무정전 전원 공급 장치란?
무정전 전원 공급 장치의 정의
무정전 전원 공급 장치는 주요 부하를 전력망 중단, 전압 변동, 주파수 변화 및 기타 전력 품질 문제로부터 보호하기 위해 연속적인 전원 공급을 제공할 수 있는 장치입니다.
무정전 전원 공급 장치의 기본 구성 요소:
배터리 팩: UPS에 백업 전력을 제공합니다. 상용 전력이 중단되면 배터리 팩이 부하에 전력을 공급할 수 있습니다.
충전기: 상용 전력이 정상일 때 충전기가 배터리 팩을 충전합니다.
인버터: 직류(DC)를 교류(AC)로 변환하여 부하에 전력을 공급합니다.
정태 바이패스 스위치: 인버터가 고장났거나 유지 관리 중일 때 정태 바이패스 스위치가 인버터에서 직접 상용 전력 공급으로 부하를 전환할 수 있습니다.
자동 바이패스 스위치: 인버터 고장이나 유지 관리 중에도 자동 바이패스 스위치가 부하가 안정적인 전력 공급을 받을 수 있도록 합니다.
모니터링 및 제어 시스템: UPS의 상태를 모니터링하고 운영 모드를 제어합니다.
작동 원리
상용 전력이 정상일 때 UPS는 전압 조정 후 부하에 상용 전압을 공급합니다. 이때 UPS는 AC 상용 전압 조정기 역할을 하며 기계 내 배터리를 충전합니다.
상용 전력 공급이 중단될 때(예기치 않은 전력 중단), UPS는 즉시 인버터를 전환하여 부하에 220V AC 전력을 공급하여 부하가 정상적으로 작동하고 부하의 소프트웨어와 하드웨어가 손상되지 않도록 보호합니다.
무정전 전원 공급 장치 분류
작동 원리에 따라 다음과 같이 분류됩니다: 백업, 온라인, 온라인 대화형.
백업 UPS: 상용 전력이 정상일 때 상용 전력이 직접 부하에 전력을 공급합니다. 상용 전력이 비정상일 때만 UPS가 인버터를 시작합니다.
온라인 UPS: 상용 전력이 정상이든 비정상이든 인버터는 항상 작동 상태이며 직류를 교류로 변환하여 부하에 전력을 공급하며 상용 전력은 단지 충전 전력원으로 사용됩니다.
온라인 대화형 UPS: 백업과 온라인의 특성을 결합한 것으로, 상용 전력이 정상일 때 인버터는 핫 백업 상태에 있으며, 상용 전력이 비정상일 때 인버터가 빠르게 시작하여 부하에 전력을 공급합니다.
용량에 따라 소형 UPS, 중형 UPS, 대형 UPS로 구분됩니다.
소형 UPS: 전력은 일반적으로 1kVA 미만으로 개인용 컴퓨터, 소형 사무용 장비 등에 적합합니다.
중형 UPS: 전력은 일반적으로 1kVA-10kVA 사이로 소형 서버, 네트워크 장비 등에 적합합니다.
대형 UPS: 전력은 일반적으로 10kVA 이상으로 대형 데이터 센터, 통신 허브 등에 적합합니다.
장점
무정전 전원 공급: 상용 전력이 중단될 때 즉시 부하에 안정적인 전력 공급을 제공하여 장비의 정상 작동을 보장합니다.
전압 조절기 기능: 상용 전력의 전압을 조절하여 부하가 전압 변동의 영향을 받지 않도록 보호합니다.
클린 전원 공급: 상용 전력의 잡음과 간섭을 필터링하여 부하에 순수한 전력 공급을 제공합니다.
관리가 용이: 보통 지능형 관리 시스템을 갖추고 있어 원격 모니터링, 고장 진단 등의 기능을 수행하여 관리와 유지 보수가 편리합니다.
단점
비용이 높음: 일반 전력 공급 장비와 비교해 UPS의 가격이 더 높아 사용자의 투자 비용이 증가합니다.
복잡한 유지 보수: UPS는 배터리 교체 및 인버터 점검 등 정기적인 유지 보수가 필요합니다.
에너지 소비: UPS는 작동 중 일정량의 전기를 소비하여 에너지 효율을 낮춥니다.
응용
컴퓨터 시스템
통신 장비
의료 장비
산업 자동화