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标题: 『图文』UPS拆解介绍 [打印本页]

作者: diandao999 时间: 2008-2-19 12:08
标题: 『图文』UPS拆解介绍

一、什么是UPS
UPS( Uninterruptible Power System )中文名为“不间断电源”，它是一种含有储能装置（电池），以逆变器为主要组成部分的恒压恒频不间断电源。主要用于给单台计算机、网络系统或其它电子设备提供不间断的电力。当市电输入正常时，UPS将市电稳压后供应给负载使用，同时向机内电池充电；当市电中断时, UPS 立即将机内电池的电能通过逆变转换向负载继续供应220V交流电，使负载维持正常工作并保护负载硬件和软件不受损坏（UPS的工作原理如图1、2、3）。

二、拆解实战
    UPS一般用于单位供电，但也有家用的小型UPS。这次笔者拆解的是自家用的SANTAK(山特)在线式城堡系列C3K,它的容量为3kVA，电池模式能提供满载5分钟、半载15分钟的工作时间（产品外观如图4、5）。由于在线式UPS正常使用时一直处于逆变输出状态，因此对付市电杂讯、突波衰减能力效果最佳，同时具有电池模式零转换时间的优点，因此在线式是UPS的最佳工作模式，使用比较广泛，性能也比较优良。

第一步：拆外壳
    该UPS的外壳比较好拆，有点类似较早之前的电脑主机箱，不同的是，它除了背部有四个固定螺丝外，两侧还各有两个。拆掉这8个螺丝钉后，即可拿掉外壳，露出UPS的内脏了。
    UPS的纵深空间被从中间一分为二，正对UPS望去，左侧为几乎和整个机箱一样大的电路板（图6），右侧则为电池组和输出滤波部分（图7）。

第二步：拆周边小部件
   这些小部件挡在电路板之前，因此得先拆掉它们。
   1．首先一步也是最重要的一步是要找到电池组的输出电线，因为它接在电路板上，使电路板带电，如果不小心误碰到，除了可能烧毁电路之外，还有被电击的危险（96V直流电压）。从机器右侧的电池组可以看出，红色和褐色电线为电池输出线，将它们拔下。
   2．拆切换器。切换器的作用是当市电停电时，转换为电池供电模式。在UPS背部可以看见固定切换器的两个螺丝钉，将它们拧下即可取出切换器（图8）。

   3．拆电源滤波器。电源滤波器拆法和切换器相同，拧下UPS背部的两个固定螺丝钉后，便可将它取出（图9），从这个设备标签可以看出：市电进入UPS后，首先被滤波，然后才被引入到主机板上。

   4．拆主控电路板。这块电路板为细长条形，在最上端，垂直插在主电路板上。有两条排线连接在上面：前端显示面板和智能卡接口线，它还输出RS232接口。固定螺丝钉有三个，一个拧在主电路板上，另两个在UPS背部，即固定RS232接口的两个螺丝钉（图10）。

在拆下主控电路板后，发现其主控芯片上被贴了块标签（图11），由于这是UPS中最大的一块集成电路，笔者怀着十分好奇的心态揭开了该标签，才发现该芯片为摩托罗拉MC68HC711K4CFN3（图12），它完成了UPS的大部分控制功能，算是UPS的CPU了。

第三步：拆主电路板
   周边小部件拆完后，拆主电路板就容易了，不过其分量了得，最好找一个帮手。固定主电路板的是8个螺丝钉，小心拧下它们，此时需要另一个人托住电路板的底部，因为它太重，很容易扭曲变形，从而造成电路板损坏（图13）。

在这块板子上，找不到大的集成芯片，这和该板子完成的功能有关：它的主要功能为整流、滤波、充电、逆变输出。因此，到处可见大个电容、环型变压器、电感、以及安装了大型散热片的多个功率管。
第四步：拆蓄电池
   电池位于UPS的另一侧，拆解之前需要首先拆掉智能卡盒，它也是用两个螺丝钉固定在UPS的背部；取下该盒后，发现里面空空如也（图14），原来智能卡属于选购配件，查阅SANTAK的网站知道智能卡主要功能是可以让电脑实时监测和管理UPS。

固定电池组的是两个“7”字形铁板，上面的一块有标签标明了电池的品牌和数量（图15）。这两块铁板共由8颗螺丝钉固定，拧下后，整个电池组完全暴露出来（图16），取下一块电池以便近距离观察（图17）。

蓄电池是UPS系统中的一个重要组成部分，它的优劣直接关系到整个UPS系统的可靠程度，拆解可以看出该UPS采用的是品质不错的松下LC-R127CH1原厂电池，单块12V电压，容量7Ah，8块电池串联，构成96V的直流电压。该电池是铅酸电池，成本较高，密封很好，可以随意摆放，所有8块电池都没有正立摆放，而是侧立在机箱中。
第五步：拆风扇
   风扇非常容易拆解，在UPS的背部拧下两个风扇共8颗螺丝钉后，风扇就被取下来，由于该UPS已经稳定工作了几年时间，可见它们灰迹斑斑（图18），该风扇为NMB品牌，滚珠轴承，尺寸和普通电源风扇无二。

第六步：拆输出滤波板和前端面板
   输出滤波板在电池组的旁边（图19），一端接负载插头，另一端接在主电路板上，主要作用是让输出电压更加稳定，输出电流更加纯净；它有四个固定螺钉。

到这一步，机箱内除了骨架，已经空无一物。可以很容易看到固定前面板的6个螺钉，卸下后，即可见前面板指示灯电路板（图20）。

三、总结
   好了，到此为止，UPS已经被我们完全肢解。感觉拆解UPS其实并不难，因为其内部并没有太多的部件，大都为大而笨重的器件。因此，UPS的拆解一定程度上属于力气活，因为要搬动这个七十多斤重的大家伙挺不容易，在必要的时候还得找个帮手；拆解时只要先断开电池接头，然后按照先小后大，从外至内的顺序即可。
   现在我们可以看出，UPS内部并没有十分复杂的集成电路，然而，它为了完成自己所担负的功能，电路部分大量采用了大功率管、电容和电感，而电池部分则以高品质、大容量为特点。只有这样，才能很好的保证负载在市电突然断电的情况下的继续正常使用，从而保护电脑的资料不丢失和硬件不损坏。