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UPS常见结构和工作原理
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UPS电源故障现象及解决方案
21ic：一、：一台迈普1KVA在线式，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。本文引用地址：分析与维修：根据故障，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，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0&O，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：一台迈普1KVA在线式电源，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0&O，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100K&O，换一只100K&O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，LED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50&O，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3.2K&O、3.8K&O、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&O、6.5K&O、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100&O，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。更多好文：21ic电源
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UPS电源的结构和工作原理
UPS电源的结构和工作原理
它是由一套交流+直流充电+交直流逆变装置构成。UPS中的蓄电池在市电正常供电时处于充电状态。一旦市电中断，蓄电池立即将储存的直流电输出给逆变器逆变成交流电供给计算机设备，保持对计算机设备供电的连续性。一般情况下，中小功率后备式UPS靠蓄电池维持供电的时间在10～30min左右。
1．交流滤波调压回路
交流滤波回路主要是对输入的交流电进行滤波净化，去掉电网中的干扰成分。并在一定范围内进行调压。
2．整流充电回路
整流充电回路是将交流整流成直流，经充电电路给蓄电池充电，并向内部提供所需的直流电。
3．蓄电池组电路
在中小型UPS中广泛应用的是M型密封电池，这是一种密封免维护电池。一般每节电池的额定电压可为2V、4V、6V或12V，它们经串并联组成电池组在UPS中使用。
蓄电池的规格容量用安时(Ah)表示，如12V，6Ah／20hR。它表明该电池的输出电压为12V，其标称容量为6Ah。这一指标是指把该电池以20h速率的条件下进行放电（放电电流为6/20=0.3A），一直放电到电池输出的终了电压为10.5V时，所测量到的总安培小时数。
蓄电池是UPS的重要组成部分，蓄电池性能和质量的好坏直接影响到UPS电源整机的质量，它的成本占整机成本的1／3以上。
4．脉宽调制型(PWM)逆变器及控制电路
在UPS中普遍地采用脉冲宽度调制技术(PWM)来实现直流转变成交流，实现直流转变成交流的电路称为逆变器。逆变器及其控制电路是UPS的核心电路。
对于后备式UPS来说，当市电电压低于170V时，此时其内部的交流稳压电路无法维持正常的220V输出，逆变器启动工作，将蓄电池中储存的直流电转变成交流电。输出波形一般为方波，也有一些UPS输出波形为正弦波。而当市电回升到180V以上时，逆变器停止工作，回到市电供电状态(稳压输出为220V)。
对于在线式UPS来说，逆变器始终处于逆变工作状态。市电供电时，不断地将交流电整流成直流后再逆变成交流输出(输出波形为正弦波)。当市电下降到170V以下时，逆变器将蓄电池储存的直流电逆变成交流电输出。市电上升到180V时，又恢复到市电供电状态。
5．检测报警保护电路
为了确保UPS安全可靠的工作，UPS必须设有完善的检测报警保护电路。一般UPS均设有过流、过压、空载保护，电池电压过低、电池极性和交流极性检测电路，指示灯和喇叭报警电路。
6．智能监控及通讯电路
新型的智能UPS具有与计算机通讯和自动监控功能，UPS监控软件通过接口通讯线路随时监控UPS及供电线路的运行情况，记载并提示掉电情况，自动处理掉电时的数据保存与系统保护。
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UPS电源常见故障分析及维修技巧
UPS是Uninterruptible Power Supply的简称，也就是我们常说的UPS不间断电源。它是一种含有储能装置、以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的电源设备，是通信设备、计算机系统等不得断电的系统不可缺少的外围设备之一，它的作用是在外界中断供电的情况下，及时给计算机等设备供电，以免影响通信的中断、重要数据的丢失和硬件的损坏。然而我们在使用作为保护其他对象的同时，其UPS电源本身往往也会发生一些故障，如果UPS电源发生了故障，就无法我们负载提供保护功能。因此我们对UPS电源常见故障现象的分析处理进行介绍：
问题一：有市电时UPS电源输出正常，而无市电时蜂鸣器长鸣，无输出。
故障分析:从现象判断为蓄电池和逆变器部分故障，可按以下程序检查:
1、检查蓄电池电压，看蓄电池是否充电不足，若蓄电池充电不足，则要检查是蓄电池本身的故障还是充电电路故障。
2、若蓄电池工作电压正常，检查逆变器驱动电路工作是否正常，若驱动电路输出正常，说明逆变器损坏。
3、若逆变器驱动电路工作不正常，则检查波形产生电路有无PWM控制信号输出，若有控制信号输出，说明故障在逆变器驱动电路。
4、若波形产生电路无PWM控制信号输出，则检查其输出是否因保护电路工作而封锁，若有则查明保护原因;
5、若保护电路没有工作且工作电压正常，而波形产生电路无PWM波形输出则说明波形产生电路损坏
上述排故顺序也可倒过来进行，有时能更快发现故障。
问题二：逆变器功率级一对功放晶体管损坏，更换同型号晶体管后，运行一段时间又烧坏的原因是电流过大，而引起电流过大的原因有:
1、过流保护失效。当逆变器输出发生过电流时，过流保护电路不起作用;
2、脉宽调制(PWM)组件故障，输出的两路互补波形不对称，一个导通时间长，而另一个导通时间短，使两臂工作不平衡，甚至两臂同时导通，造成两管损坏;
3、功率管参数相差较大，此时即使输入对称波形，输出也会不对称，该波形经输出变压器，造成偏磁，即磁通不平衡，积累下去导致变压器饱和而电流骤增，烧坏功率管，而一只烧坏，另一只也随之烧坏。
问题三：蓄电池电压偏低，但开机充电十多小时，蓄电池电压仍充不上去。
故障分析:从现象判断为蓄电池或充电电路故障，可按以下步骤检查:
1、检查充电电路输入输出电压是否正常;
2、若充电电路输入正常，输出不正常，断开蓄电池再测，若仍不正常则为充电电路故障;
3、若断开蓄电池后充电电路输入、输出均正常，则说明蓄电池已因长期未充电、过放或已到寿命期等原因而损坏。
问题四：UPS电源开机后，面板上无任何显示，UPS电源不工作。
故障分析:从故障现象判断，其故障在市电输入、蓄电池及市电检测部分及蓄电池电压检测回路:
1、检查市电输入保险丝是否烧毁;
2、若市电输入保险丝完好，检查蓄电池保险是否烧毁，因为某些UPS当自检不到蓄电池电压时，会将UPS的所有输出及显示关闭;
3、若蓄电池保险完好，检查市电检测电路工作是否正常，若市电检测电路工作不正常且UPS不具备无市电启动功能时，UPS同样会关闭所有输出及显示。
4、若市检测电路工作正常，再检查蓄电池电压检测电路是否正常。
问题五：在市电供电正常时开启UPS电源，逆变器工作指示灯闪烁，蜂鸣器发出间断叫声，UPS电源只能工作在逆变状态，不能转换到市电工作状态。
故障分析:不能进行逆变供电向市电供电转换，说明逆变供电向市电供电转换部分出现了故障，要重点检测:
1、市电输入保险丝是否损坏;
2、若市电输入保险丝完好，检查市电整流滤波电路输出是否正常;
3、若市电整流滤波电路输出正常，检查市电检测电路是否正常;
4、若市电检测电路正常，再检查逆变供电向市电供电转换控制输出是否正常。
问题六：一台后备UPS有市电时工作正常，无市电时逆变器有输出，但输出电压偏低，同时变压器发出较大的噪音。
故障分析:逆变器有输出说明末级驱动电路基本正常，变压器有噪音说明推挽电路的两臂工作不对称，检测步骤如下:
1、检查功率是否正常;
2、若功率正常，再检查脉宽输出电路输出信号是否正常;
3、若脉宽输出电路输出正常，再检查驱动电路的输出是否正常。
问题七：在接入市电的情况下，每次打开UPS不间断电源，便听到继电器反复的动作声，UPS电源面板电池电压过低指示灯长亮且蜂鸣器长鸣。
根据上述故障现象可以判断:该故障是由蓄电池电压过低，从而导致UPS启动不成功而造成的。拆下蓄电池，先进行均衡充电(所有蓄电池并联进行充电)，若仍不成功，则只有更换蓄电池。
问题八：UPS电源只能由市电供电而不能转为逆变供电。
故障分析:不能进行市电向逆变供电转换，说明市电向逆变供电转换部分出现故障，要重点检测:
1、蓄电池电压是否过低，蓄电池保险丝是否完好;
2、若蓄电池部分正常，检查蓄电池电压检测电路是否正常;
若蓄电池电压检测电路正常，再检查市电向逆变供电转换控制输出是否正常。
问题九：当负载接近满载时，市电供电正常，而蓄电池供电时蓄电池保险丝熔断。
故障分析:蓄电池保险丝熔断，说明蓄电池供电流过大，检测步骤如下
1、逆变器是否击穿;
2、蓄电池电压是否过低;
3、若蓄电池电压过低，再检测蓄电池充电电路是否正常;
4、若蓄电池充电电路正常，再检测蓄电池电压检测电路工作是否正常。
如以上针对常见各种维修故障分析思路依然无法让您解决您的UPS不间断电源故障问题，可直接致电任达能源UPS总部（5）或者所属各地区的客户服务中心，我们将您竭诚为提供优质服务。