オンラインとオフラインアップス（Offline Ups）の違い

UPS（無停電電源装置）とは、停電時にも途切れることなく稼働すべき重要な負荷に電力を供給する装置である。UPSには、モーターや発電機を電源とする回転式・機械式と、バッテリーパックでバックアップし、パワーエレクトロニクスで作動する静的UPSがあり、それぞれ特徴を持っている。オンラインとオフラインのUPSの間の重要な違いは、主電源が利用可能な場合、オフラインUPSは主電源から直接負荷を供給するのに対し、オンラインUPSは主電源に直接負荷を接続する必要がなく、整流器とインバータの組み合わせで負荷を供給することである。

カタログ

1. 概要と主な違い 2. オフライン UPS とは 3. オンライン UPS とは 4. 横並び比較-表形式によるオンライン vs オフライン UPS 5. まとめ

オフラインアップスは何ですか？

オフライン」とは、主電源が利用可能な通常動作時（オフライン）には、電池パックが負荷に接続されていないことを意味します。この場合、主電源は常開のスタティックトランスファースイッチを介して、負荷の出力に直接接続されます。主電源が使用可能な場合は、整流回路からなる充電器ユニットを介してDC電源で待機電池パックを充電します。

停電や電圧・過電圧が発生した場合、スタティックスイッチは主電源を負荷から切り離し、バッテリーを負荷にごく短時間で接続します。電源からバッテリーへの移行時間は、電源の損失を検知して切り替えを行う半導体回路やパワーエレクトロニクス回路にもよりますが、通常10～25ms程度です。

通常動作時は電源が負荷に直接接続されているため、スパイク、ディップ、ノイズなど電源の歪みがUPSの出力に表れます。ただし、UPSの中には、出力で何らかの電力調整を行うものもあります。ラインインタラクティブUPSは、電源に発生する小さな過電圧や不足電圧に対処するためのオフラインUPSの特殊なタイプです。マルチタップ自動変圧器や降圧型昇圧器を用いて、入力電源電圧を正しい出力電圧に変換している。

図01：ラインインタラクティブUPS

オフラインアップではスイッチング時間が必然的に長くなるため、接続された負荷は大きな停電に見舞われる可能性があります。このため、デスクトップパソコンやプリンター、非常用照明回路など、小さな停電に対応できる負荷に使用されます。オフラインUPSは、設計が最もシンプルであるため、UPSの中で最も安価である。

オンラインアップス（an online ups）は何ですか？

オンラインUPSは、無停電電源装置を提供するために使用されます。オフラインUPSとは異なり、オンラインUPSは出力に電源を接続しない。その代わり、整流器とインバータの組み合わせで交流電力を負荷に供給し、同時にバッテリーを充電する。遮断時には整流器の働きを停止し、すでにインバータに接続されている電池パックから負荷に電力を供給する。そのため、オンラインアップでは乗り換え時間が発生しない。入力された交流電力を整流器で直流に変換し、さらにインバータで交流電力に変換するため、ダブルコンバージョンアップとも呼ばれる。

図02：オンラインUPSの簡略回路図

オフライン UPS とは異なり、オンライン UPS の静止型トランスファースイッチは通常閉じています。過負荷時や、接続されたモーターが大きな突入電流を発生させる場合にのみ使用されます。この場合、スタティック・スイッチに関連するパワーエレクトロニクス回路が大電流を検出し、インバータから主電源に電力を転送する。これにより、大電流によるUPSの内部ハードウェアへのダメージを防ぐことができます。

オンラインアップでは、整流器は負荷と電池パックの両方に電力を供給する。そのため、整流器はより高い負荷に耐えられるようにする必要があり、オンラインUPSには通常、より大きなヒートシンクが付属しています。また、オンラインアップはオフラインアップに比べ、はるかに高価です。商業用途や、データセンター、病院の集中治療室など無停電電源装置が不可欠な場所で使用されています。10kW以上の電力を使用する用途に使用されているが、急速な技術進歩やコストダウンにより、500W以下の機器にもオンラインUPSが使用できるようになった。オンラインUPSは追加コストがかかるものの、主電源からの負荷の分離が可能です。その結果、電源の電圧歪みが出力に伝わらず、負荷への供給電圧は常にクリーンな状態に保たれます。

オンラインとオフラインアップス（Offline Ups）の違い

概要 - オンライン vs. オフラインアップス（Offline Ups）

アップは、停電時や電源の激しい電圧低下時に機器に電力を供給する無停電電源装置である。アップは、半導体パワーエレクトロニクスで動作する静的アップのオンラインとオフラインに分けられる。オンラインアップは、通常の動作状態でもバッテリーが常にインバータに接続されており、負荷にはインバータを介して電力が供給されるので伝送遅延なく無停電で供給することができる。インバーターから電源を供給する。一方、オフラインアップは、通常時は負荷に直接電力を接続し、整流器を介してバッテリーを充電する。停電時には、バッテリーから変換した直流電力でインバータを負荷に接続するトランスファースイッチを搭載しています。ここがオンラインとオフラインのUPSの大きな違いです。オンラインアップはオフラインアップと異なり、電源と負荷の間を絶縁している。その結果、オンラインUPSは電圧歪みを出力電圧に渡さない。しかし、電圧の歪みを犠牲にしても、オフラインアップはオンラインアップよりはるかに安価です。

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引用

1 「オンラインとオフラインの無停電電源装置の比較」、パワーエレクトロニクスAtoZ、N.p.、2015年1月1日。ウェブこちらからご覧いただけます 2017年6月13日フマユン、ヘソクリ。"UPSの歴史"PK UPS. n, p., 10 Jan. 2014.メッシュです。こちらで公開中 2017.6.13 2 フマユン、ベリーバトン。"UPSの歴史"PK UPS. n, p., 10 Jan. 2014.ウェブ