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当前位置:首页 » 维护 » 实战:UPS电源故障现象分析与维修

实战:UPS电源故障现象分析与维修

来源:机房360 作者:小柯编辑 更新时间:2012-8-21 10:07:26
摘要:本文列举十一种UPS电源故障现象,并将故障分析与维修方法与读者分享。
  一、故障现象:一台迈普1KVA在线式UPS电源,开机后旁路输出正常,按ON键,能由旁路转入逆变器工作,但立即又跳转旁路,且故障灯亮,蜂鸣器长鸣报警,按OFF键,蜂鸣器停止报警,旁路输出正常。
  
  故障分析与维修:根据故障现象,初步认为控制电路部分工作正常,因为按ON键,经延时1~2秒后,能自动跳转到逆变器工作状态,但故障立即出现,由此可大致判断出故障发生电路是:(1)软启动控制电路有短路故障;(2)功放板输出电路有短路故障;(3)以上两部分都有短路故障。因为旁路输出正常,基本上可排除微机、插座等外部设备短路的可能性。打开机壳,发现软启动密封胶已烧变形,把引出线剪断后,用万用表逐一测量软启动块上每的一个元件,都已烧坏,换上一个新的软启动块,接上电源,按ON开关,故障依旧,证明仍有短路故障存在。关掉电源,用万用表测量功放板输出电路部分的二极管Q13、Q14、Q19、Q20都正常,测MOS大功率管(YTFP250)Q7、Q22、Q23也正常,测另一臂的MOS大功率管Q5、Q17、Q18,发现Q17与Q18的D极与S极之间的电阻为0Ω,Q5未发现异常。因Q17、Q18两功率管的D极和S极是并联的,故把Q17、Q18焊下来单独测量,Q18正常,Q17的D极和S极确实已击穿短路。因市场上难买到YTFP250,查手册得知IRFP250的参数与YTFP250几乎一样。用一只IRFP250换上后,再用万用表测两臂的在线电阻值相等,接上电源后开机,按ON开关,逆变器能工作,但输出为230V左右,调节输出微调整电位器VR3,使输出为220V,用蜡或密封胶封住VR3,接上负载,开机后一切正常,故障排除。
  
  二、故障现象:一台迈普1KVA在线式UPS电源,开机旁路工作正常,按ON开关,无反应,继电器没有闭合,逆变器不能工作。
  
  故障分析与维修:根据故障现象,大致可判断故障在面板电路或继电器电路。打开机壳,拆下面板,用万用表先测量继电器,正常。由于按ON开关不起作用,怀疑ON开关损坏,用万用表红、黑两笔分别接在ON开关的两端,按下ON开关,电阻为0Ω,证明ON开关是好的。接上电源,用万用表直流电压档分别测量ON开关的两端对地直流电压,发现一端有电压,另一端无电压,而无电压端通过电阻R99与电阻R100相连接,再用万用表分别测R99两端对地电压,一端有电压,而与ON相连的一端无电压。关掉电源,测量R99在线电阻值为无穷大,而R99的电阻值应为100KΩ,换一只100KΩ的电阻,按上电源,按下ON开关,逆变器能工作,输出有220V交流电压,接上负载,能正常工作,故障排除。
  
  三、故障现象:一台SANTAK1000VA方波后备式电源,市电供电运行正常,逆变时,蜂鸣器长鸣,报警指示灯长亮,无输出。
  
  故障分析与维修:用户反映该UPS送检前两天,在市电转逆变时,能听到机器内部发出“呼噜呼噜”的异常声,且声音很大,但有输出,过一段时间后,就出现了上述故障现象。
  
  打开机壳,在无市电空载的情况下开机,发现在打开开关的一瞬间,UPS有输出,风扇也转起来了(风扇使用UPS的输出电压220V)。大约2秒钟后,逆变无输出,出现上述故障现象,用万用表测量末级驱动电路,发现Q1~Q3己被击穿短路(Q1~Q3采用并联联接)。由此可知,故障发生前UPS在市电转逆变时发出的“呼噜呼噜”声音,是UPS的末级驱动电路的两臂输出极不平衡引起变压器声音异常,也就是Q1~Q3(或Q4~Q6)有部分损坏,由于没有及时维修,导致末级驱动电路的一臂Q1~Q3全部损坏,引起短路,从而使过流保护电路动作,封锁逆变工作脉冲输出,使逆变无输出。更换Q1~Q3,并测得其它元件无损坏后,开启电源开关,UPS逆变输出恢复正常,故障排除。
  
  四、故障现象:一台SANTAK600VA正弦波后备式电源,市电转逆变时无输出,蜂鸣器长鸣,LDE发光管长亮。
  
  故障分析与维修:按常规,这种故障应先检查电池是否正常。该电源采用两只YUASANP7-12(12V、7.0AH)蓄电池串接供电。静态测量时,一只电池的电压为12V,另一只电池的电压为10V,看来电池没有什么问题。检查30A保险管、逆变输出达林顿复合功率管MJ11033、前级推动管TIP41C以及逆变电路中脉宽调制器(SG3524)各脚的静态电阻值,均未发现任何异常现象。反复通电试验多次,故障依旧,只是偶尔发现有几次在空载时,逆变输出可以维持10秒钟左右。无意中用万用表去检测有关部位的电压值时,发现一只电池在出现故障时的电压值是12V,而另一只电池的电压值只有5V左右(这只电池在静态测量时的电压为10V)。更换该电池,故障排除。
  
  五、故障现象:一台SANTAK500VAUPS电源,市电供电正常,逆变时有输出但输出电压偏低,同时变压器伴有噪音。
  
  故障分析与维修:逆变时工作不正常,应重点检查电源的逆变回路。有电压输出说明晶体管末级推动放大电路工作正常,变压器有噪音说明末级推动放大电路的两臂未对称工作(变压器自身损坏可能性较小),估计可能是两只放大管MJ11033损坏。用万用表测两只晶体管发射结正向电阻,其中一只约为50Ω,另一只电阻值非常大,表明已烧坏。更换后,故障排除。
  
  六、故障现象:一台SANTAK500VAUPS电源,市电正常时,稳压电源只工作于逆变状态。
  
  故障分析与维修:市电正常,电源只工作于逆变状态,不能返回至市电供电状态。此种情况下,应首先检查交流输入保险丝。当保险丝完好时,再检查市电供电──逆变供电转换控制电路。用万用表测量市电取样变压器T1和电压比较器组件LM339,发现市电取样变压器T1初级绕组开路。更换后,故障排除。
  
  七、故障现象:市电供电及逆变状态下均工作正常,但逆变时,关机后仍有输出。
  
  故障分析与维修:众所周知,UPS的电源开关控制市电输入和蓄电池正极。正常情况下,无论是在市电供电还是在逆变状态时,关机后均应无电压输出。用万用表检测电源开关,发现与蓄电池正极相连的一组开关已变形,未联结好。更换后(购买不到同类型电源开关时,可将变形簧片小心弄平,用细砂布将触点磨好),故障排除。
  
  八、故障现象:一台SANTAK500VAUPS稳压电源,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1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U7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,市电电压的高低取决于继电器S3~S8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。
  
  九、故障现象: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,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。
  
  十、故障现象: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。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,分盛箱出电压只有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。
  
  十一、故障现象: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(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3.2KΩ、3.8KΩ、0;当红笔接地时,Q17、Q18的e极、b极、c极对地阻值分别为5.5KΩ、6.5KΩ、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100Ω,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。
  
  责任编辑:kelly
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