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3kVA在線式UPS的工作原理與故障維修



UPS的品牌較多,這里以山特(Santak)牌C系列3kVA在線式UPS為例敘述其工作原理及維修方法,供電源技術(shù)工程人員參考.
1 性能參數(shù)與系統(tǒng)框圖
(1) 性能參數(shù)
如表1所示,這里同時(shí)把該系列1kVA及2kVA產(chǎn)品的性能參數(shù)一并列出,供比較用.
型號(hào) 項(xiàng)目 C1k C2k C3k
額定容量 (輸出) 1kVA 2kVA 3kVA
輸入 電壓 160~276V
頻率 50Hz±5%
輸出 電壓 220V
頻率 50Hz
電壓穩(wěn)定度 ±2%
頻率穩(wěn)定度 ±0.5%(電池供電)
超載能力 110%(10s)130%(200ms)
電池 直流電壓 36V 96V
密封免維護(hù)電池 12V/7.2Ah×3 2V/6.5Ah×8 2V/7.2Ah×8
備用時(shí)間(滿載/半載) 7分鐘/17分鐘 8分鐘/25分鐘 5分鐘/20分鐘
充電時(shí)間 回充至90% 8h
轉(zhuǎn)換時(shí)間 停電或復(fù)電 零中斷
噪音 1m距離 <45dB <50dB
批示燈 負(fù)載、電池供電及UPS運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)批示燈等
警報(bào)聲音 電池放電 當(dāng)輸入斷電時(shí)每4s發(fā)出警告聲,當(dāng)電池將用盡時(shí)每秒發(fā)警告聲
UPS異常 連續(xù)聲
輸出插座 4個(gè)
通訊接口(DB-9P) NOVELL及RS232接口 斷電、電池低電壓,遙控UPS開(kāi)、關(guān)
環(huán)境 溫度 0℃~40℃
濕度 10%~90%(不結(jié)露)
重量(凈重) 14.5kg 35kg 36kg
外形尺寸(mm) W×D×H 145×405×220 195×455×330
表1  山特C1kVA/ C2kVA/ C3kVA性能參數(shù)
(2) 系統(tǒng)框圖
系統(tǒng)框圖如圖1所示,當(dāng)市電正常時(shí),主路由功率因數(shù)校正電路產(chǎn)生逆變器工作所需的±370V的直流電壓,再經(jīng)逆變器將直流轉(zhuǎn)換為交流輸出;另一路市電經(jīng)充電器電路產(chǎn)生110V的直流電壓對(duì)蓄電池充電;當(dāng)市電中斷時(shí),蓄電池所儲(chǔ)存的能量經(jīng)DC/DC變換器轉(zhuǎn)換為±400V的直流電壓作為逆變器輸入,使輸出實(shí)現(xiàn)不間斷供電.

2 電路工作原理(以C3k為例)
(1) 功率級(jí)電路工作原理
① 充電器電路
如圖2所示,市電經(jīng)P(L)、P(N)進(jìn)入功率板做為充電器的輸入電源, 經(jīng)由BR01、 VM208、 U206、 TX1、U202、U203等構(gòu)成隔離反激式變換器,轉(zhuǎn)換為直流電壓對(duì)電池充電.為確保電池壽命,充電器輸出電壓必須保持穩(wěn)定,調(diào)整VR301可得到110V的充電電壓Uch,同時(shí)TX1的副邊還為功率因數(shù)校正電路提供驅(qū)動(dòng)電源PFVCC+、PFVCC0、PFVCC-;該反激式變換器由開(kāi)關(guān)型PWM集成電路UC3845 (即U206)控制,CPU通過(guò)(加在TLP521上的)信號(hào)控制UC3845的工作.當(dāng)有市電時(shí),TLP521截止,UC3845起振,正常工作,給蓄電池充電;當(dāng)無(wú)市電時(shí),TLP521導(dǎo)通,將定時(shí)電容(C221A)對(duì)地短路,UC3845停振,從而停止充電,同時(shí)功率因數(shù)校正電路也停止工作.
      ② 開(kāi)機(jī)電路
如圖3所示,直流、交流開(kāi)機(jī)均是在接到由CNTL板送來(lái)的開(kāi)機(jī)信號(hào)后,用一個(gè)高電平(電池電壓或充電電壓)去觸發(fā)Q8的基極,使Q8導(dǎo)通,給工作電源的集成控制片U302送去工作電壓,使U302開(kāi)始工作,轉(zhuǎn)換成多個(gè)直流電源,并用其中的+24V電源繼續(xù)維持Q8的導(dǎo)通狀態(tài),開(kāi)機(jī)動(dòng)作完畢.
③ 輔助電源電路
如圖4所示,電池電壓、充電電壓由TX305第6腳輸入,經(jīng)由U302、VM3、TX305等所構(gòu)成的開(kāi)關(guān)電源電路,產(chǎn)生多組相互隔離的逆變器所需的工作電源IGBT+12V、IGBT-5V及控制工作電源24V、12V,其中12V電源再經(jīng)由U311(7805)產(chǎn)生5V電源供控制板或其他控制集成電路作工作電源.
④ 斬波器電路
如圖5所示,由TX501、TX502、VM501、VM502、VM503、VM504、VM505、VM506及控制元件U501組成的升壓斬波電路,將單一的直流電壓(電池電壓)轉(zhuǎn)換為高壓正負(fù)直流電壓.當(dāng)市電中斷時(shí),此直流電壓通過(guò)VD501、VD502、VD503、VD504、VD505、VD506、VD507、VD508和電感L501、L502送至±DC BUS(±400V)繼續(xù)提供電源給逆變器, 使供電不致中斷, 并用U501 來(lái)控制 DC BUS 的輸出電壓, 由CPU進(jìn)行設(shè)定并控制,不需人工調(diào)整.CPU通過(guò)U501(SG3525)的OFF端控制該直流直流變換器的工作狀態(tài).當(dāng)市電正常時(shí),關(guān)閉集成控制片SG3525,使斬波器不工作,只有在蓄電池供電時(shí),該斬波器才工作.
⑤ 功率因數(shù)校正電路
如圖6所示,輸入交流電經(jīng)CT2,電感L1、L2,整流橋BR02、VM1A、U305、U10組成升壓斬波電路,在電容C320、C332、C334、C338及C313、C321、C333、C335上產(chǎn)生±370V的BUS電壓作為逆變器輸入,經(jīng)逆變器的轉(zhuǎn)換,產(chǎn)生正弦交流輸出.與此同時(shí),UC3854將檢測(cè)市電電流和市電電壓,對(duì)功率元件進(jìn)行控制,使輸入電流的波形與電壓波形相近,相位相同,以提高輸入功率因數(shù),避免對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生諧波干擾.穩(wěn)定的DC BUS有助于穩(wěn)定交流輸出電壓,因此要特別注意DC BUS電壓的穩(wěn)定和準(zhǔn)確.本機(jī)由CNTL直接根據(jù)輸入交流電壓的高低和當(dāng)前±BUS電壓高低進(jìn)行控制,不需人工調(diào)整DC BUS電壓.
⑥ 逆變器電路
如圖7所示,C320、C332、C334、C338及C313、C321、C333、C335和VM12、VM13及VM5、VM7組成半橋式逆變器,L5、L6、L7及C11、C12組成低通濾波器,在CNTL所產(chǎn)生的PWM信號(hào)控制下,經(jīng)由U2、U3隔離驅(qū)動(dòng),推動(dòng)半橋逆變器兩功率管工作,產(chǎn)生正弦波輸出.
⑦ 輸出電路
如圖8所示,當(dāng)CPU檢測(cè)到逆變器工作正常后,發(fā)出INRLY信號(hào),使RL04切換到逆變器輸出,反之,則仍由旁路輸出,逆變器和旁路輸出電壓通過(guò)CN17L、CN17N向負(fù)載供電,并由CT1和VD61、VD62、VD63、VD64、R71進(jìn)行負(fù)載偵測(cè),將L.C+、L.C-送到CNTL板,供面板顯示及其他保護(hù)用.
(2) 控制板電路工作原理
① 輸入CPU的各監(jiān)測(cè)信號(hào)電路
(a) 過(guò)零產(chǎn)生器電路
市電過(guò)零產(chǎn)生器和逆變器過(guò)零產(chǎn)生器均采用此電路,如圖9所示.
220V交流市電輸入經(jīng)R61送至運(yùn)算放大器U5的反相端,R59、R60設(shè)置U5的靜態(tài)工作點(diǎn),組成交流差動(dòng)放大器,輸入為正弦波,輸出為方波.另由C55和R61組成濾波器,濾掉輸入正弦波的高頻諧波,VD13將電位減少至約340mV,并通過(guò)C22濾波使其輸出方波波形更加完美.CPU通過(guò)對(duì)該方波零點(diǎn)的偵測(cè)(即通過(guò)對(duì)兩次上升沿下降沿的偵測(cè))可以確定其相位與頻率,CPU根據(jù)所測(cè)得的相位來(lái)設(shè)定逆變器的相位,以達(dá)到同相的目的.
(b) 電流峰值保護(hù)電路
此電路為典型的比較器電路,如圖10所示.通過(guò)(PSDR)送出CT1偵測(cè)的負(fù)載電流,將其轉(zhuǎn)換為直流電壓信號(hào),經(jīng)R82送至U7的同相端,并在反相端設(shè)一閾值電平+5V,R84為上拉電阻,將U7的1腳置為高電平;R85為限流電阻,將信號(hào)送至U4的4腳.在正常帶載工作時(shí),CT1偵測(cè)的負(fù)載電流信號(hào)為小于5V的直流電壓量,故U7的輸出為一低電平,使U4不致被復(fù)位;當(dāng)UPS超載或在瞬間投入大容量整流性負(fù)載或大容量電感性負(fù)載時(shí),CT1偵測(cè)的直流電壓會(huì)高于+5V,從而使U7的輸出為高電平,將U4復(fù)位,進(jìn)而關(guān)閉PWM信號(hào),UPS停止工作,此時(shí)面板上55%負(fù)載燈和FAULT燈會(huì)一起亮,蜂鳴器長(zhǎng)鳴.
保護(hù)點(diǎn)設(shè)置為峰值電流∶額定電流=3∶1.
C1k額定輸出電流為4.5A;
C2k額定輸出電流為9.5A;
C3k額定輸出電流為13.6A.
(c) 輸出電壓監(jiān)測(cè)電路
逆變輸出及市電電壓監(jiān)測(cè)均采用此電路,如圖11所示.
此電路采用運(yùn)放進(jìn)行全波整流,220V交流從INV.L端輸入.在市
電正半周時(shí),經(jīng)R43、R42、R34分壓,由INV.V輸出至CPU,因U3反相端電壓比同相端電壓高,其輸出為低電平,VD10反向偏置,故U3在正弦波正半周時(shí)不起作用;負(fù)半周時(shí),同相端電壓高于反相端,U3輸出為高電平.VD10正向偏置,將此高電位輸出給CPU,從而使INV.V為一全波整流脈動(dòng)波形(市電電壓偵測(cè)電路在 PSDR 板上結(jié)構(gòu)與INV.L一樣).CPU會(huì)根據(jù)INV.V偵測(cè)值來(lái)判
斷逆變器是否已達(dá)到穩(wěn)定.
(d) 溫度監(jiān)測(cè)電路
如圖12所示.當(dāng)溫度正常時(shí),+5V通過(guò)溫控開(kāi)關(guān)(在PSDR散熱片上)加至R14,R14與GND之間接有C34和熱敏電阻NTC1,因而輸入到CPU的是高電平;當(dāng)本機(jī)溫度過(guò)高時(shí),溫控開(kāi)關(guān)斷開(kāi),+5V中斷,溫度信號(hào)變?yōu)榈碗娖?CPU識(shí)別此信號(hào)后,發(fā)出過(guò)熱保護(hù)報(bào)警信號(hào),UPS關(guān)機(jī);如果溫控開(kāi)關(guān)失靈,當(dāng)溫度過(guò)高時(shí),NTC1將會(huì)隨溫度上升而減小阻值,漸漸將溫度信號(hào)拉為低電平,直到CPU識(shí)別溫度信號(hào),做出相應(yīng)保護(hù)動(dòng)作(其中溫控開(kāi)關(guān)的動(dòng)作溫度為80℃,高電平>3.5V,低電平<1.5V).
(e) 自動(dòng)開(kāi)機(jī)及開(kāi)機(jī)消音、自檢電路
此電路包括手動(dòng)開(kāi)機(jī)、自動(dòng)開(kāi)機(jī)、開(kāi)機(jī)消音、開(kāi)機(jī)自檢四種功能,如圖13所示.
 開(kāi)機(jī)過(guò)程
用手觸摸面板上SWON開(kāi)關(guān)約1秒,電池電壓從CN1的16腳送到15腳,SWPOWER與SW1接通(SW1與SW-ON為同一信號(hào)),此信號(hào)分為兩路傳遞:
經(jīng)VD2到PSDR板的Q8基極,且PSDR的ZD01(12V穩(wěn)壓管)工作,將SW-ON電壓箝位于12.45V左右,使Q8導(dǎo)通,啟動(dòng)工作電源產(chǎn)生電路,產(chǎn)生CPU及逆變器工作所需的各種電壓.
經(jīng) R15、 R16 分壓約為5.5V電平送入CPU作為SWSTUTS信號(hào)(開(kāi)機(jī)命令),命令CPU進(jìn)行開(kāi)機(jī),并將此命令狀態(tài)存貯于CPU的EPROM中,做自動(dòng)開(kāi)機(jī)之用.
 自動(dòng)開(kāi)機(jī)
當(dāng)CPU接到SWSTUTS信號(hào)后,將此信號(hào)狀態(tài)存貯于CPU的EPROM中.當(dāng)機(jī)器因電池電壓低等原因關(guān)機(jī),若故障消除后,CPU根據(jù)存貯的信號(hào)狀態(tài)自動(dòng)啟動(dòng)UPS.
 開(kāi)機(jī)消音
在電池供電時(shí),蜂鳴器會(huì)根據(jù)電池電壓監(jiān)測(cè)值鳴叫,以表示電池容量情況,若再按SW-ON約1秒,SWSTUTS信號(hào)第二次送入CPU,CPU接受此信號(hào)后,操作蜂鳴器,使之停止鳴叫,若再按SW-ON約1秒,則蜂鳴器又開(kāi)始鳴叫.
開(kāi)機(jī)自檢
每次工作模式轉(zhuǎn)換都會(huì)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行自檢,表現(xiàn)形式為面板負(fù)載指示燈開(kāi)始時(shí)全亮,再逐個(gè)熄滅.
(f) 輔助電源監(jiān)測(cè)電路
如圖14所示,此電路給CPU提供工作電源5V,當(dāng)控制電源12V/5V發(fā)生故障時(shí),CPU將被復(fù)位或停止工作.此電路采用LM393運(yùn)放作為比較器,由12V直流電源經(jīng)R77、R80分壓后得到約6V的電壓,送至U7的第5腳即運(yùn)放的同相端,與反相端的5V進(jìn)行比較.正常情況下,運(yùn)放的輸出經(jīng)R78上拉電阻箝位為5V,若12V電源因某種原因低于10V或5V電源因某種原因高于5V,則運(yùn)放的輸出會(huì)變?yōu)榈碗娖?CPU將停止工作.當(dāng)CPU第一次收到此電路產(chǎn)生的+5V信號(hào)時(shí),處于復(fù)位狀態(tài),對(duì)系統(tǒng)自檢.
(g) 基準(zhǔn)電源產(chǎn)生電路
如圖15所示.該電路的作用是給CPU內(nèi)的A/D轉(zhuǎn)換器提供高穩(wěn)定度的5V直流電源,PSDR的+5V由7805產(chǎn)生,其誤差范圍為2%~4%,而A/D轉(zhuǎn)換器的5V要求誤差小于1%時(shí)才能保證其轉(zhuǎn)換精度.此電路采用TL431穩(wěn)壓,12V經(jīng)R53、R54、R13分壓,設(shè)置TL431的R端電位為2.5V,則從VRH端就能得到高穩(wěn)定度的5V電壓.
(h) 振蕩器電路
由晶振XL1及輔助元件C40、C41、R12組成的振蕩器電路,產(chǎn)生高穩(wěn)定度的振蕩頻率,其振蕩頻率為6.37MHz,如圖16所示.
② CPU輸出控制及保護(hù)電路
(a) I/P繼電器驅(qū)動(dòng)電路
此電路為典型的開(kāi)關(guān)線路,如圖17所示.當(dāng)CPU監(jiān)測(cè)到有市電輸入, 且控制電源正常時(shí), 會(huì)發(fā)出一個(gè)高電平信號(hào)給VM3的門(mén)極,使VM3導(dǎo)通,I/P繼電器通電動(dòng)作.當(dāng)出現(xiàn)短路錯(cuò)誤或充電故障時(shí),CPU將VM3的門(mén)極置低電平,I/P繼電器信號(hào)中斷,I/P繼電器復(fù)位,將旁路和逆變器切斷.
(b) O/P繼電器驅(qū)動(dòng)電路
此電路為典型的開(kāi)關(guān)線路,如圖18所示.當(dāng)CPU檢測(cè)到高壓直流電壓及逆變器電壓正常時(shí),會(huì)給VM2的門(mén)極送入一個(gè)高電平,VM2導(dǎo)通.O/P繼電器線圈一端接INV.RLY-,另一端接24V直流.當(dāng)VM2導(dǎo)通時(shí),INV.RLY-變?yōu)榈碗娖?線圈加電,O/P繼電器動(dòng)作.
(c) 蜂鳴產(chǎn)生電路
如圖19所示,CPU根據(jù)監(jiān)測(cè)到的工作狀態(tài),發(fā)出相應(yīng)觸發(fā)信號(hào),使Q1導(dǎo)通,從而控制蜂鳴器的工作模式:
四秒一響——直流放電
一秒一響——電池電壓低
半秒一響——過(guò)載
長(zhǎng)鳴——短路故障
(d) 逆變器參考波產(chǎn)生電路
CPU通過(guò)監(jiān)測(cè)市電電壓的零點(diǎn)(頻率與相位)與逆變電壓的零點(diǎn),輸出幅度正比于市電電壓和逆變電壓相位差的控制信號(hào)PW2(來(lái)自CPU),經(jīng)C5、R23低通濾波后,再送到U3組成的波形轉(zhuǎn)換電路,將PW2方波變?yōu)檎也?使其成為調(diào)整逆變電壓相位和市電電壓相位同相的參考波,如圖20所示.
(e) 逆變器誤差放大器電路
INVERTER.1端經(jīng)R24、R25分壓后,與參考波相減作為誤差放大器的輸入.VR1用來(lái)調(diào)整U3放大器的工作點(diǎn),如圖21所示.
(f) 三角波產(chǎn)生電路
如圖22所示,從CPU內(nèi)發(fā)出38.4kHz的時(shí)鐘信號(hào)送入Q6的基極,經(jīng)幅值變換后送入4013,分頻為19.2kHz,經(jīng)C19、R45送至由U3、C13、R44、R49組成的積分器進(jìn)行積分,將方波積分為三角波,送入PWM產(chǎn)生電路.
(g) PWM產(chǎn)生電路
如圖23所示.此PWM產(chǎn)生電路采用三角波調(diào)制法來(lái)實(shí)現(xiàn):比較器U5的同相端為三角波,其反相端為基準(zhǔn)正弦波.當(dāng)三角波大于正弦波時(shí),U5輸出一個(gè)寬度為三角波大于正弦波部分所對(duì)應(yīng)時(shí)間間隔的正脈沖,此正脈沖分兩路傳遞,一路經(jīng)R12到U2與門(mén)緩沖整流,R20、C2、VD7使PWM信號(hào)上升沿平緩、下降沿陡峭,再送入U(xiǎn)2(4081)的另一個(gè)與門(mén),其輸出做控制極.為增大信號(hào)驅(qū)動(dòng)能力,4018后接2003作為PWM-輸出級(jí).另一路先送到反相器LM339的反相端進(jìn)行反相,然后與PWM-一樣產(chǎn)生PWM+信號(hào).由CPU送來(lái)的PWM OFF信號(hào)與U4輸出信號(hào)經(jīng)2003非門(mén)輸出,作為與門(mén)4081的一個(gè)輸入端,控制PWM信號(hào)產(chǎn)生:正常時(shí)該輸入端為高電平,有PWM信號(hào)產(chǎn)生;當(dāng)UPS出現(xiàn)故障時(shí),該輸入端為低電平,關(guān)閉PWM信號(hào).
(h) RS232電源產(chǎn)生電路
如圖24所示.從功率板引出H.F.POWER-、H.FPOWER+(圖中49、50)兩個(gè)信號(hào)作為T(mén)X1的輸入電壓,產(chǎn)生供RS232用的±10V,同時(shí)產(chǎn)生-8V作為U5、U3的負(fù)基準(zhǔn)電源.由于有了這個(gè)電路,RS232接口的1腳就不必再接DTR,只要UPS工作,此接口就處于隨時(shí)發(fā)送、接收的熱狀態(tài).
3 山特C3kVA UPS維修參數(shù)
(1) 控制部分維修參數(shù)
① 軟啟動(dòng)
當(dāng)系統(tǒng)重新開(kāi)機(jī)或系統(tǒng)重置(復(fù)位)時(shí)(包括過(guò)載恢復(fù)、自動(dòng)復(fù)位),系統(tǒng)有軟啟動(dòng)功能.
軟啟動(dòng)維修參數(shù):每32ms逆變器輸出電壓上升約3Vac,至約220Vac時(shí)停止.
② 電壓跟隨
當(dāng)軟啟動(dòng)完成后,尚未切入逆變器前,逆變器會(huì)跟隨輸入電壓,再切到逆變器繼電器.
電壓跟隨維修參數(shù):輸入交流電壓在160V~276V之間時(shí),才執(zhí)行電壓跟隨功能.當(dāng)電壓高于276V時(shí),只跟隨到276V;若電壓低于160V時(shí),只跟隨至160V.執(zhí)行時(shí)每隔128ms依輸入電壓高低加減3V.
③ 逆變器STS切換
      當(dāng)逆變器繼電器在接通瞬間,逆變器STS同時(shí)接通,延遲32ms后,逆變器STS斷開(kāi).
④ 鎖相
監(jiān)測(cè)市電頻率作為逆變器鎖相依據(jù),以過(guò)零監(jiān)測(cè)信號(hào)做相位調(diào)整,若市電頻率穩(wěn)定且同步時(shí),相位差小于3度,頻率誤差小于0.01Hz.
鎖相維修參數(shù):市電頻率變化率小于1Hz/s,最大為2Hz/s.當(dāng)市電頻率超出±3Hz時(shí),不進(jìn)行鎖相而是以系統(tǒng)頻率運(yùn)行,并轉(zhuǎn)至蓄電池供電的逆變模式.當(dāng)市電頻率恢復(fù)到±2.5Hz內(nèi)時(shí),再進(jìn)行鎖相,恢復(fù)到市電供電的逆變模式.
⑤ 市電電壓監(jiān)測(cè)
當(dāng)交流市電電壓低于160V或高于276V時(shí),系統(tǒng)進(jìn)入蓄電池供電的逆變模式;當(dāng)市電恢復(fù)到170V~266V時(shí),系統(tǒng)返回到市電供電的逆變模式.
市電電壓監(jiān)測(cè)維修參數(shù):每隔16ms監(jiān)測(cè)市電電壓一次.當(dāng)市電電壓連續(xù)5次低于160V或高于276V時(shí),系統(tǒng)進(jìn)入蓄電池供電的逆變模式;
當(dāng)市電電壓恢復(fù)后,連續(xù)5次測(cè)量值在170V~266V范圍內(nèi),且頻率也符合要求時(shí),則系統(tǒng)返回到市電供電的逆變模式.
⑥ 輸出頻率選擇與設(shè)定
當(dāng)有市電開(kāi)機(jī)時(shí),系統(tǒng)監(jiān)測(cè)輸入電源頻率來(lái)設(shè)定輸出頻率;若是直流開(kāi)機(jī),則以上次輸出頻率來(lái)設(shè)定.
輸出頻率選擇與設(shè)定的維修參數(shù):輸入電源頻率為40~55Hz時(shí),輸出設(shè)定為50Hz;輸入電源頻率為55~70Hz時(shí),輸出設(shè)定為60Hz.
⑦ 三角波維修參數(shù)
CPU送出38.4kHz方波,再經(jīng)4013二分頻得到19.2kHz的方波,再經(jīng)積分器積分成三角波.
⑧ 輸出電壓維修參數(shù)
系統(tǒng)上電時(shí),讀取后蓋板處DIP開(kāi)關(guān)位置來(lái)設(shè)定輸出電壓,如表2所示.
⑨ 輸出電壓調(diào)整
系統(tǒng)每16ms讀取逆變器電壓與設(shè)定電壓值做比較,并自動(dòng)調(diào)整輸出.
輸出電壓維修參數(shù):若系統(tǒng)讀取逆變器電壓與設(shè)定電壓值相差約10V時(shí),CPU立即改變參考電壓,使輸出電壓加減約3V;若系統(tǒng)讀取逆變器電壓與設(shè)定電壓值相差低于10V時(shí),CPU累計(jì)差值,若差值超過(guò)3V時(shí),CPU改變參考電壓,使輸出電壓加減約1V.
⑩ A/D采樣
 每半周采樣一次:電池電壓;正高壓直流電壓;負(fù)高壓直流電壓;溫度.
 每隔8個(gè)基準(zhǔn)正弦波點(diǎn)時(shí)采樣一次: 市電電壓;輸出電壓;輸出電流.
 A/D維修參數(shù):CPU于每周期開(kāi)始,改變采樣點(diǎn)的初始位置,使每隔8個(gè)基準(zhǔn)正弦波采樣一次,從而使A/D采樣達(dá)到掃描的效果,采樣值存入128個(gè)RAM內(nèi)(128個(gè)RAM填滿需8個(gè)周期).
⑾ 電壓、電流、功率計(jì)算
●  市電電壓計(jì)算
CPU每隔2個(gè)周期計(jì)算一次,計(jì)算時(shí)將RAM的存儲(chǔ)值先平方和除以周期再開(kāi)方.
● 輸出電壓計(jì)算
CPU每隔1個(gè)周期計(jì)算一次,計(jì)算時(shí)將RAM的存儲(chǔ)值先平方和除以周期再開(kāi)方.
●  輸出電流計(jì)算
CPU每隔32個(gè)周期計(jì)算一次,計(jì)算時(shí)將RAM的存儲(chǔ)值先平方和除以周期再開(kāi)方.
●  輸出功率計(jì)算
CPU每隔32個(gè)周期計(jì)算一次,根據(jù)上述輸出電壓、電流并乘以功率因數(shù)進(jìn)行計(jì)算.
⑿ 瞬間斷電檢測(cè)
CPU每隔4ms計(jì)算最近一周期采樣的市電電壓的A/D值,若小于150V則當(dāng)做斷電.
(2) 保護(hù)部分維修參數(shù)
① 電池電壓檢測(cè)與過(guò)電壓保護(hù)
●  電池過(guò)電壓保護(hù)
當(dāng)每個(gè)電池電壓高于直流15V時(shí),UPS自動(dòng)轉(zhuǎn)入蓄電池供電模式,直到每個(gè)電池電壓低于約直流13.5V時(shí),UPS再恢復(fù)至原先狀態(tài),在此期間UPS長(zhǎng)鳴并于面板顯示告警.
●  電池電壓檢測(cè)
放電時(shí),UPS每4秒鳴叫一次;當(dāng)每個(gè)電池電壓低于約直流11V時(shí),UPS每秒鳴叫一次;當(dāng)每個(gè)電池電壓低于約直流10V時(shí),若輸入電壓為零,則UPS關(guān)閉,并準(zhǔn)備自動(dòng)復(fù)位;若輸入電壓超出限額,則視為開(kāi)機(jī)條件錯(cuò)誤,UPS每0.5秒鳴叫一次并于面板顯示告警.
② 逆變器輸出短路及輸出電壓保護(hù)
●  輸出短路保護(hù)
      當(dāng)逆變器輸出反饋連續(xù)64ms無(wú)過(guò)零點(diǎn)時(shí),視為輸出短路,UPS輸出關(guān)斷,UPS長(zhǎng)鳴并于面板顯示告警.
●  輸出電壓保護(hù)
當(dāng)逆變器輸出反饋電壓連續(xù)80ms低于140V或高于276V時(shí),視為輸出欠壓或過(guò)壓而保護(hù),UPS轉(zhuǎn)至旁路模式,UPS長(zhǎng)鳴并于面板顯示告警.
③ BUS過(guò)電壓保護(hù)
當(dāng)BUS電壓連續(xù)64ms超過(guò)440V時(shí),則認(rèn)為BUS過(guò)電壓而進(jìn)行保護(hù),UPS轉(zhuǎn)至旁路模式,UPS長(zhǎng)鳴并于面板顯示告警.
④ 逆變器限流保護(hù)
保護(hù)線路監(jiān)測(cè)輸出電流值,若超過(guò)額定電流3.6倍時(shí),限流保護(hù)線路立即關(guān)閉PWM,以19.2kHz的周期重置PWM,直到輸出電流值小于額定電流3.6倍時(shí)為止.
⑤ 過(guò)溫度保護(hù)
當(dāng)系統(tǒng)溫度過(guò)高時(shí),溫度開(kāi)關(guān)跳脫,使UPS轉(zhuǎn)至旁路模式,UPS長(zhǎng)鳴并于面板顯示告警(偵測(cè)時(shí)間0.5s).
⑥ 負(fù)載保護(hù)
●  110%~130%
若UPS從旁路跳轉(zhuǎn)至逆變前,檢測(cè)到負(fù)載超過(guò)110%,則無(wú)法進(jìn)入逆變狀態(tài),此時(shí)UPS每0.5s鳴叫一次,并于面板顯示狀態(tài).若開(kāi)機(jī)后,檢測(cè)到負(fù)載在110%~130%之間,則UPS每0.5s鳴叫一次,并于面板顯示狀態(tài),10s后UPS跳至旁路模式;此后若負(fù)載減輕至100%以下,則UPS重新軟開(kāi)機(jī).若UPS在蓄電池供電模式下檢測(cè)到負(fù)載在110%~130%之間,則UPS每0.5s鳴叫一次,并于面板顯示狀態(tài);若負(fù)載未減輕至100%以下,則10s后UPS轉(zhuǎn)至旁路模式,此狀態(tài)只有按OFF鍵才能解除.
●  大于130%
若開(kāi)機(jī)后檢測(cè)到負(fù)載大于130%,則UPS每0.5s鳴叫一次,并于面板顯示狀態(tài),同時(shí)UPS轉(zhuǎn)至旁路狀態(tài).此后若負(fù)載減輕至100%以下,則UPS重新開(kāi)機(jī).若UPS在蓄電池供電模式下檢測(cè)到負(fù)載大于130%, 則UPS每0.5s鳴叫一次, 并于面板顯示狀態(tài);同時(shí)UPS轉(zhuǎn)至旁路模式;此狀態(tài)只有按OFF鍵才能解除.
4 常見(jiàn)故障排除
(1) 功率板電路維修判據(jù)及常見(jiàn)故障處理
① 充電器電路維修判據(jù)及常見(jiàn)故障處理(見(jiàn)表3)
●  維修判據(jù)
充電電壓在正常規(guī)定的范圍內(nèi),出現(xiàn)充電電壓高于或低于正常值,調(diào)節(jié)VR301,使之符合標(biāo)準(zhǔn),即認(rèn)為充電電路正常.