UPS มีกี่แบบ แต่ละแบบมีหลักการทำงานต่างกันอย่างไร

UPS หรือเครื่องสำรองไฟฟ้า จะมีด้วยกันหลากหลายรูปแบบ หลายชนิด ทั้งแบบราคาถูกไปถึงราคาแพง และเชื่อว่าหลาย ๆ คนคงอาจสงสัยว่าทำไม UPS หลายยี่ห้อที่มีความจุและความสามารถในการสำรองไฟฟ้าเหมือนกัน แต่กลับมีราคาที่ต่างกันมาก ในบทความนี้เราจะมาไขข้อสงสัยนี้กัน ถ้าพร้อมแล้ว ไปดูกันเลย

หลักการทำงานของ UPS แต่ละแบบ

1. True Online UPS

UPS แบบ True Online หรือ Double Conversion เป็นเครื่องสำรองไฟที่มีประสิทธิภาพสูงสุดหากเทียบกับชนิดอื่น ๆ เนื่องจากสามารถให้กระแสไฟฟ้าที่เสถียร และใกล้เคียงกับกระแสไฟฟ้าในบ้าน สามารถตัดสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้าได้ ทำให้เหมาะสำหรับใช้งานกับอุปกรณ์หลากหลายประเภท ไม่ว่าจะเป็นคอมพิวเตอร์ เซิร์ฟเวอร์ หรือแม้แต่อุปกรณ์ทางการแพทย์

หลักการทำงานของ True Online UPS

เครื่องสำรองไฟ True Online จะใช้ระบบแปลงพลังงานแบบต่อเนื่อง โดยไฟฟ้าจากแหล่งจ่ายหลักจะถูกแปลงเป็นกระแสตรง (DC) ก่อน แล้วจึงเปลี่ยนกลับเป็นกระแสสลับ (AC) เพื่อจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ วิธีการนี้จะช่วยให้ได้ไฟฟ้าที่มีความสะอาดและเสถียรขึ้น เหมาะสำหรับอุปกรณ์ที่ไวต่อความผันผวนของไฟฟ้า

ข้อดีของ True Online UPS

• มีศักยภาพการทำงานสูง และป้องกันปัญหาทางไฟฟ้าได้ทุกกรณี
• มีความสเถียรสูง ปราศจากสัญญาณรบกวน (UPS ชนิดนี้ ส่วนใหญ่จะเป็นคลื่นแบบ Pure Sine Wave)
• เหมาะสำหรับใช้ในการแพทย์ และเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ต้องการพลังงานไฟฟ้าที่เสถียร

ข้อเสียของ True Online UPS

• ติดตั้งยาก เนื่องจากมีระบบที่ซับซ้อน (บางรุ่นต้องใช้ช่างผู้เชี่ยวชาญติดตั้งให้เท่านั้น)
• ราคาค่อนข้างสูง แต่ความสามารถก็สูงตามเช่นกัน

2. Online UPS

Online หรือ Line Interactive UPS เป็นเครื่องสำรองไฟรุ่นที่ถูกพัฒนาขึ้นจาก Standby UPS โดยมีการเพิ่มคุณสมบัติพิเศษ เช่น ระบบป้องกันไฟกระชาก เพื่อช่วยรักษาความเสถียรของแรงดันไฟฟ้า ทำให้สามารถป้องกันอุปกรณ์ไฟฟ้าจากความเสียหายได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

ตัวอย่าง : เทคโนโลยี Automatic Voltage Regulator (AVR) หรือ Automatic Voltage Stabilizer (AVS) และบางรุ่นอาจมีการเพิ่มฟิวเตอร์เพื่อป้องกันสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้ามาให้

ด้วยเหตุนี้ จึงทำให้ UPS Line Interactive with Stabilizer สามารถป้องกันความเสียหายที่อาจเกิดกับเครื่องใช้ไฟฟ้าอย่างคอมพิวเตอร์ได้ดีขึ้น จึงเหมาะสำหรับใช้งานกับอุปกรณ์ที่อ่อนไหว และติดตั้งอยู่ในสถานที่ที่มีความผันผวนของแรงดันไฟฟ้ามาก ๆ

หลักการทำงานของ Online UPS

การทำงานของ Online UPS หรือ Line Interactive UPS จะมีระบบที่คล้ายกับ Standby UPS แต่จะมีสิ่งที่เพิ่มเข้ามาคือ ระบบช่วยปรับแรงดันไฟฟ้าอัตโนมัติ (Stabilizer) เพื่อช่วยให้กระแสไฟฟ้ามีความเสถียร และไม่เกิดการกระชากเมื่อไฟตก หากกระแสไฟฟ้าไม่มีการผันผวนมาก UPS ประเภทนี้จะไม่ดึงเอาพลังงานจากแบตเตอรี่มาใช้งาน นอกจากนี้ยังมีบางรุ่นที่ติดตั้งฟิลเตอร์เพื่อกรองสัญญาณรบกวน เพื่อป้องกันในการช่วยรักษาแบตเตอรี่ได้อีกทางหนึ่ง ทำให้ UPS ทำให้เป็นที่นิยมใช้กันมากในปัจจุบัน

ข้อดีของ Online UPS

• มีระบบปรับแรงดันไฟฟ้าอัตโนมัติ ป้องกันปัญหาไฟตก หรือไฟเกิน
• ลดสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้าบางอย่าง ไม่สามารถผ่านตัว UPS เข้าไปยังอุปกรณ์ไฟฟ้าได้
• มีอายุการใช้งานตัวเครื่องที่ยาวนาน

ข้อเสียของ Online UPS

• ลดสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้าบางอย่าง ไม่สามารถผ่านตัว UPS เข้าไปยังอุปกรณ์ไฟฟ้าได้
• มีอายุการใช้งานตัวเครื่องที่ยาวนาน

3. Offline UPS

Offline UPS หรือ Standby UPS เป็นเครื่องสำรองไฟฟ้าแบบพื้นฐานที่มีการทำงานที่ไม่ซับซ้อน หากเกิดไฟฟ้าดับ ระบบจะสลับไปใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ทันที UPS ชนิดนี้จะมีขนาดเล็ก น้ำหนักเบา ติดตั้งง่าย และสะดวกในการเคลื่อนย้าย ถือเป็นตัวเลือกเริ่มต้นที่มีราคาถูกที่สุดหากเทียบกับประเภทอื่น ๆ อย่างไรก็ตาม UPS ชนิดนี้ได้ถูกออกแบบมาให้ใช้งานเฉพาะในกรณีที่ไฟฟ้าดับเท่านั้น จะไม่สามารถป้องกันปัญหากระแสไฟฟ้าที่ผันผวนได้ ทำให้มีราคาที่ถูกกว่าประเภทอื่น ๆ

หลักการทำงานของ Offline UPS

Standby UPS จะมีวงจรการทำงานที่ไม่ซับซ้อน โดยจะรับพลังงานจากไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) จากบ้าน แล้วส่งต่อให้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าโดยตรงเมื่อระบบไฟฟ้าทำงานปกติ นั่นก็คือการทำงานแบบ AC to AC ซึ่งตัวชาร์จไฟจะทำหน้าที่แปลงพลังงานจากไฟฟ้า 220 – 240 V AC เป็นกระแสตรง (DC) สำหรับเก็บในแบตเตอรี่ หากไฟฟ้าดับ แบตเตอรี่จะจ่ายพลังงานให้กับอินเวอร์เตอร์ เพื่อแปลงกระแสไฟฟ้าจาก DC กลับเป็น AC และส่งต่อไปยังเครื่องใช้ไฟฟ้าให้ทำงานต่อไปได้ตามปกติ โดยมี Transfer Switch คอยสลับช่องทางการจ่ายไฟฟ้าให้อัตโนมัติ

ข้อดีของ Offline UPS

• ตัวเครื่องมีขนาดเล็ก เคลื่อนย้ายสะดวก
• ติดตั้งง่าย
• ราคาค่อนข้างถูก เนื่องจากระบบภายในไม่ได้มีชิ้นส่วนที่ซับซ้อน

ข้อเสียของ Offline UPS

• อายุการใช้งานของแบตเตอรี่และ UPS สั้น (แบตเสื่อมสภาพเร็ว)
• ป้องกันไฟดับได้อย่างเดียว ไม่มีระบบปรับแรงดันไฟฟ้าอัตโนมัติ (อาจไม่เหมาะกับอุปกรณ์ไฟฟ้าที่มีความละเอียดอ่อนต่อกระแสไฟ)

สรุป

UPS จะมีการแบ่งตาม Topology เป็น 3 ประเภท ได้แก่ Standby UPS , Line Interactive UPS และ True Online UPS ซึ่งทั้งหมดจะมีหน้าที่หลักในการสำรองพลังงานไฟฟ้าเพื่อใช้งานหากเกิดไฟดับ และแม้ว่าจะมีการทำงานที่ต่างกัน แต่แต่ละประเภทจะมีจุดเด่นที่เหมาะสำหรับใช้งานที่ต่างกัน เช่น การเลือกใช้ตามประเภทของเครื่องใช้ไฟฟ้าเพื่อให้เหมาะสมและตอบโจทย์ความต้องการได้ดีที่สุด

* เนื้อหาในบทความอาจมีผิดพลาดได้ โปรดตรวจสอบข้อมูลใหม่อีกครั้ง