UPS merupakan singkatan dari Uninterruptable Power Sistem atau sering juga disebut dengan Uninterruptable Power Supply, jika diterjemahkan ke dalam bahasa Indonesia akan berarti Sistem Daya Kebal Gangguan. Sesuai dengan namanya UPS (sistem daya kebal gangguan) dapat mengurangi gangguan-gangguan kelistrikan serta dapat memberikan daya listrik sementara pada saat listrik utama/PLN padam. UPS berfungsi sebagai buffer antara power suplai dengan peralatan elektronik yang kita gunakan seperti komputer, printer, monitor, modem, dan sebagainya. Bila ada gangguan, atau dengan kata lain suplai daya terputus, maka UPS akan segera bekerja dalam waktu sesingkat mungkin sehingga peralatan elektronik yang kita miliki tidak mengalami kerusakan. Dalam hal ini UPS berfungsi sebagai suplai daya baru (backup dari suplai daya utama).

Perkembangan UPS hingga saat ini dapat dikatakan cukup pesat, jika dahulu

UPS dapat digolongkan kedalam kelompok peralatan listrik dan elektronik saat ini telah terjadi perkembangan dan perubahan paradigma sehingga UPS dikelompokkan kedalam peralatan Elektronik dan IT meskipun fungsi utamanya tidak mengalami perubahan. Sebelum UPS di installasi sangat dibutuhkan pengetahuan tentang UPS itu sendiri serta konfigurasi installasi UPS agar sistem yang akan dilindungi dengan UPS tersebut dapat bekerja maksimal.

Bagian Umum Pada UPS

Pada UPS baik line interaktif maupun on line terdapat beberapa blok atau

komponen dasar seperti dibawah ini :

• 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.

 

• 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.

• 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.

• 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.

• 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.

PRINSIP KERJA UPS

Setiap PC membutuhkan daya listrik. Kalau aliran listrik (main power) terputus, PC akan mati (tidak berfungsi). Fungsi dasar UPS (Uninterruptible Power Supply) adalah menyediakan suplai listrik SEMENTARA ke beban (PC) tanpa terputus pada saat main power nya tidak bekerja agar seluruh proses dapat dihentikan dengan benar, seluruh data dapat disimpan dengan aman, dan komputer dapat dimatikan dengan benar. Jadi fungsi UPS itu BUKAN agar user tetap dapat bekerja.

UPS memiliki dua sumber daya listrik :

1. Primary Power Source
2. Secondary Power Source.

Salah satunya berasal dari main power (stop kontak / PLN), satunya dari baterai UPS. Di dalam UPS terdapat Switch yang mengatur sumber daya listrik mana yang digunakan untuk menyediakan suplai listrik ke beban (PC). Jika Primary Power Source tidak berfungsi, Switch akan mengaktifkan Secondary Power Source secara otomatis. Begitu juga sebaliknya jika Primary Power Source sudah kembali berfungsi. PSU komputer membutuhkan arus listrik AC, sedangkan arus listrik dari baterai adalah DC. Oleh karena itu, di dalam UPS terdapat Inverter yang mengubah arus DC dari baterai menjadi arus AC. Di dalam UPS juga terdapat Rectifier yang mengubah arus AC dari main power menjadi arus DC untuk mengisi baterai pada saat main power bekerja. Udah pake UPS pas listrik mati kok PC tetep restart? Jangankan pas PLN mati, pas PLN hidup aja PC bisa restart sendiri.

Fungsi Utama dari UPS

1. Dapat memberikan energi listrik sementara ketika terjadi kegagalan daya listrik utama ( PLN ).
2. Memberikan kesempatan yang cukup kepada kita untuk segera menghidupkan Genset sebagai pengganti PLN.
3. Memberikan kesempatan waktu yang cukup kepada kita untuk segera melakukan back up data dan mengamankan Operating Sistem (OS) dengan melakukan shutdown sesuai prosedur ketika listrik utama (PLN) padam.
4. Mengamankan sistem komputer dari gangguan-gangguan listrik yang dapat mengganggu sistem komputer baik berupa kerusakan software, data maupun kerusakan hardware.
5. UPS secara otomatis dapat melakukan stabilisasi tegangan ketika terjadi perubahan tegangan pada input sehingga tegangan output yang digunakan oleh sistem komputer berupa tegangan stabil.
6. UPS dapat melakukan diagnosa dan manajemen terhadap dirinya sendiri sehingga memudahkan pengguna untuk mengantisipasi jika akan terjadi gangguan terhadap sistem.
7. User friendly dan mudah dalam installasi.
8. User dapat melakukan kontrol UPS melalui jaringan LAN dengan menambahkan beberapa accessoris yang diperlukan.
9. Dapat diintegrasikan dengan jaringan Internet.
10. Notifikasi jika terjadi kegagalan dengan melakukan setting software UPS management.

Macam – Macam UPS Berdasarkan Cara Kerjanya

1. UPS Offline

UPS Offline merupakan UPS yang paling dasar sekali. UPS ini hanya berfungsi untuk memberikan supply listrik cadangan jikalau sumber listrik utama mati.
Jadi pada saat ada sumber listrik utama (dalam hal ini kalau di indonesia supply yang berasal dari PLN) output atau keluaran dari UPS berasal dari sumber listrik utama (PLN) atau istilahnya bypass. Jadi kalau tegangannya naik turun ya output dari ups juga ikut naik turun tetapi biasanya ups jenis ini ada batas tegangan bawahnya. Jadi kalau tegangan listrik dari PLN turun s/d 180 VAC output dari UPS akan di supply dari battere jadi dianggap mati listrik, hal ini untuk memenuhi tegangan yang stabil yang diperlukan untuk Komputer yang terhubung oleh ups tersebut. (umumnya tegangan range untuk komputer 180 Vac – 240 Vac).
Jika sumber listrik utama dalam hal ini listrik dari PLN mati UPS akan bekerja dari inverter (pengubah arus listrik DC dari battere ke AC). Jadi ada jeda waktu (transfer time) pada saat terjadi mati listrik atau ada jeda waktu pada saat perpindahan dari bypass ke inverter. Begitu juga sebaliknya.Sebutan untuk UPS jenis ini selain UPS Offline ada juga yang menyebutnya Power Backup UPS atau UPS non continuous. Jika komputer kita cuma komputer  untuk pemakaian biasa (pengerjaan office) dan  tegangan listrik di daerah kita bagus, saya rasa ups jenis sudah cukup.

Kelemahan UPS ini antara lain :

• UPS ini masih ada transfer time (jeda waktu) pada saat terjadi mati listrik, jadi masih ada resiko gagal memberikan listrik cadangan (gagal backup listrik), meskipun hal ini jrang terjadi tetapi ada resiko tersebut.Umumnya UPS tidak mati tetapi komputer jadi restart atau UPS tidak mati komputer mati.
• UPS jenis ini tidak ada penyetabil tegangan listrik / stabiliser / AVR.

2. UPS Line Interaktive

Kelemahan dari UPS offline yaitu masih ada transfer time atau waktu jeda pada saat perpindahan dari mode bypass ke mode batere pada saat terjadi mati listrik. Kelemahan lainnya tidak adanya fungsi penyetabil tegangan listrik atau stabiliser (AVR).Untuk memperbaiki tegangan listrik pada saat ups bekerja dari sumber listrik utama dalam hal PLN maka ditambahkan stabiliser pada peralatan UPS. Jenis UPS yang ada stabilisernya inilah yang kemudian disebut dengan UPS Line Interaktive.
Mari kita lihat blok diagram berikut ini :

Keterangan gambar sebagai berikut :

Pada saat sumber listrik utama ada maka ups akan bekerja dari AVR atau stabiliser sehingga tegangan output dari UPS Line Interkative dapat dikoreksi kualitasnya dari gangguan tegangan sumber yang naik turun. Dan fungsi dari AC /DC dalam hal ini disebut charger akan mengisi batere. Pada saat sumber listrik padam maka UPS Line Interaktive ini akan bekerja dari inverter (di diagram tertulis DC/AC atatu pengubah arus DC ke AC) yang mendapatkan sumber arus dan tegangan listrik dari battere. Di jenis UPS Line interaktive ini masih ada transfer time atau jeda waktu pada saat perpindahan dari AVR (Stabiliser) ke Inverter (Baterre) pada saat listrik utama padam atau sebaliknya. Inilah kelemahan dari UPS Line Interaktive yaitu masih ada transfertime. Jika beban anda tidaklah kritis UPS line interaktive ini dapat menjadi pilihan karena memang  UPS jenis Line interaktive inilah yang paling umum ada dipasaran. Di UPS Laplace Jenis UPS ini antaran lain bertipe UPS Laplace Phasor series, UPS Laplace ML Series  dan UPS Laplace Neutron Series.

3. UPS Online

UPS online merupakan UPS yang paling lengkap proteksinya. Karena UPS online menghasilkan tegangan output yang sangat stabil (220 Vac untuk di Indonesia), tidak ada transfer  time pada saat perpindahan dari  listrik utama ke battere, menghasilkan frekuensi yang stabil (50 Hz untuk di Indonesia) dan bergelombang sinusiodal yaitu gelombang yang sama dengan gelombang listrik yang dihasilkan oleh PLN. Oleh karena itu UPS Online sangat direkomendasikan untuk beban yang kritis seperti peralatan laboratorium, peralatan kedokteran, server komputer atau bean kritis lainnya.

Mari kita simak diagram berikut :

Sistem kerja UPS online seperti ini :

Didalam UPS ada diagran yang disebut dengan inverter atau pengubah DC/AC. Pada UPS Online, UPS bekerja selalu dari inverter. Pada saat ada sumber listrik utama tegangan AC dirubah ke DC lalu tegangan DCnya sebagian untuk mengisi batere dan sebagian lagi diumpankan ke inverter untuk dijadikan tegangan AC lagi. Jika UPS online bekerja dari battere atau terjadi mati listrik UPS online juga bekerja dari inverter. Dikarenakan selalu bekerja dari inverter maka tegangan output UPS sangat stabil dan tidak ada transfer time pada saat perpindahan dari mode Line ( ada sumber listrik utama) ke battere atau dengan kata lain terjadi mati lampu. Fungsi bypass biasanya berfungsi jika UPS kelebihan beban atau UPS mengalami kerusakan atau terlalu panas.

Gangguan –gangguan yang dapat terjadi dengan ketiadaan UPS

Gangguan pada Hardware:

1. Motherboard akan cepat rusak
2. Berkurangnya performance sistem
3. Turunnya performa hardware
4. Unreliable sistem availability
5. Resiko tinggi akan kemungkinan kerusakan hardware yang disebabkan gangguan listrik surges, spikes and sags.
6. Biaya tinggi karena harus melakukan penggantian spare part, biaya service, kerugian waktu dan biaya selama sistem di repair.

Gangguan pada sistem Software dan gangguan non fisical:

1. Kemungkinan Operating sistems files corrupt.
2. Kemungkinan Data files lost dan corrupt.
3. Value time (money) is wasted.
4. Besarnya biaya tak terduga selama sistem kembali up
5. Berkurangnya loyalitas customer karena sistem sering down.
6. Biaya tak terduga besar selama menunggu sistem kembali up karena banyak karyawan yang tidak bekerja.
7. Turunnya reputasi perusahaan.

KONFIGURASI INSTALASI UPS

1. Stand Alone UPS (Konsep Dasar Penggunaan UPS)

a. 1 UPS, 1 beban (load)
Konfigurasi ini merupakan konfigurasi instalasi yang paling sederhana dan
paling banyak di adopsi oleh para pengguna hingga saat ini, karena sifatnya yang
sederhana dan mudah dalam penggunaanya. Kapasitas UPS yang digunakan pada
konfigurasi ini umumya berkisar antara 300VA hingga 1000VA.

Gambar.1. Konfigurasi instalasi UPS secara stand alone

b. 1 UPS, beberapa beban (load)
Konfigurasi ini merupakan pengembangan dan pemanfaatan dari konfigurasi
sebelumnya perbedaanya antara konfigurasi diatas adalah jumlah beban yang lebih
banyak dan kapasitas UPS lebih besar dibandingkan dengan konfigurasi diatas.

Gambar.2. Konfigurasi instalasi UPS secara bersama

Communication UPS (konsep Lama Penggunaan UPS)

c. 1 UPS, 1 Server, 1 UPS Management Station
Konsep ini menggunakan UPS yang berkapasitas sedang atau besar, pada beban terdapat 1 (satu) komputer yang diinstall dengan Software management. Yang dimaksud dengan server disini adalah komputer yang bertindak seperti server memanage UPS.

Gambar.3. Konfigurasi instalasi UPS secara bersama dengan satu server

d. 1 UPS, (n) Servers, 1 UPS Management Station
Pada konsep konfigurasi ini UPS dibebani oleh beberapa komputer dimana salah satu dari komputer tersebut bertindak sebagai server sedangkan komputer yang lain bertindak sebagai client. Yang dimaksud dengan Server disini adalah komputer dapat melakukan setup dan schedule terhadap UPS sedangkan client hanya dapat
memonitor keadaan UPS dan tidak dapat melakukan tindakan apapun terhadap UPS.

Konsep Baru UPS berbasis jaringan web

1. Dapat diakses via web.
2. Pada UPS dipasang webcard berupa SNMP Card.
3. Memiliki fasilitas email, SMS alert.
4. Adaptif terhadap teknologi wireless.

Pada jenis konfigurasi ini setiap UPS mendapat IP yang unik sebagaimana layaknya sebuah komputer dalam jaringan sehingga komputer dapat memonitor keadaan UPS melaui web, selain itu juga pada komputer di install UPS Software Management.

Instalasi UPS Secara Serial Redundansi
Yang dimaksud dengan redundant ialah kemampuan untuk menjadi cadangan sekaligus menjadi pengganti ketika listrik PLN terputus. Dalam hal ini UPS mampu menjadi pengganti supply listrik otomatis ketika listrik utama (PLN) terputus. Sistem akan selalu mendapat supply power dan proses maintenance tidak akan menggangu
system. Konfigurasi ini banyak diterapkan pada sistem yang kritis dimana sistem tidak boleh down tanpa schedule yang tepat.

Cara kerja sistem Redundan
Sistem redundan terbagi dua tipe yaitu pertama yang dipasang secara Serial dan yang kedua yang dipasang secara Paralel seperti gambar dibawah ini.

Dari gambar diatas konfigurasi serial dapat diterjemahkan dengan formula 1+1
Proses kerja dari konfigurasi ini dapat diurutkan sebagai berikut :
1. Pada saat normal beban akan disupply melalui UPS 1
2. Phasa dan tegangan UPS 2 akan disinkronkan sesuai dengan phasa dan tegangan UPS 1.
3. Ketika UPS 1 mengalami gangguan secara otomatis beban akan mendapat supply listrik dari UPS 2 dengan perpindahan transfer switch I proses perpindahan transfer switch ini tidak akan menggangu system karena transfer timenya 0detik .

 

---

SUMBER:

• Sumber 1
• Sumber 2