排除UPS电源常见故障，能延长机房电池组寿命

时间：2022-04-01作者：北京恒瑞华宇科技有限公司浏览：257

前言：

据电力*测试数据表明，使用的电网中经常发生对电脑干扰和破坏的电源问题，而UPS电源 ，即不间断电源系统，是一种含有储能装置（通常为蓄电池），以逆变器为主要组成部分的恒电压、恒频率输出的不间断电源系统，主要应用于要求设备24小时供电的场合，如通讯设备、计算机网络系统或其它电力电子设备等，排除UPS电源常见故障是可以达到机房电池组寿命的。

据相关调查数据显示，通过对UPS维修工作中各种故障的统计可以得出这样的结论：

（1）后备式UPS电源，由电池引发的故障**过了总故障的50%。

（2）在线式UPS电源，因为它的电路设计合理，驱动功率元件容量所取的余量大，因而电源电路故障率很低，相比之下，由电池组所引发的故障率上升至60%以上。

可见，正确地使用和维护好电池是延长电池组寿命、降低UPS电源总故障率的关键因素之一。




UPS稳压电源常见故障维修排除：

（1）电涌（**级计算机、大型网络服务器和交换机等电器设备关机时产生的高压）

（2）高压尖脉冲（雷击、电弧放电造成）

（3）电线噪声（马达运行、继电器动作、广播发射、微波辐射等引起）

（4）频率偏移（发电机不稳定、小型供电所频率不稳等）

（5）持续低电压（大型电器设备启动、应用及主电力线切换等）

（6）市电中断（线路上的断路器跳闸、供电中断、电网故障等）

下面是UPS常见故障与处理方法

1、UPS开机后，面板上无任何显示，UPS不工作。

从故障现象判断，其故障在市电输入、蓄电池及市电检测部分及蓄电池电压检测回路，先检查市电输入保险丝是否烧毁，若市电输入保险丝完好，检查蓄电池保险是否烧毁，因为某些UPS当自检不到蓄电池电压时，会将UPS的所有输出及显示关闭，若蓄电池保险完好，检查市电检测电路工作是否正常，若市电检测电路工作不正常且UPS不具备无市电启动功能时，UPS同样会关闭所有输出及显示，若市检测电路工作正常，再检查蓄电池电压检测电路是否正常。




2、后备式UPS当负载接近满载时，市电供电正常，而蓄电池供电时蓄电池保险丝熔断。

蓄电池保险丝熔断，说明蓄电池供电流过大，检测步骤：逆变器是否击穿、蓄电池电压是否过低、若蓄电池电压过低，再检测蓄电池充电电路是否正常、若蓄电池充电电路正常，再检测蓄电池电压检测电路工作是否正常。




3、UPS只能由市电供电而不能转为逆变供电。

不能进行市电向逆变供电转换，说明市电向逆变供电转换部分出现故障，蓄电池电压是否过低，蓄电池保险丝是否完好，若蓄电池部分正常，检查蓄电池电压检测电路是否正常，若蓄电池电压检测电路正常，再检查市电向逆变供电转换控制输出是否正常。

4、逆变器功率较一对功放晶体管损坏，换同型号晶体管后，运行一段时间又烧坏。

从现象判断为引起原因是电流过大，而导致过大电流的原因有：过流保护失效，当逆变器输出发生过电流时，过流保护电路不起作用，还有就是脉宽调制(PWM)组件故障，输出的两路互补波形不对称，一个导通时间长，而另一个导通时间短，使两臂工作不平衡，甚至两臂同时导通，造成两管损坏，又或者功率管参数相差较大，此时即使输入对称波形，输出也会不对称，该波形经输出变压器，造成偏磁，即磁通不平衡，积累下去导致变压器饱和而电流骤增，烧坏功率管，而一只烧坏，另一只也随之烧坏。




5、蓄电池电压偏低，但开机充电十多小时，蓄电池电压仍冲不上去。

从现象判断为蓄电池或充电电路故障，可按以下步骤检查：检查充电电路输入输出电压是否正常，若充电电路输入正常，输出不正常，断开蓄电池再测，若仍不正常则为充电电路故障，若断开蓄电池后充电电路输入、输出均正常，则说明蓄电池已因长期未充电、过放或已到寿命期等原因而损坏。

6、在接入市电的情况下，每次打开UPS，便听到继电器反复的动作声，UPS面板电池电压低指示灯长亮且蜂鸣器长鸣。

故障分析，根据上述故障现象可以判断：该故障是由蓄电池电压过低，从而导致UPS启动不成功而造成的。拆下蓄电池，先进行均衡充电(所有蓄电池并联进行充电)，若仍不成功，则只有换蓄电池。




7、有市电时UPS输出正常，而无市电时蜂鸣器长鸣，无输出。

从现象判断为蓄电池和逆变器部分故障，可按以下程序检查：

（1）检查蓄电池电压，看蓄电池是否充电不足，若蓄电池充电不足，则要检查是蓄电池本身的故障还是充电电路故障。

（2）若蓄电池工作电压正常，检查逆变器驱动电路工作是否正常，若驱动电路输出正常，说明逆变器损坏。

（3）若逆变器驱动电路工作不正常，则检查波形产生电路有无PWM控制信号输出，若有控制信号输出，说明故障在逆变器驱动电路。

（4）若波形产生电路无PWM控制信号输出，则检查其输出是否因保护电路工作而封锁，若有则查明保护原因。

（5）若保护电路没有工作且工作电压正常，而波形产生电路无PWM波形输出则说明波形产生电路损坏，上述排故顺序也可倒过来进行，有时能快发现故障。

8、一台后备UPS有市电时工作正常，无市电时逆变器有输出，但输出电压偏低，同事变压器发出较大的噪音。

故障分析，逆变器有输出说明末级驱动电路基本正常，变压器有噪音说明推挽电路的两臂工作不对称，检测步骤如下：

（1）检查功率是否正常。

（2）若功率正常，再检查脉宽输出电路输出信号是否正常。

（3）若脉宽输出电路输出正常，再检查驱动电路的输出是否正常。




9、在市电供电正常时开启UPS，逆变器工作指示灯闪烁，蜂鸣器发出间断叫声，UPS只能工作在逆变状态，不能转换到市电工作状态。

不能进行逆变供电向市电供电转换，说明逆变供电向市电供电转换部分出现了故障，要重点检测：市电输入保险丝是否损坏——若市电输入保险丝完好，检查市电整流滤波电路输出是否正常——若市电整流滤波电路输出正常，检查市电检测电路是否正常——若市电检测电路正常，再检查逆变供电向市电供电转换控制输出是否正常。

10、当市电中断时，逆变器不工作，蜂鸣器长鸣

根据故障现象，蜂鸣器长鸣，说明该稳压电源的转换控制电路正常，逆变器不逆变是因保护电路动作所致。用万用表检测电池电压正常，说明故障出在逆变回路电路。该机逆变回路由脉宽调制器U1(SG3524)、取样变压器T2、推动管Q5与Q6、逆变器Q17与Q18等组成。（1）首先测量脉宽调制器U1(SG3524)的⑩脚，看是否被锁定(锁定时为高电平)，接着测量逆变管Q17、Q18静态工作时对地的阻值。

（2）正常时依数据可知:当黑笔接地时，Q17、Q18的e、b、c对地阻值分别为3.2kΩ、3.8kΩ、0kΩ。

（3）当红笔接地时，此阻值分别为5.6kΩ、6.5kΩ、0Ω。

（4）用万用表测量Q17、Q18的e、b、c对地阻值均只有100Ω。

（5）此时发现逆变管Q17与Q18、推动管Q5与Q6均已烧坏。

（6）换之，故障排除。




11、市电工作时，电源变压器噪声大

分析与维修，根据故障现象可知，当变压器的负载过重，或工作状态处于不平衡、不稳定时，就有可能发出异常的噪音。而我们知道，当与变压器相连的电路中有元器件损坏，或者有些连线接触不良，就有可能使负载过重。检查变压器的次级并未发现碰线短路、匝间短路、元器件损坏故障。用酒精棉球轻轻擦洗干净，再将各连接插头、插座拔掉，重新插好后，变压器的噪声消失，UPS电源工作正常。推测故障原因可能是电路板灰尘太多，某个连接插头不良引起变压器负载过重所致。




13、市电正常时，刚一开机起动时，交流保险丝熔断，UPS转向逆变器供电

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，应重点检查输出回路中有无短路现象。经过仔细测试，未发现有短路点。在打开UPS的瞬间测量IC8输出端⒁，有调制脉冲输出，这是不正常的，可能在市电正常的情况下，逆变器也工作，二者同时使用一个电源变压器，使主回路中的电流过大，引起保险丝熔断所致。测量市电供电—逆变器供电电路的转换控制电路，发现IC5已损坏。换IC5芯片，故障排除。

按下面这样方法做可以延长电池组寿命、降低UPS电源总故障率哦~

1、定期检查各单元电池的端电压和内阻

对12V单元电池来说，在检查中如果发现各单元电池间的端电压差**过0.4V以上或电他的内阻**过80mΩ以上时，应该对各单元电池进行均衡充电，以恢复电池的内阻和消除各单元电池之间的端电压不平衡。均衡充电时充电电压取13.5～13.8V即可。

经过良好均衡充电处理的电池绝大多数都可将其内阻恢复到30mΩ以下，UPS电源在运行过程中，由于各单元电池特性随时间变化而产生的上述不均衡性是不可能再依靠UPS电源内部的充电回路来消除的，所以对这种特性已发生明显不均衡性的电池组，若不及时采取脱机均充处理的话，其不均衡度就会越来越严重。




2、减少深度放电

电他的使用寿命与它被放电的深度密切相关。UPS电源所带的负载越轻，市电供电中断时，蓄电他的可供使用容量与其额定容量的比值越大，在此情况下，当UPS电源因电池电压过低而自动关机时电池被放电的深度就比较深。

实际过程如何减少电池被深度放电的事情发生呢?方法很简单：当UPS电源处于市电供电中断，改由蓄电池向逆变器供电状态时，绝大多数UPS电源都会以间隙4s左右响一次的周期性报警声，通知用户现在是由电池提供能量，当听到报警声变急促时，就说明电源已处于深度放电，应立即进行应急处理，关闭UPS电源。

不是迫不得以，一般不要让UPS电源一直工作到因电池电压过低而自动关机才结束。




3、保证电源环境温度

电池可供使用的容量与环境温度密切相关，一般情况下，电池的性能参数都是室温为20℃条件下标定的，当温度低于20℃时，蓄电他的可供使用容量将会减少，而温度**20℃时，其可供使用的容量会略有增加。不同厂家不同型号的电池受温度影响的程度不同。

据统计，在-20℃时，蓄电池可供使用容量只能达到标称容量的60%左右。可见温度的影响不可忽视，当然，要延长电池组的使用寿命不但在维护使用上要注意，而且在选择时就应充分考虑负载特性(电阻性、电感性、电容性)及大小。不要长期使电池处于过度轻载运行，以免电池放电电流过小导致电池报废。




4、重新浮充

UPS电源以利用机内的充电子产品电回路重新对蓄电池浮充10～12h以上再带载运行。

UPS电源长期处于浮充状态而没有放电过程，相当于处在“储存待用”状态。

如果这种状态持续的时间过长，造成蓄电池因“储存过久”而失效报废，它主要表现为电池内阻增大，严重时内阻可达几Ω，在室温20℃下，存储1个月后，电池可供使用的容量为其额定值的97%左右，如果储存6个月不用，它的可使用容量变为额定容量的80%。如果储存温度升高，它的可使用容量还会降低。

因此建议用户好每隔20°C个月有意地拔掉市电输入，让UPS电源工作于由蓄电池向逆变器提供能量的状态。但这种操作不宜时间过长，在负载为额定输出的30%左右时，约放电10min即可。




5、利用供电高峰充电

对于UPS电源长期处于市电低电压供电或频繁停电的用户来说，为防止电池因长期充电不足而过早损坏，应充分利用供电高峰(如深夜时间)对电池充电以保证电池在每次放电之后有足够的充电时间。

一般电池被深度放电后，再充电至额定容量的90%至少需要10～12h左右，注意充电器的选用。UPS电源用的免维护密封电池不能用可控硅式的“快速充电器”进行充电，这是因为这种充电器会造成蓄电池同时处于既“瞬时过流充电”又“瞬时过压充电的恶劣充电状态。这种状态会使电池可供使用容量大大下降，严重时会使蓄电池报废。

在采用恒压截止型充电回路的UPS电源时，注意不要将电池电压过低保护工作点调得过低，否则，在它充电初期*产生过流充电，当然，好选用既具有恒流，又有恒压的充电器对其进行充电。


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