조명 01.07.2021
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무정전 전원 공급 장치: 목적 및 유형. 이중 변환 방식. UPS 배터리는 얼마나 오래 지속됩니까?

무정전 전원 공급 장치, UPS, UPS- 이 간단한 장치가 호출되지 않는 즉시 중단 없이 제공할 수 있습니다. 에너지 공급특히 중요한 사이트에서. 이러한 시설에는 우선 원자력 발전소, 석유 생산, 정유 단지 및 사회 기반 시설이 포함됩니다.

똑같이 중요한 것은 무정전 전원 공급 장치집에서: 로컬 컴퓨터 네트워크와 개인용 컴퓨터의 효율적인 작동은 전기에 직접적으로 의존합니다. 정전이 발생하거나 완전히 꺼진 경우 컴퓨터가 수십 분 동안 작동할 수 있으므로 필요한 데이터를 저장하고 컴퓨터를 안전하게 종료하기에 충분합니다.

그것은 분명하다 UPS 가격한 대의 컴퓨터와 UPS 가격대량 생산의 경우 서로 다를 것입니다. 따라서 선택 UPS/UPS, 이러한 장치의 특정 유형에 대해 알아야 합니다.

UPS의 분류 및 유형

다양한 매개 변수를 기반으로, UPS 일반적으로 여러 유형으로 나뉩니다. 권력을 결정요인으로 삼는 경우 UPS, 그 중에서 고, 중, 저전력 장치가 두드러집니다. 하나 또는 다른 전력 등급은 다양한 목적으로 사용되며 수백 와트의 전력을 사용하는 것이 집에 있는 단일 컴퓨터에 완전히 적합하지 않다는 것이 분명합니다.

유형을 정의하는 또 다른 분류 매개변수 UPS, 무정전 전원 공급 시스템 자체의 작동 원리로 간주됩니다. 이러한 이유로 카테고리는 UPS온라인(on-line), 오프라인(off-line) 및 linear-interactive(line-interactive)로 구분됩니다.

오프라인 무정전 전원정상 작동 중에는 주 공급 네트워크에 대한 연결을 제공합니다. 비상 모드에서는 전원이 백업 소스(이 경우 배터리)로 전환됩니다. 주요 이점 UPS오프라인 유형은 실행의 단순성과 작업의 소박함을 유지합니다.

라인 인터랙티브 UPS스위칭 장치 외에도 입력 전압 안정기가 통합되어 있습니다. 그건 무정전 전원이 유형은 제공할 뿐만 아니라 자율 전원 공급 장치정전 시 장치를 보호할 뿐만 아니라 일반 비상 모드로 전환하지 않고도 저전압 또는 과전압으로부터 보호합니다.

온라인 무정전 전원이중 전압 변환 원리를 기반으로 합니다. 입력에 공급되는 교류 전압은 정류기를 통해 정전압으로 변환된 다음 인버터를 통해 다시 교류가 됩니다. 이 모든 것이 안정적인 수준의 출력 전압 설정에 기여하고 주 전원 공급 장치의 간섭을 완화합니다.

무정전 전원 공급 장치(UPS)의 주요 목적은 정전 시 장비에 일시적으로 전원을 공급하는 것입니다. UPS를 통한 컴퓨터 연결은 모든 곳에서 허용됩니다. 사실, 많은 사용자에게 이것은 일종의 "예절의 규칙"이며, 이 의식의 실질적인 의미는 그들을 피합니다. "음, UPS는 전원 서지로부터 컴퓨터를 보호합니다…." 무정전 전원 공급 장치는 무엇을, 무엇으로부터, 어떻게 보호합니까?

내부 구조 및 작동 논리에 따라 모든 UPS는 수동, 라인 인터랙티브 및 이중 변환 UPS의 세 가지 클래스로 나뉩니다. 따라서 그들은 전력망의 사고에 다른 범위로 대처하고 다른 가격 범주에 속합니다.

수동적인(대기, VFD, 백업 UPS, 중복) 소스가 가장 간단하고 저렴합니다. 그들에서 배터리 전원 회로는 일반적으로 꺼져 있고 주전원 전압이 끊어진 경우에만 시작됩니다. 주전원 작동에서 배터리 작동으로 전환되는 시간은 10분의 1초이며 배터리로 작동할 때의 출력 신호는 "올바른" 사인파와 눈에 띄게 다릅니다. 일반적으로 이러한 UPS의 입력에는 간단한 노이즈 필터와 속단 퓨즈가 설치됩니다. 첫 번째는 임펄스 노이즈를 부분적으로 완화하고 두 번째는 주전원의 전압이 크게 증가하면 작동합니다. 패시브 UPS는 가정 및 사무실 PC에 전원을 공급하도록 설계되었습니다. 배터리로 전환할 때 출력 전압의 작은 "강하"는 컴퓨터 전원 공급 장치에 끔찍하지 않습니다.

라인 인터랙티브(line-interactive, VI, Smart-UPS) UPS는 배터리 전원 회로가 항상 켜져 있다는 점에서 구별됩니다. "무정전 전원 공급 장치"의 입력 전압이 사라지면 출력 소켓이 거의 즉시 내부 변환기로 전환됩니다. 이 전환은 전원 공급 장치에서는 거의 감지할 수 없습니다. 또한 많은 라인 인터랙티브 UPS는 220V의 출력 전압을 자동으로 유지할 수 있습니다. 이는 두 가지 방식으로 수행됩니다.

주전원 전압이 175 ~ 275V 범위에 있는 동안 AVR 메커니즘(자동 전압 조정기, 자동 전압 조정기)이 활성화됩니다. 입력 전압이 공칭 값보다 10~25% 아래로 벗어나면 UPS는 출력 전압을 15% 증가시킵니다. 입력 전압이 공칭 값보다 10% ~ 25% 이상 벗어나면 UPS는 전압을 15% 낮춥니다. 주 전압이 한계를 벗어나면 라인 인터랙티브 UPS가 배터리 전원으로 전환됩니다. 이 모드에서는 주 전압이 정상으로 돌아가거나 배터리가 방전될 때까지 계속 작동합니다. 그러나 이러한 UPS를 전압 안정기로 간주해서는 안 됩니다. "안정화" 모드는 강제적이고 단기적입니다!

안에 이중 변환 UPS(이중 변환, VFI, 온라인-UPS) 출력 전압은 항상 컨버터에서 공급되고 컨버터는 배터리에서 지속적으로 작동하며 배터리는 주전원에서 지속적으로 충전됩니다. 실제로 UPS의 입력과 출력은 서로 갈바닉 절연되어 있으며 안정화된 전압이 출력에 공급됩니다. 이것은 가장 신뢰할 수 있지만 동시에 비경제적인 계획입니다. UPS 자체는 비싸고 크고 무겁고 변환기는 매우 뜨거워지고 팬 냉각이 필요하며 변환 중 에너지 손실은 수십 퍼센트에 이릅니다.

이중 변환 UPS는 중요한 경우에만 서버와 컴퓨터에 전원을 공급하는 데 사용됩니다. 이러한 모델은 거의 판매되지 않으며 일반적으로 주문 배송됩니다. 대부분의 경우 업무용 컴퓨터에 전원을 공급하려면 패시브, 최대, 라인 인터랙티브 UPS를 구입해야 합니다.

무정전 전원 공급 장치의 전원은 일반적으로 볼트 암페어(VA, VA)로 표시됩니다. 이 값을 보다 친숙한 와트(W)로 변환하려면 볼트 암페어 단위의 전력에 0.6을 곱해야 합니다. 예를 들어 정격 전력이 600VA인 UPS는 최대 소비 전력이 360와트인 기기에 전력을 공급합니다. 부하가 크면 현재 보호 기능이 작동하고 "무정전"이 꺼집니다. 실제로는 약 30%의 전력 마진을 제공하는 것이 바람직합니다. 따라서 가장 일반적인 600 또는 650 VA UPS는 실제 소비량이 200-250와트인 컴퓨터와 약 30-60와트를 더 소비하는 모니터에 전원을 공급하는 데 적합합니다.

방에 컴퓨터 배치가 가능하다면 여러 개의 작은 UPS 대신 하나의 강력한 UPS를 사용하는 것이 더 유리합니다. 두 대의 사무용 컴퓨터의 경우 약 1000VA 용량의 무정전 전원 공급 장치가 필요합니다. 나란히 서 있는 3대의 컴퓨터에 전원을 공급하려면 약 1400VA 용량의 소스 하나면 충분합니다.

그렇다면 UPS는 무엇으로부터 보호합니까?

컴퓨터와 모니터의 전원 공급 장치에 있는 필터도 네트워크의 임펄스 노이즈를 제한하는 역할을 합니다. 그러나 두 개의 필터가 하나보다 낫습니다! 서지 보호도 중요합니다. 예를 들어 실드의 중성선이 끊어지면 콘센트에 거의 380V의 전압이 나타날 수 있으며, 이 경우 배리스터와 퓨즈는 일반적으로 컴퓨터 및 모니터의 전원 공급 장치에서 끊어집니다. 저렴하게 수리하지만 시간이 걸립니다. 이론적으로 UPS는 연결된 장비의 퓨즈가 끊어지기 전에 전원 서지에 대응해야 합니다.

그러나 데이터 보호가 우선입니다. 긴급 상황에서 컴퓨터의 전원이 꺼지면 저장하지 않은 모든 정보가 손실됩니다. UPS를 사용하면 열려 있는 문서를 저장하고 정상적으로 종료하거나 컴퓨터를 절전 모드로 전환할 수 있습니다. 문서를 수동으로 저장하는 것이 가장 쉽습니다. 배터리 전원으로 전환하면 UPS에서 신호음이 크게 울리기 시작합니다. 이러한 경고가 들리면 모든 것이 저장되었는지 확인하십시오. 그런 다음 상황을 살펴보십시오. 컴퓨터를 끄거나 절전 모드로 전환하십시오.

자동화를 가능하게 하려면 신호 케이블을 사용하여 무정전 전원 공급 장치의 제어 포트(모델에 따라 USB 또는 RS-232)를 컴퓨터에 연결하고 필요한 소프트웨어를 컴퓨터에 설치해야 합니다. 불행히도 많은 사용자들은 이러한 가능성을 인식조차 하지 못하고 있습니다! UPS는 내장된 마이크로컨트롤러에 의해 제어됩니다. 펌웨어(펌웨어)는 외부 회로의 전압과 전류를 지속적으로 모니터링하며, 전원을 켜면 주기적으로 작동 중에 전자 장치 및 배터리 테스트를 수행합니다. 또한 현재 작동 모드, UPS 구성 요소의 상태에 대한 정보를 제어 포트에 출력합니다. 케이블을 통해 이러한 데이터는 모니터링 프로그램에 의해 처리되는 컴퓨터로 전송됩니다.

UPS를 사용하려면 제조업체에서 제공하는 프로그램을 사용하는 것이 좋습니다. 예를 들어 APC(www.apc.com)의 경우 Ippon(www.ippon.ru) - WinPower2009 및 Ippon Monitor 등의 경우 Power-Chute 프로그램입니다. 이 프로그램은 키트와 함께 제공되는 디스크에서 설치할 수 있습니다. , 그러나 제조업체의 웹 사이트에서 최신 버전을 다운로드하는 것이 좋습니다.

애플리케이션 설정에서 자동 종료 옵션을 설정해야 합니다. 일반적으로 백업 전원으로 전환한 후 일정 시간이 지난 후 컴퓨터를 끄거나 배터리가 완전히 방전될 것으로 예상되기 전에 컴퓨터를 끄는 두 가지 옵션 중에서 선택할 수 있습니다.

"bespereboynik"은 배터리 전원으로 얼마나 오래 작동할 수 있습니까?

배터리 용량과 소비 전력에 따라 다릅니다. 가장 인기 있는 모델에는 전압이 12V이고 용량이 7Ah인 배터리 하나가 있습니다. 이론적으로 이러한 배터리가 장착된 UPS는 약 80Wh의 에너지를 보유합니다. 간단히 말해서 약 1시간 동안 80W, 약 30분 동안 160W, 약 15분 동안 300W 등의 전력으로 부하에 전력을 공급해야 합니다. 실제로 변환 손실을 고려하면 이 시간은 약 절반입니다. 저것.

800VA 이상의 전력을 사용하는 소스에는 일반적으로 동일한 배터리 2개 또는 용량이 더 큰 배터리 1개가 설치됩니다. 다양한 모델에 대해 서로 다른 부하에서 배터리 수명을 결정하기 위한 표 또는 계산기는 제조업체 웹 사이트에서 제공됩니다. 그러나 "즉시" 모든 모델이 약 5-15분 동안 정격 전력의 부하에 전력을 공급할 수 있다고 가정할 수 있습니다. 컴퓨터에 충분히 긴 배터리 수명을 제공해야 하는 경우 대용량 배터리가 있는 고용량 UPS를 사용하는 것이 좋습니다. 정격 전력의 1/3 또는 1/4에서만 작동합니다. 그러나 그러한 부하는 자신에게 낮기 때문에 30 분 이상 동안 에너지를 공급할 수 있습니다.

무정전 전원은 네트워크 장비(스위치, 라우터, NAS)에도 유용합니다. 그렇지 않으면 전원이 꺼지면 네트워크가 즉시 "떨어지고" 네트워크 폴더에서 열린 문서가 저장되지 않습니다. 이를 위해 별도의 저전력 "무정전 전원 공급 장치"를 설치하는 것이 더 정확하지만 가장 가까운 작업장의 UPS에서 스위치에 전원을 공급할 수 있습니다.

배터리 수명이 제한됩니다. 작동하면서 용량은 꾸준히 감소하고 3-5년 작동 후 거의 0으로 떨어집니다. UPS의 표시등이 배터리 교체가 필요하다는 신호를 보내기 전에도 배터리가 더 이상 "충전 상태"가 아님을 알 수 있습니다. 배터리 수명이 줄어들 때마다. 원칙적으로 문서를 저장하고 컴퓨터를 올바르게 종료하는 데 몇 분이면 충분합니다. UPS가 더 일찍 꺼지기 시작하면 확실히 배터리를 교체해야 할 때입니다.

배터리 교체는 쉽습니다. 널리 사용되는 APC 브랜드 UPS 및 일부 기타 제품에서 배터리는 탈착식 해치 또는 덮개 아래에 있습니다. Ippon, SVEN 및 유사 UPS의 배터리에 접근하려면 하단에 있는 4개의 나사를 풀고 케이스 반쪽을 분리해야 합니다. 지침 및 공식 웹 사이트에서 자체 분해 및 교체에 대한 설명을 찾을 수 없을 것입니다. 프린터 제조업체와 마찬가지로 UPS 제조업체는 공인 서비스에 설치된 "원래"배터리 판매로 수입의 상당 부분을받습니다. 센터.

그럼에도 불구하고 거의 모든 컴퓨터 매장에서 가장 일반적인 크기의 봉인된 납산 배터리를 판매합니다. 브랜드와 제조업체는 역할을 하지 않습니다. 이들은 매우 표준적인 제품입니다. 먼저 "무정전"을 열고 어떤 배터리가 설치되어 있는지 확인하십시오. 대부분의 "오피스 클래스" UPS(500-700 VA)의 경우 크기가 151 × 94 × 65mm인 12V 7Ah로 표시된 배터리가 적합합니다. 새 배터리를 설치할 때 배터리의 접촉 꽃잎에 단자를 단단히 끼우십시오. 단자가 느슨하면 펜치로 부드럽게 조일 수 있습니다.

배터리를 설치한 후 펌웨어가 새 배터리의 매개변수를 평가하고 기억하도록 UPS를 보정하는 것이 좋습니다. 하루 안에 배터리를 완전히 충전하십시오. 그런 다음 UPS가 자율 전원으로 전환되도록 소켓에서 플러그를 뽑으십시오. 무정전 스위치가 꺼질 때까지 배터리를 완전히 방전시키십시오. 컴퓨터를 부하로 사용하지 않고(극단적인 경우에도 허용됨) 총 전력이 약 300와트인 몇 개의 전구를 사용하는 것이 좋습니다. 그런 다음 주전원에 다시 연결하고 UPS를 켭니다. 배터리를 충전하면 장치가 계속 정상적으로 작동합니다. 장치 전체를 보정하는 것 외에도 이 절차는 배터리의 "훈련"이기도 합니다. "방전 - 충전"의 전체 주기 후에 배터리는 용량을 최대로 사용하기 시작합니다.

많은 UPS에 전화(RJ-11) 및 네트워크(RJ-45) 소켓이 있는 이유는 무엇입니까?

정의에 따르면 "무정전"에는 전화나 로컬 네트워크가 필요하지 않습니다. 장치와 동일한 경우 "보너스"로 전화선과 네트워크의 임펄스 노이즈에 대한 통과 필터가 있습니다. 한 잭을 벽에 있는 전화 잭에 연결하고 전화기를 다른 잭에 꽂습니다. 예를 들어 천둥 번개가 치는 동안 전화선에 고전압 간섭이 발생하면 필터가 전압 서지를 완화하고 전화기를 보호합니다.

새 UPS를 구입하기 전에 작동의 일부 "내부" 측면을 숙지해야 합니다. 그리고 무정전 전원 공급 장치가 가능한 한 오래 서비스를 제공하고 투자를 최대한 활용하려면 아래 팁을 따르십시오.

UPS에 사용되는 배터리

APC(및 기타 잘 알려진 대형 UPS 제조업체)에서 제조한 모든 UPS는 가장 일반적인 자동차 배터리와 매우 유사한 납산 배터리를 사용합니다. 차이점은 APC에서 사용하는 배터리는 오늘날 사용 가능한 가장 비싼 자동차 배터리와 동일한 기술을 사용하여 만든다는 사실입니다. 내부에 포함된 전해질은 젤과 같은 상태이며 케이스가 손상된 경우 유출; 배터리는 밀봉되어 유지 보수가 필요하지 않으며 작동 중에 유해 및 폭발성 가스 (수소)를 방출하지 않으며 전해질을 흘릴 염려없이 원하는대로 "뒤집을"수 있습니다.

UPS 배터리는 얼마나 오래 지속됩니까?

서로 다른 UPS가 동일한 배터리 기술로 보이는 것을 사용하더라도 UPS 배터리 수명은 제조업체마다 크게 다릅니다. 이는 배터리 교체 비용이 비싸기 때문에(UPS 원래 비용의 최대 30%) 사용자에게 매우 중요합니다. 배터리 고장은 시스템 효율성을 감소시키고 다운타임과 불필요한 두통의 원인이 됩니다. 온도는 배터리 신뢰성에 상당한 영향을 미칩니다. 사실 배터리 노화를 일으키는 자연적인 과정은 주로 온도에 따라 달라집니다. 배터리 제조업체에서 제공하는 자세한 테스트 데이터에 따르면 온도가 10°C 상승할 때마다 배터리 수명이 10%씩 감소합니다. 이는 UPS가 배터리 가열을 최소화하도록 설계되어야 함을 의미합니다. 모든 온라인 UPS 및 온라인 하이브리드는 리던던트 또는 라인 인터랙티브 UPS보다 더 뜨겁게 작동합니다(팬이 먼저 필요한 이유입니다). 이것이 대기 및 라인 인터랙티브 UPS가 온라인 UPS보다 배터리 교체가 덜 필요한 주된 이유입니다.

UPS를 선택할 때 충전기의 디자인에 주의를 기울여야 합니까?

충전기는 UPS의 중요한 구성 요소입니다. 배터리의 충전 상태는 내구성에 상당한 영향을 미칩니다. UPS 배터리 수명은 정전압 또는 플로트형 충전기로 지속적으로 충전할 때 극대화됩니다. 실제로 충전식 배터리의 수명은 단순 보관보다 훨씬 깁니다. 이것은 자연적인 노화 과정 중 일부가 지속적인 재충전에 의해 중단되기 때문입니다. 따라서 UPS가 꺼지더라도 배터리를 충전해야 합니다. 대부분의 경우 UPS는 정기적으로 꺼집니다. 시장에 나와 있는 많은 UPS는 연속 재충전이라는 중요한 기능을 제공하지 않습니다.

전압이 신뢰성에 영향을 미칩니까?

배터리는 각각 약 2볼트의 개별 셀로 구성됩니다. 더 높은 전압의 배터리를 만들기 위해 개별 셀을 직렬로 연결합니다. 12볼트 배터리에는 6개의 셀이 있고 24볼트 배터리에는 12개의 셀이 있습니다. UPS 시스템에서와 같이 배터리가 세류 충전 중일 때 개별 셀이 동시에 충전됩니다. 파라미터의 불가피한 분산으로 인해 일부 요소는 다른 요소보다 충전 전압의 더 큰 부분을 차지합니다. 이로 인해 이러한 요소가 조기에 노화됩니다. 직렬 연결된 요소 그룹의 신뢰도는 가장 신뢰도가 낮은 요소의 신뢰도로 결정됩니다. 따라서 셀 중 하나가 고장 나면 배터리 전체가 고장납니다. 노화 과정의 속도는 배터리의 셀 수와 직접적인 관련이 있으므로 배터리 전압이 증가함에 따라 노화 속도가 증가한다는 것이 입증되었습니다. 최고의 유형의 UPS는 더 많고 덜 강력한 요소 대신 더 적은 수의 더 강력한 요소를 사용하여 안정성을 높입니다. 일부 제조업체는 주어진 전력 수준에서 와이어 연결 및 반도체 수를 줄여 UPS 비용을 줄일 수 있는 고전압 배터리를 사용합니다. 약 1kVA 전력에서 가장 일반적인 UPS의 배터리 전압은 24 ... 96V입니다. 이 전력 수준에서 APC UPS 배터리, 특히 Smart-UPS 제품군은 24V를 초과하지 않습니다. APC의 저전압 배터리 UPS는 경쟁 장치보다 서비스 수명이 더 깁니다. APC 배터리의 평균 수명은 3-5년(온도, 방전 빈도/충전 주기에 따라 다름)이며 일부 제조업체는 수명이 1년에 불과하다고 표시합니다. 10년의 UPS 수명 동안 일부 시스템 사용자는 장치 자체보다 배터리에 두 배 더 많은 비용을 소비합니다! 제조업체가 고전압 배터리를 사용하여 UPS를 설계하는 것이 더 쉽고 저렴하지만 사용자에게는 UPS 수명 단축이라는 숨겨진 비용이 있습니다.

"리플" 전류가 배터리 수명을 줄이는 이유

이상적으로는 사용 시간을 연장하기 위해 UPS 배터리를 "플로트" 또는 영구 충전 상태로 유지해야 합니다. 이 상황에서 완전히 충전된 배터리는 충전기에서 플로팅 전류 또는 자체 충전 전류라고 하는 소량의 전류를 끌어옵니다. 배터리 제조업체의 권장 사항에도 불구하고 일부 UPS 시스템은 배터리에 추가 리플 전류를 적용합니다. 리플 전류는 AC를 부하에 공급하는 인버터가 DC 입력을 소비하기 때문에 발생합니다. UPS 입력에 위치한 정류기는 항상 맥동 전류를 생성합니다. 가장 진보된 정류 및 리플 억제 회로를 사용해도 비율은 0이 아닌 상태로 유지됩니다. 따라서 정류기 출력과 병렬로 연결된 배터리는 정류기 출력의 전류가 감소하는 순간에 약간의 전류를 공급해야 하며 그 반대의 경우도 정류기 출력의 전류가 떨어질 때 재충전되어야 합니다. 이로 인해 일반적으로 UPS 작동 주파수(50 또는 60Hz)의 두 배에 해당하는 주파수에서 미니 방전/충전 주기가 발생합니다. 이러한 사이클은 배터리를 마모시키고 가열하여 조기 노후화를 유발합니다.

일반 대기, 철공진 대기, 라인 인터랙티브와 같이 배터리가 대기 상태에 있는 UPS에서 배터리는 리플 전류의 영향을 받지 않습니다. UPS 배터리는 다양한 수준(설계 기능에 따라 다름)으로 온라인 상태이지만 그럼에도 불구하고 항상 영향을 받습니다. 리플 전류가 있는지 확인하려면 UPS 토폴로지를 분석해야 합니다. 온라인 UPS에서 배터리는 충전기와 인버터 사이에 배치되며 항상 리플 전류가 있습니다. 이것은 고전적이고 "역사적으로" 최초의 "온라인 이중 변환" UPS 유형입니다. 온라인 UPS에서 배터리가 차단 다이오드, 컨버터 또는 한 가지 유형의 스위치에 의해 인버터 입력에서 분리되면 리플 전류가 없어야 합니다. 당연히 이러한 설계에서는 배터리가 항상 회로에 연결되는 것은 아니므로 유사한 토폴로지를 가진 UPS를 일반적으로 하이브리드라고 합니다.

UPS에서 신뢰할 수 없는 것

배터리는 대부분의 잘 설계된 UPS 시스템에서 가장 신뢰할 수 없는 요소입니다. 그러나 UPS의 아키텍처는 이 중요한 구성 요소의 수명에 영향을 미칠 수 있습니다. UPS가 꺼진 상태에서도 배터리를 계속 충전하면(APC에서 제조하는 모든 UPS가 그러함) 수명이 늘어납니다. UPS를 선택할 때 높은 배터리 전압 토폴로지는 피해야 합니다. 배터리가 리플 전류 또는 과열에 노출되는 UPS를 주의하십시오. 대부분의 UPS 시스템은 동일한 배터리를 사용합니다. 그러나 서로 다른 시스템의 UPS 간의 설계 차이로 인해 배터리 수명과 운영 비용이 크게 달라집니다.

새 UPS를 처음 사용하기 전에 배터리를 충전하십시오.

물론 창고에 운송 및 보관하는 동안 새 UPS의 배터리는 대부분의 "공장"충전을 잃었습니다. 따라서 UPS에 즉시 부하를 가하면 배터리가 적절한 수준의 전력 유지를 제공할 수 없습니다. 또한 UPS(Back-UPS 제외)가 켜질 때마다 자동으로 실행되는 자체 테스트 루틴은 다른 진단 중에서 배터리가 부하를 처리할 수 있는지 여부를 확인합니다. 그리고 충전되지 않은 배터리는 부하를 처리할 수 없기 때문에 시스템은 아마도 배터리가 불량하여 교체해야 한다고 보고할 것입니다. 이러한 상황에서 해야 할 일은 배터리를 재충전하는 것입니다. 24시간 동안 UPS를 연결해 둡니다. 이것은 배터리의 첫 번째 충전이므로 기술 설명서에 규정된 일반적인 일반 충전보다 시간이 더 걸립니다. UPS 자체가 꺼져 있을 수 있습니다. 추운 곳에서 UPS를 가져온 경우 실온에서 몇 시간 동안 예열하십시오.

실제로 무정전 전원이 필요한 부하만 UPS에 연결하십시오.

UPS 사용은 개인용 컴퓨터, 서버, 허브, 라우터, 외부 모뎀, 스트리머, 디스크 드라이브 등 정전으로 인해 데이터 손실이 발생할 수 있는 경우에만 정당화됩니다. 프린터, 스캐너 등의 조명 램프에는 UPS가 필요하지 않습니다. 인쇄하는 동안 프린터 전원이 꺼지면 어떻게 됩니까? 종이 한 장의 품질이 저하됩니다. 그 가치는 UPS 비용과 비교할 수 없습니다. 또한 무정전 전원 공급 장치에 연결된 프린터는 배터리 전원으로 전환할 때 에너지를 소비하여 실제로 필요한 컴퓨터에서 제거합니다. 정전으로 인해 손실될 수 있는 정보를 전달하지 않는 방전 및 간섭으로부터 장비를 보호하려면 서지 보호기(예: APC Surge Arrest)를 사용하거나 상당한 전압 변동이 있는 경우에 충분합니다. 네트워크에서 서지 보호기.

소스가 배터리 모드로 자주 전환되는 경우 올바르게 구성되었는지 확인하십시오. 응답 임계값 또는 민감도가 너무 까다롭게 설정되어 있음이 드러날 수 있습니다.

UPS를 테스트합니다.자체 테스트 절차를 주기적으로 실행하면 UPS가 완전히 작동하는지 항상 확인할 수 있습니다.

UPS의 플러그를 뽑지 마십시오.전면 패널에 있는 버튼을 사용하여 UPS를 끄되, 장기간 방치하지 않는 한 콘센트에서 UPS 코드를 뽑지 마십시오. 전원이 꺼져 있어도 APC UPS는 배터리를 충전하고 있습니다.

ComputerPress 12 "1999

새 UPS를 구입하기 전에 작동의 일부 "내부" 측면을 숙지해야 합니다. 그리고 무정전 전원 공급 장치가 가능한 한 오래 서비스를 제공하고 투자를 최대한 활용하려면 아래 팁을 따르십시오.

UPS에 사용되는 배터리

APC(및 기타 잘 알려진 대형 UPS 제조업체)에서 제조한 모든 UPS는 가장 일반적인 자동차 배터리와 매우 유사한 납산 배터리를 사용합니다. 차이점은 APC에서 사용하는 배터리는 오늘날 사용 가능한 가장 비싼 자동차 배터리와 동일한 기술을 사용하여 만든다는 사실입니다. 내부에 포함된 전해질은 젤과 같은 상태이며 케이스가 손상된 경우 유출; 배터리는 밀봉되어 유지 보수가 필요하지 않으며 작동 중에 유해 및 폭발성 가스 (수소)를 방출하지 않으며 전해질을 흘릴 염려없이 원하는대로 "뒤집을"수 있습니다.

UPS 배터리는 얼마나 오래 지속됩니까?

서로 다른 UPS가 동일한 배터리 기술로 보이는 것을 사용하더라도 UPS 배터리 수명은 제조업체마다 크게 다릅니다. 이는 배터리 교체 비용이 비싸기 때문에(UPS 원래 비용의 최대 30%) 사용자에게 매우 중요합니다. 배터리 고장은 시스템 효율성을 감소시키고 다운타임과 불필요한 두통의 원인이 됩니다. 온도는 배터리 신뢰성에 상당한 영향을 미칩니다. 사실 배터리 노화를 일으키는 자연적인 과정은 주로 온도에 따라 달라집니다. 배터리 제조업체에서 제공하는 자세한 테스트 데이터에 따르면 온도가 10°C 상승할 때마다 배터리 수명이 10%씩 감소합니다. 이는 UPS가 배터리 가열을 최소화하도록 설계되어야 함을 의미합니다. 모든 온라인 UPS 및 온라인 하이브리드는 리던던트 또는 라인 인터랙티브 UPS보다 더 뜨겁게 작동합니다(팬이 먼저 필요한 이유입니다). 이것이 대기 및 라인 인터랙티브 UPS가 온라인 UPS보다 배터리 교체가 덜 필요한 주된 이유입니다.

UPS를 선택할 때 충전기의 디자인에 주의를 기울여야 합니까?

충전기는 UPS의 중요한 구성 요소입니다. 배터리의 충전 상태는 내구성에 상당한 영향을 미칩니다. UPS 배터리 수명은 정전압 또는 플로트형 충전기로 지속적으로 충전할 때 극대화됩니다. 실제로 충전식 배터리의 수명은 단순 보관보다 훨씬 깁니다. 이것은 자연적인 노화 과정 중 일부가 지속적인 재충전에 의해 중단되기 때문입니다. 따라서 UPS가 꺼지더라도 배터리를 충전해야 합니다. 대부분의 경우 UPS는 정기적으로 꺼집니다. 시장에 나와 있는 많은 UPS는 연속 재충전이라는 중요한 기능을 제공하지 않습니다.

전압이 신뢰성에 영향을 미칩니까?

배터리는 각각 약 2볼트의 개별 셀로 구성됩니다. 더 높은 전압의 배터리를 만들기 위해 개별 셀을 직렬로 연결합니다. 12볼트 배터리에는 6개의 셀이 있고 24볼트 배터리에는 12개의 셀이 있습니다. UPS 시스템에서와 같이 배터리가 세류 충전 중일 때 개별 셀이 동시에 충전됩니다. 파라미터의 불가피한 분산으로 인해 일부 요소는 다른 요소보다 충전 전압의 더 큰 부분을 차지합니다. 이로 인해 이러한 요소가 조기에 노화됩니다. 직렬 연결된 요소 그룹의 신뢰도는 가장 신뢰도가 낮은 요소의 신뢰도로 결정됩니다. 따라서 셀 중 하나가 고장 나면 배터리 전체가 고장납니다. 노화 과정의 속도는 배터리의 셀 수와 직접적인 관련이 있으므로 배터리 전압이 증가함에 따라 노화 속도가 증가한다는 것이 입증되었습니다. 최고의 유형의 UPS는 더 많고 덜 강력한 요소 대신 더 적은 수의 더 강력한 요소를 사용하여 안정성을 높입니다. 일부 제조업체는 주어진 전력 수준에서 와이어 연결 및 반도체 수를 줄여 UPS 비용을 줄일 수 있는 고전압 배터리를 사용합니다. 약 1kVA 전력에서 가장 일반적인 UPS의 배터리 전압은 24 ... 96V입니다. 이 전력 수준에서 APC UPS 배터리, 특히 Smart-UPS 제품군은 24V를 초과하지 않습니다. APC의 저전압 배터리 UPS는 경쟁 장치보다 서비스 수명이 더 깁니다. APC 배터리의 평균 수명은 3-5년(온도, 방전 빈도/충전 주기에 따라 다름)이며 일부 제조업체는 수명이 1년에 불과하다고 표시합니다. 10년의 UPS 수명 동안 일부 시스템 사용자는 장치 자체보다 배터리에 두 배 더 많은 비용을 소비합니다! 제조업체가 고전압 배터리를 사용하여 UPS를 설계하는 것이 더 쉽고 저렴하지만 사용자에게는 UPS 수명 단축이라는 숨겨진 비용이 있습니다.

"리플" 전류가 배터리 수명을 줄이는 이유

이상적으로는 사용 시간을 연장하기 위해 UPS 배터리를 "플로트" 또는 영구 충전 상태로 유지해야 합니다. 이 상황에서 완전히 충전된 배터리는 충전기에서 플로팅 전류 또는 자체 충전 전류라고 하는 소량의 전류를 끌어옵니다. 배터리 제조업체의 권장 사항에도 불구하고 일부 UPS 시스템은 배터리에 추가 리플 전류를 적용합니다. 리플 전류는 AC를 부하에 공급하는 인버터가 DC 입력을 소비하기 때문에 발생합니다. UPS 입력에 위치한 정류기는 항상 맥동 전류를 생성합니다. 가장 진보된 정류 및 리플 억제 회로를 사용해도 비율은 0이 아닌 상태로 유지됩니다. 따라서 정류기 출력과 병렬로 연결된 배터리는 정류기 출력의 전류가 감소하는 순간에 약간의 전류를 공급해야 하며 그 반대의 경우도 정류기 출력의 전류가 떨어질 때 재충전되어야 합니다. 이로 인해 일반적으로 UPS 작동 주파수(50 또는 60Hz)의 두 배에 해당하는 주파수에서 미니 방전/충전 주기가 발생합니다. 이러한 사이클은 배터리를 마모시키고 가열하여 조기 노후화를 유발합니다.

일반 대기, 철공진 대기, 라인 인터랙티브와 같이 배터리가 대기 상태에 있는 UPS에서 배터리는 리플 전류의 영향을 받지 않습니다. UPS 배터리는 다양한 수준(설계 기능에 따라 다름)으로 온라인 상태이지만 그럼에도 불구하고 항상 영향을 받습니다. 리플 전류가 있는지 확인하려면 UPS 토폴로지를 분석해야 합니다. 온라인 UPS에서 배터리는 충전기와 인버터 사이에 배치되며 항상 리플 전류가 있습니다. 이것은 고전적이고 "역사적으로" 최초의 "온라인 이중 변환" UPS 유형입니다. 온라인 UPS에서 배터리가 차단 다이오드, 컨버터 또는 한 가지 유형의 스위치에 의해 인버터 입력에서 분리되면 리플 전류가 없어야 합니다. 당연히 이러한 설계에서는 배터리가 항상 회로에 연결되는 것은 아니므로 유사한 토폴로지를 가진 UPS를 일반적으로 하이브리드라고 합니다.

UPS에서 신뢰할 수 없는 것

배터리는 대부분의 잘 설계된 UPS 시스템에서 가장 신뢰할 수 없는 요소입니다. 그러나 UPS의 아키텍처는 이 중요한 구성 요소의 수명에 영향을 미칠 수 있습니다. UPS가 꺼진 상태에서도 배터리를 계속 충전하면(APC에서 제조하는 모든 UPS가 그러함) 수명이 늘어납니다. UPS를 선택할 때 높은 배터리 전압 토폴로지는 피해야 합니다. 배터리가 리플 전류 또는 과열에 노출되는 UPS를 주의하십시오. 대부분의 UPS 시스템은 동일한 배터리를 사용합니다. 그러나 서로 다른 시스템의 UPS 간의 설계 차이로 인해 배터리 수명과 운영 비용이 크게 달라집니다.

새 UPS를 처음 사용하기 전에 배터리를 충전하십시오.

물론 창고에 운송 및 보관하는 동안 새 UPS의 배터리는 대부분의 "공장"충전을 잃었습니다. 따라서 UPS에 즉시 부하를 가하면 배터리가 적절한 수준의 전력 유지를 제공할 수 없습니다. 또한 UPS(Back-UPS 제외)가 켜질 때마다 자동으로 실행되는 자체 테스트 루틴은 다른 진단 중에서 배터리가 부하를 처리할 수 있는지 여부를 확인합니다. 그리고 충전되지 않은 배터리는 부하를 처리할 수 없기 때문에 시스템은 아마도 배터리가 불량하여 교체해야 한다고 보고할 것입니다. 이러한 상황에서 해야 할 일은 배터리를 재충전하는 것입니다. 24시간 동안 UPS를 연결해 둡니다. 이것은 배터리의 첫 번째 충전이므로 기술 설명서에 규정된 일반적인 일반 충전보다 시간이 더 걸립니다. UPS 자체가 꺼져 있을 수 있습니다. 추운 곳에서 UPS를 가져온 경우 실온에서 몇 시간 동안 예열하십시오.

실제로 무정전 전원이 필요한 부하만 UPS에 연결하십시오.

UPS 사용은 개인용 컴퓨터, 서버, 허브, 라우터, 외부 모뎀, 스트리머, 디스크 드라이브 등 정전으로 인해 데이터 손실이 발생할 수 있는 경우에만 정당화됩니다. 프린터, 스캐너 등의 조명 램프에는 UPS가 필요하지 않습니다. 인쇄하는 동안 프린터 전원이 꺼지면 어떻게 됩니까? 종이 한 장의 품질이 저하됩니다. 그 가치는 UPS 비용과 비교할 수 없습니다. 또한 무정전 전원 공급 장치에 연결된 프린터는 배터리 전원으로 전환할 때 에너지를 소비하여 실제로 필요한 컴퓨터에서 제거합니다. 정전으로 인해 손실될 수 있는 정보를 전달하지 않는 방전 및 간섭으로부터 장비를 보호하려면 서지 보호기(예: APC Surge Arrest)를 사용하거나 상당한 전압 변동이 있는 경우에 충분합니다. 네트워크에서 서지 보호기.

소스가 배터리 모드로 자주 전환되는 경우 올바르게 구성되었는지 확인하십시오. 응답 임계값 또는 민감도가 너무 까다롭게 설정되어 있음이 드러날 수 있습니다.

UPS를 테스트합니다.자체 테스트 절차를 주기적으로 실행하면 UPS가 완전히 작동하는지 항상 확인할 수 있습니다.

UPS의 플러그를 뽑지 마십시오.전면 패널에 있는 버튼을 사용하여 UPS를 끄되, 장기간 방치하지 않는 한 콘센트에서 UPS 코드를 뽑지 마십시오. 전원이 꺼져 있어도 APC UPS는 배터리를 충전하고 있습니다.

ComputerPress 12 "1999

전기 품질에 대한 요구 사항은 국가 표준 및 다소 엄격한 표준에 의해 법적으로 규정되어 있습니다. 전력 공급 조직은 이를 준수하기 위해 많은 노력을 기울이지만 항상 구현되는 것은 아닙니다.

우리 아파트와 생산 현장에서 주기적으로 발생합니다.

    무기한 완전한 정전;

    비주기적 단기(10~100ms) 고전압(최대 6kV) 전압 펄스;

    지속 시간이 다른 서지 및 전압 강하;

    고주파 노이즈 오버레이;

    주파수 드리프트.

이러한 모든 문제는 가정 및 사무실 전기 소비자의 운영에 악영향을 미칩니다. 전원 공급 장치의 품질에 특히 영향을 받는 것은 고장날 뿐만 아니라 성능을 완전히 잃을 수 있는 마이크로프로세서 및 컴퓨터 장치입니다.

무정전 전원 공급 장치의 목적 및 유형

전원 공급 장치 오류의 위험을 줄이기 위해 일반적으로 무정전 전원 공급 장치(UPS) 또는 UPS(영어 문구 "Uninterruptible Power Supply"의 약어에서 파생됨)라고 하는 백업 장치가 사용됩니다.

그들은 소비자의 특정 요구를 충족시키기 위해 다양한 디자인으로 제조됩니다. 예를 들어, 헬륨 배터리가 장착된 강력한 UPS는 몇 시간 동안 전체 오두막의 전원 공급을 지원할 수 있습니다.

배터리는 인버터 정류기를 통해 전력선, 풍력 터빈 또는 기타 에너지 운반체에서 충전됩니다. 그들은 또한 별장의 전기 소비자에게 음식을 공급합니다.

외부 소스가 꺼지면 배터리가 네트워크에 연결된 부하로 방전됩니다. 배터리 용량이 클수록 방전 전류가 낮을수록 작동 시간이 길어집니다.

중전력 무정전 전원 공급 장치는 실내 기후 제어 시스템 및 유사 장비를 백업할 수 있습니다.

동시에 가장 단순한 UPS 모델은 컴퓨터 비상 종료 프로그램만 완료할 수 있습니다. 동시에 전체 작업 시간은 9÷15분을 초과하지 않습니다.

컴퓨터 무정전 전원 공급 장치는 다음과 같습니다.

    장치 본체에 내장되어 있습니다.

    외부.

첫 번째 디자인은 전원 및 부하 스위칭 회로가 장착된 내장 배터리로 구동되는 랩톱, 넷북, 태블릿 및 유사한 모바일 장치에서 일반적입니다.

노트북 배터리내장형 컨트롤러는 무정전 전원 공급 장치입니다. 그 회로는 작동 장비를 정전으로부터 자동으로 보호합니다.

UPS의 외부 구조, 데스크톱 컴퓨터 프로그램의 정상적인 완성을 위해 설계된 별도의 단위로 만들어집니다.

전원 어댑터를 통해 전기 콘센트에 연결됩니다. 프로그램 작동을 담당하는 장치에만 전원이 공급됩니다.

    연결된 키보드가 있는 시스템 장치;

    진행중인 프로세스를 표시하는 모니터.

기타 주변 장치: 스캐너, 프린터, 라우드스피커 및 UPS의 기타 장비에는 전원이 공급되지 않습니다. 그렇지 않으면 프로그램이 충돌할 때 배터리에 저장된 에너지의 일부를 사용하게 됩니다.

UPS 작동 다이어그램 구성을 위한 옵션

컴퓨터 및 산업용 UPS는 세 가지 주요 옵션에 따라 제조됩니다.

    중복 전원 공급 장치;

    인터랙티브 방식;

    전기의 이중 변환.

첫 번째 방법으로는 백업 계획, 영어 용어 "대기"또는 "오프라인"으로 표시되는 전압은 내장 필터에 의해 전자기 간섭이 제거되는 UPS를 통해 네트워크에서 컴퓨터로 공급됩니다. 여기에도 설치되며 용량은 컨트롤러가 조절하는 충전 전류에 의해 지원됩니다.

외부 전원 공급 장치가 사라지거나 설정된 표준을 초과하면 컨트롤러가 배터리의 에너지를 소비자의 전원 공급 장치로 보냅니다. 직류를 교류로 변환하기 위해 간단한 인버터가 연결됩니다.

UPS 대기의 이점

오프라인 무정전 전원 공급 장치는 전원이 공급될 때 매우 효율적이고 조용하게 작동하며 열을 거의 방출하지 않으며 상대적으로 저렴합니다.

결함

UPS Standby가 눈에 띕니다:

    배터리 전원으로의 긴 전환 4÷13ms;

    고조파 정현파가 아닌 사행의 형태로 인버터에 의해 생성된 왜곡된 형태의 출력 신호;

    전압 및 주파수 조정 부족.

이러한 장치는 개인용 컴퓨터에서 가장 일반적입니다.

UPS 대화형 회로

영어 용어 "Line-Interactive"로 지정됩니다. 이전 단계에 따라 수행되지만 단계 조절이 가능한 자동 변압기를 사용하는 전압 안정기를 포함하여 더 복잡한 방식입니다.

이것은 출력 전압의 조정을 제공하지만 신호의 주파수를 제어할 수는 없습니다.

UPS Standby 알고리즘에 따라 정상 모드에서 노이즈 필터링 및 사고 발생 시 인버터 전원으로 전환.

제어 방식으로 다양한 모델의 전압 안정기를 추가하여 사행뿐만 아니라 정현파 파형의 인버터를 만들 수 있습니다. 그러나 릴레이 스위칭을 기반으로 하는 소수의 제어 단계에서는 완전한 안정화 기능을 실현할 수 없습니다.

이것은 배터리 전원으로 전환할 때 공칭 값보다 주파수를 과대 평가할 뿐만 아니라 정현파의 모양을 왜곡하는 저렴한 모델의 경우 특히 그렇습니다. 히스테리시스 프로세스가 발생하는 코어에 내장된 변압기에 의해 간섭이 발생합니다.

값 비싼 모델에서는 반도체 스위치의 인버터가 작동합니다. 라인 인터랙티브 UPS는 오프라인 UPS보다 배터리 전원으로 전환할 때 더 빠릅니다. 들어오는 전압과 출력 신호 사이의 동기화 알고리즘 작동에 의해 제공됩니다. 그러나 동시에 효율성에 대한 과소 평가가 있습니다.

Line-Interactive UPS는 난방 시스템을 포함하여 모든 가전 제품에 대량으로 설치되는 비동기 모터에 전원을 공급하는 데 사용할 수 없습니다. 전원이 필터링되고 동시에 정류되는 컴퓨터 및 가전 제품과 함께 장치를 작동하는 데 사용됩니다.

이중 변환 UPS

이 UPS 회로는 온라인 "이라는 영어 문구를 따서 명명되었으며 고품질 전원이 필요한 장비에서 작동합니다. 교류의 정현파 고조파가 정류기에 의해 일정한 값으로 지속적으로 변환되고 인버터를 통과하여 출력에서 ​​반복되는 정현파를 생성할 때 전기의 이중 변환을 생성합니다.

여기에서 배터리는 회로에 지속적으로 연결되므로 전환할 필요가 없습니다. 이 방법은 스위칭을 위한 무정전 전원 공급 장치의 준비 기간을 실질적으로 제거합니다.

배터리 상태에 따른 UPS 온라인 작동은 3단계로 나눌 수 있습니다.

    충전단계;

    대기 상태;

    컴퓨터로 배출하십시오.

충전 기간

사인파의 입력 및 출력 회로는 UPS 내부 스위치에 의해 차단됩니다.

정류기에 연결된 배터리는 용량이 최적의 값으로 복원될 때까지 충전 에너지를 받습니다.

준비기간

배터리 충전이 끝나면 무정전 전원 공급 장치의 자동화가 내부 스위치를 닫습니다.

배터리는 버퍼 준비 상태를 유지합니다.

퇴원기간

배터리는 컴퓨터 스테이션에 전원을 공급하기 위해 자동으로 전환됩니다.

이중 변환 무정전 전원 공급 장치는 발열 및 소음 발생을 위한 에너지 소비로 인해 다른 모델보다 라인 모드에서 효율이 낮습니다. 그러나 복잡한 구조에서는 효율성을 높이기 위해 기술이 사용됩니다.

UPS 온라인은 전압의 크기뿐만 아니라 진동 주파수도 수정할 수 있습니다. 이것은 이전 모델과 구별되며 비동기 모터로 다양한 복합 장치에 전원을 공급하는 데 사용할 수 있습니다. 그러나 이러한 장치의 비용은 이전 모델보다 훨씬 높습니다.

UPS 구성

작동 회로 유형에 따라 무정전 전원 공급 장치 키트에는 다음이 포함됩니다.

    전력 축적을 위한 축전지;

    배터리 성능 유지;

    사인파 변환장치,

    프로세스 제어 방식;

    소프트웨어.

장치에 대한 원격 액세스를 위해 로컬 네트워크를 사용할 수 있으며 이중화로 인해 회로의 신뢰성을 높일 수 있습니다.

일부 무정전 전원 공급 장치는 장치의 주 회로를 작동하지 않고 필터링된 주 전압으로 부하에 전원을 공급할 때 "바이패스" 모드를 사용합니다.

UPS의 일부에는 자동화에 의해 제어되는 스텝 전압 조정기 "부스터"가 있습니다.

복잡한 기술 솔루션을 수행해야 하는 필요성에 따라 무정전 전원 공급 장치에 추가 특수 기능을 장착할 수 있습니다.



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