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广东易事特电源股份有限公的原理与维修编写东方集团工程部：严全忠2005-01-01目录一、系统概述。二、显著特点。三、高频在线式UPS的控制框图。四、电气参数性能。五、各机型外观概述。六、各机型面板功能概述。七、各机型后面板概述。八、高频ＵＰＳ安装注意事项。九、高频机的工作原理与维修。十、高频机的优势所在。十一、高频机将来的改变方向策略。东方集团为了配合现代化的电源网络发展要求，研发出新一代的高频在线式智能型EA900系列UPS，暂时容量从1KVA至20KVA；其控制均采用32位数据总线微处理器(CPU)，该控制优点是对UPS各动作控制点运算速度快而精确、能力强而可靠；由于EA900系列UPS采用了双变换电路设计，所以输出给负载使用的电源为一个经过稳频稳压、滤除杂讯的纯正正弦波电源。另外该系列UPS还可以利用所配置的RS232接口或SNMP卡，将UPS与网络服务器连为一体，随时监控UPS的工作及电力输出状态；监控软件可实现定时自检、定时开关机、电池耗尽前自动存盘及记录电力状态等实时监控或远程监控，即使在无人值守时也能保护网络系统数据安全。应用范围：终端工作站、网络服务器、安防监控系统、通讯系统、金融证券电脑网络，家用电脑及个人电脑或办公室电脑、集群电脑等。一、系统概述1、微机控制：以创新的软件程序控制方式，将复习的硬件线路烧录于功能强劲的微处理器中，硬件线路简捷，整体控制可靠性能高，不仅体积缩小，更能降低UPS故障率。2、集中面板控制：新颖的控制面板将UPS的动作状况、负载状况、电池供电状况等清晰显示在面板上，随时掌握了解UPS供电品质及应用环境的变化。3、开机自诊断功能：在上市电和开启逆变时，UPS即开始进行功能部份-逆变器、电池、输出及负载巡检，便于及时发现问题，避免产生任何损失。4、输入功率因数高：电源输入端采用功率因数校正技术（PFC）使输入功率因数达到0.95，基本完全消除UPS对市电电网的污染，因而是一种新型绿色环保电源。5、RS232接口通讯及SNMP远程监控功能：透过RS232数位通讯接口，搭配随机监控软件，可以直接从电脑屏幕上监控电源及UPS工作状态；也可配上SNMP卡接口，实现不同的操作系统之间的沟通，以简化管理并提高计算机系统的可靠性及UPS远程监控管理，实现真正无人值守功能。二、显著特点6、正弦波输出无论在市电工作模式或电池模式工作，UPS均输出一个低失真高能量的正弦波电源，确保用户的负载设备不受任何干扰。7、输入零火线侦测功能为了避免UPS市电输入火零地线接反，EA910-930机器特设置防止火零线接反侦测功能。8、灵活多变及旁路输出人性化用户可以跟据自己的实际用电可靠性需要，可以改变UPS的单机或双机热备份工作模式；另外为了避免UPS工作在旁路时用户没有开机就使用，造成在市电中断后UPS设备出现异常关机现象；因此EA910-930市电输入正常时UPS默认无旁路输出，必须开机才会有正常电压输出（如需要改变其工作状态可向总公司咨询）。9、抗干扰能力强针对电磁干扰与射频干扰，EA900系列UPS依循国际标准EN50091——2和IEC61000——4及国家的CQC标准来设计的，有效提高了UPS使用的安全性与可靠性。三、高频在线式UPS的控制框图220V市电输入滤波器输入继电器输入功率因数调整整流滤波器逆变器充电器电池DC/DC变换器输出继电器微处理器输出滤波器RS232接口SNMP接口四、电气参数性能型号EA910EA920EA930EA960EA9010EA9015EA9020负荷标准1KVA/700W2KVA/1400W3KVA/2100W6KVA/4200W10KVA/7000W15KVA/9500W20KVA/14000W输入电压160-276VAC176V-276VAC304V-478VAC输入频率50HZ输入功因0.95以上（符合EN605552）输出电压220VAC±3%输出频率50HZ±3%输出失直线性负载3%，非线性负载5%峰值系数3：1（max)输出功因φ0.7四、电气参数性能型号EA910EA920EA930EA960EA9010EA9015EA9020输入效率﹥89%输出过载105%-10S,130-200ms105-10S,150-200ms电池电压36VDC96VDC240VDC转换时间0ms使用温度0℃-40℃相对湿度0-95%不结水滴储藏温度-25℃-55℃海拔高度小于海拔1500米噪音55dB(1米处）重量8/13KG16/33KG17/32KG30/72KG72/163KG102KG105KG五、各机型外观概述1EA910/920/930/940/960-LCDEA920/930/940EA910EA960EA9010/9015/9020-LCDEA9020EA9015EA9010EA910R/920R/930R/940R-LEDEA910-940主机电池包EA910R/920R/930R/940R-LCDEA910-940主机EA960R-LCDEA960主机六、各机型面板功能概述1LCD反屏按键LCD显示屏市电指示灯电池指示灯旁路指示灯输出指示灯开机按键故障指示灯关机按键公司商标LCD面板图负载和电池容量显示灯市电指示灯电池指示灯关机按键旁路指示灯输出指示灯开机按键故障指示灯LED面板图七、各机型后面板外观概述1EA910-LCD（LED）浪涌保护插口RS232接口风扇过流保护器市电输入插口智能网卡插槽外接电池插座输出插座EA920/930/940-LCD（LED）智能网卡插槽外接电池插座输出插座市电输入插口过流保护器风扇RS232接口浪涌保护插口外接电池插座输入/输出接线端子排市电输入开关风扇RS232接口EA960-LCD外接电池插座输入/输出接线端子排市电输入开关风扇RS232接口EA9010-LCD电池开关及电池保险丝输入/输出开关直流风扇RS232接口输入/输出接线端子排交流风扇EA9015/9020-LCD八、高频ＵＰＳ安装注意事项：1、机器在开包时前检查包装箱是否有破损，机器外壳是否有凸凹一平破损，如有此现象则不能通电开，要先打开机器外壳检查机器内部线路板和连接线是否有损坏与脱落，确认无误后再通电开机。2、机器接入市电前要确认市电的零、火、地线无误，市电的电压、频率无误。3、如是一台新的长机主机开机步骤是，主机不接电池组加入市电开机，这时候机器是开不起来的，但机器的风机会转和指示灯会亮，市电灯亮，电池指示会闪烁，在按下开机键时负载指示灯会续一点亮后又续一熄灭，此时并半有急鸣声——这是正常的机器，如果河没有以上现象说明机器不正常，确认正常后再接入电池组电压开机再带负载使用。4、电池组连接时要注意电池组的电池个数是否付合供给该机器使用的要求，电池连接时要注意其极性被免接反，电池包连线与主机相连接时也要注意连线的极性。5、放置UPS的区域永城必须良好通风，远离水，可燃气体和腐蚀剂。6、不宜侧放，应保持前面板下端进风孔、后盖板风扇出风孔和箱体侧面进风孔畅通。7、UPS周围环境温度应保持在0℃—-40℃之间。8、机器若是在低温下拆装使用，可能会有水滴凝结现象，一定要等待机器内外完全干燥后才安装使用，否则会有电击落危险。九、高频机的工作原理与维修一、概述：高频机EA900系列是一组全面采用微处理器监控的输出功率为1、2、3KVA和6KVA的小型在线式UPS。它除了具有市电输入电压范围很宽（允许的市电波动范围是120～300V），还可以利用它所配置的RS232接口或SNMP（远程智能网络管理器）卡及其相应的电源监控软件来实现。一旦发生市电供电中断时间较长，在UPS的蓄电池所存储的能量被耗尽前会自动完成如下操作：1.将用户的程序和数据自动转存磁盘之后，有序地关闭操作系统（电脑）。2.在完成上述操作，经过适当地延时后，反过来对UPS电源本身的输出执行自动关机操作。二、高频机在线式UPS的控制框图220VAC输入RY2RY1充电器DC/DC电池组微处整流PFC逆变器220VAC输出RS232SNMPF1滤波器滤波器接口理器接口滤波器3%+-三、910高频机的电路原理与维修。1、功率板电路的简述1.1、市电输入电路市电输入电路主要完成滤波、防雷以及分支任务，其中滤波电路由NTC1与输入滤波器组成。由C24、C25组成浪涌吸收和防雷作用。热敏电阻NTC1主要起抗冲击作用。输入电路分三路方向，一路是经R44、R45、R46以及R48、R49、R50后送到CPU控制板作为市电检测信号，一路是经NTC2电阻和电感L6后送到给功率因素调节供电的直流辅助电源电路。另一路市电输入继电器RY2后又分成两路：一路去旁路继电器；另一路经保险管F3后到功率因数调节电路（PFC）。1.2、给PFC供电的直流辅助电源电路市电经电感L6送到小桥堆REC2整流和C10滤波后得到直流300V分两路去控制后级电路，一路经TX2变压器原边绕组3～2脚送到MOS管Q8的漏极上，另一路经R81与R515分压以及C505、C501滤波后送给U501（UC3845）组件所需的直流辅助电源7脚上，由于U504（TLP521）截止。为此U501组件4脚上的高频准锯齿波自激振荡器正常运行。这时候从U501的6脚经过由R502和R43所组成MOS管Q8的栅极驱动电路再向Q8栅极送出一串脉宽调制脉冲信号，从而迫使MOS管Q8进入开关工作状态，所以，在变压器TX2的原边绕组中得到一串高频交变电源，从而可利用TX2的副边绕组得到如下直流电源：※从副边绕组8～9所输出的交变电源经由D20、C35、C4、R104、ZD01、ZD02而向光耦U10送去幅值为PE.VCC+（+15V）和FP.VCC-（-10V）的PFC驱动电路等直流电源。※从副边绕组6～7所输出的交变电源经由D4、C7和R83所组成的整流滤波电路而对蓄电池进行“浮充”充电（41V）。※从副边绕组4～5所输出的交变电源经R505、D502和C501、C505所组成的整流滤波电路后向U501的7脚提供工作电源。从而替代了R81的供电。为了确保对蓄电池的“浮充”电源具有高可靠和高进度的自动稳压、稳流特性，采用如下两种负载反馈调控通道来实现：A、输出电压负反馈通道：充电电压经R514、R510和R512所组成的输出电压取样电路所获得的信号，被馈送到精密集成电路调节组件U502（TL431）的控制极上。当电池充电器的输出电压因故偏高时，出现在U502控制端的电压信号幅度会随之增大，这种变化会导致流过U502的阴极和阳极的电流增大。从而使得流过光耦U503中发光二极管的电流增大，和使得位于U503中的光敏三极管的管压降向减小的方向变化，这将会造成U501的补偿端1脚的控制电平下降，使得它的6脚所输出的调制脉冲的宽度变窄，迫使充电器的输出电压下降从而实现自动稳压充电的目的。B、电流负反馈调控通道：它是由连接在MOS管的源极中的输出电流取样电阻R3和具有小时间常数的R501和C503来组成的。这样的负反馈控制信号被送到U501的电流检测端3脚上，如果因故造成流过R3的电流增大，则在R3上所获得的“锯齿形”脉冲幅值必须偏高，同样迫使U501（UC3845）的6脚所输出的调制脉冲宽度变窄，显然，这种变化的结果会使出现在U501组件4脚上的高频“准锯齿波”振荡器停止振荡，使电源停止输出。1.3输入功能因数校正电路。低功率因数的变换器（常规的AC/DC）主要危害有：※严重的谐波电流污染电网，干扰其它设备。※输入电流有效值大，增大了保险丝、断路器、滤波器及传输线的规格。※使电力变换设备功率增大，价格上升。EA910的PFC控制组件主要由U401（UC3843）与外围电阻电容器件组成，它的工作原理如下（平均电流控制法）：VCC输出5V基准电源CRRTRR2RRR51VQ3L1D1D2参数电平调节振荡器+mA(VFB)电压反馈（COMP）214875653+Uin5V基准+-+-+-+