GENERAL INFORMATION OF BRIGHT POWER UPS
BRIGHT POWER UPS 와 UPS 구입시 고려할 사항
* 영업 동향
UPS를 설치운영하는 데는 어려움이 많아 전기분야에 오랜 경험을 가지고 있거나 전자분야에 근무하고 있는
분 또는 컴퓨터를 오래토록 취급한 분이라도 이해부족으로 전문가의 도움을 얻어야 합니다.
그러므로 UPS를 설계, 제조, 검사, 사후관리에 경험은 전혀 없으면서 말 재주가 좋고 사교성이 좋아 구매자를
설득시키고, 구매자는 UPS를 잘 알지도 못하는 단순한 영업을 하는 분에게 구매하여 설치해 놓고 이러지도 저
러지도 못하는 일이 있습니다.
이제 우리나라도 선진국들 처럼 UPS 판매시 영업자의 전기 전자의 이론과 실무경험을 바탕으로 설치위치, 온도 습도 문제, 수전용량, 사용용량, UPS의 종류, BATTERY 수량, 종류 및 용량, 수배전 전선의 굵기, 전기적 노이즈, 발전기와의 관계등을 검토할 수 있는 기술영업을 해야 합니다.
1. UPS 의 필요성
무정전 전원공급장치 실무통론 (이 영권 편저) 참조
2. UPS 의 기술 변천 동향
1) 변환 방식의 변천
1950년대에 초보적 기술응용에 의한 PAM (PULSE AMPLITUDE MODULATION) 방식으로 시작 되었으며, 1960년 부터 1970년대 까지는 PWM (PULSE WIDTH MODULATION) 방식을 실용화시켜 안정도,효율,크기,경제면에서 실효를 거두고 1980년대 후반 부터 1990년대에는 PWM 의 발진주파수를 20 KHZ 이상 높혀 소음을 크게낮추고 모든면에서 훌륭한 제품이 생산되는 실정이다.
2) 제어방식에 따른 주 소자의 개발동향
가) 전력 제어용 반도체소자는 1950년대는 진공관에 의존해 오던 것을 1960년대 에는THYRISTOR 즉 SCR 이 고속 대형화되어 생산 판매하여 획기적인 발전을 가져왔으나 스위치 OFF 할 때 전류회로 즉 COMMUTATION CIRCUIT 가 필요로 하여 완벽한 스위칭이 어렵고 크기가 크고 소음이 크다는 단점이 있었다.
나) 1970년대 초부터 GTO (GATE TURN OFF THYRISTOR) 와 POWER TRANSISTOR 의 보급이 늘어나기 시작하여 대중화되었다.
다) 1980년대 후반부터 1990년대에는 주파수를 아주 높게 동작 시킬 수 있는 MOS FET 와 IGBT 를 많이 사
용하는 추세이나 INVERTER 발진 주파수가 20KHZ 정도에서는 신개발품 POWER TRANSISTOR 도 충분히 동작하고 있으며 크기 와 가격면이 비슷하다.
3) 제어 방식의 개선
가) 제어방식은 진공관 시대를 거처 반도체 소자인 TRANSISTOR 가 많이 사용되어 왔으나 1960년대 초반
에 IC 가 개발되어 ANALOG 제어방식이 주축을 이루어 왔으나 회로가 복잡하다는 단점을 개량시킨 것이 IGITAL 제어방식이 1970년대부터 주루를 이루고 왔다.
나) 1980년 후반에서 1990년대에는 PWM 제어방식을 높은 주파수에서 제어 하므로서
완벽한 제어가 이루어짐은 물론 소형화되고 소음이 아주없는 실현을 달성했다.
3. DISPLAY 표시 상태
1) 1980년 초반까지는 METER로 표시하는 ANALOG 상태표시 를 주로 사용해 왔으나 후반부터는 DIGITAL로 상태표시를 하고 있으며 소용량일 경우는 출력전압만 표시하는 추세이지만 최근에는 LSI IC의 개발로 여러가지로
선택하여 표시할 수 있다.
2) 상태표시로 나타나는것이 LED (LAMP) 와 DIGITAL 숫자 (또는 METER 표시) 로 나타 나는데 한전 입력전
압, BYPASS 전압, INVERTER 전압, 출력전압, 출력전류,출력 주파수, 직류전압, FAULT 등을 표시한다.
4. UPS 동작시 입력측의 고조파 대책
1) UPS는 AC를 DC로 변환시키는 과정에서 교류를 제어시켜 직류를 가변할 수 있는 출 력을 얻으므로 발생하
는 고조파가 입력으로 되돌아 가므로 입력 전원 전체가 그 고조파의 영향을 받아 UPS의 효율이 크게 저하되고
타장비에 심각한 영향을 미치고 있다.
2) 이러한 문제로 비상 전기를 설치하려고 하면 UPS 용량의 최하 1.5배이상 다시말해서 2배이상 용량을 사용
해야 안전하게 동작하게 된다.
3) 1980년대 후반부터 1990년대에는 정류부(순변환부)는 DIODE 를 이용한 순BRIGE 방 식으로 제어기능을 없
애므로 입력변동 범위가 넓어지고 효율이 높고 고조파 문제가 거의 업어지며 경제적으로도 잇점이 있으나
INVERTER 가 동작 동작하는 입력 DC 전압 변동 범위를 넖혀야 하는 기술이 필요하게 된다.
4) BATTERY CHARGER 는 종지전압 과 부동전압 의 범위로 가변이 필요하나 역시 순부릿지 정류로 얻은 직류
를 DC TO DC 로 변환하는 방식을 채용하여 BATTERY 에 충전도 시키고 고조파 문제를 해결하고 있다.
5. SURGE 발생 방지책
1) 일반적으로 대용량의 UPS는 입력측의 특고압 전단회로에 VCB 또는 ACB 를 취부하여 회로 사고시 보호가
되도록 구성되어 있는데 VCB 또는 ACB 가 ON/OFF 시 큰 SURGE 와 과도현상이 발생되어 UPS 의 제어회로에 치명타를 주어 수리할수 없는 고장을 유발할 수도 있다.
2) 대부분 VCB 나 ACB 에 보호회로를 부착시켜 사용하고 있으며 GCB 를 개발하여 SURGE 발생을 극성화하여 문제점 없이 사용하고 잇으나 우리나라에는 SURGE 에 대한 인식이 매우 희박 하기 때문에 고도의 전자장비를 운영하는데 문제점이 발생 되고 있다.
3) 대광전기에서는 우수한 제품생산은 물론 오랜 경험 과 기술축적을 바탕으로 특수 SURGE 회로를 독자적으로 개발하여 이와같은 SURGE 발생에 대해 완벽하게 대처하고 있다.
6. UPS 의 INVERTER 특성
1) 일반적으로 INVERTER TYPE 별로 QUASI-SQUARE, PWM, 6 STEP WAVE,12 STEP WAVE, FERRO RESONANCE, HIGH FREQUENCY SWITCHING TECHNOLOGY 등을 들 수 있다.
2) 대용량의 경우 12 STEP WAVE 는 출력 고조파가 9 우수고조파 이하는 제어회로 또는 변압기에서 발생하
지 않도록 설계하므로 출력 고조파용 필타회로가 6 STEP WAVE 방식 보다 절반이나 작아지고 따라서 소형경량화되고 출력전압 응답도 빠르며 (25 mS 정도) 소음도 적어지며 효율도 매우 높다.
3) 대광전기는 이런 이점을 감안하여 PWM 제어방식 과 고주파 제어방식을 혼합 채용하여 상기 2)항의 장점
을 몇배로 증가시키고 부품 배열 및 고장의 문제점을 사전 연구분석하여 설계생산 하여 100% 부하시험을 8시간
이상 실시등 철저한 품질관리를 다하여 출하시키므로 감히 무고장을 선언 하였습니다.
4) 고주파 제어방식 과 PWM 제어방식을 채택하다보면 주소자를 FET 로 사용하면 여러개 병열로 연결하여 용
량을 증가시키면 각소자의 전류 불평형으로 인한 온도상승은 물론 어떤 개별 FET 는 과전류로 파괴 되는 경우
가 발생하게 된다.
5) 병렬 기술은 원래 어려운 것인데 장비의 병렬운전이나 반도체 소자의 병렬운전 기타 부품 등은 가급적 2
개이상 병렬운전을 않는 것이 좋다. 특히 반도체 소자의 병렬운전은 소자 각각의 특성이 같은것 끼리 한조를
이루게 하고 방열판의 접촉면적이 넓게 평탄하게 하여 열에 대한 세심한 배려가 있어야 합니다.
7. BATTERY 수량 과 장단점
1) UPS 의 용량이 일정하고 정전 보상시간이 결정되면 제조회사 마다 밧테리의 수량과 용량이 정해지는데 이때 축전지의 수량이 적으면 용량(AH)이 증가하고 수량이 많으면 용량이 적어지는 함수관계가 있습니다.
2) 축전지는 많이 사용해본 경험이 있는분에게 자문을 구하는 것이 가장 현명한 방법인데 영업성이 있는 경
우에 유의해야 합니다.
3) 축전지 역시 병렬운전 하는것을 피해야하고 이는 축전지 내부 저항값이 다르므로 충전 전류의 불균형으로 수명에 큰 문제가 됨니다.
4) 대광전기는 축전지를 16 CELL 12V / CELL 을 사용하므로 직류전압이 12Vx16CELL =192 VDC 인데 이는 주반도체 소자의 내압 과 최대전류를 감안하고 축전지의 병렬사용을 피하여 경제성은 물론 신뢰성 증대를 목적으로 설계 하였습니다.
5) 축전지 충전방식에 따라 축전지 수명이 좌우되는데 요즘은 초충전 과 균등충전이 거의 필요없으며 부동충전 전압 과 전류에 크게 좌우됨니다. 따라서 대광전기는 AC-DC-AC-DC 방식으로 충전회로를 설계 하였으므로 돌입전류 제한기능,정전압 기능, 정전류 기능을 완벽하게 하였습니다.
6) 무정전 전원 공급장치 실무통론 (이 영 권 편저) BATTERY 항목 참고.
8. 사후관리 운영대책
1) 고객의 욕구가 충족될때 제일의 품질관리 이라는 신념과 경쟁력에서 원가절감, 품질향상이 없으면 존속할
수가 없다는 개념에서 우수한 기술력과 오랜 경험으로 고장이 없는 제품생산이 제일 중요하다고 생각하여 설
치 시운전후는 무고장 이라고 감히 선언합니다.
2) 대광전기는 최고 경영자가 전력전자분야 (UPS,AVR 등) 에서만 약 20 년 정도 근무해 왔으며 국내는 물
론 선진오국(미국,이태리,일본,대만,홍콩,싱가폴,태국,스리랑카,네델랜드,네팔,말레지아 등) 에 연수 또는 설
치시운전,A/S 업무차 방문하여 풍부한 경험을 갖고 있으며 또한 생산,품질관리,기술영업,A/S,UPS 개발,해외영
업을 직접한 경력을 갖고 있으며 기술교육 전문기관인 "한국기술미디어"에 전임강사로 초빙받고 약4년간 계속
강의를 하고 있습니다.
3) 대광전기에 근무하는 임직원은 모두가 기능공 이상의 수준을 갖추고 있으며 전직원이 A/S 할수있는 능력
을 갖추고 매월 1회 이상 교육을 시켜 기술인력 양성에 최대 역점을 두고 있습니다.
4) A/S 업무에 종사하는 기술인은 최대 15년 최소 6년 정도 동종업에 근무한 경력을 갖고 있으며 무선호출 및 전화로 비상연락망을 형성하고 있어 최단시간에 현지에 도착할수 있는 기동성을 갖고 있습니다.
"사람이 무엇으로 심던지 그대로 거둔다."
GENERAL INFORMATION OF BRIGHT POWER UPS
(주)대광전기이앤티 기술부