以五大原則掌握UPS採購訣竅

不斷電系統（Uninterruptible Power Supply，UPS）主要的任務，就是在一般電力中斷時，持續提供電力給受保護的設備，讓該設備能夠持續運轉，好讓IT系統持續提供服務，或爭取更多的緩衝時間，使資料得以完成儲存程序後再關機。

除了提供備援電力，有些UPS也具備穩壓功能，可提供資訊設備穩定的電流，或是消除一般交流電所產生的突波或低壓，藉此保護電腦設備，免得電源供應器或是電子零件受不穩定的電波影響而故障。

在企業的IT架構中，UPS是一種與「電」有關的基礎設備，它相當重要。舉凡我們接觸到的所有資訊設備，幾乎全部都是以電能推動的，如伺服器與儲存設備等，甚至是每個數位訊號的0與1，都是透過不同電位差表示的，所以電源穩定與否，攸關機房或辦公室內所有資訊系統，如果有一套可靠的UPS，當發生電力中斷等突發狀況時，就能及時保障設備運作與資料儲存。

由於UPS的規格細節頗多，也需要一定的知識判斷，因此當我們要採購時，可以針對UPS供電能力、類型，以及輸入與輸出電源等項目，從眾多規格中挑選最適合的設備。


Tips1─供電量需足以負荷保護設備
挑選UPS的首要重點項目，就是它的蓄電力，也就是它能提供受保護主機的電量有多少，而這又取決於使用電池的總電量，簡而言之，UPS的電池容量以伏安（VA）表示，數值越高，表示續電能力越強。
市面上UPS可見到的電量，從500VA到超過10,000VA的設備都有，其中通常電量較低的UPS，適用於單一資訊設備或其周邊裝置，使用與管理上也較為容易；而大型機種由於需要搭配機房內的電力系統，提供所有或局部設備所需，因此建置與維護皆需要由專業工程師處置。

這裡要提醒一個觀念，UPS的電池所提供的電力，是用來提供資訊設備緩衝的，並不是讓它藉此長期供電。假使受保護的設備有必要持續24小時不停機，應該規畫的是發電設備，而不是靠UPS硬撐，才能因應長期斷電下，讓系統持續運轉好一陣子。而在這種情況下的UPS，電池內的容量規畫，就是供應發電機啟動到完成準備的緩衝期。

採購建置UPS時，其實應該要避免將UPS的續航能量無限上綱的迷思。雖然提供備用電力越長越好，但如果設備耗用的電能相對於電池放電量低很多，當UPS啟動後，電池會以淺度放電，這對電池損害甚巨，會大幅減低其壽命，影響UPS後續的供電能力。

在電量表示上有一點要注意到，我們在UPS上能得到的電容量是VA，但一般電器設備所標示的用電量是瓦（W）。以學理上來說，電功率等於電壓乘以電流（W=V×A），因此在理論上，1000VA的UPS應該能提供1000W的電能才對，不過實際上供電，會因為UPS內部結構與電能損耗設計，造成實功與虛功之間的落差，使得UPS能供應的功率往往不如原本提供的電量，因此實際的電功率應該等於伏安乘以功率因素（W=VA×功率因素）。造成兩者之間差異的為功率因素（通常小於1），也象徵著各類電器產品的效能，當電器設備的功率因素越大，也代表它的用電效能越好。
雖然功率因素對UPS而言，也是效能評估的一部分，不過在市面上的UPS，並不會在產品規格內標示本身的功率因素的數值，事實上，在UPS的輸出電力規格中，除了VA表示電池容量外，還有代表UPS總功率的瓦數（W），這也是我們針對UPS供電能力的一大指標。

上述的VA與W之間通常不會相等，若以我們之前測試的APC BR1000TW離線式UPS來說，它的電池容量為1000VA，而實際滿載的最大功率是600W，這兩個資訊都可以由規格表中查到，透過簡單的公式我們就能算出，這臺UPS的功率因素是0.6。

到底UPS的電容量和輸出電功率要多少，才能有效保護我們的資訊設備？在這裡主要區分成兩大步驟，要計算出受保護設備的總功率，再選擇輸出功率大於前者的設備。

第一步：如何識別資訊設備耗用的電功率呢？我們可以透過坊間銷售的電力觀測器，觀察各個設備的實際用電量，若UPS保護的對象是個人電腦，要記得將螢幕與相關周邊的用電量一併計算。

或許有些人會問，為何不直接參考電腦主機上的電源供應器，參考上面的電功率不是比較快？原則上當然沒問題，不過電源供應器的標示是「最大供電量」，而這和我們需要的「實際用電量」有些不同。

以我們測試過的二路x86伺服器為例，當僅安裝1個處理器，且記憶體與磁碟數量也不多時，它並不需要滿載的電量就能維持運轉，如果只參考電源供應器的總功率選購UPS，那將會高估伺服器實際用電量而誤判UPS選購的規格。雖然UPS的電量越高越好，但這也代表售價越貴，如果未來沒有擴充需求，建議你仍須精算每1瓦備用電源。

第二步：要確認受保護設備需要花多久時間，才能將資料順利儲存，並完成關機程序；算出時間後，我們再參考UPS的規格中，找出當電源供應滿載時，供電時間最長能達到多久，藉此判斷哪種容量最適合。不過由於廠商在各個UPS的產品資訊上標示的滿載或半載供電時間，實際上可能會有些許誤差，建議選購時可以再將標準增加2分鐘，以免電池耗盡時，系統運轉尚未完成關機就斷電，讓UPS的保護徒勞無功。

Tips2─挑選具穩壓功能的類型，可避免設備遭突波破壞
除了規格上的差異，UPS依照它們運作的架構，可分成三種類型的產品：線上式（On-Line）、線上互動式（Line-Interactive）與離線式（Off-Line）三種。雖然主要的功能都是要在市電中斷時提供備用電力，不過三者的設計結構還是有很大的差異，在電力輸出的品質上也不盡相同，當然彼此售價也相差甚多，能提供最完善的電源保護，相對成本也高。採購前先對這些類型有初步認識，才能買對合適的UPS。

線上式：價格最高，輸出電壓最穩
這種類型的UPS結構最複雜，但提供的電力保護也最強，不只恢復供電的時間非常短（趨近於0），對於輸出電流的品質也是最佳的。不過一分錢一分貨，線上式的UPS售價也是三種類型中最貴的。如果受保護的設備所費不貲，或是攸關生命安全的醫療設備，都應該選擇線上式UPS，以避免不穩定電流造成難以估算的損失。

線上式UPS內有一組濾波器與整流器，它們的作用是；當市電接入設備後，就會透過上述元件修正波形，可避免不穩定的電流破壞UPS；當UPS啟動電池供電時，會透過另一組變流器與濾波器，將輸出的電流轉換成穩定的電波，保護用電設備免於市電的突波或低壓損害。
若是UPS內部電池損毀，影響到電力保護能力，線上式機種也能將電力切換至旁路（通常是原本的市電），以免損壞的UPS影響供電，反而成了危害用電設備的幫兇。

單從線上式的字面意義來看，常讓許多人誤以為這類的UPS都是以電池輸出穩定電壓，其實它是透過多組穩壓設備，調整存入電池與輸出的電力，藉此修正不穩定電流。

線上互動式：兼備穩定電壓與價格的折衷機種
這是一種介於離線式與線上式的類型，除了基本的電力備援，亦具備輸出電流穩壓的功效。線上互動式雖然具有穩壓功能，但由於電路元件較精簡，穩壓性能較不如線上式的設備，不過在售價上卻便宜許多。

線上互動式的運作方式，也是介於線上式與離線式之間，和前者相比，整流裝置較少；而和後者相較，它則多了一組感電變換開關。
在正常供電的情況下，線上互動式都是以市電為主；當市電產生突波或電壓不足時，感電變換開關就會將供電任務交由電池負責，就好比電力中斷時，啟動備用電源一般；當感應器偵測市電恢復正常後，就會切換回以市電供電的模式。

此種類型的UPS由於具備基本的突波保護，而且售價也比線上式的UPS便宜，是一種介於線上式與離線式的彈性選擇，若是企業預算無法購買線上式設備，但又需要電流保護，例如針對中小型伺服器或網路交換機等資訊設備時，選擇線上互動式這種折衷型的UPS，也是不錯的選擇。

離線式：價格實惠，提供基本電力備援
這種類型UPS的構造是三種內最單純的。它的運作方式是在電力中斷時，將原本的供電迴路快速切換至電池供電，提供備援電力給保護設備使用，相較於其他類型的UPS，它僅提供電池的電力續航，不具備穩定電流輸出，功能比較陽春。

雖然只有基本的電力備援，但離線式UPS已能滿足許多資訊設備電力保護。若以相同的電池容量來看，這類機種的售價最便宜，適合企業內用戶端的個人電腦，或是工作站使用。

除了突波保護，離線式的UPS較其他兩種遜色的部份，還包含電力復原時間較長，也就是由一般市電切換至電池供電的時間要更久。這類規格的復電時間，大多在4至8毫秒之間。恢復過程中，雖然電力是中斷的情況，但這對於一般電腦設備還沒有太大影響，它們內部本身的電容就能忍受極短暫的電源中斷，只要復電時間於16毫秒內，就不會使資訊設備電力中斷。要注意一點，如果受保護的設備是醫療器材或精密觀測儀器，所搭配的又是離線式UPS，那麼沒有突波保護與復電時間較長的缺點，機器可能就會因此損壞。Tips3─使用電力須符合配電環境
選購UPS時，還要注意它的輸出入電壓，是否符合我們現有的資訊架構。UPS的輸入電壓，指的就是接入UPS的市電，以臺灣的用電環境來說，具有110V與220V兩種，雖然大部分的UPS可用的電壓範圍都很大，但還是要留意自身環境與UPS的輸入電壓是否相符。

此外，UPS的輸出電壓，也要能夠因應欲保護的設備，如果受保護的資訊設備需要220V的電壓，那就要準備具有相對電壓的UPS，才能讓設備運轉。

在電源輸出入的部分，不只要注意電壓，還要留意UPS輸入電源的插頭，與輸出電的插座規格是否相符。其實一般市售的UPS，大多都會依循臺灣的用電規範，使用美規的UL-NEMA 5-15插頭與插座。有些機房內規畫的電源插座，以及受保護資訊設備用的電，可能會與一般市電所使用的插頭有些不同，採購前要多留意一下UPS的輸入插頭規格，有些UPS提供多種插座模組可以選購，我們也能參考這類機型，並選擇規格相同的插座（頭）。

Tips4─UPS管理軟體與作業系統須相容
UPS設備上都會附有許多元件，以輔助我們管理，如LED燈號、液晶面板或警示音，可讓我們了解UPS目前的狀態，如電池容量與負載量等資訊，或是透過聲響提示我們UPS的電力即將耗盡。此外， UPS除了電源插座外，亦有與電腦連接的通訊連接埠，讓管理人員可藉此得知更多UPS狀態，這些連接埠有些是USB，有的是RS-232；有些機種則可透過擴充模組，彈性選擇或增加各種連接介面。

除了UPS本身硬體設備外，我們還需要注意廠商提供的管理軟體，或其他可搭配的管理機制，是否能夠符合我們現有的系統架構。例如有些UPS電力中斷的通報系統中，需要搭配特定的發布系統，才能發出郵件或手機簡訊通知管理人員，採購前要留意UPS的事件通報功能，以及所需搭配的系統環境。

有些管理軟體則具有自動關機功能，在UPS電力快要耗盡時，啟動關機程序，以正常的方式終止設備運轉。如果企業需要這項功能，我們也要注意它所支援的作業系統，與企業現階段使用的是否相容。

此外，有些UPS支援一對多的自動關機功能，有的則僅能針對單一主機，如果我們需要讓多臺電腦具備這項功能，除了是否支援外，也要留意是否會需要購買其他軟體與模組，或有額外的授權費用。

Tips5─若能外接電池，電力擴充更容易
選購具備電池外接功能的UPS，好處是能彈性增加供電量、提供更強大的續航力。當機房規模擴張，或是資訊設備升級時，如果UPS本身能支援外接電池，那麼不需要再添購新的UPS，只要增加外接電池模組，就能直接提升UPS的供電量，藉此保護更多設備，或是延長保護設備的運轉時間。

考量外接式機種時，要注意外接電池模組的上限是多少，例如能外接的模組數，或是UPS本身能承載的電容量。雖然外接多組電池能提升總容量，但UPS本身的充電能力並不會隨之提升，當我們接上越多電池時，就需要更多的充電時間才能充飽電池，而過長的充電時間則會損害電池，降低其放電能力，使總容量大打折扣。

我們在市面上所見的UPS，幾乎是採用密封式的鉛酸電池，其壽命大約是3年，若是電池長處於充放電的狀態，使用期限可能會更短，當電容量不堪保護設備時就需要將它汰換。有些UPS可支援電池熱抽換，如果受保護的設備較不允許停機維護，那就可以選擇這類UPS。文⊙林郁翔