Kiến Thức
Bộ lưu điện UPS là gì? Chức năng và nguyên lý hoạt động của UPS
878 20/02/2023
Bộ lưu điện UPS chính là một thiết bị dự phòng cho các sự cố mất điện lưới. Nó đang được sử dụng rộng rãi trong nhiều hoạt động khác nhau của đời sống. Nếu như bạn vẫn chưa hiểu rõ về bộ lưu điện UPS là gì? Chức năng và nguyên lý hoạt động của UPS ra sao thì đừng bỏ lỡ những thông tin hữu ích sau đây nhé!
Mục Lục
Bộ lưu điện UPS là gì?
UPS là từ viết tắt của tên tiếng anh Uninterruptible Power Supply, nó một loại thiết bị lưu điện được sử dụng để bảo vệ các thiết bị điện tử và hệ thống máy tính khỏi các sự cố nguồn điện như mất điện, giảm áp, tăng áp, nhiễu điện, sét đánh, và các vấn đề khác.
Các ứng dụng của bộ lưu điện UPS bao gồm bảo vệ các thiết bị như máy tính, máy chủ, điện thoại, thiết bị viễn thông, máy quét mã vạch, và các thiết bị y tế và khoa học kỹ thuật khác. Nó cũng được sử dụng trong các hệ thống dự phòng của ngân hàng, viễn thông và các công ty lớn để đảm bảo rằng các hoạt động của họ được giữ liên tục và không bị gián đoạn bởi sự cố nguồn điện.
Các loại UPS trên thị trường hiện nay
Hiện nay có 2 loại UPS là UPS online và UPS offline. Cụ thể là:
- UPS online chính là dòng UPS công nghệ cao, thích hợp dành cho máy chủ và các thiết bị điện tử nhạy cảm quan trọng. Ví dụ như thiết bị y tế, xét nghiệm, an ninh quốc phòng, dây chuyền công nghệ và viễn thông truyền hình,.. Bên cạnh đó, UPS online sẽ khắc phục được các sự cố mất điện, sụt nguồn hay hạ áp mà không có thời gian chuyển mạch hoặc thời gian chuyển mạch là 0ms.
>>> Một vài máy chủ Dell có công suất lớn thường được gắn thêm nguồn điện UPS như:
- UPS offline chính là một bộ lưu điện được sử dụng nhiều nhất và phổ biến nhất hiện nay bởi vì nó có giá thành khá rẻ. Mặc dù vậy dòng công suất của nó nhỏ, tối đa chỉ đạt ở khoảng 2000VA. Chính điều này khiến nó chỉ đáp ứng được cơ bản đối với các yêu cầu tối thiểu về điện năng. Ngoài ra, thời gian chuyển mạch của UPS offline từ chế độ dùng điện sang dùng ACCU (ắc quy) phải mất từ 4 – 10ms.
Cấu tạo của UPS là gì?
UPS bao gồm các thành phần chính như:
- Bình ắc quy (Battery): Có chức năng lưu giữ điện năng.
- Bộ sạc (Charger): Dùng để sạc hoặc nạp nguồn điện cho ắc quy.
- Bộ chỉnh lưu ((Rectifier): Có chức năng chuyển dòng điện xoay chiều thành dòng một chiều.
- Bộ nghịch lưu ((Inverter): Có chức năng chuyển dòng một chiều thành dòng xoay chiều.
Nguyên lý hoạt động của bộ lưu điện UPS
Bộ lưu điện Offline
– Điện lưới được đấu với bộ switch ở đầu ra. Đồng thời nguồn điện dùng để nạp năng lượng cho ắc quy được đưa qua bộ Charger (bộ nạp điện vào ắc quy của UPS).
– Khi nguồn điện lưới bị cắt thì hệ thống ắc quy sẽ cung cấp nguồn điện một chiều, nhưng nguồn này không cung cấp trực tiếp cho tải. Nguồn một chiều này phải đi qua thiết bị Inverter để chuyển đổi thành dòng xoay chiều để tiếp tục cung cấp nguồn điện cho nguồn tải.
Bộ lưu điện Online
UPS Online là sản phẩm tối ưu nhất khi có thể khắc phục hoàn toàn nhược điểm của 2 dòng trên. Chính vì vậy mà loại UPS Online thường có giá thành cao nhất so với các loại trên.
– Nguồn điện ngõ vào không cung cấp trực tiếp cho tải (thiết bị) mà chúng được biến đổi thành nguồn một chiều tương ứng với điện áp ắc quy.
– Bộ Charger + Rectifier cung cấp nguồn điện từ ắc quy và điện lưới cho bộ chuyển đổi Inverter biến đổi nguồn một chiều thành xoay chiều, phù hợp với tải sử dụng.
Mỗi nhóm bộ lưu điện UPS có nguyên lý hoạt động riêng, được thiết kế với công suất phù hợp, thích hợp sử dụng cho từng loại thiết bị tải. Do vậy, tùy vào mục đích sử dụng, tùy vào quy mô, công suất mà chúng ta nên chọn cho mình sản phẩm thông minh nhất.
Ưu và nhược điểm của UPS là gì?
Ưu điểm
- Việc chuyển đổi từ nguồn điện chính sang UPS nhanh chóng, tốn ít thời gian.
- Thời gian đáp ứng nhu cầu của người sử dụng nhanh chóng.
- UPS có rất nhiều loại khác nhau, đa dạng về mẫu mã, kích thước, nhà sản xuất… Từ đó có thể đáp ứng được đầy đủ nhu cầu của khách hàng.
- Hoạt động êm nhẹ, không gây ra tiếng ồn lớn trong quá trình sử dụng.
- So với máy phát điện thì UPS tiết kiệm chi phí bảo trì hơn.
Nhược điểm
Bên cạnh những ưu điểm thì bộ lưu điện còn tồn tại một số nhược điểm như:
- Không có khả năng chạy các thiết bị nặng bởi nguồn ắc quy và pin của UPS là có giới hạn.
- Độ bền của bộ lưu điện phụ thuộc vào chất lượng của ắc quy, pin. Chính vì vậy nếu sử dụng Pin không đạt tiêu chuẩn thì sẽ tốn khá nhiều chi phí để thay Pin thường xuyên.
- Việc lắp đặt UPS đòi hỏi phải có kiến thức về kỹ thuật.
Chức năng của bộ lưu điện UPS
Bộ lưu điện thường được sử dụng rộng rãi vì nó có nhiều chức năng. Trong đó, chức năng chính của UPS là cung cấp pin dự phòng khi nguồn điện bị hỏng hoặc giảm xuống mức điện áp thấp nhất. Sau đây là 8 chức năng cơ bản:
Bảo vệ khi tắt nguồn
Khi nguồn điện cung cấp bị chết hoặc bị tắt đột ngột, bộ lưu điện UPS sẽ ngay lập tức chuyển đổi nguồn DC trong ắc quy thành nguồn AC. Từ đó, cung cấp cho phụ tải, tránh những hậu quả khó lường do nguyên nhân gây mất điện đột xuất.
Ổn định điện áp
Điện áp quá cao hoặc thấp sẽ gây ảnh hưởng đến tuổi thọ của dụng cụ và thiết bị được sử dụng. Việc triển khai hệ thống UPS sẽ cung cấp nguồn điện ổn định cho thiết bị của người sử dụng. Nhờ vậy mà sẽ đảm bảo thiết bị hoạt động bình thường và kéo dài tuổi thọ của thiết bị.
Bảo vệ chống sét lan truyền
UPS có thể bảo vệ chống lại các dòng điện vì nó được thiết kế với các bộ nhả điểm để hấp thụ các dòng điện áp xảy ra. Đồng thời, còn tránh các dòng điện tăng có thể ảnh hưởng đến hiệu quả sử dụng và tuổi thọ của thiết bị.
Bảo vệ điện áp cao hoặc thấp
Trường hợp điện áp nguồn thường xuyên thay đổi, bộ điều chỉnh điện áp UPS sẽ giữ điện áp trong phạm vi an toàn nhằm đảm bảo rằng thiết bị vẫn hoạt động bình thường. Khi điện áp cao hoặc thấp, hệ thống UPS sẽ tự động khởi động việc cung cấp điện cho ắc quy để đảm bảo thiết bị hoạt động liên tục.
Bảo vệ biến dạng nhiễu sóng
Thường thì nguồn điện hiện có phải được truyền đến người sử dụng thông qua các đường dây truyền tải và phân phối. Chính điều này làm cho dạng sóng điện áp bị biến dạng và xảy ra sự thay đổi cơ bản về dòng điện. Từ đó, dẫn đến việc tạo ra nhiễu sóng. Nhiễu sóng sẽ gây ảnh hưởng đến việc sử dụng thiết bị và hệ thống UPS sẽ xử lý.
Ổn định tần số
Tần số được hiểu là khoảng thời gian thay đổi của nguồn cung cấp điện thương mại trong một giây. Tần số nguồn sẽ không ổn định mà tùy thuộc vào công suất tiêu thụ của người dùng. Vì thế, bộ lưu điện sẽ chuyển đổi nguồn điện để tạo ra tần số ổn định đảm bảo thiết bị hoạt động bình thường.
Bảo vệ tức thì
Nhận thấy rằng, sự đột biến hoặc sụt áp đôi khi xảy ra trong giây lát có thể ảnh hưởng đến độ chính xác của thiết bị. Do đó, UPS ở đây nhằm cung cấp điện áp ổn định để bảo vệ thiết bị.
Chống tiếng ồn
Ngoài ra, UPS sẽ giúp bảo vệ các thiết bị và dữ liệu. Điều này sẽ đảm bảo thiết bị hoạt động bình thường và kéo dài tuổi thọ mà không tạo ra tiếng ồn máy quá mức.
Kết luận
Hy vọng với bài viết về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của UPS, bạn sẽ lựa chọn được loại UPS phù hợp với nhu cầu và mục đích sử dụng, giúp duy trì nguồn điện liên tục cho các thiết bị và hệ thông điện hiệu quả hơn.
CHIA SẺ BÀI VIẾT
