厦门美国RGB蓄电池代理

美国RGB蓄电池故障现象一:市电供电正常时，逆变时有输出，但输出电压偏高至275
分析与维修:根据稳压电源工作 原理可知，只有当电源的高压保护电路和市电稳压电路有故障时，才会出现上述现象。电源输出电压经T2取样、整流、滤波后，加至电压比较器U7的⑧、⑨脚，然后接参考电压端。只有当比较器U7的⑧脚电压高于⑨脚电压时，脚④才会跳变成低电平输出，从而控制保护电压动作。以下分两步逐一进行检测:

1 传统EPS应急电源
 美国RGB蓄电池
工程供电设计中对于一、二类重要负荷需要考虑供电连续性的措施。除了双电源，双回路供电外，还需配有应急电源。应急电源是与

电网在电气上独立的各种电源，包括柴油发电机组和蓄电池，其中蓄电池又分为。EPS(Emergen-cy Power Supply)和UPS

(Uninterruptable Power System)。
EPS应急电源是以CPU为核心，加上整流充电模块、逆变放电模块、旁路切换模块和蓄电池组成的智能供电模块，采用电子集成模块化

结构的强弱电一体化系统，是一种高科技环保产品。他在紧急的情况下作为重要负荷的第二或第三电源供给，可望替代不少场合的柴

油发电机组和UPS。采用智能芯片控制，维护简单，自动操作，市电异常时，一般指市电小于187 V或高于242 V，自动切换，切换时间

小于0.5 s，可无人值守；采用IGBT逆变桥PWM控制，供电电压稳定，逆变频率稳定，波形好；平时处于睡眠状态(浮充)，逆变桥不工

作，电能损耗小，放电效率高。主要适用于电梯、消防、安防、应急照明、医院手术室和实验室等重要场合。传统的EPS采用后备式结

构，如图1所示。

当市电正常供电，切换开关Ks接通市电，应急电源处于整流状态，蓄电池浮充，逆变电路不工作。当市电异常时，切换开关接通逆变

电路，应急电源进入逆变放电过程，并停止充电；同时，检测蓄电池组端电压，当端电压小于放电终止电压时，蓄电池放电完毕，停

止放电。再加上蓄电池组过压、欠压保护；输出交流过压、过流、高温、短路保护等功能就组成了传统EPS应急电源的全部功能。
2 新型EPS应急电源
根据传统的EPS应急电源，任何时候充电电路与逆变电路都只有一个电路工作，是一种互斥关系，而且需要配置两套驱动电路，分别驱

动整流桥和逆变桥。在结构上有一定的臃肿，控制复杂、功耗大、成本高。充电电路与放电电路都是由IGBT及二极管组成的桥路，他

们的驱动电路都是IGBT驱动芯片及其一些外围电路组成，结构完全相同。新型EPS就是把充电、放电两部分电路合为一体，结构简单，

控制简易，系统可靠性也相对提高，更重要的是产品成本低，功耗也相对减少一半。PWM整流器是其重要理论依据和出发点。
2.1 PWM整流器的特点
PWM整流器采用全控型开关管取代传统的半控型开关管或二极管，以PWM斩控整流取代了相近整流或不控整流，具有以下几大优良性能

：
(1) 交流侧电流正弦波；
(2) 交流侧功率因数可控(如单位功率因数控制)；
(3) 电能双向传输；
(4) 较快的动态控制响应。
显然，由于电能的双向传输，PWM整流器就已经不是传统意义上的AC／DC变换器了，当PWM整流器从电网吸收电能时，其运行于整流工

作状态，作为整流器工作；而当PWM整流器向电网传输电能时，其运行于逆变状态，作为逆变器工作，所以PWM整流器是集整流与逆变

于一身的新型变换器。具体工作原理不做详细介绍。
2.2 新型EPS工作原理
新型的EPS应急电源工作原理如图2所示：

可以看出，他也是后备式电源。在结构上充电电路与逆变电路合并为一个整流／逆变电路，即PWM整流器。他能够实现传统的EPS宽／

放电的功能，具体的工作过程是这样的：当市电正常时，Ks合并，即市电同时给负载和电池供电，PWM整流器工作于整流状态，蓄电池

浮充。当市电异常时，为了防止电能回馈电网，Ks断开，由电池给负载供电，PWM整流器工作于逆变状态，蓄电池放电。同时，检测蓄

电池端电压，直到端电压下降到放电终止电压时，即蓄电池放电完毕，自动关闭PWM整流器。应该重新充电才能重新使用。由于PWM整

流器能够进行控制功率因数，所以给定电流信号应与电网电压同相(整流)，或者反向(逆变)，实现单位功率因数控制，净化电网，提

高效率。
3 新型EPS工作过程及仿真
3.1 新型EPS工作过程分析
新型EPS的功能应该满足传统EPS的功能和蓄电池的充电要求。这里所说的蓄电池是指阀控铅酸蓄电池。蓄电池理想充电电流是指数下

降的。一般情况下，蓄电池的充电过程可分恒流充电，恒压充电和浮充三个过程。当市电异常时，蓄电池放电给负载供电，PWM整流器

进入逆变放电状态，即无源逆变过程。
蓄电池在使用过程中，容量是不断下降的，当电池容量衰减至初始值的80％时，进入快速失效期，容量衰减加快，普遍认为容量低于

初始值的80%的蓄电池为失效电池。所以电池容量检测是至关重要的。根据PWM整流器能量双向传输的优点，可以采用放电法进行容量

检测，并把所放出来的电放回电网，既安全，又高效。具体的过程是这样的：
当系统工作过程转入容量检测过程后，控制放电电流为一恒定负值I*(充电方向为正)。此时，蓄电池作为电源，电网作为负载，PWM整

流器工作在有源逆变状态。当电流稳定到给定值I*后，开始计时。同时，循环检测各单节电池电压，有任一个单节电池电压低于规定

值时，放电完毕，读取放电时间T。那么电池容量就是I*?T(安时)。当测量完成后，马上对蓄电池进行充电，减少电网突然断电的危

险性。
可见，新型EPS的工作过程可分为5种：恒流充电过程、恒压充电过程、浮充过程、无源逆变过程和有源逆变过程。其中恒压充电过程

与浮充过程的控制方案是相同的，电压给定值不同；恒流充电过程与有源逆变过程的控制方案也是相同的，他们最大区别是电流给定

值相反，大小也不相同；无源逆变过程则是一般的电池逆变过程，只要控制输出电压的频率和幅值。
3.2 工作过程仿真分析
根据新型EPS五个工作过程的特点，简要阐述各个过程的控制方案。利用Matlab的Simulink强大的仿真能力，对各个工作过程进行仿真

，给出PWM整流器直流侧与交流侧的电压／电流仿真波形图，并进行简单分析。
3.2.1 恒压充电与浮充仿真分析
恒压充电与浮充的控制系统采用双环结构，即电流内环和电压外环，电压外环采用PI凋节，使蓄电池的端电压跟踪给定电压值。内环

采用P调节，进行电流正弦波和高功率因数控制。
蓄电池在充电过程中，对电网来说，蓄电池是一个负载，高功率闪数控制时，PWM整流器网侧电流跟踪电压信号。从图3和图4中可以看

出，蓄电池充电初期，电流幅值较大，当t=0.1 s时。电流幅值减少，蓄电池端电压达到稳态值；当蓄电池由恒压充电到浮充电(电压

稍降)时，蓄电池有短暂的放电过程，即t=0.25 s处电流与电压反相；蓄电池进入浮充状态后，充电电流明显降低。 
 









一、 市电稳压的检测
从实物图中可知，市电电压的高低取决于继电器S3～S8的吸合状态。先用万用表逐一检测，发现继电器S3的线圈已烧断，故S3不吸合，使得220V市电电压完全加在T3的第3、4根抽头间，从而导致输出电压偏高。更换T3，开机运行，故障排除。在实际工作中，考虑到该稳压电源直接接在交流稳压器上使用，又无同规格的继电器可代换，将S3中的第①、③短接即可。
二、 高压保护电路的检测
首先用万用表测得电压比较器U7的⑧脚电压为2.35v、⑨脚电压为2.25v，此时高压保护电路不起动。逐一仔细查看高压保护电路的每一元器件，均无故障。适当调整电位器RP8，当下调至某一数值(减少)时，高压保护电路突然正常起动。由此可知，电源高压保护电路的电压偏高，须重新调整。将电源的输入端接在交流调压器上，输出端接在电压表上。然后将调压器的电压值慢慢地从175v升至250v，并记录下此过程中输出电压最大值是230v。当输出电压是235v时，沿逆时针方向缓慢调整电位器RP8，直至高压保护电路刚一启动即可。注意，当高压保护电路出现故障，输出电压为220v±5%时，是无法仅凭肉眼观察到的。因此在使用时要定期检查高压保护电路是否正常。
故障现象二:停电时，逆变不工作分析与维修:根据故障现象分析得知，该故障是因蓄电池电压太低引起。打开机盖，将其取出充电，故障排除。用一段时间后故障依旧，故怀疑充电回路有故障。用万用表电压档检测充电回路中的三端可调稳压块LM317，其输入电压正常，但输出端电压仅为14.3v，重新调整均无反应。故判断LM317损坏。更换之，重新启动，拆掉蓄电池，将充电电压调至27v时，故障随即排除。
故障现象三:当市电中断时，逆变器不工作，红色指示灯长亮
分析与维修:根据故障现象可知，该故障是因电池电压太低引起。打开机盖，测得电池两端电压只有16.8v，加上市电后，电池两端电压不变，说明故障发生在充电电路上。该充电电路工作原理是:当市电正常工作时，主变压器T3输出25V的交流电压，经S2继电器的第①、②脚接点输出电压，经B1桥堆整流、C21、C22滤波后输出34v的直流电压。将其送至可调稳压器U8(MG317T)稳压后，对蓄电池充电。用万用表测得C21两端直流电压正常，说明故障发生在滤波电路之后。当测量MG317T输出脚时，发现输出电压只有110v，查输出负载均正常，调整VR3输出电压不变化，此时说明U8已损坏。用同型号的MG317T更换U8，断开电池，调整VR3，使得U8输出电压稳定在28v左右。开机试运行，故障排除。
故障现象四:当市电中断时，逆变器不工作，蜂鸣器长鸣分析与维修:根据故障现象，蜂鸣器鸣，说明该稳压电源的转换控制电路正常，逆变器不逆变是因保护电路动作所致。用万用表检测电池电压正常，说明故障出在逆变回路电路。该机逆变回路由脉宽调制器U1(SG3524)、取样变压器T2、推动管Q5与Q6、逆变器Q17与Q18等组成。首先测量脉宽调制器U1(SG3524)的⑩脚，看是否被锁定(锁定时为高电平)，接着测量逆变管Q17、Q18静态工作时对地的阻值。正常时依数据可知:当黑笔接地时，Q17、Q18的e、b、c对地阻值分别为3.2kΩ、3.8kΩ、0kΩ;当红笔接地时，此阻值分别为5.6kΩ、6.5kΩ、0Ω。用万用表测量Q17、Q18的e、b、c对地阻值均只100Ω。此时发现逆变管Q17与Q18、推动管Q5与Q6均已烧坏。更换之，故障排除。
故障现象五:市电供电正常时，工作正常;当切断市电时，无220v电压输出且伴有长鸣报警声
分析与维修:根据故障现象，仔细检查蓄电池电压为26v，正常;两只逆变器大功率输出管和相应的驱动器也正常。估计为蓄电池电压检测电路有问题。正常情况下，第⑥脚电压为参考电压，维持在1.2v左右;当蓄电池为正常值26v时，计算可知:⑦脚电压约为1.4v，因此①脚电压为12v高电平。现将UPS置于无市电工作状态下，测量IC1的脚①、⑥、⑦，其电压值分别为0v、1.2v、0v，据此可知第⑦脚电压偏低。由此推断R3、R4分压有问题。分别测量R3、R4的阻值，发现R3已经断路，更换之，故障排除。
故障现象六:市电供电正常时，开机，逆变器工作指示灯闪烁，蜂鸣器间断鸣叫
分析与维修:我们知道，不间断电源是由市电供电还是逆变器供电，取决于IC5的两个与非门组件组成的RS触发器。在市电供电时，RS触发器VH=“1”，VG=“0”，复位端R(VF)为高电平，置位端S(VN)为正向脉冲信号VN，测得VH为低电平，VG为高电平，再测量复位端R(VF)为低电平，均错;置位端S(VN)为一串正向脉冲，正确;IC3第⑧脚为高电平，正确。测市电检测电压V1为0v，即没有市电检测电压，测变压器T2的副边绕组已断路。更换变压器T2，工作正常。
故障现象七:市电工作时，电源变压器噪声大
分析与维修:根据故障现象可知，当变压器的负载过重，或工作状态处于不平衡、不稳定时，就有可能发出异常的噪音。而我们知道，当与变压器相连的电路中有元器件损坏，或者有些连线接触不良，就有可能使负载过重。检查变压器的次级并未发现碰线短路、匝间短路、元器件损坏故障。用酒精棉球轻轻擦洗干净，再将各连接插头、插座拔掉，重新插好后，变压器的噪声消失，UPS电源工作正常。推测故障原因可能是电路板灰尘太多，某个连接插头不良引起变压器负载过重所致。故障现象八:市电正常时，刚一开机起动时，交流保险丝熔断，UPS转向逆变器供电
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，应重点检查输出回路中有无短路现象。经过仔细测试，未发现有短路点。在打开UPS的瞬间测量IC8输出端⒁，有调制脉冲输出，这是不正常的，可能在市电正常的情况下，逆变器也工作，二者同时使用一个电源变压器，使主回路中的电流过大，引起保险丝熔断所致。测量市电供电—逆变器供电电路的转换控制电路，发现IC5已损坏。更换IC5芯片，故障排除。

引言

 

最近几年电源产品已经取得了突破性的进步，但与此同时，当今能源浪费的问题已成为国内外越来越关注的问题，它反映在以下

几个方面：

a 使用矿物燃料的能源资源是有限的，获取能源的成本也在增加，矿物燃料的消耗也带来其它负面影响（即环境污染），而可替

代能源资源还没有成热。

b 所有的家电产品和电子设备都要消耗电力。

c 不断增长的个人用电子产品通过使用适配器和充电器——外部电源（EPS）——也在消耗能源外部电源。

 

1 节能理念来推动或重新设计

 

电源在轻载时的高效率是关键因素。工作模式的效率是当电源工作在25%、50%、75%及100%负载时效率的平均值：在整个负载范围

内持续的高效率比重载时的高效率更加重要；最理想的控制方案是随负载的降低频率也相应地降低。

为了解决电源系统提供更高的能量利用效率，国际上颁布了许多标准，如国际能源署“1W计划”、美国新版能源之星、美国80 

PLUS等。

新的外部电源（EPS）能效标准：适用于所有功率从小于1W到250W的单路输出的外部电源（EPS）；等同于EnergyStar（EPA）标准

（CEC，CECP，AGO，EU）；同时适用于AC-DC和AC-AC适配器及充电器；美国其它的州也会用此的标准/法规正在进行中；中国CECP标准

从2005年1月1日开始生效；在澳大利亚从2006年4月1日开始生效；欧盟从2007年1月1日也将采用标准中工作模式时的相应规定。

随着这些新标准的出台，对电源设计有了新的挑战。为此，需要有新的举措来面对新的挑战。首先是那就是要用节能理念来推动

或重新设计。即节能已成为一个重要的设计要求；而今60%的现有方案都无法满足新标准的要求；关于外部电源（EPS）的节能标准已

经颁布；不少公司新推出的产品系列能令您的设计符合所有日前及提议中的标准。再则要用新技术来应对设计挑战，如为了降低待机

模式的能耗，安森美半导体则侧重于其他技术，如跳周期待机模式，PWM控制器主控PFC（轻载时关断PFC以降低待机能耗）。此外，将

诸多新技术和功能集成到芯片内，如DDS（动态自供电）、频率抖动、Soxy-less（无线圈去磁检测）等，可起到简化外围电路设计的

作用，也相应减少了功率损耗值此仅就选择节能芯片和利用利用智能电源管理技术节省能源二个方面来研对。

 

2 节能芯片的选择

 

2.1 LinkSwitch-LP器件特点及工作方式

2.1.1 LinkSwitch-LP系列的产品特性

易于设计、外围元件数目很少的解决方案；原边电路控制器在负载超过峰值功率点时限制了输出电流——无需电流检测电阻；完

善的故障保护——过热、短路及开环；可在通用输入电压范围（85-265VAC）内操作；图1为典型应用的非而简化电路（a）及输出特性

（b）。突出的特点是节能技术：无需任何附加元件，轻松达到全球所有的节能标准；在265VAC输入时的空载能耗《150mW；开/关控制

可在极轻负载时具备恒定的效率——是达到强制性CEC标准的理想选择。

2.1.2 LinkSwitch-LP的系统成本优势

从图1可知那就是：频率抖动降低了EMI，采用简单的EMI滤波；电感即用于滤波又用于保险丝功能，见图1中A点部分；内部高压恒

流源省去了启动和偏置电路，见图1中B点部分； 内部电流检测电路省去了外围的电流检测电阻见图1中c点部分；严格的器件参数公差

，低的限流点，允许初级绕组上不使用箱位电路，见图1中D点部分；低成本的变压器反馈稳压，见图1中E点部分；输出电压由分压电

阻决定，有精确的FB脚电压见，图1中F点部分；开/关操作不需要频率补偿元件，见图1中G点部分。针对有最低成本要求，且对恒压/

恒流要求宽松的应用进行了优化。

 



 

2.2 典型应用

图2显示的是一个典型的用LNK564IC构成的6V330mA恒压/恒流（CV/CC）输出电源电路的替代方案。值此对方案特点作一分析。

 



 

2.2.1 输入电路

AC输入差模滤波可由C1和L1形成的极低成本的输入滤波器得以实现。LNK564的频率抖动特性省去输入pi（C、L、C）滤波元件，仅

需要一个大容量电容。加上一个套管还可使输入电感L1既用作保险丝，又用作一个滤波元件。这一简单的Filterfuse（滤波保险丝）

输入级更进一步地降低了系统成本。

另一个可选方案是用一个保险丝电阻RFl来提供保险丝的功能。

在某些应用中如果允许EMI的裕量较低及/或降低的输入耐浪涌能力，那么可以从中线上取掉输入二极管D2。在这类应用中，D1需

要是一个耐压为800V的二极管。


 蓄电池普遍缺乏正确的日常维护和准确的检测手段，这为以后UPS正常供电埋下了重大安全隐患，有部分用户通常是等到事故发生，

才知道是UPS 电池出现故障无法正常供电了。如何提高UPS电源中蓄电池监测管理手段和水平，降低或杜绝蓄电池事故发生率，无疑对

于用户具有很高的经济价值。提高蓄电池运行的安全可靠性，是目前困扰用户普遍存在的难题。

对于蓄电池的充放电缺乏记录及监控，蓄电池运行情况不明。

1.不可倒置或横置使用、存放；

2.不要使用合成材料，以避免静电；

3.使用干净、柔软、干燥的布来清洁电池表面，不要使用化学品或清洁剂；

4.使用绝缘工具

5.在合适的位置安装

6.检查蓄电池安装是否与安装图相符。

7、由于没有良好的手段以及管理，蓄电池的使用者对于蓄电池运行情况缺乏足够的了解，特别是对于蓄电池历史数据的整理以及分析

。而这些数据的整理与分析需要较强的专业知识。

8、对于蓄电池性能状况不明，特别是UPS蓄电池是否具备瞬间大电流供电能力不了解?

9、对于蓄电池性能状况，如蓄电池的电压均衡性、当前容量，无法清楚实时了解。

有问题请拨打电话 18001283863 或者加微信 xinzhong959563688

（王浩为你服务）

梅兰日兰蓄电池：www.meilandianchi.com