ความแตกต่างที่สำคัญ – UPS ออนไลน์กับออฟไลน์
UPS หรือ Uninterrupted Power Supply เป็นอุปกรณ์จ่ายไฟให้กับโหลดที่สำคัญ ซึ่งควรจะทำงานอย่างต่อเนื่องโดยไม่หยุดชะงัก แม้ในระหว่างที่ไฟฟ้าดับ UPS มีสองประเภท: แบบหมุน/แบบเครื่องกล ซึ่งรวมถึงมอเตอร์และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเป็นแหล่งพลังงาน และ UPS แบบคงที่ซึ่งจ่ายพลังงานสำรองผ่านแบตเตอรีแบตเตอรีและทำงานบนอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลัง UPS แบบออนไลน์และออฟไลน์จัดอยู่ในประเภท UPS แบบคงที่ขึ้นอยู่กับฟังก์ชันการทำงาน ความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง UPS แบบออนไลน์และออฟไลน์คือ UPS แบบออฟไลน์จะจ่ายไฟให้กับโหลดโดยตรงจากแหล่งจ่ายไฟหลักเมื่อมีแหล่งจ่ายไฟหลัก ในขณะที่ UPS แบบออนไลน์จะจ่ายไฟให้กับโหลดผ่านการผสมผสานระหว่างวงจรเรียงกระแสกับอินเวอร์เตอร์โดยไม่ต้องเชื่อมต่อโหลดกับแหล่งจ่ายไฟหลักโดยตรง
ออฟไลน์ UPS คืออะไร
คำว่าออฟไลน์หมายความว่าแบตเตอรีแบตไม่ได้เชื่อมต่อ (ออฟไลน์) กับโหลดในการทำงานปกติเมื่อมีไฟหลัก ในสถานการณ์นี้ ไฟหลักจะเชื่อมต่อโดยตรงกับเอาท์พุตของโหลดผ่านสวิตช์ถ่ายโอนแบบสถิตซึ่งปกติเปิดอยู่ เมื่อไฟหลักพร้อมใช้งาน แบตเตอรีสำรองจะถูกชาร์จโดย DC ผ่านอุปกรณ์ชาร์จที่ประกอบด้วยวงจรเรียงกระแส
เมื่อไฟฟ้าดับหรือที่แรงดันไฟต่ำ/แรงดันเกิน สวิตช์คงที่จะตัดการเชื่อมต่อแหล่งจ่ายหลักจากโหลดและเชื่อมต่อแบตเตอรี่กับโหลดภายในระยะเวลาที่ไม่มีนัยสำคัญ เวลาในการถ่ายโอนจากแหล่งจ่ายไฟหลักสู่แบตเตอรี่โดยทั่วไปคือ 10-25 มิลลิวินาที และขึ้นอยู่กับเซมิคอนดักเตอร์หรือวงจรอิเล็กทรอนิกส์กำลังที่ตรวจจับการสูญเสียพลังงานหลักและทำการเปลี่ยน
เนื่องจากไฟหลักเชื่อมต่อโดยตรงกับโหลดที่การทำงานปกติ การบิดเบือนใดๆ เช่น แหลม การยุบ และสัญญาณรบกวนในสายไฟหลักจึงปรากฏขึ้นบนเอาต์พุตของ UPS อย่างชัดเจนอย่างไรก็ตาม มีระบบ UPS ที่ทำการปรับกำลังไฟฟ้าบางประเภทที่เอาต์พุต เครื่องสำรองไฟฟ้าแบบ Line Interactive เป็น UPS แบบออฟไลน์ชนิดพิเศษที่เกี่ยวข้องกับไฟฟ้าแรงสูงเกินหรือต่ำเกินไปซึ่งเกิดขึ้นในแหล่งจ่ายไฟหลัก พวกเขาใช้ตัวแปลงอัตโนมัติแบบ multi-tap หรือ buck-boost transformer เพื่อแปลงแรงดันไฟหลักอินพุตเป็นแรงดันเอาต์พุตที่ถูกต้อง
รูปที่ 01: Line Interactive UPS
เนื่องจาก UPS แบบออฟไลน์มีเวลาในการเปลี่ยนอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ จึงมีไฟดับอย่างเห็นได้ชัดสำหรับโหลดที่เชื่อมต่อ ดังนั้น UPS ประเภทนี้จึงใช้กับโหลดต่างๆ เช่น คอมพิวเตอร์เดสก์ท็อป เครื่องพิมพ์ วงจรไฟฉุกเฉิน เป็นต้นที่สามารถรับมือกับไฟดับเล็กน้อยได้ UPS แบบออฟไลน์นั้นถูกที่สุดในบรรดา UPS ทั้งหมด เนื่องจากมีการออกแบบที่ง่ายที่สุด
UPS ออนไลน์คืออะไร
ออนไลน์ UPS ใช้สำหรับจ่ายไฟสำรอง ตรงกันข้ามกับ UPS แบบออฟไลน์ UPS แบบออนไลน์ไม่ได้เชื่อมต่อสายไฟหลักกับเอาต์พุต แต่จะจ่ายไฟ AC ให้กับโหลดผ่านการผสมผสานระหว่างวงจรเรียงกระแสกับอินเวอร์เตอร์ โดยจะชาร์จแบตเตอรี่พร้อมกัน เมื่อมีการหยุดชะงัก วงจรเรียงกระแสจะหยุดทำงาน และแบตเตอรีแบตเตอรีที่เชื่อมต่อกับอินเวอร์เตอร์จะจ่ายไฟให้กับโหลด เป็นผลให้ไม่มีเวลาโอนใน UPS แบบออนไลน์ สิ่งเหล่านี้เรียกว่า UPS แบบ double-conversion เนื่องจากอินพุต AC จะถูกแปลงเป็น DC โดยวงจรเรียงกระแส แล้วกลับเป็น AC โดยอินเวอร์เตอร์
รูปที่ 02: แผนภาพแบบง่ายของ UPS ออนไลน์
ซึ่งต่างจาก UPS ออฟไลน์ ปกติแล้วสวิตช์ถ่ายโอนแบบสถิตใน UPS แบบออนไลน์จะปิด ใช้เฉพาะเมื่อมีภาวะโอเวอร์โหลดหรือเมื่อมอเตอร์ที่ต่ออยู่ดึงกระแสไหลเข้าสูง ในสถานการณ์เช่นนี้ วงจรไฟฟ้ากำลังที่เกี่ยวข้องกับสวิตช์แบบสถิตจะตรวจจับกระแสไฟสูงและถ่ายโอนแหล่งจ่ายจากอินเวอร์เตอร์ไปยังแหล่งจ่ายไฟหลัก เพื่อป้องกันความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นกับฮาร์ดแวร์ภายในของ UPS จากกระแสไฟสูง
ใน UPS แบบออนไลน์ วงจรเรียงกระแสต้องจ่ายไฟให้กับโหลดเช่นเดียวกับแบตเตอรีสำหรับชาร์จ ดังนั้น วงจรเรียงกระแสควรรองรับโหลดที่สูงขึ้น และ UPS แบบออนไลน์มักจะมาพร้อมกับฮีตซิงก์ขนาดใหญ่ นอกจากนี้ UPS แบบออนไลน์ยังมีราคาแพงกว่ามากเมื่อเทียบกับ UPS แบบออฟไลน์ใช้กับการใช้งานเชิงพาณิชย์และสถานที่ที่แหล่งจ่ายไฟอย่างต่อเนื่องมีความสำคัญ เช่น ศูนย์ข้อมูลและหน่วยดูแลผู้ป่วยหนักในโรงพยาบาล แม้ว่าจะใช้สำหรับแอปพลิเคชันที่ใช้มากกว่า 10kW ด้วยความก้าวหน้าอย่างมากของเทคโนโลยีและการลดต้นทุน แต่ตอนนี้ UPS แบบออนไลน์พร้อมใช้งานสำหรับอุปกรณ์ที่น้อยกว่า 500W แม้ว่าจะมีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติม แต่ UPS แบบออนไลน์จะแยกโหลดออกจากแหล่งจ่ายไฟหลัก ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าที่ผิดเพี้ยนในแหล่งจ่ายไฟหลักจะไม่แพร่กระจายไปยังเอาต์พุตและแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายไปยังโหลดจะสะอาดอยู่เสมอ
UPS ออนไลน์และออฟไลน์ต่างกันอย่างไร
ออนไลน์กับออฟไลน์ UPS |
|
| ออนไลน์ UPS ไม่ได้ต่อไฟหลักกับโหลดที่การทำงานปกติหรือไฟดับ แบตเตอรีเปิดตลอดเวลา สอดคล้องกับโหลด | แบตเตอรีของ UPS ออฟไลน์ไม่สอดคล้องกับโหลดในสถานการณ์ปกติ สายไฟเชื่อมต่อกับโหลดโดยตรง |
| โอนจากสถานการณ์ปกติไปยังสถานการณ์สำรอง | |
| เนื่องจากแบตเตอรี่เชื่อมต่อกับโหลดตลอดเวลา จึงไม่มีเวลาถ่ายโอนที่เกี่ยวข้องกับ UPS แบบออนไลน์ สวิตช์ถ่ายโอนเชื่อมต่ออินเวอร์เตอร์กับโหลดในสภาวะปกติ | การถ่ายโอนล่าช้าเป็นมิลลิวินาทีเนื่องจากการตรวจจับสายไฟและการสลับโดยวงจรอิเล็กทรอนิกส์กำลัง |
| ต้นทุน | |
| ค่าใช้จ่ายของ UPS แบบออนไลน์นั้นสูงขึ้นเนื่องจากวงจรเรียงกระแสได้รับการออกแบบมาเพื่อรองรับพลังงานสูงสำหรับการชาร์จและการป้อนโหลดพร้อมกัน | ออฟไลน์ UPS ค่อนข้างถูกกว่าเนื่องจากการออกแบบที่เรียบง่าย |
| แอพพลิเคชั่น | |
| โหลดที่ละเอียดอ่อนและมีความสำคัญสูง เช่น เครื่องมือทางการแพทย์ ศูนย์ข้อมูลขับเคลื่อนโดย UPS ออนไลน์ เนื่องจากการแยกจากไฟหลักไปยังโหลด จึงไม่มีการบิดเบือนที่เอาต์พุต | ออฟไลน์ UPS ไม่ได้ให้การแยก ดังนั้น จะมีการบิดเบือนแรงดันไฟฟ้าของอินพุตที่สะท้อนที่เอาต์พุตที่การทำงานปกติของ UPS ออฟไลน์ |
สรุป – UPS ออนไลน์กับออฟไลน์
UPS มีไว้เพื่อให้พลังงานแก่อุปกรณ์โดยไม่หยุดชะงักเมื่อไฟฟ้าดับหรือไฟฟ้าตกอย่างรุนแรงในแหล่งจ่ายไฟหลัก UPS ถูกจัดประเภทเป็น UPS แบบออนไลน์และออฟไลน์ ซึ่งเป็น UPS แบบคงที่ที่ทำงานบนอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังเซมิคอนดักเตอร์ UPS แบบออนไลน์สามารถจ่ายไฟได้อย่างต่อเนื่องโดยไม่เกิดความล่าช้าในการถ่ายโอน เนื่องจากแบตเตอรี่จะเชื่อมต่อกับอินเวอร์เตอร์ตลอดเวลา ซึ่งจะจ่ายไฟให้แม้ในสภาวะการทำงานปกติ ในทางตรงกันข้าม UPS แบบออฟไลน์จะเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟหลักกับโหลดโดยตรงที่การทำงานปกติ และชาร์จแบตเตอรี่ผ่านวงจรเรียงกระแส เมื่อไฟดับ สวิตช์ถ่ายโอนจะเชื่อมต่ออินเวอร์เตอร์กับโหลดเพื่อจ่ายไฟ AC จากไฟ DC ที่แปลงแล้วในแบตเตอรี่ นี่คือข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่าง UPS แบบออนไลน์และออฟไลน์UPS แบบออนไลน์ต่างจาก UPS แบบออฟไลน์ โดยแยกระหว่างแหล่งจ่ายไฟหลักกับโหลด ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าที่ผิดเพี้ยนจะไม่ส่งผ่านไปยังแรงดันเอาต์พุตโดย UPS ออนไลน์ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากความผิดเพี้ยนของแรงดันไฟฟ้า ค่าใช้จ่ายของ UPS แบบออฟไลน์จะต่ำกว่า UPS แบบออนไลน์มาก
ดาวน์โหลดเวอร์ชัน PDF ของออนไลน์และออฟไลน์ UPS
คุณสามารถดาวน์โหลดไฟล์ PDF ของบทความนี้และใช้เพื่อวัตถุประสงค์ออฟไลน์ตามหมายเหตุอ้างอิง โปรดดาวน์โหลดไฟล์ PDF ที่นี่ ข้อแตกต่างระหว่าง UPS แบบออนไลน์และออฟไลน์
