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UPSとは??
以下の項目はUPSについてよく寄せられる質問です。
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1、UPSとは?
2、UPSを使用する理由
3、UPSを必要とする装置
4.1.オンラインUPS
4.2.オフラインUPS
5.パワーの移行
6.ウェーブフォーム(波形)
7.UPSキャパシティーの計算法
8.1.バッテリータイプ
8.2.バッテリーの寿命
8.3.バッテリーメインテナンス
9.バックアップタイム
10.ソフトウェアのモニタリング
1、UPSとは?
UPSとはUninterruptible Power supply(無停電電源装置)の略で、電池や発電機を内蔵し、停電時にコンピューターや装置に電気を供給し、ダメージから保護するものです。UPSを使用していないと、停電時に電源が中断されてデータの損失につながります。UPSを使用していると、しばらくの間、電力を供給することができるのです。
2、UPSを使用する利点
1、で述べたように電気の供給が突然中断されたとき、コンピューターがシャットダウンされ、大きな損失となります。今まで入力したデータはもちろん、作動していた全てのデータベースがダメージを受けたり、最悪の場合はハードウェアにまで損害が及ぶこともあります。ハードウェアを修理したり、新しいものに買い替えるのはコストがかかります。しかも失われたデータは戻ることはありません。例えば病院などで使用されている医療機器では、電源の故障は許されない事態です。上で述べた機能の他に、UPSはスパイク、電流の急激な変動、低下、そしてノイズから装置を保護する機能があります。また、ほとんどのUPSには、電圧の振動から装置を保護するAVR機能(オートボルテージ レギュレーション)が装置されています。
3、UPSを必要とする装置
UPSは医療機器、コンピューター、消防設備、セキュリティーシステム、軍事設備など停電による電力の中断が許されないあらゆる装置で必要とされています。しかし装置のなかにはUPSの使用に適さないものもあります。例えばモーター、エアコンディショナー、ファンなどの誘導ロード(inductive load)など、またコピー機、レーザープリンターなどの高速で電流が作動する機器などです。
4.1.オンラインUPS
初期の段階では、ほとんどのUPSが信頼性の高い構造のオンラインタイプです。このタイプの基本的な目的はUPSインプットとアウトプットを分別することで、電力の安定や停電時に関係なくバッテリーエネルギーから常に安定した出力を提供します。このタイプのUPSを貯水池と例えましょう。水が貯水池に流れ込む量とは関係なく、一定量の水を提供しつづけます。雨が降れば貯水池で貯めることが出来ます。このように水の供給は常に一定で、水門が閉まらない限り止まることはありません。
このように水門はUPSの電源スイッチに例えられ、UPSのバッテリーは貯水池に例えられます。電源スイッチを入れれば常に安定した電力が供給されます。バッテリーが同時にチャージされないと限度がありますが、バッテリーから直接供給される出力のクオリティーは安定していて、一般に供給される電力のクオリティーには関係ありません。
これに対し、一般供給される電力と同じように、オンラインUPSのウェーブフォームは常にサインウェーブ(正弦波)です。
4.2.オフラインUPS
通常時、アウトプットパワーの供給は、基本的に一般的に供給されている電力です。しかし一般の電力検波サーキットによってリアルタイムで検知されています。停電が起こるとアウトプットパワーの供給源はすぐに一般電力からバッテリーへと変換されます。このエネルギーは装置を保護するためのACパワーを作成するために使用されます。
しかしオフラインUPSのほとんどには停電時以外の機能もあります。一般供給されている電力が不安定なとき、AVR機能によって調整されます。また、電圧が低すぎたり、反対に高すぎる時、UPSはバッテリーモードに移行します。さらにUPSは、一般供給電力のスパイク、電流の急激な変動、低下、そしてノイズから装置を保護します。
このように、一般供給電力とバッテリーの間に移行が生じます。また、オフライン ウェーブフォーム(波形)は、オンラインのものとは大きく異なります。
5.パワーの移行
上で述べたように、使用するUPSがオフラインもしくはラインインタラクティブ給電方式の場合、供給される電力が低すぎる場合や停電発生時に一般の供給電力とバッテリー間にパワーの移動が発生します。しかしオンラインUPSでは、UPS が一度オンになると一般の供給電力からバッテリーパワーに変換する機能があるため、パワーの移行は発生しません。一般のUPSの転送速度は2-10ms、それに比べて一般のコンピューターはデーター損失なしの状態では16-20msの電源障害に耐えることが出来ます。このようにオンライン、ライン・インターアクティブ、又はオフライン全てのタイプのUPSはPCへの使用に最適です。
6.ウェーブフォーム(波形)
正弦波は、一般に供給される電力の標準的な波形です。そしてオンライン&ライン・インターアクティブUPSもまた、出力に同じ波形を提供します。ですが価格を考慮するならば、スクウェア波(矩形波)&ステップ波などの別のタイプのUPSがあります。ステップ波は、スクウェア波よりも正弦波に似ているため、ステップ波のほうがより適しているといえるでしょう。ステップ波がまた変更正弦波と呼ばれるのはこのためです。しかし、ステップ/スクウェア波には適さない装置もあります。ロードには抵抗ロード(電球など)容量性ロード(コンピューターなど)、そして誘導ロード(ファン、モニターなど)の3種類あります。
正弦波にはロード全てのタイプが使用できます。一方、深刻なダメージを与える可能性のあるステップ波、又はスクウェア波は誘導ロードには適しません。
しかし、正弦波アウトプットでも誘導ロードのUPSは通常ではお勧めできません。というのは、スタート時の電流が非常に大きく、ボード上のコンポーネンツの寿命を縮める原因となるからです。
7.UPSキャパシティーの計算法
市場ではキャパシティーは一般にVA値で示されます。「V」は電圧、「A」は電流を示します。VA値は「A」による「V」のスコアです。しかし、VA値は実際のパワー率ではないのです。実際のパワー率は「W」でVA値よりも常に等しいか、低いものです。ですからW&VA値には(pf)パワーファクター(力率:交流回路の平均実行電力と皮相電力の比)が生じます。そしてそれは常に“1”と等しいか、低くなります。パワーファクターが1と等しい時がベストな状態です。しかし、ロードタイプがまた影響してくるため、一般的ではありません。オンラインタイプのUPSで、ライン・インターアクティブ&オフライン UPSでは0.8と0.6-0.7です。
8.1.バッテリータイプ
通常small〜medium UPSに使用されるバッテリーの種類にはメインテナンス・フリーの鉛蓄電池です。SI-500のモデルにはNi-MHタイプのバッテリーが使われ、これは通常ノートブック コンピューターに使用されるものです。このタイプのバッテリー(Hi-MH)は鉛蓄電池よりも半分の面積で済みますが、バックアップタイムとコストは2倍以上になります。
8.2.バッテリーの寿命
バッテリーはストックとして置いてあっても、時が経つにつれて古くなります。一方、正しく使用すればより寿命は長くなります。過去の調査によると、通常バッテリーの寿命は2〜3年です。バッテリー寿命は無くなるまで分からないため、停電時にコンピューター保護の使用に十分なバッテリー残量がないと、リスクを負うことになります。そのため、定期的にバッテリー交換をする事が大切です。
8.3.バッテリーメインテナンス
使用しているバッテリーがメインテナンスフリーでも、バッテリーは正しく使用する事が大切です。正しく使用していれば、停電時にバッテリーのエネルギーが使い果たされる事はほとんどありません。また、バッテリーのディスチャージ(放電)後は直ぐに充電して下さい。定期的にバッテリー交換をしないときは、テストボタンを試しに押してみてセルフテストをするか、停電と同じ状態にするために電源コードを引き抜いてください。これにより、コンピューターを保護するために十分なバッテリーエネルギーが残っているかが分かります。バッテリー残量なバックアップタイムに足らないときは、交換してください。
9.バックアップタイム
バックアップタイムは、バッテリーエネルギーに制限されています。また、接続しているロードも影響します。フルロード時のバックアップタイムは通常約5分です。つまり容量500VAのスタンドバイUPSのバックアップタイムは10〜20分で、これはバッテリーキャパシティーにもよります。
バックアップタイムを長くするには、より大きな容量のUPSを使用するか、ロングバックアップUPSを使用してください。大容量UPSは、多数のコンピューターへの使用にデザインされていますが、少数のコンピューターへの長時間バックアップにも使用できます。しかしロングバックアップUPSは、より経済的といえるでしょう。価格的な事だけでなく、ロングバックアップUPSは、より大きな外付けバッテリーをチャージするエクストラ ラージチャージャーがデザインされていて、これは通常一般のUPSには含まれていません。また、最大の利点は、バックアップタイムに制限がない為、外付けバッテリーが対応する限り、バックアップタイムを提供する事が可能です。
10.ソフトウェアのモニタリング
より多くの機能を備えたUPSには、モニタリング ソフトウェアが必要です。2種類のタイプのモニタリングソフトウェアの使用には、ドライコンタクト&RS-232の2つのタイプのインターフェースがあります。ドライコンタクトタイプは、一般に提供される電力が正常、バッテリー値が低いなどの情報をソフトウェアがモニタースクリーンに提供します。また、この機能にはコンピューターの自動データセーブと自動シャットダウンが含まれています。RS-232はさらに多くの情報を提供します。上に示した機能とは別に、インプット/アウトプットボルテージ、電流、周波数、温度、そしてローディングなどのインフォメーションを含んでいます。さらにプリセットタイムの付いたコンピューターの自動オン /オフ機能、電話やLANによる遠隔コントロールなど様々な追加機能があります。ディスプレイ&モニタリングされる全ての情報はソフトウェアの機能に基づきます。
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