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Notes
技術專文

圖 1、Eaton 9395 UPS 轉換效率

100%

90%
UPS EFFICIENCY

80%
EATON UPS WITH ESS
EATON UPS
LEGACY UPS
TYPICAL OPERATION
70%
20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
UPS LOAD

文獻回顧 電壓異常，必須從節能模式切換至 合規範之要求，避免以往廠商球員
不斷電模式 (On-Line Mode，另一 兼裁判的狀況發生，更可提高我們
說法為 Inverter Mode) 並維持在不 對於測試結果之信心。
斷電模式以保護下游負載不受壓降
隨著半導體製程快速成長，半導體
影響；而對於 UPS 內部故障造成
設備對於供電品質的要求益發嚴
的電壓異常，UPS 應該從節能模式
峻，UPS 在廠務供電中的重要性與
轉跳至旁路模式 (Bypass Mode)， 計畫方法
日俱增。然而，UPS 為了維持不
隔離 UPS 內部故障點並維持輸出
間斷的穩定電源供應，部分的能量
供電。歷年失效案例顯示：9395
在 UPS 內部轉換過程中損失，造
UPS 對於壓降，特別是較輕幅度的 針對 9395 UPS 新版韌體節能模
成額外的能源浪費。在不影響 UPS
壓降，容易發生電壓異常判斷邏輯 式壓降驗證，擬定三大方向：半
供電可靠度與安全性的前提下，
競逐現象，使得 UPS 偵測壓降造成 導體業界測試標準、非線性 (Non-
若將現有 UPS 運轉於節能模式， Linear) 負 載 及 公 司 歷 年 (2009~
的電壓異常時，誤判為 UPS 內部
可將 UPS 轉換效率由原本約 90%
故障並切換至旁路模式（當壓降造 2016) 轉態失效案例，將市電供電
提 升 至 99% 圖1 ，換算起來每台
成旁路電壓已經異常，若 UPS 還 異常（如壓降或停電）、負載特性
825kVA UPS 可節省 15kW 的功率 （線性及非線性負載）及實際運轉
切換至旁路模式將失去保護下游負
損 耗， 每 台 450kVA UPS 可 節 省 經驗整合成全面的驗證計畫，分為
載能力），此種非預期行為造成廠
10kW 的功率損耗。以本公司南科
務供電風險。 Group A~F，共計 116 項。壓降測
廠區為例，啟用 Eaton 9395 UPS 試時同時監測 UPS 輸入及輸出之
歷年壓降造成轉態失敗案例中，皆
節能模式後，每年約可節省 19 百 電壓與電流，如 圖2 所示，除了以
由廠商進行失效分析並根據每次的
萬度電並減少 12,536 公噸排碳量， UPS 是否正確轉態作為判斷依據
分析結果進行韌體升級或參數調
約占廠務 4.6% 之節能比例，對於 外，更以實際量測之電性波形佐證
整，然而每次的韌體升級或參數
整體節能減碳計畫之貢獻不容小 UPS 遭遇壓降之行為是否符合預
調整皆是浩大工程。此外，以往驗
覷。因此，UPS 可靠運行於節能模 期。
證模式皆由 UPS 廠商進行失效分
式是節能計畫中相當重要的一環。
析、擬定測試計畫並執行測試，如 測試計畫第一部分（總計 18 項）
然而，本公司既有之 9395 UPS 從 此一來，很容易因設計實驗者與執 為 Group A 的 SEMI F47 Test
2009 年以來歷經多次壓降，屢屢 行測試者為同一單位而陷入理所當 （ 共 16 項 ） 以 及 Group B 的 IEC
受到 UPS 轉態行為異常導致影響 然的思維，造成故障分析不客觀之 62040-3 Test（共 2 項）。Group
下游負載，其根本原因為 UPS 對 測試。因此，本次新版韌體之驗證 A 中的 SEMI F47 為國際半導體設
於壓降判斷邏輯的缺陷，導致 UPS 計畫重新審視測試計畫，同步參考 備依循的壓降耐受標準，其規定半
偵測電壓異常後無法正確判斷電力 國際半導體業界標準與歷年運轉經 導體設備必須能夠容忍如 圖3 所示
壓降或者 UPS 內部故障造成的電 驗，更邀請國際公認第三方測試權 藍色曲線上方之壓降條件而不受其
壓異常，造成 UPS 非預期之行為。 威 UL 參與驗證，從測試設備、方 影響，藍色曲線上方區塊以 0.05
正常情況下，UPS 對於壓降造成的 法、過程及結果皆詳細檢視是否符 秒為界，左邊區域壓降條件歸類為

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