機(jī)房UPS電源故障分析與維修

電子設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)都離不開“電”,，機(jī)房就更不用說了,，當(dāng)雙電源市電都停運(yùn)之后，就靠電池組供電,，以保證服務(wù)器等重要設(shè)備不停電,，而UPS電源由電池引發(fā)的故障超過了總故障的50%，在線式UPS電源，因?yàn)樗碾娐吩O(shè)計(jì)合理,，驅(qū)動功率元件容量所取的余量大,，電源電路故障率很低，由電池組所引發(fā)的故障率上升至60%以上,，正確地使用和維護(hù)好電池是延長電池組壽命,、降低UPS電源總故障率的關(guān)鍵因素之一下面看看UPS電源常見故障有哪些。

故障一：機(jī)房電源UPS意外跳轉(zhuǎn)（故障原因：地線）　　

在市電正常的情況下,，UPS總是跳轉(zhuǎn)到電池組供電模式,。在此模式下，蜂鳴總是不斷地鳴叫提示,。我們馬上組織人員檢查電路,，分析故障原因。后和機(jī)房的立式空調(diào)聯(lián)系起來了,，每次啟動空調(diào)不一會,，就自動轉(zhuǎn)為電池組供電。顯然這是市電輸出受到大功率空調(diào)機(jī)影響所致,。他們是分開兩路單獨(dú)供電的,，是從不同的配電室里面的配電盤接來的，怎么會產(chǎn)生互相呢,？　

順著電線打開天花板,、地板、接線盒等逐點(diǎn)進(jìn)行排查,，看是不是什么地方電路虛接到一起了，后發(fā)現(xiàn)它們的零線和地線接到了一塊,。如此模糊的,，對UPS的影響都能被體現(xiàn)到，果然是個(gè)精密設(shè)備,，不能有一點(diǎn)的含糊,，如果對空調(diào)的地線進(jìn)行分開處理，分開零線和地線后,，再啟動空調(diào),，發(fā)現(xiàn)沒有再出現(xiàn)UPS跳轉(zhuǎn)電池組的情況，電源的質(zhì)量對企業(yè)網(wǎng)絡(luò)能否穩(wěn)定,、安全至關(guān)重要,。但網(wǎng)絡(luò)電源安全實(shí)際上還有很多屬性，如高性能,、可擴(kuò)展性,、可靠性、功能性、準(zhǔn)確性和可用性等,。為了使企業(yè)網(wǎng)絡(luò)電源能持續(xù)穩(wěn)定地運(yùn)行下去,，除了平常的規(guī)范使用外，周期性地利用各種測試工具,，對網(wǎng)絡(luò)電源環(huán)境實(shí)施維護(hù)測試也是必須的,。整個(gè)機(jī)房供電安全系統(tǒng)，需要技術(shù)人員認(rèn)真維護(hù),，并要做好日常排查工作,，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，分析處理非計(jì)劃停機(jī)造成的影響等,。

故障二：雙電源跳轉(zhuǎn)失?。ü收显颍航饘偕P）　　　

在停電檢修的過程中，雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)在正常的轉(zhuǎn)換中失敗了,，沒有能自動跳轉(zhuǎn),，靜靜地一點(diǎn)反應(yīng)也沒有。備用的電源就沒有起到應(yīng)有作用,，UPS上的市電顯示燈沒有輸入電顯示,，看到這種情況，斷開電源,，使用工具打開轉(zhuǎn)換開關(guān),，發(fā)現(xiàn)里面所有的接觸開關(guān)上的金屬觸點(diǎn)都生銹了，金屬生銹導(dǎo)致自動跳轉(zhuǎn)失靈,。幸運(yùn)的是,，開關(guān)絕緣做得不錯(cuò)，沒有發(fā)生短路,。

估計(jì)生銹有兩個(gè)原因：長時(shí)間沒有使用該功能,，清理除銹工作重新安裝開關(guān)，手動轉(zhuǎn)換恢復(fù)供電,，雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)一定要有專人維護(hù),，定期查看組件損壞情況，及時(shí)更新,。由于轉(zhuǎn)換開關(guān)上面的接線比較多,、比較緊湊，拆卸和使用的時(shí)候一定要小心謹(jǐn)慎,。雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)具有過載,、短路等保護(hù)功能。當(dāng)電源出現(xiàn)故障時(shí),，轉(zhuǎn)換開關(guān)能自動完成常用電源到備用電源的轉(zhuǎn)換,，以保證機(jī)房的持續(xù)供電,，這是層保護(hù)?！?/p>

從電源的適宜環(huán)境的角度考慮,，較低溫度下可以有較高相對濕度，在周圍空氣溫度為＋40℃時(shí)機(jī)房的空氣相對濕度不宜超過50%,。如果該月的平均低溫度為＋25℃,，就需要考慮到因溫度變化在設(shè)備表面上發(fā)生的凝露。當(dāng)常用電源下降至有效值的70%以下或常用電源其中一相或者三相電壓中斷時(shí),，常用電源延時(shí)切換至備用電源,，并在常用電源恢復(fù)正常時(shí)，又將備用電源延時(shí)切換至常用電源,。這樣就給輸入U(xiǎn)PS的電源一個(gè)安全屏障,，減少設(shè)備的停運(yùn)次數(shù)。

故障三：突然掉電（故障原因：UPS過載）　　　

雙電源固然好,，但如果UPS壞了,，設(shè)備照樣可能斷電，因?yàn)橛刹季€圖可以看出,，它們是串聯(lián)的,。有一次，UPS電源中斷輸出,，指示燈全不亮了,，信息中心機(jī)房的所有設(shè)備全部停止運(yùn)行，網(wǎng)絡(luò)隨即全部癱瘓,，突然掉電會造成機(jī)器硬件很大的損傷,，還對企業(yè)運(yùn)營產(chǎn)生影響。   

試著重新啟動UPS,，居然啟動成功并正常運(yùn)行了,，伴有不間斷的鳴叫聲，于是查看UPS維護(hù)說明,，對應(yīng)找到此類蜂鳴表示的故障原因——UPS過載,。那為什么超載了,，又沒有蜂鳴報(bào)警呢,？原來有人無意識地關(guān)閉了蜂鳴，沒有考慮到它已經(jīng)超負(fù)荷,，反正能供電就把蜂鳴當(dāng)作誤報(bào)處理給關(guān)了,。

根據(jù)分析出的原因，我們立刻停運(yùn)了幾臺不重要的設(shè)備,，讓UPS的負(fù)載指示率低于90%,，UPS又開始安靜地工作了,。看來使用UPS也要量力而行,，我們下一步就只能增加UPS容量來解決問題,。

UPS穩(wěn)壓電源常見故障

市電中斷(線路上的斷路器跳閘、供電中斷,、電網(wǎng)故障等),， 這些都是造成干擾和破壞電腦的主要因素，不及時(shí)采取有效保護(hù)措施會給電腦造成不同程度的損壞,，影響硬盤,、軟盤的正常操作，減少電腦使用壽命,。UPS的出現(xiàn)無疑是電的救星,，它不僅僅可以使您不用在突然斷電時(shí)手足無措，還可以解決很多干擾,，從而獲得更純正的電源,。

故障一:市電正常時(shí)，剛一開機(jī)起動時(shí),，交流保險(xiǎn)絲熔斷,，UPS轉(zhuǎn)向逆變器供電

分析與維修:交流保險(xiǎn)絲熔斷，說明市電供電主回路電流過大,，應(yīng)重點(diǎn)檢查輸出回路中有無短路現(xiàn)象,。經(jīng)過仔細(xì)測試，未發(fā)現(xiàn)有短路點(diǎn),。在打開UPS的瞬間測量IC8輸出端⒁,，有調(diào)制脈沖輸出，這是不正常的,，可能在市電正常的情況下,，逆變器也工作，二者使用一個(gè)電源變壓器,，使主回路中的電流過大,，引起保險(xiǎn)絲熔斷所致。測量市電供電—逆變器供電電路的轉(zhuǎn)換控制電路,，發(fā)現(xiàn)IC5已損壞,。更換IC5芯片，故障排除,。

故障二：市電工作時(shí),，電源變壓器噪聲大

分析與維修:根據(jù)故障現(xiàn)象可知，當(dāng)變壓器的負(fù)載過重,，或工作狀態(tài)處于不平衡,、不穩(wěn)定時(shí),，就有可能發(fā)出異常的噪音。而我們知道,，當(dāng)與變壓器相連的電路中有元器件損壞,，或者有些連線接觸不良，就有可能使負(fù)載過重,。檢查變壓器的次級并未發(fā)現(xiàn)碰線短路,、匝間短路、元器件損壞故障,。用酒精棉球輕輕擦洗干凈,，再將各連接插頭、插座拔掉,，重新插好后,，變壓器的噪聲消失，UPS電源工作正常,。推測故障原因可能是電路板灰塵太多,，某個(gè)連接插頭不良引起變壓器負(fù)載過重所致。

故障三:市電供電正常時(shí),，逆變時(shí)有輸出,，但輸出電壓偏高至275

分析與維修:根據(jù)穩(wěn)壓電源工作原理可知，只有當(dāng)電源的高壓保護(hù)電路和市電穩(wěn)壓電路有故障時(shí),，才會出現(xiàn)上述現(xiàn)象,。電源輸出電壓經(jīng)T2取樣、整流,、濾波后,，加至電壓比較器U7的⑧、⑨腳,，接參考電壓端,。只有當(dāng)比較器U7的⑧腳電壓高于⑨腳電壓時(shí)，腳④才會跳變成低電平輸出,，從而控制保護(hù)電壓動作,。

故障四:當(dāng)市電中斷時(shí)，逆變器不工作,，蜂鳴器長鳴

分析與維修:根據(jù)故障現(xiàn)象,，蜂鳴器長鳴，說明該穩(wěn)壓電源的轉(zhuǎn)換控制電路正常,，逆變器不逆變是因保護(hù)電路動作所致,。用萬用表檢測電池電壓正常,，說明故障出在逆變回路電路,。該機(jī)逆變回路由脈寬調(diào)制器U1(SG3524),、取樣變壓器T2、推動管Q5與Q6,、逆變器Q17與Q18等組成,。測量脈寬調(diào)制器U1(SG3524)的⑩腳，看是否被鎖定(鎖定時(shí)為高電平),，接著測量逆變管Q17,、Q18靜態(tài)工作時(shí)對地的阻值。正常時(shí)依數(shù)據(jù)可知:當(dāng)黑筆接地時(shí),，Q17,、Q18的e、b,、c對地阻值分別為3.2kΩ,、3.8kΩ、0kΩ;當(dāng)紅筆接地時(shí),，此阻值分別為5.6kΩ,、6.5kΩ、0Ω,。用萬用表測量Q17,、Q18的e、b,、c對地阻值均只有100Ω,。此時(shí)發(fā)現(xiàn)逆變管Q17與Q18、推動管Q5與Q6均已燒壞,。更換之,，故障排除。

故障五:市電供電正常時(shí),，工作正常;當(dāng)切斷市電時(shí),，無220v電壓輸出且伴有長鳴報(bào)警聲

分析與維修:根據(jù)故障現(xiàn)象，仔細(xì)檢查蓄電池電壓為26v,，正常;兩只逆變器大功率輸出管和相應(yīng)的驅(qū)動器也正常,。估計(jì)為蓄電池電壓檢測電路有問題。正常情況下,，第⑥腳電壓為參考電壓,，維持在1.2v左右;當(dāng)蓄電池為正常值26v時(shí)，計(jì)算可知:⑦腳電壓約為1.4v,，①腳電壓為12v高電平?，F(xiàn)將UPS置于無市電工作狀態(tài)下，測量IC1的腳①,、⑥,、⑦,，其電壓值分別為0v、1.2v,、0v,，據(jù)此可知第⑦腳電壓偏低。由此推斷R3,、R4分壓有問題,。分別測量R3、R4的阻值,，發(fā)現(xiàn)R3已經(jīng)斷路,，更換之，故障排除,。

故障六:市電供電正常時(shí),，開機(jī)，逆變器工作指示燈閃爍,，蜂鳴器間斷鳴叫

分析與維修:我們知道,，山特　SANTAK　UPS　500VA不間斷電源是由市電供電還是逆變器供電，取決于IC5的兩個(gè)與非門組件組成的RS觸發(fā)器,。在市電供電時(shí),，RS觸發(fā)器VH=“1”，VG=“0”,，復(fù)位端R(VF)為高電平,，置位端S(VN)為正向脈沖信號VN，測得VH為低電平,，VG為高電平,，再測量復(fù)位端R(VF)為低電平，均錯(cuò);置位端S(VN)為一串正向脈沖,，正確;IC3第⑧腳為高電平,，正確。測市電檢測電壓V1為0v,，即沒有市電檢測電壓,，測變壓器T2的副邊繞組已斷路。更換變壓器T2,，工作正常,。

故障七:當(dāng)市電中斷時(shí)，逆變器不工作,，紅色指示燈長亮

分析與維修:根據(jù)故障現(xiàn)象可知,，該故障是因電池電壓太低引起。打開機(jī)蓋，測得電池兩端電壓只有16.8v,，加上市電后,，電池兩端電壓不變，說明故障發(fā)生在充電電路上,。該充電電路工作原理是:當(dāng)市電正常工作時(shí)，主變壓器T3輸出25V的交流電壓,，經(jīng)S2繼電器的第①,、②腳接點(diǎn)輸出電壓，經(jīng)B1橋堆整流,、C21,、C22濾波后輸出34v的直流電壓。將其送至可調(diào)穩(wěn)壓器U8(MG317T)穩(wěn)壓后,，對蓄電池充電,。

用萬用表測得C21兩端直流電壓正常，說明故障發(fā)生在濾波電路之后,。當(dāng)測量MG317T輸出腳時(shí),，發(fā)現(xiàn)輸出電壓只有110v，查輸出負(fù)載均正常,，調(diào)整VR3輸出電壓不變化,，此時(shí)說明U8已損壞。用同型號的MG317T更換U8,，斷開電池,，調(diào)整VR3，使得U8輸出電壓穩(wěn)定在28v左右,。開機(jī)試運(yùn)行,，故障排除。

故障八:停電時(shí),，逆變不工作

分析與維修:根據(jù)故障現(xiàn)象分析得知,，該故障是因蓄電池電壓太低引起。打開機(jī)蓋,，將其取出充電,，故障排除。用一段時(shí)間后故障依舊,，故懷疑充電回路有故障,。用萬用表電壓檔檢測充電回路中的三端可調(diào)穩(wěn)壓塊LM317，其輸入電壓正常,，但輸出端電壓僅為14.3v,，重新調(diào)整均無反應(yīng)。故判斷LM317損壞。更換之,，重新啟動,，拆掉蓄電池，將充電電壓調(diào)至27v時(shí),，故障隨即排除,。

如何降低UPS電源總故障率

（1）利用供電高峰充電

對于UPS電源長期處于市電低電壓供電或頻繁停電的用戶來說，為防止電池因長期充電不足而過早損壞,，應(yīng)充分利用供電高峰(如深夜時(shí)間)對電池充電以保證電池在每次放電之后有足夠的充電時(shí)間,。一般電池被深度放電后，再充電至額定容量的90%至少需要10～12h左右,。注意充電器的選用,。

UPS電源用的免維護(hù)密封電池不能用可控硅式的“快速充電器”進(jìn)行充電。這是因?yàn)檫@種充電器會造成蓄電池處于既“瞬時(shí)過流充電”又“瞬時(shí)過壓充電的惡劣充電狀態(tài),。這種狀態(tài)會使電池可供使用容量大大下降,，嚴(yán)重時(shí)會使蓄電池報(bào)廢。在采用恒壓截止型充電回路的UPS電源時(shí),，注意不要將電池電壓過低保護(hù)工作點(diǎn)調(diào)得過低,，否則，在它充電初期容易產(chǎn)生過流充電,。當(dāng)然,，zuihao選用既具有恒流，又有恒壓的充電器對其進(jìn)行充電,。

（2）保證電源環(huán)境溫度

電池可供使用的容量與環(huán)境溫度密切相關(guān),。一般情況下，電池的性能參數(shù)都是室溫為20℃條件下標(biāo)定的,，當(dāng)溫度低于20℃時(shí),，蓄電他的可供使用容量將會減少，而溫度高于20℃時(shí),，其可供使用的容量會略有增加,。不同廠家不同型號的電池受溫度影響的程度不同。據(jù)統(tǒng)計(jì),，在-20℃時(shí),，蓄電池可供使用容量只能達(dá)到標(biāo)稱容量的60%左右?？梢姕囟鹊挠绊懖豢珊鲆?。

當(dāng)然，要延長電池組的使用壽命不但在維護(hù)使用上要注意,，在選擇時(shí)就應(yīng)充分考慮負(fù)載特性(電阻性,、電感性,、電容性)及大小。不要長期使電池處于過度輕載運(yùn)行,，以免電池放電電流過小導(dǎo)致電池報(bào)廢,。

（3）定期檢查

定期檢查各單元電池的端電壓和內(nèi)阻。對12V單元電池來說,，在檢查中如果發(fā)現(xiàn)各單元電池間的端電壓差超過0.4V以上或電他的內(nèi)阻超過80mΩ以上時(shí),，應(yīng)該對各單元電池進(jìn)行均衡充電，以恢復(fù)電池的內(nèi)阻和消除各單元電池之間的端電壓不平衡,。均衡充電時(shí)充電電壓取13.5～13.8V即可,。經(jīng)過良好均衡充電處理的電池絕大多數(shù)都可將其內(nèi)阻恢復(fù)到30mΩ以下。

UPS電源在運(yùn)行過程中,，由于各單元電池特性隨時(shí)間變化而產(chǎn)生的上述不均衡性是不可能再依靠UPS電源內(nèi)部的充電回路來消除的,，對這種特性已發(fā)生明顯不均衡性的電池組,，若不及時(shí)采取脫機(jī)均充處理的話,，其不均衡度就會越來越嚴(yán)重。

（4）重新浮充

UPS電源以利用機(jī)內(nèi)的充電子產(chǎn)品電回路重新對蓄電池浮充10～12h以上再帶載運(yùn)行,。UPS電源長期處于浮充狀態(tài)而沒有放電過程,，相當(dāng)于處在“儲存待用”狀態(tài)。如果這種狀態(tài)持續(xù)的時(shí)間過長,，造成蓄電池因“儲存過久”而失效報(bào)廢,，它主要表現(xiàn)為電池內(nèi)阻增大，嚴(yán)重時(shí)內(nèi)阻可達(dá)幾Ω,。

我們發(fā)現(xiàn)：在室溫20℃下,，存儲1個(gè)月后，電池可供使用的容量為其額定值的97%左右,，如果儲存6個(gè)月不用,，它的可使用容量變?yōu)轭~定容量的80%。如果儲存溫度升高,，它的可使用容量還會降低,。建議用戶zuihao每隔20°C個(gè)月有意地拔掉市電輸入，讓UPS電源工作于由蓄電池向逆變器提供能量的狀態(tài),。但這種操作不宜時(shí)間過長,，在負(fù)載為額定輸出的30%左右時(shí)，約放電10min即可,。

（5）減少深度放電

電他的使用壽命與它被放電的深度密切相關(guān),。UPS電源所帶的負(fù)載越輕，市電供電中斷時(shí),，蓄電他的可供使用容量與其額定容量的比值越大,，在此情況下，當(dāng)UPS電源因電池電壓過低而自動關(guān)機(jī)時(shí)電池被放電的深度就比較深。

實(shí)際過程如何減少電池被深度放電的事情發(fā)生呢?方法很簡單：當(dāng)UPS電源處于市電供電中斷,，改由蓄電池向逆變器供電狀態(tài)時(shí),，絕大多數(shù)UPS電源都會以間隙4s左右響一次的周期性報(bào)警聲，通知用戶現(xiàn)在是由電池提供能量,。當(dāng)聽到報(bào)警聲變急促時(shí),，就說明電源已處于深度放電，應(yīng)立即進(jìn)行應(yīng)急處理,，關(guān)閉UPS電源,。不是迫不得以，一般不要讓UPS電源一直工作到因電池電壓過低而自動關(guān)機(jī)才結(jié)束,。