维修实例
例一
故障现象:开机,烧保险。
分析与维修:根据故障现象分析,市电输入电路存在元件短路。因没有图纸,边测绘、边检测输入电路各元件,经检查发现,整流二极管D32、D35(IN4007)短路,更换D32、D35开机,不再烧保险。
例二
故障现象:接上市电,无220V电压输出,加电一会,电阻R80、R81很烫,不接市电,开机,机内发出“哧、哧”响声后,后备工作指示灯和市电供电指示灯交替闪烁,无电压输出。
分析和维修:根据现象分析,可能是公共电路有故障。用万用表检查控制板上的二极管、三极管、继电器等元件,发现D4、D5(IN4148)短路,更换D4、D5,故障依旧。不接市电,开机,输出220V,但瞬间发生保护,接市电,输出电压高达260V,工作一会R80、R81很烫,说明抗尖峰抑制电路启动,检查抗尖峰抑制电路各无件,未见异常,测U1的10脚,输出5V高电平。逆变电路的驱动信号也是由U1的11、12脚输出的,UPS电源逆变和市电供电都不正常的可能性很小,怀疑微处理器U1有故障,更换U1。开机,市电供电正常,不接市电开机,输出电压185V,经查阅有关资料,西门子8200系列后备式UPS,当它处于逆变提供方波电源的工作状态时,它的逆变器电源所输出的电压有效值低于逆变器电源处于带负载时的电压值。将UPS电源的输出接微机,电压输出220V。
例三
故障现象:市电供电正常,不接市电时,开机,输出电压高达300多伏,拆下控制板检查继电器,三个继电器线包和常闭触点良好,装上,让其逆变供电,一启动即发生保护。关机,机内还发出“滴嗒、滴嗒”的响声,只有取下蓄电池的一个极,响声才消失。
分析与维修:不接市电开机,测U1的1脚电压,高达7.8V,正常值为5V,检查5V供电电路,发现Q2(2N3904)性能不良,更换Q2,关机不再发出响声,但U1的1脚电压仍高达7.8V,自测并绘画出5V供电电路图,得知5V是通过U3 TL431 的阴极输出的,怀疑是U3性能不良,更换U3,故障排除。
西门子8200系列UPS电源有自诊断功能,一开机即执行自诊断,如诊断到某一电路存在故障,即进入停机状态。遇到这种现象,可重点检测U1的2、3、4、5、8、16脚电压,即可知道哪一部分电路出现故障。另外,西门子8200系列UPS电源检测到电池电压过低时,不仅不能逆变供电,连市电旁路电源也无输出,UPS将处于完全停电状态。其三,后备式UPS电源不能带负载开机,原因是:刚开机时,逆变器刚被启动还没有机会获得空载稳定运行的条件时,就被置于带负载运行状态(注意:此时的负载电流是负载的正常额定工作电流和负载的开机浪涌电流之和),这样,势必会大大增高UPS的故障率。
随着室外基站应用增多,恶劣应用环境下蓄电池故障逐渐凸显出来,针对在恶劣应用环境下蓄电池大量损坏,中兴通讯进行了广泛调研,深入了解蓄电池的应用场景,调查分析蓄电池故障原因。问题的关键不在蓄电池本身,问题出在室外蓄电池柜没有考虑对蓄电池进行高温防护。要想根本解决问题,必须提供蓄电池在室外恶劣环境下应用的综合解决方案。
室外蓄电池柜主动散热技术的对比分析
室外柜的散热方式有多种选择,哪种散热方式适合室外蓄电池柜呢?这要从蓄电池的产品特性说起。对于通信直流电源系统中的铅酸蓄电池,用户最关注的是使用寿命。影响铅酸蓄电池使用寿命的主要因素是环境温度和电网条件。
冠军铅酸蓄电池的使用寿命与环境温度密切相关。环境温度越高,蓄电池的使用寿命越短。当环境温度高于蓄电池设计寿命要求温度(25oC)时,温度每上升10oC,使用寿命缩短一半。
蓄电池的放电次数、放电深度直接影响蓄电池使用寿命。放电次数越多、放电深度越深,蓄电池的使用寿命越短。也就是说电网频繁停电会降低蓄电池的使用寿命。对于室外基站,通常情况下运营商无力改善电网条件或者改善电网条件的成本太高、无法承受,所以我们从降低蓄电池的工作环境温度入手,来提高蓄电池的使用寿命。
室外柜的传统散热方式是风扇直通风或热交换器,但这两种方式都不能使柜内温度低于柜外的环境温度。对于高温地区(一般在40℃以上)的应用场景,需要通过主动散热,使室外蓄电池柜的柜内温度低于柜外的环境温度。中兴通讯突破常规,组合创新,把制冷部件引入了室外蓄电池柜。
通信主设备(如GSM、传输等)和直流电源的功率变化部分(整流器)在设备运行过程中都会发热,而蓄电池却不同。根据蓄电池充放电的电化学机理,蓄电池放电时不发热。正常充电时(不过充电)基本不发热。即蓄电池在正常使用过程中的发热量可以忽略,因此,室外蓄电池柜内没有热源,需要的制冷量小,据测算,通常情况下室外蓄电池柜只要200—400W的制冷量就够了。热电制冷空调采用新兴的半导体制冷技术,对于室外蓄电池柜的应用场景,TEC空调和传统压缩机空调相比有很多优势:
(1)结构简单、可靠性高。整个制冷器由热电制冷模块和导线连接而成,不需要压缩机,没有机械转动部件,因而无振动、无摩擦、无噪声。可靠性高、寿命长(在32℃环境下寿命大于100,000小时)。
(2)制冷不受交流停电影响。采用直流48V供电,在交流停电时由蓄电池给TEC空调供电,室外蓄电池柜内仍然可以实现制冷。
(3)制冷效率与制冷量。在大容量情况下,热电制冷的效率不及蒸气压缩式制冷。但是蒸气压缩式制冷机的效率随容量的减小而下降,且压缩机也不可能做得过小,而热电制冷的效率与容量大小无关,在冷量负荷小的应用领域具有优势。对于室外蓄电池柜应用场景(冷量负荷小),采用TEC空调是一个理想选择。
(4)体积小。特别适合室外柜安装。
(5)性价比。综合以上分析,室外蓄电池柜采用TEC空调,性价比高。
(6)维护方便。TEC空调不需要制冷剂循环、没有压缩机转动,定期关注一下防虫网不要被堵住即可,维护工作量很小。
(7)绿色环保。不用氟利昂制冷剂,对大气臭氧层无损害,绿色环保。