电源系统原理及常见故障分析.doc

Proprietary Information of Title Procedure No Rev 电源系统原理及常见故障分析电源系统原理及常见故障分析AA ISO9001 Std8 2 4 ISO14001 Std N AType of Document Work Instruction OHS18001Std N A Department Manufacturing Page 1of 13 FR DCC 001 Rev AA RECORD OF REVISION REVORIGINATORUPDATE DESCRIPTIONAPPROVED BYDATEECO AAZhou GuangxiangFirst write and issueGary XiaoNov 13 2008 APPROVAL FROM CROSS FUNCTIONAL DEPT DISTRIBUTION Department Organization MFGShenzhen China QualityShenzhen China PSEShenzhen China Proprietary Information of Title Procedure No Rev 电源系统原理及常见故障分析电源系统原理及常见故障分析AA ISO9001 Std8 2 4 ISO14001 Std N AType of Document Work Instruction OHS18001Std N A Department Manufacturing Page 2of 13 FR DCC 001 Rev AA 目录目录 1 GENERAL 概述概述 3 2 PRODUCT SCOPE 适用产品适用产品 3 3 基本概念基本概念 3 4 电源系统电源系统 4 5 电源整流模块电源整流模块 5 6 电源监控器电源监控器 8 7 模块框架模块框架 9 8 电源系统功能及故障分析处理电源系统功能及故障分析处理 10 Proprietary Information of Title Procedure No Rev 电源系统原理及常见故障分析电源系统原理及常见故障分析AA ISO9001 Std8 2 4 ISO14001 Std N AType of Document Work Instruction OHS18001Std N A Department Manufacturing Page 3of 13 FR DCC 001 Rev AA 1 GENERAL 概述概述 This procedure is written as a training material for test operator of power system principium and exception handles Every operator must be trained 本程序是电源系统原理和故障处理程序培训资料 所有测试员工必须经过培训 2 PRODUCT SCOPE 适用产品适用产品 Power system product with PCS PCC ACC EPMU controller 含有 PCS PCC ACC EPMU 控制器的电源系统产品 3 BASIC CONCEPT 基本概念基本概念 A 电压 符号电压 符号 U 单位 单位 V 伏特 伏特 电压原名叫电势差 指的是两点之间的电势之差 既以第二点为参考点 第一点对第二点的带电强度之差 常见的电池 由于电池内部化学反应 将带负电的电子移动到电池负极 使得正极上缺乏电子 结果就产生了我们 通常说的 正极带正电 负极带负电 正极和负极之间有 1 5V 电压 其实就是说 正极带高电势 负极带低电 势 正极与负极之间的电势差为 1 5V 电势与电势差的区别就是参考点的区别 以特指参考点为参考的是电势差 以大地为参考点的是电势 而大地的电 势其实就是 0 电势 可以说大地与大地之间的电势差是 0V 那么当 正极电势负极电势正极对负极电势差 电压 把电池负极接地 1 5V0V1 5V 0V 1 5V 把电池正极接地 0V 1 5V0V 1 5V 1 5V 把电池负极接另外一电池正极 另外一电池负极再接地 3 0V1 5V3 0V 1 5V 1 5V B 电流 符号电流 符号 I 单位 单位 A 安培 安培 电子在导体中流动就是电流 在电池内部 化学反应将正极上的电子强行移动到负极上 形成了正负极之间的电势差 当我们将灯泡和导线连接 在电池两端 既手电筒 电子将从电池负极经过导线和灯泡流动到正极 这种流动就形成电流 事实上电池相当于抽水 电 机 维持水 电 流运转 C 电源 电源 电源分为电压源和电流源 我们常说的电源其实只是指的电压源 指能够持续提供电压输出的设备 电压源还分直 流电压源和交流电压源 我们的电源整流模块和电池 其实就是直流电压源 他们提供相对稳定不变的电势差输出 我们用的生活用电和平时叫的交流电其实是交流电压源 他们输出的电势差随时间不断反复的变化 比如 220 生活 用电 火线对零线的电势差从 220V 逐渐降低到 0V 再降低到 220V 然后升高到 0V 再升高到 220V 这样反复不断周 期性变化 一秒钟内变化 50 次 交流电频率 50Hz D 电功率 符号电功率 符号 P 单位 单位 W 瓦特 与电功 符号瓦特 与电功 符号 W 单位 单位 J 焦耳 焦耳 电功是指单位时间内消耗电量 直流电的电功率计算方法是 电功 电压 电流 我们在使用负载的时候 比如带 负载 30A 电压是 50V 那么功率就是 30A 50V 1500W 我们的直流电源是 2400W 的 那么当设置输出电压为 24V 的时候 电流理论最大可以达到 100A 但设备有允许最大电压值和电流值 我们的直流电源只能达到 60V 60A 所以设备只能输 出 24V 60A 当设置输出电压 48V 的时候 理论输出电流是 50A 设备输出也是 48V 50A 电功其实就是电能 指一定时间内消耗的电能 单位是焦耳 50 的灯泡亮了 分钟消耗的电能是 50 60 秒 3000 焦 焦耳的单位实在是太小了 我们有一个常用的单位 度 一度电又叫一千瓦特小时 即 1000 的功率工作 一小时消耗的电能为 1 度电 那么我们用负载 1500 运行一小时 消耗了 度电 而 50 的灯泡要亮 20 小时才能用 掉一度电 E 电阻电阻 阻抗 符号阻抗 符号 R 单位 单位 欧姆 欧姆 Proprietary Information of Title Procedure No Rev 电源系统原理及常见故障分析电源系统原理及常见故障分析AA ISO9001 Std8 2 4 ISO14001 Std N AType of Document Work Instruction OHS18001Std N A Department Manufacturing Page 4of 13 FR DCC 001 Rev AA 这里我们只要理解电阻即可 指纯电阻导体对直流电流的阻碍能力 计算方法是 电阻 电压 电流 反过来 电 流 电压 电阻 或者电压 电阻 电流 这些都适用平时的计算 在生产中 我们使用的电阻负载箱和分流器都满足 这些公式 电阻的单位是欧姆 导体的电阻值是由材料本身决定的 并不由外部电压和电流决定 注意 当导体中然后电感 电容 三极管等器件时 不能使用该方法计算 F 高电平 低电平 高电平 低电平 高 低电平指能被特定系统识别的相对高 低的电势 通常我在数字电路里又叫高电平为 1 低电平为 0 在单片机系统里 高电平一般是 2 7 以上的电压 该电压以上系统电路会识别成高电平 0 7 以下被电路识别成 低电平 在我们的负 48 电源系统中 大于负 4 5 被监控器识别成高电平 小于负 38 被监控器识别成低电平 事实上 高低电平电压分界点并不固定 由各电路决定 电源监控器中负责识别高低电平的电路是典型的逻辑电平检测电路 例如 TTL 逻辑电路的输入电路 G 通讯 通讯 与我们日常打电话或者使用手机通话类似 通讯指 2 点或者多点之间 利用特定的信号传递途径 依照通讯协议 发送和接受指令和数据 例如母亲打电话叫女儿做饭 母亲是通讯的一端 利用电话线 信号传递途径 向通讯的另一端女儿发送指令 做饭 数据 四两米 通讯的另一端女儿接收到指令和数据后 按照习惯 通讯协议 回发指令 好的 然后结束通讯 进行做饭操作 H 接触器接触器 继电器继电器 干结点 干结点 接触器是能通过大电流的电磁继电器 电磁继电器的原理是给继电器内的电磁线圈通电后 产生磁性 以吸合或者 断开一个或者多个受控制的开关 继电器和接触器的电磁线圈控制电压和电流都比较小 而被控制的开关是可以通过较 高电压和高电流的 因此该设备是通过低电压小电流控制高电压大电流的设备 电子元件 三极管和继电器的工作作 用类似 但原理不一样 有兴趣可以查阅有关二极管三极管资料 接触器按开关类型和数量分为 单刀单掷 单刀双掷 双刀单掷 双刀双掷等等 即按照有几个开关和单个开关有 几个触点来分 接触器按开关状态分为 常闭接触器 常开接触器 对于单掷接触器 这是绝对的 对于双掷接触器是相对的 接触器按线圈类型分为 自保持接触器和非自保持接触器 非自保持的接触器当接触器开关闭合或者断开之后 需 要持续供电来维持这个状态 而自保持的只需要给一个反电压使开关动作后 接触器自己可以维持状态 不需要持续供 该电压 一个未接电源的开关触点 叫做干结点 I PCB PCBA PCB 指未焊接电子元件的电路板 PCBA 指装配焊接了电子元件的电路板 J 负载 负载 消耗电能的设备叫负载 比如手电筒里的灯泡就是里面的电池的负载 电炉里的电热丝就是交流生活用电的电阻负 载 由于我们的电源都是恒定电压的电压源 所以在衡量负载大小的时候 通常说带多少 A 电流的负载 因为功率 电 压 电流 K 二极管二极管 二极管是一种半导体元件 通过半导体的一些特性 实现只允许单反向导电的元件 该元件只有两个根管脚 我们 用的开关 电线 灯泡等 无论你将电源正负极正接 反接 他们都可以正常工作 都能导通电流 而二极管则只允许 电流从正极管脚流通到负极管脚 而且导通到 两管脚之间的电压 正向导通压降 是一个固定值 一般是 0 2 0 8V 反之则电阻接近无穷大 无电流通过 二极管有允许通过的最大电流值 超过则会烧坏 另外反向加电压虽然不会导通 但是在一定电压范围内 当电压增加到一定的高度 二极管会被击穿导通 电流超过一定值 通常非常小 会烧坏 有兴趣可查阅有关二极管和三极管的资料 一些特殊的二极管 发光二极管 能够发光 正向导通压降超过 1 2V 高的可以达到 5V 以上 目的只是为了发光 稳压二极管 工作时接方向电压 二极管一直处于击穿状态 但是电流很小 压降为固定值 用来提供基准电压 Proprietary Information of Title Procedure No Rev 电源系统原理及常见故障分析电源系统原理及常见故障分析AA ISO9001 Std8 2 4 ISO14001 Std N AType of Document Work Instruction OHS18001Std N A Department Manufacturing Page 5of 13 FR DCC 001 Rev AA 双向二极管 一般配合自保持接触器使用 用来导走接触器电磁线圈的自感脉冲电压 由两个稳压二级管对接而成 可以导走双向脉冲电压 4 POWER SYSTEM 电源系统电源系统 我们的电源系统是能够提供不间断直流电压输出的电源以电源控制和保护功能的集合 包括这些主要部件 电源整流模块 电源监控器 模块框架 输入输出组件 外部控制组件 是基于单片机 微型处理器 的控制系统 一个不间断电源系统的基本结构图如下 电源整流模块 电源整流模块 电源整流模块 电源整流模块 模块框架 交流 供电 组件 直流 输出 断路 器 均流 母线 RS 485 模块通讯 PCU PCS PCC ACC 监控器 外部控制输出 电池 供电 组件 部分 负载 输出 电池 接触 器 LVD 负载 接触 器 PLD 告警 继电 器输 出 分流 器 电压 外部 温度 传感 器 电池 平衡 电压 外部信号输出 外部 干结 点信 号 熔 丝 告 警 模块 地址 定义 事实上我们可以去掉所有的小方框组件 只保留电源整流模块和模块框架以及电源监控器 就可以直接组成最小电 源系统 电源整流模块 电源整流模块 电源整流模块 电源整流模块 模块框架 RS 485 模块通讯 PCU PCS PCC ACC 监控器 外部控制输出 外部信号输出 交流 输入 均流 母线 直流 输出 电脑通讯 RS232 串行通讯 USB 通讯 网络通讯 Proprietary Information of Title Procedure No Rev 电源系统原理及常见故障分析电源系统原理及常见故障分析AA ISO9001 Std8 2 4 ISO14001 Std N AType of Document Work Instruction OHS18001Std N A Department Manufacturing Page 6of 13 FR DCC 001 Rev AA 5 RECTIFIER 电源整流模块电源整流模块 我们的电源整流模块与生活中常用的手机冲电器 收音机的 变压器 笔记本充电器等类似 作用是将 220V 交 流生活用电转换为低电压的直流输出电压 区别主要有以下几点 A 转换原理不同 变压器是变压整流式 我们的电源模块是开关整流式 有兴趣可查阅有关开关电源原理的资 料 B 功率更大 电压更高 我们的模块电压可以达到 50 多 V 功率可以达到 2500W C 功能更多 我们的模块有通讯控制功能 各种保护功能 并机工作功能等 我们的我们的 48V 电源模块主要有以下外部特性 电源模块主要有以下外部特性 A 输入 85 290V 50 60Hz 交流电压 交流功率转直流功率的转换效率达 90 左右 B 可以设置输出 46 57 5V 直流电压 常见输出功率有 800W 1600W 2500W 3200W 等 实际模块输出电压可以通过与模块的通讯来设置 当模块与电源监控器通讯 监控器发送电压设置指令和数据给模 块 模块依据通讯协议回复后 进行输出电压调整操作 无设置无通讯则默认输出 53 5V 直流电压 C 输入输出高低电压保护 输出功率保护等各种自我保护功能 当模块内部检测到模块的输入端或者输出端的电压过高 或者过低时 模块将出现告警 并且关闭模块的电源转换 功能 其他保护功能类似 D 可与监控器依照通讯协议进行 RS485 串行通讯 可以读取模块电压 电流等状态数据 可以读取模块地址 异常告警等状态值 可以设置模块输出电压值等 模块 的通讯电路的是由电源监控器进行外部供电的 E 外部配制模块地址功能 模块输出端子上有一些针脚 将这些针脚按照一定规律 通常是 2 进制开关 接地 某些模块是灌入一个电压 后 模块内部电路便可以识别出一个数字 这个数字就是模块地址 该功能一般由位于模块框架上的模块插接端子附近的拨 码开关实现 模块铭牌上的参 数标示 Proprietary Information of Title Procedure No Rev 电源系统原理及常见故障分析电源系统原理及常见故障分析AA ISO9001 Std8 2 4 ISO14001 Std N AType of Document Work Instruction OHS18001Std N A Department Manufacturing Page 7of 13 FR DCC 001 Rev AA F 多模块并机均流功能 并机 将多模块输出并联在一起 以获得相同电压下 更大的电流功率输出 并机均流 当多模块并机共同负载输出时 各模块输出的电流 功率 要尽可能的相同 实现这个功能的机制就叫 做均流机制 例如 2 个 1600 48 30 的模块并机输出 可以达到 48 30 2 60 的总功率 当系统实际输出 50 的时候 如 果第一个模块只输出了 10 那么第二个模块将必须输出 40 电流 可是一个 1600 的模块只能输出 30 那么模块 将进入保护状态并关闭输出 第二个模块将负载所有的 50 电流 同样进入保护状态关闭输出 则整个电源系统即瘫痪 如果两个模块通过均流机制均分电流 即每个模块输出大约 25A 的电流 那么系统将能正常工作 开电源类产品中 该功能是通过均流母线来实现的 电源模块输出端子上有一个针脚 该针脚将根据自己输出的电流大小来输出一个均流 电压值 所有的模块的该针脚短路起来就组成了均流母线 所有的模块都会输出一个不同的均流电压 同时检测该线上 的电压 当母线电压比自己输出的均流电压高 模块将提高自己的输出电压 造成自己承当的系统负载更多 输出电流 增大 导致输出的均流电压也升高与母线电压达到平衡 如果自己输出的均流电压低于母线电压 模块将降低输出电压 导致承当的系统负载减少 输出电流降低以降低输出的均流电压到与母线电压一致 最终将使所有电源整流模块将会均 分负载 在系统结构图中连接所有模块的蓝色线就是均流母线 该导线位于模块框架上 模块自身常见故障模块自身常见故障 A 上电不起机 即供应符合要求的交流电后 模块不能启动工作 表现为指示灯不亮 模块无输出 风扇不转 处理方法 送 RMA 维修 或报废 B 模块炸机烧坏 工作时 模块发生明显的炸机或者烧坏现象 处理方法 送 RMA 维修 或报废 C 能启动有输出电压 但是带不上负载 处理方法 送 RMA 维修 或报废 D 并机不均流 表现为并机运行后 该模块相比其他模块的输出电流值相差很大 处理方法 先检查均流母线是否连接正常 如政策则将模块送 RMA 维修 或报废 E 模块电压不准确 表现为设置的输出电压与模块实际输出电压相差过大 处理方法 送 RMA 维修 或报废 电阻固定式模 块地址配制 拨码开关式模 块地址配制 Proprietary Information of Title Procedure No Rev 电源系统原理及常见故障分析电源系统原理及常见故障分析AA ISO9001 Std8 2 4 ISO14001 Std N AType of Document Work Instruction OHS18001Std N A Department Manufacturing Page 8of 13 FR DCC 001 Rev AA F 模块默认输出电压不准确 表现为当模块无通讯无电压设置的时候 模块默认输出电压与 53 5V 相差过大 处理方法 送 RMA 维修 或报废 6 POWER SYSTEM CONTROLLER 电源监控器电源监控器 监控器是基于单片机的一个应用系统 我们公司生产过的监控器主要有 PCU PCS PCC ACC 以及华为系列产 品的 EPMU 系列监控器 虽然并不完全一样 但按照其功能组件来看 机构基本类似 主要功能组件结构图如下 MCU 微型控 制芯片 单 片机 液晶显示和按 键模组 存储 器模式 模拟数字转换组 件 功能模块 类 似电压表功能 监控器电源转 换组件 为所 有组件供电 串行通讯功能 模块 包括 USB 转串口 RS232 转 RS485 串行通讯功能模 块 单片机数据 程序 存储器 可集成 计算机网络通 讯组件 存储 器模式 温度探头信号量测 电池平衡电压量测 分流器电压量测 多路 通道 选择 开关 与 计 算 机 通 讯 与整流模块通讯 系统电压 逻辑电平信号输 入组件 继电器控制输出 组件 输入 输出 IO 扩展 芯 片或 单片 机 熔丝告警信号 门磁 HEX 等告警 4 6 组告警继电器 电池负载接触器 对于不同的监控器 他们各功能组件不完全相同 下面分别介绍各功能组件 对于不同的监控器 他们各功能组件不完全相同 下面分别介绍各功能组件 A MCU 微型控制芯片 也叫单片机 运算控制器 能够进行各种数学运算和逻辑运算 也能执行一些时序逻辑 控制 在芯片输入输出针脚上输出按照时间变化的高低电平 它是整个系统的核心 负责系统数据处理 数 据输入输出和系统控制 我们公司常用的单片机有 PIC 系列单片机和 MSP 系列单片机以及 ATMAL 系列单片 机 他们存在于监控器的监控板上 B 单片机数据程序存储器 该芯片与单片机配合才能工作 作用是为单片机提供运算数据存储空间 只有 PCU 是 独立的 EPPROM 存储芯片 由外部编程器将数据写入配制文件后 插入到 PCU 内使用 其他的监控器则直接 使用集成了 FLASH 存储芯片的单片机 直接由 POWCOM 软件通过串行通讯下载配制文件数据到集成在单片 机内的存储器中 C 液晶显示和按键组件 其实包括两个组件 液晶面板和按键模块 因为他们做在一个电路板上 所以一起介绍 了 液晶面板的作用是将数据直观的显示出来 他与存储器类似 单片机将要显示的数据存储到液晶模组的存 储器里 液晶面板再自行将数据显示到面板上 至于按键组件其实就是几个按钮开关 当开关按下时 将改变 开关脚的电平高低 单片机检测这些电平来判断那个键被按下了 然后执行相关运算和控制操作 只有 PCU PCC ACC PCS 有该组件 EPMU 系列和一些老版本的 PCC 没有该模组 对于系统来说该组件是可选 的 不是必须的 D 串行通讯功能模块 单片机本身自带串行通讯功能模块 可以直接与计算机电脑串口连接 进行 RS232 串行通 讯 使用 DB9 端子组成的通讯线 除此之外 USB 通用串行通讯模组也是将 USB 通讯转换为串口通讯来实现 监控器与计算机 USB 的通讯 使用 USB 通讯线 在电脑中运行 POWCOM 软件 可以实现通讯控制监控器 E 计算机网络通讯组件 该组件提供监控器与计算机以太网络通讯 也就是我们平时说的电脑网络 使用常见的 五类双绞线 即常说的网线 与计算机网卡通讯 要使用交叉网线 在电脑中运行 POWCOM 软件 可以实现 通讯控制监控器 Proprietary Information of Title Procedure No Rev 电源系统原理及常见故障分析电源系统原理及常见故障分析AA ISO9001 Std8 2 4 ISO14001 Std N AType of Document Work Instruction OHS18001Std N A Department Manufacturing Page 9of 13 FR DCC 001 Rev AA F RS232 转 RS485 串行通讯功能模块 大多数单片机产品只有一个串口 而我们的监控器需要同时与电脑和电源 整流模块通讯 所以我们的监控板选择的是有 2 个串口的 PIC 系列单片机 因为系统中经常使用很多个整流模 块通讯 而单片机只能提供串行通讯 所以产品设计的时候选择了只需要 2 条通讯线就能够实现多点半双工通 讯且具有高抗干扰能力的 RS485 串行通讯 有兴趣可查阅 RE232 RE422 RS485 串行通讯资料 G 模拟数字转换组件 功能模块 该模块的功能就是就将一个电压值转换为一个对应的数字 例如常用的 ICL7135 模数转换芯片就是将 2V 的电压转换为 20000 的数字 2V 对应 20000 1V 对应 10000 该数字能 被单片机读取 再经过单片机运算就可以得到我们需要的结果 从外部功能上看 可以将其理解成一个精度不 是很高的数字电压表 能够为监控器的单片机提供电压量测功能 该功能模块在 PCC 和 ACC 中是集成在单片 机内部的 在 PCS 中一个独立的芯片 H 多路通道选择开关 使用多路选择开关芯片来为模拟数字转换组件实现通道选择 起功能相当于我们用手拿着 万用表表笔 进行多点测量 图中该组件右边是模拟数字转换组件 左边是需要被测量的电压信号 包括温度 探头的信号线电压 系统电压 电池分流器电压 电池平衡电压 这里要特别说下的是分流器 分流器实际上 是一个电阻 R 很小的大电流导体 当电流通过时 因为 U I R 而 R 在一定环境下是固定不变的 所以测量 两边的电压就可以算出其中的电流又多大 我们的监控器中的电池电流就是用模拟数字转换组件测量分流器的 电压后 由单片机计算出电流值再发送给计算机显示在 POWCOM 软件里和监控器的液晶面板上 温度测量是 一样的原理 I 输入输出 IO 扩展 由于一个单片机拥有的输入输出针脚 IO 口 数量不够我们的产品使用 所以需要通过其 他的方式来扩展 IO 口 PCU PCC 和 ACC 都是直接通过 IO 扩展芯片 将 IO 口分时复用来扩展端口 PCS 和 EPMU 系列都是使用另外一个单片机 通常是在告警板上的 MSP430 单片机 的 IO 口资源 这时候监控板 通过 RS485 通讯来控制和使用告警板上的单片机的 IO 口资源 告警板上的单片机和模块一样 使用同一条 RS485 通讯信道 监控板通过不同的通讯协议来识别该连接在 RS485 通讯上的设备是整流模块还是告警板 因 此 PCS 可以拥有很多块告警板 这样可以实现多电源系统互连的扩展功能 我们常见的 FORZA 多机柜电源系 统就是该功能的典型应用 J 继电器控制输出组件 单片机通过在 IO 管脚上输出高低电平来控制继电器等开关器件的开关动作 我们的 PCC ACC 有 4 组告警继电器 PCS 有 6 组告警继电器输出 还有产品的电池接触器 LVD 和负载接触器 PLD 控制 都是由该组建来实现电子转机械控制 K 逻辑电平信号输入组件 单片机可以向外输出高低逻辑电平 也可以检测外界输入的逻辑电平的高低 产品上 的熔丝告警以及门径和 HEX 告警等都是对监控器输入一个高电平 监控器识别后 做出相应的告警动作 电源监控器自身常见的故障 电源监控器自身常见的故障 A 按键失灵 液晶面板显示故障 PCC ACC 中该面板是独立的 通过数据线与监控板连接 因此可能的原因有 1 面板或者按键开关本身故障 2 通讯数据线故障 PCS 的面板直接焊接在监控板上 处理方法 因为液晶板和数据线都是独立的 可以替换维修 或者直接退 DMR PCS 直接退 DMR B 与电脑通讯不上 监控器内部的 RS232 或者 USB 通讯组件损坏 网络通讯则检查监控器是否含有网络通讯组 件 PCC ACC 里的网络通讯组件是直接焊接在监控板上的 而 PCS 则是一块独立的小板 插接在监控板上的 另外网络通讯需要使用交叉网线 处理方法 PCC ACC 如果有网络组件 但是不能通讯则监控器本身不良 PCS 则检查网络通讯小板是否正常 C 上电不起机 检查供电是否正常 否则为监控器本身故障 处理方法 退 DMR D 告警继电器不动作 有时候可以发现某些监控器告警后 但是告警继电器并不动作 PCC ACC 继电器在监控 板上 通过背板 小板 与扁平线与输出端子板连接 PCS 和 EPMU 则直接在告警板上 处理方法 用替换法检查以上提到的所有配件 找出有故障的配件退 DMR E PCS 找不到告警板 PCS 的监控板与告警板之间用网络进行通讯 通讯上会在 POWCOM 中显示出来 处理方法 替换法检查三个部件 找出故障的配件退 DMR F 功能异常失效 例如电流电压检测精度超过要求 接触器脱离失效 告警不产生或者不消失等 处理方法 本身不良 退 DMR G 温度检测误差大 温度探头本身不良或者监控器功能异常 处理方法 替换法找出故障配件 退 DMR 7 RECTIFIER SHELF 模块框架模块框架 模块框架提供模块安装空间和固定 模块地址配制功能 同时提供模块并机均流以及通讯线路连接 A 模块地址配制功能 该功能原理在介绍整流模块的时候已经介绍过 Proprietary Information of Title Procedure No Rev 电源系统原理及常见故障分析电源系统原理及常见故障分析AA ISO9001 Std8 2 4 ISO14001 Std N AType of Document Work Instruction OHS18001Std N A Department Manufacturing Page 10of 13 FR DCC 001 Rev AA B 并机功能 框架将所有模块的输出正极全部短接在一起 负极全部短接在一起 就实现了输出汇流 因为电流 很大 通常这些线路由很大的铜排来实现 C 均流功能 在介绍整流模块的时候已经介绍其原理了 在框架中其实只是将各模块插接端子上的一个针脚全部 短路在一起 D 通讯功能 由于模块使用 RS485 通讯 所以框架背板上将所有模块的通讯针脚全部短接在一起了 这些线和均 流母线被同时做在 RJ45 网线端子上 背板通常提供 2 个该端子 以实现多个框架并联 E 交流输入功能 提供交流电输入线路为整流模块供电 框架本身常见故障 框架本身常见故障 A 均流母线连接不良 造成不均流 B 模块地址开关不良 造成地址不能配制或者配制后不正确 以上处理方法 背板不良则换新背板 C 特别要注意正负极并机汇流铜排未被某些原因造成短路 否则会烧毁框架和模块 D 注意交流输入线火线 零线与地线无错误插接 否则会烧坏模块或造成交流短路 以上处理方法 该正错误的连接 避免短路 8 POWER SYSTEM FUNCTION MODULE 电源系统功能电源系统功能组件组件 以电源监控器为系统核心 可以从功能上将整电源系统分为若干个子功能组件 A 模块和告警板通讯功能组件 模块和告警板通讯功能组件 所有模块的通讯针脚 5VA 5VAR D D 等针脚全部在整流模块框架的模块插接电路版 背板 上短接在一起 然后经过该板上的 RJ45 八线端子 网线端子 和双绞线 网线 连接到 PCC ACC EPMU 监控器的背板或者 PCS 监控器的监控板上 然后实现模块与监控器之间的 RS485 通讯 如果有多个整流模块框架 框架之间也必须用同样的连接方式连接在一起 因此框架模块插接板上至少有 2 个 RJ45 端子通讯端子 标注为 COM FMP16 48G FMP32 48G XR16 48 等模块的框架背板上通常可以看到 4 个 RJ45 端子 2 个标注为 COM 通讯端子 另外 2 个则是提供均流机制的均流母线端子 因为当多个框架同时使用的时候 要保证框架之间的模块能够均流 必须将每个框架的均流母线全部短路在一起 这就需要使用到这两个端子了 需要特别提到的是 GUARDIAN SHELF 框架 FMP25 48G 它只有 2 个 RJ45 端子 原因是它见均流母线和通讯针脚全部连接在一个 RJ45 端子 上了 所以他只需要 2 个 RJ45 端子 PCC ACC 系统的背板和告警板只是电路转接的信号输入输出板 只是将 PCC ACC 的内需要连接的端子引出来而已 无需通讯 而对于 PCS 监控 它的告警板是通过另外一个单片机器来扩展输入输出 IO 的 它也需要与监控板进行 RS485 通讯 我们的产品上 该通讯使用与模块一样的通讯信道 即告警板也一样是连接在模块通讯线路上的 由 于它与监控器的通讯协议和模块与监控器的通讯协议不一样 所以监控器能分别识别出连接在 RS485 通讯线上的设 备是模块还是告警板 下面给出 PCC ACC 和 PCS 的典型通讯系统图 COM I share COM I share 模块框架 PCC ACC COM I share COM I share COM I share 模块框架 COM I share COM I share 模块框架 背板 告警输出板 Proprietary Information of Title Procedure No Rev 电源系统原理及常见故障分析电源系统原理及常见故障分析AA ISO9001 Std8 2 4 ISO14001 Std N AType of Document Work Instruction OHS18001Std N A Department Manufacturing Page 11of 13 FR DCC 001 Rev AA PCS 监控板 COM PCS 告警板 COM COM 模块机柜 COM I share COM I share 模块框架 COM I share COM I share 模块框架 COM I share COM I share 模块框架 模块机柜 PCS 告警板 COM COM COM I share COM I share 模块框架 COM I share COM I share 模块框架 COM I share COM I share 模块框架 B 电池 电池 LVD 和部分负载 和部分负载 PLD 脱离组件 脱离组件 虽然他们分为电池脱离和负载脱离 但从电路结构上来看 他们其实是一样的东西 监控器输出高低电平控制小型 继电器 通过小型继电器来控制连接在系统直流输出上的大功率大电压驱动的接触器 唯一的区别是电池接触器与 系统直流输出之间有一个用来量测电池电流的分流器而已 所以我们把它们放一起介绍 下面是该组件结构图 PCC ACC 监控器控制继电器输出 与 PCS 通讯的 PCS 告警板控制继电器输出 EPMU 内部与监控板通讯的告警板控制继电器输出 模 块 框 架 系 统 输 出 部分负载接触器 电池脱离接触器分流器 系 统 部 分 负 载 输 出 蓄 电 池 从功能上看 两者区别是动作流程和条件不一样 PLD 部分负载脱离 当监控器检测到系统电压低于系统设置的部分负载脱离电压达到一段时间后 监控器控制部分 负载接触器断开 这时负载被断开 但是电源系统仍然在工作 当监控器检测到电压又回升高到超过设置电压达到 一段时间后 监控器又会控制部分负载接触器吸合 连接系统负载 Proprietary Information of Title Procedure No Rev 电源系统原理及常见故障分析电源系统原理及常见故障分析AA ISO9001 Std8 2 4 ISO14001 Std N AType of Document Work Instruction OHS18001Std N A Department Manufacturing Page 12of 13 FR DCC 001 Rev AA LVD 电池脱离 当监控器检测到系统电压低于系统设置的电池脱离电压达到一段时间后 监控器控制电池接触器 断开 这时候系统已经断电 停止工作 C 系统直流输出和熔丝组件 系统直流输出和熔丝组件 系统直流输出其实就是通过熔丝开关 断路器 将直流电导出 并提供接线端子 而熔丝告警组件是一个逻辑电平告警应用 其原理是当熔丝告警信号线向监控器逻辑电平输入检测电路输入一个高 电平时 监控器出现告警 该告警特定为熔丝告警 该组件电路结构如下 逻辑电平检测电路 PCC ACC PCS 监控器 系统 0V 直流 输出 48V 负载 阻抗 电池 熔丝开关 A 电 阻 二极管 如图 当系统运行后 输出 48V 电源 未连接负载 熔丝开关断开 则 A 点为悬空脚 相当于逻辑电平检测电路未接任何信号 无告警产生 熔丝开关闭合 A 点与 48V 低电平连接 无告警 连接负载 熔丝开关断开 此时 A 点通过负载与 0V 高电平连接 将高电平输入到监控器逻辑电平检测电路 系统告警 熔丝开关闭合 A 点与 48V 低电平连接 无告