H 系列UPS 15～30KVA(ECT)(NEW).doc

H 系列UPS 1530KVA（ECT）一. H系列15-30KVA UPS系統介紹 1二. H系列PCB功能簡介 5三 . H系列簡易故障處理及維修 8四. PCB和維修材料清單 12五. H系列安裝手冊 13六电路图 15一. H系列15-30KVA UPS系統介紹1. UPS架構介紹本ON-LINE UPS主要架構包含：維修旁路、靜態旁路電路，交流變直流轉換器（AC-DC ），直流變交流逆變器（DC-AC），電池充電器（CHARGER），直流變直流轉換器（DC-DC）及控制、偵測電路。並有智慧型的監控軟體可應用，在功能及效率上均優於傳統ON-LINE UPS設計。2 系統工作原理介紹整機之系統硬體電路方塊圖茲將其動作說明如下：當UPS開機時，由輸入交流電源經濾波器後輸出分二路,其中之一路輸出送至交流變直流轉換器（AC/DC），轉換成直流電後再送給半橋式直流變交流逆變器（DC-AC INVERTER），而呈交流輸出，再則第二路則作為旁通路徑。在靠近輸出部的旁通開關（BYPASS RELAY）則選擇旁通路徑輸出或逆變器輸出。一般而言，開機後UPS會進行內部自我診斷，若一切正常，旁通開關會選擇逆變器輸出，此種輸出稱為在線式模式輸出（ON-LINE MODE） UPS的動作說明如下：當輸入之市電斷電時，AC-DC CONVERTER與CHARGER即不動作，而直流直流轉換器 (DC-DC CONVERTER)會動作而將電池的電壓轉換至DC-AC INVERTER的輸入端，再經由DC-AC INVERTER轉換為交流輸出，此即所謂的電池模式輸出(ON BATTERY MODE)。下圖爲H系列 UPS標準機，整機之系統硬體電路方塊圖3 各方塊圖功能說明以下介紹個各方塊圖的功能，維修人員可以更瞭解整部機器的架構。1. AC/DC：(整流器)將交流電轉換爲直流電壓。 2. DC/DC：(直流直流轉換器)本轉換器爲一功率因素校正（PFC）的倍壓式升壓轉換器，校正交流輸入電流與輸入電壓同步；並穩定地將電壓提升至約400V DC輸出。此控制電路，使輸入電流能同步於輸入電壓，並且使UPS能承受更寬圍的輸入電壓。3DC/AC：(逆流器) 交流逆變器，將DC-BUS的直電壓轉換成交流電壓輸出，並且與輸入之市電達成同步。本逆變器爲一半橋電路。4Static switch：(靜態旁路開關)用來選擇旁路（BYPASS）輸出或逆變器輸出作爲UPS輸出的開關。逆變器關閉時控制以旁路輸出。5Charger：(充電器)接受市電做輸入而轉換，爲適合對電池充電的直流電壓，使電池保持在充飽之狀態。各機種內部充電器之最大充電電流約爲2.6 安培。6 Controller：(控制電路)偵測控制個部分電路運作.。7 MANUAL BAPASS:(手動旁路開關) 用來隔離 UPS 的整流器、充電器、逆流器和靜態開關交流市電直接經手動旁路開關及輸出斷路器供電給負載，以便對UPS做維修保養.8 SO LATION TRANSFORMER: (輸出隔離變壓器)提供電氣隔離和多重輸出電壓。4 技術規格1 機種GES153H三進單出GES153H三進三出GES203H三進單出GES203H三進三出GES303H三進三出1.功率 1.1 視在功率 (VA)15000VA20000VA30000VA 1.2 有效功率 (W), 功率因數=0.8 12000W16000W24000W2.波形 正弦波3.輸入 3.1 輸入電壓156V280V/270V485V三相四線 3.2 輸入電流23A30A45A - 湧入電流0.95（滿載） 3.3 效率 (滿載電阻性負載) * 標準機型（不含變壓器） - 在線模式（不含隔離變壓器）90% - 經濟模式97%* 標準機型（含變壓器） - 在線模式87% - 經濟模式95% 3.4 輸入頻率50/60Hz3Hz(自動選定) 3.5 輸入保護斷路器32A(3P)40A(3P)63A(3P) 3.6 旁路保護斷路器80A(1P)32A(3P)100A(1P)40A(3P)63A(3P)4.輸出 4.1 輸出電壓 - 有效值電壓 (批註)220/230/240V - 靜態調整 2% 4.2電壓回升時間 (滿載電腦性負載) 150 ms 4.3 電壓諧波失真率 - 不含隔離變壓器 3% 線性負載, 5% 非線性負載 - 含隔離變壓器 3% 線性負載, 150%: 2秒 4.5 短路能力190A80A260A110A150A 4.6 輸出頻率50/60Hz 0.1Hz (備用模式) 4.7 輸出保護斷路器 80A(2P)100A(2P) 4.8 波形因數3:12 機種GES153H三進單出GES153H三進三出GES203H三進單出GES203H三進三出GES303H三進三出5. 電池和充電器 5.1 形式12V/26Ah 或12V/40Ah 5.2 電池數量20個 5.3 保護電池 保險絲x2 5.4 充電電壓274 VDC(浮充)287VDC(均充) 5.5 充電電流2.6A(at 250VDC) 5.6 涓流充電 約 30 mA 5.7 低電池電壓關機200VDC 5.8 電池放電時間 附表(一)6. 運轉 6.1 轉換時間 * 在線模式 - 轉換至備用模式0ms - 逆流器到靜態旁路 1ms - 靜態旁路到逆流器 1ms * 經濟模式 - 轉換至備用模式 8ms - 逆流器到靜態旁路 1ms - 靜態旁路到逆流器 1ms 6.2 噪音 60 dBA7資訊顯示 7.1系統狀態指示 I/P1, I/P2,AC/DC, DC/AC, O/P, BATTERY, BYPASS 7.2 顯示器參考第五章8. 通訊介面 8.1 RS-232 參考第六章 8.2 AS-400 參考第六章 8.3幹接點參考第六章 8.4 SNMP 功能參考第六章 8.5遠端緊急關機參考第六章9. 連接 9.1輸入端子排100A 9.2輸出端子排100A 9.3外部電池連接端子排100A10. 手動旁路維護開關功能有3 機種GES153H三進單出GES153H三進三出GES203H三進單出GES203H三進三出GES303H三進三出12. 外觀 12.1 尺寸 (主機，電池箱) - 深度650mm/26.5inches630mm - 寬度380mm/15.5inches280mm - 高度860mm/35.1inches565mm 12.2 淨重 - 主機 (不含變壓器)108Kg/238 lbs44Kg44Kg/97lbs - 主機 (含變壓器)210Kg/465lbs220Kg/485lbs240Kg/529lbs - 電池箱270Kg/595lbs(12V/26AH*20);370Kg/816lbs (12V/40AH*20)13. 環境333 13.1 周圍操作溫度0oC40 oC/32 oF104 oF 13.2 周圍儲存溫度-20 oC40 oC/-36 oF104 oF 13.3 相對濕度5%95%14. 標準 14.1 EN50091-1-1符合 14.2 EN 50091-2 CLASS A符合 14.3 IEC1000-4-2 LEVEL 4符合 14.4 IEC1000-4-4 LEVEL 4符合 14.5 IEC1000-4-5 LEVEL 4符合 14.6 CNS 13438甲類符合註 解 視變壓器種類而定，三進單出其輸出電壓有110V/115V/120V單相二線式，220V/230V/240V單相二線式，110V/220V、115V/230V、120V/240V單相三線式。三進三出其輸出電壓有220V/380V、230V/400V、240V/415V三相四線式，110/190V、120V/208V、127V/220V三相四線式。輸出電壓可由RS-232搭配UPS Interior 軟體設定。二. H系列PCB功能簡介1.3CH-A(FOR全機種)：主要功能RECTIFIER及PFC功能簡介：A. 所需輔助電源由電瓶或充電器提供(因CHARGER挂在DC BUS上,故無電瓶時無法開機) B.將市電由VAC轉換成VDC(此時BUS電壓爲市電乘根號2) a.市電進來時,經控制板控制R相SCR開關,作soft start b.待BUS電壓建立之後,再將S及T相SCR開啓 C.當無市電而由電瓶開機時,經控制板控制電瓶SCR開關 a.先由電瓶soft start SCR動作,然後電瓶SCR開啓 b.此動作可讓正負BUS電壓漸升到電瓶電壓 D.PFC driver控制線路,將BUS電壓升到約AC mode (374VDC) Back-up mode (358VDC),電壓電流保護 E.將市電電壓傳回控制板作偵測 F.偵測R相電壓,當大於156V時送一信號至控制板,觸發CPU動作 G.提供風扇直流電壓(12VDC)及轉速大小(由控制板送信號) 動作原理： A.當市電正常時,VB(UA31 pin1及7送HIGH),觸發CPU B. CPU送Power on信號啟動A版輔助電源 C.若市電大於156V,控制R相SCR從0至90度的觸發,使DC BUS作 soft start,電壓升到市電的根號2倍 D. CPU送PFC ON信號(UA22 pin8 high), DC BUS升到正常電壓 E.若市電不正常開機,CPU送battery soft start信號high F.電瓶透過SCRA1及RA180、RA181對BUS充電 G.當BUS電壓達電瓶電壓一半時,CPU送battery SCR high H.電瓶透過SCR4對BUS充電至電瓶電壓 I. CPU送PFC ON信號(UA22 pin8 high), DC BUS升到正常電壓2.3CH-M(FOR 3/3)及GES602N560002-M(FOR 3/1)功能簡介： A.所需輔助電源由電瓶或充電器提供 B.3CH-M須加上3CH-P(CPU板)方可動作 C.連結各塊PCB控制線路 D.提供Inverter driver線路及電流保護線路 E.提供static switch driver及控制線路 F.偵測輸出電壓,電流,頻率及功率大小 G.偵測市電及bypass頻率並將輸出和bypass鎖相 H.HSB時提供bypass所須電源(V3)及static switch driver線路 (CPU不動作) I.GES602N560002-M提供風扇直流電壓(12VDC)及轉速大小給三進 單出機種使用動作原理： A.當BUS電壓正常時,CPU接到ON的信號準備開啓逆變器至on line B. CPU依Eeprom之電壓及市電頻率將Inverter推至正常電壓 C.當CPU確認Inverter正常時,UPS從bypass跳到inverter3.3CH-F(FOR 全機種) 輸入及輸出EMI抑制元件4.3CH-B(FOR 全機種) 電瓶線EMI抑制元件5.3CH-C(FOR 全機種)功能簡介： A.所需電源由正負BUS提供(約630VDC方可啟動充電器) B.提供電瓶充電電流(約2.6A/250VDC,即650W) C.提供控制板所需電源 D.由控制板送信號,可將充電電壓拉低,以偵測電瓶好壞 E.備用模式時將充電器關掉,不動作動作原理： A.當BUS電壓正常且UPS在AC mode時, charger正常工作 B.充電浮充電壓274Vdc,當電瓶電壓放電低於245Vdc時,充電改爲 均充,均充電壓爲287Vdc C.充電爲均充時,當電瓶電壓達280Vdc或24小時後,自動轉爲浮充電壓 D.當有2塊充電板並聯使用時,須有一4pin的排線作訊號連接,以控制充電板(charger off、boost charger and battery test) E.當UPS開機或battery test時會將charger電壓拉低至190Vdc 使UPS可判決battery的好壞6.GES602N560002-R(FOR 全機種) A.提供RS232,DRY CONTACT及AS400通訊介面 B.提供SNMP通訊介面 C.透過RS232及UPS interior軟體作UPS參數修改7.3CH-E(FOR 全機種) LED燈號訊息顯示及面板EPO功能8.3CH-L(FOR 3/3) A.提供inverter LC線路 B.提供inverter電流保護線路 C.提供輸出電流偵測三 . H系列簡易故障處理及維修1. 簡易PCB檢修方法： A.3CH-E板故障情形檢 修 方 式備 注LEDE17不亮請參照使用手冊瞭解各LED所代表之意義,當UPS正常工作而LED不亮時,請檢查LED是否正常或排線接觸有問題按SWE14時無功用請參照使用手冊瞭解各Switch之功用,確認開關接觸正常,排線接觸亦無問題按 “EPO” 時無功用請確認連接線(W78)是否和EPO開關接觸良好,按下去時CNM37的第13pin和地是否有5V電壓連接線:W64 CNE1連接至CNM37(14 pin排線) W78 CNE2連接至面板EPO開關B.3CH-L板故障情形檢 修 方 式備 注逆流器輸出電壓正常而STATIC SW的逆流器無輸出電壓請確認逆流器輸出CNL1至STATIC SW是否導通,若不通則確認LL18是否有燒毀或假焊之情形當載入時LCD無顯示電流讀值請確認連接線(W7072)是否和Connector接觸正常,CTL2是否有開路之情形輸出瞬間加RC負載,UPS逆流器電流無保護請確認連接線(W7375)是否和Connector接觸正常,CTL1是否有開路之情形三進三出L板有三塊,R相在外側近側蓋,S相在中間,T相在內側連接線:W3739 CNL1連接至INV. IGBT(R,S,T) W4042 CNL6連接至DC BUS的N W7072 CNL7連接至M板CNM57 W7375 CNL8連接至M板CNM1820 W4648 CNL5連接至STATIC SW逆流器(R,S,T) W4345 CNL3連接至STATIC SW輸出(R,S,T) W4951 CNL4連接至MANUAL BYPASS(1,5,9) W85 只有R相CNL2連接至M板CNM30請注意不能將R,S,T相的接線順序顛倒,否則UPS不能正常工作C.3CH-B板故障情形檢 修 方 式備 注此板功用只在抑制電瓶連接線之EMI雜訊成份當UPS幅射成份過大,請確認Y電容是否焊錫良好,接地螺絲鎖附是否正常D.3CH-F板故障情形檢 修 方 式備 注市電進來時,UPS無法正常運作請先確認FILTER的輸出電壓是否正常(CNF911對N),若正常則爲其他板子的問題;若不正常則請確認LF13是否有燒毀或假焊的現象此塊板子主要功用爲抑制輸入及輸出之EMI雜訊成份,若雜訊成份過大,請確 認各X電容,Y電容是否焊錫良好,理線是否正確連接線:W14 CNF1繞Common Choke連接至Rectifier Breaker(R) W15 CNF2繞Common Choke連接至Rectifier Breaker(S) W16 CNF3繞Common Choke連接至Rectifier Breaker(T) W11 CNF4繞Common Choke連接至Bypass Breaker(R) W12 CNF5繞Common Choke連接至Bypass Breaker(S) W13 CNF6繞Common Choke連接至Bypass Breaker(T) W7 CNF7繞Common Choke連接至O/P Terminal(N) W17 CNF4連接至STATIC SW bypass(R) W18 CNF5連接至STATIC SW bypass(S) W19 CNF6連接至STATIC SW bypass(T) W22 CNF7連接至DC BUS(N) W23 CNF9連接至Rectifier SCR(R) W24 CNF10連接至Rectifier SCR(S) W25 CNF11連接至Rectifier SCR(T)E.3CH-P板故障情形檢 修 方 式備 注UPS有時動作不正常,LCD無畫面顯示請先確認CPU板是否和控制板(CNM32,33)接觸良好,LCD排線接觸和控制板(CNM31)是否有插緊3CH-P板故障機會不大,可利用控制板半測時直接量CPU腳位,檢察CPU送出之信號是否正常F.GES103N561003-R板故障情形檢 修 方 式備 注無法連接上SMART 2000及修改參數之軟體請檢查連接電腦的CABLE是否爲1對1的CABLE,而其所設定之COM PORT是否正確沒有被其他軟體所占去其他如DRY CONTACT,AS400及EPO開關(RJ11)同N系列之功能,可參照其 維修手冊進行維修連接線:W66 CNR4連接至控制板CNM21 W67 CNR5連接至SNMP插槽G.3CH-C板故障情形檢 修 方 式備 注充電電壓不正常請調整VRC1至正常電壓在充電模式時,LCD顯示CHARGER FAIL請先確認1. 保險絲FUC4是否燒毀2.BUS電壓是否正常3.連接線W63是否接觸良好4.IBGT(QC25),DIOD(DC59)零件 是否正常5.溫度開關是否爲SHORT,且和CNC12接觸良好電瓶未接,開機時仍顯示BATTERY OK請確認UC4之光耦合器是否故障經過長時間充電,LCD仍顯示BOOST CHARGE,電壓維持在287V請確認UC7之光藕合器是否故障充電電壓維持在293V而調整VRC1沒有效果請確認UC5之光藕合器是否故障充電板需DC電壓約650VDC輸入,方可動作C板所用之溫度開關爲85度,而散熱是靠機器內散熱片之大風扇抽熱出去,若風扇不轉動,很快會因過熱而使CHARGER關起來機器內可裝配2塊充電板,標準機爲1塊充電板機器內部配線皆爲黑色,故接線時請依線標作正確配線,不可接錯充電板連接線所繞之CORE爲EMI對策元件,請依正確繞線方式處理連接線:W33 CNC1連接至DC BUS正 W34 CNC3連接至DC BUS負 W60 CNC5連接至3CH-A板CNA37(電瓶正) W61 CNC7連接至3CH-A板CNA36(電瓶負) W63 CNC9連接至3CH-M板CNM12. 換板注意事項(1) 當更換CHARGER時：a. 需確認充電電壓是否爲274Vdc(調整VRC1)(2) 當更換3CH-A板時： a.需確認PFC保護電流值SWA1(15KVA 1,2,3,4 OFF/20KVA 1,2 ON 3,4 OFF/ 30KVA 1,2,3,4 ON) (3) 當更換三進單出控制板(GES602N560002-M) a.需將原先EEPROM之DATA存入新的EEPROM b.15KVA Ipk保護點須將JPM3短路；20KVA須將JPM3及JPM4短路 c.若有變壓器機種需調整DC OFFSET(VRM2) d.須確認所有電壓電流實際和LCD讀值(4).當更換三進三出控制板(3CH-M) a.需將原先EEPROM之DATA存入新的EEPROM b.當在bypass mode時,用電錶調整TPM12及TPM10的電壓值 15KVA：約1.6Vdc 20KVA：約2.6Vdc 30KVA：約3.5Vdc c.若有變壓器機種需調整DC OFFSET(VRM1,2,3) d.在30KVA時,需將三相負載電流偵測電阻變小(JPM1,3,5短路) e.須確認電壓電流實際和LCD讀值四. PCB和維修材料清單1. PCB列表名稱使用機種料號6K10K M板6K10KH 3/1標延機55050001703CH-M板H 3/3機 55050002123CH-A板H全系列機 55050002113CH-C板H全系列機55050002133CH-E板H全系列機55050002143CH-F板H全系列機55050002163CH-D板H全系列機55050003163CH-R板H全系列機55050001963CH-L板H 3/3機55050003042. 維修材料清單 1.DC CAP：PFC IGBTPFC IGBTPFC DIODE機型型號數量型號數量型號數量型號數量15KVA3300U4200A/600V1200A/600V199A/1000V220KVA3300U6200A/600V2200A/600V299A/1000V230KVA3300U8300A/600V2300A/600V299A/1000V4機型 INVERTER IGBTSTATI