Sumber Daya Listrik Tidak Terputus (UPS): Diagram Blok & Penjelasan
Apa itu UPS (Uninterruptible Power Supply)?
UPS (Uninterruptible Power Supply) didefinisikan sebagai peralatan listrik yang dapat digunakan sebagai sumber daya segera untuk beban yang terhubung ketika ada kegagalan pada sumber daya input utama.
Dalam UPS, energi biasanya disimpan dalam flywheels, baterai, atau super kapasitor. Jika dibandingkan dengan sistem pasokan daya segera lainnya, UPS memiliki keuntungan perlindungan segera terhadap gangguan input daya.
Waktu operasi baterai sangat singkat; namun waktu ini cukup untuk mematikan peralatan yang terhubung (komputer, peralatan telekomunikasi, dll) dengan aman atau mengaktifkan sumber daya cadangan.
UPS dapat digunakan sebagai perangkat pelindung untuk beberapa perangkat keras yang dapat menyebabkan kerusakan atau kerugian serius dengan gangguan daya tiba-tiba.
Sumber daya tidak terputus, cadangan baterai, dan cadangan flywheel adalah nama-nama lain yang sering digunakan untuk UPS. Ukuran UPS yang tersedia berkisar dari 200 VA yang digunakan untuk komputer tunggal hingga beberapa unit besar hingga 46 MVA.
Peran Utama UPS
Ketika ada kegagalan pada sumber daya utama, UPS akan memberikan daya untuk waktu yang singkat. Ini adalah peran utama UPS. Selain itu, UPS juga dapat memperbaiki beberapa masalah umum terkait layanan utilitas dengan berbagai tingkat.
Masalah yang dapat diperbaiki adalah tegangan spike (over tegangan berkelanjutan), Noise, Penurunan cepat tegangan input, Distorsi harmonik, dan instabilitas frekuensi di jaringan listrik.
Jenis-jenis UPS
Secara umum, sistem UPS dikategorikan menjadi On-line UPS, Off-line UPS, dan Line interactive UPS. Desain lain termasuk Standby on-line hybrid, Standby-Ferro, Delta conversion On-Line.
Off-line UPS
UPS ini juga disebut sebagai sistem UPS Standby yang hanya memberikan fitur dasar. Di sini, sumber utama adalah AC mains yang telah difilter (ditunjukkan dengan jalur padat pada gambar 1).
Ketika terjadi putus daya, saklar transfer akan memilih sumber cadangan (ditunjukkan dengan jalur putus-putus pada gambar 1).
Dengan demikian, kita dapat melihat bahwa sistem stand by baru akan mulai bekerja ketika ada kegagalan pada mains. Dalam sistem ini, tegangan AC pertama kali direktifikasi dan disimpan dalam baterai penyimpanan yang terhubung ke rectifier.
Ketika terjadi putus daya, tegangan DC ini diubah menjadi tegangan AC melalui inverter daya, dan ditransfer ke beban yang terhubung dengannya.
Ini adalah sistem UPS termurah dan memberikan perlindungan surge selain cadangan. Waktu transfer bisa sekitar 25 milidetik yang berkaitan dengan waktu yang dibutuhkan oleh sistem UPS untuk mendeteksi tegangan utilitas yang hilang. Diagram blok ditunjukkan di bawah ini.
On-line UPS
Dalam jenis UPS ini, metode konversi ganda digunakan. Di sini, input AC pertama kali diubah menjadi DC melalui proses rektifikasi untuk disimpan dalam baterai isi ulang.
DC ini diubah menjadi AC melalui proses inversi dan diberikan ke beban atau peralatan yang terhubung (gambar 2).
Jenis UPS ini digunakan di mana isolasi listrik wajib. Sistem ini sedikit lebih mahal karena desain konverter yang terus berjalan dan sistem pendinginan.
Di sini, rectifier yang ditenagai dengan arus AC normal arus langsung menggerakkan inverter. Oleh karena itu, juga dikenal sebagai Double conversion UPS. Diagram blok ditunjukkan di bawah ini.
Ketika terjadi kegagalan daya, rectifier tidak memiliki peran dalam rangkaian dan daya stabil yang disimpan dalam baterai yang terhubung ke inverter diberikan ke beban melalui saklar transfer.
Setelah daya dipulihkan, rectifier mulai mengisi baterai. Untuk mencegah baterai dari overheating karena rectifier daya tinggi, arus pengisian dibatasi. Selama kegagalan daya utama, sistem UPS ini beroperasi dengan waktu transfer nol.
Alasannya adalah sumber cadangan bertindak sebagai sumber utama, bukan input AC utama. Namun, keberadaan arus inrush dan arus langkah beban besar dapat menghasilkan waktu transfer sekitar 4-6 milidetik dalam sistem ini.
Line Interactive UPS
Untuk bisnis kecil, server departemen, dan web, digunakan UPS interaktif garis. Ini hampir sama dengan UPS off-line.
Perbedaannya adalah penambahan transformator yang dapat mengubah tap. Regulasi tegangan dilakukan oleh transformator ini dengan mengubah tap tergantung pada input tegangan. Penyaringan tambahan disediakan dalam UPS ini yang menghasilkan kerugian transien yang lebih rendah. Diagram blok ditunjukkan di bawah ini.
Aplikasi UPS
