山特C1K(S)Ⅲ维修手册

山特电子 深圳 有限公司 黄朝刚 1 C1K S 维修手册维修手册 客服中心客服中心 2000 12 1 山特电子 深圳 有限公司 黄朝刚 2 前言 本机器是 C1K S II 的升版产品 工作原理基本上等同于上 一代产品 只是在 C1K S II 的基础上增加了一些功能 例如 TVSS 突波浪涌保护功能 风扇转速控制功能 零火线反接检测功 能 充电器 FAULT 检测功能 市电输入电压范围增大 由 120V 300V 旁路输出自我选择功能 可以通过串口设定有旁路输 出和无旁路输出 提高过载能力 在线检测电池是否连接功能 可 以通过串口查询故障参数 自动唤醒功能等 及对产品性能有更高 的改善 PFC 控制电路由原来的 UC3854 控制改为电路更简单的 UC3843 控制 维修更方便 此维修手册旨在提高全国各客服部的电 路理论水平及机器维修水平 提高维修品质 本维修手册可能有一些不完善的地方或不周到的地方 敬请各 位客服工程师 各级主管提出宝贵的意见 以便在维修手册再版时 改进 谢谢 山特电子 深圳 有限公司 黄朝刚 3 C1K S 结构说明 一 外部结构 1 前面板 1 1 触摸式开关 ON 启动 UPS 逆变输出的开关 未打开开 关时送入市电 UPS 无输出 UPS 初始默认值为旁路无 输出 但可通过串行口更改默认值 此时仅充电器及电 源部分工作 持续按下此开关约 1 秒后 UPS 执行开机 动作 UPS 进入 BYPASS 状态 待 INVERTER 工作正常 后 UPS 由 BYPASS 输出转为 INV 输出 此开关兼有蜂 鸣器消音功能 1 2 触摸式开关 OFF 关闭 UPS 逆变输出的开关 市电正常 时 持续按下此开关约 1 秒 UPS 切断输出 若设置为 旁路有数出 UPS 将由逆变输出转为旁路输出 电池模 式 持续按下此开关约 1 秒 UPS 切断输出 1 3 负载指示灯及电池容量指示灯 显示负载大小百分比及电池 容量百分比 市电正常时显 市电断电时指示 示负载百分比 电池容量百分比 95 0 25 71 95 26 50 51 70 51 75 31 50 75 100 0 30 100 1 4 状态显示灯 显示市电正常与否 市电状态 电池状态 逆 变输出或旁路输出 故障状况 2 后盖板 1 输入电源插座 市电输入插座最大输入电流为 6A 2 输入 BREAKER 最大输入电流为 7A 3 输出插座 两个国标插座 每个最大输出电流为 10A 4 风扇 一个散热风扇 12V 3 12W 用以降低机内温度 整 机安装时需注意后盖板与障碍物 如墙壁 间的距离 10cm 以上 以维持散热良好 5 界面插座 后盖板上有一个界面插座 为网路界面 6 外接电池插座孔 长效型 36VDC 30A 7 计算机接口 标准 DB9 线插座 通过串口线与 PC 机进行通 讯 8 网络 FAX MODEM 浪涌保护插座 提供 TVSS 功能 山特电子 深圳 有限公司 黄朝刚 4 二 内部结构 1 功率板 PSDR 位于机器隔板右侧 前视 2 控制板 CNTL 位于机器隔板右侧上方平放 前视 是 UPS 主 要控制部分 3 显示板 PANEL 位于前面板之后 包括负载显示 电池容量显 示 状态显示及开关键 4 输入滤波器 避免市电电网上之杂讯由电源线传入机器 影响 UPS 工作 也防止 UPS 工作高频杂讯影响市电电网 5 电池组 C1K 由 3 个 12V 7AH 电池组成 当市电中断时 提供 电能继续供负载使用 C1KS 长效机无内置电池组 6 充电板 位于机器隔板左侧 前视 C1K 标准机无充电板 7 充电板滤波器 避免市电电网上之杂讯由电源线传入充电器 影 响 UPS 工作 也防止 UPS 工作高频杂讯污染市电电网 8 TVSS 板 位于后盖板之前下方 用于网络 FAX MODEM 浪 涌保护 山特电子 深圳 有限公司 黄朝刚 5 C1K S 工作原理分析工作原理分析 一 架构方框图 见附件 1 二 整机接线图 见附件 2 三 电路方框图 当市电正常时 电流一方面经由功率因数修正电路产生逆变工作 所需的直流电压土 DC BUS 土 385VDC 再经逆变器把 DC BUS 转换为交流输出 另一方面市电经充电器的转换 产生直流电压 41 1VDC 对电池充电 当市电中断时 电池所储存的能量经转换器 DC DC 转换为两个 DC BUS 电压 土 380VDC 作为逆变器输 入 以维系输出不间断 参考线路说明参考线路说明 第一部分 PSDR 板参考线路说明 1 充电器 见下图 A 工作原理 有市电输入时 市电经输入滤波器进入功率板 I P 输入市电Input Filter AC DC Boost Bypass DC AC Inverter DC AC O P Filter O P 输出电压 Charger Battery DC DC Boost 山特电子 深圳 有限公司 黄朝刚 6 P5 P6 由 D5 D8 和 C10 构成的整流电路把交流输入变为直 流 通过分压电路给 UC3845 提供工作电源 充电器开始工作后 隔离返弛式变压器的其中一个绕组输出端为 UC3845 提供稳定的 工作电源 为确保电池寿命 充电器输出电压必须维持稳定 本机充电电压是通过控制 IC UC3845 PIN1 的电位来实现自 动调整的 此变压器同时还产生功率因数修正电路的驱动电源 PF VCC 维修判断标准 充电电压在规定的范围 41 1 0 6 内 出现充电 电压高于或低于正常值 即认为充电电路 NG B 各关键点电阻值 电压值 及工作频率 标机充电器 关 键 点电阻值 电压值 RMS 工作 频率 U501 UC3845 第 1 脚5M2 5V U501 UC3845 第 2 脚接地接地接地 U501 UC3845 第 3 脚1K U501 UC3845 第 4 脚21K2 15V90KHZ U501 UC3845 第 5 脚地地地 U501 UC3845 第 6 脚47K 45KHZ U501 UC3845 第 7 脚9 10K11 5V U501 UC3845 第 8 脚4 3K5V U502 之 AK 间11K2 5V 备注 1 此处的 地 为充电部分的独立地 2 电阻值均为相对于充电处 地 而言 C 常见故障及检修 无任何电源状态 故障现象故障元件万用表档位 标准值故障值 D4二极管档0 374V0 R81电阻档100K 无穷大 U503二极管档 0 U504二极管档 0 U501 6 5 电阻档47K 偏低 Q8二极管档0 375V0 TX1电阻档 无穷大 R502电阻档47 无穷大 无充电电 压或充电 压异常 R3电阻档0 75 无穷大 2 开机电路 见下图 山特电子 深圳 有限公司 黄朝刚 7 A 工作原理 1 电池模式 持续按下 SW ON 1 SEC 接通电池 电池电压 经过分压送给 U601 启动工作电源部分 SWDETECT 用以检 测开机动作 CPU 检测到有开机动作时开始执行 DC 开机时序 2 市电模式 送市电 充电器正常工作后会产生 SW1 信号 即可启动工作电源部分 持续按下 SW ON 1 SEC CPU 检测到 有开机动作时开始执行 AC 开机时序 维修判断标准 开机电路交流 直流开机均可 即为 OK B 各关键点电阻值 电压值 及工作频率 工作电源部份 关 键 点 电阻值 或二极 管档测 量值 电压值 RMS 工作 频率 U601 UC3845 第 1 脚1M3 2V U601 UC3845 第 2 脚10K2 4V U601 UC3845 第 3 脚1K0 12V U601 UC3845 第 4 脚14K2 10V150KHZ U601 UC3845 第 5 脚地地地 U601 UC3845 第 6 脚47K5 0V75KHZ U601 UC3845 第 7 脚40K11 4V U601 UC3845 第 8 脚4 25K5V Q601 之 SD 间0 387V 75KHZ 山特电子 深圳 有限公司 黄朝刚 8 备注 1 此处的 地 为公共地 即电池负端 2 电阻值均为相对于公共 地 而言 3 Q601 之 SD 间电压值为 FLUKE 87 二极管测量值 正 表笔接 S 极 负表笔接 D 极 C 常见故障及处理 故障现象故障元件万用表档位标准值故障值 D21二极管档0 570V无穷大 Sw502 键电阻档0 按下 无穷大 按下 无法开机 灯板排线电阻档 CN P15 1 6 阻值 0 无穷大 无法关机SW501 键电阻档0 按下 无穷大 按下 3 工作电源产生电路 见下图 山特电子 深圳 有限公司 黄朝刚 9 A 工作原理 电池电压 充电电压由 TX3 第 5 脚输入 经由 U601 Q601 TX3 等所构成的开关电源电路 产生多组线路控 制 IC 的电源 TX3 变压器第 3 脚经 D605 整流输出 12V 其中 12V 电源再经由 U21 7805 产生 5V 电源供控制板或其它控制 IC 做为工作电源 维修判断标准 量测工作电 12V 5V 逆变管驱动电源 POWER FACTOR CORRECTION 驱动电源是否正常 若一切均 无问题即认为工作电源电路 OK B 工作电源电路各关键点电阻 电压 频率 请参考开机电路 C 常见故障处理 故障现象故障元件万用表档位标准值故障值 U601 6 5 电阻档47 K 0 或太低 Q601二极管档SD 极间 0 37V 左右 0 TX3电阻档 无穷大 R607电阻档47 无穷大 ZD601二极管档0 70V0 或无穷大 ZD602二极管档0 70V0 或无穷大 R601电阻档0 5 无穷大 C610电阻档 0 或太低 C611电阻档 0 或太低 C612电阻档 0 或太低 死机 C613电阻档 0 或太低 4 直流转换器 见下图 附图 架构工作原理图 山特电子 深圳 有限公司 黄朝刚 10 C1K S III 实际工作电路原理图 A 工作原理 电池电压经由 TX1 Q4 Q6 Q10 Q11 及控 制元件 U01 组成 PUSH PULL 升压线路 将单一的直流电压 电池电压 转换为两个直流电压 当市电中断时 此两个直 流电压通过 D12 D13 D14 D15 D16 D17 和电感 L7 L8 送土 DC BUS 土 380V 继续提供逆变器电源 使供电为连续 不断电 并用通过 U01 3525 来控制 DC BUS 电压的调整 由 CPU 自行设定并控制 不需人工调整 B 升压电路关键点电阻 电压 波形频率 关 键 点 电阻值 或二极 管档测 量值 电压值 RMS 工作 频率 U01 UC3525 第 1 脚22 5K5VDC U01 UC3525 第 2 脚5 1K5V REF U01 UC3525 第 3 脚2 1K 88KHZ U01 UC3525 第 4 脚3 1K1 7V88KHZ U01 UC3525 第 5 脚4 8M2 1V88KHZ U01 UC3525 第 6 脚3 7K3 7VDC U01 UC3525 第 7 脚4 8M2 2V88KHZ U01 UC3525 第 8 脚14 4M5VDC U01 UC3525 第 9 脚148K0 8V50HZ U01 UC3525 第 10 脚7 3K0VDC U01 UC3525 第 11 脚23 4K2 69V44KHZ U01 UC3525 第 12 脚地地地 U01 UC3525 第 13 脚 12VVCC 山特电子 深圳 有限公司 黄朝刚 11 U01 UC3525 第 14 脚23 4K2 8V44KHZ U01 UC3525 第 15 脚 12VVCC U01 UC3525 第 16 脚5 1K5VREF Q4 Q6 Q10 Q11 之 SD0 345V 44KHZ Q4 Q6 Q10 Q11 之 GS47K 44KHZ 注 1 电阻值均为相对于公共 地 而言 2 测量工具为 FLUKE 87 和 TDS340A 3 上述测量电阻值为静态整机测量值 C 维修判断标准 测量 DC BUS 电压在正常值的允许误差范围内 即认为 DC DC 直流转换器 OK D 常见故障处理 故障现象故障元件万用表档位标准值故障值 Q4 之 S D二极管档0 39V0 太低 太高 Q6 之 S D二极管档0 39V0 太低 太高 Q10 之 S D二极管档0 39V0 太低 太高 Q11 之 S D二极管档0 39V0 太低 太高 R11 R77电阻档10 无穷大 R7 R73二极管档10 无穷大 U803 之 1 2二极管档1 0V偏大 U804电阻档 D12 D13二极管档0 428V0 太低 太高 D14 D15二极管档0 428V0 太低 太高 1 4 灯亮 BUS FAULT U01电阻档 特别注意 升压电路脉宽调制控制芯片特别注意 升压电路脉宽调制控制芯片 U01 为专用芯片 只能为专用芯片 只能 用用 SG THOMSON 品牌 而不可以用其它的品牌的品牌 而不可以用其它的品牌的 3525 5 功率因数修正电路 见下图 所谓功率因数校正 就是改善电流波形 使其形状尽量与电压波形一致 这样负载呈现出电阻性负载的特性 功率因数将接近于 1 故在整流后加入一 级 DC DC 的功率因数校正器 PFC 借由主动开关的动作将输入电流修正为 与电压波形相似的正弦波 以达到提高功率因数目的 对于改善功率因数 采 用升压式电路有不少优势 下面先介绍其工作原理 山特电子 深圳 有限公司 黄朝刚 12 A PFC 升压式电路的工作原理图 升压式电路的工作原理图 Fig 10 升压式电路原理图 B PFC 升压电路实际电路图 升压电路实际电路图 C1K S III 如 Fig 10 所示 当 Q1 导通时 二极管 D1 截止 电感 L1 处于充电状态 在输入电压 Vin 的作用下 L1 的电流线性上升 输入的电能转换成磁能储存在 电感线圈中 负载靠滤波电容 C1 提供能量 当 Q1 截止时 由于电感电流不能突变 因此 L1 产生极性为右正左负的感 应电势 该感应电势试图阻止电感电流的衰减 此时 D1 导通 电感 L1 把上一 时间段储存的磁能通过 D1 一方面传递到 C1 给 C1 充电 另一方面提供给负 载 所以 只要通过调整开关 S 的导通与截止时间 就能控制负载两端的电压 并且由于电感电流不能突变 可以比较容易地控制电感电流 输入电流 的波 形 B 功率因数校正的实现 功率因数校正的实现 C1K S III 功率因数校正的实现是通过 UC3843 的控制下的升压式电路 山特电子 深圳 有限公司 黄朝刚 13 来完成的 功率因数校正专用芯片类似 C1K S II 代的功率因素控制芯片 UC3854 为使电流波形跟随电压波形 须采样 BUS 电压信号 输入电流标准 波形信号 输入电压有效值和输入实际电流信号 然后做相应的运算 才能通 过对其输出脉冲脉宽的调节来实现稳定 BUS 电压和改善电流波形的目的 C C PFCPFC 控制电路关键点电阻 电压 波形频率 控制电路关键点电阻 电压 波形频率 NONO LOADLOAD 关 键 点 电阻值 或二极 管档测 量值 电压值 RMS 工作 频率 U401 UC3843 第 1 脚91K2 25V U401 UC3843 第 2 脚16K2 54V U401 UC3843 第 3 脚310 欧0 50V25KHZ U401 UC3843 第 4 脚19K2 15V25KHZ U401 UC3843 第 5 脚地地地 U401 UC3843 第 6 脚4 9M6 0V25KHZ U401 UC3843 第 7 脚 12 0V U401 UC3843 第 8 脚4 10K5V Q14 之 SD 间0 387V 25KHZ 注 1 上述测量值是在 LINE MODE 且 NO LOAD 时 2 测量工具为 FLUKE 87 3 电阻均相对于 地 而言 D 常见故障处理 常见故障处理 故障现象故障元件万用表档位标准值故障值 U401 6 5 电阻档4 9M 0 或太低 Q14SD 间二极管档0 37V 左右0 Q402二极管档正偏 0 6V0 U10 之 2 3PIN 电阻档4 8M无穷大或 0 ZD01二极管档0 70V0 或无穷大 ZD02二极管档0 70V0 或无穷大 R408电阻档300 无穷大 R68电阻档47 无穷大 D24二极管档0 535V0 或无穷大 REC1二极管档 0 或太低 PFC 不工作 或 DC BUS 电压不正常 超出 385V 范围 F3电阻档0无穷大 E 检修技巧 检修技巧 判断判断 PFC 电路不工作 如果可能是由于无电路不工作 如果可能是由于无 PFC 电源时 可以不用插控制电源时 可以不用插控制 山特电子 深圳 有限公司 黄朝刚 14 板 而直接量测电源电路部份之板 而直接量测电源电路部份之 PF VCC 电源 电源 F 维修判断标准 维修判断标准 LINE MODE 下量测 DC BUS 电压在正常值 385VDC 范围内 即认为 PFC OK 6 逆变器 见下图 A 工作原理 PWM 脉宽调制信号经由 U7 U8 作前级隔离耦合 驱动 正负 DC BUS 电压经由 Q12 Q13 组成的半桥式逆变器 输出载有高频的 50HZ 包络信号 经 L1 C2 低通滤波 产生 低频 50HZ 标准的正弦波 供后级负载使用 B 常见故障现象 故障现象故障元件万用表档位标准值故障值 Q12 13二极管档0 374V0 R38 R55电阻档10 无穷大 R40 R54电阻档47 无穷大 D21 D22二极管档0 537V无穷大 U7 2 3 二极管档1 4V0 逆变失败 UPS 长鸣 U8 2 3 二极管档1 4V0 注 1 U7 2 3 U8 2 3 二极管档量测电压值均为在路测量 2 测量工具为 FLUKE 87 山特电子 深圳 有限公司 黄朝刚 15 特别注意 在拆装特别注意 在拆装 CNTL 板时 拆掉计算机接口处的两个六角头螺板时 拆掉计算机接口处的两个六角头螺 丝之外 还请松开后盖板上计算机接口与智能插槽之间的螺丝 否丝之外 还请松开后盖板上计算机接口与智能插槽之间的螺丝 否 则则 CNTL 板将不易从板将不易从 PSDR 板上拆卸下来 板上拆卸下来 7 输出电路 见下图 A 工作原理 当 UPS 检测到 INV 工作正常后 发出 INRLY 信 号 使 RLY1 切换到 INV 输出 反之 则仍用 BYPASS 输出 INV 和 BYPASS 电压通过 P3 P4 向负载供电 并由 CT1 和 R29 作为负载侦测 将 L C L C 送到 CNTL 板 供面板显示 负载容量及其它保护 B 常见故障及处理 故障现象故障元件万用表档位标准值故障值 R29电阻档20 太大或无穷大 CT1电阻档 不转 INV 或 不能带负载 负载指示灯 异常 RLY1电阻档 8 CNTL 控制板电路 1 电池模式和市电模式 CN1 各脚电压值 空载 PIN 123456789101112 功能BUS VFB BUS 3525 OFF SW1 BAT V SW2 PFC OFF LINE N LINE L BUS I P RLY CHG OFF BAT MODE