UPS(Uninterruptible Power System) 무정전 전원 장치

대부분 기업들이 서버를 설치하여 기업의 생산성을 높이고 있다. 하지만 예상치 못한 고장, 정전으로 시스템에 문제가 발생 시 서버는 멈추고 서비스 역시 중지해야 한다. 이러한 데이터 손실을 방지하기 위해 사용하는 장치가 UPS이다.

 

UPS란 무엇인가

Uninterruptible Power System(무정전 전원 장치)

전원 또는 전원 소스 공급에 문제가 발생하더라도 지속적인 전원을 공급하는 장치다.

보통 공급시간은 30분에서 1시간으로 설계되어있다.

 

UPS를 알기위해 알아야 되는 단어

정류기(Rectifier) : 입력전원(AC)를 받아 직류전원(DC)으로 변환하는 동시에 축전지를 충전

인버터(Inverter) : 직류 전원(DC)를 교류전원 (AC)로 변환하는 장치

동기 절체 스위치(Static Transfer Switch) : 부하에 공급하는 전원을 끊임 없이 절체 해주는 장치

축전지(Battery) : 정전 시 인버터부에 직류전원(DC)을 공급하여 일정 시간 동안 부하에 무정전으로 전원을 공급하는 장비

 

대부분 많이 사용하는 방식은 ON-Line인 방식이다. 평상시엔 UPS는 입력 전원이 정류기에서 DC로 변환되어 충전지도 충전시키고, 인버터 측으로도 전력을 공급한다. 그다음 인버터에서 변환된 DC전원을 다시 AC로 변환시켜 부하에 전력을 공급한다.  즉, AC->DC->AC로 변환을 거치는 이유는 안정되고 질이 좋은 전력을 얻을 수 있기 때문이다.

 

 

UPS  방식

상시 상용 급전 방식

평소 운전 시 : 교류입력 -> 변환 스위치-> 부하 전력공급,   교류 입력-> 정류기-> 축전지 충전

정전 시 : 축전지->인버터-> 부하

 

                     

라인 인더렉티브 방식

양방향 콘덴서는 정류기와 인버터를 함께 갖춘 변환기다. 

평소 운전 시 : 교류입력 -> 전력 인터페이스 -> 변환 스위치 -> 부하 전력공급

정전 시 : 양방향 콘덴서는 인버터로 작동하고 축전지는 직류전력을 교류 적력으로 변환해 변환 스위치를 통해 부하로 전력을 공급한다. 과전류시나 양반향 콘덴서가 고장 나면 변환 스위치를 교류 입력 쪽으로 바꾸고 바하에 계속 전력을 공급하도록 동작한다.

 정전 변환 시간도 1/4사이클이내로 정의대 대부분의 부하 기기에 영향을 미치지 않는다.

라인 인터랙티브 방식은 소용량 UPS에 많이 사용되었지만 최근 장치의 고효율화 목적으로 중대용량 UPS에도 사용된다.

 

듀얼 프로세싱 방식

듀얼 프로세싱 방식은 라인 인터랙티브 방식의 전력 인터페이스부가 '반도체 스위치 + 직렬 컨버터'로 이루어져 있다.

 

 

상시 인버터 급전 방식

정류기, 인버터, 축전지 및 변환 스위치로 구성되어 있다.

평소 운전 시 : 교류 입력을 정류기에서 직류 전력으로 변환하고 인버터로 직류 전력을 공급하는 동시에 축전지에 충전

                        직류전원은 다시 인버터에서 교류전력으로 변환하고 변환 스위치는 통해 부하에 전원 공급

평상시 인버터에서 변환된 교류 전력을 부하에 공급하므로 교류 입력 변동이나 입력 노이즈, 서지에서도 부하에 영향을 주는 일 없이 안전된 정전압, 정주파수 전력을 공급한다.

 

 

급전 방식에 따른 특징 비교표

 

 

출처 : [무정전 전원 장치(UPS)] UPS의 종류와 특징 (energy.co.kr)

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