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최적의 UPS 토폴로지 선택하기

UPS 토폴로지란? 무정전 전원 공급 장치(UPS)의 여러 가지 토폴로지를 고려할 때, 예산을 염두에 두고 귀사의 환경과 지원하려는 장비의 필요를 생각하는 것이 중요합니다. 여러 가지 UPS 유형과 적합한 솔루션을 선택하는 방법을 알아보십시오.

UPS 토폴로지 101

특정 애플리케이션에 가장 적절한 무정전 전원 공급 장치를 선택했더라도, 한 가지 솔루션이 모든 상황에 적합한 것은 아닙니다. 귀사의 전원 인프라에는 다른 UPS 토폴로지가 적합할 수 있으며, 여러 가지 요인에 따라 최고의 적합성이 결정됩니다. 여러 UPS 설계 유형을 알고 있으면 주요 장비 및 프로세스를 전력 장애로부터 적절히 보호할 수 있습니다. 세 가지 기본 UPS 토폴로지는 스탠바이(오프라인), 라인 인터랙티브, 온라인입니다. 이 세 가지 모두 UPS에 연결될 장비의 입력 전압 요구 사항을 충족할 수 있지만, 결과 달성 방법 및 배터리 필요 빈도와 기간에 차이가 있습니다. 

라인 인터랙티브, 오프라인 및 온라인 UPS의 고려사항

적합한 UPS 토폴로지 선택은 대체로 세 가지 요소, 즉 환경, 예산 그리고 보호하길 원하는 장비의 민감도에 따라 달라집니다. 최신 IT 전원 공급 장치는 광범위한 전원 품질 문제를 견딜 수 있게 제작되기 때문에, 다양한 UPS 토폴로지는 전원 손실이나 정전에서 전기 시스템을 어느 정도 보호할 수 있습니다. 

스탠바이 UPS 토폴로지

스탠바이 또는 오프라인 UPS는 가장 비용 효율적인 토폴로지로, 입력 전압 강하 또는 정전 시 서지 억제와 배터리 백업을 제공합니다. 이 시스템 유형을 사용하면 장비는 유틸리티 전원을 차단하는 동시에 서지를 지속적으로 보호하며, 전압 강하 또는 정전이 발생한 동안 배터리 모드로 전환합니다. 스탠바이 토폴로지는 소형 사무실/홈 오피스 및 POS 애플리케이션용으로 가장 적합하며, LCD 모니터, 도킹 스테이션, 모뎀 및 라우터 같은 장비를 보호합니다. 이 토폴로지의 기본 장점은 작은 크기, 단순한 디자인, 저비용, 사용 편의성 및 고효율성입니다. 
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라인 인터랙티브 UPS 토폴로지

높은 신뢰성과 효율적인 디자인을 갖춘 라인 인터랙티브 UPS 토폴로지는 부하가 10kVA 이하인 곳에서 가장 폭넓게 사용되고 있습니다. 서버, 스위치 및 스토리지 같은 분산된 IT 장비에 이상적인 이 UPS는 유틸리티 전압을 부하로 전달하기 전에 전압을 강화 또는 감소시켜서 필요에 따라 전압을 능동적으로 조절합니다. 광범위한 형태와 크기로 이용할 수 있는 라인 인터랙티브 UPS 모델은 에너지 효율성과 신뢰성이 높고 크기가 작으며 가격이 적절하고 저전압 또는 고전압 조건 보정 기능이 있기 때문에, 여러 애플리케이션에 사용할 수 있는 매력적인 제품입니다. 이튼의 라인 인터랙티브 UPS를 살펴보십시오.
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이중 변환 온라인 UPS 토폴로지

매우 빠른 전력 품질 장애까지 필터링할 수 있는 온라인 UPS 토폴로지는 매우 민감한 부하에 최적의 보호를 제공하기 때문에 전력 품질이 열악한 환경에서 사용하기에 좋습니다. 온라인 UPS는 다른 토폴로지와 달리 배터리 전송 시간이 제로입니다. 하지만 온라인 UPS는 설계가 복잡하기 때문에 스탠바이 또는 라인 인터랙티브 UPS보다 고가입니다. 온라인 UPS는 원시 유틸리티 전원의 전압 출력을 AC에서 DC로 그리고 다시 AC로 전환하여 재생성하기 때문에, 매우 민감한 IT 장비, PLC 전원 공급 장치, 아이스 큐브 릴레이 및 기타 민감한 전자기기에 가장 적합합니다. 이튼의 이중 변환 온라인 UPS 제품을 살펴보십시오.
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귀사의 전원 인프라에 어떤 UPS 토폴로지가 적합한지 궁금하십니까?

설계에 차이가 있습니다

모든 UPS에는 DC 전원을 AC 전원으로 전환해 주는 인버터가 있어서, 각 토폴로지가 조금씩 다르게 작동합니다. 

스탠바이 UPS

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설계상 스탠바이 UPS는 유틸리티 전력 손실 또는 심각한 전압 강하 시 배터리 백업이 필요한 경우에만 인버터를 켭니다. 그런 일이 발생하면, 배터리로 전환되는 순간 장비는 보통 10ms 이하의 짧은 지연을 겪지만 모니터, 도킹 스테이션 및 모뎀/라우터 같은 장비는 쉽게 견뎌냅니다. 그러나 이 토폴로지는 배터리 모드에서 스탠바이 UPS의 인버터가 시뮬레이션 사인파 전압 출력(스퀘어파)을 생성하기 때문에 하이엔드 워크스테이션, 서버, 스위치와 스토리지 부하에는 권장되지 않습니다. 일부 최신 컴퓨터와 IT 전원 공급 장치는 이 스퀘어파 전압에서 적절하게 작동하지 않기 때문에, 이 같은 유형의 부하에는 사인파 출력이 있는 라인 인터랙티브 UPS가 더 적합합니다.

라인 인터랙티브 UPS

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라인 인터랙티브 UPS의 경우, 정상적으로 작동할 때 필터링된 유틸리티 전압을 부하로 전달하고 입력 주파수가 나쁘거나 입력 전압이 보정 가능한 범위를 벗어날 경우에만 배터리 모드로 전환됩니다. 이 설계는 약간의 라인 필터링을 제공할 뿐만 아니라 입력 전압이 다양할 때 변압기 탭을 조정해 전압을 조절할 수 있습니다. 일부 라인 인터랙티브 UPS는 배터리 모드에서 순수 사인파 출력을 제공합니다. 따라서 최신 서버, 스위치 및 기타 IT 장비에서 볼 수 있는 역률 보정(PFC) IT 전원 공급 장치에 폭넓은 호환성을 제공합니다. 그 결과 이 토폴로지는 10ms 이하의 UPS 전송 시간을 견딜 수 있게 설계된 대부분의 분산형 IT 및 비즈니스 부하를 적절히 보호할 수 있습니다. 그러나 일부 저가형 라인 인터랙티브 모델은 비교적 민감하지 않은 홈 오피스 장비나 주변 장치에 더 적합한 스탠바이 장치 같은 시뮬레이션 사인파 출력이 있는 인버터에 의존합니다.

온라인 UPS

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이중 변환 모드에서 작동하는 온라인 UPS의 경우, 배터리를 충전하고 유틸리티 전력을 AC에서 DC로 전환하는 정류기와 인버터를 따라 전력이 흐릅니다. 또한, 전동장비의 개별 정류기는 대부분의 이중 변환 UPS <10kVA의 배터리를 충전합니다. 이 같은 방법으로 연결 장비에 전력이 지속적으로 제공되어, 유틸리티 전력과 배터리 모드 간 전송 시간이 제로인 전력 이상을 필터링합니다. 인버터는 부하에 출력을 제공하기 위해 항상 구동하기 때문에, 이 토폴로지는 유틸리티 입력 전압과 주파수 변화를 폭넓게 허용하는 한편 양호한 출력 전력 품질을 유지하고, 장치가 지나치게 자주 배터리 모드로 전환되는 것을 방지합니다. 이중 변환 UPS는 스탠바이 및 라인 인터랙티브 UPS의 내장형 서지 보호로 잡지 못한 하위 주기 전압 이상을 필터링할 수 있습니다.

귀사의 환경에 적합한 UPS를 결정하는 데 도움이 필요하신가요?

UPS 토폴로지는 배터리 수명에 영향을 줍니다

온라인, 오프라인 및 라인 인터랙티브 UPS 간의 차이점은 토폴로지 배터리 수명에서 분명하게 나타납니다. 배터리 수명은 사용 빈도 및 극도로 춥거나 더운 환경 등 여러 가지 요인에 영향을 받습니다. 납축(VRLA) UPS 배터리의 수명은 보통 3~5년이지만, 잦은 배터리 전환이나 높은 주변 온도로 배터리 수명이 감소하여 배터리를 더 자주 교체해야 할 수 있습니다.

유틸리티 전압이 열악한 환경에 스탠바이 UPS를 설치하면 배터리로 자주 전환되기 때문에, 라인 인터랙티브 UPS를 사용할 때보다 배터리를 더 자주 교체해야 할 수도 있습니다. 전압 변동이 심할수록 오프라인 UPS가 배터리에 의존할 가능성이 높아집니다.

라인 인터랙티브 UPS에서 비정상적인 전압을 보정하기 위해 자동 전압 조절(AVR) 변압기를 사용하면 부족전압과 과전압 시 배터리를 과다하게 사용하는 것을 방지할 수 있습니다. 일부 라인 인터랙티브 UPS는 배터리 수명을 연장하고 배터리 고장을 조기 경고하는 데 도움이 되는 이튼 ABM 기술을 사용하여, 스탠바이 UPS보다 개선된 배터리 충전 및 관리 체계를 갖추고 있습니다. 또한 특정 라인 인터랙티브 UPS에는 외부 배터리 팩을 추가하여 실행 시간을 연장할 수 있습니다.

온라인 UPS는 유틸리티 전압이 극도로 낮거나 높을 때, 또는 전력이 완전히 손실될 때만 배터리에서 전력을 끌어냅니다. 따라서 배터리 교체 주기를 늘리고 비용을 절감할 수 있습니다. 대부분의 온라인 모델은 배터리 수명을 더욱 연장하는 최고급 라인 인터랙티브 장치와 비슷한 배터리 관리 체계를 가지고 있습니다. 또한 온라인 UPS는 일부 라인 인터랙티브 설계처럼 배터리 팩을 추가하여 실행 시간을 연장할 수 있습니다.