UPS 고장수리는 알면 쉽고 모르면 어렵다!
1. UPS의 BLOCK DIAGRAM을 숙지하여 동작하는 순서와 계통도를 알아야 UPS 앞에 설 수 있다.
2. 동작 순서와 정지 순서를 알고 반드시 지켜야 한다.
3. 명판을 보고 입력 전압, 출력 전압,밧데리등에 관하여 자세하게 알고 이에 대한 사항을 점검하여 기록하면
서 차이점을 발견하도록 한다.
4. 모든 동물 식물이나 무생물인 전기 전자 장비에도 먹어야 일을 하고, 일을 하려면 힘이 필요한데 전기에서
는 입력 전원이라 한 다. 이 입력 전원이 몇 볼트이며 몇상 몇선으로 들어 왔으며 이 전원은 보통 입력 스위
치를 거쳐서 UPS의 입력 변압기로 간다.(입력 변압기가 없는 경우도 있음)
5. 정전시 인버터가 동작할려면 입력 전력이 필요하게 되는데 이 입력 전력 이 밧데리가 된다. 결국 UPS 의 입
력 전력은 한전과 밧데리가 된다는 것과 입력 전력이 얼마나 중요한 것인지를 알 수 있다.
6. UPS의 설계 방식에 따라 다소 차이가 있지만 입력 변압기에서 각종 필요한 전원을 나누어 준다고 생각하고
정류부, 충전부, BY-PASS, 검출 전압, FAN 전원, POWER SUPPLY, 전압 전류를 표시하기 위한 전원 등이 몇 볼트
로 되어 있는지 알아야 한다.
7. 특히 CONTROL PCB를 동작시키는 입력 전원으로 필요하게 되는 POWER SUPPLY 는 고장이 없도록 완벽하여야
하고 만약 고장이 생겨 그 기능이 마비되면 장비 전체가 아무 기능을 못하게 되는 UPS의 심장부 역활을 하게
된다.
POWER SUPPLY는 대부분 MAIN 회로도에 표시되어 있으며 입력은 어디서 들어 오고 출력은 어디로 보낸다는 것
을 알 수 있다. 그러나 제작회사에서는 PCB 회로도를 자사의 보안을 위하여 누락시키는 것이 보통이다.
8. POWER SUPPLY 의 입력 전원을 한전 입력과 UPS의 출력을 공급받는 경우도 있지만 MAIN DC 전원을 공급받아
DC/DC CONVERTER를 이용하여 안정을 묘색하고 있다.좀더 신뢰성을 높히기 위하여 2가지 방식을 동시에 택하는
경우도 있다.
9. POWER SUPPLY 출력은 일반적으로 +12V, +24V 가 보통이나 +6V,+15V, -15V 가 필요한 장비도 있다. 수리에
임하게 되면 가장 먼저 점검해야 할 부분이다.
10. 대용량의 UPS는 보통 RECTIFIER/CHARGER 로 순변환부 하나를 이용하여 밧데리에 충전도 시키고 역변환부
(INVERTER )에 전원을 공급하는 방식을 쓰고 있지만 소용량일 경우에는 RECTFIER(정류부) 와 CHARGER(충전부)
를 나누어 사용 하므로 밧데리 충전에 원활을 기하고 입력 전압 가변 범위를 넓히는 이점을 갖고 UPS 전체의
신뢰성을 높여준다.
11. 가전 제품, 군사 장비, 산업 장비 즉, 전기, 전자 부품으로 형성되어 있는 장비는 기본 원리부터 알아야
쉽게 만질 수 있고, 좀더 깊이 생각하면 쉽게 알 수 있다.
한 가지 방식의 회로도에 현재 수리하고자 하는 장비의 회로도와 비교하여 생각한다면 반은 수리한 셈이 된
다. 그리하여 부품의 역할과 다른 장비와 비교하여 더 있고, 덜 있는 부품을 발견하여 그 부품이 하는 역할은
먼저 알게 되면 더욱 쉬워 진다.
물론 이렇게 할 수 없는 기초 지식이 없으면 참고 서적, 취급 설명서 등 관련 자료를 구해 보아야 하고 전문가
에게 문의해 보아야 하는 것은 두 말할 것이 못된다.
12. 사람이 자신을 보호하기 위하여 옷을 입고 추우면 오-바 코-트를 입고 더우면 벗고 선풍기, 에어콘을 틀
어 놓으며 캐-스나 먼지가 없는 신선한 공기를 호흡하며 수도물은 오염됐다고 생수를 길러 먹듯이 모든 기계
(장비)도 마찬가지 입니다. 즉 보호 회로가 있다는 것을 알아야 하며 보호 회로가 작동하지 않도록 사용하는
것이 가장 중요하며 고장이 없다고 해도 과언이 아니다.
13. 보호 회로의 종류..
1) 입력측 : 저저압, 고전압 정전 검출.
2) BATTERY 측 : 종지 전압 (저저압 동작), 과전류.
3) 출력 측 : 저전압, 고전압, 과부하, 과온도(120%, 130% 300%,SHORT), 동기 절체, LOAD BALANCE ADJUST.
이러한 보호 회로가 어떨게 동작하며 어떻게 구성되어 있는지 알아 보는 것이 쉽고, 빠르다. 한편인 것을 알
기 위해서는 VOLUME(가변 저항)의 기능과 위치를 알아야 하며 확실히 알기 전에는 아무렇게 돌려 보는 것은 위
험한 일이다. 만약 돌려 본다면 제 위치에 반듯이 갖다 놓아야 한다는 것은 잊어서는 안된다.
14. 정격치 파악.
1) 입력 정격 전압, BATTERY 정격 전압, 정격 충전 전류, 출력 정격 전압, 출력 정격 전류, 정격 주파수, 등
을 알아야 한다.
2) 정격치에서 허용 오차를 계산하며 동작 범위를 알아야 한다.
15. 순변환부 점검
1) 정류 전압 입력 전압 점검.
2) 충전 전압 전류를 알아야 한다.(BATTERY 공칭전압 CELL수 AH)
3) 브릿지 정류 시킨 DIODE 및 SCR, 콘덴사, CHOKE 등 부품 점검
4) SHUNT 및 CONNEETOR의 PULSE 및 전압 점검.
16. 역변환부 점검
1) DC 전압 주의(CONDENCER 충전된 전압은 인명의 피해를 줄일 수 있다.)
2) 반도체 점검 (TRANSISTOR, SCR, FET, IGBT,GTO... 등) 을 위해 평소에 반도체 측정법을 알아야 하며 개별
측정시 또는 회로에 연결된 상태에서 측정하는 방법을 적어 두거나 암기해 두어야 한다.
3) PULSE 점검 BRIDGE의 각 반도체에 PULSE 가 공급되는지 여부와 순서가 맞게 되었는지를 점검하고, SCOPE
가 없을 때를 대비하여 TESTER로 DC RANGE와 AC RANGE에서 측정하여 기록해야 한다.(PULSE를 잴적에는 FUSE를
뽑아 둔다.)
4) DC FUSE를 점검하여 끊어져 있으면 약 90 % 이상은 반도체(SCR,TRANSISTOR, FET,IGBT 등)가 SHORT 되어 있
다. 왜냐하면 FUSE 끊어지는 속도보다 반도체가 불량나는 속도가 빠르기 때문이다.
* 반도체가 불량나면 99%가 SHORT 로 된다는 것을 알면 수리에 큰 도움이 된다.
5) INUERTER BRIDGE의 R-S와 INVERTER TRANSFORMER의 1차측의 R-S에 연결 상태. 직렬 RECTOR가 연결된 상태
및 육안 검사가 필요하다. 이때 R-S를 연결하지 않고, DC FUSE를 연결하고, 전원을 올리고 INNTERTER를 구동시
키면 BRIDGE의 R-S에 파형을 잘 관찰해 볼 필요가 있으며 설계방식 또는 PWM 방식에 따라 다소 상이한 점이 있
다.
17. 보호 회로 설명
1) 저전압 : 정격 전압보다 낮은 전압(입력은 -10% 혹은 15%이고,출력 측은 -5% 정도로 조정해 준다.)
2) 고전압 : 정격 전압보다 높은 전압 (약 +10%정도)
3) 정전검출 : 저전압보다 낮은 전압 일 때,경보가 발하고, BATTERY 전압이 BACK-UP하여 발전한다.
4) 종지전압 : DC 저전압에 해당되는데 이상 더 방전하면 BATTERY가 방전으로 사용 불가능을 방지하기 위한
전압이며 INVERTER는 SHUT DOWN 된다.
5) 과온도 : 반도체에 고정되어 있는 방열판 온도가 상승하면 (55℃~85℃) FAN이 돌거나 SHUT DOWN 되는 회
로.
6) 과부하 : 100% 부하보다 높은 부하로서 110% 에서는 경보가 발하고 120% 에서는 전류 제한(CURRENT LIMIT)
이 듣게 되고 BY-PASS로 절체되며 150% 부하에서는 SHUT DOWN되게 조정하는 것이 보통이다.
* CURRENT LIMIT(전류 제한, 수하 특성)
전류는 일정하게 유지되면서 부하가 증가하여도 전압만 점점 떨어지는 것.
* SHUT DOWN
장비가 어떤 조건에서 동작을 멈추고 그 조건이 해제되면 수동 또는 자동으로 정상 복귀되는 현상을 말하는
데 고장은 재 기동되지 않는다.
7) 동기 절체 : 다른 두전원 사이에 전압과 주파수가 일치되어 서로 절체 시킬수 있는것.
8) DC GROUND : MAIN DC 의 + 나 - 중하나가 외함과 접촉될 때 경보가 발하게 된다.
18. STATIC SWITCH 부 점검
1) 대부분 SCR을 역병렬로 연결 사용하고 있으나 소용량에는 TRAIC을 사용하는 경우도 있다.
2) 반도체 이상 유무 점검
3) PULSE 점검(SCOPE 가 없을 때는 TESTER 로 측정법을 알아둔다.
4) 동기상태 점검 (절체 INHIBIT에 놓고 측정할 것)
5) TRANSFER 조건 (INVERTER에서 BY-PASS 로 절체 조건)
-INVERTER ABNORMAL, OUT PUT HIGH,OUT PUT LOW, DC LOW, BROWN FUSE, OVER LOAD,OVER TEMPRATURE,FAN
FAIL, INVERTER FAIL.
19. 출력부 점검
1) FILTER CONDENCER,REACTOR,NFB,SENSING VOLTAGE등 부품 점검.
2) 전압, DISTORTION, LOAD 를 점검한다.
3) HOT LINE과 NEUTRAL GROUND 관계를 확실히 알고 점검해야 한다.
4) 부하 장비의 기동 전류와 부하시 파형 상태 점검.
20. PCB 부점검.
1) PCB의 종류
가. POWER SUPRLY 나. RECTIFLER/CHARGER. CONTROL.
다. INVERTER CONTROL. 라. BASE DRIVER.
바. STATIC SWITCH CONTROL. 사. DISPLAY. AND. LEDPCB.
아. SNUBBER (SURGE)
2) 전원 전압(보통 정전압 +12V 비정전압+24V, +6V등이 있다.)을 점검 한다.
3) CONNEETOR에 연결된 PIN NO. 별로 기능을 알아야 한다.
(예. 입력 전압 검출 110VAC. DC전압 검출 216 VDC 등)
4) 각종 VOLUME 기능을 먼저 파악 해야한다.
5) PULSE 전압과 파형 모양을 보고, 정상, 비정상 판단 능력이 있어야 하고,반도체 용량, 내압에 따라 필요
한 특성 파악을 하도록 카다록 같은 것을 보고 하는 것이 좋다.
21. 반도체의 기초지식을 습득하여 응용하는 것이 제일이다.
1) UPS에 많이 사용하는 반도체.
2) IC류. TRANSISTOR. SCR. DIODE. TRAIC. IGBT. FET. GTO. ZENER DIODE 등.
(주)대광전기이앤티 기술부