常见UPS故障维修实例.docx

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2023-04-02 09:57| 来源: 网络整理| 查看: 265

1、常见UPS故障维修实例故障現象一:市電供電正常時,逆變時有輸出,但輸出電壓偏高至275V分析與維修:根據穩壓電源工作原理可知,只有當電源的高壓保護電路和市電穩壓電路有故障時,才會出現上述現象。電源輸出電壓經T2取樣、整流、濾波 後,加至電壓比較器U7的、腳,然後接參考電壓端。只有當比較器U7的腳電壓高於腳電壓時,腳才會跳變成低電平輸出,從而控制保護電壓動作。以 下分兩步逐一進行檢測:一、 市電穩壓的檢測從實物圖中可知,市電電壓的高低取決於繼電器S3S8的吸合狀態。先用萬用表逐一檢測,發現繼電器S3的線圈已燒斷,故S3不吸合,使得220V 市電電壓完全加在T3的第3、4根抽頭間,從而導致輸出電壓

2、偏高。更換T3,開機運行,故障排除。在實際工作中,考慮到該穩壓電源直接接在交流穩壓器上使 用,又無同規格的繼電器可代換,將S3中的第、短接即可。二、 高壓保護電路的檢測首先用萬用表測得電壓比較器U7的腳電壓為2.35v、腳電壓為2.25v,此時高壓保護電路不起動。逐一仔細查看高壓保護電路的每一元器件, 均無故障。適當調整電位器RP8,當下調至某一數值(減少)時,高壓保護電路突然正常起動。由此可知,電源高壓保護電路的電壓偏高,須重新調整。將電源的 輸入端接在交流調壓器上,輸出端接在電壓表上。然後將調壓器的電壓值慢慢地從175v升至250v,並記錄下此過程中輸出電壓最大值是230v。當輸出電 壓是

3、235v時,沿逆時針方向緩慢調整電位器RP8,直至高壓保護電路剛一啟動即可。注意,當高壓保護電路出現故障,輸出電壓為220v5%時,是無法 僅憑肉眼觀察到的。因此在使用時要定期檢查高壓保護電路是否正常。故障現象二:停電時,逆變不工作分析與維修:根據故障現象分析得知,該故障是因蓄電池電壓太低引起。打開機蓋,將其取出充電,故障排除。用一段時間後故障依舊,故懷疑充電回路有故 障。用萬用表電壓檔檢測充電回路中的三端可調穩壓塊LM317,其輸入電壓正常,但輸出端電壓僅為14.3v,重新調整均無反應。故判斷LM317損壞。 更換之,重新啟動,拆掉蓄電池,將充電電壓調至27v時,故障隨即排除。故障現象三:當

4、市電中斷時,逆變器不工作,紅色指示燈長亮分析與維修:根據故障現象可知,該故障是因電池電壓太低引起。打開機蓋,測得電池兩端電壓只有16.8v,加上市電後,電池兩端電壓不變,說明故障 發生在充電電路上。該充電電路工作原理是:當市電正常工作時,主變壓器T3輸出25V的交流電壓,經S2繼電器的第、腳接點輸出電壓,經B1橋堆整 流、C21、C22濾波後輸出34v的直流電壓。將其送至可調穩壓器U8(MG317T)穩壓後,對蓄電池充電。用萬用表測得C21兩端直流電壓正常,說明故障發生在濾波電路之後。當測量MG317T輸出腳時,發現輸出電壓只有110v,查輸出負載均正常,調 整VR3輸出電壓不變化,此時說明U

5、8已損壞。用同型號的MG317T更換U8,斷開電池,調整VR3,使得U8輸出電壓穩定在28v左右。開機試運行, 故障排除。故障現象四:當市電中斷時,逆變器不工作,蜂鳴器長鳴分析與維修:根據故障現象,蜂鳴器長鳴,說明該穩壓電源的轉換控制電路正常,逆變器不逆變是因保護電路動作所致。用萬用表檢測電池電壓正常,說明故 障出在逆變回路電路。該機逆變回路由脈寬調製器U1(SG3524)、取樣變壓器T2、推動管Q5與Q6、逆變器Q17與Q18等組成。首先測量脈寬調製 器U1(SG3524)的腳,看是否被鎖定(鎖定時為高電平),接著測量逆變管Q17、Q18靜態工作時對地的阻值。正常時依數據可知:當黑筆接地 時

6、,Q17、Q18的e、b、c對地阻值分別為3.2k、3.8k、0k;當紅筆接地時,此阻值分別為5.6k、6.5k、0。用萬用表測量 Q17、Q18的e、b、c對地阻值均只有100。此時發現逆變管Q17與Q18、推動管Q5與Q6均已燒壞。更換之,故障排除。故障現象五:市電供電正常時,工作正常;當切斷市電時,無220v電壓輸出且伴有長鳴報警聲 分析與維修:根據故障現象,仔細檢查蓄電池電壓為26v,正常;兩隻逆變器大功率輸出管和相應的驅動器也正常。估計為蓄電池電壓檢測電路有問題。正 常情況下,第腳電壓為參考電壓,維持在1.2v左右;當蓄電池為正常值26v時,計算可知:腳電壓約為1.4v,因此腳電壓為

7、12v高電平。現將 UPS置於無市電工作狀態下,測量IC1的腳、,其電壓值分別為0v、1.2v、0v,據此可知第腳電壓偏低。由此推斷R3、R4分壓有問題。 分別測量R3、R4的阻值,發現R3已經斷路,更換之,故障排除。故障現象六:市電供電正常時,開機,逆變器工作指示燈閃爍,蜂鳴器間斷鳴叫分析與維修:我們知道,山特SANTAKUPS500VA不間斷電源是由市電供電還是逆變器供電,取決於IC5的兩個與非門組件組成的RS觸 發器。在市電供電時,RS觸發器VH=1,VG=0,復位端R(VF)為高電平,置位端S(VN)為正向脈衝信號VN,測得VH為低電平,VG為 高電平,再測量復位端R(VF)為低電平,

8、均錯;置位端S(VN)為一串正向脈衝,正確;IC3第腳為高電平,正確。測市電檢測電壓V1為0v,即沒有 市電檢測電壓,測變壓器T2的副邊繞組已斷路。更換變壓器T2,工作正常。故障現象七:市電工作時,電源變壓器噪聲大分析與維修:根據故障現象可知,當變壓器的負載過重,或工作狀態處於不平衡、不穩定時,就有可能發出異常的噪音。而我們知道,當與變壓器相連的電路 中有元器件損壞,或者有些連線接觸不良,就有可能使負載過重。檢查變壓器的次級並未發現碰線短路、匝間短路、元器件損壞故障。用酒精棉球輕輕擦洗乾淨,再 將各連接插頭、插座拔掉,重新插好後,變壓器的噪聲消失,UPS電源工作正常。推測故障原因可能是電路板灰

9、塵太多,某個連接插頭不良引起變壓器負載過重所 致。故障現象八:市電正常時,剛一開機起動時,交流保險絲熔斷,UPS轉向逆變器供電分析與維修:交流保險絲熔斷,說明市電供電主回路電流過大,應重點檢查輸出回路中有無短路現象。經過仔細測試,未發現有短路點。在打開UPS的瞬間 測量IC8輸出端,有調製脈衝輸出,這是不正常的,可能在市電正常的情況下,逆變器也工作,二者同時使用一個電源變壓器,使主回路中的電流過大,引起保 險絲熔斷所致。測量市電供電逆變器供電電路的轉換控制電路,發現IC5已損壞。更換IC5芯片,故障排除。集成电路山特500VA UPS稳压电源市电中断时,逆变器不工作,红色指示灯长亮性能参数蜂鸣

10、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(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、3.8K、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、6.5K、0。而用万用表实测 得Q17、Q18的e极、b极、c极

11、对地阻值均只有100,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。 型 电源常见故障的分析与维修检查故障的一般方法、观察法:后备式不间断电源发生故障时,应首先观察控制面板上各工作状态指示灯的闪烁情况,来判断是市电供电自动稳压控制线路部分还是逆变 器部分出了故障。若绿色指示灯亮,蜂鸣器不叫,有伏输出电压,则说明市电供电稳压部分正常,否则,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。、电压测试法测量关键点的电压。若是交流自动稳压部分出了故障,就用万用表测量市电供电主回路各点电压,很快就会查找出故障:一般故障出在交 流输入电路熔断熔

12、断器,或转移控制继电器和自动稳压控制继电器的触点接触不良;若故障来源于逆变器部分,则应首先检查电池保险管是否完好,电池电压 是否在最低极限值以上,末级驱动晶体管是否已损坏等易损元件上。通过初步的观察仍未排除故障,则应检查芯片和,测量各控制电平。若工作指示灯 或蜂鸣器指示异常,则先检查(定时器)各控制点的电平,正常数值如表;若测得某控制端的电平明显偏离表中值,则说明故障发生在与 此控制相连的线路中。若芯片及报警指示控制电路正常,则要接下去检查()各控制端的电平,正常电平如表。若发现某脚 电压偏离表中正常值过大,则故障可能来源于此相连的控制部分或本身。常见故障的分析与排除、故障现象:在市电供电正常

13、时开启电源,逆变器工作指示灯却是闪烁的,蜂鸣器发现间断叫声,即电源是工作在逆变器状态,不能转移到市电供电的工作状态。故障分析与维修:不能进行市电供电转换,说明市电供电逆变器供电转换控制电路出现了故障,要重点测试这部分电路。不间断电源是处 于市电供电还是逆变器供电状态,是由的两个与非门组件组成的触发器的状态决定的。所以,当电源发生不能转换到市电供电的故障时,应先测量 触发器的状态。在市电供电时,触发器为“”态,“”,“”,复位端()为高电平,置位端()为正宽脉冲信号; 在逆变器供电时,与此相反。现在测量触发器的状态,测得为低电平,为高电平,是不正确的,测得置位端()为一串正宽脉冲,是正确的;再

14、测量复位端()为低电平,是错误的,从而引起触发器的输出和呈错误状态。按照与置位端相连的电路向前查找,测试的脚为高电 平,正确。测的脚为伏,是错误的(应为伏),向前测市电监测电压为伏,即没有市电监测电压,检查整流二级管和,是 正常的,测变压器的附边绕组,为断路状态,从而找到故障点。即由于变压器的附边绕组开路,造成触发器的状态出错,换掉变压器,工作 正常。如果是端()的信号不对,可采取和端同样的检查方法测试与其相连的电路,很快就能找出故障点。故障现象:不间断电源在市电供电时,能正常工作,当市电中断时,不能由逆变器供电。故障分析与维修:从现象可估计是逆变器部分出 了故障,应测量脉宽调制()组件()的

15、各引脚信号。先检查一下蓄电池组的电压,为伏,是正常的,排除掉由于蓄电池电压过低使 逆变器不能启动正常工作的可能性。断掉市电,测量()关键的管脚电压:参考电源端脚为伏,正常;封锁端脚为伏,正常;补偿端 脚为伏,正常;驱动输出端脚和脚为伏,没有输出,不正常;驱动输入端脚和脚为伏,也不正常。可见是由于驱动输入端电压不正常, 造成输出端电压不正常。测量晶体三极管和的基极,为低电平(导致和导通,驱动输入端为低电平),不正确的,它们的基极和的脚相 连,测的脚,为低电平,是正常的,经过与非门后,脚仍为低电平,说明已坏,更换,能正常工作,故障排除。、故障现象:在市电工作时,电源变压器有很大的噪音。故障分析与维

16、修:当变压器的负载过重,或者工作不平衡,不稳定时,就可能发出 异常的噪音。当与变压器相连的电路中有元件损坏,或者有些连线接触不良,就能使负载过重。检查变压器的次级绕组部分,并未发现碰线、匝间短路等现象;经仔 细测量,也未发现电路中有元件损坏;用沾了酒精的棉球将各电路板的正反面清洗干净,然后再将各连接插头、插座拔掉,重新插好后,却发现变压器的噪声消 失,正常工作。、故障现象:逆变器末级驱动晶体管和损坏,使只能工作在市电供电状态。更换掉和后,微机系统运行一段时间后,开关晶体管 和又被烧坏。故障分析与维修:从故障现象上看,导致和被损坏的原因是两个功率晶体管中电流过大。引起电流过大的因素有:()过电流

17、保护 失效,当逆变器输出端发生过电流时,过电流保护电路不起作用,从组件中输出很宽的调制脉冲,使和中电流过大,烧掉和;() 脉宽调制()组件()损坏,从它的末级驱动输出端脚和脚送出的调制脉冲不平衡,使推挽式驱动回路中两个臂工作不对称,甚 至两臂同时导通,造成功率晶体管和被烧坏。在市电中断下,开启,用示波器观察组件的末级驱动输出端脚和脚的波形,发现两个输 出端送出的调制脉冲不平衡,使导通的时间远大于,这时用手触摸和,发现的温度明显高于。由此便可推断:晶体管的温度随着供电 时间的延长越来越高,最终被烧坏,烧坏后,也很快被烧坏。更换后,故障消失。、故障现象:市电正常时,一打开电源,交流保险丝就熔断,转

18、向逆变器供电的工作状态。故障分析与维修:交流保险丝熔断,说明市电供电 主回路电流过大,应检查输出回路中有没有短路现象。经过测试,未发现有短路点。在打开的瞬间测量()的输出端脚,发现有调制 脉冲输出,这是不正常的现象,于是便推断,可能在市电供电正常的情况下,逆变器也同时工作(市电供电时,逆变器处于后备状态,是不工作的),两者同时使用 一个电源变压器(市电供电和逆变器供电都使用同一个电源变压器,但不能同时使用),使主回路中的电流过大,引起保险丝熔断。从工作条件入手,测试市 电供电逆变器供电的转换控制电路。发现损坏,使得在市电正常的情况下,为低电平,为高电平(正常时,应为高电平,为低电平),造 成逆

19、变器同时也工作。更换芯片,恢复正常。、故障现象:当市电中断时,逆变器工作指示灯常亮,蜂鸣器长鸣,但输出电压正常,能使微机系统正常工作。故障分析与维修:很容易判断故障出在报 警、指示控制电路,应检查这部分电路。用示波器测试芯片()的脚(复位端),其电压值为伏,测试脚(输出端),其电压值为 伏,此电压是控制蜂鸣器和逆变器工作指示灯(发光二极管)的。显然,伏的电压不能使蜂鸣器断续鸣叫,也不能使发光二极管发光。 有问题,换掉芯片,恢复正常。由于电源的控制系统是负反馈闭环控制系统,一旦有问题,故障可能发生在闭环控制回路的任何一个环节,所以 一定要多测试一些信号,找出真正的故障点。山特8222型UPS电源

20、检修 山特8222型UPS电源是以U1(82STK618-00305-00)微处理器控制芯片为核心而构成的一台低成本、后备式方波输出UPS电源。 检修的难点:一是没有图纸,二是对控制板上的U1、U2、U3和U5各引脚功能不甚了解,笔者实测8222型UPS电路,发现其微处理器芯片U1和山特 M500型UPS所用的微处理器芯片(PPC 618-00040-01)相似,或许二者可直接替换,微处理器(PPC 618-00400-01)各脚功能见表。笔者查阅有关资料,得知U2是功率驱动门组件,其部电路见02030801a。U2的1、2、3、4、5、6、7脚是输入,对应的输出脚是16、15、14、13、1

21、2、11、10、9脚箝位端,8脚接地。U5是一只光电耦合器,其部结构如02030801b所示。山特8222型UPS电源逆变器中的功率驱动MOS管用的是5N06HD,其参数可简述如 下,V(BR)DSS=60V,ID(maX)=50A,rds=22m,VGS=5V,管型为TO-220AB,管脚排序为G、D、S(注:漏极D与 管壳相连)。可以替代这种MOS管的品种有:PRF50N06、IRFZ48、SMP50N06、MTP50N06、BUK556-60A、 IRFZ44、IRLZ44、BUK456-60、SUP70NO6等。掌握了U1、U2、U5各引脚功能和部结构图,检修8222型UPS电源就事半

22、功倍了。维修实例例一故障现象:开机,烧保险。分析与维修:根据故障现象分析,市电输入电路存在元件短路。因没有图纸,边测绘、边检测输入电路各元件,经检查发现,整流二极管D32、D35(IN4007)短路,更换D32、D35开机,不再烧保险。例二故障现象:接上市电,无220V电压输出,加电一会,电阻R80、R81很烫,不接市电,开机,机发出“哧、哧”响声后,后备工作指示灯和市电供电指示灯交替闪烁,无电压输出。分析和维修:根据现象分析,可能是公共电路有故障。用万用表检查控制板上的二极管、三极管、继电器等元件,发现D4、D5(IN4148)短路,更 换D4、D5,故障依旧。不接市电,开机,输出220V,

23、但瞬间发生保护,接市电,输出电压高达260V,工作一会R80、R81很烫,说明抗尖峰抑制电 路启动,检查抗尖峰抑制电路各无件,未见异常,测U1的10脚,输出5V高电平。逆变电路的驱动信号也是由U1的11、12脚输出的,UPS电源逆变和市 电供电都不正常的可能性很小,怀疑微处理器U1有故障,更换U1。开机,市电供电正常,不接市电开机,输出电压185V,经查阅有关资料,山特8200系 列后备式UPS,当它处于逆变提供方波电源的工作状态时,它的逆变器电源所输出的电压有效值低于逆变器电源处于带负载时的电压值。将UPS电源的输出接微 机,电压输出220V。例三故障现象:市电供电正常,不接市电时,开机,输

24、出电压高达300多伏,拆下控制板检查继电器,三个继电器线包和常闭触点良好,装上,让其逆变供电,一启动即发生保护。关机,机还发出“滴嗒、滴嗒”的响声,只有取下蓄电池的一个极,响声才消失。分析与维修:不接市电开机,测U1的1脚电压,高达7.8V,正常值为5V,检查5V供电电路,发现Q2(2N3904)性能不良,更换Q2,关机 不再发出响声,但U1的1脚电压仍高达7.8V,自测并绘画出5V供电电路图,得知5V是通过U3 TL431 的阴极输出的,怀疑是U3性能不良,更换U3,故障排除。山特8200系列UPS电源有自诊断功能,一开机即执行自诊断,如诊断到某一电路存在故障,即进入停机状态。遇到这种现象,

25、可重点检测U1的2、 3、4、5、8、16脚电压,即可知道哪一部分电路出现故障。另外,山特8200系列UPS电源检测到电池电压过低时,不仅不能逆变供电,连市电旁路电源 也无输出,UPS将处于完全停电状态。其三,后备式UPS电源不能带负载开机,原因是:刚开机时,逆变器刚被启动还没有机会获得空载稳定运行的条件时,就 被置于带负载运行状态(注意:此时的负载电流是负载的正常额定工作电流和负载的开机浪涌电流之和),这样,势必会大大增高UPS的故障率。后备式 不能逆变故障的排除故障现象:市电断后无法逆变(蜂鸣器长鸣,无输出电压)故障分析与排除:按照工作原理,不能逆变输出的原因多为如下三条:其一,逆变器末级

26、放大部分组件有损坏;其二,蓄电池端电压不足标准值;其三,逆变工作脉宽调制组件有故障。通过测量逆变功放管,并未发现有明显损坏,测电池组端压偏低,利用蓄电池充电器对其充电至单节以上,再试运行仍为上述故障。下面着重检测部分。开机测的各脚电压和波形,发现脚电平为。而正常值应为。该脚为的封锁端,其电平大小受过流保护电路及电池端电压值的影响,此时其压值已使无法工作。的过流保护电路的集成块的()端为基准电平,()端为取样电阻(欧)经、分压送来的信号;正常工作时,()脚 电平大于()脚电平,的()脚送出低电平,经二极管相应地的脚为,即逆变不受封锁端的影响。测的、 、脚电平依次为、,即在逆变时总要保护。依次测量保护电路的各个元器件中,并无损坏者。用一片新的替代,仍未排 除故障。此时,只好拿一块好控制板与之比较,测其的、脚分别的、。为了便于比较,将控制板与逆变器之间 的连接插头拔掉,再测:发现只有的()脚存在较大差异,即好板的()脚为,待修板的相应脚为。笔者至此亦发现电阻在两块板上的阻值并不相同(为色环电阻),好板为欧,坏板为欧。至此,才找到了故障点。用欧电阻取代 欧电阻,开机再试能够逆变,输出约为,但有明显的噪音。加上负载试机,逆变时仍无输出。六个管子();当 一组件有一或两个的两极间开路时,用万用表量不出来,依次焊下各管,结果、的、结开路,更换它们,并焊好各管,再试机时,故障全部消失。



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