คู่มือเลือก UPS เครื่องสำรองไฟให้เหมาะกับคอม ป้องกันไฟดับ ไฟตก ไฟกระชาก ฉบับปี 2024

หากพูดถึงอุปกรณ์ไอทีที่มักจะถูกมองข้าม หนึ่งในนั้นต้องมี UPS อย่างแน่นอน เนื่องจากเวลาปกติเรามักจะไม่ค่อยเห็นความสำคัญ เห็นประโยชน์มันสักเท่าไหร่ แต่พอไฟดับเท่านั้นแหละ เห็นความสำคัญของมันขึ้นมาทันที ไม่ว่าจะเป็นช่วยให้งานทำอยู่ไม่หาย หรือช่วยป้องกันไม่ให้คอมพิวเตอร์เราพัง แต่หลายคนมักมีคำถามเวลาที่จะซื้อ UPS มาใช้งานว่าควรเลือกยังไง มีกี่แบบ วันนี้ทีมงาน DroidSans สรุปข้อมูลมาให้แล้ว

UPS คืออะไร

UPS (Uninterruptible Power Supply) หรืออุปกรณ์ที่จ่ายไฟได้อย่างต่อเนื่อง พูดง่าย ๆ คือเครื่องสำรองไฟฟ้า สำหรับจ่ายไฟและปรับแรงดันไฟให้กับเครื่องคอมพิวเตอร์ หรือเครื่องใช้ไฟฟ้า ในตอนที่ไฟฟ้าปกติดับ และอีกหน้าที่ของ UPS ที่นอกจากช่วยสำรองไฟแล้ว ยังช่วยปรับแรงดันไฟฟ้าให้เหมาะสมกับเครื่องใช้ไฟฟ้าด้วย

นอกจากช่วยป้องกันไฟดับแล้วอีกหนึ่งในความสามารถของ UPS คือช่วยป้องกันไฟตก ไฟกระชาก และช่วยให้ไฟฟ้าอยู่ในค่าที่เหมาะสมที่สุด (ช่วยกรองไฟ) ส่งผลให้เครื่องคอมพิวเตอร์หรือเครื่องใช้ไฟฟ้าต่าง ๆ ทำงานได้อย่างต่อเนื่อง และช่วยป้องกันความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นจากไฟฟ้า เช่น ฮาร์ดดิสก์ชำรุด เป็นต้น

UPS แบ่งเป็นกี่แบบ

ปัจจุบัน UPS จะถูกแบ่งเป็น 2 ประเภทใหญ่ ๆ คือแบบ Line Interactive และแบบ True online ซึ่งทั้งสองแบบมีข้อแตกต่างกัน ดังนี้

Line Interactive

UPS แบบ Line Interactive มักจะพบเห็นได้ใน UPS ที่มีราคาเริ่มต้นถึงราคาระดับกลาง โดยส่วนมากราคามักจะขึ้นอยู่กับความจุแบตเตอรี่ที่ใส่มาให้ และชุดควบคุมระบบไฟว่ามีคุณภาพสูงขนาดไหน โดยจุดเด่นของ UPS รูปแบบนี้ คือเรื่องของราคาที่ถูกกว่าแบบ True Online เนื่องจากอุปกรณ์ภายใน เช่น ชุดควบคุม วงจร และชุดแปลงไฟ (Inverter) มีราคาถูกกว่าพอสมควร และมีความซับซ้อนน้อยกว่า

หลักการทำงานของ UPS Line Interactive คือตอนเวลาปกติไฟไม่ดับ ตัว UPS จะรับไฟฟ้าที่ผ่านชุด AVR Stabilizer หรือตัวปรับแรงดันไฟ (ชุดกรองไฟ) มาแล้วแบ่งบางส่วนจ่ายมาที่วงจรชุดชาร์จแบตเตอรี่ Charger (AC to DC) เพื่อใช้ชาร์จแบตเตอรี่ไว้ใช้ในตอนไฟดับ ส่วนไฟที่เหลือก็จะถูกส่งไปที่ชุดวงจร Bypass ส่งเข้าคอมพิวเตอร์เราตามภาพ

เมื่อไฟดับ UPS แบบ Line Interactive จะสลับมาใช้ไฟฟ้าจากแบตเตอรี่ด้วย Transfer Switch ซึ่งไฟฟ้าที่เก็บในแบตเตอรี่เป็นแบบ DC แต่ไฟฟ้าที่จ่ายออกจาก UPS เป็นแบบ AC ดังนั้นต้องทำการแปลงด้วย Inverter (DC to AC) ก่อน โดยขั้นตอนตรงนี้จะมีเวลาในการสลับวงจรอยู่เล็กน้อย ตามปกติแล้วจะถูกกำหนดไว้ไม่เกิน 12 ms เพราะถ้าเกินมากกว่านี้จะทำให้คอมพิวเตอร์ของเราดับได้

หมายเหตุ : เวลา 12 ms ตรงนี้ขึ้นอยู่กับคุณภาพของชุดควบคุมของ UPS ว่าจะทำงานเร็วขนาดไหน ถ้าคุณภาพสูงอาจเหลือไม่ถึง 5 ms ได้

แล้ว UPS แบบ Line Interactive เหมาะกับอุปกรณ์แบบไหน บอกเลยว่าเหมาะกับคอมพิวเตอร์ทั่วไป หรือเครื่องใช้ไฟฟ้าทั่วไป

ข้อดีของ UPS Line Interactive

• มีราคาถูกกว่าแบบ True Online มาก
• วงจรภายในไม่ซับซ้อน
• มีขนาดกะทัดรัด
• น้ำหนักเบา

ข้อสังเกตของ UPS Line Interactive

• ไม่เหมาะสำหรับอุปกรณ์ที่มีความอ่อนไหวต่อคุณภาพของกระแสไฟฟ้ามาก ๆ เช่น เครื่องมือแพทย์ เครื่องจักร

ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับการออกแบบวงจรภายใน UPS ของแต่ละแบรนด์ด้วยว่าจะจัดเรียงลำดับการทำงานยังไง มี AVR Stabilizer ในตำแหน่งไหนของระบบ หรือ Transfer Switch มีกี่ตำแหน่ง ไดอะแกรมไฟฟ้าที่เรายกตัวอย่างนั้น เพื่อเป็นตัวอย่างในการทำความเข้าใจ UPS ลักษณะนี้เท่านั้นนะ

True Online (Double-conversion)

UPS แบบ True Online Double-conversion เรียกได้ว่าเป็น UPS ที่มีคุณภาพดีที่สุดที่วางจำหน่ายในตลาดเลยก็ว่าได้ ช่วยป้องกันปัญหาทางไฟฟ้าได้ทุกกรณี ไม่ว่าจะเป็น ไฟดับ, ไฟตก, ไฟเกิน หรือมีสัญญาณรบกวนใด ๆ เนื่องจากวงจรภายในมีการออกแบบให้ไม่มีช่วงเวลาตัดต่อไฟฟ้าตอนไฟดับ เพราะมีการแปลงไฟฟ้าทั้งขาเข้า และขาออก ทำให้ไฟที่จ่ายให้คอมพิวเตอร์ของเรานั้นจะถูกกรองมาอย่างดี ดีกว่าไฟจากการไฟฟ้าอีก

หลักการทำงานของ UPS True Online คือตอนเวลาปกติไฟไม่ดับ ไฟที่จ่ายเข้ามาจะถูกแปลงจาก AC เป็น DC ก่อน แล้วจะถูกแบ่งไปชาร์จแบตเตอรี่บางส่วน จากนั้นก่อนไฟจะถูกแปลงจาก DC เป็น AC และจ่ายไปที่ช่อง Output หลัง UPS (ตามภาพ)

ทำให้เมื่อเวลาไฟดับ ไฟฟ้าจากแบตเตอรี่ก็จะถูกดึงไปใช้งานได้ทันทีเลย เพราะระบบทั้งหมดถูกต่อวงจรไว้ในชุดเดียวกันกับไฟฟ้าปกติ ไม่มี Transfer Switch มาคอยสลับ ทำให้เวลาสลับไปใช้แบตเตอรี่นั้นเท่ากับ 0 ms ต่างกับ UPS แบบ Line Interactive ที่จะมี Transfer Switch คอยสลับให้

พูดง่าย ๆ คือ UPS แบบ True Online เป็น UPS ที่จะแปลงไฟของเราตลอดเวลาผ่าน Charger และ Inverter แม้ไฟจะไม่ดับก็ตาม ต่างกับ UPS แบบ Line Interactive ที่จะแปลงไฟเฉพาะตอนชาร์จแบตกับตอนที่จ่ายไฟออกจากแบตเท่านั้น ถ้าแบตถูกชาร์จจนเต็ม หรือไฟไม่ดับ วงจรเหล่านี้จะไม่ทำงาน

ซึ่งการทำแบบนี้มีข้อดี นอกจากไม่มีช่วงเวลา Transfer Switch ทำงานแล้ว คือ Inverter ช่วยปรับแรงดันไฟฟ้าให้นิ่ง แบบไม่ต้องใช้ AVR Stabilizer มาช่วยกรองไฟเลย

ข้อดีของ UPS True Online

• เป็น UPS ที่จ่ายไฟได้นิ่งที่สุด เสถียรที่สุด ดีที่สุด
• ช่วงเวลาสลับไปใช้ไฟจากแบตเตอรี่น้อยมาก หรือแทบไม่มี

ข้อสังเกตของ UPS Trueonline

• มีราคาสูง (มาก) เริ่มต้นหลักหมื่นบาท
• เวลาชิ้นส่วนใด ๆ ในวงจรเสีย UPS จะไม่สามารถใช้งานได้เลย ต้องใช้ระบบ Bypass เหมือนการต่อปลั๊กพ่วงแทน

รูปแบบการจ่ายไฟฟ้าของ UPS

นอกจากที่เราต้องดูว่า UPS ที่เรากำลังจะเลือกใช้เป็น UPS ประเภทไหนแล้ว ยังต้องดูว่า UPS ตัวนั้นจ่ายไฟตอนไฟดับออกมาเป็นรูปแบบไหนด้วย เพราะปัจจุบันมีการจ่ายไฟฟ้า อยู่ 2 ประเภท คือ Step Sine Wave และ Pure Sine Wave

ต้องอธิบายก่อนว่าไฟฟ้าปกติที่การไฟฟ้าจ่ายให้บ้านเรา ประเทศไทยอยู่ที่มาตรฐาน AC 220V 50Hz แล้วเครื่องใช้ไฟฟ้าเรานำไปใช้นั้นเป็นแบบ Pure Sine Wave (ตามภาพ) หรือมีลักษณะเป็นรูปคลื่นพาราโบลาที่มีความถี่ต่อเนื่อง ซึ่งเครื่องใช้ไฟฟ้าก็ถูกออกแบบมาให้ทำงานกับไฟฟ้าลักษณะนี้ได้ดีที่สุด

1.Step Sine Wave หรือ Modified Sine Wave, Simulated Sine Wave

การจ่ายไฟลักษณะนี้ คลื่นไฟฟ้าขาออกจะมีลักษณะเป็นรูปคลื่นแบบสี่เหลี่ยม (ตามภาพ) ซึ่งไม่ใช่รูปคลื่นตามปกติที่การไฟฟ้าจ่ายให้เรา ซึ่ง UPS ที่จ่ายไฟลักษณะนี้ก็มักจะเป็น UPS ในกลุ่มราคาเริ่มต้น ถึงกลาง และอยู่ใน UPS แบบ Line Interactive เท่านั้น เพราะตัว Inverter มีราคาที่ถูกกว่า

ส่วนข้อจำกัดของไฟฟ้าแบบ Step Sine Wave คืออาจจะไม่สามารถใช้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าที่มีวงจรภายในแบบ Active PFC ได้แม้สเปค UPS จะมีค่า Watt และ VA มากกว่าก็ตาม ถ้าต้องการใช้จริง ๆ ต้องมีค่า Watt และ VA มากกว่ากระแสไฟที่ดึงจาก UPS สองเท่า คอมพิวเตอร์ถึงจะไม่ดับ

หรือถ้านำไปใช้กับอุปกรณ์ที่มีขดลวด เช่น มอเตอร์ หรืออุปกรณ์แปลงไฟแบบต่าง ๆ จะทำให้มอเตอร์ร้อนกว่าปกติ เช่น ถ้านำไปใช้กับพัดลมตั้งโต๊ะ จะรู้สึกได้ทันทีเลยว่าพัดลมหมุนแบบแปลก ๆ มันจะหมุนแบบสะดุด ๆ เหมือนพัดลมเสีย แต่จริง ๆ แล้วมันแค่หมุนตามไฟฟ้าที่ถูกจ่ายให้เท่านั้น ถ้าไฟไม่ดับแล้วก็จะกลับมาหมุนเป็นปกติ

2. Pure Sine Wave

การจ่ายไฟแบบ Pure Sinewave จะมีความใกล้เคียงกับไฟฟ้าปกติที่การไฟฟ้าจ่ายให้เราใช้กันตามบ้าน คือเป็นรูปคลื่นสวยงาม (ตามภาพ) สามารถใช้งานได้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าได้ทุกชนิด รวมไปถึง PSU (Power Supply Unit) ที่เป็นแบบ Active PFC ด้วย เป็นรูปคลื่นไฟฟ้าที่ดีที่สุดสำหรับเครื่องใช้ไฟฟ้า

แต่ก็มีข้อสังเกตอยู่บ้างที่วงจรการทำงาน และ Inverter มีราคาสูงกว่าแบบ Step Sine Wave อยู่พอสมควรเลย และโดยส่วนมาก UPS ที่จ่ายไฟลักษณะนี้จะมีราคาที่อยู่ในกลุ่มกลางสูงขึ้นไป

ค่า Watt และ VA คืออะไร

อ่านมาถึงตรงนี้เชื่อว่าหลายคนน่าจะเลือก UPS ที่เหมาะกับการใช้งานได้แล้ว และคำถามต่อไปคือซื้อกี่ Watt ดี หัวข้อนี้จะพาเพื่อน ๆ ไปคำนวณกำลังไฟที่เหมาะสมที่จะใช้กับคอมพิวเตอร์กัน

ถ้าให้อธิบายง่าย ๆ ค่า Watt คือกำลังไฟที่ UPS จ่ายได้ ไม่ควรเลือกให้น้อยกว่า PSU ของคอมพิวเตอร์ ส่วนค่า VA คือปริมาณแบตเตอรี่ที่ใส่อยู่ จะสำรองไฟได้นานขนาดไหนให้ดูค่าตรงนี้ ส่วนวิธีคำนวณอย่างละเอียดดูได้จากด้านล่างนี้ได้เลย

วิธีคำนวณ Watt ก่อนซื้อ UPS

ตามปกติแล้วเวลาที่จะซื้อ UPS เรามักจะอ้างอิงจากกำลังไฟ Watt ของ PSU ของคอมพิวเตอร์เรา ซึ่งก็พอใช้อ้างอิงได้ แต่ความจริงแล้ว การคำนวณขนาดกำลังจ่ายของ UPS ที่เหมาะสมควรคำนวณจากค่า VA มากกว่า โดยมีหลักการคิดดังต่อไปนี้

• ดูว่ามีอุปกรณ์อะไรบ้างที่จะนำมาต่อกับ UPS เช่น คอมพิวเตอร์, หน้าจอ, โมเด็ม, พรินเตอร์ หรืออุปกรณ์อื่นๆ
• อุปกรณ์ที่เอามาต่อใช้กำลังไฟเท่าไหร่ ?
  • ถ้าไม่มีป้ายระบุว่ากินไฟกี่ Watt ก็ให้ใช้ค่ากลางจากอินเทอร์เน็ตมาคำนวณแทนได้
• นำอัตราการกินไฟของอุปกรณ์ทั้งหมดมารวมกัน หน่วยเป็น VA
  • คำนวณจาก Volt คูณ Amps ของเครื่องใช้ไฟฟ้านั้น
  • ถ้าที่ฉลากระบุกำลังไฟแบบ Watt ก็ให้เอาค่า Watt มาคูณด้วย 1.4 ก็จะได้ค่า VA
• เลือก UPS ที่สามารถจ่ายไฟได้ไม่น้อยกว่าค่า VA ของอุปกรณ์ทั้งหมด

ตัวอย่างเช่น

ต้องการ UPS สำหรับใช้กับอุปกรณ์ทั้งหมดนี้ คอมพิวเตอร์ขนาด 220 V 1.5 A เครื่องพิมพ์ ขนาด 50 W และ จอคอมพิวเตอร์ขนาด 50 W

ใช้สูตร VA = Voltage (RMS) X Current ( RMS ) = V x A หรือ VA = Watt x 1.4

• VA ของคอมพิวเตอร์ = 220 V x 1.5 A = 330 VA
• VA ของเครื่องพิมพ์ 50 W = 50 x 1.4 = 70 VA
• VA ของหน้าจอ 50 W = 50 x 1.4 = 70 VA
• VA รวม = 330+70+70 = 470 VA

เมื่อเราได้ค่า VA รวมมาแล้ว เราก็จะสามารถเลือก UPS ที่มีกำลังไฟเพียงพอได้ ถ้าจากตัวอย่างคือ ต้องเลือก 470 VA ขึ้นไปนั่นเอง แต่ต้องบอกก่อนว่าตัวเลขนี้ถ้าเอาไปใช้จริง แล้วอุปกรณ์ทั้งหมด Full Load จะสำรองไฟได้แค่ 5 นาที เท่านั้น ดังนั้น ถ้าต้องการยืดเวลาสำรองไฟออกไปอีก ก็ควรเพิ่มแบตเตอรี่ หรือค่า VA ของ UPS ตาม

ซึ่งค่า Watt ตามปกติแล้วจะสัมพันธ์กับค่า VA เพราะ UPS ที่ได้มาตรฐานต้องมีค่า Power Factor ไม่น้อยกว่า 60% – 70% หรือถ้านำค่า VA คูณด้วย 0.6 หรือ 0.7 แล้วจะต้องได้ตัวเลขที่ไม่น้อยกว่าค่า Watt ที่ UPS ระบุ ยิ่งตัวเลข Watt และ VA ใกล้เคียงกันมาเท่าไหร่ UPS ยิ่งมีประสิทธิภาพการสำรองไฟดีขึ้นเท่านั้น เช่น 500 VA ก็ควรมีค่า Watt ไม่น้อยกว่า 300 นั่นเอง

รูปทรง และดีไซน์

จากประสบการณ์ส่วนตัวที่ผ่านมา ต่อให้ UPS จะมีสเปคกำลังไฟที่ดีขนาดไหนก็ตาม แต่ถ้ามันไปอยู่ผิดที่ ก็อาจจะใช้งานไม่สะดวกได้ เช่น โต๊ะทำงานในออฟฟิศมีพื้นที่จำกัด การที่จะเลือกแบบปลั๊กอยู่บนคล้ายเครื่องทำน้ำอุ่นก็อาจจะไม่เหมาะเท่าแบบรูปทรงยาว ปลั๊กอยู่ด้านท้ายของตัวเครื่องได้

หรือในตู้ Server ที่ควรเลือกแบบที่สามารถใส่รางยึดกับตัวตู้ได้ (Rack Design) ไม่ควรเลือกรุ่นที่วางพื้น (Tower Design) เพราะจะกินพื้นที่ในตู้ Server และทำให้เราต้องหาถาดรอง สำหรับวาง UPS เพิ่มอีกโดยไม่จำเป็น

แต่ถ้าเพื่อน ๆ มีพื้นที่เหลือเฟือ จะเลือกแบบไหนก็ขึ้นอยู่กับความชอบได้เลย ส่วนฟีเจอร์เสริมอื่น ๆ ก็ควรเลือกด้วย เช่น หน้าจอแสดงสถานะการทำงาน หรือช่องเสียบปลั๊กเป็นแบบไหน เพราะ UPS บางรุ่นให้ปลั๊กมาเป็นแบบ IEC ทำให้ต้องใช้สายไฟเฉพาะไม่สามารถใช้สายไฟทั่วไปหัวกลมได้ ถ้าต้องการใช้กับเครื่องที่มีปลั๊กแบบทั่วไปก็ควรดูเรื่องนี้ด้วย

สรุปแล้วเลือกแบบไหนดี

หลังจากที่อ่านมาจนถึงตรงนี้คิดว่าหลายคนน่าจะพอรู้แล้วว่าตัวอย่างต้องการ UPS แบบไหน ส่วนถ้ายังตัดสินใจไม่ได้ ทางทีมงานก็ได้สรุปเอาไว้ให้แล้ว

คอมพิวเตอร์ทั่วไป

สำหรับใครที่ใช้คอมพิวเตอร์สเปคเครื่องไม่ได้สูงมาก หรือเครื่องที่ไม่ได้ใส่การ์ดจอแยก มี PSU ไม่เกิน 500 Watt สามารถใช้แบบไหนก็ได้ จะใช้แบบ Line Interactive ที่จ่ายไฟแบบ Step Sine Wave เพื่อประหยัดงบก็ได้ เพราะเวลาที่ไฟดับ UPS เหล่านี้ก็เอาอยู่สบาย ๆ หรือถ้างบเหลือจะเลือกเป็นแบบ True Online ก็ได้เช่นกัน

คอมพิวเตอร์เล่นเกม

คอมพิวเตอร์สเปคสูง หรือคอมสำหรับเล่นเกม แนะนำว่าให้เลือกเป็น UPS แบบ Line Interactive ที่จ่ายไฟแบบ Pure Sine Wave ขึ้นไป จะเหมาะสมกว่า เพราะจะได้พอมีเวลาในการเซฟเกม และปิดเครื่องประมาณ 5-10 นาที ก่อนที่ UPS จะไฟหมด

แถมลดความเสี่ยงเรื่อง PSU แบบ Active PFC ที่จะกินกำลังไฟของ UPS ที่จ่ายไฟแบบ Step Sine Wave เป็นสองเท่าด้วย ซึ่งในปัจจุบันราคาของ UPS แบบ Line Interactive Pure Sine Wave ไม่ได้สูงเหมือนเมื่อก่อนแล้ว หรือจะใช่เป็น UPS แบบ Ture Online ไปเลยก็ได้ ถ้างบประมาณไหว

เครื่อง Server

สุดท้าย สำหรับคอมพิวเตอร์ที่ต้องทำงานตลอด ปิดหรือหยุดไม่ได้ เช่น พวก Server หรือเครื่อง Workstation ก็แนะนำให้ใช้ UPS แบบ True Online ไปเลยจะอุ่นใจกว่า หมดห่วงเรื่องปัญหาไฟฟ้าของเครื่องเหล่านี้ไปเลย เพราะตามปกติแล้วเครื่องคอมพิวเตอร์เหล่านี้มันจะมีราคาสูง และงานที่ทำก็มีความสำคัญด้วย

การลงทุนค่า UPS แบบ True Online ก็เป็นอะไรที่คุ้มค่าน่าลงทุน เพราะเชื่อว่ามูลค่าของสิ่งที่ทำงานอยู่ในเครื่องนั้นน่าจะมีมูลค่ามากกว่าแน่นอน