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，电池电压是否在最低极限值以上，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，最终被烧坏，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先进功率转换技术、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电源已从上世纪60年代的旋转发电机发展至今天的具有智能化程度的静止式全电子化电路，并且还在继续发展。目前，
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。在世界迈进信息时代之后，
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
油化工、建筑、医药、汽车、食品、军事等领域，作为所有电力自动化工业系统设备、远方执行系统设备、高压断路器的分
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）
以及绝对剩余电量百分比（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
