山特SATAUPS电源故障维修及电路图Word下载.docx

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如图4所示,电池电压、充电电压由TX305第6脚输入,经由U302、VM3、TX305等所构成的开关电源电路,发生多组相互隔离的逆变器所需的工作电源IGBT＋12V、IGBT－5V及控制工作电源24V、12V,其中12V电源再经由U311（7805）发生5V电源供控制板或其他控制集成电路作工作电源.

图4辅助电源电路

如图5所示,由TX501、TX502、VM501、VM502、VM503、VM504、VM505、VM506及控制元件U501组成的升压斩波电路,将单一的直流电压（电池电压）转换为高压正负直流电压.当市电中断时,此直流电压通过VD501、VD502、VD503、VD504、VD505、VD506、VD507、VD508和电感L501、L502送至±

DCBUS（±

400V）继续提供电源给逆变器,使供电不致中断,并用U501来控制DCBUS的输出电压,由CPU进行设定并控制,不需人工调整.CPU通过U501（SG3525）的OFF端控制该直流?

直流变换器的工作状态.当市电正常时,关闭集成控制片SG3525,使斩波器不工作,只有在蓄电池供电时,该斩波器才工作.

图5斩波器电路

如图6所示,输入交流电经CT2,电感L1、L2,整流桥BR02、VM1A、U305、U10组成升压斩波电路,在电容C320、C332、C334、C338及C313、C321、C333、C335上发生±

370V的BUS电压作为逆变器输入,经逆变器的转换,发生正弦交流输出.与此同时,UC3854将检测市电电流和市电电压,对功率元件进行控制,使输入电流的波形与电压波形相近,相位相同,以提高输入功率因数,防止对电网发生谐波干扰.稳定的DCBUS有助于稳定交流输出电压,因此要特别注意DCBUS电压的稳定和准确.本机由CNTL直接根据输入交流电压的高低和以后±

BUS电压高低进行控制,不需人工调整DCBUS电压.

如图7所示,C320、C332、C334、C338及C313、C321、C333、C335和VM12、VM13及VM5、VM7组成半桥式逆变器,L5、L6、L7及C11、C12组成低通滤波器,在CNTL所发生的PWM信号控制下,经由U2、U3隔离驱动,推动半桥逆变器两功率管工作,发生正弦波输出.

图6功率因数校正电路

如图8所示,当CPU检测到逆变器工作正常后,发出INRLY信号,使RL04切换到逆变器输出,反之,则仍由旁路输出,逆变器和旁路输出电压通过CN17L、CN17N向负载供电,并由CT1和VD61、VD62、VD63、VD64、R71进行负载侦测,将L.C＋、L.C－送到CNTL板,供面板显示及其他呵护用.

图7逆变器电路

图8输出电路

a.过零发生器电路市电过零发生器和逆变器过零发生器均采纳此电路,如图9所示.220V交流市电输入经R61送至运算放年夜器U5的反相端,R59、R60设置U5的静态工作点,组成交流差动放年夜器,输入为正弦波,输出为方波.另由C55和R61组成滤波器,滤失落输入正弦波的高频谐波,VD13将电位减少至约340mV,并通过C22滤波使其输出方波波形更加完美.CPU通过对该方波零点的侦测（即通过对两次上升沿下降沿的侦测）可以确定其相位与频率,CPU根据所测得的相位来设定逆变器的相位,以到达同相的目的.

图9过零发生器电路

b.电流峰值呵护电路此电路为典范的比力器电路,如图10所示.通过（PSDR）送出CT1侦测的负载电流,将其转换为直流电压信号,经R82送至U7的同相端,并在反相端设一阈值电平＋5V,R84为上拉电阻,将U7的1脚置为高电平；

R85为限流电阻,将信号送至U4的4脚.在正常带载工作时,CT1侦测的负载电流信号为小于5V的直流电压量,故U7的输出为一低电平,使U4不致被复位；

当UPS超载或在瞬间投入年夜容量整流性负载或年夜容量电感性负载时,CT1侦测的直流电压会高于＋5V,从而使U7的输出为高电平,将U4复位,进而关闭PWM信号,UPS停止工作,此时面板上55％负载灯和FAULT灯会一起亮,蜂鸣器长鸣.呵护点设置为峰值电流∶额定电流=3∶1.C1k额定输出电流为4.5A；

C2k额定输出电流为9.5A；

C3k额定输出电流为13.6A.

图10电流峰值呵护电路

c.输出电压监测电路逆变输出及市电电压监测均采纳此电路,如图11所示.此电路采纳运放进行全波整流,220V交流从INV.L端输入.在市电正半周时,经R43、R42、R34分压,由INV.V输出至CPU,因U3反相端电压比同相端电压高,其输出为低电平,VD10反向偏置,故U3在正弦波正半周时不起作用；

负半周时,同相端电压高于反相端,U3输出为高电平.VD10正向偏置,将此高电位输出给CPU,从而使INV.V为一全波整流脉动波形（市电电压侦测电路在PSDR板上结构与INV.L一样）.CPU会根据INV.V侦测值来判断逆变器是否已到达稳定.

图11输出电压监测电路

d.温度监测电路如图12所示.当温度正常时,＋5V通过温控开关（在PSDR散热片上）加至R14,R14与GND之间接有C34和热敏电阻NTC1,因而输入到CPU的是高电平；

当本机温渡过高时,温控开关断开,＋5V中断,温度信号酿成低电平.CPU识别此信号后,发出过热呵护报警信号,UPS关机；

如果温控开关失灵,当温渡过高时,NTC1将会随温度上升而减小阻值,渐渐将温度信号拉为低电平,直到CPU识别温度信号,做出相应呵护举措（其中温控开关的举措温度为80℃,高电平>

3.5V,低电平<

1.5V）.

图12温度监测电路

e.自动开机及开机消音、自检电路此电路包括手动开机、自动开机、开机消音、开机自检四种功能,如图13所示.开机过程用手触摸面板上SW?

ON开关约1秒,电池电压从CN1的16脚送到15脚,SWPOWER与SW1接通（SW1与SW-ON为同一信号）,此信号分为两路传递：

经VD2到PSDR板的Q8基极,且PSDR的ZD01（12V稳压管）工作,将SW-ON电压箝位于12.45V左右,使Q8导通,启开工作电源发生电路,发生CPU及逆变器工作所需的各种电压.经R15、R16分压约为5.5V电平送入CPU作为SWSTUTS信号（开机命令）,命令CPU进行开机,并将此命令状态存贮于CPU的EPROM中,做自动开机之用.

图13自动开机消音、自检电路

自动开机当CPU接到SWSTUTS信号后,将此信号状态存贮于CPU的EPROM中.当机器因电池电压高等原因关机,若故障消除后,CPU根据存贮的信号状态自动启动UPS.开机消音在电池供电时,蜂鸣器会根据电池电压监测值鸣叫,以暗示电池容量情况,若再按SW-ON约1秒,SWSTUTS信号第二次送入CPU,CPU接受此信号后,把持蜂鸣器,使之停止鸣叫,若再按SW-ON约1秒,则蜂鸣器又开始鸣叫.开机自检每次工作模式转换城市对系统进行自检,暗示形式为面板负载指示灯开始时全亮,再逐个熄灭.

图14辅助电源监测电路

图15基准电源发生电路

f.辅助电源监测电路如图14所示,此电路给CPU提供工作电源5V,当控制电源12V/5V发生故障时,CPU将被复位或停止工作.此电路采纳LM393运放作为比力器,由12V直流电源经R77、R80分压后获得约6V的电压,送至U7的第5脚即运放的同相端,与反相真个5V进行比力.正常情况下,运放的输出经R78上拉电阻箝位为5V,若12V电源因某种原因低于10V或5V电源因某种原因高于5V,则运放的输出会酿成低电平,CPU将停止工作.当CPU第一次收到此电路发生的＋5V信号时,处于复位状态,对系统自检.g.基准电源发生电路如图15所示.该电路的作用是给CPU内的A/D转换器提供高稳定度的5V直流电源,PSDR的＋5V由7805发生,其误差范围为2％∼4％,而A/D转换器的5V要求误差小于1％时才华保证其转换精度.此电路采纳TL431稳压,12V经R53、R54、R13分压,设置TL431的R端电位为2.5V,则从VRH端就能获得高稳定度的5V电压.

h.振荡器电路由晶振XL1及辅助元件C40、C41、R12组成的振荡器电路,发生高稳定度的振荡频率,其振荡频率为6.37MHz,如图16所示.

图16振荡器电路

a.I/P继电器驱动电路此电路为典范的开关线路,如图17所示.当CPU监测到有市电输入,且控制电源正常时,会发出一个高电平信号给VM3的门极,使VM3导通,I/P继电器通电举措.当呈现短路毛病或充电故障时,CPU将VM3的门极置低电平,I/P继电器信号中断,I/P继电器复位,将旁路和逆变器切断.

b.O/P继电器驱动电路此电路为典范的开关线路,如图18所示.当CPU检测到高压直流电压及逆变器电压正常时,会给VM2的门极送入一个高电平,VM2导通.O/P继电器线圈一端接INV.RLY－,另一端接24V直流.当VM2导通时,INV.RLY－酿成低电平,线圈加电,O/P继电器举措.

图18O/P继电器驱动电路

图19蜂鸣发生电路

图20逆变器参考波发生电路

d.逆变器参考波发生电路CPU通过监测市电电压的零点（频率与相位）与逆变电压的零点,输出幅度正比于市电电压和逆变电压相位差的控制信号PW2（来自CPU）,经C5、R23低通滤波后,再送到U3组成的波形转换电路,将PW2方波酿成正弦波,使其成为调整逆变电压相位和市电电压相位同相的参考波,如图20所示.

e.逆变器误差放年夜器电路INVERTER.1端经R24、R25分压后,与参考波相减作为误差放年夜器的输入.VR1用来调整U3放年夜器的工作点,如图21所示.

f.三角波发生电路如图22所示,从CPU内发出38.4kHz的时钟信号送入Q6的基极,经幅值变换后送入4013,分频为19.2kHz,经C19、R45送至由U3、C13、R44、R49组成的积分器进行积分,将方波积分为三角波,送入PWM发生电路.

g.PWM发生电路如图23所示.此PWM发生电路采纳三角波调制法来实现：

比力器U5的同相端为三角波,其反相端为基准正弦波.当三角波年夜于正弦波时,U5输出一个宽度为三角波年夜于正弦波部份所对应时间间隔的正脉冲,此正脉冲分两路传递,一路经R12到U2与门缓冲整流,R20、C2、VD7使PWM信号上升沿平缓、下降沿峻峭,再送入U2（4081）的另一个与门,其输出做控制极.为增年夜信号驱动能力,4018后接2003作为PWM－输出级.另一路先送到反相器LM339的反相端进行反相,然后与PWM－一样发生PWM＋信号.由CPU送来的PWMOFF信号与U4输出信号经2003非门输出,作为与门4081的一个输入端,控制PWM信号发生：

正常时该输入端为高电平,有PWM信号发生；

当UPS呈现故障时,该输入端为低电平,关闭PWM信号.

图21逆变器误差放年夜器电路

图22三角波发生电路

h.RS232电源发生电路如图24所示.从功率板引出H.F.POWER－、H.FPOWER＋（图中49、50）两个信号作为TX1的输入电压,发生供RS232用的±

10V,同时发生－8V作为U5、U3的负基准电源.由于有了这个电路,RS232接口的1脚就不用再接DTR,只要UPS工作,此接口就处于随时发送、接收的热状态.

三、山特C3kVAUPS维修参数

当系统重新开机或系统重置（复位）时（包括过载恢复、自动复位）,系统有软启动功能.软启动维修参数：

每32ms逆变器输出电压上升约3Vac,至约220Vac时停止.

当软启动完成后,尚未切入逆变器前,逆变器会跟随输入电压,再切到逆变器继电器.电压跟随维修参数：

输入交流电压在160V∼276V之间时,才执行电压跟随功能.当电压高于276V时,只跟随到276V；

若电压低于160V时,只跟随至160V.执行时每隔128ms依输入电压高低加减3V.

当逆变器继电器在接通瞬间,逆变器STS同时接通,延迟32ms后,逆变器STS断开.

监测市电频率作为逆变器锁相依据,以过零监测信号做相位调整,若市电频率稳定且同步时,相位差小于3度,频率误差小于0.01Hz.锁相维修参数：

市电频率变动率小于1Hz/s,最年夜为2Hz/s.当市电频率超越±

3Hz时,不进行锁相而是以系统频率运行,并转至蓄电池供电的逆变模式.当市电频率恢复到±

2.5Hz内时,再进行锁相,恢复到市电供电的逆变模式.

图23PWM发生电路

当交流市电电压低于160V或高于276V时,系统进入蓄电池供电的逆变模式；

当市电恢复到170V∼266V时,系统返回到市电供电的逆变模式.市电电压监测维修参数：

每隔16ms监测市电电压一次.当市电电压连续5次低于160V或高于276V时,系统进入蓄电池供电的逆变模式；

当市电电压恢复后,连续5次丈量值在170V∼266V范围内,且频率也符合要求时,则系统返回到市电供电的逆变模式.

图24R232电源发生电路

当有市电开机时,系统监测输入电源频率来设定输出频率；

若是直流开机,则以上次输出频率来设定.输出频率选择与设定的维修参数：

输入电源频率为40∼55Hz时,输出设定为50Hz；

输入电源频率为55∼70Hz时,输出设定为60Hz.

CPU送出38.4kHz方波,再经4013二分频获得19.2kHz的方波,再经积分器积分成三角波.

系统上电时,读取后盖板处DIP开关位置来设定输出电压,如表2所示.

系统每16ms读取逆变器电压与设定电压值做比力,并自动调整输出.输出电压维修参数：

若系统读取逆变器电压与设定电压值相差约10V时,CPU立即改变参考电压,使输出电压加减约3V；

若系统读取逆变器电压与设定电压值相差低于10V时,CPU累计差值,若差值超越3V时,CPU改变参考电压,使输出电压加减约1V.

UPS输出DIPSW1DIPSW2

208VOnOff

22VOnOn

230OffOff

240OffOn

表2UPS输出电压与DIP开关位置来关系表

每半周采样一次：

电池电压；

正高压直流电压；

负高压直流电压；

温度.

表3充电器罕见故障表

每隔8个基准正弦波点时采样一次：

市电电压；

输出电压；

输出电流.A/D维修参数：

CPU于每周期开始,改变采样点的初始位置,使每隔8个基准正弦波采样一次,从而使A/D采样到达扫描的效果,采样值存入128个RAM内（128个RAM填满需8个周期）.

1.11电压、电流、功率计算

●市电电压计算

CPU每隔2个周期计算一次,计算时将RAM的存储值先平方和除以周期再开方.

●输出电压计算

CPU每隔1个周期计算一次,计算时将RAM的存储值先平方和除以周期再开方.

●输出电流计算

CPU每隔32个周期计算一次,计算时将RAM的存储值先平方和除以周期再开方.

●输出功率计算

CPU每隔32个周期计算一次,根据上述输出电压、电流并乘以功率因数进行计算.

CPU每隔4ms计算最近一周期采样的市电电压的A/D值,若小于150V则当作断电.

●电池过电压呵护

当每个电池电压高于直流15V时,UPS自动转入蓄电池供电模式,直到每个电池电压低于约直流13.5V时,UPS再恢复至原先状态,在此期间UPS长鸣并于面板显示告警.

●电池电压检测

放电时,UPS每4秒鸣叫一次；

当每个电池电压低于约直流11V时,UPS每秒鸣叫一次；

当每个电池电压低于约直流10V时,若输入电压为零,则UPS关闭,

表4开机电路罕见故障表

●输出短路呵护

当逆变器输出反馈连续64ms无过零点时,视为输出短路,UPS输出关断,UPS长鸣并于面板显示告警.

●输出电压呵护

当逆变器输出反馈电压连续80ms低于140V或高于276V时,视为输出欠压或过压而呵护,UPS转至旁路模式,UPS长鸣并于面板显示告警.

当BUS电压连续64ms超越440V时,则认为BUS过电压而进行呵护,UPS转至旁路模式,UPS长鸣并于面板显示告警.

呵护线路监测输出电流值,若超越额定电流3.6倍时,限流呵护线路立即关闭PWM,以19.2kHz的周期重置PWM,直到输出电流值小于额定电流3.6倍时为止.

表5辅助电源罕见故障表

当系统温渡过高时,温度开关跳脱,使UPS转至旁路模式,UPS长鸣并于面板显示告警（侦测时间0.5s）.

●110％∼130％

若UPS从旁路跳转至逆变前,检测到负载超越110％,则无法进入逆变状态,此时UPS每0.5s鸣叫一次,并于面板显示状态.若开机后,检测到负载在110％∼130％之间,则UPS每0.5s鸣叫一次,并于面板显示状态,10s后UPS跳至旁路模式；

尔后若负载减轻至100％以下,则UPS重新软开机.若UPS在蓄电池供电模式下检测到负载在110％∼130％之间,则UPS每0.5s鸣叫一次,并于面板显示状态；

若负载未减轻至100％以下,则10s后UPS转至旁路模式,此状态只有按OFF键才华解除.

●年夜于130％

若开机后检测到负载年夜于130％,则UPS每0.5s鸣叫一次,并于面板显示状态,同时UPS转至旁路状态.尔后若负载减轻至100％以下,则UPS重新开机.若UPS在蓄电池供电模式下检测到负载年夜于130％,则UPS每0.5s鸣叫一次,并于面板显示状态；

同时UPS转至旁路模式；

此状态只有按OFF键才华解除.

四、罕见故障排除

1.1充电器电路维修判据及罕见故障处置（见表3）

●维修判据

充电电压在正惯例定的范围内,呈现充电电压高于或低于正常值,调节VR301,使之符合标准,即认为充电电路正常.

表6斩波器电路罕见故障表

1.2开机电路维修判据及罕见故障处置（见表4）

开机电路交直流开机均可,开机电路即正常.

1.3辅助电源发生电路维修判据及罕见故障处置（见表5）

丈量工作电源（24V、12V、5V）、逆变管驱动电源及功率因数校正驱动电源是否正常,若一切均无问题即认为工作电源电路正常.

1.4斩波器电路维修判据及罕见故障处置（见表6）

丈量DCBUS电压在正常值,即认为直流－直流变换器电路正常.

1.5功率因数校正电路维修判据及罕见故障处置（见表7）

丈量DCBUS电压在正常值范围内,即认为PFC电路正常.

1.6逆变器电路维修判据及罕见故障处置（见表8）

输出电压在指定的范围内即认为逆变器正常.

1.7输出电路罕见故障处置（见表9）

●过零发生器电路罕见故障及处置

此电路中VD13和C22、C55若损坏,将招致CPU误判断为市电输入异常,UPS不能转为市电供电,将其更换即可.

●电流峰值呵护电路罕见故障及处置

此电路若送入U7第2脚的＋5V电源或C53故障,将招致UPS的呵护误举措或拒动.

●输出电压监测电路罕见故障及处置

若VD10、VD9、C32、C12损坏,将使CPU误判断,UPS不能逆变输出,将这些元件更换即可.

●温度监测罕见故障及处置

若NTC1断开,可能使CPU拒呵护而损坏更多元件；

若C34短路,将使CPU误呵护,UPS无法正常开机,将此二元件更换即可.

●自动开机及开机消音、自检电路罕见故障及处置

VD2和VD3短路将招致UPS在市电工作模式下无法关机；

C53短路将招致UPS无法关机,将相应的元件更换即可.

●工作电源监测电路罕见故障及处置

此电路中C43若短路,CPU将不能工作,将C43更换即可.

●基准电源发生电路罕见故障及处置

若TL431或C49短路,或R53、R54、R13阻值偏移,将使CPU读数毛病,发生逻辑混乱,更换这些元件即可.

●振荡器电路罕见故障及处置

表7功率因数校正电路罕见故障表

●I/P驱动器电路罕见故障及处置Q3（VM3）若短路,则当发生短路输出时,PLY01不能起到呵护作用,更换Q3.

●O/P驱动器电路罕见故障及处置Q2（VM2）的D－S短路,则UPS输出不能转至旁路供电；

若R101断路,则UPS输出不能转至逆变供电,更换Q2或R101即可.

●蜂鸣器发生器电路罕见故障及处置Q1和蜂鸣器易损坏,更换即可.

●逆变器参考波发生电路罕见故障及处置此电路故障率极低,倘若图示任何一个元件发生故障都将招致无法同步,UPS不能转为逆变输出,更换相应元件即可.

●逆变器误差放年夜器电路罕见故障及处置此电路若发生故障会招致逆变器异常,可用示波器观察各点波形以判断故障元件.

●三角波发生电路罕见故障及处置若Q6故障,将招致逆变器不能工作,更换Q6即可.

●PWM发生电路罕见故障及处置

表8逆变器电路罕见故障表

此电路故障率很低,若有故障将招致逆变器工作异常或不能工作,用示波器观察各点波形可找出故障原因.

●RS232电源发生电路罕见故障及处置

此电路若发生故障,UPS的RS232接口将呈现毛病,易损元件包括VD22、VD21、VD20、VD19等,更换相应元件即可.

表9输出电路罕见故障表