在台灣,個人的電腦或中小企業的電腦通常較少用到不斷電系統,因為停電或電壓大幅波動的機會並不多,不像之前在巴西,因電壓不穩定及停電的問題,大大小小公司的電腦幾乎都會用上不斷電系統,或是穩壓器。

回到台灣這一年多期間,只遇到過兩次停電,約一至二小時之內就復電了,還好我們不是那種必須24小時不間斷的服務。

之前在不斷電公司上過幾年班,我就用Q&A的方式來跟大家分享一些不斷電系統的經驗,希望盡量能用淺顯易懂的文詞讓各位明白:

以下會將不斷電系統簡稱為UPS (不是快遞公司喔 :D)

 

Q:UPS不斷電系統是啥?  能吃嗎

A:所謂不斷電系統(Uninterruptible Power Supply,取其首字簡稱為UPS)顧名思義,就是當停電時能緊急取代市電,供應電力給設備,如同緊急照明一樣。 但是UPS的設計則更精密、複雜,能使市電與電池或逆變器之轉換時間更短,UPS並不是停電時才會動作,當遇到電壓下陷(SAGS)、電壓突波(SURGES)、尖波(SPIKES)、雜訊干擾(NOISE)、諧波失真(Harmonic distprtion)及高/低電壓暫態(TRANSIENTS),都足以影響設備正常運作時,UPS(在線式)均會自動穩壓濾除雜訊,提供給設備穩定且乾淨的電源。 由於UPS功能及價格較其他緊急電源設備高,所以一般均用於保護重要設備,如電腦、監控器材、消防設備、醫療儀器等等,以滿足各種對電力品質的要求較嚴格的精密儀器。

Q:UPS可用於哪些設備?有沒有限制?

A:UPS一般用於保護重要設備,如:電腦及周邊設備,精密電子儀器,醫療儀器等,由於UPS研發設計時大多以電腦為主,並非所有負載均適用,像電風扇、冷氣機等家電的電感性負載均不適用(也就是有馬達類型的那些),因為電感性負載會有反電動勢產生,對UPS會造成傷害。 此外像影印機、雷射印表機之類的設備,因瞬間啟動電流較大,若UPS容量不足,容易成瞬間超載,他就會常常罷工給你看

 

Q:UPS容量怎麼計算?

A:1-目前市面上銷售的UPS大多以VA為單位,V表示電壓,A表示電流,電壓乘以電流就表示功率,也就是UPS的容量;以一台600VA的UPS來說,當其輸出電壓為110V時,可供應電流為5.45A,當負載所需求的電流超過5.45A時,就表示超載了。 

 

2-另一個表示功率的單位是W,W表示的是實功,與VA之間有一個功率因數的差別,W=VA*功率因數,功率因數到底多少,各家產品均不同,有的是0.6,有的是0.8,目前大部份市售產品都定在0.7。

例:1500VA(或1.5KVA)*0.7=1050W

600VA*0.7=420W

 

3-將各設備的額定容量(輸入部分計算的數值)累加以求出總容量,還要對瞬間啟動電流量大的負載如:雷射列表機,另外加上瞬間啟動時的耗電量來計算,避免所有設備同時啟動造成UPS超載。


4-負載總耗電量(VA值與W值)不可以大於UPS輸出端功率(VA值與W值),否則超載時市電異常或中斷,UPS將無法正常運作,也會造成設備斷電甚至損壞。

 

Q:設備的用電容量怎麼計算 ?

A:請參考以下圖解算出輸入端的用電量(VA)

附上一張電源標示圖:

電源標示圖   

ㄟ~ 一堆數字要怎麼計算呢?

先算輸入的部分,可是電壓從100~240V耶,用哪個來算? 

這種全幅式的變壓器電流量的標示都以最小的電壓來計算,所以輸入端的用電量為: 100V*1.6A=160VA

那輸出呢? 24V*2.5A=60VA

怎麼輸出輸入差那麼多? 沒錯!計算VA後的數值差太多表示:這個裝置的能源轉換效率不好

把輸出/輸入 60VA/160VA=0.375 !! 這...... 效率有點"太差了"~

我的裝置實際用電最高達到60VA時,我的市電竟然要用掉160VA

唉,看看另一個裝置好了:

電源標示圖2  

輸入=100V*1.5A=150VA

輸出=19V*3.42A=64.98VA 約為65VA

65VA/150VA=0.433 嗯,這台轉換效率比較好一點,有0.433

 

Q:我的UPS是600VA的,目前是用一組14Ah的電池,如果我把電池都換成50Ah,是不是就可以再多接一點裝置?

A:NO NO NO! UPS能使用的額度是固定的,如果把UPS比喻成車子的話,使用額度像是引擎,而電池就像是油箱,我若把小客車的油箱改裝成如油罐車一般大,車子引擎也不會變成有超級跑車般的馬力,只是讓它加一次油可以跑更久更遠。 所以把UPS的電池組加大加多,只能讓它在斷電時可以撐更多時間而已(關於加長斷電時的使用時間,後面會有另一篇討論)。

 

Q:公司已有一台UPS,目前接了三台電腦,其中一台是四核心的主機,為什麼一遇到電壓稍微不穩定三台電腦就會自動重開機?

A:有兩種可能,其一是UPS額定容量不足(可能小於1000VA或1KVA),當電壓不穩定時,UPS因無法負荷而關閉UPS輸出以保護內部電路,造成輸出端瞬間斷電又復電(某些種類的UPS設計)。 

另一種狀況則可能是電池的電力不足(已過使用年限或故障),某些種類的UPS(離線式,互動式)在電壓不穩定時,在切換穩壓動作當中會暫時用電池來支撐負載,卻因電池電力不足而導致UPS輸出關閉,負載停止後電壓又恢復時,UPS的輸出就又自動開啟,才會造成電壓一有波動電腦就會重開機。

(如何檢測電池,請參考後面的專題討論)

 

那,第一篇關於UPS的碎碎唸就先在這裡結束~~

 

-- 等等,我還有很多問題耶,UPS為啥有在線式、離線式、互動式這麼多種類?

 

這些嘛~ 就請各位看倌靜待下回分曉~ 

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