西门子UPS电源故障的分析与维修
山特 ＵＰＳ－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：后备式山特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**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ＩＣ
８（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山特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，即山特ＵＰ
Ｓ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：山特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，**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，一打开山特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。
在打开山特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。
UPS电源系统及产品分类
UPS电源系统设备技术是指依托**功率转换技术、数字控制技术、高频开关变换技术、脉宽调制技术、电磁兼容技术、冗余
并机技术、智能充放电技术、网络技术、驱动技术和新工艺技术等的一门综合技术。
UPS电源一般均指静止式UPS电源，按其工作方式分类可分为后备式、在线互动式及在线式三大类，按照UPS电源功率的大小和
应用领域有以下的分类方式：1.按照UPS功率大小分类，UPS电源系统按其应用的功率可分为：大、中、小三个分区类别。小
功率UPS电源系统定义为：功率小于3kVA的UPS电源产品;中等功率UPS电源系统定义为：大于等于3kVA同时小于10kVA的UPS电
源产品;大功率UPS电源系统定义为：大于或等于10kVA的UPS电源产品。2.按照UPS应用领域分类：信息设备用UPS电源系统设
备。近几年来UPS电源系统在IT行业发挥着越来越重要的作用，被人们誉为计算机信息的保护神。在**迈进信息时代之后，
信息的安全问题已经被人们广泛关注，因此，在这种时代背景中，UPS的发展趋势引起业界的高度重视是顺理成章的。信息化
通信UPS电源系统主要应用于：信息产业、IT行业、交通、金融行业、航空航天工业等计算机信息系统、通信系统、数据网络
中心等的安全保护问题。UPS电源作为计算机信息系统、通信系统、数据网络中心等的重要外设，在保护计算机数据、保证电
网电压和频率的稳定、改进电网质量、防止瞬时停电和事故停电对用户造成的危害等方面是非常重要的。
工业动力用UPS电源系统设备。工业动力UPS电源系统设备主要应用于：工业动力设备行业电力、钢铁、有色金属、煤炭、石
合闸、继电保护、自动装置、信号装置等的交、直流不间断电源设备，保证工业自动化动力供给的可靠性。工业动力用不间
断电源是不间断电源产品中的高端产品，涉及大功率(可能达到兆瓦级)能量变换的电力电子技术、数字化控制技术、交流电
源并联冗余技术、有源谐波抑制技术、大功率产品制造技术等。显然，一般的电源企业无法进入该领域，只有已经拥有大功
率电力电子技术和系列产品开发、生产、服务能力，并积累相应工业应用经验的企业，才能做好工业动力不间断电源系统的
设计、生产、市场服务。传统UPS厂家在这些地方采用的UPS电源往往是具备适应工业自然环境的UPS电源产品，而不是适应工
业电气环境、感性动力负载特性的真正工业动力设备用不间断电源。
电池电量监控系统（PCM）设计功能：采用智能的专用芯片，配合LCD显示屏：可根据需要实时通过按键来设置显示参数，显
示部分包含：电池当前容量、当前容量百分比，当前电池电压、充电电流、放电电流，放电剩余时间，电量百分比（RSOC）
以及**剩余电量百分比（ASOC）。
4）电池整体结构设计要求：由于基站的分布区域广，且是放置野外，除考虑与电池的绝缘外，还需考虑防潮，不易老化
变质等，所以外壳结构采用玻纤板作为主体。由于电芯组合数量比较多，需考虑隔离和散热的问题，我们采用电池专用工程
塑胶支架作为锂电池组固定和隔离的主体。
5）二次保护：整组电池加设异常过流短路保护保险丝，以防止电池异常和保护板失效导致电流过大。在PCM系统异常后
产生过大电流时保险丝会切断整个电池组的输出回路，且不可恢复。
6）锂电池电芯：采用日本原装进口电芯，18650锂电池电芯/18650/2500mAh/3.7V，该电芯具备好的安全性和一致性，从
而保证了整个电池组的可靠性。联系人：（王浩）
电话：18001283863
CSB蓄电池：www.csbdianchiwang.com
