常见UPS故障——维修实例
故障现象一:市电供电正常时，逆变时有输出，但输出电压偏高至275V
分析与维修:根据稳压电源工作原理可知，只有当电源的高压保护电路和市电稳压电路有故障时，才会出现上述现象。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、⑨脚，然后接参考电压端。只有当比较器U7的⑧脚电压高于⑨脚电压时，脚④才会跳变成低电平输出，从而控制保护电压动作。以下分两步逐一进行检测: 一、市电稳压的检测
从实物图中可知，市电电压的高低取决于继电器S3～S8的吸合状态。先用万用表逐一检测，发现继电器S3的线圈已烧断，故S3不吸合，使得220V市电电压完全加在T3的第3、4根抽头间，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，考虑到该稳压电源直接接在交流稳压器上使用，又无同规格的继电器可代换，将S3中的第①、③短接即可。 二、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元器件，均无故障。适当调整电位器RP8，当下调至某一数值(减少)时，高压保护电路突然正常起动。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。然后将调压器的电压值慢慢地从175v升至250v，并记录下此过程中输出电压最大值是230v。当输出电压是235v时，沿逆时针方向缓慢调整电位器RP8，直至高压保护电路刚一启动即可。注意，当高压保护电路出现故障，输出电压为220v±5%时，是无法仅凭肉眼观察到的。因此在使用时要定期检查高压保护电路是否正常。 故障现象二:停电时，逆变不工作
分析与维修:根据故障现象分析得知，该故障是因蓄电池电压太低引起。打开机盖，将其取出充电，故障排除。用一段时间后故障依旧，故怀疑充电回路有故障。用万用表电压档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，重新调整均无反应。故判断LM317损坏。更换之，重新启动，拆掉蓄电池，将充电电压调至27v时，故障随即排除。
分析与维修:根据故障现象可知，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，电池两端电压不变，说明故障发生在充电电路上。该充电电路工作原理是:当市电正常工作时，主变压器T3输出25V的交流电压，经S2继电器的第①、②脚接点输出电压，经B1桥堆整流、C21、C22滤波后输出34v的直流电压。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，说明故障发生在滤波电路之后。当测量MG317T输出脚时，发现输出电压只有110v，查输出负载均正常，调整VR3输出电压不变化，此时说明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。
故障现象四:当市电中断时，逆变器不工作，蜂鸣器长鸣
分析与维修:根据故障现象，蜂鸣器长鸣，说明该稳压电源的转换控制电路正常，逆变器不逆变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电路。该机逆变回路由脉宽调制器U1(SG3524)、取样变压器T2、推动管Q5与Q6、逆变器Q17与Q18等组成。首先测量脉宽调制器U1(SG3524)的⑩脚，看是否被锁定(锁定时为高电平)，接着测量逆变管Q17、Q18静态工作时对地的阻值。正常时依数据可知:当黑笔接地时，Q17、Q18的e、b、c对地阻值分别为3.2kΩ、3.8kΩ、0kΩ;当红笔接地时，此阻值分别为5.6kΩ、6.5kΩ、0Ω。用万用表测量Q17、Q18的e、b、c对地阻值均只有100Ω。此时发现逆变管Q17与Q18、推动管Q5与Q6均已烧坏。更换之，故障排除。 故障现象五:市电供电正常时，工作正常;当切断市电时，无220v电压输出且伴有长鸣报警声
分析与维修:根据故障现象，仔细检查蓄电池电压为26v，正常;两只逆变器大功率输出管和相应的驱动器也正常。估计为蓄电池电压检测电路有问题。正常情况下，第⑥脚电压为参考电压，维持在1.2v左右;当蓄电池为正常值26v时，计算可知:⑦脚电压约为1.4v，因此①脚电压为12v高电平。现将UPS置于 无市电工作状态下，测量IC1的脚①、⑥、⑦，其电压值分别为0v、1.2v、0v，据此可知第⑦脚电压偏低。由此推断R3、R4分压有问题。分别测量R3、R4的阻值，发现R3已经断路，更换之，故障排除。 故障现象六:市电供电正常时，开机，逆变器工作指示灯闪烁，蜂鸣器间断鸣叫
分析与维修:我们知道，山特 SANTAK UPS 500VA不间断电源是由市电供电还是逆变器供电，取决于IC5的两个与非门组件组成的RS触发器。在市电供电时，RS触发器VH=“1”，VG=“0”，复位端R(VF)为高电平，置位端S(VN)为正向脉冲信号VN，测得VH为低电平，VG为高电平，再测量复位端R(VF)为低电平，均错;置位端S(VN)为一串正向脉冲，正确;IC3第⑧脚为高电平，正确。测市电检测电压V1为0v，即没有市电检测电压，测变压器T2的副边绕组已断路。更换变压器T2，工作正常。 分析与维修:根据故障现象可知，当变压器的负载过重，或工作状态处于不平衡、不稳定时，就有可能发出异常的噪音。而我们知道，当与变压器相连的电路中有元器件损坏，或者有些连线接触不良，就有可能使负载过重。检查变压器的次级并未发现碰线短路、匝间短路、元器件损坏故障。用酒精棉球轻轻擦洗干净，再将各连接插头、插座拔掉，重新插好后，变压器的噪声消失，UPS电源工作正常。推测故障原因可能是电路板灰尘太多，某个连接插头不良引起变压器负载过重所致。 故障现象八:市电正常时，刚一开机起动时，交流保险丝熔断，UPS转向逆变器供电 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，应重点检查输出回路中有无短路现象。经过仔细测试，未发现有短路点。在打开UPS的瞬间测量IC8输出端⒁，有调制脉冲输出，这是不正常的，可能在市电正常的情况下，逆变器也工作，二者同时使用一个电源变压器，使主回路中的电流过大，引起保险丝熔断所致。测量市电供电—逆变器供电电路的转换控制电路，发现IC5已损坏。更换IC5芯片，故障排除。 集成电路山特500VA UPS稳压电源市电中断时，逆变器不工作，红色指示灯长亮性能参数 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。 ＳＥＮＴＥＣＫＵＰＳ－５００型电源常见故障的分析与维修 检查故障的一般方法
１、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、蜂鸣器断续鸣叫或长鸣，说明逆变器部分不正常。 ２、电压测试法——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熔断器，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等易损元件上。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（ＶＥ５５６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。
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，蜂鸣器发现间断叫声，即ＵＰＳ电源是工作在逆变器状态，不能转移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。按照与置位端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），向前测市电监测电压Ｖ１为０伏，即没有市电监测电压，检查整流二级管Ｄ９和Ｄ１０，是正常的，测变压器Ｔ２的附边绕组，为断路状态，从而找到故障点。即由于变压器Ｔ２的附边绕组开路，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），不正确的，它们的基极和ＩＣ５的４脚相连，测ＩＣ５的５脚，为低电平，是正常的，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被损坏的原因是两个功率晶体管中电流过大。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），两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。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，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，也不能使发光二极管发光。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。
山特8222型UPS电源检修 山特8222型UPS电源是以U1（82STK618-00305-00）微处理器控制芯片为核心而构成的一台低成本、后备式方波输出UPS电源。检修的难点：一是没有图纸，二是对控制板上的U1、U2、U3和U5各引脚功能不甚了解，笔者实测8222型UPS电路，发现其微处理器芯片U1和山特M500型UPS所用的微处理器芯片（PPC 618-00040-01）相似，或许二者可直接替换，微处理器（PPC 618-00400-01）各脚功能见表。 笔者查阅有关资料，得知U2是功率驱动门组件，其内部电路见^02030801a^。U2的1、2、3、4、5、6、7脚是输入，对应的输出脚是16、15、14、13、12、11、10、9脚箝位端，8脚接地。
U5是一只光电耦合器，其内部结构如^02030801b^所示。
山特8222型UPS电源逆变器中的功率驱动MOS管用的是5N06HD，其参数可简述如下，V（BR）DSS=60V，ID（maX）=50A，rds=22mΩ，VGS=5V，管型为TO-220AB，管脚排序为G、D、S（注：漏极D与管壳相连）。可以替代这种MOS管的品种有：PRF50N06、IRFZ48、SMP50N06、MTP50N06、BUK556-60A、IRFZ44、IRLZ44、BUK456-60、SUP70NO6等。 掌握了U1、U2、U5各引脚功能和内部结构图，检修8222型UPS电源就事半功倍了。 维修实例
例一
故障现象：开机，烧保险。
分析与维修：根据故障现象分析，市电输入电路存在元件短路。因没有图纸，边测绘、边检测输入电路各元件，经检查发现，整流二极管D32、D35（IN4007）短路，更换D32、D35开机，不再烧保险。
例二
故障现象：接上市电，无220V电压输出，加电一会，电阻R80、R81很烫，不接市电，开机，机内发出“哧、哧”响声后，后备工作指示灯和市电供电指示灯交替闪烁，无电压输出。
分析和维修：根据现象分析，可能是公共电路有故障。用万用表检查控制板上的二极管、三极管、继电器等元件，发现D4、D5（IN4148）短路，更换D4、D5，故障依旧。不接市电，开机，输出220V，但瞬间发生保护，接市电，输出电压高达260V，工作一会R80、R81很烫，说明抗尖峰抑制电路启动，检查抗尖峰抑制电路各无件，未见异常，测U1的10脚，输出5V高电平。逆变电路的驱动信号也是由U1的11、12脚输出的，UPS电源逆变和市电供电都不正常的可能性很小，怀疑微处理器U1有故障，更换U1。开机，市电供电正常，不接市电开机，输出电压185V，经查阅有关资料，山特8200系列后备式UPS，当它处于逆变提供方波电源的工作状态时，它的逆变器电源所输出的电压有效值低于逆变器电源处于带负载时的电压值。将UPS电源的输出接微机，电压输出220V。
例三
故障现象：市电供电正常，不接市电时，开机，输出电压高达300多伏，拆下控制板检查继电器，三个继电器线包和常闭触点良好，装上，让其逆变供电，一启动即发生保护。关机，机内还发出“滴嗒、滴嗒”的响声，只有取下蓄电池的一个极，响声才消失。
分析与维修：不接市电开机，测U1的1脚电压，高达7.8V，正常值为5V，检查5V供电电路，发现Q2（2N3904）性能不良，更换Q2，关机不再发出响声，但U1的1脚电压仍高达7.8V，自测并绘画出5V供电电路图，得知5V是通过U3 TL431 的阴极输出的，怀疑是U3性能不良，更换U3，故障排除。
山特8200系列UPS电源有自诊断功能，一开机即执行自诊断，如诊断到某一电路存在故障，即进入停机状态。遇到这种现象，可重点检测U1的2、3、4、5、8、16脚电压，即可知道哪一部分电路出现故障。另外，山特8200系列UPS电源检测到电池电压过低时，不仅不能逆变供电，连市电旁路电源也无输出，UPS将处于完全停电状态。其三，后备式UPS电源不能带负载开机，原因是：刚开机时，逆变器刚被启动还没有机会获得空载稳定运行的条件时，就被置于带负载运行状态（注意：此时的负载电流是负载的正常额定工作电流和负载的开机浪涌电流之和），这样，势必会大大增高UPS的故障率。 Ｓａｎｔａｋ１０００后备式ＵＰＳ不能逆变故障的排除
故障现象：
市电断后ＵＰＳ无法逆变（蜂鸣器长鸣，无输出电压）
故障分析与排除：
按照ＵＰＳ工作原理，ＵＰＳ不能逆变输出的原因多为如下三条：其一，逆变器末级放大部分ＭＪ１１０３３组件有损坏；其二，蓄电池端电压不足标准值；其三，逆变工作脉宽调制组件ＳＧ３５２４有故障。
通过测量逆变功放管ＭＪ１１０３３，并未发现有明显损坏，测电池组端压偏低，利用蓄电池充电器对其充电至单节１２Ｖ以上，再试运行仍为上述故障。
下面着重检测ＳＧ３５２４部分。开机测ＳＧ３５２４的各脚电压和波形，发现１０脚电平为２．４ＶＤＣ。而正常值应为０Ｖ。该脚为ＳＧ３５２４的封锁端，其电平大小受过流保护电路及电池端电压值的影响，此时其压值已使ＳＧ３５２４无法工作。
ＵＰＳ的过流保护电路的集成块ＬＭ３３９的（８）端为基准电平，（９）端为取样电阻（１欧）经Ｒ３５、ＶＲ７分压送来的信号；正常工作时，（８）脚电平大于（９）脚电平，ＬＭ３３９的（１４）脚送出低电平，经二极管Ｄ８相应地ＳＧ３５２４的１０脚为０Ｖ，即逆变不受封锁端的影响。测ＬＭ３３９的８、９、１４脚电平依次为０．０３Ｖ、１．５Ｖ、３Ｖ，即在逆变时总要保护。依次测量保护电路的各个元器件中，并无损坏者。ＬＭ３３９用一片新的替代，仍未排除故障。此时，只好拿一块好控制 板与之比较，测其ＬＭ３３９的８、９、１４脚分别的０．０８、０．０２、０．１３Ｖ。为了便于比较，将控制板与逆变器之间的连接插头拔掉，再测：发现只有ＬＭ３３９的（８）脚存在较大差异，即好板ＬＭ３３９的（８）脚为０．０８Ｖ，待修板的相应脚为０．０３Ｖ。
笔者至此亦发现Ｒ３０电阻在两块板上的阻值并不相同（为色环电阻），好板为３３０欧，坏板为１５０欧。至此，才找到了故障点。用３３０欧电阻取代１５０欧电阻，开机再试ＵＰＳ能够逆变，输出约为２３０ＶＡＣ，但有明显的噪音。加上２００Ｗ负载试机，逆变时仍无输出。六个管子（ＭＪ１１０３３）;当一组件有一或两个的两极间开路时，用万用表量不出来，依次焊下各管，结果ＱＢ、ＱＣ的ｂ、ｅ结开路，更换它们，并焊好各管，再试机时，故障全部消失。