全盤瞭解UPS不斷電系統 要領分享評估採購更輕鬆

事實上，在現實環境中，因為電力下降、突波及斷電，而導致寶貴的IT設備損壞或生產中斷的問題無法避免。這是為何規劃與部署穩健的電力保護解決方案如此重要的原因。

不斷電系統（UPS）是任何設計完善的電力保護架構的核心組件，這份文章中將介紹UPS的種類，並且提供選擇符合需求UPS的完整指南。

電力保護的重要性

任何企業都無法承受其IT資產遭受電力問題所產生的後果。就算僅僅斷電了四分之一秒，也可能造成IT設備無法使用，影響企業服務運行的時間可能從15分鐘到數個小時。而停機時間將產生高昂的成本。有些專家認為美國經濟每年因為斷電及其他電力干擾造成的損失介於2,000億至5,700億美元。

另一方面，不純淨的電力也可能導致IT設備發生嚴重問題。根據目前的美國標準，電壓變動幅度最高可達標稱規格的8.3%。這表示若電力公司承諾提供208伏特相電壓，但實際上提供的可能是191至220伏特。而且市電並非100%可靠。事實上，在美國的可靠度只有99.9%，相當於每年停電9小時。諸如此類的問題與風險正持續加劇。當今的儲存系統、伺服器及網路裝置採用小型化元件，這些元件在遇到電力狀況時容易不穩定或故障。

在企業環境中，也經常發現發電機與突波抑制器不足的現象。發電機需要時間啟動，因此在發電機上線之前，AC電源會中斷（通常約10秒鐘），而且發電機未能針對電力突波及其他電氣干擾提供保護。但是，發電機可在市電長時間斷電時提供AC電源。突波抑制器有助於因應電力突波，但無法克服停電、欠壓及電壓過低等情況。

過去IT在企業中扮演支援性的角色，但現在則是大多數企業競爭與致勝的主要核心。當IT系統停機時，核心商業程序很快就會停擺。這也是為何可用性甚受重視的原因，但是在此同時，IT同樣也必須對電力成本加以管理。近年來，電力與空調成本已漸漸失控，資料中心經理通常必須負責達到高可用性，但同時降低電力成本。高效率UPS系統可協助達到上述目標，而且現在有多種產品是幾年前根本無法獲得的。

UPS的主要類型

簡單而言，UPS裝置是：在市電故障時提供電力調節與備用電源，時間長度足夠讓重要設備正常關機，使資料不會流失，或維持必要的負載持續運作，直到備用AC電源（如發電機）上線為止；調節輸入電力，使常見的電力下降與突波不會損壞敏感的電子設備。

一般來說。UPS有三種主要類型（也稱為拓撲），包含單一轉換系統、雙重轉換系統以及多模式系統。

單一轉換系統

單一轉換系統在正常運轉時，系統會將輸入的AC市電饋送至IT設備。如果AC輸入供電降低至定義的限值以下，UPS會利用其逆變器從電池汲取電力，並中斷AC輸入供電線路，以避免從逆變器反饋至市電。UPS持續使用電池電力，直到AC輸入恢復至正常容許範圍內或電池電力用盡，依先發生者而定。最常見的兩種單一轉換設計為離線式與在線互動式。

·離線式UPS可讓IT設備使用市電，直到UPS偵測到問題，屆時UPS就會切換到電池電力。部分離線式UPS設計整合變壓器或其他裝置，以提供部份的電力調節功能。離線式UPS的成本通常是所有UPS類型中最低的，但也可能缺少其他UPS設計中的某些性能規格。典型的設計特性之一是離線式UPS無法透由電池產生正弦波輸出，而輸出梯形波或類正弦波，它們看起來更像是「方」波。小型桌上型電腦或許適合這種波形，但大型伺服器、網路設備及儲存裝置擁有較複雜的電源供應器，如果使用此種修正波形，可能會發生問題，甚至無法正常運作。

·在線互動式UPS可視需要調節輸入的市電電壓，然後才讓電力傳送至受保護的設備。但是，此類型UPS如同離線式UPS，同樣透過電池來因應頻率異常的情形。

▲圖1 在線互動式UPS內部設計。