山特UPS-500型电源常见故障的分析与维修

一、检查故障的一般方法

l．观察法：后备式UPS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220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、蜂呜器断续鸣叫或长鸣，说明逆变器部分不正常。

2．电压测试法一测量关键点的电压。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器熔断，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30A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，特别是易损元件是否有故障。通过初步的观察仍未排除故障，则应检查芯片IC4和IC8，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IC4(NE556定时器)各控制点的电平，正常数值如表1，若测得IC4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NE556芯片及报警指示控制电路正常，则要接下去检查IC8(SG3524)各控制端的电平，正常电平如表2。若发现IC8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IC8本身。



二、常见故障的分析与排除

1．故障现象：在市电供电正常时开启UPS电源，逆变器工作指示灯却是闪烁的，蜂鸣器发出间断叫声，即UPS电源是工作在逆变器状态，不能转换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。UPS-500不间断电源是处于市电供电还是逆变器供电状态，是由IC5的两个与非门组件组成的RS触发器的状态决定的。所以，当UPS电源发生不能转换到市电供电的故障时，应先测量RS触发器的状态。在市电供电时，RS触发器为“1″态，VH=“1”，VG=“0”，复位端R(VF)为高电平，置位端S(VN)为正宽脉冲信号VN，在逆变器供电时，与此相反。现在测量RS触发器的状态，测得VH为低电平，VG为高电平，是不正确的，测得置位端S(VN)为一串正宽脉冲，是正确的；再测量复位端R(VF)为低电平，是错误的，从而引起RS触发器的输出VH和VG呈错误状态。接着与置位端S相连的电路向前查找，测试IC3的8脚为高电平，正确。测IC1的10脚为0．6伏，是错误的(应为3．6伏)，向前测市电鉴测电压V1为0伏，即没有市电鉴测电压，检查整流二极管D9和D10，是正常的，测变压器T2的副边绕组，为断路状态，从而找到故障点。即由于变压器T2的副边绕组开路，造成RS触发器的状态出错，换掉变压器T2，UPS工作正常。如果是S端(VN)的信号不对，可采取和R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。

2。故障现象：UPS-500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(PWM)组件IC8(SG3524)的各引脚信号。先检查一下蓄电池组的电压，为24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IC8(SG3524)关键的管脚电压：参考电源端脚为5伏，正常；封锁端10脚为0伏，正常；补偿端9脚为2．4伏，正常；驱动输出端11脚和14脚为0伏，没有输出，不正常；驱动输入端12脚和13脚为0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Q7和Q8的基极，为低电平(导致Q7和Q8导通，驱动输入端为低电平)，不正确，它们的基极和IC5的4脚相连，测IC5的5脚，为低电平，是正确的，经过与非门IC5后，4脚仍为低电平，说明IC5已坏，更换IC5，CPU能正常工作，故障排除。

3．故障现象：UPS-500在市电工作时，电源变压器有很大的噪音。

故障分析与维修：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，UPS正常工作。

4．故障现象：逆变器末级驱动器晶体管Q1和Q2损坏，使UPS只能工作在市电供电状态。更换掉Q1和Q2后，微机系统运行一段时间后，开关晶体管Q1和Q2又被烧坏。

故障分析与维修：从故障现象上看，导致Q1和Q2被损坏的原因是二个功率晶体管中电流过大。’而引起电流过大的因素有：(1)过电流保护失效，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SG3524组件中输出很宽的调制脉冲，使Q1和Q2中电流过大，烧掉Q1和Q2。(2)脉宽调制(PWM)组件IC8(SG3524)损坏，从它的末级驱动输出端11脚和14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Q1和Q2被烧坏。在市电中断下，开启UPS，用示波器观察IC8组件的末级驱动输出端11脚和14脚的波形，发现两个输出端送出的调制脉冲不平衡，使Q2导通的时间远大于Q1，这时用手触摸Q1和Q2，发现Q2的温度明显高于Q1。由此便可推断：晶体管Q2的温度随着供电时间的延长越来越高，最终被烧坏，Q2烧坏后，Q1也很快被烧坏。更换IC8后，故障消失。

5．故障现象：市电正常时，一打开UPS电源，交流保险丝就熔断，UPS转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UPS的瞬间测量IC8(SG3524)的输出端14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)，二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，引起保险丝熔断的现象。

从IC8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IC5损坏，使得在市电正常的情况下，VH为低电平，VG为高电平，(正常时，VH应为高电平，VG为低电平)造成逆变器同时也工作。更换IC5芯片，UPS恢复正常。

6．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、指示控制电路上，应检查这部分电路。用示波器测试芯片IC4(NE556)的10脚(复位端)，其电压值为12伏，测试9脚(输出端)，其电压值为1．5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，1．5伏的电压不能使蜂鸣器断续鸣叫，也不能使发光二级管发光。IC4有问题，换掉IC4芯片，UPS恢复正常。

由于UPS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。