สรุปเครื่องสำรองไฟ UPS เเบบง่ายๆ

2015-03-30 16:23:26 ใน ความรู้เกี่ยวกับเครื่องมือต่างๆ »

16859 1. UPS คืออะไร
- UPS ย่อมาจาก "Uninterruptible Power Supply" หรือ "เครื่องสำรองไฟฟ้า" ถ้าแปลตรงๆก็คือ แหล่งจ่ายพลังงานต่อเนื่อง

2. หน้าที่ของ UPS
- ป้องกันความเสียหายกับอุปกรณ์ไฟฟ้าและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ จากความผิดปกติของพลังงานไฟฟ้า เช่น ไฟตก, ไฟดับ, ไฟกระชาก และไฟเกิน เเละจ่ายพลังงานไฟฟ้าสำรองจากแบตเตอรี่ให้แก่อุปกรณ์ไฟฟ้าหรืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เมื่อเกิดปัญหาทางไฟฟ้า

3. ส่วนประกอบของ UPS
- 1. เครื่องประจุแบตเตอรี่ (Charger) ทำหน้าที่รับเเปลงไฟฟ้า AC จากระบบจ่ายไฟ เป็นไฟฟ้า DC จากนั้นประจุเก็บไว้ในแบตเตอรี่
2. เครื่องแปลงกระแสไฟฟ้า (Inverter) ทำหน้าที่รับกระแสไฟฟ้า DC จากเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้า AC เป็น DC หรือแบตเตอรี่
และ แปลงเป็นกระแสไฟฟ้า AC สำหรับใช้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
3. แบตเตอรี่ (Battery) ทำหน้าที่เก็บพลังงานไฟฟ้าสำรองไว้ใช้ในกรณีเกิดปัญหาทางไฟฟ้า โดยจะจ่ายกระแสไฟฟ้า DC ให้กับ
เครื่องแปลงกระแสไฟฟ้าในกรณีที่ไม่สามารถรับกระแสไฟฟ้า AC จากระบบจ่ายไฟได้

4. หลักการทำงานของ UPS
- ใช้วิธีการแปลงไฟฟ้าจากกระแสสลับ (AC) เป็นไฟฟ้ากระแสตรง (DC) แล้วเก็บสำรองไว้ในแบตเตอรี่ส่วนหนึ่ง เมื่อเกิดปัญหาทางไฟฟ้า (เช่น ไฟดับ หรือ หรือคุณภาพไฟฟ้าผิดปกติ เป็นต้น) อุปกรณ์ไฟฟ้าไม่สามารถใช้พลังงานไฟฟ้าที่รับมาได้ UPS ก็จะเปลี่ยนไฟฟ้ากระแสตรง (DC) จากแบตเตอรี่ให้กลายเป็นไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) แล้วจึงจะจ่ายพลังงานไฟฟ้าให้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าตามปกติ

ชนิดของ UPS สามารถแบ่งออกเป็น 3 ชนิด ดังนี้

1. Offline UPS หรือ Standby UPS

สภาวะปกติ อุปกรณ์ไฟฟ้า (Load) จะได้รับพลังงานไฟฟ้าจากระบบจ่ายพลังงานไฟฟ้า (Main) จากการไฟฟ้าโดยตรง ในขณะเดียวกัน เครื่องประจุกระแสไฟฟ้า (Charger) จะทำการชาร์ตให้กับแบตเตอรี่ไปด้วย แต่เวลาที่ไฟฟ้าดับ แบตเตอรี่จะจ่ายพลังงานไฟฟ้ากับเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้า (Inverter) เพื่อแปลงกระแสไฟฟ้าและจ่ายให้กับอุปกรณ์ไฟฟ้า โดยใช้ตัวสับเปลี่ยน (Tranfer Switch) สำหรับเลือกแหล่งจ่ายพลังงานไฟฟ้าระหว่างระบบจ่ายพลังงานไฟฟ้า (Main) หรือเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้า (Inverter) กรณีที่สภาวะไฟฟ้าปกติหรือกระแสไฟฟ้าผิดปกติเกิดขึ้นในช่วงเวลาที่สั้นมากจน ตัวสับเปลี่ยน (Tranfer Switch) สลับแหล่งจ่ายไฟฟ้าไม่ทัน พลังงานไฟฟ้าที่จ่ายให้กับอุปกรณ์ไฟฟ้า (Load) จะมาจากระบบจ่ายพลังงานไฟฟ้าโดยตรง ดังนั้น ถ้าคุณภาพไฟฟ้าจากระบบจ่ายพลังงานไฟฟ้าไม่ดี (เช่น ไฟตก, ไฟดับ, ไฟกระชาก, หรือมีสัญญาณรบกวน ฯลฯ) อุปกรณ์ไฟฟ้าก็จะได้รับพลังงานไฟฟ้าคุณภาพไม่ดีเช่นเดียวกัน เนื่องจาก UPS ชนิดนี้ถูกออกแบบให้ป้องกันกรณีเกิดไฟดับเพียงอย่างเดียวเท่านั้น ไม่สามารถป้องกันปัญหาแรงดันไฟฟ้าที่ผันผวนและสัญญาณรบกวนได้ จึงทำให้มีราคาถูกกว่า UPS ชนิดอื่นๆ และไม่เหมาะกับการใช้งานในบางพื้นที่ เช่น สถานที่ใกล้แหล่งกำเนิดกระแสไฟฟ้า อาทิ เขื่อน, สถานีไฟฟ้า, และสถานีไฟฟ้าย่อย เป็นต้น รวมถึงไม่เหมาะกับการใช้งานในประเทศไทยด้วย เนื่องจากเกิดไฟตกบ่อยครั้ง

ข้อดีและข้อเสีย ของ UPS ระบบนี้

ข้อดี : ราคาถูก ขนาดเล็ก น้ำหนักเบา, ออกแบบง่าย ไม่ซับซ้อน, สามารถป้องกันปัญหาไฟดับได้เพียงอย่างเดียว และอายุการใช้งานของแบตเตอรี่และ UPS สั้น
ข้อเสีย : ไม่สามารถแก้ไขปัญหาทางไฟฟ้า เช่น ไฟตก - ไฟเกินได้ และเมื่อมีความผิดปกติทางไฟฟ้าผ่านเข้าไปยัง UPS จะผ่านไปใ้ห้กับ Load ทันที ทำให้ Load เสียหายได้

2. Line Interactive UPS with Stabilizer หรือ Online Protection UPS

จากภาพแสดงการทำงาน จะพบว่า มีความคล้ายคลึงกับ Offline UPS มาก แต่จะมีส่วนที่เพิ่มขึ้นมา คือ ระบบปรับแรงดันไฟฟ้าอัตโนมัติ (Stabilizer / AVR) เพื่อป้องกันปัญหาทางไฟฟ้า ช่วยให้ UPS ไม่จำเป็นต้องจ่ายพลังงานไฟฟ้าสำรองจากแบตเตอรี่ทุกครั้งที่ไฟตกหรือไฟเกิน ไม่มากนัก ในขณะที่สภาวะไฟฟ้าปกติ อุปกรณ์ไฟฟ้า (Load) จะได้รับพลังงานไฟฟ้าจากระบบจ่ายพลังงานไฟฟ้า (Main) จากการไฟฟ้า โดยผ่านระบบปรับแรงดันไฟฟ้าอัตโนมัตินี้ (Stabilizer / AVR) ซึ่งจะมีหน้าที่รักษาระดับแรงดันไฟฟ้าให้คงที่ ป้องกันปัญหาไฟตก, ไฟเกิน และไฟกระชาก เป็นต้น พร้อมกันนี้ เครื่องประจุกระแสไฟฟ้า (Charger) ก็จะทำการประจุกระแสไฟฟ้าเก็บไว้ในแบตเตอรี่ เมื่อไฟฟ้าดับจะจ่ายพลังงานให้กับเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้า (Inverter) ทำการแปลงกระแสไฟฟ้าและจ่ายให้กับอุปกรณ์ไฟฟ้า (Load) โดยใช้ตัวสับเปลี่ยน (Transfer Switch) สำหรับเลือกแหล่งจ่ายพลังงานไฟฟ้าระหว่างระบบปรับแรงดันไฟฟ้าอัตโนมัติ (Stabilizer / AVR) หรือเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้า (Inverter) ซึ่งจัดได้ว่าเป็น UPS ที่เหมาะกับการใช้งานในประเทศไทยมากที่สุด ราคาไม่แพงและคุณภาพไฟฟ้าที่ได้อยู่ในเกณฑ์ที่ยอมรับได้

ข้อดีและข้อเสีย ของ UPS ระของ UPS ระบบนี้

ข้อดี : มีระบบปรับแรงดันไฟฟ้าอัตโนมัติ (Stabilizer / AVR) เพื่อป้องกันปัญหาไฟเกินและไฟตก และราคาเหมาะสำหรับการใช้งานทั่วๆ ไป มีขนาดกระทัดรัด น้ำหนักเบา
ข้อเสีย : ไม่สามารถแก้ปัญหาความผิดพลาดทางด้านความถี่ได้ และไม่เหมาะสำหรับอุปกรณ์ที่มีความไวต่อคุณภาพของกระแสไฟฟ้ามากๆ เช่น เครื่องมือแพทย์/เครื่องจักร

3. True On-line UPS

จากภาพแสดงการทำงาน จะพบว่าระบบ True On-line UPS เป็น UPS ที่มีศักยภาพสูงสุด สามารถป้องกันปัญหาทางไฟฟ้าได้ทุกกรณี ไม่ว่าจะเป็น ไฟดับ, ไฟตก, ไฟเกินหรือสัญญาณรบกวนใดๆ และให้คุณภาพไฟฟ้าที่ดี กล่าวคือ เครื่องประจุกระแสไฟฟ้า (Charger) และเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้า (Inverter) จะทำงานตลอดเวลา ไม่ว่าคุณภาพไฟฟ้าจะเป็นอย่างไร ก็สามารถจ่ายพลังงานไฟฟ้าให้กับอุปกรณ์ไฟฟ้า (Load) ได้ตามปกติ ยกเว้นกรณีเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้า (Inverter) เสีย จึงจะจ่ายพลังงานไฟฟ้าจากระบบจ่ายพลังงานไฟฟ้า (Main) จากการไฟฟ้าไปยังอุปกรณ์ไฟฟ้า (แต่ไม่ควรใช้งานต่อไปหากเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้า {Inverter} เสีย) ด้วยเหตุนี้ จึงทำให้ UPS ชนิดนี้มีราคาสูงกว่า UPS ชนิดอื่นๆ

ข้อดีและข้อเสีย ของ UPS ระของ UPS ระบบนี้

ข้อดี : สามารถแก้ปัญหาทางไฟฟ้าได้ทุกกรณี และมีความเชื่อถือได้สูง, อุปกรณ์ไฟฟ้า (Load) จะได้รับพลังงานไฟฟ้าอย่างต่อเนื่อง โดยไม่หยุดชะงัก, สามารถผลิต UPS ได้ทุกขนาด และสามารถตรวจเช็คเครื่อง UPS ได้โดยไม่ต้องปิดอุปกรณ์ต่อพ่วง (Load)
ข้อเสีย : การออกแบบยุ่งยาก และซับซ้อนมาก, มีขนาดใหญ่ และน้ำหนักมาก และมีราคาที่สูงกว่า

ขอขอบคุณบทความดีๆจาก

http://www.powermatic.co.th/