后备式UPS切换供电时微机自检原因分析
先了解微机的启动过程:
当打开微机电源开关时,机内电源的四种直流输出电压(+5V,+12V,-5V,-12V)开始建立。+5V的电压建立后延迟100ms-500ms,电源通过插接件P8向主机板送出PWRGOOD“电源好”信号(以下简称P·G信号),这个信号送到8284的11脚RES端,经8284控制按与CLK88同步的时序输出高电平的RESET信号,使系统复位,加电操作使8088进入工作的RESET信号,需要保持50μS时间,才能使8088内部达到稳定的工作状态,并对有关部件进行初始化。
再谈微机的欠压保护
微机稳压电源内设有电网欠压保护电路,当电网电压瞬间低于某一值时(电源的欠压保护点对110V电网是75V,对220V电网是150V),保护电路动作使P·G信号从+5V下降到零电平,过了一段时间电网又恢复到正常值,P·G信号又恢复到+5V,主机电路相当于重新启动一样。
为了找清原因,即分清是微机的问题还是UPS的问题。进行以下检测。
检测UPS切换供电的情况
电网掉电后UPS切换供电时,切换瞬间的交流电压(用MF14型万用表)跌落至175V,用示波器观察,切换之间为正弦波信号,切换之后为带有其它高次谐波的矩形波(见图1)。切换瞬间的电压波形不连续。微机的系统电源+5V在切换供电前后用万用表观察电压值指针始终在+5V上,无波动现象,用示波器观察直流幅值亦无变化,这说明系统稳压电源稳压效果很好。
检测微机的欠压保护情况
按图2所示,通过一台调压器把微机接到电网上,用万用表的交流电压档测微机侧的电压。先把调压器的输出电压调到220V,然后开启微机电源开关,使启动后进入正常工作状态,接着一面细心观察一面拧调压器手柄,降低微机的电源电压,调至155V时,微机依然可正常工作,降至150V时,微机不断重新启动,且喇叭内不时发出“咯,咯”的声音,当降至113V时,稳压电源停止工作,风扇停止运转。此时,再把电压调至220V,稳压电源仍不能重新工作,只有把微机开关断开一下再接通,稳压电源才能工作,微机才能启动。
通过以上分析和试验得了以下结论:1.系统稳压电源稳压效果很好,欠压保护动作点正确。2.微机工作过程中,电网掉电后UPS切换供电时,UPS输出的最低有效电压值在115V之上155V以下。微机内的稳压电源一直没有停止工作。3.UPS切换供电进微机自检重启动,其原因是切换瞬间输出电压波形不连续,有效电压值降低,造成微机电源欠压保护动作的结果。
有的文献介绍解决这一问题的办法是:减少供电电网的线路压降,或调整欠压保护点,使欠压保护的动作点降低到110V(220V电网)或55V(110V电网)。我们认为前者实现起来成本太高,且不一定有效,后者需熟悉内部线路且拆开电原外壳需专用工具,工序繁琐。
为不影响原电路的功能,我们首先考虑把刚通电时能产生一个负脉冲的PC网络所产生的信号和电源系统送出的P·G信号先通过或门电路送到主板上,电路如图3所示。
实际上,通到主机板上的“电源好”信号线,除了在微机接通电源后向8284的11脚延时输入一个大于4个时钟脉冲周期的负脉冲信号,使微机复位自检,重新启动外,别无其他作用。
因此,我们完全可以用一个简单的PC网络在微机启动时产生一个延时的负脉冲信号取代原来的P·G信号,由于该网络产生的信号仅取决于系统+5V电源对RC回路的充放电,只要+5V电源不产生较大的波动。系统将稳定工作。鉴于此,我们可不用电源来的P·G信号,将图3中的或门电路去掉,剩下的电路如图4所示。
做这项工作十分简单,将一只1/8瓦12千欧姆的电阻串接在耐压10V容量10微法电解电容的正极上,在两端及中间各引一根15CM或20CM长的绝缘细导,用稍粗一点的绝缘管把这两个元件及接点套住,使接点间及接点与其他外部导体间不能发生短接。然后,打开微机上盖,把从电源出来的P·G信号线从中部截断,拨好通往主机板段的线头,接从RC中间引来的线上,将三个裸露的线头用绝缘物包扎好,装上微机上盖,即可开机使用,我们照这样改制以后,工作稳定,效果很好。 (江苏 从子贵)