UPS電源故障現(xiàn)象及解決方案 - 全文

　　核心提示：本文列舉十一種UPS電源故障現(xiàn)象，并將故障分析與維修方法與讀者分享。

　　一、故障現(xiàn)象：一臺(tái)邁普1KVA在線式UPS電源，開機(jī)后旁路輸出正常，按ON鍵，能由旁路轉(zhuǎn)入逆變器工作，但立即又跳轉(zhuǎn)旁路，且故障燈亮，蜂鳴器長鳴報(bào)警，按OFF鍵，蜂鳴器停止報(bào)警，旁路輸出正常。

　　故障分析與維修：根據(jù)故障現(xiàn)象，初步認(rèn)為控制電路部分工作正常，因?yàn)榘碠N鍵，經(jīng)延時(shí)1～2秒后，能自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到逆變器工作狀態(tài)，但故障立即出現(xiàn)，由此可大致判斷出故障發(fā)生電路是：（1）軟啟動(dòng)控制電路有短路故障；（2）功放板輸出電路有短路故障；（3）以上兩部分都有短路故障。因?yàn)榕月份敵稣?，基本上可排?a href="http://wenjunhu.com/v/tag/10980/" target="_blank">微機(jī)、插座等外部設(shè)備短路的可能性。打開機(jī)殼，發(fā)現(xiàn)軟啟動(dòng)密封膠已燒變形，把引出線剪斷后，用萬用表逐一測量軟啟動(dòng)塊上每的一個(gè)元件，都已燒壞，換上一個(gè)新的軟啟動(dòng)塊，接上電源，按ON開關(guān)，故障依舊，證明仍有短路故障存在。關(guān)掉電源，用萬用表測量功放板輸出電路部分的二極管Q13、Q14、Q19、Q20都正常，測MOS大功率管（YTFP250）Q7、Q22、Q23也正常，測另一臂的MOS大功率管Q5、Q17、Q18，發(fā)現(xiàn)Q17與Q18的D極與S極之間的電阻為0Ω，Q5未發(fā)現(xiàn)異常。因Q17、Q18兩功率管的D極和S極是并聯(lián)的，故把Q17、Q18焊下來單獨(dú)測量，Q18正常，Q17的D極和S極確實(shí)已擊穿短路。因市場上難買到Y(jié)TFP250，查手冊得知IRFP250的參數(shù)與YTFP250幾乎一樣。用一只IRFP250換上后，再用萬用表測兩臂的在線電阻值相等，接上電源后開機(jī)，按ON開關(guān)，逆變器能工作，但輸出為230V左右，調(diào)節(jié)輸出微調(diào)整電位器VR3，使輸出為220V，用蠟或密封膠封住VR3，接上負(fù)載，開機(jī)后一切正常，故障排除。

　　二、故障現(xiàn)象：一臺(tái)邁普1KVA在線式UPS電源，開機(jī)旁路工作正常，按ON開關(guān)，無反應(yīng)，繼電器沒有閉合，逆變器不能工作。

　　故障分析與維修：根據(jù)故障現(xiàn)象，大致可判斷故障在面板電路或繼電器電路。打開機(jī)殼，拆下面板，用萬用表先測量繼電器，正常。由于按ON開關(guān)不起作用，懷疑ON開關(guān)損壞，用萬用表紅、黑兩筆分別接在ON開關(guān)的兩端，按下ON開關(guān)，電阻為0Ω，證明ON開關(guān)是好的。接上電源，用萬用表直流電壓檔分別測量ON開關(guān)的兩端對(duì)地直流電壓，發(fā)現(xiàn)一端有電壓，另一端無電壓，而無電壓端通過電阻R99與電阻R100相連接，再用萬用表分別測R99兩端對(duì)地電壓，一端有電壓，而與ON相連的一端無電壓。關(guān)掉電源，測量R99在線電阻值為無窮大，而R99的電阻值應(yīng)為100KΩ，換一只100KΩ的電阻，按上電源，按下ON開關(guān)，逆變器能工作，輸出有220V交流電壓，接上負(fù)載，能正常工作，故障排除。

　　三、故障現(xiàn)象：一臺(tái)SANTAK1000VA方波后備式電源，市電供電運(yùn)行正常，逆變時(shí)，蜂鳴器長鳴，報(bào)警指示燈長亮，無輸出。

　　故障分析與維修：用戶反映該UPS送檢前兩天，在市電轉(zhuǎn)逆變時(shí)，能聽到機(jī)器內(nèi)部發(fā)出“呼嚕呼?！钡漠惓Ｂ?，且聲音很大，但有輸出，過一段時(shí)間后，就出現(xiàn)了上述故障現(xiàn)象。

　　打開機(jī)殼，在無市電空載的情況下開機(jī)，發(fā)現(xiàn)在打開開關(guān)的一瞬間，UPS有輸出，風(fēng)扇也轉(zhuǎn)起來了（風(fēng)扇使用UPS的輸出電壓220V）。大約2秒鐘后，逆變無輸出，出現(xiàn)上述故障現(xiàn)象，用萬用表測量末級(jí)驅(qū)動(dòng)電路，發(fā)現(xiàn)Q1～Q3己被擊穿短路（Q1～Q3采用并聯(lián)聯(lián)接）。由此可知，故障發(fā)生前UPS在市電轉(zhuǎn)逆變時(shí)發(fā)出的“呼嚕呼嚕”聲音，是UPS的末級(jí)驅(qū)動(dòng)電路的兩臂輸出極不平衡引起變壓器聲音異常，也就是Q1～Q3（或Q4～Q6）有部分損壞，由于沒有及時(shí)維修，導(dǎo)致末級(jí)驅(qū)動(dòng)電路的一臂Q1～Q3全部損壞，引起短路，從而使過流保護(hù)電路動(dòng)作，封鎖逆變工作脈沖輸出，使逆變無輸出。更換Q1～Q3，并測得其它元件無損壞后，開啟電源開關(guān)，UPS逆變輸出恢復(fù)正常，故障排除。

　　四、故障現(xiàn)象：一臺(tái)SANTAK600VA正弦波后備式電源，市電轉(zhuǎn)逆變時(shí)無輸出，蜂鳴器長鳴，LED發(fā)光管長亮。

　　故障分析與維修：按常規(guī)，這種故障應(yīng)先檢查電池是否正常。該電源采用兩只YUASANP7－12（12V、7.0AH）蓄電池串接供電。靜態(tài)測量時(shí)，一只電池的電壓為12V，另一只電池的電壓為10V，看來電池沒有什么問題。檢查30A保險(xiǎn)管、逆變輸出達(dá)林頓復(fù)合功率管MJ11033、前級(jí)推動(dòng)管TIP41C以及逆變電路中脈寬調(diào)制器（SG3524）各腳的靜態(tài)電阻值，均未發(fā)現(xiàn)任何異?，F(xiàn)象。反復(fù)通電試驗(yàn)多次，故障依舊，只是偶爾發(fā)現(xiàn)有幾次在空載時(shí)，逆變輸出可以維持10秒鐘左右。無意中用萬用表去檢測有關(guān)部位的電壓值時(shí)，發(fā)現(xiàn)一只電池在出現(xiàn)故障時(shí)的電壓值是12V，而另一只電池的電壓值只有5V左右（這只電池在靜態(tài)測量時(shí)的電壓為10V）。更換該電池，故障排除。

　　五、故障現(xiàn)象：一臺(tái)SANTAK500VAUPS電源，市電供電正常，逆變時(shí)有輸出但輸出電壓偏低，同時(shí)變壓器伴有噪音。

　　故障分析與維修：逆變時(shí)工作不正常，應(yīng)重點(diǎn)檢查電源的逆變回路。有電壓輸出說明晶體管末級(jí)推動(dòng)放大電路工作正常，變壓器有噪音說明末級(jí)推動(dòng)放大電路的兩臂未對(duì)稱工作（變壓器自身損壞可能性較?。?，估計(jì)可能是兩只放大管MJ11033損壞。用萬用表測兩只晶體管發(fā)射結(jié)正向電阻，其中一只約為50Ω，另一只電阻值非常大，表明已燒壞。更換后，故障排除。

　　六、故障現(xiàn)象：一臺(tái)SANTAK500VAUPS電源，市電正常時(shí)，穩(wěn)壓電源只工作于逆變狀態(tài)。

　　故障分析與維修：市電正常，電源只工作于逆變狀態(tài)，不能返回至市電供電狀態(tài)。此種情況下，應(yīng)首先檢查交流輸入保險(xiǎn)絲。當(dāng)保險(xiǎn)絲完好時(shí)，再檢查市電供電──逆變供電轉(zhuǎn)換控制電路。用萬用表測量市電取樣變壓器T1和電壓比較器組件LM339，發(fā)現(xiàn)市電取樣變壓器T1初級(jí)繞組開路。更換后，故障排除。

　　七、故障現(xiàn)象：市電供電及逆變狀態(tài)下均工作正常，但逆變時(shí)，關(guān)機(jī)后仍有輸出。

　　故障分析與維修：眾所周知，UPS的電源開關(guān)控制市電輸入和蓄電池正極。正常情況下，無論是在市電供電還是在逆變狀態(tài)時(shí)，關(guān)機(jī)后均應(yīng)無電壓輸出。用萬用表檢測電源開關(guān)，發(fā)現(xiàn)與蓄電池正極相連的一組開關(guān)已變形，未聯(lián)結(jié)好。更換后（購買不到同類型電源開關(guān)時(shí)，可將變形簧片小心弄平，用細(xì)砂布將觸點(diǎn)磨好），故障排除。

　　八、故障現(xiàn)象：一臺(tái)SANTAK500VAUPS穩(wěn)壓電源，市電供電正常，逆變時(shí)有輸出，但輸出電壓偏高，升至265V。

　　故障分析與維修：根據(jù)UPS電源工作原理可知，只有當(dāng)電源的高壓保護(hù)電路和市電穩(wěn)壓電路出現(xiàn)故障時(shí)，才會(huì)出現(xiàn)以上故障。從電路圖1中可知，電源輸出電壓經(jīng)T2取樣、整流、濾波后，加至電壓比較器U7的8腳、9腳，然后接參考電壓端。只有當(dāng)8腳電壓高于9腳電壓時(shí)，輸出腳4才會(huì)跳變成低電平，從而控制保護(hù)電路動(dòng)作。以下分兩步進(jìn)行檢測：

　　1.高壓保護(hù)電路的檢測

　　首先用萬用表測得電壓比較器U7的8腳電壓為2.35V、9腳電壓為2.25V，此時(shí)高壓保護(hù)電路不起動(dòng)。逐一仔細(xì)查看高壓保護(hù)電路的每一器件，均無故障。適當(dāng)調(diào)整電位器RP8，當(dāng)下調(diào)至某一數(shù)值時(shí)，高壓保護(hù)電路起動(dòng)。由此可知，電源高壓保護(hù)電路的電壓偏高，須重新調(diào)整。將電源的輸入端接在交流調(diào)壓器上，輸出端接在電壓表上。然后將交流調(diào)壓器的電壓值緩慢地從175V升至250V，此過程中U輸出max=230V。接著將交流調(diào)壓器的電壓值從250V緩慢調(diào)高，發(fā)現(xiàn)U輸出隨著U輸入的升高而升高。當(dāng)U輸出=235V時(shí)，沿逆時(shí)針方向緩慢調(diào)整電位器RP8，當(dāng)調(diào)至高壓保護(hù)電路剛起動(dòng)時(shí)即可。

　　2.市電穩(wěn)壓電路的檢測

　　從電路圖二中可知，市電電壓的高低取決于繼電器S3～S8的吸合狀態(tài)。對(duì)照電路圖逐一檢測，發(fā)現(xiàn)繼電器S3的線圈已燒斷，S3不吸合，使得220V市電電壓完全加在T3的第3、4插頭間，從而導(dǎo)致輸出電壓偏高。更換T3，開機(jī)運(yùn)行，故障排除。在實(shí)際工作中考慮到該穩(wěn)壓電源接在交流穩(wěn)壓器上使用，又無同規(guī)格的繼電器可代換，故將S3中的第1、3腳短接即可。

　　九、故障現(xiàn)象：停電時(shí)逆變器不工作。

　　故障分析與維修：根據(jù)故障現(xiàn)象分析得知，該故障是由蓄電池電壓太低引起。打開機(jī)蓋，將其取出充電，故障排除。但用上一段時(shí)間后故障依舊。故懷疑是充電回路故障。用萬用表檢測充電回路中的三端可調(diào)穩(wěn)壓塊LM317，其輸入電壓正常，但輸出端電壓僅為＋14.3V，重復(fù)調(diào)整均無反應(yīng)。故判斷是LM317損壞。更換之，重新啟動(dòng)，拆掉蓄電池，將充電電壓調(diào)至27V，故障排除。

　　十、故障現(xiàn)象：市電中斷時(shí)，逆變器不工作，紅色指示燈長亮。

　　故障分析與維修：從故障現(xiàn)象可知，該故障是因電池電壓太低引起。打開機(jī)蓋，測得電池兩端電壓只有16.8V，加上市電后兩端電壓不變，說明故障出在充電電路。該充電電路工作原理是：市電工作時(shí)，主變壓器T3輸出25V的交流電壓，經(jīng)S2繼電器的第1、2腳接點(diǎn)后，再經(jīng)B1橋堆整流、C21、C22濾波后輸出34V的直流電壓。然后將其送至可調(diào)穩(wěn)壓器U8（MG317T）穩(wěn)壓后對(duì)蓄電池充電。

　　用萬用表測得C21兩端直流電壓正常，說明故障位于濾波電路后。當(dāng)測量MG317T輸出腳時(shí)，分盛箱出電壓只有10V，查輸出負(fù)載均正常，調(diào)整VR3，輸出電壓不變化，說明U8已損壞。用同型號(hào)的MG317T更換U8，斷開電池，調(diào)整VR3，使得U8輸出電壓穩(wěn)定在28V左右。開機(jī)試運(yùn)行，故障排除。

　　十一、故障現(xiàn)象：市電中斷時(shí)，逆變器不工作，蜂鳴器長鳴。

　　故障分析與維修：蜂鳴器長鳴，說明該穩(wěn)壓電源的轉(zhuǎn)換控制電路正常，逆變器不工作是因保護(hù)電路動(dòng)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。該機(jī)逆變回路由脈寬調(diào)制器U1（SG3524）、取樣變壓器T2、推動(dòng)管Q5、Q6和逆變管Q17、Q18等組成。首先測量脈寬調(diào)制器U1（SG3524）的第10腳，看是否被鎖定（鎖定時(shí)為高電平），接著測逆變管Q17、Q18靜態(tài)工作時(shí)對(duì)地的阻值。正常時(shí)數(shù)據(jù)為：當(dāng)黑筆接地時(shí)，Q17、Q18的e極、b極、c極對(duì)地阻值分別為3.2KΩ、3.8KΩ、0；當(dāng)紅筆接地時(shí)，Q17、Q18的e極、b極、c極對(duì)地阻值分別為5.5KΩ、6.5KΩ、0。而用萬用表實(shí)測得Q17、Q18的e極、b極、c極對(duì)地阻值均只有100Ω，可以肯定逆變管Q17、Q18和推動(dòng)管Q5、Q6均已燒壞。更換之，故障排除。