UPS维修和维修案例

1、wwwongL中国电源维修中（旳线）一、什么是UPSUPS是不间断电源(uninterruptible power system)的英文简称，是能够提供持续、稳定、不间断 的电源供应的重要外部设备。UPS按工作原理分成后备式、在线式与在线互动式三大类。UPS顾名思义，它就是一台这样的机器，它在市电停止供应的时候，能保持一段供电时间， 使人们有时间存盘，再从容地关闭机器。, wwwongi.eom.en30线） 埔 Uli*皿 皿广东容济机电科技有限公司響 N. S+2ZEN4bi-L虹自动化研弟生工作站与联合培养基地中曲"範源般

2、中心tilSANTAK500型UPS电源图纸二、UPS工作原理A. 后备式UPS的工作特性当输入电源的电压、频率满足输入指标时，由市电逆变供电转换控制电路输出三路信号，其中一路信号控制由电磁继电器构成的单刀双掷开关接通市电供电(这条线路就是交流旁路)，此时负载直接由市电供电；第二路控制信号送到面板显示电路，用来显示市电的供电状态； 第三路控制信号送至逆变器，以切断逆变电路；同时，市电还经过降压、整流，再经由充电 电路给蓄电池充电。当市电因意外而中断时，市电逆变供电转换控制电路输出信号会发生变化，蓄电池内的直流电源会经过逆变器的作用而转变为交流电源，经输出变压器升压后，向负载提供220V的交流电

3、。不过，由电磁继电器控制单刀双掷开关从市电供电状态切换到逆 变器供电时有一小段时间间隔，在此期间电流供应会发生中断；不过，像计算机这样的用电设备由于主机电源内有滤波电容的存在，因此当断电的瞬间滤波电容所储存的电能可以维持计算机继续工作至少 8-10ms,而电磁继电器的切换时间一般只有2-4ms,所以不会发生因计算机重新启动而引发数据丢失的情况；但是，如果用电设备要求断电时间不得超过4ms，则必须选用以双向可控硅作切换元件的UPS或在线式UPS。一般说来，后备式 UPS具有运行效率高、噪音低、价格较低等优点，常见的小型后备式UPS可向满负载提供的供电时间一般在12-15分钟。B. 在线式UPS的

4、工作特征在线式UPS结构较复杂，但性能完善，能解决所有电源问题。如四通PS系列，其显著特点是能够持续零中断地输出纯净正弦波交流电能够解决尖峰、浪涌、频率漂移等全部的电源问题；由于需要较大的投资，通常应用在关键设备与网络中心等对电力要求苛刻的环境中。三、UPS维修整体思路500VA后备式UPS电源使用比较普遍，下面主要介绍SANTAK（山特）UPS-500VA电源常见故障的维修。其常见的故障有：功率管Q17、Q18损坏渗数（电位器）失调;交流保险丝断；电瓶老化；U8、U9性能变坏；晶体管Q1和Q2损坏。 UPS由两部分组成。一是市电供电部 分，另一是逆变供电部分。当UPS出现故障时，首先要分出是

5、哪一部分出了问题，若绿色指示灯亮，蜂鸣器不叫，有220V输出电压，则说明市电供电稳压部分正常，否则有故障点。若红色指示灯闪烁或长亮、蜂鸣器断续鸣叫或长鸣，说明逆变器部分不正常。在两个部分中逆变部分的故障率最高。而逆变部分出问题最多的就是电池。目前，在中小型UPS电源中，广泛使用的是免维护密封式铅酸蓄电池，它的价格较贵，大约占UPS电源生产总成本的2/51/2左右。它的正常电压为 12V。本文所讲的 UPS中有两块这样的电 池。两块电池电压在 20V26V之间UPS可以正常使用，否则应更换电池或对电池进行充 电，然后查相关电路是否有故障。一般电源电池出问题的原因为蓄电池的内阻增大，严重时会使个别

6、电池永久损坏；另一个原因是蓄电池长期闲置不用或长期处于浮充状态而不放电。长期处于浮充状态是电池损坏的最主要原因，因此UPS在使用一段时间后，要人为地使UPS处于逆变状态一会，这样可延长电池寿命。另一个在逆变状态下出现问题较多的地方就是Q17、Q18 两个功率管。这两个功率管（MJ11033）是达林顿复合功率管，其主要参数为：额定工作电流lc=50A ,额定功率Pw=300W， 反向工作电压BVceo=120V。其测量数值如下表。MJ11033b-eb-cc-e正确电阻（X 1Q档）50 Q25 Q20 Q反向电阻（X 1K档）3.5K Qoooo由于MJ11033损坏后几乎全部是发射结开路，因

7、此在路测其b-e间的正向电阻是否为50 Q左右即可决定。功率管损坏后一般出现两种故障现象。一是有市电时工作正常，逆变时有输出但输出电压偏低，同时变压器发出较大的噪音。二是在市电状态下，UPS输出正常，但逆变时无220V的交流电压输出。故障1的分析与维修：逆变时工作不正常，应检查电源的逆变部分，偏低的电压输出说明末级推动放大电路基本工作正常。重点放在两只Q17、Q18上，用万用表的 RX 1档测b-e间的正向电阻，一只开路，另一只48 Q，开路的这只已坏。换下它故障排除，逆变正常。故障2的分析与维修：经查电池电压为24V属正常。逆变无输出说明末级推动放大电路没有工作。此UPS是采用脉宽调制电路

8、SG3524来产生50Hz的方波，经两级电压放大送入两达林顿大功率管MJ11033进行电流放大，最后再经变压器升压后得到50Hz的220V交流电压。根据原理先查有无50Hz的方波输出。查得 SG3524的11、14脚有50Hz方波输出。经两级放大后输出 波型也为正常。最后只有两只功率管未查，焊下两管检查，两管的b-e结正反向电阻为无穷大，同故障1相同，功率管损坏。更换后UPS正常。Q17、Q18是逆变电路中最容易损坏的器件。更换后，不能立即加电试机，应先查其周 围电路，确定无故障后再通电。四、UPS不间断电源维修案例1、山特（SANTAK ） UPS没有指示故障现象：一台 SANTAK 500

9、型UPS电源，因意外停电而又无人值守造成电源损坏。接 通交流电源，无任何反应，电源指示灯不亮；断开交流电，无任何反应，指示灯不亮亦无告 警。拆机检查，线路板铜箔有一处开路，将它恢复后试机，故障依旧。分别测量两块电池电 压，一块 0.5V，块 0.75V。原因分析：铜箔断路，造成过放电保护电路失效，从而造成电池过放电。解决思路：关键在于救活电池。仔细观察电池，这是两块美国原装CHAMPION牌免维护铅酸电池，性能参数为 12V/4Ah。从铅酸蓄电池的原理我们知道过放电会造成极板硫化，生成粗大的硫酸铅结晶体，这些结晶体导电性差，体积大，堵塞极板的微孔，妨碍电解液的渗 透和交换，时间长了便阻止了电能

10、和化学能的可逆转换，造成电池无法向UPS供电。解决硫化一般用过充电法和水洗法，对于免维护蓄电池只能用过充电法恢复。解决过程：找来一台可调直流电源，调整输出电压为14V，将两块电池分别进行充电。一块电池开始充电时电流只有几毫安，10小时后也仅仅达到 200毫安左右，继续充电 24小时后，充电电流已达到1.2安，看来恢复有望。按此方法给另一块电池充电。测两块电池串联 电压为26V。将电池接回UPS电源，一切恢复正常。最后接通电源，继续浮充 24小时，再放电，然后充电 24小时，UPS又投入正常运行了。 总结：因为UPS电源的成本大约有 40%左右在电池，可以说电池报废，整个UPS电源也就报 废了，

11、用可调直流电源的方法可以比较有效地恢复电池。在恢复时除了延长充电时间外，还 可以提高充电电压，这样救活的机率会增大许多（但是否适用应该仔细参考UPS说明书）。2、 UPS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路出现故障时，才会出现以上故障。从电路图一中可知，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U

12、7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

13、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脚短接即可。3、UPS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 ,华工白动化研

14、究生工件站与联合培养基地广东容济机电科技有限公司www.longLcomxri中国电源维修中（ 30线）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。故障现象三：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

15、。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，发现输出电压只有 10V，查输出负载均正常，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。4、UPS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

16、（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 U1（SG3524）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 3.2K Q、3.8K Q、0;当红笔 接地时，Q17、Q18的e极、b极、c极对地阻值分别为 5.5K Q、6.5K Q、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。5、下面两例UPS是周围电

17、路引起的损坏。例1：跨接在SG3524的11、14脚上的两个PNP型晶体管Q1和Q2，其中有一只损坏引起达林顿型MJ11033功率管损坏。例2 :电源的功率管损坏一只，换后通电不久，其b-e结又被烧断。经查系Q3击穿所致。换Q3后故障排除。两功率管的位置不在控制板上，而在控制板的对面。 其上有两个大的散热片，折装时须注意两组线的位置。两功率管的价钱不便宜，所以换时须注意。可用MJ11033代换。大部份故障是可防范的，具体措施有：（1）严禁逆变状态开微机。（2）电源应尽量米用专线，降低内阻。（3）电源插座应接触良好。（4）应尽量避免频繁启动和关闭UPS，开关之间至少要间隔6秒钟以上，否则对逆变器

18、的末级功广告管Q17、Q18危害较大。华工白动化研究生工件站与联合培养基地广东容济机电科技有限公司中国电源维修中（ 30线）广东容济机电科技有限公司（原为广东容济自动化设备有限公司）从事工控技术服务行业多 年.被誉为“工控界的黄埔军校 培养岀大量资深的电子电气工程师.在工控行业影响深远： 目前设有行政部、业务部、商务部、维修部、电气工程部、技术培训部、产昂研发部、财务部和 采购部等九个部门高级技工及工程师占从业人员的三分之二以上.拥有雄厚的技术力屋： 公司以做最优秀的工控技术服务商为市场目标二服务内容包括自动化产品的销酋与维修.电 子产品开发.工厂设备定期维护.工控技术培训.自动化系统的设计、安装和调试.单机设备自 动化联线等七大部分：从2010年7月份开始广东容济联合华南理工大学自动化科学与工程学院.进行校企合作.强强联合.共同打造自动化专业的研究生培养基地（以下称基地”）. 建立长期性的自动化研究生工作站研究课题包括：工控产品