山特UPS电源原理及维修.doc
2017-05-30 发布
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山特电源维修UPS的品牌较多，这里以山特(Santak)牌C系列3kVA在线式UPS为例叙述其工作原理及维修方法，供电源技术工程人员参考。性能参数与系统框图性能参数如表1所示，这里同时把该系列1kVA及2kVA产品的性能参数一并列出，供比较用。表1? 山特C1kVA/ C2kVA/ C3kVA性能参数:型号 项目 C1kC2kC3k额定容量 （输出） 1kVA2kVA3kVA输入 电压 160～276V频率 50Hz±5%输出 电压 220V频率 50Hz电压稳定度 ±2%频率稳定度 ±0.5%（电池供电） 超载能力 110%(10s)130%(200ms)电池 直流电压 36V96V密封免维护电池 12V/7.2Ah×32V/6.5Ah×82V/7.2Ah×8备用时间 （满载/半载） 7分钟/17分钟 8分钟/25分钟 5分钟/20分钟 充电时间 回充至90%8h转换时间 停电或复电 零中断 噪音 1m距离 <45dB<50dB批示灯 ?负载、电池供电及UPS运转状态批示灯等 警报声音 电池放电 当输入断电时每4s发出警告声，当电池将用尽时每秒发警告声 UPS异常 连续声 输出插座 ?4个 通讯接口（DB-9P） NOVELL及RS232接口 断电、电池低电压，遥控UPS开、关 环境 温度 0~40℃湿度 10%~90%（不结露） 重量（净重） ?14.5kg 35kg 36kg 外形尺寸（mm） W×D×H145×405×220195×455×330?195×455×330系统框图 图1 系统框图 上图所示，当市电正常时，主路由功率因数校正电路产生逆变器工作所需的±370V的直流电压，再经逆变器将直流转换为交流输出；另一路市电经充电器电路产生110V的直流电压对蓄电池充电；当市电中断时，蓄电池所储存的能量经DC/DC变换器转换为±400V的直流电压作为逆变器输入，使输出实现不间断供电。 电路工作原理(以C3k为例)功率级电路工作原理 充电器电路如图2所示，市电经P(L)、P(N)进入功率板做为充电器的输入电源， 经由BR01、 VM208、 U206、 TX1、U202、U203等构成隔离反激式变换器，转换为直流电压对电池充电。为确保电池寿命，充电器输出电压必须保持稳定，调整VR301可得到110V的充电电压Uch，同时TX1的副边还为功率因数校正电路提供驱动电源PFVCC＋、PFVCC0、PFVCC－；该反激式变换器由开关型PWM集成电路UC3845 (即U206)控制，CPU通过(加在TLP521上的)信号控制UC3845的工作。当有市电时，TLP521截止，图2? 充电器电路UC3845起振,正常工作，给蓄电池充电；当无市电时，TLP521导通，将定时电容(C221A)对地短路，UC3845停振，从而停止充电,同时功率因数校正电路也停止工作。（2） 开机电路如图3所示，直流、交流开机均是在接到由CNTL板送来的开机信号后，用一个高电平(电池电压或充电电压)去触发Q8的基极，使Q8导通，给工作电源的集成控制片U302送去工作电压，使U302开始工作，转换成多个直流电源，并用其中的＋24V电源继续维持Q8的导通状态，开机动作完毕。 图3 开机电路 （3）辅助电源电路 如图4所示，电池电压、充电电压由TX305第6脚输入，经由U302、VM3、TX305等所构成的开关电源电路，产生多组相互隔离的逆变器所需的工作电源IGBT＋12V、IGBT－5V及控制工作电源24V、12V，其中12V电源再经由U311(7805)产生5V电源供控制板或其他控制集成电路作工作电源。 图4? 辅助电源电路 斩波器电路如图5所示，由TX501、TX502、VM501、VM502、VM503、VM504、VM505、VM506及控制元件U501组成的升压斩波电路，将单一的直流电压(电池电压)转换为高压正负直流电压。当市电中断时，此直流电压通过VD501、VD502、VD503、VD504、VD505、VD506、VD507、VD508和电感L501、L502送至±DC BUS(±400V)继续提供电源给逆变器， 使供电不致中断， 并用U501图5? 斩波器电路来控制 DC BUS 的输出电压， 由CPU进行设定并控制，不需人工调整。CPU通过U501（SG3525）的OFF端控制该直流直流变换器的工作状态。当市电正常时，关闭集成控制片SG3525，使斩波器不工作，只有在蓄电池供电时，该斩波器才工作。功率因数校正电路如图6
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