第一章计算机系统部件的选型江西工业工程职业技术学院

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1、江西工业工程职业技术学院 丁强华项目项目11 计算机电源的维护与维修计算机电源的维护与维修 任务任务1 计算机开关电源基本结构及原理计算机开关电源基本结构及原理任务任务2 他激半桥式开关电源电路原理分析他激半桥式开关电源电路原理分析 任务任务3 计算机稳压电源常见故障处理计算机稳压电源常见故障处理任务任务4 UPS电源结构及原理电源结构及原理任务任务5 后备式后备式UPS故障分析与处理故障分析与处理8/20/20241江西工业工程职业技术学院 丁强华任务任务1 计算机开关电源基本结构及原理计算机开关电源基本结构及原理 一、计算机开关电源的基本结构一、计算机开关电源的基本结构 1ATX电源与电源

2、与AT电源的区别电源的区别 目目前前计计算算机机开开关关电电源源有有AT和和ATX两两种种类类型型。ATX电电源源与与AT电电源的区别为：源的区别为： 1）待机状态不同）待机状态不同 ATX电电源源增增加加了了辅辅助助电电源源电电路路，只只要要220V市市电电输输入入，无无论论是是否否开开机机，始始终终输输出出一一组组+5V SB待待机机电电压压，供供PC机机主主板板电电源源监监控控单单元元、网网络络通通信信接接口口、系系统统时时钟钟芯芯片片等等使使用用，为为ATX电电源源启启动动作作准准备。备。 2）电源启动方式不同）电源启动方式不同AT电电源源采采用用交交流流电电源源开开关关直直接接控控制

3、制电电源源的的通通断断，ATX电电源源则则采采用用点点动动式式电电源源启启闭闭按按钮钮，实实质质是是用用PS-ON直直流流控控制制信信号号启启动动/关关闭闭电电源源。具具有有键键盘盘开开/关关机机、定定时时开开/关关机机、Modem唤唤醒醒远远程程开开关关机机、软件关机等控制功能。软件关机等控制功能。8/20/20242江西工业工程职业技术学院 丁强华任务任务1 计算机开关电源基本结构及原理计算机开关电源基本结构及原理 3）输出电压不同）输出电压不同 AT电电源源共共有有四四路路输输出出(5V、12V)，另另向向主主板板提提供供一一个个PG电电源源准准备备就就绪绪的的信信号号。ATX电电源源P

4、W-0K信信号号与与PG信信号号功功能能相相同同，还还增增加加了了、+5V SB供供电电输输出出和和PS-ON电电源源启启闭闭控控制制信信号号，其其中中向向CPU、PCI总线供电。总线供电。 各档电压的输出电流值大约如下：各档电压的输出电流值大约如下： +5V +12V -5V -12V +3.3V +5V SB 4）主板综合供电插头接口不同）主板综合供电插头接口不同 AT电源的电源的6芯芯P8和和P9电源插头，在电源插头，在ATX结构中被结构中被20芯双列直排芯双列直排插头所替代，具有可靠的防插反装置。对于插头所替代，具有可靠的防插反装置。对于Pentium 4机型的机型的ATX电源，除大电

5、源，除大4芯芯(D形形)和小和小4芯电源接口插头外，还增加芯电源接口插头外，还增加4芯芯12V CPU专用电源插头及专用电源插头及6芯、芯、+5V电源增强型插头。电源增强型插头。8/20/20243江西工业工程职业技术学院 丁强华任务任务1 计算机开关电源基本结构及原理计算机开关电源基本结构及原理2计算机开关电源的基本结构计算机开关电源的基本结构 目目前前，计计算算机机电电源源大大多多采采用用他他激激双双管管半半桥桥定定频频调调宽宽式式开开关关电电源源。电电源源中中还还输输出出一一个个特特殊殊的的“POWER GOOD”信信号号。电电源源开开启启后后PG信信号号为为低低电电平平，送送给给系系统

6、统时时钟钟电电路路，由由该该信信号号产产生生一一个个复复位位信信号号(RESET)用用于于系系统统复复位位。经经100500ms的的延延时时后后，PG信信号号由由低低电电平平变变成成高高电电平平，系系统统复复位位结结束束，主主机机启启动动并并开开始始正正常常运运行行。PG信信号号作作用用就就是是当当电电源源输输出出的的直直流流电电压压均均稳稳定定后后，才才使使系系统统初初始始化化复复位位，以以保保证证计计算算机机系系统统状状态态的的稳稳定定与与可可靠靠。由由此此可可见见，当当电电源源正正常常时时，PG信信号号也也正正常常，系系统统能能够够正正常常启启动动，否否则则系系统统无无法法进进入启动状态

7、。入启动状态。他他激激式式脉脉宽宽调调制制ATX开开关关电电源源电电路路主主要要由由交交流流输输入入整整流流滤滤波波电电路路、辅辅助助电电源源电电路路、TL494脉脉宽宽调调制制电电路路、半半桥桥式式功功率率变变换换电电路路、PS-ON和和PW-OK产产生生电电路路、自自动动稳稳压压与与保保护护控控制制电电路路、多多路路直直流流稳稳压压输输出出电电路路等等组组成成。他他激激式式开开关关稳稳压压电电源源原原理理结结构构框框图图如如图图12-1所示。所示。8/20/20244江西工业工程职业技术学院 丁强华任务任务1 计算机开关电源基本结构及原理计算机开关电源基本结构及原理8/20/20245江西

8、工业工程职业技术学院 丁强华任务任务1 计算机开关电源基本结构及原理计算机开关电源基本结构及原理 二、他激式开关电源的基本原理二、他激式开关电源的基本原理 220V交交流流电电经经交交流流滤滤波波电电路路滤滤除除外外来来的的杂杂波波信信号号，再再经经桥桥式式整整流流和和滤滤波波电电路路后后得得到到约约300V的的直直流流电电，送送给给半半桥桥式式功功率率变变换换电电路路进进行行功功率率转转换换。功功率率变变换换电电路路中中的的开开关关功功率率管管在在脉脉冲冲宽宽度度调调制制控控制制组组件件(TL494)输输出出的的脉脉冲冲控控制制和和驱驱动动下下，工工作作在在开开关关状状态态，从从而而将将30

9、0V直直流流电电切切换换成成宽宽度度可可变变的的高高频频脉脉冲冲电电压压。高高频频脉脉冲冲电电压压经经高高频频变变压压器器向向外外输输出出脉脉冲冲交交流流电电给给高高频频整整流流滤滤波波电电路路，经经高高频频整整流流滤滤波波后后便便可可得得到到计计算算机机所所需需的的各各种种直直流流电电压压。输输出出电电压压下下降降或或上上升升时时，由由取取样样电电路路将将取取样样信信号号送送入入控控制制电电路路，经经过过其其内内部部调调制制，由由控控制制电电路路的的输输出出端端将将变变宽宽的的或或变变窄窄的的驱驱动动脉脉冲冲送送至至两两个个开开关关功功率率管管(如如图图12-2所所示示)，使使变变换换电电路

10、路产产生生的的高高频频脉脉冲冲方方波波也也随随之之变变宽宽或或变变窄窄，由由此此改改变变输输出出电电压压平平均均值值的的大大小小，从从而而使使直直流流电电压压基基本稳定在所需的电压值上。本稳定在所需的电压值上。 另另外外，ATX电电源源一一般般都都具具有有保保护护电电路路，进进行行过过压压、过过流流保保护护和和欠压保护，以保证计算机的安全。欠压保护，以保证计算机的安全。8/20/20246江西工业工程职业技术学院 丁强华任务任务1 计算机开关电源基本结构及原理计算机开关电源基本结构及原理8/20/20247江西工业工程职业技术学院 丁强华任务任务2 他激半桥式开关电源电路原理分析他激半桥式开关

11、电源电路原理分析 一一、ATX开开关关电电源源电电路路组组成成 1各功能电路组成各功能电路组成 ATX开开关关电电源源由由交交流流输输入入整整流流滤滤波波电电路路，辅辅助助电电源源电电路路，脉脉宽宽调调制制控控制制电电路路，半半桥桥功功率率变变换换电电路路，PS-ON和和PW-OK产产生生电电路路，自自动动稳稳压压与与保保护护控控制制电电路路，多多路路直直流流稳稳压压输输出出电电路路等等组成。组成。 2直流电源额定输出直流电源额定输出 ATX开开关关电电源源其其20芯芯电电源源插插头头各各引引脚脚定定义义如如图图12-3所示。所示。 8/20/20248江西工业工程职业技术学院 丁强华任务任务

12、2 他激半桥式开关电源电路原理分析他激半桥式开关电源电路原理分析 3脉宽调制芯片脉宽调制芯片TL494 电电压压驱驱动动型型脉脉宽宽调调制制芯芯片片TL494采采用用741V的的工工作作电电压压，内内部部基基准准电电压压为为5V，最最高高工工作作频频率率300kHz，可可推推挽挽/单单端端输输出出，最最大大输出电流为输出电流为250mA。内部框图如图。内部框图如图12-4所示，引脚功能见表所示，引脚功能见表12-1。 8/20/20249江西工业工程职业技术学院 丁强华任务任务2 他激半桥式开关电源电路原理分析他激半桥式开关电源电路原理分析 表表12-1 TL494集成电路引脚功能集成电路引脚

13、功能引脚引脚功能说明功能说明引脚引脚功能说明功能说明12345678误差放大器同相输入端误差放大器同相输入端误差放大器反相输入端误差放大器反相输入端 脉宽调整控制脉宽调整控制 死区电位控制死区电位控制振荡器定时电容外接端振荡器定时电容外接端振荡器定时电阻外接端振荡器定时电阻外接端 电路地电路地 输出输出1 910111213141516 输出输出1 输出输出2 输出输出2 电路供电端电路供电端Vcc 输出方式控制输出方式控制 基准电压输出基准电压输出控制放大器反相输入端控制放大器反相输入端控制放大器同相输入端控制放大器同相输入端8/20/202410江西工业工程职业技术学院 丁强华任务任务2

14、他激半桥式开关电源电路原理分析他激半桥式开关电源电路原理分析 二、二、ATX开关电源工作原理开关电源工作原理 ATX开关电源的电路图如图开关电源的电路图如图12-5所示。所示。 8/20/202411江西工业工程职业技术学院 丁强华任务任务2 他激半桥式开关电源电路原理分析他激半桥式开关电源电路原理分析 1ATX开关电源待机状态开关电源待机状态 1）交流输入整流滤波电路）交流输入整流滤波电路 220V交流电经热敏电阻交流电经热敏电阻THR、交流保险、交流保险FU；C3、C4交流滤波交流滤波电路，进入由电路，进入由VR1至至VR4二极管组成的桥式整流电路。在二极管组成的桥式整流电路。在C5、C6

15、串联滤波电容和串联滤波电容和R2、R3均压电阻上得到均压电阻上得到300V的直流电压，作为半的直流电压，作为半桥功率变换电路及辅助电源电路的工作电压。桥功率变换电路及辅助电源电路的工作电压。 热敏电阻用作开机瞬间的限流，以防烧断保险。交流滤波电路热敏电阻用作开机瞬间的限流，以防烧断保险。交流滤波电路用来滤除外来的交流干扰。用来滤除外来的交流干扰。8/20/202412江西工业工程职业技术学院 丁强华任务任务2 他激半桥式开关电源电路原理分析他激半桥式开关电源电路原理分析 2）辅助电源电路及）辅助电源电路及+5V SB输出输出 300V直流电压经直流电压经R72限流，向由振荡管限流，向由振荡管V

16、T15、变压器、变压器T3、定时、定时电路电路C44、R74等组成的辅助电源电路供电，产生脉冲振荡。等组成的辅助电源电路供电，产生脉冲振荡。 图中图中C42、R77组成组成VT15集电极尖峰抑制电路，当集电极尖峰抑制电路，当VT15集电极集电极电流被关断时，利用电流被关断时，利用C42的充电特性，抑制集电极尖峰电压的上升的充电特性，抑制集电极尖峰电压的上升速率，保护速率，保护VT15振荡管不被瞬时击穿。振荡管不被瞬时击穿。8/20/202413江西工业工程职业技术学院 丁强华任务任务2 他激半桥式开关电源电路原理分析他激半桥式开关电源电路原理分析 VT15饱和期间，饱和期间，T3二次绕组输出端

17、的感应电势为负，整流管二次绕组输出端的感应电势为负，整流管VR5、VR6截止，流经一次绕组的导通电流以磁能的形式储存在截止，流经一次绕组的导通电流以磁能的形式储存在T3中。当中。当VT15由饱和转向截止时，二次绕组的感应电势为正，由饱和转向截止时，二次绕组的感应电势为正，VR5整流输出电压供整流输出电压供IC16三端稳压器三端稳压器7805，IC16输出输出+5V SB。若。若该电压丢失，主板就不能使该电压丢失，主板就不能使ATX电源启动。电源启动。VR6整流输出电压供整流输出电压供待机时待机时IC1脉宽调制芯片脉宽调制芯片TL494的的12脚，此时脚，此时14脚输出脚输出5V基准电压，基准电

18、压，提供提供ATX开关电源控制电路的工作电压。开关电源控制电路的工作电压。 8/20/202414江西工业工程职业技术学院 丁强华任务任务2 他激半桥式开关电源电路原理分析他激半桥式开关电源电路原理分析 3）PS-ON高电平高电平 待待机机状状态态，ATX主主板板启启闭闭控控制制电电路路的的电电子子开开关关断断开开，IC1的的14脚脚5V基基准准电电压压，经经 R61、R62、IC10精精密密稳稳压压调调节节器器WL431控控制制端端R、阳阳极极A至至直直流流地地，组组成成PS-ON控控制制信信号号的的直直流流分分压压电电路路，PS-ON信号为高电平信号为高电平(3.6V)。 8/20/202

19、415江西工业工程职业技术学院 丁强华任务任务2 他激半桥式开关电源电路原理分析他激半桥式开关电源电路原理分析 4）PW-OK零电平零电平 PW-OK产产生生电电路路由由IC5电电压压比比较较器器LM393(双双运运放放)的的1、2、3脚脚，VT21、C60及及其其周周边边元元件件构构成成。IC1反反相相输输入入2脚脚，接接由由基基准准电电压压5V经经R38、R37分分压压后后的的比比较较电电压压，待待机机时时IC1同同相相输输入入1脚脚电电位位为为0V，脉脉宽宽调调制制控控制制3脚脚为为低低电电平平。VT21导导通通，将将IC5同同相相输输入入端端3脚脚电电位位拉拉至至低低电电平平，小小于于

20、反反相相输输入入端端2脚脚由由基基准准电电压压5V经经R105和和R106分分压压后后的的比比较较电电位位，输输出出端端1脚脚低低电电位位，PW-OK向向主主机机输输出出零零电电平平的的电电源源自自检检信信号号，通通知知主主机机停停止止工工作作处处于于休休眠眠待待命命状态。状态。 8/20/202416江西工业工程职业技术学院 丁强华任务任务2 他激半桥式开关电源电路原理分析他激半桥式开关电源电路原理分析 5）停止提供、）停止提供、5V、12V直流电源直流电源 PS-ON信信号号控控制制IC1的的4脚脚死死区区电电位位，ICl0控控制制端端R与与阴阴极极K之之间间的的控控制制信信号号呈呈反反相

21、相调调节节特特性性，待待机机时时PS-ON为为高高电电平平，UR高高电电位位，UK电电位位下下降降，VT7导导通通。5V基基准准电电压压由由VT7的的 e、c极极，经经R100、R101加加至至VT20的的b极极。VT20导导通通，c极极接接地地，经经VD51钳钳位位，将将IC5的的3脚脚输输入入电电位位拉拉至至低低电电平平，使使PW-OK变变为为零零电电平平。另另一一路路经经R80、VD25、C50、C40送送人人IC1的的4脚脚，当当4脚脚电电位位超超过过3V时时，封封锁锁8、11脚脚的的调调制制脉脉宽宽输输出出。T2推推动动变变压压器器原原边边绕绕组组VT3、VT4推推动动管管，由由于于

22、导导通通，T2付付方方无无感感应应电电压压。VT1、VT2开开关关管管截截止止，T1开关变压器无输出，停止提供、开关变压器无输出，停止提供、5V、12V直流电源输出。直流电源输出。 8/20/202417江西工业工程职业技术学院 丁强华任务任务2 他激半桥式开关电源电路原理分析他激半桥式开关电源电路原理分析 2ATX开关电源受控启动状态开关电源受控启动状态 1）PS-ON零电平零电平 当当按按主主机机面面板板的的电电源源启启闭闭按按钮钮，或或在在BIOS电电源源自自动动管管理理程程序序中中设设置置键键盘盘开开机机、定定时时开开机机、网网络络开开机机等等控控制制方方式式启启动动ATX电电源源后后

23、，PS-ON控控制制端端被被计计算算机机主主板板启启闭闭控控制制电电路路的的电电子子开开关关接接地地，PS-ON信号零电平。信号零电平。 8/20/202418江西工业工程职业技术学院 丁强华任务任务2 他激半桥式开关电源电路原理分析他激半桥式开关电源电路原理分析 2）脉宽调制及推动电路）脉宽调制及推动电路 PS-ON零零电电位位导导致致IC10的的 UR为为零零电电位位，UK电电位位升升至至5V，VT7截截止止，c极极零零电电位位。IC1的的4脚脚电电位位由由5V基基准准电电压压经经R90、R40所所组组成成的的分分压压电电路路被被建建立立在在一一个个约约的的正正常常低低电电平平，允允许许8

24、、11脚脚输输出出相相位位差差180的的脉脉宽宽调调制制控控制制信信号号，频频率率为为IC1的的5、6脚脚外外接接定定时时阻阻容容元元件件振振荡荡频频率率的的一一半半。脉脉宽宽调调制制控控制制信信号号控控制制VT3、VT4交交替替工工作作，继继而而推推动动VT1、VT2交交替替工工作作，C5、C6通通过过VT1、VT2以以不不同同方方向向交交替替作作用用于于T1的的一一次次绕绕组组，二二次次绕绕组组的的感感应应电电势势经整流滤波形成、经整流滤波形成、5V、12V的输出电压。的输出电压。 VD17、VD18以以及及C27用用于于抬抬高高VT3、VT4发发射射极极电电位位，用用以以提高提高VT3、

25、VT4的截止电平。的截止电平。 由于某种原因，由于某种原因，PS-ON出现短时间的低电平，因出现短时间的低电平，因C31两端电压两端电压不能突变，不能突变，IC1的的4脚出现高电平，脚出现高电平，8、11脚无驱动脉冲输出，消脚无驱动脉冲输出，消除除ATX电源输出误动作的可能性。随着电源输出误动作的可能性。随着5V基准电压对基准电压对C31的充电，的充电，IC1的的4脚电位由脚电位由PS-ON信号控制。信号控制。8/20/202419江西工业工程职业技术学院 丁强华任务任务2 他激半桥式开关电源电路原理分析他激半桥式开关电源电路原理分析 3）半桥功率变换电路）半桥功率变换电路 T2副副边边绕绕组

26、组、开开关关管管VT1、VT2及及其其周周边边元元件件，T1原原边边绕绕组组，防防偏偏磁磁电电容容C8构构成成半半桥桥功功率率变变换换电电路路，C8和和T1原原边边绕绕组组构构成成半半桥桥功功率率变变换换电电路路的的输输出出。当当IC1的的8脚脚输输出出脉脉宽宽调调制制信信号号的的低低电电平平时时，VT3截截止止，VT4导导通通，此此时时储储存存在在T2原原边边N2绕绕组组中中的的能能量量经经VD16、N2、N1、VT4进进行行泄泄放放的的反反向向电电流流I2，和和N1绕绕组组中中的的电电流流I1(经经VD14、R54、N1、VT4形形成成回回路路)，在在T2副副边边产产生生的的感感应应电电压

27、压使使N3绕绕组组上上负负下下正正，N4绕绕组组上上正正下下负负，VT1因因基基极极反反偏偏截截止止，VT2因因基基极极正正偏偏导导通通。在在此此期期间间，储储存存在在C6电电容容上上的的150V直直流流电电压压由由C6正正极极C8T1原原边边绕绕组组T2的的N5绕绕组组VT2c、e极极C6负负极极形形成成放放电电回回路路，该该回回路路还还包包括括300V直直流流电电压压对对C5形形成成的的充充电电电流。电流。8/20/202420江西工业工程职业技术学院 丁强华任务任务2 他激半桥式开关电源电路原理分析他激半桥式开关电源电路原理分析 流流经经T2的的N5绕绕组组的的电电流流在在N3、N4绕绕

28、组组产产生生的的感感应应电电压压加加速速VT2饱饱和和，VT1截截止止当当IC1的的11脚脚输输出出脉脉冲冲低低电电平平的的控控制制信信号号时时，VT4截截止止，VT3导导通通。储储存存在在T2原原边边N1绕绕组组中中的的能能量量，经经VD15、N1、N2、VT3进进行行泄泄放放的的反反向向电电流流I1，与与N2绕绕组组中中的的电电流流I2(经经VD14、R54、N2、VT3形形成成回回路路)，在在T2副副边边绕绕组组中中产产生生的的感感应应电电压压共共同同作作用用使使N3绕绕组组上上正正下下负负，N4绕绕组组上上负负下下正正，VT1导导通通，VT2截截止止，300V直直流流电电压压和和C5放

29、放电电电电流流经经VT1的的c、e极极T2的的N5绕绕组组T1原原边边绕绕组组C8C6正正极极C6负负极极，形形成成对对C6的的充充电电回回路路。流流经经T2的的N5绕绕组组的的反反向向电电流流在在N3、N4绕绕组组产产生生的的感感应应电电压加速压加速VT1饱和，饱和，VT2截止。截止。 8/20/202421江西工业工程职业技术学院 丁强华任务任务2 他激半桥式开关电源电路原理分析他激半桥式开关电源电路原理分析 当当IC1的的8、11脚脚均均输输出出高高电电平平的的控控制制信信号号时时，VT3、VT4因因基基极极正正偏偏导导通通，流流经经T2原原边边N1、N2绕绕组组的的电电流流，在在T2副

30、副边边N3、N4绕绕组组产产生生的的感感应应电电压压大大小小相相等等、极极性性相相同同均均为为上上负负下下正正，VT1、VT2基极反偏截止，此段时间称为死区控制时间。基极反偏截止，此段时间称为死区控制时间。 C4、C10、VD3、VD4、R5至至R10组组成成两两组组具具有有负负偏偏压压特特性性的的基基极极触触发发电电路路，在在正正极极性性的的脉脉冲冲电电压压作作用用期期间间，通通过过对对加加速速电电容容C4或或C10充充电电，充充电电电电压压值值由由VD3、R9或或VD4、R10正正向向导导通通电电压压确确定定，瞬瞬间间提提供供很很大大的的正正向向偏偏置置基基极极电电流流，加加速速开开关关管

31、管的的导导通通。在在负负极极性性的的脉脉冲冲电电压压作作用用期期间间，由由C4或或C10的的放放电电产产生生的的反反向向电电流流加加快快开开关关管管的的关关断断速速度度。若若C4经经N3、R7、VT1的的be极极等等效效电电阻阻、R5，以以及及C10经经N4、R8、VT2的的be极极等等效效电电阻阻、R6所所形形成成的的负负极极性性电电压压放放电电回回路路的的时时间间常常数数，远远大大于于IC1输输出出的的脉脉宽宽调调制制周周期期的的话话，则则经经过过若若干干个个重重复复周周期期，会会在在VT1和和VT2的的基基极极最最终终形成负向偏压，减小开关时间，加速电路转换。形成负向偏压，减小开关时间，

32、加速电路转换。8/20/202422江西工业工程职业技术学院 丁强华任务任务2 他激半桥式开关电源电路原理分析他激半桥式开关电源电路原理分析 并并接接在在VT1、VT2开开关关管管及及VT3、VT4推推动动管管c、e极极的的换换向向二二极极管管VD1、VD2、VD15、VD16，在在晶晶体体管管截截止止瞬瞬间间，既既能能将将可可能能出出现现在在集集电电极极上上的的负负极极性性反反向向尖尖峰峰电电压压旁旁路路，保保护护晶晶体体管管不不被被反反向向击击穿穿，又又能能将将电电感感线线圈圈中中储储存存的的能能量量进进行行泄泄放放。跨跨接接在在T1原原边边由由R4、C7组组成成的的缓缓冲冲回回路路，有有

33、效效地地抑抑制制出出现现在在高高频频开开关关变变压器原边绕组上的尖峰干扰脉冲。压器原边绕组上的尖峰干扰脉冲。 8/20/202423江西工业工程职业技术学院 丁强华任务任务2 他激半桥式开关电源电路原理分析他激半桥式开关电源电路原理分析 4）、）、5V、12V直流稳压输出电路直流稳压输出电路 T1副副边边降降压压绕绕组组N2感感应应的的矩矩形形电电压压脉脉冲冲，一一路路经经肖肖特特基基二二极极管管VD12全全波波整整流流，电电感感L7、L5平平滑滑滤滤波波，在在直直流流负负载载电电阻阻R31、R30上得到直流电压。上得到直流电压。 T1副副边边N3绕绕组组感感应应的的交交变变电电压压，经经快快

34、恢恢复复二二极极管管VD6全全波波整整流流，一一路路经经共共模模扼扼电电感感L1-1、电电感感L4、C16和和R82滤滤波波回回路路，输输出出+12V电电压压，ATX开开关关电电源源冷冷却却风风扇扇接接在在12V电电压压输输出出端端上上。另另一一路路经经快快恢恢复复二二极极管管VD20，输输出出约约25V直直流流电电压压，其其值值大大于于辅辅助助电电源源变变压压器器T3副副边边N3绕绕组组整整流流输输出出的的最最大大电电压压，ATX电电源源启启动动后，由它向后，由它向IC1和和T2原边绕组提供工作电压。原边绕组提供工作电压。 N3绕绕组组感感应应的的交交变变电电压压，另另一一路路由由快快恢恢复

35、复二二极极管管VD7、VD8的的负负向向全全波波整整流流，经经共共模模扼扼流流电电感感L1-2、电电感感L3，一一路路经经三三端端稳稳压压器器7905输输出出-5V电电压压。另另一一路路经经C20、R14、VD9整整流流滤滤波波回回路路，输输出出-12V电电压压。并并联联在在N3绕绕组组上上的的C13、R13尖尖峰峰吸吸收收回回路路，能能有效抑制当整流管截止时出现在有效抑制当整流管截止时出现在N3绕组上的尖峰干扰脉冲。绕组上的尖峰干扰脉冲。8/20/202424江西工业工程职业技术学院 丁强华任务任务2 他激半桥式开关电源电路原理分析他激半桥式开关电源电路原理分析 5）PW-OK高电平高电平

36、受受控控启启动动后后IC1误误差差放放大大器器的的输输出出导导致致3脚脚控控制制电电位位上上升升，VT21由由导导通通进进入入截截止止状状态态，e极极电电压压由由基基准准电电压压5V经经R104对对C60充充电电来来建建立立，随随着着C60充充电电的的逐逐渐渐进进行行，IC5同同相相端端3脚脚控控制制电电平平逐逐渐渐上上升升，一一旦旦大大于于反反相相端端2脚脚的的固固定定分分压压比比，经经正正反反馈馈迟迟滞滞比比较较器器，在在开开关关电电源源输输出出电电压压稳稳定定后后再再延延迟迟几几百百毫毫秒秒，1脚脚输输出出由由零电平起跳到零电平起跳到+5V高电平的高电平的PW-OK信号。信号。主机检测到

37、主机检测到PW-OK电源完好的电源完好的信号后，进入系信号后，进入系统初始化操作和统初始化操作和自举启动的运行。自举启动的运行。8/20/202425江西工业工程职业技术学院 丁强华任务任务2 他激半桥式开关电源电路原理分析他激半桥式开关电源电路原理分析 若若主主机机运运行行过过程程中中遇遇市市电电掉掉电电或或用用户户关关机机时时，IC1的的12脚脚的的25V输输入入跌跌落落至至零零的的时时间间大大于于ATX电电源源+5V输输出出端端的的电电压压消消失失时时间间，则则IC1同同相相端端1脚脚误误差差采采样样电电位位提提前前下下降降到到小小于于反反相相端端2脚脚的的基基准准电电位位，使使IC1的

38、的3脚脚脉脉宽宽调调制制控控制制电电位位下下降降，经经R63使使VT21基基极极电电位位下下降降，一一旦旦VT21的的e、b极极电电压压达达到到时时，VT21饱饱和和导导通通，IC5的的3脚脚电电位位迅迅速速下下降降，当当3脚脚电电位位小小于于2脚脚的的基基准准电电位位时时，IC5的的1脚脚将将立立即即从从5V下下跳跳至至零零电电平平。关关机机时时PW-OK信信号号比比ATX开开关关电电源源输输出出电电压压提提前前100200ms先先行行消消失失，若若硬硬盘盘正正在在执执行行读读写写操操作作，通通知知主主机机硬硬盘盘控控制制系系统统立立即即将将磁磁头头回回退退到到安安全全着着陆陆区区，防防止止

39、突然掉电时硬盘盘片被划伤损坏。突然掉电时硬盘盘片被划伤损坏。8/20/202426江西工业工程职业技术学院 丁强华任务任务2 他激半桥式开关电源电路原理分析他激半桥式开关电源电路原理分析 3自动稳压控制电路自动稳压控制电路 1）自动稳压输出电路）自动稳压输出电路 ATX电电源源在在T1副副边边输输出出端端设设置置了了二二次次自自动动稳稳压压控控制制电电路路，通通过过改改变变L6可可变变感感抗抗，控控制制输输出出电电压压精精确确稳稳定定。若若输输出出电电压压上上升升，经经R31、R30取取样样的的IC4的的UR电电位位上上升升，UK电电位位下下降降，VT11饱饱和和导导通通。在在T1副副边边N2

40、绕绕组组L6侧侧交交变变矩矩形形脉脉冲冲的的正正半半周周期期间间，VD11截截止止，VD13导导通通，VT11的的c极极电电位位；在在负负半半周周期期间间，VD13截截止止，VD11导导通通，由由VT11的的e、c极极饱饱和和导导通通向向L6注注入入的的反反向向电电流流使使L6可可变变感感抗抗增增大大，导导致致VD12整整流流输输出出电电压压降降低低。电电压压下下降降又又使使VT11导通导通程度减弱，注入程度减弱，注入L6的反向电流使的反向电流使L6可变感抗减小，可变感抗减小，VD12整流输整流输出电压上升，最后使电压稳出电压上升，最后使电压稳定。定。R29、C25组成组成IC4(WL431)

41、的负反馈控制回路。的负反馈控制回路。 8/20/202427江西工业工程职业技术学院 丁强华任务任务2 他激半桥式开关电源电路原理分析他激半桥式开关电源电路原理分析 2）+5V、+12V自动稳压控制电路自动稳压控制电路 IC1的的1、2脚脚误误差差放放大大器器，取取样样电电阻阻R33、R34、R35构构成成+5V、+12V自自动动稳稳压压控控制制电电路路。R39、C32组组成成误误差差放放大大器器负负反反馈馈回回路路。当当+5V或或+12V输输出出电电压压升升高高时时，IC1同同相相端端1脚脚电电位位大大于于反反相相端端2脚脚基基准准电电压压，使使8、11脚脚输输出出相相位位差差180的的低低

42、电电平平脉脉宽宽变变窄窄，VT3、VT4截截止止时时间间变变短短，即即VT1、VT2导导通通时时间间变变短短，T1原原边边绕绕组组的的矩形脉宽变矩形脉宽变窄，经副边降压绕组窄，经副边降压绕组整流输出的各组直流整流输出的各组直流电压下降。反之稳压电压下降。反之稳压控制过程相反。控制过程相反。8/20/202428江西工业工程职业技术学院 丁强华任务任务2 他激半桥式开关电源电路原理分析他激半桥式开关电源电路原理分析 4自动保护控制电路自动保护控制电路 1）、）、+5V过压，过压，-5V、-12V欠压保护电路欠压保护电路 R32、VZ4组组成成过过压压取取样样电电路路，+5V过过压压取取样样信信号

43、号一一路路加加至至VZ5，另另一一路路至至R48，作作为为欠欠压压取取样样电电路路的的偏偏置置电电压压；由由R46、R47、R48、VD21组组成成欠欠压压取取样样电电路路，-12V欠欠压压取取样样信信号号接接至至R47，-5V欠欠压压取取样样信信号号接接至至VD21。ATX电电源源输输出出电电压压正正常常时时，保保护护电电路路不不影影响响IC1 4脚脚死死区区控控制制电电平平。当当出出现现输输出出过过压压时时，稳稳压压管管VZ4击击穿穿导导通通；+5V输输出出过过压压，稳稳压压管管VZ5击击穿穿导导通通；-5V、-12V输输出出欠欠压压，负负电电位位的的绝绝对对值值越越小小，在在分分压压器器

44、R48、R46、R47、VD21的的公公共共接接点点VD22正正极极处处所所形形成成的的监监控控信信号号电电位位越越高高，导导致致VD22导导通通。过过压压、欠欠压压保保护护信信号号最最终终汇汇集集在在VT5基基极极，只只要要取取样样信信号号有有一一路路过过压压或或欠欠压压，VT5导导通通，c极极零零电电位位，VT6导导通通，基基准准电电压压5V经经VT6的的ec极极，一一路路经经VD23、R44加加至至VT5的的b极极，加加强强VT5导导通通，另另一一路路经经VD24加加至至IC1的的4脚脚，封封锁锁8、11脚脚脉脉宽宽调调制制输出，使输出，使VT2、VT1截止，停止各路电压输出。截止，停止

45、各路电压输出。 8/20/202429江西工业工程职业技术学院 丁强华任务任务2 他激半桥式开关电源电路原理分析他激半桥式开关电源电路原理分析8/20/202430江西工业工程职业技术学院 丁强华任务任务2 他激半桥式开关电源电路原理分析他激半桥式开关电源电路原理分析 为为防防止止ATX电电源源受受控控启启动动瞬瞬间间，电电源源输输出出电电压压尚尚未未达达到到标标称称值值时时，出出现现-5V、-12V欠欠压压保保护护误误动动作作，从从而而使使VT5、VT6导导通通，造造成成错错误误地地向向IC1的的4脚脚送送出出约约高高电电平平，导导致致ATX电电源源不不能能被被受受控控启启动动，引引入入了了

46、启启动动电电容容C34。开开机机瞬瞬间间电电容容C34两两端端电电压压不不能能突变，突变，VT5、VT6截止，不影响此截止，不影响此IC1的的4脚死区控制电平。脚死区控制电平。 2）过流保护控制电路）过流保护控制电路 过流保护控制是根据输出负载越重，流过过流保护控制是根据输出负载越重，流过T1原边线圈原边线圈N1的电的电流越大，同时流过流越大，同时流过T2副边线圈副边线圈N5的电流也越大，的电流也越大，T2原边线圈原边线圈N1、N2的的VT3、VT4集电极截止电压越高的规律，从集电极截止电压越高的规律，从T2原边绕组电原边绕组电源输人经源输人经VD14、R54进行取样，经进行取样，经VD19、

47、R53、在、在C28建立累建立累积电压，经积电压，经R49至至R52分压，一旦过流保护的采样电压平均值超分压，一旦过流保护的采样电压平均值超过稳压管过稳压管VZ3的稳压值，的稳压值，VT5、VT6导通，使导通，使IC1的的4脚电压为高脚电压为高电平，封锁电平，封锁8、11脚脉宽调制输出，使脚脉宽调制输出，使VT2、VT1截止，停止各截止，停止各路电压输出。路电压输出。8/20/202431江西工业工程职业技术学院 丁强华任务任务3 计算机稳压电源常见故障处理计算机稳压电源常见故障处理 检检修修ATX开开关关电电源源，应应从从PS-ON和和PW-OK、+5V SB信信号号人人手手。脱脱机机带带电

48、电检检测测ATX电电源源待待机机状状态态时时，+5V SB、PS-ON信信号号高高电电平平，PW-OK低低电电平平，其其他他电电压压无无输输出出。ATX电电源源由由待待机机状状态态转转为为启启动动受受控控状状态态的的方方法法是是：用用一一根根导导线线把把ATX插插头头14脚脚PS-ON信信号号，与与任任一一地地端端3、5、7、13、15、16、17中中的的一一脚脚短短接接，此此时时PS-ON信信号号为为零零电电平平，PW-OK、+5V SB信信号号为为高高电电平平，开开关关电电源源风风扇扇旋旋转转，ATX插头、插头、+5V、+12V有输出。有输出。 一、常见故障分析与处理一、常见故障分析与处理

49、 1电源无输出电源无输出 当当电电源源在在有有负负载载情情况况下下，测测量量不不出出各各输输出出端端的的直直流流电电压压时时即即认认为为电电源源无无输输出出。这这时时应应先先打打开开电电源源检检查查保保险险丝丝，通通过过保保险险丝丝熔熔断断情况来分析故障范围。情况来分析故障范围。8/20/202432江西工业工程职业技术学院 丁强华任务任务3 计算机稳压电源常见故障处理计算机稳压电源常见故障处理 1）保险丝熔断并发黑）保险丝熔断并发黑 说明有严重短路现象，应重点检查整流滤波和功率逆变电路。说明有严重短路现象，应重点检查整流滤波和功率逆变电路。 (1)交交流流滤滤波波电电容容C3、C4因因交交流

50、流浪浪涌涌电电压压击击穿穿而而短短路路，有有些些ATX电源交流滤波电路比较复杂，应检查是否有短路的元件。电源交流滤波电路比较复杂，应检查是否有短路的元件。 (2)交交流流主主回回路路桥桥式式整整流流电电路路中中某某个个二二极极管管击击穿穿。损损坏坏原原因因：由由于于直直流流滤滤波波电电容容C5、C6一一般般为为330F或或470F的的大大容容量量电电解解电电容容，瞬瞬间间充充电电电电流流可可达达20A以以上上。所所以以瞬瞬间间大大容容量量的的浪浪涌涌电电流流易易造造成成整整流流桥桥中中某某个个性性能能略略差差的的整整流流管管烧烧坏坏。另另外外交交流流浪浪涌涌电电压压也也会会击击穿穿整流二极管而

51、短路。整流二极管而短路。8/20/202433江西工业工程职业技术学院 丁强华任务任务3 计算机稳压电源常见故障处理计算机稳压电源常见故障处理 (3)整整流流滤滤波波电电路路中中的的直直流流滤滤波波电电容容C5、C6击击穿穿，甚甚至至发发生生爆爆裂裂现现象象。损损坏坏原原因因：由由于于大大容容量量的的电电解解电电容容耐耐压压一一般般为为200V左左右右，而而实实际际工工作作电电压压达达到到150V左左右右，接接近近额额定定值值。因因此此，当当输输入入电电压压产产生生波波动动或或某某些些电电解解电电容容质质量量较较差差时时，就就容容易易发发生生击击穿穿电电容容现现象象。另外当电解电容发生漏电时，

52、就会严重发热而爆裂。另外当电解电容发生漏电时，就会严重发热而爆裂。 (4)直直流流变变换换电电路路中中的的功功率率开开关关晶晶体体管管VT1、VT2和和换换向向二二极极管管VD1、VD2击击穿穿损损坏坏。损损坏坏原原因因：由由于于整整流流滤滤波波后后的的输输出出电电压压一一般般高高达达300V左左右右，逆逆变变功功率率开开关关管管的的负负载载又又是是感感性性负负载载，漏漏感感所所形形成成的的电电压压峰峰值值可可能能接接近近于于600V，而而VT1、VT2的的耐耐压压Vceo只只有有450V左左右右。因因此此当当输输入入电电压压偏偏高高时时，某某些些耐耐压压偏偏低低的的开开关关管管将将被被击穿。

53、所以可选择耐压更高的功率开关管。击穿。所以可选择耐压更高的功率开关管。 8/20/202434江西工业工程职业技术学院 丁强华任务任务3 计算机稳压电源常见故障处理计算机稳压电源常见故障处理 2）保险丝熔断但不发黑）保险丝熔断但不发黑 说明不是短路引起保险丝熔断。说明不是短路引起保险丝熔断。 (1)通通电电瞬瞬间间烧烧断断保保险险，多多为为瞬瞬间间的的大大电电流流将将保保险险冲冲断断，如如开开机机时直流滤波电容的充电电流。时直流滤波电容的充电电流。 (2)使用过程中烧断保险，多为负载过大所致。使用过程中烧断保险，多为负载过大所致。 3）保险丝未熔断）保险丝未熔断 如如电电源源无无输输出出。而而

54、保保险险丝丝完完好好，则则应应检检查查电电源源控控制制线线路路中中是是否否有有开开路路、短短路路现现象象，以以及及过过压压、过过流流保保护护电电路路是是否否动动作作，辅辅助助电电源是否完好等。源是否完好等。 (1)交交流流输输入入回回路路的的限限流流电电阻阻THR开开路路，此此时时测测不不到到300V直直流流电电压压。开开关关电电源源采采用用220V直直接接整整流流滤滤波波电电路路，当当接接通通交交流流电电压压时时会会有有较较大大的的浪浪涌涌电电流流(电电容容充充电电电电流流)，浪浪涌涌电电流流易易造造成成限限流流电电阻阻或保险丝熔断。或保险丝熔断。8/20/202435江西工业工程职业技术学

55、院 丁强华任务任务3 计算机稳压电源常见故障处理计算机稳压电源常见故障处理 (2)辅辅助助电电源源无无+5V电电压压输输出出。应应重重点点检检查查辅辅助助电电源源电电路路中中的的相相关关元元件件，如如辅辅助助电电源源电电路路VT15振振荡荡管管损损坏坏，VZ16稳稳压压管管、VD30、VD41二极管击穿短路，限流电阻二极管击穿短路，限流电阻R72或启动电阻或启动电阻R76断路等。断路等。 (3)脉脉宽宽调调制制芯芯片片TL494损损坏坏，电电压压比比较较器器LM393损损坏坏。另另外外如如IC10、VT7短短路路，会会使使IC1的的4脚脚的的电电压压为为高高电电平平，而而处处于于待待机机状状态

56、。态。 (4)直直流流输输出出端端有有短短路路，此此时时短短路路保保护护会会起起作作用用。其其现现象象是是开开机机瞬瞬间间电电源源指指示示亮亮，然然后后马马上上又又熄熄灭灭。应应仔仔细细检检查查5V、12V线线路路是是否否有有破破损损或或电电路路板板上上有有击击穿穿的的器器件件。一一般般最最为为常常见见+5V直直流流回回路的肖特基二级管被击穿。路的肖特基二级管被击穿。 (5)直直流流输输出出过过压压，此此时时过过压压保保护护会会起起作作用用。此此时时应应检检查查+5V、+12V自动稳压控制电路是否损坏，使自动稳压控制失效。自动稳压控制电路是否损坏，使自动稳压控制失效。 2受控启动后直流电源无输

57、出受控启动后直流电源无输出 (1)T2原边原边VT3、VT4推动管损坏，推动管损坏，R54电阻阻值变大；电阻阻值变大； (2)半桥功率变换电路开关管半桥功率变换电路开关管VT1、VT2至少有一个开路；至少有一个开路； (3)防偏磁电容防偏磁电容C8容量变小或开路。容量变小或开路。 8/20/202436江西工业工程职业技术学院 丁强华任务任务3 计算机稳压电源常见故障处理计算机稳压电源常见故障处理 3电源有输出，但开机不自检电源有输出，但开机不自检 这这主主要要是是因因为为电电源源的的PW-OK信信号号延延迟迟时时间间不不够够或或无无输输出出造造成成的的。开开机机后后，用用电电压压表表测测量量

58、PW-OK的的输输出出端端(电电源源插插头头的的8脚脚)有有无无+5V。此此时时应应检检查查比比较较器器LM393是是否否损损坏坏。如如因因延延时时不不够够，则则应应检查延时电路中的电阻检查延时电路中的电阻R104和电容和电容C60。 4电源负载能力差电源负载能力差 电电源源负负载载能能力力差差主主要要表表现现为为：电电源源在在轻轻负负载载情情况况下下，如如只只向向系系统统板板、软软驱驱供供电电时时，能能正正常常工工作作，而而在在配配上上大大硬硬盘盘、扩扩充充其其他他设设备备时时，往往往往电电源源工工作作就就不不正正常常。这这种种情情况况一一般般是是功功率率变变换换电电路路的的开开关关管管VT

59、1、VT2性性能能不不好好，滤滤波波电电容容器器C5、C6容容量量不不足足。更更换换滤波电容时应注意滤波电容时应注意2个电容的容量和耐压值必须一致。个电容的容量和耐压值必须一致。 8/20/202437江西工业工程职业技术学院 丁强华任务任务3 计算机稳压电源常见故障处理计算机稳压电源常见故障处理 5电源输出电压不准电源输出电压不准 如如果果只只有有一一档档电电压压偏偏离离额额定定值值，而而其其他他各各档档电电压压均均正正常常，则则是是该该档档电电压压的的集集成成稳稳压压电电路路或或整整流流二二极极管管损损坏坏。如如全全部部偏偏离离额额定定值值，则则是是由由IC1的的1、2脚脚误误差差放放大大

60、器器，R39、C32误误差差放放大大器器负负反反馈馈回回路路，取取样样电电阻阻R33、R34、R35、构构成成+5V、+12V自自动动稳稳压压控控制制电电路有故障。路有故障。 在在更更换换电电源源电电路路中中的的二二级级管管时时要要注注意意，因因为为逆逆变变器器工工作作频频率率较较高高，一一般般大大于于20kHz，另另外外负负载载电电流流也也较较大大，故故电电源源中中+5V档档采采用用肖肖特特基基高高频频整整流流二二极极管管SBD，其其余余各各档档也也采采用用恢恢复复特特性性的的高高频频整整流流二二极极管管FRD。所所以以在在更更换换时时要要尽尽可可能能找找到到相相同同类类型型的的整整流流二二

61、极管，以免再次损坏。极管，以免再次损坏。 8/20/202438江西工业工程职业技术学院 丁强华任务任务3 计算机稳压电源常见故障处理计算机稳压电源常见故障处理 6风扇不转或发生响声风扇不转或发生响声 计计算算机机电电源源的的风风扇扇通通常常采采用用接接在在+12V直直流流输输出出端端的的直直流流风风扇扇。如如果果电电源源输输入入输输出出一一切切正正常常，而而风风扇扇不不转转，多多为为风风扇扇电电机机损损坏坏。如如果果发发出出响响声声，其其原原因因之之一一是是由由于于机机器器长长期期的的运运转转或或运运输输过过程程中中的的激激烈烈振振动动引引起起风风扇扇的的4个个固固定定螺螺钉钉松松动动；其其

62、二二是是风风扇扇内内部部灰灰尘尘太太多多或或含含油油轴轴承承缺缺油油，只只要要及及时时清清理理或或加加入入适适量量的的高高级级润润滑滑油油，故故障就可排除。障就可排除。 8/20/202439江西工业工程职业技术学院 丁强华任务任务3 计算机稳压电源常见故障处理计算机稳压电源常见故障处理 三、计算机电源使用与维护三、计算机电源使用与维护 (1)对对供供电电质质量量不不太太好好、电电压压波波动动比比较较严严重重的的地地方方应应考考虑虑选选择择交交流流稳稳压压电电源源或或选选择择UPS作作为为前前置置电电源源，以以免免由由于于电电压压的的波波动动影影响响电源工作。电源工作。 (2)半半桥桥他他激激

63、式式电电源源具具有有空空载载保保护护特特性性，空空载载时时，电电源源有有时时会会自自动动切切断断输输出出。因因此此，空空载载时时可可能能测测量量不不到到电电源源输输出出电电压压，这这时时可可接一个接一个35功率功率25W左右的电阻，然后再进行测量。左右的电阻，然后再进行测量。 (3)计计算算机机电电源源稳稳压压和和过过压压采采样样保保护护均均以以+5V电电压压为为基基准准，所所以以只有调试好只有调试好+5V电压后，才能调试其他三档输出电压值。电压后，才能调试其他三档输出电压值。 (4)ATX电电源源由由于于没没有有电电源源开开关关，因因此此当当采采用用软软件件关关机机后后，应应拔拔去电源插头或

64、断开插座的电源，以保证安全。去电源插头或断开插座的电源，以保证安全。8/20/202440江西工业工程职业技术学院 丁强华任务任务4 UPS电源结构及原理电源结构及原理 不不间间断断电电源源UPS能能够够在在市市电电断断电电后后实实现现不不间间断断地地向向计计算算机机供供电电，因因为为断断电电后后计计算算机机靠靠储储存存在在滤滤波波电电容容中中的的能能量量来来维维持持电电流流，一一般般仅仅能能持持续续半半个个周周期期(10ms)左左右右。UPS能能够够在在10ms之之内内将将蓄蓄电电池池内内的的直直流流电电能能转转变变为为交交流流电电能能重重新新向向计计算算机机供供电电，这这样样就就实实现现了

65、了对对计算机不间断供电，可避免存储器中的数据丢失。计算机不间断供电，可避免存储器中的数据丢失。 一、一、UPS的基本结构与原理的基本结构与原理 图图12-6为为UPS电源系统的基本结构框图。它是由一套交流电源系统的基本结构框图。它是由一套交流+直直流充电流充电+交直流逆变装置构成。交直流逆变装置构成。UPS中的蓄电池在市电正常供电中的蓄电池在市电正常供电时处于充电状态。一旦市电中断，蓄电池立即将储存的直流电输时处于充电状态。一旦市电中断，蓄电池立即将储存的直流电输出给逆变器逆变成交流电供给计算机设备，保持对计算机设备供出给逆变器逆变成交流电供给计算机设备，保持对计算机设备供电的连续性。一般情况

66、下，中小功率后备式电的连续性。一般情况下，中小功率后备式UPS靠蓄电池维持供靠蓄电池维持供电的时间在电的时间在1030min左右。左右。8/20/202441江西工业工程职业技术学院 丁强华任务任务4 UPS电源结构及原理电源结构及原理1交流滤波调压回路交流滤波调压回路 交流滤波回路主要是对输入的交流电进行滤波净化，去掉电网交流滤波回路主要是对输入的交流电进行滤波净化，去掉电网中的干扰成分。并在一定范围内进行调压。中的干扰成分。并在一定范围内进行调压。 2整流充电回路整流充电回路 整流充电回路是将交流整流成直流，经充电电路给蓄电池充电，整流充电回路是将交流整流成直流，经充电电路给蓄电池充电，并

67、向内部提供所需的直流电。并向内部提供所需的直流电。8/20/202442江西工业工程职业技术学院 丁强华任务任务4 UPS电源结构及原理电源结构及原理 3蓄电池组电路蓄电池组电路 在在中中小小型型UPS中中广广泛泛应应用用的的是是M型型密密封封电电池池，这这是是一一种种密密封封免免维维护护电电池池。一一般般每每节节电电池池的的额额定定电电压压可可为为2V、4V、6V或或12V，它们经串并联组成电池组在它们经串并联组成电池组在UPS中使用。中使用。 蓄蓄电电池池的的规规格格容容量量用用安安时时(Ah)表表示示，如如12V，6Ah20hR。它它表表明明该该电电池池的的输输出出电电压压为为12V，其

68、其标标称称容容量量为为6Ah。这这一一指指标标是是指指把把该该电电池池以以20h速速率率的的条条件件下下进进行行放放电电（放放电电电电流流为为），一一直直放电到电池输出的终了电压为时，所测量到的总安培小时数。放电到电池输出的终了电压为时，所测量到的总安培小时数。 蓄蓄电电池池是是UPS的的重重要要组组成成部部分分，蓄蓄电电池池性性能能和和质质量量的的好好坏坏直直接接影响到影响到UPS电源整机的质量，它的成本占整机成本的电源整机的质量，它的成本占整机成本的13以上。以上。8/20/202443江西工业工程职业技术学院 丁强华任务任务4 UPS电源结构及原理电源结构及原理 4脉宽调制型脉宽调制型(

69、PWM)逆变器及控制电路逆变器及控制电路 在在UPS中中普普遍遍地地采采用用脉脉冲冲宽宽度度调调制制技技术术(PWM)来来实实现现直直流流转转变变成成交交流流，实实现现直直流流转转变变成成交交流流的的电电路路称称为为逆逆变变器器。逆逆变变器器及及其其控控制电路是制电路是UPS的核心电路。的核心电路。 对对于于后后备备式式UPS来来说说，当当市市电电电电压压低低于于170V时时，此此时时其其内内部部的的交交流流稳稳压压电电路路无无法法维维持持正正常常的的220V输输出出，逆逆变变器器启启动动工工作作，将将蓄蓄电电池池中中储储存存的的直直流流电电转转变变成成交交流流电电。输输出出波波形形一一般般为

70、为方方波波，也也有有一一些些UPS输输出出波波形形为为正正弦弦波波。而而当当市市电电回回升升到到180V以以上上时时，逆逆变变器停止工作，回到市电供电状态器停止工作，回到市电供电状态(稳压输出为稳压输出为220V)。 对对于于在在线线式式UPS来来说说，逆逆变变器器始始终终处处于于逆逆变变工工作作状状态态。市市电电供供电电时时，不不断断地地将将交交流流电电整整流流成成直直流流后后再再逆逆变变成成交交流流输输出出(输输出出波波形形为为正正弦弦波波)。当当市市电电下下降降到到170V以以下下时时，逆逆变变器器将将蓄蓄电电池池储储存存的的直直流流电电逆逆变变成成交交流流电电输输出出。市市电电上上升升

71、到到180V时时，又又恢恢复复到到市市电电供电状态。供电状态。 8/20/202444江西工业工程职业技术学院 丁强华任务任务4 UPS电源结构及原理电源结构及原理 5检测报警保护电路检测报警保护电路 为了确保为了确保UPS安全可靠的工作，安全可靠的工作，UPS必须设有完善的检测报必须设有完善的检测报警保护电路。一般警保护电路。一般UPS均设有过流、过压、空载保护，电池电均设有过流、过压、空载保护，电池电压过低、电池极性和交流极性检测电路，指示灯和喇叭报警电压过低、电池极性和交流极性检测电路，指示灯和喇叭报警电路。路。 6智能监控及通讯电路智能监控及通讯电路 新新型型的的智智能能UPS具具有有

72、与与计计算算机机通通讯讯和和自自动动监监控控功功能能，UPS监监控控软软件件通通过过接接口口通通讯讯线线路路随随时时监监控控UPS及及供供电电线线路路的的运运行行情情况况，记载并提示掉电情况，自动处理掉电时的数据保存与系统保护。记载并提示掉电情况，自动处理掉电时的数据保存与系统保护。8/20/202445江西工业工程职业技术学院 丁强华任务任务4 UPS电源结构及原理电源结构及原理二、二、UPS分类及特点分类及特点 1后备式后备式UPS的特点的特点 1）后备方波输出型）后备方波输出型后备方波输出型后备方波输出型UPS结构如图结构如图12-7所示。当市电正常时，市电所示。当市电正常时，市电220

73、V经高频滤波、抗浪涌无源滤波电路和交流稳压电路输送给负经高频滤波、抗浪涌无源滤波电路和交流稳压电路输送给负载，同时经充电器给蓄电池充电，这时逆变器不工作。当市电断载，同时经充电器给蓄电池充电，这时逆变器不工作。当市电断电后，逆变器启动，将电池的直流能量转变为交流电后，逆变器启动，将电池的直流能量转变为交流(即即DCAC转转换换)输送给负载，这期间的转换时间主要由继电器的机械跳动时间输送给负载，这期间的转换时间主要由继电器的机械跳动时间和逆变器的启动时间决定，一般要求在和逆变器的启动时间决定，一般要求在49ms之内完成。后备式之内完成。后备式UPS允许市电的变化范围一般在允许市电的变化范围一般在

74、180250V之间，之间，UPS输出的交流输出的交流电压稳定度电压稳定度在在220V5以内。以内。 8/20/202446江西工业工程职业技术学院 丁强华任务任务4 UPS电源结构及原理电源结构及原理 由由于于后后备备式式UPS的的市市电电供供电电和和逆逆变变供供电电均均采采用用同同一一个个变变压压器器，所所以以它它的的交交流流输输出出火火线线和和零零线线的的位位置置是是固固定定的的，用用户户在在接接线线时时必必须须遵遵守守它它们们的的接接线线关关系系。即即UPS的的交交流流输输入入线线零零线线接接零零线线，火火线线接接火火线线。另另外外，后后备备式式UPS电电源源不不能能进进行行频频繁繁的的

75、启启动动和和关关闭闭操操作作。一一般般要要求求关关闭闭与与启启动动之之间间的的时时间间间间隔隔10s左左右右；否否则则UPS会会处处于于不正常的状态。不正常的状态。 由由于于后后备备式式UPS电电源源线线路路简简单单，易易于于实实现现，噪噪音音低低，价价格格便便宜宜，所以在中小型所以在中小型UPS中得到了广泛应用。中得到了广泛应用。8/20/202447江西工业工程职业技术学院 丁强华任务任务4 UPS电源结构及原理电源结构及原理 2在线式在线式UPS的特点的特点 在在线线式式UPS结结构构如如图图12-8所所示示，市市电电正正常常时时，输输入入的的交交流流电电经经滤滤波波器器将将电电网网中中

76、的的干干扰扰成成分分滤滤掉掉，然然后后经经整整流流滤滤波波，给给蓄蓄电电池池组组充充电电，并并同同时时给给逆逆变变器器提提供供工工作作电电压压。逆逆变变器器在在调调制制信信号号的的控控制制下下，又又将将直直流流电电逆逆变变成成稳稳压压稳稳频频的的交交流流电电(正正弦弦波波)给给负负载载供供电电。市市电电不不正正常常或或断断电电时时，蓄蓄电电池池直直流流能能量量经经逆逆变变器器转转变变成成交交流流电电，实现不间断供电。实现不间断供电。 8/20/202448江西工业工程职业技术学院 丁强华任务任务4 UPS电源结构及原理电源结构及原理 在在线线式式UPS的的特特点点是是无无论论有有无无市市电电，

77、都都是是由由逆逆变变器器向向负负载载提提供供交交流流电电，逆逆变变器器始始终终处处于于工工作作状状态态。因因此此，它它从从根根本本上上消消除除了了来来自自市市电电的的电电压压波波动动和和干干扰扰，真真正正实实现现了了对对负负载载无无干干扰扰、稳稳压压稳稳频频的的供供电电。一一般般允允许许市市电电输输入入电电压压的的变变化化范范围围为为180250V，输输出出电电压压稳稳定定范范围围在在220V3以以内内，频频率率稳稳定定度度在在50Hz1以以内内，输输出出正正弦弦波波波波形形失失真真系系数数小小于于3。另另外外，由由于于它它的的逆逆变变器器始始终终处处于于逆逆变变工工作作状状态态，所所以以当当

78、市市电电中中断断时时，由由市市电电切切换换到到蓄蓄电电池池供供电的切换时间为零。电的切换时间为零。 由由于于在在线线式式UPS的的线线路路复复杂杂，保保护护功功能能和和扩扩展展功功能能强强，能能适适应应较较宽宽的的市市电电范范围围和和频频率率范范围围，供供电电质质量量优优良良，并并可可以以满满足足带带发发电电机用户要求，所以其价格也相对较贵些。机用户要求，所以其价格也相对较贵些。 UPS按按电电池池向向负负载载供供电电的的时时间间可可分分为为短短延延时时和和长长延延时时UPS。短短延延时时UPS一一般般在在市市电电断断电电后后只只能能继继续续供供电电1030min，而而长长延延时时UPS则可连

79、续供电则可连续供电1h以上，甚至可达以上，甚至可达8h。8/20/202449江西工业工程职业技术学院 丁强华任务任务5 后备式后备式UPS故障分析与处理故障分析与处理 一、故障原因分析一、故障原因分析 1UPS电源切换启动频繁电源切换启动频繁 其主要原因如下：其主要原因如下： (1)交流交流220V市电电网干扰过强或者电压波动范围过大；市电电网干扰过强或者电压波动范围过大； (2)自自动动稳稳压压控控制制和和市市电电供供电电与与逆逆变变器器供供电电的的转转换换工工作作点点调调整整不不当。当。 2UPS电电源源只只能能工工作作在在逆逆变变器器供供电电状状态态，不不能能转转换换到到市市电电供供电

80、电状态状态 由由于于UPS可可以以工工作作在在逆逆变变器器供供电电状状态态，说说明明逆逆变变器器有有关关工工作作电电路正常，故障出在与市电供电有关的控制线路，其主要原因如下：路正常，故障出在与市电供电有关的控制线路，其主要原因如下： (1)交交流流市市电电220V输输入入保保险险丝丝熔熔断断，这这可可能能是是输输出出回回路路短短路路或或过过载载；市市电电输输入入端端火火线线与与零零线线接接线线错错误误；交交流流市市电电出出现现过过大大的的浪浪涌涌电流等原因造成；电流等原因造成；8/20/202450江西工业工程职业技术学院 丁强华任务任务5 后备式后备式UPS故障分析与处理故障分析与处理 (2

81、)控控制制供供电电转转换换电电压压工工作作点点微微调调电电位位器器调调整整不不当当，导导致致转转换换电电压偏高；压偏高； (3)主变压器次级反馈绕组开路，造成无交流反馈电压信号输入；主变压器次级反馈绕组开路，造成无交流反馈电压信号输入； (4)交交流流稳稳压压控控制制线线路路出出现现故故障障，造造成成在在特特定定电电压压范范围围内内UPS无无输出。输出。 3UPS电电源源只只能能工工作作在在市市电电供供电电状状态态下下，不不能能转转换换到到逆逆变变器器供供电状态电状态 市市电电供供电电工工作作正正常常，说说明明市市电电输输压压和和抗抗干干扰扰控控制制线线路路正正常常，故故障出在与逆变器供电有关

82、的线路，其原因有以下几种：障出在与逆变器供电有关的线路，其原因有以下几种： (1)若若逆逆变变器器工工作作指指示示灯灯停停止止闪闪烁烁，处处于于长长亮亮状状态态，并并且且UPS电电源源没没有有输输出出，则则可可能能是是每每节节12V蓄蓄电电池池端端电电压压低低于于终终了了电电压压，从从而而引引起起自自动动保保护护。此此外外，可可能能是是逆逆变变器器末末级级推推挽挽驱驱动动晶晶体体管管损损坏坏或是脉宽调制组件无驱动振荡脉冲输出。或是脉宽调制组件无驱动振荡脉冲输出。8/20/202451江西工业工程职业技术学院 丁强华任务任务5 后备式后备式UPS故障分析与处理故障分析与处理 (2)若若逆逆变变器

83、器工工作作指指示示灯灯熄熄灭灭，电电源源没没有有输输出出，可可能能是是蓄蓄电电池池组组30A保保险险丝丝熔熔断断，或或是是逆逆变变器器末末级级推推挽挽驱驱动动晶晶体体管管被被烧烧毁毁而而导导致致蓄蓄电电池池组组短短路路。此此时时，一一般般蓄蓄电电池池电电压压都都很很低低，有有时时甚甚至至为为零零。具具体体原原因因是是：内内部部辅辅助助电电源源回回路路故故障障；推推挽挽式式末末级级驱驱动动电电路路中中两两臂臂输输出出出出现现严严重重不不平平衡衡；过过流流保保护护线线路路失失效效；脉脉宽宽调调制制组组件件损损坏坏；末级驱动晶体管基级线路中的保护二极管被损坏等五种情况造成。末级驱动晶体管基级线路中的

84、保护二极管被损坏等五种情况造成。 4逆变器工作指示灯正常，电源没有输出逆变器工作指示灯正常，电源没有输出 可可能能原原因因是是脉脉宽宽调调制制器器件件工工作作点点失失调调或或损损坏坏；主主电电源源变变压压器器短短路路或或层层间间击击穿穿(可可能能性性极极小小)；末末级级推推挽挽驱驱动动晶晶体体管管电电路路两两臂臂严严重重不平衡；转换控制电路损坏等。不平衡；转换控制电路损坏等。 8/20/202452江西工业工程职业技术学院 丁强华任务任务5 后备式后备式UPS故障分析与处理故障分析与处理 5UPS不不间间断断电电源源处处于于逆逆变变器器供供电电时时，后后备备工工作作时时间间达达不不到到额额定满

85、负荷供电时间定满负荷供电时间 其原因有以下几种：其原因有以下几种： (1)蓄蓄电电池池过过度度放放电电，使使端端电电压压接接近近于于规规定定的的终终了了电电压压。一一般般情情况下，每节况下，每节12V蓄电池端电压低于时，就有可能造成启动失败；蓄电池端电压低于时，就有可能造成启动失败； (2)蓄蓄电电池池在在放放电电以以后后，没没有有足足够够时时间间充充电电或或者者市市电电电电网网电电压压长长期期在在低低压压状状态态下下运运行行，致致使使充充电电回回路路未未能能及及时时对对蓄蓄电电池池组组进进行行有有效充电，严重时根本充不上电；效充电，严重时根本充不上电； 8/20/202453江西工业工程职业

86、技术学院 丁强华任务任务5 后备式后备式UPS故障分析与处理故障分析与处理 (3)蓄蓄电电池池长长期期处处于于“浮浮充充状状态态”，导导致致蓄蓄电电池池内内阻阻增增大大，从从而而造成蓄电池实际可供使用的容量远远低于蓄电池组的额定容量；造成蓄电池实际可供使用的容量远远低于蓄电池组的额定容量； (4)蓄蓄电电池池充充电电回回路路损损坏坏或或者者充充电电电电压压调调整整不不当当。在在正正常常市市电电供供电电状状态态下下，电电源源内内部部能能够够自自动动利利用用充充电电回回路路对对蓄蓄电电池池“浮浮充充充充电电”，恢恢复复蓄蓄电电池池组组的的原原有有性性能能。若若蓄蓄电电池池组组端端电电压压过过低低，

87、一一般般均均需需将将蓄蓄电电池池脱脱机机进进行行均均衡衡充充电电，才才有有可可能能重重新新恢恢复复蓄蓄电电池池组组的的性性能。能。 6“逆变器工作指示灯逆变器工作指示灯”停止闪烁，电蝉常鸣停止闪烁，电蝉常鸣 其主要原因有以下几种：其主要原因有以下几种： (1)频频繁繁开开关关UPS不不间间断断电电源源，造造成成启启动动失失败败。即即UPS不不工工作作在在市市电电供供电电状状态态，也也不不工工作作在在逆逆变变器器供供电电状状态态。一一般般要要求求在在关关断断UPS电源开关后，至少要等电源开关后，至少要等56s以后，才允许重新启动；以后，才允许重新启动； (2)UPS电电源源由由于于负负载载过过重

88、重或或者者蓄蓄电电池池端端电电压压过过低低引引起起自自动动保保护护线路动作；线路动作； 8/20/202454江西工业工程职业技术学院 丁强华任务任务5 后备式后备式UPS故障分析与处理故障分析与处理 (3)在在有有些些UPS中中，可可能能是是控控制制工工作作状状态态指指示示灯灯和和蜂蜂鸣鸣器器的的定定时时器组件损坏；器组件损坏； (4)在在UPS电电源源负负载载回回路路中中或或在在市市电电供供电电网网络络中中有有大大负负载载或或电电感感性负载接入。性负载接入。 7变压器有异常声响变压器有异常声响 其故障主要原因有以下几种：其故障主要原因有以下几种： (1)整流回路和稳压电路故障，整流桥或集成

89、稳压块烧毁；整流回路和稳压电路故障，整流桥或集成稳压块烧毁； (2)主变压器初级或次级绕组打火；主变压器初级或次级绕组打火； (3)脉宽调制线路和末级推挽驱动晶体管之间的连接线缆断裂或脉宽调制线路和末级推挽驱动晶体管之间的连接线缆断裂或插头座接触不良；插头座接触不良； (4)末级推挽驱动晶体管电路两臂输出严重失调不匹配。末级推挽驱动晶体管电路两臂输出严重失调不匹配。8/20/202455江西工业工程职业技术学院 丁强华任务任务5 后备式后备式UPS故障分析与处理故障分析与处理 8UPS不不间间断断电电源源每每次次开开机机工工作作一一段段时时间间后后，蜂蜂鸣鸣器器长长鸣鸣，无无输出输出 UPS能

90、能够够工工作作一一段段时时间间，说说明明其其基基本本回回路路正正常常，可可能能是是某某种种保保护起了作用。其主要原因有以下两种：护起了作用。其主要原因有以下两种： (1)市市电电逆逆变变器器供供电电转转换换控控制制电电路路故故障障，导导致致电电压压比比较较放放大大器器工作不稳定；工作不稳定； (2)过电流保护电路工作点漂移，造成误动作。过电流保护电路工作点漂移，造成误动作。 二、二、UPS故障处理故障处理 (1)首首先先分分析析故故障障现现象象。根根据据蜂蜂鸣鸣器器发发声声、工工作作状状态态指指示示灯灯明明暗暗闪闪烁烁、电电源源有有无无输输出出以以及及用用户户使使用用和和维维护护情情况况等等信

91、信息息，参参照照以以上上8种种故故障障现现象象的的故故障障分分析析，判判断断是是逆逆变变器器部部分分故故障障还还是是市市电电供供电电部部分分故故障障。同同时时依依照照故故障障UPS电电源源的的特特点点和和电电路路原原理理进进行行分分析析，实实现故障定位。现故障定位。 (2)拆拆机机进进行行直直观观检检查查。查查看看电电缆缆连连接接插插头头是是否否松松动动，各各种种元元器器件件表表面面是是否否有有异异常常情情况况，如如有有无无特特殊殊气气味味，保保险险丝丝是是否否熔熔断断，以以及有无断线、开焊或接触不良等现象。及有无断线、开焊或接触不良等现象。 8/20/202456江西工业工程职业技术学院 丁

92、强华任务任务5 后备式后备式UPS故障分析与处理故障分析与处理 (3)若若是是市市电电供供电电电电路路故故障障，可可以以从从输输入入级级向向后后逐逐级级检检查查，也也可可从从后后向向前前检检查查。检检查查路路线线按按输输入入交交流流市市电电电电压压自自动动稳稳压压控控制制电电路路抗抗干干扰扰控控制制电电路路继继电电器器开开关关矩矩阵阵转转换换控控制制电电路路输输出出电电路。路。 (4)若若是是逆逆变变供供电电电电路路故故障障，检检查查路路线线按按蓄蓄电电池池端端电电压压末末级级推推挽挽驱驱动动晶晶体体管管蓄蓄电电池池组组30A保保险险丝丝自自动动保保护护电电路路脉脉宽宽调调制制组组件件断断电电

93、器器开开关关矩矩阵阵输输出出电电路路。其其中中，以以蓄蓄电电他他端端电电压压过过低低，导导致致故故障障的的故故障障率率较较高高。如如一一台台SENDON UPS-1000不不间间断断电电源源，开开机机无无输输出出，也也无无任任何何提提示示报报警警信信息息，不不能能工工作作在在逆逆变变器器供供电电和和市市电电供供电电状状态态下下。根根据据其其工工作作原原理理，按按照照上上述述步步骤骤检检测测实实际际线线路路，最最后后发发现现蓄蓄电电池池电电压压过过低低。每每节节蓄蓄电电池池端端电电压压已已由由12V降降至至6V左左右右，以以致致引引起起自自动动保保护护电电路路动动作作，需需要要对对这这种种小小型

94、型密密封封铅铅电电池池进进行均衡充电。行均衡充电。8/20/202457江西工业工程职业技术学院 丁强华任务任务5 后备式后备式UPS故障分析与处理故障分析与处理 由由于于手手头头没没有有专专用用高高效效安安全全UPS电电源源恒恒流流充充电电器器，因因此此利利用用晶晶体体管管直直流流稳稳压压电电源源与与滑滑线线变变阻阻器器，对对蓄蓄电电池池组组进进行行均均衡衡充充电电，具具体体方方法法是是：WVJ-3A带带自自保保护护功功能能晶晶体体管管直直流流稳稳压压电电源源，将将其其正正极极性性输输出出分分成成四四股股，分分别别与与四四节节规规格格为为12V，24Ah/20hR的的蓄蓄电电池池的的正正极极

95、端端相相接接。直直流流稳稳压压电电源源负负极极输输出出，经经过过200/300W滑滑线线变变组组器器，再再分分成成四四股股接接至至四四节节蓄蓄电电池池的的负负极极，蓄蓄电电池池接接为为并并联联方方式式。开开始始充充电电时时发发现现蓄蓄电电池池内内阻阻较较大大，将将电电压压调调至至21V，充充电电5h后后，将将电电压压调调到到18V，逐逐渐渐调调低低电电压压，同同时时移移动动滑滑线线变变阻阻器器，以以调调节节充充电电电电流流，充充电电12h后后，蓄蓄电电池池电电压压恢恢复复正正常常，装装机机后后电电源源恢恢复复正正常常供供电电。另另外外，UPS的的末末级级推推挽挽驱驱动动晶晶体体管管较较易易损损

96、坏坏，并并且且大大多多为为基基极极与与发发射射极极之之间间开开路路，导导致致逆逆变变器器无无输输出出或或变变压压器器有有异常声音等情况发生。异常声音等情况发生。8/20/202458江西工业工程职业技术学院 丁强华任务任务5 后备式后备式UPS故障分析与处理故障分析与处理 三、三、UPS的选型的选型 1UPS的选型应考虑的问题的选型应考虑的问题 (1)要要确确定定UPS使使用用在在什什么么系系统统下下，带带什什么么性性质质的的负负载载。对对计计算算机机来来说说允允许许有有10ms以以下下的的供供电电间间断断(有有的的要要求求较较高高)，质质量量好好的的后后备备式式UPS就就可可满满足足需需要要

97、。对对重重要要计计算算机机网网络络系系统统，为为增增加加供供电电可可靠靠系系数数，要要选选用用输输出出精精度度高高、无无间间断断的的在在线线式式UPS，而而且且要要求求有静态开关和旁路开关，以便在不间断供电情况下维修。有静态开关和旁路开关，以便在不间断供电情况下维修。 (2)要要考考虑虑用用电电设设备备的的性性能能和和运运行行环环境境。如如用用电电设设备备是是具具有有冲冲击击启启动动电电流流的的负负载载，还还是是应应急急照照明明系系统统；如如果果UPS用用于于计计算算机机房房中中，则则应应重重点点考考虑虑UPS噪噪音音以以及及UPS运运行行中中产产生生的的电电磁磁波波对对计计算算机机系系统统的

98、的干干扰扰，特特别别是是对对通通讯讯系系统统的的干干扰扰，应应选选用用那那些些档档次次较较高高的的产产品。品。 (3)要要考考虑虑产产品品推推出出的的时时间间年年代代、UPS输输入入电电压压范范围围、动动态态反反应应速速度度、UPS整整机机效效率率、抗抗于于扰扰能能力力、噪噪音音指指标标等等，以以及及使使用用维维护护是否方便，是否有是否方便，是否有IS09001认证和售后体系是否健全等因素。认证和售后体系是否健全等因素。 8/20/202459江西工业工程职业技术学院 丁强华任务任务5 后备式后备式UPS故障分析与处理故障分析与处理 2UPS的容量选择的容量选择 首首先先要要清清楚楚用用电电设

99、设备备的的标标称称容容量量、动动态态容容量量及及将将来来是是否否增增容容等等情情况况，然然后后根根据据需需要要选选配配UPS。一一般般情情况况下下将将负负载载容容量量定定在在UPS额额定定容容量量的的5080左左右右较较为为适适宜宜，同同时时兼兼顾顾UPS的的效效率率和和利利用用率率，并并使使UPS留留有有一一定定余余量量，以以便便在在需需要要时时，可可以以增增加加少少量量负负载。载。 3UPS后备电源的选择后备电源的选择 为了延长为了延长UPS的供电时间，一是选择大容量的电池，二是是选的供电时间，一是选择大容量的电池，二是是选择发电机组。凡择发电机组。凡1kVA以下的以下的UPS，大多选择大

100、容量电池作为后，大多选择大容量电池作为后备电源。对大、中型备电源。对大、中型UPS来说，大多采用配备发电机组的方法来来说，大多采用配备发电机组的方法来延长供电时间。延长供电时间。8/20/202460江西工业工程职业技术学院 丁强华任务任务5 后备式后备式UPS故障分析与处理故障分析与处理4UPS后备电池供电时间的选择后备电池供电时间的选择 UPS后后备备能能量量是是由由后后备备电电池池提提供供的的，普普通通UPS标标准准配配置置电电池池一一般般都都不不超超过过30min。目目前前各各种种品品牌牌的的UPS，在在出出厂厂时时都都配配备备了了不不同同时时间间的的电电池池组组供供用用户户选选择择。

101、在在确确定定后后备备时时间间时时一一定定要要考考虑虑在在停停电电后后多多长长时时间间内内能能完完成成数数据据保保存存、完完全全关关机机或或其其他他备备用用电电源源的的启启动动等等因因素素。UPS的的蓄蓄电电池池组组在在使使用用了了二二三三年年后后，其其容容量量大大约约要要下下降降2040左左右右。所所以以选选配配后后备备时时间间应应留留有有充充分分余余地地，建建议议应应按所需实际时间延长按所需实际时间延长1倍。倍。 四、四、UPS的使用与维护的使用与维护 使使用用和和维维护护好好UPS，提提高高UPS的的使使用用寿寿命命，就就必必须须注注意意以以下下几几方面的问题：方面的问题： (1)环环境境

102、温温度度在在040之之间间，温温度度过过高高过过低低会会使使电电路路参参数数发发生生变变化化，对对电电池池的的影影响响也也很很大大。电电池池在在38条条件件下下放放置置6个个月月，其其能能量量损损失失90。长长期期在在高高温温条条件件下下运运行行电电池池会会过过早早损损害害，器器件件也也容容易易老老化化。所所以以最最好好的的使使用用条条件件是是：温温度度252，湿湿度度4050。 8/20/202461江西工业工程职业技术学院 丁强华任务任务5 后备式后备式UPS故障分析与处理故障分析与处理 (2)从从许许多多UPS的的使使用用情情况况来来看看，因因灰灰尘尘造造成成UPS故故障障的的现现象象较

103、较多多，特特别别是是那那些些采采用用场场效效应应管管工工作作频频率率高高、运运行行环环境境不不好好的的UPS，如不经常进行维护，就很容易出现故障。，如不经常进行维护，就很容易出现故障。 (3)UPS对对输输入入电电压压和和频频率率有有一一定定的的适适应应范范围围，电电压压一一般般在在15以以内内，频频率率在在2以以内内，超超过过这这一一范范围围UPS可可能能出出现现报报警警或或整整流器停机的情况。所以有条件可在流器停机的情况。所以有条件可在UPS前加一级调压器。前加一级调压器。 (4)应应注注意意电电磁磁干干扰扰对对UPS的的影影响响。UPS应应远远离离大大型型变变压压器器等等设设备，备，UP

104、S与计算机相连的信号电缆应采用屏蔽电缆。与计算机相连的信号电缆应采用屏蔽电缆。 (5)应应尽尽可可能能的的避避免免短短路路、过过载载、超超压压等等容容易易引引起起危危害害性性的的事事件件发生。发生。 (6)长长期期处处于于浮浮充充状状态态下下的的电电池池应应定定期期作作一一次次完完全全充充放放电电，一一般般每每隔隔23个个月月进进行行一一次次，以以避避免免电电池池由由于于长长期期处处在在浮浮充充状状态态而而内内阻增大。同时还要注意蓄电池不要过度放电，以免损害蓄电池。阻增大。同时还要注意蓄电池不要过度放电，以免损害蓄电池。8/20/202462江西工业工程职业技术学院 丁强华任务任务5 后备式后

105、备式UPS故障分析与处理故障分析与处理 (7)应应严严格格按按照照使使用用说说明明或或操操作作规规程程守守则则进进行行安安装装接接线线和和使使用用，不不要要随随意意打打开开机机箱箱，有有了了故故障障不不要要轻轻易易调调整整电电路路中中的的可可调调器器件件，应应请请专专业业技技术术人人员员或或厂厂家家的的专专业业维维修修人人员员来来维维修修，以以避避免免故故障障的的扩大或复杂化。扩大或复杂化。 (8)UPS适适合合接接阻阻性性或或容容性性负负载载，应应避避免免接接感感性性负负载载，如如打打印印机机、绘绘图图仪仪等等负负载载。因因为为感感性性负负载载的的启启动动电电流流是是正正常常额额定定电电流流

106、的的47倍倍，会会给给UPS造造成成瞬瞬间间超超载载。因因此此建建议议用用户户在在停停电电时时尽尽量量不不要要使使用打印机等外部设备。用打印机等外部设备。 8/20/202463江西工业工程职业技术学院 丁强华任务任务5 后备式后备式UPS故障分析与处理故障分析与处理 (9)更更换换蓄蓄电电池池组组时时应应尽尽可可能能按按原原型型号号配配备备，如如不不能能配配相相同同型型号号的电池，可用其他品牌的电池，可用其他品牌的代替。但要注意如下几个问题：的代替。但要注意如下几个问题： 确确认认该该电电池池与与原原电电池池的的电电压压是是否否相相等等，外外形形尺尺寸寸是是否否满满足足安安装装要求。要求。

107、电电池池容容量量应应严严格格按按照照电电池池生生产产厂厂家家提提供供的的电电池池放放电电特特性性曲曲线线或或电电池池放放电电功功率率表表格格而而选选取取。若若按按电电池池放放电电特特性性曲曲线线选选择择，一一定定要要参参照照大大电电流流放放电电曲曲线线，以以确确保保电电池池适适应应短短时时间间大大电电流流放放电电特特殊殊要要求。求。 当当UPS的的电电池池组组不不需需要要独独立立电电池池房房间间时时，一一定定要要选选用用全全密密封封免免维护的电池。维护的电池。 在投入使用前应核实极性，并做一次完全充放电，以活化极板。在投入使用前应核实极性，并做一次完全充放电，以活化极板。 8/20/20246

108、4江西工业工程职业技术学院 丁强华65江西工业工程职业技术学院 丁强华任务任务5 后备式后备式UPS故障分析与处理故障分析与处理 (10)UPS不要带负载启动。系统加电启动的顺序如下：合上电不要带负载启动。系统加电启动的顺序如下：合上电源总开关；接通源总开关；接通UPS电源；接通外设和主机电源。电源；接通外设和主机电源。系统断电的顺序应和加电顺序相反，系统断电的顺序应和加电顺序相反，UPS后至少要求后至少要求10ms后再启后再启动。并注意不要过于频繁地启动和关闭动。并注意不要过于频繁地启动和关闭UPS。 (11)当市电消失后，不允许启动计算机，否则过大的启动电流当市电消失后，不允许启动计算机，

109、否则过大的启动电流极易损坏逆变功率管。极易损坏逆变功率管。 三、三、UPS的选型的选型 1UPS的选型应考虑的问题的选型应考虑的问题 (1)要确定要确定UPS使用在什么系统下，带什么性质的负载。对计算使用在什么系统下，带什么性质的负载。对计算机来说允许有机来说允许有10ms以下的供电间断以下的供电间断(有的要求较高有的要求较高)，质量好的，质量好的后备式后备式UPS就可满足需要。对重要计算机网络系统，为增加供电就可满足需要。对重要计算机网络系统，为增加供电可靠系数，要选用输出精度高、无间断的在线式可靠系数，要选用输出精度高、无间断的在线式UPS，而且要求，而且要求有静态开关和旁路开关，以便在不

110、间断供电情况下维修。有静态开关和旁路开关，以便在不间断供电情况下维修。 8/20/202466江西工业工程职业技术学院 丁强华任务任务5 后备式后备式UPS故障分析与处理故障分析与处理 (2)要考虑用电设备的性能和运行环境。如用电设备是具有冲击要考虑用电设备的性能和运行环境。如用电设备是具有冲击启动电流的负载，还是应急照明系统；如果启动电流的负载，还是应急照明系统；如果UPS用于计算机房中，用于计算机房中，则应重点考虑则应重点考虑UPS噪音以及噪音以及UPS运行中产生的电磁波对计算机系运行中产生的电磁波对计算机系统的干扰，特别是对通讯系统的干扰，应选用那些档次较高的产统的干扰，特别是对通讯系统

111、的干扰，应选用那些档次较高的产品。品。 (3)要要考考虑虑产产品品推推出出的的时时间间年年代代、UPS输输入入电电压压范范围围、动动态态反反应应速速度度、UPS整整机机效效率率、抗抗于于扰扰能能力力、噪噪音音指指标标等等，以以及及使使用用维维护护是否方便，是否有是否方便，是否有IS09001认证和售后体系是否健全等因素。认证和售后体系是否健全等因素。 2UPS的容量选择的容量选择 首首先先要要清清楚楚用用电电设设备备的的标标称称容容量量、动动态态容容量量及及将将来来是是否否增增容容等等情情况况，然然后后根根据据需需要要选选配配UPS。一一般般情情况况下下将将负负载载容容量量定定在在UPS额额定

112、定容容量量的的5080左左右右较较为为适适宜宜，同同时时兼兼顾顾UPS的的效效率率和和利利用用率率，并并使使UPS留留有有一一定定余余量量，以以便便在在需需要要时时，可可以以增增加加少少量量负负载。载。 8/20/202467江西工业工程职业技术学院 丁强华任务任务5 后备式后备式UPS故障分析与处理故障分析与处理 3UPS后备电源的选择后备电源的选择 为为了了延延长长UPS的的供供电电时时间间，一一是是选选择择大大容容量量的的电电池池，二二是是是是选选择择发发电电机机组组。凡凡1kVA以以下下的的UPS，大大多多选选择择大大容容量量电电池池作作为为后后备备电电源源。对对大大、中中型型UPS来

113、来说说，大大多多采采用用配配备备发发电电机机组组的的方方法法来来延长供电时间。延长供电时间。 4UPS后备电池供电时间的选择后备电池供电时间的选择 UPS后后备备能能量量是是由由后后备备电电池池提提供供的的，普普通通UPS标标准准配配置置电电池池一一般般都都不不超超过过30min。目目前前各各种种品品牌牌的的UPS，在在出出厂厂时时都都配配备备了了不不同同时时间间的的电电池池组组供供用用户户选选择择。在在确确定定后后备备时时间间时时一一定定要要考考虑虑在在停停电电后后多多长长时时间间内内能能完完成成数数据据保保存存、完完全全关关机机或或其其他他备备用用电电源源的的启启动动等等因因素素。UPS的的蓄蓄电电池池组组在在使使用用了了二二三三年年后后，其其容容量量大大约约要要下下降降2040左左右右。所所以以选选配配后后备备时时间间应应留留有有充充分分余余地地，建建议议应应按按所需实际时间延长所需实际时间延长1倍。倍。8/20/202468