EA900UPS培训及维修手册ppt课件

1、九、高频机的工作原理与维修九、高频机的工作原理与维修一、概述：一、概述： 高频机高频机EA900EA900系列是一组全面采用微处理器监控的输出功率为系列是一组全面采用微处理器监控的输出功率为1 1、2 2、3KVA3KVA和和6KVA6KVA的小型在线式的小型在线式UPSUPS。它除了具有市电输入电压范围很宽允。它除了具有市电输入电压范围很宽允许的市电波动范围是许的市电波动范围是120120300V300V），还可以利用它所配置的），还可以利用它所配置的RS232RS232接口或接口或SNMPSNMP远程智能网络管理器卡及其相应的电源监控软件来实现。一旦发远程智能网络管理器卡及其相应的电源监控

2、软件来实现。一旦发生市电供电中断时间较长，在生市电供电中断时间较长，在UPSUPS的蓄电池所存储的能量被耗尽前会自动完的蓄电池所存储的能量被耗尽前会自动完成如下操作：成如下操作： 1.1.将用户的程序和数据自动转存磁盘之后，有序地关闭操作系统电脑）。将用户的程序和数据自动转存磁盘之后，有序地关闭操作系统电脑）。 2.2.在完成上述操作，经过适当地延时后，反过来对在完成上述操作，经过适当地延时后，反过来对UPSUPS电源本身的输出执行电源本身的输出执行自动关机操作。自动关机操作。二、高频机在线式二、高频机在线式UPSUPS的控制框图的控制框图 220VAC输 入RY2RY1充 电 器DC/DC电

3、 池 组微 处整 流PFC逆 变 器220VAC输 出RS232SNMPF1滤 波 器滤 波 器接 口理 器接 口滤 波 器3%+-三、三、910910高频机的电路原理与维修。高频机的电路原理与维修。 1 1、功率板电路的简述、功率板电路的简述 1.11.1、市电输入电路、市电输入电路 市电输入电路主要完成滤波、防雷以及分支任务，其中滤波电路由NTC1与输入滤波器组成。由C24、C25组成浪涌吸收和防雷作用。热敏电阻NTC1主要起抗冲击作用。输入电路分三路方向，一路是经R44、R45、R46以及R48、R49、R50后送到CPU控制板作为市电检测信号，一路是经NTC2电阻和电感L6后送到给功率

4、因素调节供电的直流辅助电源电路。另一路市电输入继电器RY2后又分成两路：一路去旁路继电器；另一路经保险管F3后到功率因数调节电路PFC）。 1.2、给PFC供电的直流辅助电源电路 市电经电感L6送到小桥堆REC2整流和C10滤波后得到直流300V分两路去控制后级电路，一路经TX2变压器原边绕组32脚送到MOS管Q8的漏极上，另一路经R81与R515分压以及C505、C501滤波后送给U501UC3845组件所需的直流辅助电源7脚上，由于U504TLP521截止 。为此U501组件4脚上的高频准锯齿波自激振荡器正常运行。这时候从U501的6脚经过由R502和R43所组成MOS管Q8的栅极驱动电路

5、再向Q8栅极送出一串脉宽调制脉冲信号，从而迫使MOS管Q8进入开关工作状态，所以，在变压器TX2的原边绕组中得到一串高频交变电源，从而可利用TX2的副边绕组得到如下直流电源： 从副边绕组89所输出的交变电源经由D20、C35、C4、R104、ZD01、ZD02而向光耦U10送去幅值为PE.VCC+（ +15V ）和FP.VCC- （-10V的PFC驱动电路等直流电源。 从副边绕组67所输出的交变电源经由D4、C7和R83所组成的整流滤波电路而对蓄电池进行“浮充充电41V）。 从副边绕组45所输出的交变电源经R505、D502和C501、C505所组成的整流滤波电路后向U501的7脚提供工作电源

6、。从而替代了R81的供电。 为了确保对蓄电池的“浮充电源具有高可靠和高进度的自动稳压、稳流特性，采用如下两种负载反馈调控通道来实现： A、输出电压负反馈通道：充电电压经R514、R510和R512所组成的输出电压取样电路所获得的信号，被馈送到精密集成电路调节组件U502TL431的控制极上。当电池充电器的输出电压因故偏高时，出现在U502控制端的电压信号幅度会随之增大，这种变化会导致 流过流过U502U502的阴极和阳极的电流增大。从而使得流过光耦的阴极和阳极的电流增大。从而使得流过光耦U503U503中发光二极管的电流增大，和使中发光二极管的电流增大，和使得位于得位于U503U503中的光敏

7、三极管的管压降向减小的方向变化，这将会造成中的光敏三极管的管压降向减小的方向变化，这将会造成U501U501的补偿端的补偿端1 1脚的控脚的控制电平下降，使得它的制电平下降，使得它的6 6脚所输出的调制脉冲的宽度变窄，迫使充电器的输出电压下降从而实现脚所输出的调制脉冲的宽度变窄，迫使充电器的输出电压下降从而实现自动稳压充电的目的。自动稳压充电的目的。 B B、电流负反馈调控通道：它是由连接在、电流负反馈调控通道：它是由连接在MOSMOS管的源极中的输出电流取样电阻管的源极中的输出电流取样电阻R3R3和具有小时间和具有小时间常数的常数的R501R501和和C503C503来组成的。这样的负反馈控

8、制信号被送到来组成的。这样的负反馈控制信号被送到U501U501的电流检测端的电流检测端3 3脚上，如果脚上，如果因故造成流过因故造成流过R3R3的电流增大，则在的电流增大，则在R3R3上所获得的上所获得的“锯齿形脉冲幅值必须偏高，同样迫使锯齿形脉冲幅值必须偏高，同样迫使U501U501UC3845UC3845的的6 6脚所输出的调制脉冲宽度变窄，显然，这种变化的结果会使出现在脚所输出的调制脉冲宽度变窄，显然，这种变化的结果会使出现在U501U501组件组件4 4脚上的高频脚上的高频“准锯齿波振荡器停止振荡，使电源停止输出。准锯齿波振荡器停止振荡，使电源停止输出。 1.31.3输入功能因数校正

9、电路。输入功能因数校正电路。 低功率因数的变换器常规的低功率因数的变换器常规的AC/DCAC/DC主要危害有：主要危害有： 严重的谐波电流污染电网，干扰其它设备。严重的谐波电流污染电网，干扰其它设备。 输入电流有效值大，增大了保险丝、断路器、滤波器及传输线的规格。输入电流有效值大，增大了保险丝、断路器、滤波器及传输线的规格。 使电力变换设备功率增大，价格上升。使电力变换设备功率增大，价格上升。 EA910 EA910的的PFCPFC控制组件主要由控制组件主要由U401U401UC3843UC3843与外围与外围电阻电容器件组成，它的工作原理如下平均电流控制法）：电阻电容器件组成，它的工作原理如

10、下平均电流控制法）：VCC输 出5V基 准 电 源CRRTRR2RRR51VQ3L1D1D2参 数 电 平 调 节振 荡 器+mA(VFB)电压反馈（COMP）214875653+Uin5V基 准+-+-+-+-SRQV5V4ABQ2Q116V3.6V误 差 放 大 器分 频 触 发 器电 流 检 测 比 较 器欠 压 保 护 比 较 器内 部 电 源36VTQVAVDV1输 出 地 和C12组成负荷向整流滤波器。这样在C13和C12上分别得到300V和-300V左右的直流电源，而L9、D10、D11和REC1、Q14组成了“升压板“的正负电压整流滤波器，由于送到MOS管Q14栅极的脉宽调制脉

11、冲的25KHZ频率远高于市电电50HZ的频率，所以当市电电源处于正本周时，如果MOS管处于导通状态时，经储能电感L9、全波整流桥REC1和MOS管Q14的漏源极，便会在L9上形成左正右负的感应电动势。此时二极管D10处于反向偏置状态，市电电源不会对电容C13充电。反之，当MOS管进入截止状态时，由于流过存储能电感L9两端的电流以不能突变的缘故，此时将在电感L9上形成左负右正的感应电势。在此条件下，该感应电势与正向市电电源叠加在一起，便会以远高于市电的电压向电容C13充电，从而形成升压型的充电局面，同样分析方法，当市电在负半周时对电容C12也进行升压充电，这样便可得到两路受脉宽调制控制的390V

12、左右的直流电源。 图中图中CT2CT2是电感是电感L9L9电流检测互感器，电流检测互感器，Q401Q401、D401D401、R403R403与与C406C406、R408R408和和R71R71组成锯齿波基准信号，组成锯齿波基准信号，Q402Q402、R401R401、R402R402和和C402C402组成组成PFCPFC控制输入路。控制输入路。CN1-7CN1-7为低电位时为低电位时PFCPFC工作正常，为高电位时停止工作，工作正常，为高电位时停止工作，CN1-CN1-1 1为为PFCPFC输出电压反馈控制输入端。输出电压反馈控制输入端。 1.41.4升压电路升压电路DC/DCDC/DC

13、）SG3525 内部引脚功能图 升压电路主要是在市电不正常时，向逆变器的正、负电源总（+BUS和BUS提供390V电压，在市电恢复正常时则关闭DC/DC电路，并不向正负电源总线提供任何能量。 在市电正常时，送到在市电正常时，送到U01U01SG3525SG3525的误差放大器的反相的误差放大器的反相端端1 1脚的脚的“BUSMBUSM整流器输出检测信号超过在误差放大器同端整流器输出检测信号超过在误差放大器同端2 2脚上的脚上的5V5V基准电压，此时，几乎没有调制脉冲从它的输出基准电压，此时，几乎没有调制脉冲从它的输出 1111脚和脚和1414脚输出。所以脚输出。所以DC/DCDC/DC变换器基

14、本停机工作状态，此外，变换器基本停机工作状态，此外，由微处理器控制板经由微处理器控制板经CN1-3CN1-3送来一个高电平信号加到送来一个高电平信号加到U01U01的的1010脚封锁端，从而使脚封锁端，从而使DC/DCDC/DC变换器更加可靠地停止工作，然而一变换器更加可靠地停止工作，然而一旦市电供电不正常时，由于出现的旦市电供电不正常时，由于出现的U01U01组件组件1 1脚上的脚上的“BUS-MBUS-M信号急剧下降，同时信号急剧下降，同时1010脚上的封锁信号也随之消失。这时就脚上的封锁信号也随之消失。这时就会从会从U01U01组件组件SG3525SG3525的的1111脚和脚和1414

15、脚向外送出两路相位相差脚向外送出两路相位相差180180度的高频调制脉冲，分别经度的高频调制脉冲，分别经R76R76、R77R77和和R11R11、R75R75以及以及R7R7、R72R72和和R73R73、R74R74被送到由被送到由Q4Q4和和Q6Q6以及以及Q10Q10和和Q11Q11两组两组以两支以两支MOSMOS管并联驱动的推换功放电路。经高频升压变压器管并联驱动的推换功放电路。经高频升压变压器TX1TX1变换后再经由变换后再经由D12D12、D14D14和和D13D13、D15D15整流后得到正、负整流后得到正、负直流高压由直流高压由L7L7和和L8L8向直流总线向直流总线+BUS

16、+BUS和和-BUS-BUS提供能量。图中提供能量。图中U803U803和和U804AU804A及其外围器件组成电池控制及其外围器件组成电池控制DC/DCDC/DC变换器的工变换器的工作频率。随着电池电压下降。作频率。随着电池电压下降。DC/DCDC/DC的工作频率地随之升高，的工作频率地随之升高，从而提高了变换器的工作效率。从而提高了变换器的工作效率。 1.51.5给逆变电路供电的辅助直流电源电路。给逆变电路供电的辅助直流电源电路。 电路主要由电路主要由U601U601UC3845UC3845及其外围阻容件组成。及其外围阻容件组成。CN1-4CN1-4是由是由CPUCPU板送来开机信板送来开

17、机信号。当信号逆变时给号。当信号逆变时给U601U601的的7 7脚提供工作电压，则在其的脚提供工作电压，则在其的6 6脚有脉宽调制脉冲输出。经脚有脉宽调制脉冲输出。经MOSMOS管管Q601Q601推动高频变压器推动高频变压器TX3TX3，在，在TX3TX3次级分别输出两路正、负电压提供给逆变器，次级分别输出两路正、负电压提供给逆变器，同时还向正极提供同时还向正极提供+12V+12V直流电源。而直流电源。而+12V+12V经经D601D601继续给继续给U601U601的的7 7脚供电，所以按动开脚供电，所以按动开机键起动后机键起动后CN1-4CN1-4的起动信号便可去掉而不影响机器运作。当

18、需要关机时，只要按动面板上的起动信号便可去掉而不影响机器运作。当需要关机时，只要按动面板上的的OFFOFF键，键，CPUCPU板便由板便由CN2-1CN2-1送来关机信号低电平从而使送来关机信号低电平从而使U601U601停止工作，没有输出。停止工作，没有输出。 1.61.6逆变功效电路逆变功效电路 本电路工作方式为本电路工作方式为OCLOCL型。型。 由CPU控制板送来的两路正弦脉宽调制信号PWM+和PWM-被分别加到光电耦合器U8和U7的发光二极管的负极上。从光耦U8组件的输出的PWM+调制脉冲经D22、R55、R54和R53被送到IGBT管Q13的栅极上称为逆变器的正臂功放电路）。与此同

19、时，从光耦U7的6脚7脚所输出的PWM-调制脉冲经D21、R38、R40被送到IGBT管Q12的栅极上称为逆变器的负臂功放电路）。这样，正臂功放电路与负臂功放电路的中点所输出的交变电源，再经由电感L1和电容C2所构成滤波器后，就可向外送出具有纯正弦波特性的逆变器电源。当UPS正常运行时，在来自CPU控制板上的信号控制下，UPS切换继电器RY1处于闭合状态。这样，逆变器电源便经RY1继电器的常开触电而被送到用户的负载上，反之，当UPS的逆变器工作不正常时，由于RY1继电器处于释放状态，所以市电交流旁路电源便将直接经RY1的常闭触电而送到用户的负载上。 CT3和R29组成负载容量检测电路，C5、C

20、6和L4组成输出滤波器。 2、微处理器控制板电路 UPS的控制核心是Motorola公司所生MC68HC908MR32CFU微处理器芯片来组成的，该芯片共有64条引脚贴片型。CPU的时钟为4.9152MHZ4.9152MHZ，所有关键控制信号的输入和输出均是通过该微处理芯片来完成的。，所有关键控制信号的输入和输出均是通过该微处理芯片来完成的。 2.12.1微处理芯片的输入控制信号微处理芯片的输入控制信号 A.A.市电同步信号与输入幅值信号：市电同步信号与输入幅值信号： 50HZ 50HZ、220V220V的市电由主板的电阻送到连接线排的市电由主板的电阻送到连接线排CN1-8CN1-8与与CN1

21、-9CN1-9后送到由后送到由U22DU22D及其外围元件组成的及其外围元件组成的电压差动放大器进行处理包括阻抗变换、电压变换电压差动放大器进行处理包括阻抗变换、电压变换等），得出信号分两路：一路送到由运算放大器组件等），得出信号分两路：一路送到由运算放大器组件U10CU10C的的8 8、9 9和和1414脚所组成具有滞后特性的比较器的脚所组成具有滞后特性的比较器的反相端反相端8 8脚上。由此可在比较器的输出端脚上。由此可在比较器的输出端1414脚上得到幅脚上得到幅值为值为5V5V的、的、50HZ50HZ方波脉冲串，经方波脉冲串，经R150R150后送到微处理后送到微处理芯片芯片U18U18的

22、的3636脚上去作为脚上去作为UPSUPS逆变器的市电同步跟踪逆变器的市电同步跟踪信号；另一路送到由信号；另一路送到由U22CU22C运算放大器组件运算放大器组件8 8、9 9和和1010脚以及脚以及D25D25、R145R145和和C103C103所组成的正值单向有源精所组成的正值单向有源精密检波器中的反相输入端密检波器中的反相输入端9 9脚。采用有源精密检波器的脚。采用有源精密检波器的目的是确保从该检波器输出端得到的单极性信号的幅值目的是确保从该检波器输出端得到的单极性信号的幅值总是与输入到检波器的正弦波信号的幅度保持着严格的总是与输入到检波器的正弦波信号的幅度保持着严格的线性关系。消除一

23、般二极管检波器在小信号输入时可能线性关系。消除一般二极管检波器在小信号输入时可能产生的非线性失真。这样市电输入信号由产生的非线性失真。这样市电输入信号由R134R134送到微送到微处理器芯片处理器芯片U18U18的的3 3脚。脚。 B.B.逆变器同步跟踪信号与输出幅值信号。逆变器同步跟踪信号与输出幅值信号。 来自UPS逆变器输出端的50HZ 220V逆变电源经主板电阻后送到与控制板相连的连接线排CN3-4和CN3-7，然后再送到由组件U9A的1、2和3脚以及R200、R201和R203所组成的电压差动放大器的同相和反相输入端上。在放大器的输出端1脚分两路去控制后级；一路经R205被送到U10D

24、组件的10、11和13脚所送出的50HZ方波脉冲串。再经R141被馈送到微处理器芯片U18的37脚。这个信号就是UPS电源逆变器的锁相同步跟踪信号；另一路经R204被直接馈送到由运算放大器组件U9D的12、13和14脚及其外围元件所组成的正值单向有源精密检波其电路的反相端13脚上，在此条件下就可以在二极管D10的负极得到一路与逆变器正弦波电源的电压幅值成正比的直流信号，被馈送到微处理器芯片的5脚上。 C.正流总线电压检测信号：C 11110nD 281N 4148R 1551K+B US+B US.V+5V 由连接线排CN1-10送来的正直流总线电压信号经R155、C111和钳位二极管D28后

25、馈送到微处理器芯片U18的63脚上。为确保正弦逆变器电源不仅具有良好的稳压特性，而且不产生任何明显的正、负幅度不对称现象。所以分别监视正极性直流总线电压是非常重要的。 D.负直流总线电压检测信号。C11110nD281N4148R1551K+BUS+BUS.V+5V 由连接线排由连接线排CN1-2CN1-2送来的负直流总线电压信号由运算放大器组件送来的负直流总线电压信号由运算放大器组件U22AU22A的的1 1、2 2和和3 3脚以及脚以及R151R151、R152R152和和C107C107所组成的反相放大器后，再经所组成的反相放大器后，再经R153R153、D29D29和和C112C112

26、被馈送到微处理器芯片被馈送到微处理器芯片U18U18的的6464脚。脚。 E.E.电池组端电压检测信号电池组端电压检测信号: : 电池组电压经主板电池组电压经主板R78R78被送到连接线排被送到连接线排CN1-5CN1-5上。同样由控制板的连上。同样由控制板的连接线排接线排CN1-5CN1-5直接送到微处理器芯片的直接送到微处理器芯片的2 2脚上。脚上。 F.F.逆变器温升检测信号逆变器温升检测信号: : 由安装在逆变器中的由安装在逆变器中的IGBTIGBT管散热片上的热敏电阻送来的信号经管散热片上的热敏电阻送来的信号经CN3-2CN3-2和和CN3-3CN3-3后与后与R106R106和和C

27、114C114组成分压处理。然后直接送到微处理器芯片组成分压处理。然后直接送到微处理器芯片U18U18的的1 1脚上。脚上。 G.G.逆变器输出电流检测信号：逆变器输出电流检测信号：T H E R M A L +T H E R M A L -R 1065.1KC 114100n+5V 从主板输出电流互感CT3检测得到的负载电流以信号由连接线排CN3-11和CN3-12送到由运算放大器组件U9B的5、6和7脚以及R283、R72和R14所组成的同相放大器后，在运放输出端7脚分三路分别去控制后级：一路经稳压二极管ZD2、ZD9和电阻R10后送给正弦波信号加法器。这样在负载超过某一限线时，将限制输出

28、电压，即降低输出。一路送到由组件U24B的1、6和7以及R16、R29、R25、R99、R110和R180所组成的电压比较器进行比较，它主要完成超载时间微处理器芯片U18的56脚发送信号：另一路经由组件U9C的8、9和10脚以及R12、R15和D2所组成的正值单向有源精密检波器电路后又分两路去控制，其中一路经R71、D35、R250和C57后直接送给微处理器芯片的4脚作负载电流大小指示的信号，而另一路经R86和C65后被送到由组件U24C的8、9和14脚所组成的电压比较器的反相端8脚上用以执行“瞬态过流自动保护检测操作，该比较器的同相端是5V稳压电源。当UPS逆变正常工作时，从比较器的输出端1

29、4脚送出的控制信号为高电平，反之，当发生逆变器“瞬态过流或输出短路故障时，输出为低电平，从而封锁PWM信号底输出。 H H、微处理器芯片、微处理器芯片U18U18所需底时钟主振频率取决于连接在它底所需底时钟主振频率取决于连接在它底5252脚之间脚之间底石英晶体振荡器。底石英晶体振荡器。 2.22.2微处理器芯片底主要输入微处理器芯片底主要输入/ /输出控制信号。输出控制信号。 A A、逆变器供电、逆变器供电/ /市电交流旁路供电切换控制信号。市电交流旁路供电切换控制信号。 当当UPSUPS逆变器工作正常时，从芯片逆变器工作正常时，从芯片U18U18的的4343脚所输出的信号为脚所输出的信号为5

30、V5V高电高电平，经平，经R97R97和和R96R96分压后送到三极管分压后送到三极管Q4Q4基极，将基极，将Q4Q4置于导通状态，控制置于导通状态，控制继电器继电器RY1RY1闭合，这样逆变电源经闭合，这样逆变电源经RY1RY1继电器的常开触电而被送向负载。继电器的常开触电而被送向负载。反之当芯片的反之当芯片的4343脚处于零伏低电平时，它将使得三极管脚处于零伏低电平时，它将使得三极管Q4Q4处开截止而继电处开截止而继电器器RY1RY1处于释放状态，则市电交流旁路电源经处于释放状态，则市电交流旁路电源经RY1RY1的常闭触电送向负载。的常闭触电送向负载。 B B、市电输入继电器控制电路、市电

31、输入继电器控制电路 市电正常时，从芯片市电正常时，从芯片U18U18的的6 6脚输出脚输出5V5V高电平，经高电平，经R94R94和和R95R95以及以及R92R92和和R91R91后控制后控制Q2Q2和和Q3Q3，使，使Q2Q2和和Q3Q3导通，从而将市电输入继电器吸合，只有当市电中断或导通，从而将市电输入继电器吸合，只有当市电中断或市电过低过高或执行禁止旁路输出指令时，芯片的市电过低过高或执行禁止旁路输出指令时，芯片的6 6脚输出为零伏低电平，控制禁止脚输出为零伏低电平，控制禁止市电输入。市电输入。 C.C.风扇转速加速调节信号。风扇转速加速调节信号。 由市电整流滤波器向逆变器提供正负直流

32、电源由市电整流滤波器向逆变器提供正负直流电源DC/DCDC/DC变换器向逆变器提供正负变换器向逆变器提供正负直流电源所发的热量要低，为了减小消耗，延长风扇的使用寿命，提高整机的可靠性，直流电源所发的热量要低，为了减小消耗，延长风扇的使用寿命，提高整机的可靠性，在允许的情况下相应地对风扇进行调节，所以整机设计时已考虑了这方面地电路，在在允许的情况下相应地对风扇进行调节，所以整机设计时已考虑了这方面地电路，在市电正常且由市电整流供电时，要求风扇减速，形成低速运转，只有在市电故障，电市电正常且由市电整流供电时，要求风扇减速，形成低速运转，只有在市电故障，电池供电时才进行加速转。池供电时才进行加速转。

33、 此信号原由此信号原由CPUCPU芯片的芯片的5555脚输出，在此电路不用，而控制信号取在连接线排脚输出，在此电路不用，而控制信号取在连接线排CN1-7CN1-7上，这样它则与上，这样它则与PFCPFC电路同时受控。电路同时受控。 当市电故障时，CN1-7为高电平，一方面关闭PFC电路，另一方面控制由Q15、Q16及其外围元件所组成的风扇控制器，使风扇全速运行，反之使风扇减速运转。 D、具有输入功率校正功能的整流滤波电路的控制信号。 UPS采用了功率因素校正型的脉宽调制组件所组成的高频整滤波电路。正常工作时，从微处理器芯片U18的35脚所送出信号为零伏，该控制信号经CN1-7脚被送到主板的功率

34、数校正电路控制输入端，反之，如果UPS的整流滤波器所形成的直流总线电源的电压过高或过低时，由于送到U18芯片63和64脚的分别来自直流总线的正极和负极的检测信号将会异常升高和下降，从而迫使从U18芯片的35脚送出从零伏上到5V的信号，这高电平“故障信号被逆到功率因数控制端，最终控制效果是迫使整流滤波器立即自动关机，从而达到保护逆变器免固遭DC直流总线电源的过压输入而损坏的事故发生。D28R618R619D27D29Q16Q15+12FAN-1FAN-2C N1-7 E E、DC/DCDC/DC直流交换器电路的开机启动直流交换器电路的开机启动/ /关机信号。关机信号。 当市电输入不正常时，当市电

35、输入不正常时，UPSUPS将会自动关闭整流滤波器的同将会自动关闭整流滤波器的同时，芯片时，芯片U18U18的的3232脚输出零伏低电平，控制脚输出零伏低电平，控制DC/DCDC/DC电路启动电路启动DC/DCDC/DC变换器，将蓄电池电源变换成能满足正常工作的高压直流变换器，将蓄电池电源变换成能满足正常工作的高压直流总线电源，只有在市电电源中断或市电电源电压太低太高或市电总线电源，只有在市电电源中断或市电电源电压太低太高或市电整流滤波器所输出的直流总线电压过高时，整流滤波器所输出的直流总线电压过高时，DC/DCDC/DC变换器才会启变换器才会启动运行。动运行。 F F、电池充电器的控制信号。、

36、电池充电器的控制信号。 为了确保蓄电池的安全运行和尽可能地延长电池的使用寿为了确保蓄电池的安全运行和尽可能地延长电池的使用寿命，专门设置有电池充电器，在市电正常且命，专门设置有电池充电器，在市电正常且DC/DCDC/DC停止工作时，停止工作时，从微处理器芯片从微处理器芯片U18U18的的2828脚经脚经CN4CN4去控制充电器电路的光耦器去控制充电器电路的光耦器的发光二极管，电池充电器就会对电池组进行浮充状态，当市电的发光二极管，电池充电器就会对电池组进行浮充状态，当市电故障或故障或DC/DCDC/DC启动工作时，则控制充电器停止充电工作。启动工作时，则控制充电器停止充电工作。2.32.3、逆

37、变器的宽制发生器、逆变器的宽制发生器 市电同步信号和逆变器同步跟踪信号分别送到微处理器芯片U18的36脚和37脚后进行处理。构成锁相同步环的两路输入信号，在此条件下，芯片U18的25脚所送出的基准方波信号总是与市电电网的正弦波电源处于锁相同步跟踪状态同频率和同相位），这个信号首先被送到由运算放大器组件U8C的8、9和10脚及其周围元件所组成的正弦波发生器的输入端R1处，这样在U8C组件的输出端8脚得到它的频率和相位均同步跟踪U18芯片25脚的基准正弦波，这基准正弦波经C117被送到由运算放大器组件U8D的5、6、7脚所组成的具有输入端的“加法型反相放大器上，对于这个加法器而言，它的另外三路输入

38、信号分别是： 逆变器电源经将压处理后再经R314、R7、R62、R64和C28作为逆变器的瞬态稳压调控信号而被使用。 逆变器电源经将压后送到由运算放大器组件U8A的1、2和3脚以及R6、C11所组成的积分器的反相端2脚上，主要起到正负半周自动平衡调节作用的。 负载电流限压输出控制的输入信号。 要产生正弦脉宽调制脉冲SPWM），除了要有上述的具有与逆变器输出电源的电压幅度呈现负反馈调控特性的正弦波信号之外，还需要一串具有恒定工作频率的三角波。从微处理器芯片U18的33脚送出的20KHZ方波脉冲，经C40和R2被馈送到由运算放大器U8D的12、13和14脚及其外围元件组成的三角波发生器的输入端13

39、脚上，这样便可以在组件的输出端14脚上得到频率均为20KHZ的三角波脉冲串。频率为20KHZ的三角波送到由U10A组件的2、4和5脚所组成的电压比较器的同相端5脚上，频率为50HZ的正弦信号经R79被送到比较器的反相端4脚上。则在比较器的输出端2脚上得一串正弦脉宽调制波，这一调制波作为一路送出：再用调制波再经由U10B组件的1、6和7脚所组成的电压比较器进行处理后，得到相位差180度的另一串脉宽调制信号。上述两路相位相差180度的脉冲串分别经R18、R22和D11以及R80、R77和D15后被分别送到由与门组件U11的1、2和3脚及4、5和6脚所组成的两个与门电路进行缓冲放大后，就可以得到两路

40、相位相差180度的脉宽调制脉冲串。为防止位于逆变器的正极性直流总线电源和负极性直流总线电源间的逆变器用IGBT驱动管Q12和Q13因出现瞬间同时导通而被损坏的事故发生，先让这辆串脉冲经由R84、D14和C39及R81、D13和C18所组成的脉冲前沿延迟电路来将上述两串相位相差180度的脉冲串的前沿被此错开也就是说，在两串脉冲质检形成死区）。这样的两串脉冲被分别送到由与门组件U11的8、9和10脚及11、12和13脚所构成的两个与门电路的输入端8脚和12脚上。这两个与门电路的另外两个输入端9脚和13脚则同时受控于UPS的 缺点“自动开机信号”，这两个与门电路的另外两个输入端9脚和13脚则同时受控

41、于UPS的故障“自动开机信号”，U13的1和16脚及2和15脚进行功率放大后，就可以得到用于驱动IGBT管的两串正弦脉宽脉冲PWM+和PWM-。 在以下情况下，UPS的逆变器将进入自动开机状态： *过流：由U24组件的14脚送来信号控制。 *过压：逆变器输出电压过高，由U24组件的2脚送出信号控制。 *开机瞬间：由组件U24的10、11和13脚及其周围元件组成的开机清零电路 送出的控制信号。 *系统故障：由芯片U18的17脚送出的控制信号。 2.4、UPS的面板显示及蜂鸣报警。 UPS面板有功能指示和模拟容量指示共十只发光二极管。其中功能指示灯的物理含义为： LD1红色指示灯FAULT表示故障

42、指示，由芯片U18的16脚控制。 LD7黄色指示灯BYPASS表示交流旁路供电指示，由芯片U18的39脚控制。 LD8绿色指示灯L1NE表示市电供电正常指示，由芯片U18的27脚控制。 LD9绿色指示灯1NVERTER表示逆变器供电指示，由芯片U18的30脚控制。 LD10黄色指示灯BATTERY表示电池供电指示，由芯片U18的44脚控制。 模拟容量指示有两种物理含义：在市电供电正常时，容量指示灯表示所接负载量的多少，当市电供电不正常或市电中断时，容量指示灯排表示电池组的剩余安时容量值，指示灯排共由5只等组成，由上至下，LD2黄色指示灯表示负载超过100或电池组欠压状态；由芯片U18的15脚控

43、制，LD3绿色指示灯表示负载时为95或电池供电时电池组剩余量为35，由芯片的14脚控制；LD4绿色指示灯表示负载为75或电池供电时电池组剩余量为55由芯片的13脚控制；LD5绿色指示灯表示负载为55或电池组剩余量为75由芯片的8脚控制；LD6绿色指示灯表示负载的25或电池组剩余量的95由芯片的7脚控制，此外，从微处理器芯片U18的38脚送出控制信号经R154后被馈送到三极管Q5进行控制蜂鸣器BZ1，根据UPS的不同工作状态，蜂鸣器所发出的蜂鸣叫声时间也不同。 2.5、UPS所提供的通信接口 UPS的微处理器控制板上配有两种通信接口：DB9型的RS232接口；DB10型的SNMP接口。下面这种讨

44、论DB9型的RS232接口的控制功能。 由由CPUCPU的的4747脚送来的数据信通过脚送来的数据信通过R4R4、U4U4的发光二极管端耦合到光敏三的发光二极管端耦合到光敏三极管端，再送到极管端，再送到U7U7组件的组件的4 4和和3 3脚后被馈送到脚后被馈送到DB9DB9的的2 2脚向控制端发送数据，而脚向控制端发送数据，而控制端发来的数据由控制端发来的数据由DB9DB9的的3 3脚经脚经U7U7组件的组件的1 1和和2 2脚以及电阻脚以及电阻R49R49后送给光耦后送给光耦U3U3的发光二极管端，经耦合到光敏三极管的集电极上再馈送到的发光二极管端，经耦合到光敏三极管的集电极上再馈送到CPU

45、CPU的的4646脚，此外，脚，此外，CPUCPU的的2626脚还送出一路信号，经光耦脚还送出一路信号，经光耦U26U26后送到后送到DB9DB9的的9 9脚作唤醒功能。脚作唤醒功能。 3 3、UPSUPS的手动开机的手动开机/ /关机和自动关机控制电路。关机和自动关机控制电路。 3.13.1手动开机手动开机 当用户在按动位于当用户在按动位于UPSUPS机柜前面板上的机柜前面板上的“开机开机ONON触摸开机时，来自电触摸开机时，来自电池正极的电压便经功率板上电阻池正极的电压便经功率板上电阻R33/R70R33/R70到连接器到连接器CN1-6CN1-6到控制板到控制板CN6-16CN6-16通

46、通过面板过面板“ONON按钮开关后由按钮开关后由CN6-15CN6-15脚送回控制板分两路：一路由脚送回控制板分两路：一路由D21D21经经CN1-CN1-4 4到功率板到功率板U601U601的的7 7脚；另一路经脚；另一路经R129R129和和R130R130分压以及分压以及C62C62滤波和滤波和D22D22错位错位后送给后送给CPUCPU的的5656脚作电池供电时消声信号或市电供电时巡检信号输入。脚作电池供电时消声信号或市电供电时巡检信号输入。 3.23.2手动开关手动开关 当用户在需要执行手动关机操作时，应按动面板上当用户在需要执行手动关机操作时，应按动面板上“关机关机OFFOFF触

47、摸开关，触摸开关，这样通过面板的这样通过面板的“OFFOFF开关把开关把CPUCPU的的5858脚短接到地，这是脚短接到地，这是CPUCPU已把所有的控已把所有的控制电路终止工作，经延时秒钟后在制电路终止工作，经延时秒钟后在CPUCPU的的3131脚输出一个高电平脉冲，由脚输出一个高电平脉冲，由D17D17馈送到馈送到U13U13组件的组件的7 7脚，为可靠动作，加入了脚，为可靠动作，加入了C7C7电容，这样便可在电容，这样便可在U13U13组件的组件的7 7脚，为可靠动作，加入了脚，为可靠动作，加入了C7C7电容，这样便可在电容，这样便可在U13U13组件的输出端组件的输出端1010脚得到一

48、个脚得到一个可靠的低电平信号，再经可靠的低电平信号，再经CN-1CN-1后板送到主板上后板送到主板上U601U601组件的组件的4 4脚上。脚上。 4、控制板上的直流辅助电源 由主板高频变压器TX3的2和3脚送来的高频脉冲信号加到高频变压器TX1的3和4脚上，则在1和2脚得到的高频脉冲经D9、C4和R57整流滤波后得到-8V的直流电压，用于控制板上各运放的负电源，而变压器TX1的6、7、8、9和10脚以及相关的电阻、电容和二极管组成的整流滤波电路后得到的正负直流电源作为RS232接口以及SNMP接口的辅助电源。 5、UPS的简易维修 对型UPS来说，维修工作量是很少的，这主要由以下两个原因决定

49、： 5.1、由于它是在总结其它品牌UPS多年运行经验的基础上设计出的微处理器控制的高品质UPS，所以这样机型的故障率很低，只要用户不要向UPS投入浪涌冲激电流很大的负载如大屏幕显示器，超过UPS指定功率的50%电机），机器均可长期稳定运行。 5.2、采用模块化设计结果，正极只有两个插件板：微处理器控制板和功率驱动主板。该机还有比较完善地UPS工作状态显示系统及故障“自诊断显示系统。现把一些常见地故障及分析简述如下： 1景象：蜂鸣器长鸣，指示灯LD1和LD6亮。分析：UPS地逆变器散热器温度过高或温度传感器开路。 解决方案：确保UPS未过载，保持通风口畅通，等待10分钟令UPS冷却后 重新起动，

50、检查温度传感器系统。 2 2景象：蜂鸣器长鸣，指示灯景象：蜂鸣器长鸣，指示灯LD1LD1和和LD5LD5灯亮。灯亮。分析：有两种可能引起：输出短路或分析：有两种可能引起：输出短路或UPSUPS内部故障。内部故障。解决方案：如果是属输出短路则解决方案：如果是属输出短路则UPSUPS不会转旁路，应着重检查不会转旁路，应着重检查输出端，若出故障后转旁路则为输出端，若出故障后转旁路则为UPSUPS内部引起，首先确内部引起，首先确定问题是在控制板还是在主板，再根据电路逐一地查找。定问题是在控制板还是在主板，再根据电路逐一地查找。3 3景象：蜂鸣器长鸣，指示灯景象：蜂鸣器长鸣，指示灯LD1LD1和和LD4

51、LD4亮。亮。分析：分析：UPSUPS系统问题系统问题解决方案：如果是属输出短路则解决方案：如果是属输出短路则UPSUPS不会转旁路，应着重检输不会转旁路，应着重检输出端，若出故障后转旁路则为出端，若出故障后转旁路则为UPSUPS内部引起，首先确认问题内部引起，首先确认问题是再控制板还是在主板，再根据电路逐一地查找。是再控制板还是在主板，再根据电路逐一地查找。4 4景象：蜂鸣器长鸣，指示灯景象：蜂鸣器长鸣，指示灯LD1LD1和和LD3LD3亮。亮。分析：直流电源电池电压过高造成。分析：直流电源电池电压过高造成。解决方案：检查直流输入电压是否符合电池充电回路是否良好。解决方案：检查直流输入电压是

52、否符合电池充电回路是否良好。5 5景象：蜂鸣器长鸣，指示灯景象：蜂鸣器长鸣，指示灯LD1LD1和和LD2LD2灯亮电池灯亮）。灯亮电池灯亮）。分析：电池状态下输出过载。分析：电池状态下输出过载。解决方案：关闭非关键性设备。解决方案：关闭非关键性设备。6 6景象：蜂鸣器长鸣，指示灯景象：蜂鸣器长鸣，指示灯LD1LD1至至LD6LD6，市电、旁路灯均亮。，市电、旁路灯均亮。分析：市电模式过载。分析：市电模式过载。解决方案：关闭非关键性设备。解决方案：关闭非关键性设备。7 7景象：在市电下，电池灯闪烁景象：在市电下，电池灯闪烁分析：电池电压太低或未连接电池。分析：电池电压太低或未连接电池。解决方案：

53、检查解决方案：检查UPSUPS电池部分，连接好电池，如电池损坏则更换电池。电池部分，连接好电池，如电池损坏则更换电池。8 8景象：市电指示灯闪烁景象：市电指示灯闪烁分析：市电电压或频率超标：市电输入零、火线接反。分析：市电电压或频率超标：市电输入零、火线接反。解决方案：确保市电处理解决方案：确保市电处理UPSUPS所允许地输入电压或频率范围或重新接线。所允许地输入电压或频率范围或重新接线。9 9景象：蜂鸣器一秒叫一次，景象：蜂鸣器一秒叫一次，LD1LD1灯亮，电池灯闪烁。灯亮，电池灯闪烁。分析：分析：UPSUPS充电电路出问题充电电路出问题解决方案：对于长机而言有两个充电电路，一个在主板上，一

54、个独立在解决方案：对于长机而言有两个充电电路，一个在主板上，一个独立在主板地对面，先确定是哪一个电路地问题，然后再着重检查排除。主板地对面，先确定是哪一个电路地问题，然后再着重检查排除。1010景象：开键按下后，景象：开键按下后，UPSUPS不能启动。不能启动。分析：分析：UPSUPS输出有短路或过载或按开机键时间太短。输出有短路或过载或按开机键时间太短。解决方案：关闭解决方案：关闭UPSUPS，去掉所有负载，确认负载没有故障或内部短路，去掉所有负载，确认负载没有故障或内部短路，持续按开机键持续按开机键3 3秒钟以上。秒钟以上。1111景象：在市电下，景象：在市电下，UPSUPS每隔每隔1 1

55、分钟叫一声。分钟叫一声。分析：市电模式没有开机。分析：市电模式没有开机。解决方案：把开机按键按下解决方案：把开机按键按下3 3秒开机。秒开机。1212景象：电池灯闪烁景象：电池灯闪烁分析：电池电压太低或未连接电池。分析：电池电压太低或未连接电池。解决方案：检查解决方案：检查UPSUPS电池部分，连接好电池，如电池损坏则更换电池。电池部分，连接好电池，如电池损坏则更换电池。1313景象：市电指示灯闪烁景象：市电指示灯闪烁分析：分析：UPSUPS因输入保护器开路。因输入保护器开路。解决方案：解决方案：UPSUPS正工作在电池模式，保存数据并关闭程序，更换正工作在电池模式，保存数据并关闭程序，更换U

56、PSUPS保险丝或将输入保险器复位，然后重启动保险丝或将输入保险器复位，然后重启动UPSUPS。1414景象：蜂鸣器一秒叫一次，景象：蜂鸣器一秒叫一次，LD1LD1灯亮，电池灯闪烁。灯亮，电池灯闪烁。分析：分析：UPSUPS充电电路出问题充电电路出问题解决方案：对于长机而言有两个充电电路，一个在功率板上，一个独解决方案：对于长机而言有两个充电电路，一个在功率板上，一个独立在功率板的背面，先确定是哪一个电路地问题，然后再着重针对立在功率板的背面，先确定是哪一个电路地问题，然后再着重针对该损坏电路检查排除。该损坏电路检查排除。 5.3由于主板是采用单面板，这样有可能再运输过程中造成虚焊、脱焊，为此

57、当碰到问题时着重检查是否有虚焊、脱焊以及接触不良等。 4、2K-3K高频机地部分电路原理 1K到3K高频机地微处理控制板是通用的，所以它的工作原理、方式均一样，在此仅介绍不同之处PFC电路。 2K3K采用具有输入功率因数校正功能的专用脉宽调制组件是UC3854来实现输入电流与输出电压的相位重新调整到同相的状态。 有关UC3854组件的各引脚功能是：1 1 脚为接地端；脚为接地端；2 2 脚为峰值电源限流端；脚为峰值电源限流端；3 3 脚为电流放大器的输出端；脚为电流放大器的输出端；4 4 脚为输入电流检测端；脚为输入电流检测端；5 5 脚为乘法器的输出端也是电流放大器的输入端）；脚为乘法器的输

58、出端也是电流放大器的输入端）；6 6 脚为正弦波形交流电流输入端；脚为正弦波形交流电流输入端；7 7 脚为误差放大器输出端；脚为误差放大器输出端；8 8 脚为输入电源电压有效值输入端；脚为输入电源电压有效值输入端；9 9 脚为脚为 7.5V7.5V基准电源端；基准电源端；10 10 脚为启动信号输入端；脚为启动信号输入端；11 11 脚为直流输出电压检测端；脚为直流输出电压检测端；12 12 脚为振荡电阻端；脚为振荡电阻端；13 13 脚为软起动控制端；脚为软起动控制端；14 14 脚为振荡电容端；脚为振荡电容端；15 15 脚为直流辅助电源输入端；脚为直流辅助电源输入端；16 16 脚为脚为

59、 MOS MOS 管栅极驱动信号输出端；管栅极驱动信号输出端； 下面以2KVA机UPS的PFC型整流滤波器电路加以说明： A A、正值和负值电路整流滤波器。、正值和负值电路整流滤波器。 220V 50HZ220V 50HZ市电电源由启动限流电阻市电电源由启动限流电阻NTC1NTC1，浪涌拟制器，浪涌拟制器MOV1MOV1和和MOV2MOV2，电容，电容C64C64，市电输入继电器，市电输入继电器RY02RY02市电正常时才闭合），保险丝市电正常时才闭合），保险丝F3F3，输入电流检测互感器，输入电流检测互感器CT10CT10，储能电感，储能电感L06L06后，分两路形成正值整流波后，分两路形成

60、正值整流波电路和复制整流滤波电路。前者由二极管电路和复制整流滤波电路。前者由二极管D16D16和和C36C36、C38C38所组成，后者是所组成，后者是由二极管由二极管D17D17和和C37C37、C40C40所组成。所组成。 B B、脉宽调制驱动电路、脉宽调制驱动电路 由具有输入功率因数调制特性的由具有输入功率因数调制特性的UC3854UC3854脉宽，调制组件脉宽，调制组件U04U04和由光电耦和由光电耦合器合器U06U06TL250TL250），功率），功率IGBTIGBT管管Q09Q09和全波整流桥和全波整流桥REC2REC2等为核心元件等为核心元件所组成的脉宽调制功率放大驱动电路。所