Jenis, Tipe dan Perbedaan UPS

Berbagai variasi dan atribut dari uninterruptible power supplies (UPS) sering menyebabkan kebingungan pada pusat data center. Contoh, yang paling sering kita ketahui hanya ada 2 tipe dari UPS sistem, yaitu standby UPS dan on-line UPS. Kebanyakan memang 2 design system inilah yang diketahui, padahal ada beberapa sistem lagi yang ter-break down dari kedua sistem ini. Perbedaan tiap sistem bisa diketahui dari topologinya. Topologi dari UPS mengindikasikan tujuan dari pembuatannya. Banyak vendor yang secara rutin mengeluarkan berbagai macam tipe UPS dengan desain atau topologi yang sama tetapi sangat berbeda pada karakteristik performa. Oleh karena itu, penting untuk mengetahui jenis, tipe dan perbedaan UPS.

UPS Types

Berbagai variasi desain, jenis dan tipe muncul untuk digunakan pada sistem UPS, setiap sistem melambangkan performa dari UPS tersebut. Perbedaan dari jenis dan tipe UPS cukup beragam, sehingga hal ini menjadi kunci untuk diketahui sebelum menjatuhkan pilihan. Ini dia beberapa desain yang ada:

• Standby
• Line Interactive
• Standby – ferro
• Double conversion on-line
• Delta conversion on-line

Standby UPS

Standby UPS merupakan tipe desain yang paling banyak terdapat di pasaran dan biasa digunakan oleh desktop komputer rumah. Di dalam gambar ilustrasi dibawah, transfer switch menentukan AC input yang telah disaring sebagai sumber tenaga utama (solid line path) dan kemudian mengalihkannya ke baterai / inverter sebagai tenaga backup ketika tenaga utama mati / padam. Ketika tenaga utama padam, transfer switch akan mengalihkan operasi penyediaan tenaga kedalam baterai / inverter. Inverter / baterai hanya berjalan ketika tenaga utama padam, inilah yang menyebabkan sistem ini disebut dengan “standby UPS”. Efisiensi yang tinggi, ukuran yang kecil dan harga yang murah adalah kelebihan dari desain ini. Dengan filter yang tepat dan sirkuit yang benar, sistem ini mampu memproduksi noise filtration dan surge suppression yang memadai.

Alur illustrasi Standby UPS

Line Interactive UPS

Line interactive UPS merupakan desain yang paling banyak digunakan untuk perkantoran, Web, dan server-server yang berkapasitas kecil. Didalam desain ini, baterai dengan arus AC yang menuju ke converter (Inverter) selalu terkoneksi dengan output dari UPS. Inverter beroperasi secara normal sesuai dengan tugasnya selama tenaga utama melakukan charging pada baterai.
Ketika tenaga utama mati (Input AC), Transfer switch akan terbuka dan tenaga mengalir dari baterai menuju ke UPS output. Dengan inverter yang selalu bekerja dan terkoneksi dengan output, desain ini mampu memproduksi filtering tambahan dan mengurangi hasil transients dibandingkan dengan standby UPS topologi. Efisiensi yang tinggi, ukuran yang kecil, harga yang cukup terjangkau dan tahan lama menjadi keunggulan dari topologi tipe UPS ini.

Alur Illustrasi Line-Interactive UPS

Standby-ferro UPS

Standby-ferro UPS merupakan tipe yang paling dominan dari UPS dengan tegangan listrik antara 3-15kVA. Desain ini bergantung pada special saturating transformer yang terdiri dari 3 gulungan (power connection). Jalan dari tenaga utama menuju output adalah dengan melalui Input AC menuju ke transfer switch lalu menuju ke transformer. Ketika sumber tenaga utama padam, transfer switch akan terbuka dan inverter akan mengambil alih kerja sebagai penyuplai tenaga.
Di dalam standby-ferro desain, inverter selalu berada dalam posisi standby mode dan menyalurkan tenaga ketika tenaga utama mati. Transformer memiliki spesial “ferro-resonant” kapabilitas yang mampu menghasilkan voltase yang rendah dan gelombang output “shaping”. Isolasi dari tenaga utama membuat ferro transformer menjadi filter terbaik ketimbang filter apapun. Akan tetapi, ferro transformer sendiri menghasilkan voltasi output yang memiliki distorsi dan transients, hal ini menyebabkan tenaga yang dihasilkan berbeda dengan tenaga utama. Sistem Standby-ferro biasanya termasuk on-line unit, meskipun sistem ini masih memiliki transfer switch, tapi inverter yang beroperasi dalam standby mode dan mampu menghasilkan transfer tenaga yang lumayan besar ketika sumber utama padam, menjadikannya termasuk dalam desain on-line UPS.
Sistem ini memiliki keunggulan dalam segi ketahanan dan mampu melakukan filtering dengan sangat baik. Bagaimanapun juga desain ini memiliki efisiensi yang rendah ditambah lagi sistem ini tidak support dengan beberapa generator dan power supply yang baru. Hal ini tentu saja membuat pamor dari sistem ini menurun

Alur Illustrasi Standby-ferro UPS

Double Conversion on-line UPS

Double conversion on-line UPS merupakan tipe UPS paling banyak digunakan untuk tegangan sebesar 10kVA. Block diagram dari sistem ini diilustrasikan seperti gambar di bawah. Sebenarnya sistem ini hampir sama dengan sistem standby, kecuali mengenai jalur tenaga utama yang berjalan. Meskipun hampir sama dengan sistem standby, tetapi teknologi ini termasuk dalam desain on-line UPS.
Dalam desain double conversion on-line, padamnya sumber tenaga utama tidak mengakibatkan transfer switch aktif, hal ini terjadi karena input AC melakukan charging ke dalam backup baterai yang mampu menghasilkan tenaga untuk disalurkan ke output inverter. Oleh karena itu, ketika sumber tenaga utama padam, hasil dari operasi double conversion sama sekali tidak membutuhkan waktu untuk menyalurkan tenaga cadangannya.
Baik baterai charger dan inverter mengkonversi sumber tenaga yang masuk pada desain ini, sehingga menyebabkan efisiensinya menurun dan menciptakan panas yang berlebih. UPS dengan sistem ini mampu menghasilkan tenaga yang hampir mirip dengan tenaga utama. Tetapi desain yang konstan pada komponen penghasil tenaga menurunkan ketahanan dari desain ini ketimbang desain yang lainnya dan konsumsi energi listrik secara berlebihan menjadikan pemborosan pada desain ini.

Alur Illustrasi Double Conversion On-line UPS

Delta Conversion on-line UPS

Inilah teknologi terbaru dari sistem UPS yang ada, topologinya dapat dilihat seperti ilustrasi di bawah. teknologi ini termasuk dalam desain on-line UPS. Dengan menggunakan sistem ini kita bisa menghilangkan drawback dari desain double conversion on-line dan mampu berada pada tegangan sebesar 5kVA sampai 1.6 MW. Hampir sama seperti desain double-conversion on-line, delta conversion on-line UPS selalu menggunakan inverter sebagai penyuplai utama untuk tenaga cadangan. Delta converter juga memberikan kontribusi tenaga kedalam inverter output. Ketika keadaan sumber tenaga padam, desain ini mampu menghasilkan tenaga yang sama persis dengan yang dihasilkan oleh desain double conversion on-line UPS. Cara simple untuk memahami efisiensi energi dari topologi delta adalah dengan mempertimbangkan energi yang dibutuhkan untuk mengantarkan barang dari lantai 4 ke lantai 5 sebuah bangunan, seperti yang ada pada gambar dibawah. Delta conversion teknologi mampu menyimpan energi dengan membawa barang hanya berdasarkan perbedaan dari awal hingga ke titik akhir.

Alur Illustrasi Delta Conversion On-line UPS

Dengan menggunakan delta teknologi, mampu mengurangi hilangnya tenaga yang akan disalurkan. Tak hanya itu dengan menggunakan teknologi ini, mampu melakukan efisiensi yang tinggi serta mampu menghasilkan energi sama dengan tenaga utama. Delta conversion on-line technology merupakan teknologi UPS dengan satu-satunya yang terlindungi dengan patent dan tidak tersedia di supplier UPS biasa.

Kesimpulan

Tabel dibawah menunjukan karakteristik dari jenis, tipe dan perbedaan UPS. Beberapa atribut UPS seperti efisiensi, sangat tergantung dari tipe UPS. sejalan dengan kualitas implementasi dan proses manufaktur yang berkembang, mampu memberikan dampak yang cukup besar bagi perkembangan UPS, contohnya daya tahan UPS yang meningkat. Faktor tersebut mungkin bisa dijadikan evaluasi tambahan untuk tiap jenis dan tipe desain UPS, selain itu hal tersebut mampu memberikan dampak yang signifikan bagi jenis, tipe dan perbedaan UPS.

Tabel Perbedaan Dari Tiap Tipe UPS

Perbedaan dari tiap jenis dan tipe UPS memang ditujukan untuk setiap kegiatan dan kebutuhan yang berbeda-beda. Dan tidak ada satupun tipe UPS yang mampu mengakomodasi keseluruhan kebutuhan. Perbedaan yang signifikan dari desain UPS menawarkan kelebihan yang berbeda-beda. Namun, kualitas dasar dari impementasi desain dan desain pabrikan kebanyakan dibuat dengan tujuan untuk menghasilkan performa yang memuaskan para pelanggan. Perbedaan dari jenis dan tipe UPS sebenarnya sangat berpengaruh terhadap siapa penggunanya dan apa kegunaannya. Jika anda ingin membeli sebaiknya pahami terlebih dahulu detail dan spesifikasi yang sesuai dengan kriteria anda. Kunjungi halaman berikut ini jika ingin melihat panduan membeli UPS.