山特UPS江蘇總代理

UPS的品牌較多，這里以山特(Santak)牌C系列3kVA在線式UPS為例敘述其工作原理及維修方法，供電源技術工程人員參考。 1　性能參數與系統框圖 (1) 性能參數 如表1所示，這里同時把該系列1kVA及2kVA產品的性能參數一并列出，供比較用。 表1  山特C1kVA/ C2kVA/ C3kVA性能參數:

(2) 系統框圖上圖所示，當市電正常時，主路由功率因數校正電路產生逆變器工作所需的±370V的直流電壓，再經逆變器將直流轉換為交流輸出；另一路市電經充電器電路產生110V的直流電壓對蓄電池充電；當市電中斷時，蓄電池所儲存的能量經DC/DC變換器轉換為±400V的直流電壓作為逆變器輸入，使輸出實現不間斷供電。

2　電路工作原理(以C3k為例) (1) 功率級電路工作原理 ① 充電器電路 如圖2所示，市電經P(L)、P(N)進入功率板做為充電器的輸入電源， 經由BR01、 VM208、 U206、 TX1、U202、U203等構成隔離反激式變換器，轉換為直流電壓對電池充電。為電池壽命，充電器輸出電壓須保持穩定，調整VR301可得到110V的充電電壓Uch，同時TX1的副邊還為功率因數校正電路提供驅動電源PFVCC＋、PFVCC0、PFVCC－；該反激式變換器由開關型PWM集成電路UC3845 (即U206)控制，CPU通過(加在TLP521上的)信號控制UC3845的工作。當有市電時，TLP521截止，UC3845起振,正常工作，給蓄電池充電；當無市電時，TLP521導通，將定時電容(C221A)對地短路，UC3845停振，從而停止充電,同時功率因數校正電路也停止工作。  ② 開機電路 如圖3所示，直流、交流開機均是在接到由CNTL板送來的開機信號后，用一個高電平(電池電壓或充電電壓)去觸發Q8的基，使Q8導通，給工作電源的集成控制片U302送去工作電壓，使U302開始工作，轉換成多個直流電源，并用其中的＋24V電源繼續維持Q8的導通狀態，開機動作完畢。

圖3 開機電路

③ 輔助電源電路 如圖4所示，電池電壓、充電電壓由TX305第6腳輸入，經由U302、VM3、TX305等所構成的開關電源電路，產生多組相互隔離的逆變器所需的工作電源IGBT＋12V、IGBT－5V及控制工作電源24V、12V，其中12V電源再經由U311(7805)產生5V電源供控制板或其他控制集成電路作工作電源。

圖4  輔助電源電路

④ 斬波器電路 如圖5所示，由TX501、TX502、VM501、VM502、VM503、VM504、VM505、VM506及控制元件U501組成的升壓斬波電路，將單一的直流電壓(電池電壓)轉換為高壓正負直流電壓。當市電中斷時，此直流電壓通過VD501、VD502、VD503、VD504、VD505、VD506、VD507、VD508和電感L501、L502送至±DC BUS(±400V)繼續提供電源給逆變器， 使供電不致中斷， 并用U501 來控制 DC BUS 的輸出電壓， 由CPU進行設定并控制，不需人工調整。CPU通過U501（SG3525）的OFF端控制該直流直流變換器的工作狀態。當市電正常時，關閉集成控制片SG3525，使斬波器不工作，只有在蓄電池供電時，該斬波器才工作。

⑤ 功率因數校正電路 如圖6所示，輸入交流電經2，電感L1、L2，整流橋BR02、VM1A、U305、U10組成升壓斬波電路，在電容C320、C332、C334、C338及C313、C321、C333、C335上產生±370V的BUS電壓作為逆變器輸入，經逆變器的轉換，產生正弦交流輸出。與此同時，UC3854將檢測市電電流和市電電壓，對功率元件進行控制，使輸入電流的波形與電壓波形相近，相位相同，以輸入功率因數，避免對產生諧波干擾。穩定的DC BUS有助于穩定交流輸出電壓，因此要注意DC BUS電壓的穩定和準確。本機由CNTL直接根據輸入交流電壓的高低和當前±BUS電壓高低進行控制，不需人工調整DC BUS電壓。 ⑥ 逆變器電路 如圖7所示，C320、C332、C334、C338及C313、C321、C333、C335和VM12、VM13及VM5、VM7組成半橋式逆變器，L5、L6、L7及C11、C12組成低通濾波器，在CNTL所產生的PWM信號控制下，經由U2、U3隔離驅動，推動半橋逆變器兩功率管工作，產生正弦波輸出。

圖6  功率因數校正電路

⑦ 輸出電路 如圖8所示，當CPU檢測到逆變器工作正常后，發出INRLY信號，使RL04切換到逆變器輸出，反之，則仍由旁路輸出，逆變器和旁路輸出電壓通過CN17L、CN17N向負載供電，并由1和VD61、VD62、VD63、VD64、R71進行負載偵測，將L.C＋、L.C－送到CNTL板，供面板顯示及其他保護用。 (2) 控制板電路工作原理 ① 輸入CPU的各監測信號電路