UNINTERRUPTIBLE POWER SUPPLY
1. Pengertian UPS
Uninterruptible Power Supply disingkat UPS adalah perangkat yang
biasanya menggunakan baterai backup sebagai catuan daya alternatif, untuk
dapat memberikan suplai daya yang tidak terganggu untuk perangkat elektronik
yang terpasang. UPS merupakan sistem penyedia daya listrik yang sangat
penting dan sangat diperlukan pada banyak perusahaan penyedia jasa
telekomunikasi, jasa informasi, warnet dan banyak lagi. Dapat dibayangkan
berapa besar kerugian yang timbul akibat kegagalan daya listrik jika sistem
tersebut tidak dilindungi dengan UPS.
Secara singkat UPS adalah suatu alat listrik yang berfungsi untuk
melindungi ( proteksi ) beban-beban kritis terhadap terhadap gangguan-
gangguan listrik.
Uninterruptible Power Supply merupakan peralatan listrik yang dapat
mengurangi gangguan-gangguan kelistrikan serta dapat memberikan daya listrik
sementara pada saat listrik utama/PLN padam.
2. Fungsi UPS :
a) Dapat memberikan energi listrik sementara ketika terjadi kegagalan daya
pada listrik utama (PLN).
b) Memberikan kesempatan waktu yang cukup kepada kita untuk segera
menghidupkan Genset sebagai pengganti PLN.
c) Memberikan kesempatan waktu yang cukup kepada kita untuk segera
melakukan back up data dan mengamankan Operating System (OS) dengan
melakukan shutdown sesuai prosedur ketika listrik utama (PLN) padam.
d) Mengamankan sistem komputer dari gangguan-gangguan listrik yang dapat
mengganggu sistem komputer baik berupa kerusakan software,data maupun
kerusakan hardware.
e) UPS secara otomatis dapat melakukan stabilisasi tegangan ketika terjadi
perubahan tegangan pada input sehingga tegangan output yang digunakan
oleh sistem komputer berupa tegangan yg stabil.
f) UPS dapat melakukan diagnosa dan management terhadap dirinya sendiri
sehingga memudahkan pengguna untuk mengantisipasi jika akan terjadi
gangguan terhadap sistem.
g) User friendly dan mudah dalam installasi.
h) User dapat melakukan kontrol UPS melalui Jaringan LAN dengan
menambahkan beberapa accessories yang diperlukan.
i) Dapat diintegrasikan dengan jaringan Internet.
j) Notifikasi jika terjadi kegagalan dengan melakukan setting software UPS
management.
3. Jenis – jenis UPS
a) Jenis UPS Berdasarkan Cara Kerjanya
Menurut prinsip kerjanya UPS dibagi menjadi 2 :
1. UPS Offline
Prinsip kerjanya sbb: pada saat UPS mendapat supply dari sumber listrik
utama output UPS langsung dari sumber listrik utama. Pada saat sumber
listrik utama mati atau diluar range yang telah ditentukan UPS bekerja dari
inverter (Pengubah listrik DC dari Battere menjadi Listrik AC 220).
Perpindahan dari supply listrik ke supply batere tersebut terdapat waktu
pindah (transfer time) +/- 2ms - 4ms yang dapat mengakibatkan komputer
restart, hal ini jarang terjadi tetapi masih ada resiko komputer restart.
Ups jenis ini mempunyai kelemahan yaitu jika tegangan input naik turun
maka tegangan output dari Ups ini akan naik turun juga. Untuk
memperbaiki kelemahan ini maka di buatlah Ups Line Interkative, yaitu
dengan menambahkan stabilizer (AVR- Automatic Voltage Regulator)
pada saat UPS bekerja dari sumber listrik utama.
2. UPS On Line
Prinsip kerjanya sbb: UPS akan bekerja selalu dari inverter baik UPS
bekerja dari sumber listrik utama maupun sumber listrik utama mati (UPS
bekerja dari battere). Jadi dikarenakan UPS selalu bekerja dari inverter
maka tidak ada transfer time (waku pindah) pada saat perpindahan dari
batere ke sumber listrik utama bagitu pula sebaliknya dan tegangan serta
frekuensi output UPS juga akan sangat stabil. Pada system online ini
pada umumnya terdapat converter AC to DC sebagai pengganti batere
pada saat UPS bekerja dari sumber listrik utama. Jadi perpindahan itu
terjadi dari converter ke batere atau sebaliknya. Inverternya tetap bekerja
untuk mensupplay tegangan AC 220 pada output UPS. Sehingga tidak
ada transfer time pada saat perpindahan dari sumber listik utama ke
batere atau sebaliknya.
b) Jenis UPS Berdasar Bentuk Gelombangnya
Dalam memilih ups sebaiknya kita mengetahui bentuk gelombang yang
dihasilkan oleh inverter dari ups. Karena hal ini akan mempengaruhi
kinerja dari beban yang akan dihubungkan dengan ups. (bentuk
gelombangnya sebaiknya disesuaikan dengan karakter baban yang akan
dipakai).
Menurut Bentuk Gelombangnya UPS dibagi menjadi dua:
1. UPS dengan bentuk gelombang sinusoidal / sinewave.
Bentuk gelombang ini bentuknya sama dengan bentuk gelombang
listrik yang dihasilkan oleh pembangkit listrik atau genset.
2. UPS dengan bentuk gelombang non sinusoidal, dapat berupa step
wave atau ada pula yang menyebutnya simulated sinewave,juga ada
yang berupa square wave.
Dari jenis-jenis UPS ini dapat diketahui, pada umumnya jenis offline
dan line interkative gelombang listrik dari inverternya berbentuk
simulated sinewave atau square wave, meskipun ada pula yang
sinusoidal. Sedangkan pada jenis online dipastikan bentuk gelombang
dari inverternya sinusoidal.
Apa pengaruhnya bentuk gelombang ini terhadap beban. Bentuk
gelombang sinusiodal merupakan bentuk gelombang yang terbaik bagi
peralatan elektronik. Karena secara umum peralatan elektronik
memang didesain untuk dapat bekerja baik dengan bentuk gelombang
ini. Sedangkan bentuk non sinusiodal kadangkala membuat peralatan
elektronik menjadi lebih panas (stress) bila dibandingkan dengan
bentuk gelombang listrik yang sinusiodal.
Mungkin, karena bentuk gelombang sinusiodal kalau diukur dengan
multimeter rms biasa dan dibandingkan dengan pengukuran
menggunakan multimeter true rms akan mendapatkan nilai yang
sama. Sedangkan gelombang non sinusiodal jika dilakukan
pengukuran dengan multimeter rms biasa biasanya lebih rendah
nilainya dibandingkan dengan pengukuran multimeter true rms, misal
dengan multimeter rms biasa terukur 176Vac sedangkan dengan
mulimeter true rms terukur 220Vac. Nilai tegangan sebenarnya,
220Vac yang terukur dengan multimeter true rms. Sedangkan setting
pada ups biasanya menggunakan multimeter rms biasa. Kita bisa
bayangkan kalau menggunakan multimeter rms biasa disetting terukur
220Vac, dan bila diukur dengan multimeter true rms bisa menjadi
250Vac, mungkin hal inilah yang menjadi kenapa komponen elektronik
menjadi lebih panas bila menggunakan gelombang listrik non
sinusiodal.
Tapi terkadang pengukuran dengan multimeter rms biasa pada
gelombang non sinusiodal mendapatkan nilai yang lebih tinggi
dibandingan dengan multimeter true rms. Nilai ini tergantung dari
bentuk gelombang non sinusidalnya itu sendiri.
4. Komponen-komponen utama dalam UPS
a) Baterai
Jenis baterai yang digunakan UPS umumnya berjenis lead-acid atau jenis
nikel-cadmium. Baterai ini umumnya mampu menjadi sumber tegangan
cadangan maksimal selama 30 menit.
b) Rectifier – Penyearah
Gambar Rectifier
Penyearah atau Rectifier berfungsi untuk mengubah arus AC menjadi arus
DC (direct current) atau DC dari suplai listrik utama. Hal ini bermanfaat pada
saat pengisian baterai.
c) Inverter
Gambar Inverter
Kebalikan dari penyearah, Inverter berfungsi untuk mengubah arus DC dari
baterai menjadi arus AC. Hal ini dilakukan pada saat baterai pada UPS
digunakan untuk memberikan tegangan ke komputer.
d) Transfer Switch
Transfer Switch adalah saklar listrik yang menghubungkan sumber tenaga
listrik dari sumber utama ke sebuah sumber cadangan ( UPS ). Saklar ini
dapat dioperasikan secara manual atau secara otomatis. Automatic Transfer
Switch – ATS sering dipasang di mana sebuah sumber daya cadangan
terletak, sehingga dapat memberikan daya listrik sementara jika sumber listrik
terputus.
5. Prinsip Dasar Cara Kerja UPS
Dalam keadaan gangguan, switch akan berpindah sehingga suplai daya
dari suplai utama terblok. Karena rectifier dan inverter berada dalam satu unit.
Akibatnya akan mengalir arus DC dari baterai menuju inverter.
UPS bekerja berdasar kepekaan tegangan. UPS akan menemukan
penyimpangan jalur voltase ( linevoltage ) misalnya, kenaikan tajam,
kerendahan, gelombang dan juga penyimpangan yang disebabkan oleh
pemakaian dengan alat pembangkit tenaga listrik yang murah. Karena gagal,
UPS akan berpindah ke operasi on-battery atau baterai hidup sebagai reaksi
kepada penyimpangan untuk melindungi bebannya ( load ). Jika kualitas listrik
kurang, UPS mungkin akan sering berubah ke operasi on-battery. Kalau beban
bisa berfungsi dengan baik dalam kondisi tersebut, kapsitas dan umur baterai
dapat bertahan lama melalui penurunan kepekaan UPS.
6. Bagian Umum Pada UPS
Pada UPS baik line interaktif maupun on line terdapat beberapa blok atau
komponen dasar seperti dibawah ini :
a) Filter
Yang dimaksud dengan filter disini adalah blok atau bagian yang berfungsi
untuk mengeliminir gangguan kelistrikan. Untuk jenis UPS line interaktif filter
ini disebut dengan Automatic Voltage Stabilizer yang system proteksi
terhadap gangguan listriknya terbatas. Sedangkan pada UPS jenis Online
atau continous filter ini biasanya disebut dengan EMI/RFI.
b) Power supply dan charger
Bagian ini berfungsi untuk merubah tegangan AC yang berasal dari PLN atau
generator menjadi tegangan searah DC. Tegangan DC ini digunakan untuk
menggerakkan komponen Aktif agar dapat bekerja sesuai dengan yang
diinginkan,selain itu sebagian dari tegangan tersebut digunakan untuk
mengisi (Charge) Battery.
c) Battery
Fungsi utama dari battery pada UPS adalah sebagai media penyimpan energi
listrik yang akan digunakan apabila sumber listrik utama/PLN padam.Energi
listrik yang disimpan pada battery akan digunakan oleh Iventer untuk
kemudian oleh Inverter dirubah menjadi listrik AC.
d) Inverter
Fungsi dari Inverter adalah merubah tegangan DC yang berasal dari battery
menjadi tegangan AC yang akan digunakan oleh beban seperti komputer dan
lain sebagainya
e) Transfer Switch
Sesuai dengan namanya Transfer Switch berfungsi untuk menghubungkan
beban ke output INVERTER atau menghubungkan langsung beban ke
sumber listrik/bypass proses ini hanya terjadi pada UPS ONLINE. Sedangkan
pada UPS line interaktif transfer switch akan menghubungkan beban ke
output inverter apabila sumber listrik utama padam.
7. Gangguan Listrik
Banyak diantara kita tidak menyadari apa akibat dari gangguan listrik untuk
komputer, jaringan network , peralatan telekomunikasi, atau peralatan lainnya.
Sering kita menganggap bahwa gangguan listrik tersebut hanyalah padamnya
aliran listrik saja, tanpa mengetahui adanya gangguan listrik lainnya yang sering
menyebabkan PC hang, kehilangan data, atau kerusakan pada software dan
hardware tersebut. Ada beberapa jenis gangguan suplai daya listrik untuk
peralatan ektronik :
a) Blackouts
Gambar 1. Blackouts
Total hilangnya listrik AC untuk 1 cicle atau lebih lama biasa hilang lebih dari
20 milidetik. Akibatnya : Kerusakan pada perangkat keras dan lunak,
kehilangan data dan ada kerusakan pada sebagian isi file anda.
b) Fluctuations
Gambar 2.Fluctuations
Tegangan naik lebih dari 220V atau tegangan turun dari 220V. Hal ini sering
terjadi di daerah – daerah yang aliran listriknya tidak stabil yang di akibatkan
suplai listrik terganggu. Akibatnya : Kerusakan pada drives, penyimpanan
data, komputer hang.
c) Line noise
Gambar.3 Line noise
Gangguan noise pada jaringan listrik. Hal ini sering terjadi pada gardu-gardu
yang tersebar diseluruh kota dan desa. Akibatnya : Merusak logic circuit, data
file, juga merusak ketepatan hasil cetak dan ketepatan pengukuran suatu
proses.
d) Sags
Gambar 4 .Sags
Penurunan tegangan listrik lebih dari separuh nominal tegangan selama
beberapa detik. Penurunan dimaksud adalah hilangnya. Akibatnya :
Menyebabkan kerusakan atau hang pada workstation dan servers,
interpretasi data yang salah dan kerusakan harddisk.
e) Surges
Gambar 5. Surges
Biasanya disebabkan oleh perubahan beban yang cukup besar pada jaringan
listrik. Akibatnya : Menyebabkan keausan komponen listrik, kerusakan
peralatan dan kesalahan penulisan pada hard disk.
f) Spike / lightning
Gambar 6.Spike
Tegangan kejut yang tinggi biasanya disebabkan induksi dari sumber listrik /
tegangan yang sangat tinggi > 200KV seperti petir misalnya. Akibatnya :
Menyebabkan keausan komponen elektronik, kerusakan dan kesalahan
penulisan data pada hard disk.
Selain dari gangguan-gangguan listrik diatas, gangguan terhadap sumber listrik
lainnya dapat berasal dari :
a) Internal
Yang dimaksud dengan gangguan internal dari sumber listrik adalah
gangguan listrik yang diakibatkan oleh sumber listrik itu sendiri. Seperti
kita ketahui sumber listrik utama PLN yang kita gunakan sebelumnya
melalui sebuah proses yang panjang mulai dari Pembangkit Listrik,
Transmisi tegangan tinggi, Gardu Induk, Gardu Distribusi hingga baru ke
rumah atau kantor. Selama proses pengiriman energi listrik dari
pembangkit hingga ke konsumen tidak selamanya baik, bahkan sering
terjadi gangguan seperti terjadinya perubahan tegangan, frekwensi dan
lain sebagainya.
b) External
Gangguan listrik secara external adalah gangguan terhadap energi listrik
yang disebabkan oleh penggunaan peralatan listrik yang lain misalnya di
dalam sebuah gedung gangguan listrik dapat timbul karena hidup/mati
atau saat starting dan mematikan AC, lift atau alat werder, motor listrik,
atau peralatan lain yang dalam waktu yang sangat pendek (sesaat)
menarik arus listrik yang besar, atau tiba – tiba pembebanan terhadap
sumber listrik dari besar ke beban yang jauh lebih kecil. Hal ini akan
menimbulkan gangguan berupa terjadinya perubahan bentuk gelombang,
besarnya tegangan.
Top Related