무정전 전원 공급 장치(ubs)란 무엇인가요?
UPS란 무엇인가
1. UPS 소개 및 작동 원리
UPS는 Uninterruptible Power Supply의 영어 약자로 "무정전 전원 공급 장치"를 의미합니다. ". 에너지 저장장치(흔히 배터리)를 내장하고 인버터를 주 부품으로 사용하는 정전압, 정주파 무정전 전원장치입니다. 정전, 저전압, 고전압, 서지 문제를 해결할 수 있습니다. 기존 전력, 소음 및 기타 현상을 방지하여 컴퓨터 시스템을 보다 안전하고 안정적으로 작동시킵니다. 이제 컴퓨터, 운송, 은행, 증권, 통신, 의료, 산업 제어 및 기타 산업 분야에서 널리 사용되었으며 빠르게 가정에 진출하고 있습니다.
이제 UPS의 작동 원리를 간략하게 알아보겠습니다.
UPS를 사용하지 않는 경우에는 PC, 프린터 등의 단말 장치를 주 전원에 직접 연결하여 사용합니다. UPS는 UPS에 연결하여 사용합니다. 그런 다음 주 전원에 연결됩니다. 주전원 입력이 정상일 때 UPS는 주전원 전압을 안정화하여 이를 단말 장비에 공급합니다(UPS와 비교하여 이러한 단말 장비 부하라고 함). 동시에 UPS는 AC 주전원 전압 조정기입니다. , 또한 자체 내장 배터리를 충전합니다. 주전원이 중단되면(예: 정전) UPS는 즉시 내장 배터리의 전원을 사용하여 인버터 변환을 통해 부하에 220V AC 전원을 계속 공급합니다. , 부하가 정상적인 작동을 유지하고 소프트웨어 및 하드웨어 시스템이 손상되지 않도록 합니다.
2. 가정용 PC 및 해당 단말 장비에 대한 주 전원의 영향
PC, 컴퓨터 네트워크 및 기타 장비가 UPS를 사용하지 않는 경우 어떤 영향을 미치게 됩니까? 많은 사람들은 우리가 사용하는 주전원이 가끔씩 정전되는 경우를 제외하고는 지속적이고 일정하다는 일반적인 오해를 갖고 있습니다. 설마. 공공 전력망으로서 주 전력 시스템은 수천 개의 다양한 부하에 연결됩니다. 일부 대형 유도성, 용량성, 스위칭 전원 공급 장치 및 기타 부하는 전력망에서 전기 에너지를 얻을 뿐만 아니라 전력망 자체도 연결합니다. 영향을 미쳐 전력망 또는 로컬 전력망의 전원 공급 품질을 저하시켜 주전원 전압 파형 왜곡 또는 주파수 드리프트를 유발합니다. 또한 낙뢰, 송변전 시스템의 개방 또는 단락, 전원 플러그의 잘못된 연결 및 분리 등과 같은 예상치 못한 자연 및 인위적 사고로 인해 정상적인 전력 공급이 위태로워지고 이에 따라 영향을 받을 수 있습니다. 부하의 정상적인 작동. 특히, PC, 네트워크 장비, 통신 시스템, 의료 장비 등은 모두 매우 정교한 전자 장비이며, 그 영향이 특히 두드러진다는 점을 지적할 필요가 있습니다.
PC의 경우 모니터와 호스트 모두 정상적인 전원 공급이 필요합니다. 특히 메모리는 전력 요구량이 더 높으며, 저장된 콘텐츠를 유지하기 위해 지속적인 새로고침 작업이 필요한 저장 장치이므로, 전원이 차단되면 저장된 콘텐츠는 즉시 사라집니다. 비정상적인 정전이 발생하여 메모리에 있는 정보가 하드디스크 등의 저장장치에 저장되지 않으면 정보가 완전히 멸실되거나 불완전하여 그 가치를 상실하게 되어 많은 업무 에너지와 시간을 낭비하게 됩니다. UNIX, Linux와 같은 운영체제(현재 많은 컴퓨터 매니아들이 이 운영체제를 사용하고 있음)가 비정상적으로 종료되면 메모리에 있는 시스템 정보가 하드디스크에 다시 기록되지 않아 시스템이 충돌하여 시스템이 다운될 수 있습니다. 또한 컴퓨터를 다시 시작할 수 없습니다. 하드 디스크는 자기 저장 매체를 사용하고 정전으로 인해 정보가 손실되지 않지만 갑작스러운 정전으로 인해 읽기 및 쓰기 작업을 수행하는 하드 디스크의 물리적 헤드가 손상되거나 시스템 파일로 인해 파일 시스템 테이블 오류가 발생하여 하드 디스크에 배드 섹터가 발생하며, 심한 경우에는 하드 디스크 전체가 폐기될 수도 있습니다. 갑작스러운 정전으로 인해 시스템이 가상 메모리를 취소할 시간이 없어 하드 디스크가 손상될 수 있습니다. 컴퓨터의 "정보 조각"은 하드 디스크 저장 공간을 낭비할 뿐만 아니라 컴퓨터 전원 공급 장치는 정류된 전원 공급 장치이므로 과도한 전압으로 인해 정류기가 소진될 수 있습니다. 전압 스파이크, 일시적인 과전압 및 전원 공급 장치 소음과 같은 간섭이 정류기를 통해 마더보드로 유입되어 시스템의 정상적인 작동에 영향을 미치거나 호스트 회로를 태울 수도 있습니다.
일반적인 상황에서는 표준 사인파(220V, 50Hz)가 이상적인 상태이지만, 전력 전문가의 테스트에 따르면 실제 상황에서는 전력망에서 자주 발생하여 간섭이나 손상을 일으키는 것으로 나타났습니다. 컴퓨터 또는 정밀 장비의 손상 상황에는 주로 서지, 고전압 스파이크, 일시적인 과전압, 전압 강하, 와이어 노이즈, 주파수 드리프트, 지속적인 저전압, 주 전원 중단 등이 포함됩니다.
1. 전력 서지: 출력 전압의 유효 값이 정격 값보다 110% 더 높고 1사이클 또는 여러 사이클 동안 지속되는 것을 말합니다. 서지는 주로 전력망에 연결된 대형 전기 장비가 차단될 때(예: 일반 가정용 에어컨이 꺼질 때) 전력망의 갑작스러운 언로드로 인해 생성된 고전압으로 인해 발생합니다. (우리 모두는 다음과 같은 개인적인 경험을 갖고 있습니다. 오후 6시부터 오후 9시까지: 00시 경은 전력 소비가 가장 많은 시기입니다. 예를 들어, 전력 소비가 가장 많은 시기 이후에는 가정의 조명이 상대적으로 어둡습니다. , 저녁 10시쯤 되면 집 안의 조명이 어두워지는 것을 볼 수 있습니다. 갑자기 번쩍이고 많이 켜집니다. 이는 우리가 일상생활에서 흔히 볼 수 있는 전력 서지 현상입니다.
2. 고전압 스파이크: 피크 값이 6000v이고 지속 시간이 1/10000초에서 1/2 주기(10ms)인 전압을 말합니다. 이는 주로 낙뢰, 아크 방전, 정전기 방전 또는 대형 전기 장비의 스위칭 작동으로 인해 발생합니다.
3. 과도 과전압(Switching Transients): 피크 전압이 20,000V에 이르지만 지속 시간은 100만분의 1초에서 1000분의 1초에 이르는 펄스 전압을 말합니다. 주요 원인과 발생 가능한 손상은 고전압 스파이크와 유사하지만 해결책은 다릅니다.
4. 전압 저하(Power Sags): 주전원 전압의 유효 값이 정격 값의 80%~85% 사이이고 1~수년 동안 지속되는 저전압 상태를 말합니다. 사이클. 대형 장비를 켜거나, 대형 모터를 시동하거나, 대형 전력 변압기를 연결하면 이 문제가 발생할 수 있습니다.
5. 전기선 잡음: 무선 주파수 간섭(RFI), 전자기 간섭(EFI) 및 기타 다양한 고주파 간섭을 의미합니다. 모터 작동, 릴레이 작동, 모터 컨트롤러 작동, 방송 방출, 마이크로파 방사, 전기 폭풍 등은 모두 라인 노이즈 간섭을 유발합니다.
6. 주파수 변화: 3Hz를 초과하는 주전원 주파수의 변화를 나타냅니다. 이는 주로 비상 발전기의 불안정한 작동이나 주파수가 불안정한 전원 공급 장치로 인해 발생합니다.
7. 연속 저전압(절전): 주전원 전압의 유효 값이 정격 값보다 낮고 오랫동안 지속되는 것을 말합니다. 원인으로는 대형 장비 시동 및 애플리케이션, 주 전력선 전환, 대형 모터 시동 및 라인 과부하(우리나라의 여러 지역에서 발견되는 문제)가 있습니다.
8. 정전: 우리가 흔히 겪는 정전입니다. 원인으로는 라인의 회로 차단기 작동, 주 전원 공급 중단, 그리드 오류 등이 있습니다.
3. UPS의 분류
UPS는 1960년대 회전형 발전기에서 오늘날의 지능형 정적 완전 전자 회로로 발전해 왔으며 계속 발전하고 있습니다. 현재 UPS는 일반적으로 정적 UPS를 말하며 작업 방법에 따라 백업 유형, 온라인 대화형 및 온라인 유형의 세 가지 범주로 나눌 수 있습니다.
1. 백업 UPS: 주전원이 정상일 때 주전원이 작동 범위를 초과하거나 정전이 발생하면 배터리 인버터로 전환됩니다. 전송 스위치를 통한 전원 공급. 그 특징은 간단한 구조, 작은 크기, 저렴한 비용이지만 입력 전압 범위가 좁고 출력 전압 안정성 정확도가 낮으며 스위칭 시간이 있으며 출력 파형은 일반적으로 구형파입니다.
회로도는 다음과 같습니다:
2. 온라인 대화형 UPS: 주전원이 정상일 때 주전원이 부하에 직접 공급됩니다. 주전원이 낮거나 높을 때 전압은 안정화됩니다. UPS 내부 전압 안정화 회로를 통해 출력되며, 주전원에 이상이 있거나 정전이 발생하면 전환 스위치를 통해 배터리 인버터 전원 공급 장치로 변환됩니다. 넓은 입력 전압 범위, 낮은 소음, 작은 크기 등이 특징이지만 스위칭 시간도 있습니다. 그러나 일반 백업 UPS에 비해 이 모델은 보호 기능이 더 강력하고 인버터 출력 전압 파형이 더 작습니다. 좋습니다. 일반적으로 사인파입니다. 회로도는 다음과 같습니다.
3. 주 전원이 정상일 때 온라인 UPS는 주 전원을 정류하여 인버터가 작동할 수 있도록 DC 전압을 제공합니다. 주전원이 비정상입니다. 인버터는 배터리로 전원을 공급받으며 인버터는 중단 없는 출력을 보장하기 위해 항상 작동 상태에 있습니다. 그 특징은 입력 전압 범위가 매우 넓고 스위칭 시간이 없으며 출력 전압 안정성 정확도가 높다는 것입니다. 특히 전력 요구 사항이 높은 경우에 적합하지만 비용이 높습니다. 현재 3KVA 이상의 전력을 공급하는 UPS는 거의 모두 온라인 UPS입니다. 계통도는 다음과 같습니다.
UPS는 출력 용량에 따라 3KVA 이하의 소용량, 3KVA~10KVA의 중소용량, 10KVA 이상의 중대용량으로 구분됩니다.
UPS는 입력/출력 모드에 따라 세 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 단상 입력/단상 출력(단일 입력 및 단일 출력이라고 함), 3상 입력/단일 -상 출력(3입력 및 단일 출력이라고 함), 3상 위상 입력/3상 출력(3입력 및 3출력이라고 함).
사용자의 경우 3상 전원 공급 장치를 사용하면 주 전원과 부하 전력을 더 쉽게 분배할 수 있습니다. 따라서 중전력 및 고전력 UPS는 대부분 3상 입력/부하 전력을 사용합니다. 단상 출력 또는 3상 입력/3상 출력 전원 공급 모드.
백업 UPS는 주로 단일 PC의 전원 보호를 위해 사용됩니다. 크기가 작고 가격이 저렴하며 작동이 간단한 것이 특징입니다. 따라서 UPS를 구입하면 매우 적합합니다. 가정용 컴퓨터의 경우 백업 유형을 선택하세요.
온라인 UPS는 주전원이 있는 경우 거의 모든 일반적인 전력 문제를 해결할 수 있으며, 그 기능은 전압을 안정화하고 전력 변동 간섭을 방지하는 것입니다. 기능이 더욱 완벽해지기 때문에 성능도 향상됩니다. 그리고 상승하면 백업 UPS보다 가격이 훨씬 비쌉니다. 온라인 UPS는 전원 요구 사항이 매우 엄격한 일부 컴퓨터 장비, 의료 장비 등에 주로 사용되며 일반적으로 전원 공급 시간을 연장하기 위해 여러 개의 외부 배터리와 직렬로 사용되며 대부분 장치용으로 구성됩니다.
지능형 UPS는 오늘날 UPS의 주요 개발 추세입니다. 네트워크 시스템에 UPS를 적용하면 네트워크 관리자는 전체 네트워크 시스템이 보호되기를 바라면서 전체 네트워크 시스템이 보호 대상임을 강조합니다. 전원 공급 시스템에 장애가 발생해도 중단 없이 계속 작업할 수 있습니다. 따라서 UPS 내부에 마이크로프로세서를 구성하여 UPS를 지능화하는 것이 UPS의 새로운 추세입니다. UPS의 내부 하드웨어와 소프트웨어의 결합은 UPS의 기능을 크게 향상시키고 다음과 같은 UPS의 작동 상태를 모니터링할 수 있습니다. , 계통 전압 주파수, 배터리 상태 및 오류 기록 등 또한 소프트웨어를 사용하여 배터리를 감지하고, 자동으로 방전 및 충전하고, 원격으로 켜고 끄는 등의 작업을 수행할 수 있습니다. 네트워크 관리자는 정보를 바탕으로 전원 품질을 분석하고 실제 상황에 따라 적절한 조치를 취할 수 있습니다. UPS는 전원 공급망 중단을 감지하면 자동으로 배터리 전원 공급으로 전환합니다. 배터리 전원 공급 용량이 부족하면 즉시 서버에 종료 준비를 알리고 배터리가 소진되기 전에 종료됩니다. 지능형 UPS는 인터페이스를 통해 컴퓨터와 통신하여 네트워크 관리자가 UPS를 모니터링할 수 있으므로 관리 소프트웨어의 기능이 매우 중요합니다.