UPS, 무정전 전원 공급 장치 - 1

1. UPS의 정의

• 선로의 정전이나 입력 전원에 이상 상태가 발생하였을 경우에도 정상적으로 전력을 부하 측에 공급하는 설비
• UPS는 배터리(Battery), 정류 장치(Rectifier)와 역변환 장치(inverter)로 구성
  • 정류기(Rectifier) : 교류를 직류로 변환
  • 배터리(Battery) 정류 장치에 의해 변환된 직류 전력을 저장
  • 인버터 (Inverter) : 직류를 교류로 변환

2. UPS의 필요성 및 목적

• 주변기기 등에 의해 발생하는 전기적 노이즈, 각종 정전, 전원 장애로부터 부하 장비 및 데이터를 보호하기 위함
• 정밀한 정전압/정주파수의 양질의 전원 공급을 위함
• 우리가 사용하는 한전 전원은 여러 가지 원인으로 전원 장애를 일으킨다. 잦은 고장은 설비의 수명 단축, 중요한 데이터 손실을 초래하기 때문에 설비를 보호하고 중요한 데이터를 잃지 않기 위하여 UPS의 사용은 필수라 할 수 있음

 

 

3. UPS 도입에 따른 보편적 기대 효과

• 정전 등 전기적 문제로부터 부하 보호
• CVCF(정전압 정주파수) – 질적으로 높은 신뢰성 있는 전력 공급
• 불규칙한 전원, 노이즈 및 서지 발생시에도 안정적 출력
• 정전 시에 백업 전원 출력 및 데이터 손실 차단

 

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4. UPS의 분류

4-1. OFF-LINE 방식

• 정상적인 3상 전원 인입시에는 직접 상용전원을 부하에 공급
• 정전 시 인버터를 동작하여 부하에 공급하는 방식
• 주로 서버 전용 등 소용량에 많이 사용됨

장점	단점
- 입력전원 정상시 높은 효율 - ON-Line에 비해 저렴 - 소형화 가능 - 내구성이 높고 잔고장이 적음	- 정전시 순단 가능성 - 전압조정 불가(입력의 변화에 출력이 변화) - 입력전원과 동기가 되지 않아 정밀급 부하에 부적당

 

4-2. ON-LINE 방식

• 정상적인 상용전원 인입시에는 배터리와 인버터에 DC를 공급하여 항시 인버터로 동작하는 방식
• 입력과 관계없이 인버터를 구동하여 부하에 무정전전원을 공급하는 방식
• 부하전류를 지속적으로 인버터에서 공급하기때문에 신뢰도를 요하는 방식

장점	단점
- 정전시 무순단(순간 정전없이 전원 이동)으로 전력공급 가능 - 양질의 전원공급(CVCF) - 입력전원의 서지, 노이즈 차단 - 보호회로 내장(about short, overload)	- 회로구성이 복잡 - 효율이 OFF-LINE보다 낮음 - 외형 및 중량이 큼 - 고가

 

4-3. LINE-INTERACTIVE 방식

 

• 정상적인 상용전원 인입시에는 인버터 모듈이 IGBT Free Wheeling Diode를 통한 Full Bridge 정류방식으로 충전기 기능을 함
• 정전 시에는 인버터로 동작하여 출력전원을 공급하는 방식으로 OFF-LINE 방식이지만 일정 전압이 자동으로 조정되는 기능이 있음

장점	단점
- 정전시 무순단(순간 정전없이 전원 이동)으로 전력공급 가능 - 양질의 전원공급(CVCF) - 입력전원의 서지, 노이즈 차단 - 보호회로 내장(about short, overload)	- 회로구성이 복잡 - 효율이 OFF-LINE보다 낮음 - 외형 및 중량이 큼 - 고가