ความรู้เรื่อง UPS

UPS (Uninterruptable Power Supply)
UPS ย่อมาจากคำว่า Uninterruptable Power Supply ซึ่งแปลตรงตัว แปลว่า แหล่งจ่ายไฟฟ้าที่ไม่สามารถขัดขวางได้

ในที่นี้ หมายถึง ไม่ว่าพลังงานไฟฟ้าได้รับจะมีสภาพเป็นอย่างไร เครื่อง UPS ก็สามารถจ่ายพลังงานไฟฟ้าออกมาเป็นปกติ (ในทางปฏิบัติจะไม่ถึงกับแก้ได้ทุกอย่างเสมอไป) ซึ่งหลักการของ UPS โดยทั่วไปแล้ว จะใช้วิธีการแปลงไฟฟ้ากระแสสลับ(AC)เป็นไฟฟ้ากระแสตรง(DC)แล้วเก็บสำรองไว้ใน Battery ส่วนหนึ่ง และเมื่อเกิดปัญหาขึ้นอย่างใดที่ไม่สามารถใช้พลังงานไฟฟ้าที่ได้รับมา ก็จะเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้ากระแสตรง(DC)ที่อยู่ใน Battery ให้กลายเป็นไฟฟ้ากระแสสลับ(AC)แล้วจึงจ่ายพลังงานไฟฟ้าออกมาให้ดูเหมือนปกติ



Offline UPS หรือ Standby UPS

ในขณะที่ไฟฟ้าปกติ Load จะได้รับกระแสไฟฟ้าจาก Main โดยตรง ในขณะเดียวกัน Charger ก็จะประจุกระแสไฟฟ้าให้กับ Battery ไปด้วยพร้อมๆกัน แต่เมื่อไฟฟ้าดับ Battery ก็จะจ่ายไฟให้กับ Inverter เพื่อแปลงไฟฟ้าออกมาให้กับ Load โดยมี Transfer Switch เป็นตัวสับเปลี่ยนหรือเลือกแหล่งไฟฟ้าระหว่าง Main หรือ Inverter

จะเห็นได้ว่า ที่สภาวะไฟฟ้าปกติหรือกรณีที่กระแสไฟฟ้าผิดปกติในช่วงเวลาสั้นมากจน Transfer Switch สลับแหล่งจ่ายไฟฟ้าไม่ทัน กระแสไฟฟ้าที่จ่ายให้กับ Load จะถูกส่งมาจาก Main โดยตรง ดังนั้น ถ้า Main มีคุณภาพไฟฟ้าที่แย่ มีสัญญาณรบกวน ไฟเกิน ไฟตก หรือไฟกระชาก ไฟฟ้าที่จ่ายให้กับ Load ก็มีสภาวะเช่นนั้นด้วย ดังนั้น UPS ชนิดนี้ จึงไม่เหมาะกับไฟฟ้าบ้านเราซึ่งมีไฟตกบ่อย

จากผังวงจร เราจะเห็นได้ว่า ถ้าไฟฟ้าไม่ดับ Inverter ก็จะไม่ต้องทำงานเลย ดังนั้น UPS ชนิดนี้ จะมีอายุการทำงานที่ยืนยาวมาก แต่ที่มันไม่พังไม่ใช่เป็นเพราะมันมีคุณภาพดี แต่เป็นเพราะมันไม่ค่อยได้ทำงานตะหากล่ะ

True Online UPS

เป็น UPS ที่เหล่า Admin ทั้งหลายแหล่ไฝ่ฝันที่จะนำมาใช้ในการดูแลระบบของตน เพราะมีกระแสไฟฟ้าที่จ่ายให้กับ Load ที่เกือบจะสมบูรณ์ ไม่กระเทือนต่อไฟกระชากและสัญญาณรบกวน แต่มีข้อเสียคือ แพงงงงงมากกกกกก

จากรูป จะเห็นได้ว่า มีโครงสร้างเป็นแบบไกล้เคียง UPS ในอุดมคติเลยทีเดียว โดย Charger และ Inverter จะทำงานตลอดเวลา ไม่ว่าไฟจะตก ไฟจะเกิน มีสัญญาณรบกวนเป็นรูปลูกคลื่นอย่างไรไม่สน ขอเพียง Battery ไม่เสีย ไฟฟ้าที่จ่ายให้กับ Load ก็ยังมีหน้าตาเหมือนเดิม แต่กรณีที่ Inverter เสียเท่านั้นเอง จึงจะส่งไฟฟ้าจาก Main เข้าไปเลี้ยง Load แทน แต่ถ้า Inverter เสีย เราก็ไม่ควรจะใช้งานต่ออยู่แล้ว

หากเราดูจาก Catalog ของ UPS ชนิดนี้ อาจจะเห็นว่า Transfer Switch มีช่วงเวลาการทำงานเป็น 0 ms. ทั้งนี้เป็นเพราะ ผู้ซื้อ UPS มักเข้าใจว่า Transfer Switch มีหน้าที่สำหรับสลับสัญญาณเมื่อไฟดับหรือไฟผิดปกติ ดังนั้น ผู้ผลิตจึงจำเป็นต้องพิมพ์ Catalog ออกมาให้ตรงกับความเข้าใจของผู้ซื้อ ซึ่งในทางปฏิบัติแล้ว Transfer Switch ของ UPS ชนิดนี้ ทำหน้าที่อีกแบบหนึ่ง เป็นที่เข้าใจกันของผู้ขายกับผู้ผลิต

Online Protection UPS หรือ UPS with Stabilizer

เป็น UPS ที่ขายดีที่สุดในประเทศไทย จนตอนนี้ ผู้ผลิต UPS ในประเทศไทยได้เปลี่ยนมาผลิต UPS ชนิดนี้กับเกือบหมดทุกโรงงานแล้ว ทั้งนี้ ราคาไม่แพงและคุณภาพไฟฟ้าที่ได้อยู่ในเกณฑ์ที่ยอมรับได้

จากผังโครงสร้างของ UPS นี้ เราจะเห็นได้ว่า คล้ายกับ Offline มากทีเดียว แต่ส่วนที่เพิ่มขึ้นมาคือ Stabilizer จะเข้ามาทำงานในขณะที่ไฟฟ้าทำงานตามปกติ ทำให้สามารถปัญหาไฟตก ไฟเกิน ไฟกระชาก และไฟกระพริบ ได้

แล้ว Line-Interactive ล่ะ

จะเห็นได้ว่า ที่กล่าวมา ยังไม่ได้พูดถึง Line-Interactive UPS เลย ซึ่งช่วงหลังๆนี้ เราจะได้ยินคำว่า Line-Interactive บ่อยๆ แต่นั่นเป็นการแบ่งชนิดของ UPS ไปอีกแบบ

Line-Interactive UPS เป็น UPS อีกแบบ ซึ่งวงจรเกือบทั้งหมดจะใช้ Micro-processor ควบคุม และหากผู้ผลิตเพียงแค่เพิ่มวงจรอีกนิดหน่อย ก็สามารถสื่อสารกับคอมพิวเตอร์ได้ง่ายโดยผ่าน Serial Port เพื่อดูสถานะการทำงานของ UPS ได้เลย

Line-Interactive UPS หลายๆคนเข้าใจว่า มันเป็นแบบเดียวกับ True Online แต่จริงๆแล้วไม่ใช่ และเราไม่อาจจะกล่าวได้ว่า มีคุณภาพดีกว่าแบบใดใน UPS ทั้ง 3 ชนิดที่กล่าวมาก่อนหน้านี้แล้ว เพราะ Line-Interactive บางยี่ห้อ ก็เป็นแบบ Offline และบางยี่ห้อก็เป็นแบบ Online-Protection ดังนั้น เราไม่สามารถสรุปการทำงานของ UPS แบบนี้ออกมาเป็นผังวงจรแบบข้างบนนี้ได้ เพราะ Line-Interactive เป็นการกล่าวแบบรวมๆเท่านั้น

 

คัดลอก, อ้างอิง
www.sanambin.com