ชวนหาคำตอบ UPS คืออะไร? มีหลักในการทำงานอย่างไร?
เครื่องสำรองไฟฟ้า หรือ UPS คือหนึ่งในอุปกรณ์ใช้ไฟฟ้าที่มักถูกมองข้าม เพราะหลายๆ คนอาจจะยังไม่เข้าใจถึงหลักการทำงาน และความเสี่ยงที่อาจตามมาจากการไม่ติดตั้งเครื่องสำรองไฟให้กับเครื่องมืออิเลกทรอนิกส์ภายในบ้าน หรือที่ทำงาน บทความนี้จึงอยากชวนคุณมาทำความรู้จักกับอุปกรณ์ชนิดนี้ว่า UPS คืออะไร? UPS ทำหน้าที่อะไร? และใครบ้างที่ควรจะติดตั้งอุปกรณ์ชนิดนี้?
ทำความรู้จักกับ UPS คืออะไร?
UPS ย่อมาจาก (Uninterruptable Power Supply) หรือที่คนทั่วไปมักจะเรียกว่าเครื่องสำรองไฟ หน้าที่ของ UPS ก็คือทำหน้าที่เป็นแหล่งจ่ายพลังงานต่อเนื่องให้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าในกรณีที่เกิดไฟกระชาก กระตุก หรือ ไฟดับ และปรับระดับกระแสไฟฟ้าให้เหมาะสมกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ในระหว่างที่เกิดความผิดปกติของการจ่ายกระแสไฟฟ้า โดยประเภทของ UPS นั้นสามารถแบ่งออกเป็น 3 ประเภทหลักคือ
-
- Standby UPS – หรือที่เรียกว่าเครื่องสำรองไฟฟ้าแบบออฟไลน์ Stand by UPS คือเครื่องสำรองไฟที่มีราคาถูกที่สุดในทุกประเภท อุปกรณ์ไฟฟ้าจะได้รับพลังงานโดยตรงผ่าน Input Power และตัว UPS จะทำการจ่ายกระแสไฟฟ้าในกรณีที่เกิดเหตุไฟดับเท่านั้น
- UPS แบบ Line Interactive – Line Interactive UPS คือเครื่องสำรองไฟที่อัพเกรดมาจากแบบ Standby โดยสิ่งที่เพิ่มเข้ามาคือ ระบบป้องกันแรงดันไฟฟ้าสูงหรือต่ำอัตโนมัติ (Stabilizer) ที่จะเข้ามาเชื่อมต่อกับตัว Output เพื่อป้องกันปัญหาทางระบบไฟฟ้า ช่วยให้ UPS ไม่จำเป็นต้องจ่ายไฟสำรองจากแบตเตอรี่ทุกครั้งที่ไฟตกหรือไฟเกินไม่มากนัก
- True Online UPS (Double Conversion) – True Online UPS คือประเภทของเครื่องสำรองไฟฟ้าที่ดีที่สุดและมีราคาสูงสุดด้วยเช่นกัน ในการทำงาน เครื่องประจุแบตเตอรี่ และเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้าจะทำงานตลอดเวลา ทำให้สามารถรับมือกับปัญหาการจ่ายไฟฟ้าได้ในทุกกรณีทั้งไฟดับ ไฟตก หรือ ไฟเกิน โดยไม่กระทบกับการทำงานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
ส่วนประกอบของ UPS ที่ต้องรู้
เพื่อให้เห็นภาพการทำงานของเครื่องสำรองไฟให้ชัดเจนขึ้น เราควรรู้เกี่ยวกับส่วนประกอบของเครื่องสำรองไฟ โดยส่วนประกอบของ UPS มักประกอบไปด้วย 3 ส่วนประกอบหลัก คือ
เครื่องประจุแบตเตอรี่
เครื่องประจุแบตเตอรี่ (Charger) หรือ เครื่องแปลงไฟฟ้ากระแส AC เป็น DC (Rectifier) ทำหน้าที่ในการแปลงไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) จากแหล่งจ่ายไฟ ให้เป็นกระแสตรง (DC) และเก็บสำรองไว้ในแบตเตอรี่
แบตเตอรี่
แบตเตอรี่เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ในการเก็บสำรองไฟฟ้า โดยจะทำการจ่ายไฟฟ้ากระแสตรง (DC) ที่เก็บไว้ ให้กับเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้า เพื่อแปลงเป็นกระแสสลับ (AC) ให้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เมื่อเกิดเหตุขัดข้องในการจ่ายไฟ เช่น ไฟกระชาก ไฟตก ไฟเกิน หรือไฟดับ เป็นต้น
เครื่องแปลงกระแสไฟ
เครื่องแปลงกระแสไฟฟ้า (Inverter) คือส่วนประกอบที่แปลงไฟฟ้ากระแสตรง (DC) จากแบตเตอรี่ ให้กลายเป็นกระแสสลับ (AC) เพื่อจ่ายให้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าเมื่อเกิดเหตุไฟฟ้าขัดข้อง
UPS หรือเครื่องสำรองไฟมีประโยชน์อย่างไร?
ปัญหาไฟฟ้าขัดข้อง ไฟตก หรือไฟดับ ปัญหาเหล่านี้ล้วนเป็นปัญหาที่อยู่นอกเหนือการควบคุมของเรา เพราะอาจเกิดจากอุบัติเหตุ เช่น รถชนเสาไฟฟ้า หม้อแปลงขัดข้อง รวมถึงสาเหตุทางธรรมชาติ เช่น ฟ้าผ่า ลมพัดต้นไม้หล่นทับสายไฟ หรือเกิดจากการซ่อมบำรุงสายไฟฟ้า เป็นต้น ซึ่งเหตุการณ์ต่างๆ เหล่านี้ล้วนอยู่นอกเหนือการคาดเดาว่าจะเกิดขึ้นเมื่อไหร่ แต่เมื่อเกิดขึ้นแล้วนอกจากการส่งผลกระทบต่อการใช้ชีวิตโดยตรงแล้ว ยังมีผลกระทบด้านลบต่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ภายในบ้านอีกด้วย ดังนั้น UPS หรือเครื่องสำรองไฟจึงเป็นอุปกรณ์จำเป็นที่ควรมีไว้ติดบ้าน UPS คืออุปกรณ์ที่จะช่วยเข้ามาแก้ปัญหาเมื่อเกิดเหตุขัดข้องเกี่ยวกับการจ่ายกระแสไฟฟ้า โดยมีประโยชน์ในการใช้งานเพื่อ
ช่วยสำรองไฟไว้ใช้เมื่อไฟดับ
คงไม่ใช่เรื่องที่ดีแน่หากงานสำคัญที่ใช้เวลาทำครึ่งค่อนวันต้องหายวับไปกับตาเพราะเกิดเหตุไฟตกหรือไฟดับก่อนที่จะมีโอกาสเซฟงาน การติดตั้งเครื่องสำรองไฟหรือ UPS คือหนึ่งในการช่วยป้องกันปัญหาดังกล่าว ทำให้มีเวลาในการเซฟงานที่กำลังทำอยู่ ทำงานได้อย่างราบรื่น ไร้กังวลแม้จะเกิดไฟตกหรือไฟดับ
ช่วยปกป้องอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ไม่ให้เกิดความเสียหายเมื่อไฟดับ
คอมพิวเตอร์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์นั้นเต็มไปด้วยส่วนประกอบต่างๆ มากมาย ไม่ว่าจะเป็น แผงวงจร เซนเซอร์ ฮาร์ดดิส ฯลฯ เมื่อเกิดไฟตก หรือไฟดับ กระแสไฟฟ้าจะเกิดความผันผวน ทำให้การจ่ายไฟไม่เสถียร หรือเกิดไฟกระชาก ซึ่งอาจทำให้อุปกรณ์เหล่านี้ เสื่อมสภาพ เสียหาย หรือลัดวงจรได้ ซึ่งเครื่องสำรองไฟถูกออกแบบมาให้รับมือกับปัญหาดังกล่าว ทำให้ช่วยยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์อีเล็กทรอนิกส์ได้เป็นอย่างดี
ช่วยปรับแรงดันไฟฟ้าให้อยู่ในระดับที่เหมาะสม
โดยปกติแล้ว กระแสไฟฟ้าที่ถูกส่งจ่ายไปตามบ้านเรือน จะมีค่ามาตรฐานแรงดันไฟฟ้าอยู่ที่ 220 โวลต์ ซึ่งเป็นระดับที่เหมาะสมกับเครื่องใช้ไฟฟ้า แต่เมื่อเกิดเหตุขัดข้องในการจ่ายกระแสไฟ แรงดันไฟฟ้าสามารถลดต่ำลงมาเหลือเพียง 170-200 โวลต์ ซึ่งส่งผลให้อุปกรณ์ไฟฟ้าทำงานหนักขึ้น ส่งผลให้ชิ้นส่วนเสียหาย หรือลัดวงจรได้ ซึ่ง UPS สามารถช่วยควบคุมปริมาณของแรงดันไฟฟ้าให้มีความเสถียร ทำให้ไม่ต้องกังวลว่าอุปกรณ์จะเกิดการเสียหายจากสาเหตุของไฟดับหรือไฟตก
ป้องกันสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้า
อีกสิ่งหนึ่งที่สามารถสร้างความเสียหายให้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ภายในบ้านก็คือ คลื่นสัญญานรบกวนทางไฟฟ้า (Electrical Noise) ซึ่งเกิดจากการเหนี่ยวนำของแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic Interference) หรือด้วยคลื่นความถี่วิทยุ (Radio Frequency Interference) ดังนั้นจึงควรมีการติดตั้งเครื่องสำรองไฟ เพื่อป้องกันความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นกับอุปกรณ์ของเราได้
เคล็ดลับในการเลือกเครื่องสำรองไฟฟ้าให้เหมาะ
เครื่องสำรองไฟนั้นมีหลายประเภทและขนาดในการใช้งาน ดังนั้นก่อนที่จะทำการซื้อเครื่องสำรองไฟมาใช้ก็ควรคำนึงถึงปัจจัยเหล่านี้
-
- เลือกขนาดของ UPS ให้เหมาะกับอุปกรณ์ที่ใช้ – อุปกรณ์ไฟฟ้าทุกชนิดจะมีการระบุค่ากำลังไฟที่ใช้ โดยสามารถดูได้จากฉลากที่ติดกับตัวเครื่อง หรือจากคู่มือการใช้งาน โดยจะระบุเป็นหน่วยวัตต์ (Watt) หรือ แอมป์ (Amp) เราสามารถนำตัวเลขเหล่านี้มาคำนวนค่า VA (Voltamp) เพื่อให้เราสามารถเลือกขนาดของ UPS ที่เหมาะสมกับอุปกรณ์ไฟฟ้าได้ สิ่งสำคัญที่ควรคำนึงก่อนเลือกซื้อ UPS คือ ควรเลือกเครื่องสำรองไฟที่มีค่ากำลังไฟฟ้า watts มากกว่าของอุปกรณ์ไฟฟ้า ของอุปกรณ์ไฟฟ้าประมาณ 10-20% เพื่อให้สามารถใช้งานเครื่องสำรองไฟได้อย่างมีประสิทธิภาพ
- เลือกให้เหมาะสมกับชนิดของเครื่องใช้ไฟฟ้า – อุปกรณ์ไฟฟ้าแต่ละชนิดมีความไวต่อคุณภาพของกระแสไฟที่ไม่เท่ากัน จึงควรเลือกชนิดของ UPS ให้เหมาะสมกับประเภทของอุปกรณ์ไฟฟ้า โดยเครื่องใช้ไฟฟ้าทั่วไป เช่นคอมพิวเตอร์ที่ใช้ภายในบ้านหรือสำนักงาน อาจไม่ได้มีความไวต่อคุณภาพของกระแสไฟสูงนัก จึงสามารถใช้ เครื่องสำรองไฟชนิด Standby UPS หรือ UPS แบบ Line Interactive ได้ แต่หากเป็นเครื่องใช้ไฟฟ้าที่มีความไวต่อคุณภาพของกระแสไฟฟ้าสูง เช่น เครื่องมือทางการแพทย์ ต้องใช้เครื่องสำรองไฟประเภท True Online UPS (Double Conversion) ซึ่งมีความเสถียรมากที่สุด
- ต้องการให้ UPS สามารถสำรองไฟได้นานเท่าไหร่? – การจ่ายพลังงานสำรองหรือ Back up Time นั้น จะถูกกำหนดจากขนาดกำลังไฟฟ้าของเครื่องสำรองไฟและขนาดกำลังไฟฟ้าของอุปกรณ์การ Backup Time ขึ้นอยู่กับขนาดของแบตเตอรี่
- เลือกให้เหมาะสมกับการจัดวางอุปกรณ์ไฟฟ้า – ในกรณีที่ห้องมีพื้นที่จำกัด สามารถเลือกใช้ UPS ที่มีกำลังไฟจริง (Watts) เพื่อให้สามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์หลายๆ ชนิดเข้ากับเครื่องสำรองไฟเพียงเครื่องเดียว แต่หากมีอุปกรณ์ที่ตั้งห่างออกจากกันอยู่ในพื้นที่กว้างสามารถทำได้ แต่ต้องดูUPSให้เหมาะสมกับการใช้งาน
- เลือกใช้ UPS จากแบรนด์คุณภาพสูง – หนึ่งปัจจัยที่ไม่ควรมองข้ามก่อนการเลือกซื้อ UPS คือ เลือกใช้ UPS จากแบรนด์ที่มีมาตรฐาน เพื่อให้มั่นใจว่าได้รับสินค้าที่มีคุณภาพและปลอดภัยในการใช้งาน นอกจากนี้ยังควรคำนึงถึงเรื่องของการบริการหลังการขาย และการรับประกันสินค้า ว่ามีสาขาหรือศูนย์ให้การช่วยเหลือที่ครอบคลุม สามารถเคลมหรือซ่อมอุปกรณ์ในกรณีชำรุดหรือเสียหาย และมีช่างที่ชำนาญที่สามารถให้ความช่วยเหลือลูกค้าได้ เป็นต้น
ใครบ้างที่ควรใช้เครื่องสำรองไฟฟ้า
ปฎิเสธไม่ได้ว่าไฟฟ้าคือหนึ่งในปัจจัยหลักของการดำรงชีวิตของมนุษย์ในปัจจุบัน เมื่อเกิดเหตุไฟฟ้าขัดข้องก็มักก่อให้เกิดอุปสรรคในการใช้ชีวิตและการทำงาน ดังนั้นการมีเครื่องสำรองไฟเพื่อใช้ในกรณีฉุกเฉินจึงเป็นสิ่งจำเป็น มาดูกันดีกว่าว่ามีใครบ้างที่จะได้ประโยชน์จากการติดตั้งเครื่องสำรองไฟ
-
- บุคคลทั่วไป ในบ้านพักอาศัย เพื่อป้องกันไม่ให้อุปกรณ์ไฟฟ้าต่างๆ เสียหาย เช่น คอมพิวเตอร์ส่วนตัว ลำโพง เครื่องเสียง และโทรทัศน์ เป็นต้น
- ออฟฟิศและสำนักงาน มีเครื่องคอมพิวเตอร์ พรินเตอร์ และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ มากมาย การติดตั้งเครื่องสำรองไฟ จะมีส่วนช่วยปกป้องเครื่องใช้ในสำนักงานได้
- คลีนิกหมอ หรือโรงพยาบาล มีเครื่องมือทางการแพทย์ และเครื่องช่วยหายใจ รวมถึงอุปกรณ์ที่ใช้รักษาคนไขมากมาย หากไฟดับ แต่ไม่มีเครื่องสำรองไฟอาจทำให้ผ้ป่วยเกิดอันตรายจนถึงขั้นเสียชีวิตได้ ดังนั้นการติดเครื่องสำรองไฟจึงเป็นตัวช่วยที่ดี
- โรงงานอุตสาหกรรม มีระบบคอมพิวเตอร์ เครื่องจักร ระบบสื่อสาร และระบบคอมพิวเตอร์มากมาย ยิ่งโรงงานที่เป็น Smart Factory ยิ่งาศัยการทำงานของระบบไฟฟ้า หากไฟดับอาจทำให้ระบบการสั่งงานเสียงาน และกระทบต่อกำลังการผลิตได้
- Data Center / Server เป็นสถานที่ที่ใช้ในการจัดเก็บข้อมูลต่างๆ ทั้งรูปภาพ เสียง และวิดีโอ ถือเป็นสถานที่ที่มีการใช้งานแถบจะตลอดเวลา ดังนั้นจึงเหมาะที่จะติดตั้งเครื่องสำรองไฟเพื่อการทำงานที่ราบรื่น รวมถึงเพื่อให้อุปกรณ์ต่างๆ ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ปัญหาไฟตก ไฟดับ เป็นปัญหาทั่วไปที่สามารถเกิดขึ้นได้ทุกเมื่อ ไม่ว่าสาเหตุจะเกิดจาก อุบัติเหตุ ภัยธรรมชาติ หรือจากการซ่อมบำรุงสายไฟฟ้า เมื่อเกิดขึ้นแล้วก็ย่อมส่งผลกระทบต่อการใช้ชีวิตของผู้คนอย่างแน่นอน นอกจากนี้ ไฟตกยังส่งผลเสียต่อเครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้าน โดยเฉพาะอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ เพราะทำให้เกิดการจ่ายกระแสไฟที่ไม่เสถียร ส่งผลกระทบโดยตรงต่อแผงวงจรของอุปกรณ์ ทำให้อุปกรณ์เสื่อมเร็ว หรือร้ายแรงที่สุดก็คือการลัดวงจรและเป็นต้นเหตุของไฟไหม้ การติดตั้งเครื่องสำรองไฟหรือ UPS คืออุปกรณ์ชิ้นสำคัญ ที่จะช่วยยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ไฟฟ้าภายในบ้านและป้องกันอุบัติเหตุที่สามารถเกิดขึ้นได้จากการลัดวงจรของเครื่องใช้ไฟฟ้า