UPS是什麼？

這是一般第一次接觸不斷電系統的客戶最常發問的問題。不斷電系統的英文名稱是Uninterruptable Power System取其字母簡稱為UPS。而所謂不斷電系統，顧名思義，就是當停電時能夠接替市電持續供應電力的設備，就如同緊急照明設備一樣，但不斷電系統的容量更大，反應更快，應用更廣，設計更精密。

UPS的功用

由於不穩定的電源品質，經常造成電腦設備硬體上的損壞、當機及資料遺失等，而為了使辛苦建立的資料及電腦硬體不致遺失或損壞，因此不斷電系統已漸漸成為購買電腦設備時不可或缺的標準配備。不斷電系統是當市電突然發生中斷時，緊急取代市電，且因為容量有限，故一般均應用於保護重要設備，例如：電腦設備、消防設備、醫療儀器等，當然不斷電系統也有其使用上的限制，尤其是電感性負載，像電風扇、冷氣機等家電均不適用，這是因為電感性負載會有反電動勢的產生，此外像影印機、雷射印表機等啟動電流較大的設備亦不適用，因其過大的啟動電流將造成不斷電系統的錯誤動作。

大致上，UPS 可以解決下列電力問題，請參照(圖一)：

《圖一　》

A.停電(Black Out)

由於過度的電力需求或暴風雨、地震、閃電、施工不當及人為因素造成電力供給的完全中斷、停電造成嚴重的電腦作業中斷及寶貴資料流失。

B.電壓不足(Sag)

短暫的電壓不足可能造成電腦的自動重開機(Reboot)、鍵盤的鎖住(lock up)、作業系統損壞及資料流失。

電壓不足由下列原因造成:

a.升降梯起動時大量電力需求。

b.電動馬達啟動時。

c.用電戶臨近的工業設備啟動時。

C.突波(Surge)

當多餘的電壓從升降梯或電動馬達，經由插座釋放造成短時間電壓提升此種狀況稱做突波。突波會導致電子元件承受有別於一般情況的高壓，造成使用設備工作壽命的縮短及可靠度的降低，設備內的電子元件永久損壞須採取維修或更新的動作，直接影響生產力造成寶貴作業時間流失。

D.尖波(Spike)

因電力線的受損或閃電雷擊造成電壓快速急遽的上升，此種現象稱為尖波。尖波會對電腦設備中的主機板、硬碟及網路介面卡造成十分嚴重的損傷。

E.雜訊(Noise)

因電磁干擾或收音機頻率而干擾平順的市電供應，導致資料檔案存取或可執行檔案的隨機錯誤。一般來說閃電、工業設備、升降梯及鄰近電纜等皆會造成雜訊。

UPS分類：

UPS大致上可分為：離線式(OFF LINE)、在線互動式(LINE INTERATIVE)以及在線式(ON LINE)等三種。其中以離線式(OFF LINE)架構最簡單功能最少價格最便宜，而在線式(ON LINE)架構最複雜功能最好價格最貴，在線互動式(LINE INTERATIVE)則介於兩者之間。我們概略列出這三種UPS的架構：

離線式(OFF LINE)

您可參考離線式系統方塊圖，請參照(圖二)。平常市電走旁邊的一條路徑(俗稱旁路)直接供電給負載。只有停電時，才由電池提供電力。經逆變器轉換為交流電源提供給負載電力。

《圖二　》

特色：

1.市電正常時，UPS對市電幾無處理而直接輸出至負載，因此對市電雜 訊、突波衰減等狀況無法提供保護。

2.具轉換時間，保護性最低。

3.結構簡單、體積小、重量輕、控制容易、低成本特性。

在線互動式(LINE INTERATIVE)

UPS平常由旁路經變壓器輸出給負載，逆變器此時做為充電器。當斷電時逆變器則將電池能量轉為交流電輸出負載。請參考(圖三)。

《圖三　》

特色:

1.具雙向性轉換器設計，UPS電池回充時間較短。

2.具轉換時間。

3.控制結構複雜，成本較高。

4.保護性介於在線式與離線式UPS之間，因此對抗市電雜訊，突波衰減 能力差。

在線式(ON LINE)

在線式UPS平常由逆變器輸出給負載電力，只有UPS故障、過載或過熱時才會轉為旁路輸出給負載。請參照(圖四)。

《圖四　》

特色:

1.輸出至負載之電力經UPS處理，輸出電源品質最高。

2.無轉換時間。

3.結構複雜，成本較高。

4.保護性最高，因此對抗市電雜訊、突波衰減能力最佳。

UPS建置與注意事項

在選擇UPS之前，必須先考量設備本身的電壓、頻率、耗電量及斷電後需要的供電時間、啟動電流大小以及市電的穩定性(包括周遭環境的影響例如鄰近工業設備、升降梯及電纜則易受雜訊干擾，而工業區附近則容易發生供電不足及電力狀態不穩等等)。依照上述的條件，可以選擇功能及價位較符合的UPS種類。

網路與UPS監控

近年來由於PC盛行，區域網路也隨之普及。而資源共享不但可以降低成本、減少浪費，更可以集中管理、方便維護。但是網路主機的穩定性就相對重要。更由於人們對資訊依賴愈深則網路分工愈細，於是一個網路往往有數台以上之系統主機。而這些主機的電力規劃就相當重要。一般來說系統主機不但要負擔大量的資料並且須要提供長時間的運作，長期下來對於資訊人員的負擔已是相當沉重，然而若是因為電力問題導致系統當機或是資料毀損，對於公司整體影響更大。是以，UPS對於網路系統是相當的重要，但是如何搭配監控軟體以確保系統安全，與是否能夠取得電力狀態資訊定期分析對系統的影響，以及如何用以節省人力資源的浪費，就必須對UPS監控程式的功能作一些評估。

一般市面上所販售之UPS大部份皆有附上UPS監控程式，但是僅限於WINDOWS NT、WINDOWS 95/98 以及NOVELL的單機版監控程式。但是什麼是所謂的單機版？明明WINDOWS NT及NOVELL是網路作業系統，為什麼所附的軟體還是叫單機版？主要是因為目前UPS僅使用一條RS-232連線連接控制主機，而所有訊息也是透過這條RS-232傳遞，所以當市電中斷時，只有這一台主機知道，監控程式也只能正常關閉這台主機。這樣的功能可以符合一般個人使用或較小型的網路，但是當公司、機關或學校裡有數台主機共用一台UPS或在不同樓層、不同棟大樓有數台以上的UPS，當遭遇大停電時，資訊人員將會如何的疲於奔命？

不斷電系統與網路規劃

對於系統而言，各種不同的應用組合不勝枚舉，我們概括列出三種UPS與區域網路結合的例子。

a.單一UPS多主機系統之應用

這是一般公司經常使用的功能，目前網路版監控程式，可透過區域網路或網際網路監控UPS，並且在電力中斷時可同時SHUTDOWN 上百台PC。

因此，當使用單一UPS供電給多主機系統時，即可運用現成的網路結構，輕易達成單一UPS多主機系統之應用的功能。

b.多UPS監控系統

當系統分屬不同樓層或不同棟大樓時，多UPS的監控需求便比較常見，以目前科風公司提供的網路版監控程式為例，可同時監控15台UPS，不必使用者逐一連線監控，並且可隨時取得電力資訊及記錄。

由於系統可同時監控15台UPS，所以使用者可以隨意操作其他軟體，當電力異常時，監控軟體會自動警示。

c.CLIENT SHUTDOWN的需求

當系統主機因電力中斷而欲關機時，在某些情況下，希望登入這台主機的使用者PC能夠先登出或關機，以防止當機或不正常操作，部份網路版監控程式便可以提供CLIENT及SERVER同時SHUTDOWN的功能。

網際網路與UPS的結合

近來由於網際網路的盛行，帶來許多的便利，這對於資訊人員的工作無異是一大考驗，網際網路拉近了城市與城市、國家與國家的距離，而資訊人員除了要照顧近端的區域網路，也需求遠端網路的狀態，甚至遠端的控制，這對於工作效率有極大的幫助，但是網路規劃的部份就顯得複雜且異常重要。而UPS監控程式亦需求在科技的使用範疇下，提供全面性的電力控制以及電力規劃的解決方案。