Bộ lưu điện UPS là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Bộ lưu điện UPS là gì? Đây là câu hỏi mà nhiều người quan tâm khi tìm hiểu về giải pháp bảo vệ thiết bị điện tử trong trường hợp mất điện đột ngột. Bộ lưu điện UPS (Uninterruptible Power Supply) là một thiết bị cung cấp nguồn điện dự phòng, giúp duy trì hoạt động của các thiết bị điện tử như máy tính, máy chủ, và hệ thống mạng. Bài viết này sẽ giải thích chi tiết về khái niệm, chức năng và lợi ích của bộ lưu điện UPS, cùng với những yếu tố cần cân nhắc khi lựa chọn sản phẩm phù hợp cho nhu cầu của bạn.

Bộ lưu điện UPS là gì?

Bộ lưu điện UPS (Uninterruptible Power Supply) là một thiết bị cung cấp nguồn điện dự phòng cho các thiết bị điện tử khi xảy ra sự cố mất điện hoặc điện áp không ổn định. Chức năng chính của UPS là bảo vệ các thiết bị điện tử quan trọng khỏi bị hư hỏng do mất điện đột ngột và đảm bảo rằng các hệ thống này có thể hoạt động liên tục mà không bị gián đoạn.

Chức năng chính của bộ lưu điện UPS

• Cung cấp nguồn điện dự phòng: Khi xảy ra mất điện, UPS sẽ tự động chuyển sang sử dụng nguồn pin dự phòng, đảm bảo các thiết bị được kết nối không bị gián đoạn hoạt động.
• Ổn định điện áp: UPS giúp duy trì mức điện áp ổn định, bảo vệ thiết bị khỏi những biến động điện áp, chẳng hạn như sụt áp, tăng áp hoặc nhiễu điện.
• Bảo vệ thiết bị: Giúp bảo vệ các thiết bị điện tử quan trọng như máy tính, máy chủ, hệ thống mạng, và các thiết bị y tế khỏi các rủi ro liên quan đến mất điện.

Lợi ích của việc sử dụng bộ lưu điện UPS:

• Duy trì hoạt động liên tục: Đảm bảo rằng các thiết bị quan trọng có thể tiếp tục hoạt động mà không bị gián đoạn, đặc biệt là trong các môi trường kinh doanh hoặc sản xuất.
• Bảo vệ dữ liệu: Giảm thiểu nguy cơ mất dữ liệu do sự cố mất điện đột ngột, đặc biệt quan trọng đối với các hệ thống máy tính và máy chủ.
• Tăng tuổi thọ thiết bị: Bảo vệ thiết bị điện tử khỏi các sự cố về điện, giúp tăng tuổi thọ và hiệu suất của chúng.

Khi lựa chọn bộ lưu điện UPS, cần xem xét các yếu tố như công suất, thời gian lưu điện, và các tính năng bảo vệ bổ sung để đảm bảo sản phẩm phù hợp với nhu cầu cụ thể của bạn.

***Xem thêm kinh nghiệm chọn mua bộ lưu điện gia đình tốt nhất

Cấu tạo của bộ lưu điện

Bộ lưu điện UPS (Uninterruptible Power Supply) được cấu tạo từ nhiều thành phần khác nhau để đảm bảo cung cấp nguồn điện dự phòng một cách ổn định và hiệu quả. Dưới đây là các thành phần chính của một bộ lưu điện UPS:

Bộ chỉnh lưu (Rectifier)

• Chức năng: Chuyển đổi dòng điện xoay chiều (AC) từ nguồn điện chính thành dòng điện một chiều (DC) để sạc pin và cung cấp năng lượng cho inverter.
• Hoạt động: Khi có nguồn điện ổn định, bộ chỉnh lưu đảm bảo pin luôn được sạc đầy và sẵn sàng sử dụng khi cần thiết.

Pin (Battery)

• Chức năng: Lưu trữ năng lượng điện dưới dạng dòng điện một chiều (DC).
• Hoạt động: Khi mất điện hoặc điện áp không ổn định, pin sẽ cung cấp năng lượng cho inverter để duy trì hoạt động của các thiết bị kết nối.

Bộ nghịch lưu (Inverter)

• Chức năng: Chuyển đổi dòng điện một chiều (DC) từ pin thành dòng điện xoay chiều (AC) để cung cấp cho các thiết bị điện tử.
• Hoạt động: Khi mất điện, inverter sử dụng năng lượng từ pin để tạo ra nguồn điện xoay chiều, đảm bảo các thiết bị hoạt động liên tục.

Bộ chuyển mạch (Switch)

• Chức năng: Chuyển đổi nguồn cung cấp điện từ lưới điện chính sang pin và ngược lại.
• Hoạt động: Bộ chuyển mạch tự động chuyển đổi giữa nguồn điện chính và pin khi có sự cố về nguồn điện, đảm bảo không có gián đoạn trong việc cung cấp điện.

Bộ điều khiển (Control Circuitry)

• Chức năng: Giám sát và điều khiển toàn bộ hoạt động của UPS, bao gồm quản lý sạc pin, điều khiển inverter và chuyển mạch.
• Hoạt động: Đảm bảo các thành phần hoạt động đồng bộ và hiệu quả, cung cấp cảnh báo và thông báo về tình trạng của UPS.

Bộ lọc (Filters)

• Chức năng: Lọc nhiễu và ổn định dòng điện để bảo vệ các thiết bị kết nối khỏi các dao động và nhiễu điện.
• Hoạt động: Giảm thiểu các biến động và nhiễu điện từ nguồn điện chính trước khi cung cấp đến thiết bị.

Cổng kết nối và giao tiếp (Interface Ports and Communication)

• Chức năng: Cung cấp các cổng kết nối cho thiết bị điện tử và giao diện để giám sát và quản lý UPS.
• Hoạt động: Thông qua các cổng USB, RS232 hoặc Ethernet, người dùng có thể giám sát và điều khiển UPS từ xa, nhận thông báo và cảnh báo về tình trạng hệ thống.

Mỗi thành phần trong bộ lưu điện UPS đóng một vai trò quan trọng trong việc đảm bảo cung cấp nguồn điện liên tục và ổn định cho các thiết bị điện tử, giúp bảo vệ dữ liệu và duy trì hoạt động không bị gián đoạn.

Nguyên lý hoạt động của bộ lưu điện UPS là gì?

Nguyên lý hoạt động của bộ lưu điện UPS (Uninterruptible Power Supply) dựa trên khả năng cung cấp nguồn điện liên tục và ổn định cho các thiết bị điện tử khi nguồn điện chính gặp sự cố. Dưới đây là các bước chi tiết mô tả nguyên lý hoạt động của một bộ lưu điện UPS:

Chế độ hoạt động bình thường (Khi có điện lưới ổn định)

• Chuyển đổi AC/DC: Nguồn điện xoay chiều (AC) từ lưới điện được bộ chỉnh lưu (rectifier) chuyển đổi thành dòng điện một chiều (DC).
• Sạc pin: Nguồn DC này được sử dụng để sạc pin, đảm bảo pin luôn đầy.
• Chuyển đổi DC/AC: Một phần dòng điện DC từ bộ chỉnh lưu được đưa đến bộ nghịch lưu (inverter) để chuyển đổi ngược lại thành AC và cung cấp cho các thiết bị điện tử.
• Bảo vệ thiết bị: Bộ lọc (filters) sẽ làm nhiệm vụ loại bỏ nhiễu điện và ổn định điện áp trước khi điện được cung cấp cho các thiết bị.

Chế độ hoạt động khi mất điện (Khi không có điện lưới)

• Kích hoạt pin: Khi mất điện hoặc điện áp không ổn định, bộ lưu điện UPS tự động chuyển sang chế độ pin.
• Chuyển đổi DC/AC từ pin: Pin cung cấp dòng điện DC đến bộ nghịch lưu (inverter). Bộ nghịch lưu chuyển đổi dòng DC này thành dòng điện AC.
• Cung cấp điện liên tục: Nguồn AC từ inverter tiếp tục cung cấp điện cho các thiết bị mà không bị gián đoạn, nhờ vào bộ chuyển mạch (switch) hoạt động tự động và nhanh chóng.

Chế độ phục hồi (Khi điện lưới được khôi phục)

• Tự động chuyển đổi nguồn: Khi điện lưới được khôi phục, bộ chuyển mạch (switch) sẽ tự động chuyển nguồn điện từ pin trở lại điện lưới.
• Sạc lại pin: Bộ chỉnh lưu (rectifier) sẽ tiếp tục sạc pin, đảm bảo pin luôn sẵn sàng cho các lần mất điện tiếp theo.
• Cung cấp điện ổn định: Điện từ lưới điện chính sẽ được cung cấp trực tiếp cho các thiết bị qua bộ lọc, đảm bảo điện áp ổn định và không có nhiễu.

Các loại UPS và nguyên lý hoạt động

UPS Offline/Standby

• Chế độ bình thường: Thiết bị sử dụng trực tiếp nguồn điện lưới. Pin và inverter không hoạt động.
• Khi mất điện: UPS chuyển sang sử dụng pin và inverter trong thời gian chuyển mạch rất ngắn (khoảng 2-10 mili giây).

UPS Line-Interactive

• Chế độ bình thường: UPS điều chỉnh điện áp đầu vào thông qua một biến áp tự động (AVR) để đảm bảo điện áp ra ổn định. Pin được sạc khi có điện lưới.
• Khi mất điện: UPS sử dụng pin và inverter để cung cấp điện tương tự như UPS Offline nhưng thời gian chuyển mạch thường ngắn hơn.

UPS Online/Double Conversion

• Chế độ bình thường: Điện lưới được chuyển đổi thành DC để sạc pin và cung cấp cho inverter, sau đó inverter chuyển đổi DC thành AC để cung cấp điện liên tục cho các thiết bị.
• Khi mất điện: Không có sự gián đoạn vì UPS đã sử dụng inverter để cung cấp điện ngay từ đầu. Pin chỉ đơn giản là tiếp tục cung cấp DC cho inverter.

Nguyên lý hoạt động của bộ lưu điện UPS giúp bảo vệ các thiết bị điện tử khỏi các sự cố về điện, đảm bảo hoạt động liên tục và ổn định, và bảo vệ dữ liệu quan trọng khỏi bị mất mát do mất điện đột ngột.

Một số dòng bộ lưu điện UPS phổ biến

Trên thị trường hiện nay, có nhiều dòng bộ lưu điện UPS phổ biến từ các nhà sản xuất nổi tiếng, đáp ứng nhu cầu của nhiều loại ứng dụng khác nhau, từ cá nhân đến doanh nghiệp lớn. Dưới đây là một số dòng UPS phổ biến và được ưa chuộng:

APC by Schneider Electric

• APC Back-UPS: Thường được sử dụng cho máy tính cá nhân và thiết bị mạng nhỏ. Dòng này cung cấp bảo vệ cơ bản với các model như APC Back-UPS BX và APC Back-UPS Pro.
• APC Smart-UPS: Dòng UPS phổ biến cho doanh nghiệp nhỏ và văn phòng. Các model như APC Smart-UPS SMT và APC Smart-UPS SRT cung cấp bảo vệ cao hơn với tính năng quản lý từ xa.
• APC Symmetra: Dòng UPS dành cho trung tâm dữ liệu và hệ thống quan trọng. Cung cấp khả năng mở rộng và hiệu suất cao với model như APC Symmetra LX và APC Symmetra PX.

Eaton

• Eaton 5E: Dòng UPS cơ bản cho các ứng dụng cá nhân và văn phòng nhỏ. Cung cấp bảo vệ thiết yếu với các model như Eaton 5E 850i.
• Eaton 9E: Dòng UPS công nghiệp cho các ứng dụng thương mại và công nghiệp với hiệu suất cao hơn và thời gian chuyển mạch nhanh, ví dụ như Eaton 9E 10kVA.
• Eaton 93PM: Dòng UPS cho trung tâm dữ liệu và ứng dụng quan trọng, cung cấp hiệu suất cao và khả năng mở rộng, ví dụ như Eaton 93PM 30-200kVA.

CyberPower

• CyberPower Standby Series: Dòng UPS cho máy tính cá nhân và thiết bị mạng nhỏ, ví dụ như CyberPower Standby Series SX650U.
• CyberPower Intelligent LCD Series: Dòng UPS với màn hình LCD hiển thị thông tin, phù hợp cho doanh nghiệp nhỏ và văn phòng, ví dụ như CyberPower CP1500AVRLCD.
• CyberPower Smart App Sinewave Series: Dòng UPS với sóng sine thực, phù hợp cho thiết bị nhạy cảm như máy chủ và thiết bị y tế, ví dụ như CyberPower PR2200LCDRT2U.

Vertiv (Emerson Network Power)

• Vertiv Liebert PSA: Dòng UPS cho các ứng dụng cá nhân và văn phòng nhỏ, ví dụ như Vertiv Liebert PSA500MT3-230U.
• Vertiv Liebert GXT4: Dòng UPS cho doanh nghiệp vừa và nhỏ, cung cấp khả năng quản lý từ xa và bảo vệ cao hơn, ví dụ như Vertiv Liebert GXT4-1000RT120.
• Vertiv Liebert EXL S1: Dòng UPS cho trung tâm dữ liệu và ứng dụng quan trọng, cung cấp hiệu suất cao và khả năng mở rộng, ví dụ như Vertiv Liebert EXL S1 100-1200kVA.

Riello UPS

• Riello iDialog: Dòng UPS nhỏ gọn cho máy tính cá nhân và thiết bị mạng nhỏ, ví dụ như Riello iDialog IDG 600.
• Riello Sentinel Dual: Dòng UPS cho ứng dụng doanh nghiệp với khả năng lắp đặt linh hoạt, ví dụ như Riello Sentinel Dual SDH 3000.
• Riello Multi Sentry: Dòng UPS cho trung tâm dữ liệu và hệ thống quan trọng, cung cấp hiệu suất cao và khả năng mở rộng, ví dụ như Riello Multi Sentry MCM 60.

Mỗi dòng sản phẩm UPS trên đều có các đặc điểm và tính năng riêng, phù hợp với các nhu cầu và ngân sách khác nhau. Người dùng cần xem xét kỹ các yếu tố như công suất, thời gian lưu điện, tính năng bảo vệ, và khả năng quản lý từ xa để lựa chọn sản phẩm phù hợp nhất. Tham khảo ngay đơn vị Digitech JSC chuyên cung cấp các bộ lưu điện UPS APC chính hãng.

Như vậy, từ các thông tin trên caobangedu.vn chia sẻ ở trên, chúng ta đã hiểu rõ hơn về bộ lưu điện UPS là gì và vai trò quan trọng của nó trong việc bảo vệ thiết bị điện tử khỏi sự cố mất điện. UPS không chỉ đơn thuần là một thiết bị dự phòng mà còn là một phần không thể thiếu trong hệ thống điện của mỗi doanh nghiệp hay gia đình. Nếu bạn đang cân nhắc về việc mua một bộ lưu điện UPS, hãy đảm bảo rằng bạn đã hiểu rõ nhu cầu của mình và tìm hiểu kỹ thông tin về sản phẩm trước khi quyết định mua. Hãy liên hệ với chúng tôi để được tư vấn và hỗ trợ chọn lựa sản phẩm phù hợp nhất với nhu cầu của bạn.