UPSler hakkında herşey. (inceleme, açıklama)
UPS nedir? Nasıl çalışır?
UPS, elektriksel güç kaynağınız ile bilgisayar sisteminiz arasında bulunan ve bu sistemin dahilindeki bileşenleri elektrik akımındaki anormalliklerden ya da iniş çıkışlardan koruyan bir donanımdır. UPS’ler, bilgisayar sisteminizi besleyen akımın voltajdaki düşme ya da bir elektrik kesintisi sonucu azalması ya da tükenmesi halinde sisteme yedek güç sağlarlar. Bunun yanı sıra, elektrik akımında kısa süreli ve hafif ya da uzun süreli ve yüksek artışlar şeklinde gözlenen dalgalanmalar sırasında yine UPS’ler devreye girer. UPS’ler bir anlamda, bir elektrik kesintisi durumunda sistemin normal bir şekilde çalışmaya devam etmesini sağlayarak size, üzerinde çalışmakta olduğunuz işi kaydetmeniz ve sisteminizi sağlıklı bir biçimde kapatmanız için ihtiyaç duyduğunuz zamanı verirler. Bazı UPS’ler bünyelerindeki güç kaynaklarını bir PC’ye “her zaman” enerji sağlamak için kullanırken bazıları da bu güç kaynaklarını “sadece voltaj düzensizlikleri tespit edildiğinde” devreye sokar (yani UPS, eğer bir anormallik ya da düzensizlik göremiyorsa, normal güç kaynağından [meselâ evinizdeki ya da ofisinizdeki elektrik hattı] elde edilen akıma hiç müdahale etmez ve bu akımın direkt olarak sisteminize ulaşmasına izin verir).
İdeal şartlarda, sisteminiz dahilindeki fiziksel bağlantılar üzerinde dolaşan elektrik akımı, zamanın bir fonksiyonu olarak pürüzsüz bir sinüs dalgası şeklinde davranmalıdır. UPS’lerle yapılan “güç ya da enerji düzenlemeleri” sayesinde akımın zamanın bir fonksiyonu olarak sabitliği temin edilebilir. Bu şekilde, değerli sisteminizi çeşitli dış etkenlerin yol açtığı voltaj anormalliklerinden etkin bir şekilde korumanız mümkündür.
2 Voltaj düzensizlikleri nelerdir? Bir UPS bu anormallikler karşısında neler yapabilir?
Voltaj düzensizlikleri çeşitli şekillerde karşımıza çıkabilir. Potansiyel farkının (yani voltajın) olması gereken normal seviyeden daha aşağıda bir noktada bulunması halinde “voltaj düşüklüğü” söz konusudur. Voltajdaki düşmeler, elektrik akımıyla beslenen komponentleri daha faal ve daha sıkı çalışmaya zorlar; bu da elektriksel ekipmanın yalnızca toplam verimini düşürmekle kalmaz aynı zamanda ömrünü de kısaltır. Bir diğer voltaj düzensizliği de “elektrik kesintileri” sonucu ortaya çıkar. Bu durumda sisteminizi besleyen elektrik akımı bütünüyle kaybolur ve sisteminiz aniden kapanıverir, elbette ki bu şekilde bir kapanma sisteminiz için hiç de sağlıklı bir uykuya dalma değildir. (Kafasına silah kabzasıyla vurulan bir adamın bayılmasına benziyor değil mi?) Bir UPS voltajdaki düşmeyi ya da elektrik kesintisini algılar ve sahip olduğu enerji kaynağını, sisteme giden elektrik akımını tekrar normal düzeyine getirmek için devreye sokar.
Potansiyel farkının olması gereken normal seviyeden biraz daha yukarıda bir noktada bulunması halinde “voltaj yüksekliği” söz konusudur. Fazla güç tüketimi olan elektrikli bir cihazın çalışmasına son verildiği zamanlarda, böyle bir yüksek voltaj durumuna rastlamak pekâlâ mümkündür. “Bana daha fazla elektrik verin, daha fazla cereyan istiyorum” diye bağırarak deli gibi çalışan bir elektrikli cihazı kapattığınızda, elektrik hattı çok kısa bir süre de olsa o andaki durumunu muhafaza edecek (yani kısa bir süre daha yüksek voltaj sağlayacak) ve bu da kısa süreli bir yüksek voltaj durumuna sebep olacaktır. Voltaj anormalliklerinden bir başkası da, en son anlattığımız voltaj yükselmesi olayının daha şiddetli ve daha ciddi boyutlarda kendini göstermesidir. Aşırı bir voltaj yüksekliği tabiri caizse donanımınızı kızartabilir. Modern UPS’lerin yüksek voltajı bilgisayar sisteminizden uzak tutan gelişmiş özellikleri, aynı zamanda aşırı yüksek voltajlara karşı da sisteminizin önünde bir savunma kalkanı rolünü üstlenebilir.
“Elektromanyetik karışıklık” da voltaj düzensizliklerinin kaynakları arasında sayabileceğimiz bir etkendir. Elektromanyetik karışıklığın doğurduğu gelişigüzel ve düzensiz elektrik akımları sisteminizdeki program ve veri dosyalarına zarar verebilir. UPS’ler, elektromanyetik karışıklık neticesinde akımda gözlenebilecek iniş ve çıkışları dengeleyebilirler.
3 Voltajda görülen düzensizliklerin sebepleri nelerdir?
Elektrik akımının normal seyrinden sapmalar göstermesine sebep olabilen çeşitli dış etkenler mevcuttur. Örneğin voltajdaki azalmalar ve küçük çaplı artışlar genellikle, aynı elektrik tesisatını paylaşan diğer elektrikli aletlerin (özellikle de fotokopi makineleri ya da air condition cihazları gibi büyük cihazların) açılması ya da kapatılması sonucunda meydana gelir. Yakınlardaki bir telefon ya da elektrik hattına yıldırım düşmesi ya da bir elektrik kesintisinin hemen akabinde elektrik enerjisinin tekrar tazelenmesi (yüklenmesi) gibi bir olayın neticesinde ise çok daha şiddetli voltaj artışları gözlenebilir.
4 Load nedir?
Load (“lod” şeklinde telaffuz edilir; esas olarak “yük” demektir), şu anda işlemekte olduğumuz konunun sınırları dahilinde, “UPS ile güvence altına almayı düşündüğünüz tüm cihazlar” (yani sonuçta UPS’in taşımak zorunda olduğu yük) anlamına gelmektedir (PC’niz, harici depolama üniteleri, monitörler vs. gibi). Load miktarını ve dolayısıyla ihtiyaç duyacağınız UPS’in ebadını düşürmek için sisteminizdeki bazı komponentleri UPS’in koruyucu şemsiyesinin dışında bırakmanız gerekebilir. (Hoparlörlerden başlamanızı öneriyoruz.)
5 UPS’in içindeki enerji üniteleri DC gücü veriyor. Peki ama PC’ler AC gücü ile çalışmıyor mu?
Evet, bilgisayarlarımız AC ile çalışmaktadır. Bu yüzden, UPS’in içindeki bir akünün verdiği DC’nin bize pek bir faydası olmayacaktır. UPS’ler, DC gücünü bilgisayar sisteminizin gerektirdiği AC gücüne çevirmek için bir elektronik dönüştürücü kullanırlar. Ne var ki bu dönüşüm sürecinde bir miktar enerji kaybının olması kaçınılmazdır.
6 Sadece bir tür UPS mi vardır?
Hayır. UPS’lerin temel olarak üç ayrı çeşidi bulunur: Standby (ya da diğer adıyla offline), line interactive ve online. Her biri, işleyiş tarzı ve fiyatı bakımından diğerlerinden farklıdır.
Standby UPS’ler, temel yüksek voltaj korumasının haricinde bir ayarlama ya da düzenleme yapmadan, elektrik prizinin takılı olduğu duvardan çıkan elektrik akımının direkt olarak load’a (PC’niz ve çevre birimleri) ulaşmasına izin veren pasif sistemlerdir. Standby UPS’lerde bulunan elektronik dönüştürücünün devreye girmesi ve bilgisayar sisteminize ihtiyaç duyduğu AC gücünü sağlamaya başlaması için elektrik hattında bir güç kesintisi meydana gelmelidir. Elektrikler kesilmediği sürece bu elektronik dönüştürücü burnunu herhangi bir şeye sokmaz. Elektrikler varolduğu sürece aktif duruma geçmediği için kendisine “offline” dönüştürücü de denmektedir. Standby UPS’lerden aynı zamanda offline UPS’ler olarak söz edilmesinin sebebi de budur. Elektrik hattındaki güç kesintisi sona erdiğinde, elektronik dönüştürücü aktif konumundan tekrar offline pozisyonuna geçer ve bunun üzerine UPS duvardan gelen elektrik akımının tekrar direkt olarak load’a ulaşmaya başlamasına izin verir. Standby UPS’ler genellikle diğer iki UPS türünden daha ucuzdur.
Line interactive UPS’lerin güç temin etme ve düzenleme yetenekleri standby UPS’lerin sahip olduğu özelliklerden daha gelişmiştir. Burada, elektronik dönüştürücü duvardan çıkan AC güç hattı ile sürekli bir etkileşim halindedir. Bu sayede dönüştürücü, kötü bir sürpriz henüz load’a ulaşmaya fırsat bulamadan güçteki problemden haberdar olabilir. Neticede, dönüştürücünün “sistemin o andaki ana güç kaynağı” olarak devreye girmesi çok daha hızlı gerçekleşir. Bunun bir diğer anlamı da transfer zamanının kısalmasıdır. Line interactive UPS’ler, voltajdaki iniş çıkışların sonucunda akımda meydana gelen dengesizliklerin load’a zarar vermesini engellemek amacıyla sisteme giden akımı düşürebilir veya yükseltebilirler. Line interactive UPS’ler ekipmanınız için daha güvenilir bir koruma sağlarlar. Ayrıca pil ömürleri de daha uzundur.
Online UPS’lere gelince, bu tür UPS’lerin dönüştürücüleri “her zaman” aktiftir. Sistemin (yani load’un) ihtiyaç duyduğu elektrik akımı, UPS’in –duvardaki elektrik hattından gelen akımla sürekli beslenen– pillerinden sağlanır. Bu elektrik tedariki sırasında akım önce AC’den DC’ye ve sonra da DC’den tekrar AC’ye çevrilmek zorundadır. Buna “ikili dönüşüm” süreci denir. Bir elektrik kesintisi ya da güç arızası halinde, online bir UPS “sıfır transfer zamanı”na ulaşabilme yeteneğine sahiptir (çünkü sistemin enerjisi daima UPS pilinden sağlanmaktadır). Online UPS’ler, korumakla yükümlü oldukları sistemin hizmetine ani varyasyonlardan uzak ve daha kararlı bir elektrik akımı sunarlar. Ayrıca, şirketinizin kritik operasyonlarını yürütmekle görevli olan donanımın (daha doğrusu donanım ve yazılım sisteminin) ihtiyacı olan en gelişmiş güç düzenlemeleri de online UPS’ler tarafından yapılmaktadır. Ne var ki online UPS’lerin de –finansal önem arz eden– bazı dezavantajları yok değildir. UPS pilinin sürekli kullanım halinde olması, pilin ömrünü büyük ölçüde kısaltır. Bunun yanı sıra, online UPS’ler tarafından kullanılan ikili dönüşüm süreci de daha verimsiz enerji kullanımı ve daha kabarık elektrik faturaları gibi iki olumsuz ve ciddi sonuç doğurmaktadır.
7 Bu UPS çeşitlerinden hangisi bana göre?
Burada saydığımız tüm UPS çeşitleri ekipmanınızı elektrik kesintilerinden ya da voltaj dalgalanmalarından koruyabilir. PC’lerdeki modern güç üniteleri, bir elektrik kesintisi sırasında 28
