Những điều cần biết về UPS

 Bài viết giới thiệu với bạn đọc khái niệm, cơ chế hoạt động của hai dòng sản phẩm UPS Offline và Online nhằm giúp bạn đọc có sự lựa chọn phù hợp.

Hình 1

Khái niệm

Nguyên tắc hoạt động của UPS dựa trên việc biến đổi điện áp một chiều từ ắc quy sang dòng điện xoay chiều phù hợp với yêu cầu của máy tính. Ngoài chức năng chính là bộ lưu điện dự phòng thì một số UPS còn được bổ sung những chức năng khác như tự động ổn áp, ổn tần, chống xung, lọc nhiễu hoặc chống sét lan truyền.

Phân loại UPS

Dựa trên nguyên tắc hoạt động, UPS được phân thành 2 dòng sản phẩm chính là Offline và Online. UPS Offline cung cấp dòng điện đầu ra dạng sóng gần sin, dòng Online với công nghệ chuyển đổi kép trực tuyến (Online Double Conversion), cung cấp dòng điện đầu ra dạng sóng sin chuẩn. Bên cạnh đó, dòng UPS Offline cũng phân thành 2 nhánh là Offline tiêu chuẩn và Offline cải tiến với công nghệ Line Interactive.

UPS Offline

UPS Offline tiêu chuẩn là dòng sản phẩm phổ dụng nhất trên thị trường hiện nay và có giá rẻ hơn so với UPS Offline hỗ trợ công nghệ Line Interactive. Nguyên tắc hoạt động của UPS Offline tiêu chuẩn là điện lưới đầu vào đi qua công tắc chuyển mạch trước khi cấp cho tải sử dụng. UPS lúc này chỉ sử dụng bộ sạc (charger) để nạp đầy điện cho ắc quy. Trường hợp điện lưới không ổn định (quá cao, quá thấp hoặc mất điện) thì UPS sẽ tự động chuyển mạch (thông qua rơ-le), dùng nguồn từ ắc quy cấp cho thiết bị để duy trì hoạt động. (Hình 1)

Nguyên tắc hoạt động của UPS Offline công nghệ Line Interactive cũng tương tự dòng UPS Offline tiêu chuẩn nhưng có thêm mạch ổn áp nhằm điều chỉnh điện áp đầu ra cấp cho cho tải sử dụng luôn ổn định. Trường hợp điện áp điện lưới quá cao hoặc quá thấp, UPS Offline công nghệ Line Interactive, mạch ổn áp tự động chuyển mạch sang một nấc khác sao cho điện áp đầu ra đảm bảo đúng tải theo yêu cầu. (Hình 2)

Hình 2

Thiết kế của dòng UPS Offline chỉ thích hợp để sử dụng cho những thiết bị văn phòng và máy tính; những thiết bị có tính chất tải thuần trở. Thời gian chuyển mạch chậm của dòng UPS Offline khá chậm, khoảng 10 ms (mili giây) và không thể mở rộng thời gian lưu điện bằng ắc quy lưu điện gắn trong và cả gắn ngoài. Riêng với UPS Offline tiêu chuẩn không hỗ trợ chức năng ổn áp.

UPS Online

Khắc phục hoàn toàn những nhược điểm của dòng UPS Offline, dòng UPS Online với công nghệ Online Double Conversion giúp loại bỏ những sự cố của điện lưới do điện áp đầu vào luôn được điều chế trước khi cấp cho tải sử dụng. Nguồn điện lưới không cung cấp trực tiếp cho thiết bị mà được biến đổi thành dòng điện một chiều nạp cho ắc quy và bộ nghịch lưu (Inverter). Bộ nghịch lưu sẽ tiếp tục biến đổi dòng một chiều nhận được thành điện áp đầu ra phù hợp với thiết bị sử dụng. Như vậy có thể thấy rằng khi lưới điện xảy ra bất kỳ sự cố nào thì thiết bị của bạn vẫn luôn được an toàn. (Hình 3)

Dòng UPS Online thường được thiết kế với công suất lớn, có thể mở rộng thời gian lưu điện bằng ắc quy lưu điện gắn trong lẫn gắn ngoài nên ngoài những thiết bị có tính chất tải thuần trở như thiết bị văn phòng, máy tính thì UPS Online còn có thể sử dụng cho hệ thống máy chủ, trung tâm dữ liệu (data center) và thậm chí là cả những thiết bị tải động cơ như quạt, máy bơm, v..v..

Chọn UPS phù hợp

Xác định nhu cầu sử dụng, thời gian sử dụng và công suất toàn phần của thiết bị là những tiêu chí cần xem xét để chọn UPS phù hợp. Chẳng hạn với máy tính cá nhân dùng trong văn phòng hoặc gia đình thì chọn UPS dòng Offline. Với hệ thống máy chủ hoặc trung tâm dữ liệu thì UPS Online là ưu tiên hàng đầu.

Hình 3

Bên cạnh đó, nếu cần kéo dài thời gian sử dụng để có thể hoàn tất việc sao lưu hoặc tắt hệ thống đúng cách, bạn nên chọn UPS có khả năng mở rộng bằng ắc quy lưu điện (gắn trong hoặc gắn ngoài). Ngoài ra, một số UPS còn có phần mềm quản lý đi kèm giúp người dùng giám sát trạng thái hoạt động, quản lý UPS một cách linh hoạt và tin cậy hơn khi mất nguồn điện lưới.