，一端有电压，而与ON相连的一端无电压。关掉电源，测量R99在线电阻值为无穷大，而R99 的电阻值应为100KQ，换一只100KQ的电阻，按上电源，按下ON开关，逆变器能工作，输出有220V交流电压，接上负载，能正常工作，故障排 除。故障现象：一台 SANTAK 1000VA 方波后备式电源，市电供电运行正 常，逆变时，蜂鸣器长鸣，报警指示灯长亮，无

35、输出。故障分析与维修：用户反映该UPS送检前两天，在市电转逆变时，能听到机器内部发出“呼噜呼噜”的异常声，且声音很大，但有输出，过一段时间后，就出现了上述故障现象。打开机壳，在无市电空载的情况下开机，发现在打开开关的一瞬间，UPS有输出，风扇也转起来了（风扇使用UPS的输出电压220V）。大约2秒钟后，逆变无输出，出现上述故障现象，用万用表测量末级驱动 电路，发现Q1Q3己被击穿短路（Q1Q3釆用并联联接）。由此可知，故障发生前UPS在市电转逆变时发出的“呼噜呼噜”声音，是UPS的 末级驱动电路的两臂输出极不平衡引起变压器声音异常，也就是Q1Q3 （或Q4Q6）有部分损坏，由于没有及时维修，导

36、致末级驱动电路的 一臂Q1Q3全部损坏，引起短路，从而使过流保护电路动作，封锁逆变工作脉冲输出，使逆变无输出。更换Q1Q3,并测得其它元件无损坏 后，开启电源开关，UPS逆变输出恢复正常，故障排除。故障现象：一台SANTAK 600VA正弦波后备式电源，市电转逆变时 无输出，蜂鸣器长鸣， LDE 发光管长亮。故障分析与维修：按常规，这种故障应先检查电池是否正常。该电 源采用两只 YUASANP7-12 （12V、7.0AH）蓄电池串接供电。静态测量时，一只电池的电压 为12V，另一只电池的电压为10V, 看来电池没有什么问题。检査30A保险管、逆变输出达林顿复合功率管MJ11033、前级推动管

37、TIP41C以 及逆变电路中脉宽调制器（SG3524）各脚的静态电阻值，均未发现任何异常现象。反复通电试验多次，故障依旧，只是偶尔发现有几次在空载 时，逆变输出可以维持10秒钟左右。无意中用万用表去检测有关部位的电压值时，发现一只电池在出现故障时的电压值是12V，而另一只电池 的电压值只有5V左右（这只电池在静态测量时的电压为10V）。更换该电池，故障排除。故障现象：一台 SANTAK 500VA UPS 电源，市电供电正常，逆变时有 输出但输出电压偏低，同时变压器伴有噪音。故障分析与维修：逆变时工作不正常，应重点检查电源的逆变回路。 有电压输出说明晶体管末级推动放大电路工作正常，变压器有噪音

38、说明末级推动放大电路的两臂未对称工作（变压器自身损坏可能性较小），估计可能是两只放大管MJ11033损坏。用万用表测两只晶体管发射结正向电阻，其中一只约为50Q，另一只电阻值非常大，表明已烧坏。 更换后，故障排除。故障现象：一台 SANTAK 500VA UPS 电源，市电正常时，稳压电源只 工作于逆变状态。故障分析与维修：市电正常，电源只工作于逆变状态，不能返回至 市电供电状态。此种情况下，应首先检查交流输入保险丝。当保险丝完好时，再检査市电供电一逆变供电转换控制电路。用万用表测量市 电取样变压器T1和电压比较器组件LM339,发现市电取样变压器 T1 初级绕组开路。更换后，故障排除。故障现

39、象：市电供电及逆变状态下均工作正常,但逆变时,关机后 仍有输出。故障分析与维修：众所周知, UPS 的电源开关控制市电输入和蓄电池 正极。正常情况下,无论是在市电供电还是在逆变状态时,关机后均应无电压输出。用万用表检测电源开关,发现与蓄电池正极相连的一组开关已变形,未联结好。更换后（购买不到同类型电源开关时,可将变形簧片小心弄平,用细砂布将触点磨好）,故障排除。故障现象：微机配置：奔腾 133, 16MB 内存, 3GB 硬盘,显卡为 S3Virge。最近升级为MMXP166,主板更换为VXPro。升级后，启动WIN95 时,经常莫明其妙地死机。重新启动,报告“执行非法指令”、“异常错误”等,

40、在 DOS、Windows3.2 下也经常死机。故障分析与维修：首先，反复安装WIN95、Windows32、DOS均未能 解决，扫描发现并清除GRAVE病毒，对BIOSSETUP 中的各项选项做了多次调整,但故障仍然存在。其次，考虑硬件故障。先考虑新零件，因为只有CPU和主板是新换的，于是更换了两块同 型号的主板，故障仍存在。替换内存CPU发现，均正常。又换上华硕TXP4主板，不但不行，而且无法从硬盘启动了。更换了 硬盘，说明主板的IDE接口是正常的。而硬盘在别的机器上工作正常。到此为止，似乎每个零件都是正常的，而组装在一起却表现不正常。仔细观察，发现主机电源是200瓦的，更换了230瓦的电

41、源后，华 硕主板启动正常。为了确认，再更换VXPro主板，发现仍然出故障。又换其他的200瓦电源，也出故障。说明原因确实是电源和主板的问题。小结：本例的故障原因首先在于旧200瓦电源的功率太低， MMX CPU需要更大的电流。另外VXPro主板不能很好地支持多能奔腾。由此想到，电脑升级时要综合考虑各个部件的相互关系，全面设计 升级方案。除了给电脑一颗奔腾的“芯”以外，还要防止出现小马拉大车的现象。故障现象：一台SANTAK 500VA UPS稳压电源，市电供电正常，逆变 时有输出，但输出电压偏高，升至 265V。故障分析与维修：根据UPS电源工作原理可知，只有当电源的高压 保护电路和市电稳压电

42、路出现故障时，才会出现以上故障。从电路图1中可知，电源输出电压经T2取样、整流、滤波后，加至电压比较器U7 的 8脚、 9脚，然后接参考电压端。只有当 8脚电压高于 9脚电压时，输出脚 4才会跳变成低电平，从而控制保护电路动作。以下分两步进行检 测：1. 高压保护电路的检测首先用万用表测得电压比较器U7的8脚电压为2. 35V、9脚电压为2. 25V，此时高压保护电路不起动。逐一仔细查看高压保护电路的每一器件，均无故障。适当调整电位器RP8，当下调至某一数值时，高压保护电 路起动。由此可知，电源高压保护电路的电压偏高，须重新调整。将电源的输入端接在交流调压器上，输出端接在电压表上。然后将交流

43、调压器的电压值缓慢地从175V升至250V,此过程中U输出max=230V。接着将交流调压器的电压值从250V缓慢调高，发现U输出随着U输 入的升高而升高。当U输出=235V时，沿逆时针方向缓慢调整电位器RP8，当调至高压保护电路刚起动时即可。2. 市电稳压电路的检测从电路图二中可知，市电电压的高低取决于继电器S3S8的吸合状 态。对照电路图逐一检测，发现继电器S3的线圈已烧断，S3不吸合，使得220V市电电压完全加在T3的第3、4插头间，从而导致输出电压偏 高。更换T3,开机运行，故障排除。在实际工作中考虑到该稳压 电源接在交流稳压器上使用，又无同规格的继电器可代换，故将S3中的第1、3 脚

44、短接即可。故障现象：停电时逆变器不工作。故障分析与维修：根据故障现象分析得知，该故障是由蓄电池电压太低引起。打开机盖，将其取出充电，故障排除。但用上一段时间后故障依旧。故怀疑是充电回路故障。用万用表检测充电回路中的三端可调稳压块LM317,其输入电压正常，但输出端电压仅为+14. 3V,重复调整均无反应。故判断是LM317损坏。更换之，重新启动，拆掉蓄电池，将充电电压调至27V,故障排除。故障现象：市电中断时，逆变器不工作，红色指示灯长亮。故障分析与维修：从故障现象可知，该故障是因电池电压太低引起。 打开机盖，测得电池两端电压只有16.8V,加上市电后两端电压不变，说明故障出在充电电路。该充电

45、电路工作原理是：市电工作时，主变压器T3输出25V的交流电压，经S2继电器的第1、2脚接点后，再经B1桥堆整流、C21、C22滤波后输出34V的直流电压。然后将其送至可调稳 压器U8(MG317T)稳压后对蓄电池充电。用万用表测得C21两端直流电压正常，说明故障位于滤波电路后。当测量MG317T输出脚时，分盛箱出电压只有10V,査输出负载均正常，调整VR3,输出电压不变化，说明U8已损坏。用同型号的MG317T更换 U8,断开电池，调整VR3,使得U8输出电压稳定在28V左右。开机试运行，故障排除。故障现象：市电中断时，逆变器不工作，蜂鸣器长鸣。故障分析与维修：蜂鸣器长鸣，说明该稳压电源的转换

46、控制电路正常，逆变器不工作是因保护电路动作所致。用万用表检测电池电压正常，说明故障出在逆变回路。该机逆变回路由脉宽调制器 U1（SG3524）、取样变压器T2、推动管Q5、Q6和逆变管Q17、Q18等组成。首先测量脉宽调制器UKSG3524）的第10脚，看是否被锁定（锁定时为高电平），接着 测逆变管Q17、Q18静态工作时对地的阻值。正常时数据为：当黑笔接地时，Q17、Q18的e极、b极、c极对地阻值分别为3. 2KQ、3. 8KQ、0； 当红笔接地时，Q17、Q18的e极、b极、c极对地阻值分别为5. 5KQ、65KQ、0。而用万用表实测得Q17、Q18的e极、b极、c极对地阻值 均只有100Q，可以肯定逆变管Q17、Q18和推动管Q5、Q6均已烧坏。更换之，故障排除。