Uninterruptible Power Supply یا به طور مختصر یو پی اس (UPS)، به معنای منبع تغذيه بدون وقفه است. UPS یک منبع تغذیه الکترونیکی است که کار عمده آن، تامین توان مورد نیاز و بار مصرفی به صورت بیوقفه است. به عبارت دیگر، UPS به عنوان منبع توان بدون وقفه با استفاده از انرژی ذخیره شده در باتری یو پی اس، برق مورد نیاز تجهیزات مصرف کننده را تامین میکند. سیستم ups بین برق شهری و دستگاه مصرف کننده قرار میگیرد که اضافه بر تنظیم برق شبکه و تثبیت آن مانع از نفوذ نویز و اختلالات شبکه به تجهیزات حساس مصرفکننده میشود.
همه چیز درباره یو پی اس
از مهمترين كاراييهای یو پی اس زمانی است که برق شهری قطع میشود که بلافاصله و بدون وقفه دستگاه یو پی اس وارد مدار میشود و برق مصرفی لازم را تامین میکند. به نحوی که نیازی به RESET کردن یا خاموش کردن دستگاه مورد استفاده نباشد. سیستم ups وظیفه حفاظت از تجهیزات الکتریکی حساس در برابر نوسانات برق را دارد. این سیستم از تعمیرات و عقب افتادگیهای هزینهدار جلوگیری به عمل میآورد. در واقع یو پی اس علاوه بر حفاظت از دستگاههای الکتریکی حساس، ثبات جریان برق تقویتی فراهم می آورد که به آنلاین ماندن کاربردهای حساس کمک شایانی میکند.
مزایای استفاده از سیستم یو پی اس
استفاده از یک انرژی پشتیبان همانند سیستم تامین انرژی بدون وقفه علاوه بر کمک به حل مشکلات ناشی از عدم ثبات ولتاژ و جریان برق، محافظت در برابر قطع کلی برق را نیز فراهم میسازد. دستگاه یو پی اس دارای فيلترهای الكترونيكی بوده كه باعث حذف نويزها و نوسانات برق شهری میشود و محافظت از مصرفكنندهها را در برابر رعد و برق و ولتاژ بالا بعهده دارد. همچنین جریان برق يكنواختی با شكل موج ثابت به مصرفكننده ارسال میکند. یو پی اسهایی که برای کاربردهای معمولی استفاده میشوند، از نوع ONLINE با باتری تک سلولی سرب -اسید و یا نیکل -کادمیوم و توان 500 تا 2000 آمپر ساعت هستند. UPSهای بزرگتر دارای توان بیشتر و همچنین کیفیت برق خروجی بالاتر هستند. یو پی اس ها در انواع گوناگون و اندازه های متفاوتی وجود دارند.
تفاوت اصلی انواع یو پی اس
اصلیترین تفاوت در انواع یو پی اس شامل ظرفیت باتری و مدار مورد استفاده (نوع تکنولوژی) است. یک از انواع UPS ها، یو پی اس آنلاین است. امروزه بصورت غالب از UPSهای مدار آنلاین استفاده میشود، چرا که میتوانند درجه حفاظت مطلوبی را فراهم سازند. احتمال بروز اتصال کوتاه و یا شارژ ناگهانی برق در مدار و یا هر نوع خطر برقی دیگر در یک UPS استاندارد و با کیفیت صفر است. لذا یو پی اس ها از درجه ایمنی خوبی هم برخوردارند. واحد اندازه گیری UPS، توان یا حاصل ضرب ولتاژ در جریان خروجی است.
هر چه INVERTER یک دستگاه یوپی اس قویتر باشد، توان و قدرت یو پی اس بیشتر میشود. به عبارت دیگر میتوان تعداد و توان تجهیزات بیشتری را پشتیبانی نمود. از طرفی هرچه باتریهای به کاررفته در یو پی اس از ظرفیت بالاتری برخوردار باشند، زمان برقدهی در هنگام قطع برق شهر بالاتر خواهد رفت. UPSهای مختلف دارای ویژگیهای گوناگونی مانند آلارمهای هشدار به هنگام بروز خطا یا اضافه بار، نرم افزار کنترل کامپیوتر به منظور ذخیره کردن اطلاعات و خاموش کردن کامپیوتر و امکانات دیگر هستند.
یک یو پی اس از 4 بخش مهم تشکیل میشود:
- یکسو کننده شارژ (رکتیفایر)
- باتری ups
- مبدل DC به AC (اینورتر)
- کلید غیر هادی (سوئیچ)
اصول کار یک UPS در سادهترین ساختار خود به این شکل است که بار در حالت معمول از ورودی AC تغذیه میکند. همزمان با یکسوسازی ورودی AC توسط شارژر و تبدیل آن به جریان DC باتری را شارژ میکند. بلافاصله در صورت اینکه ورودی AC قطع شود و یا نامناسب تشخیص داده شود، INVENTER با تبدیل ولتاژ DC باتری به برق AC ولتاژ بار را بدون وقفه تامین میکند. در حال حاضر طبق استانداردهای جهانی، UPSها دارای تکنولوژی همچون Passive Standby، Line Interactive و Double Conversion هستند.
یو پی اس ها چند نوعاند؟
این دستگاهها غالباً بر مبنای نوع تکنولوژی به کار رفته دستهبندی میشوند:
یو پی اس آفلاین (OFFLINE)
این دسته از UPSها هنگام قطع برق و به عنوان منابع جایگزین فعال میشوند.
یو پی اس آنلاین (ONLINE)
در شرایط طبیعی، تأمین خروجی در این نوع UPSها پس از تصحیح ورودی یعنی پاکسازی ورودی از نویز و احیاناً سطح ولتاژ ورودی انجام میپذیرد. تنها در مواقعی همچون بروز نقص فنی، OVER LOAD یا افزایش خارج از رنج دما، یو پی اس به حالت BYPASS میرود.
یو پی اس لاین اینتراکتیو (LINE INTERACTIVE)
در شرایط عادی این UPSها، برق ورودی از طریق BYPASS به ترانسفورماتور منتقل میشود. در این هنگام TRANSFORMATOR به عنوان شارژر عمل کرده و در نهایت از همین طریق خروجی AC تأمین میشود.
رنج و توان دستگاهها
UPSها دارای توانهای مختلفی هستند كه نسبت به ميزان توان بار مصرفی، محاسبه و طراحی میشوند. معمولا توان اين دستگاه با واحد ولت آمپر (VA) نشان داده میشود. توانهای رایج در بازار به صورت 600VA ،1KVA ،1.5KVA ،2KVA ،6KVA ،10KVA ،15KVA ،20KVA هستند.
زمان برقدهی (Backup Time)
زمان برقدهی دستگاه یو پی اس متناسب با باتری یو پی اس سيلد ليد اسيد است كه به آنها متصل میشود. واحد باتریها آمپر ساعت است كه با زمان برقدهی نسبت مستقيم دارد. نحوه قرارگيری باتریها به سه حالت است:
- اکسترنال: باتریها در كنار یو پی اس و در درون case جداگانه قرار میگيرند.
- اینترنال: باتریها داخل دستگاه UPS قرار میگيرند.
- هیبرید: در بیشتر مواقع UPSها قابليت نصب باتری بصورت Internal و External را بطور همزمان دارند.
نصب دستگاه یو پی اس
نصب یو پی اس در رنج توان پايين با توجه به دفترچه راهنما توسط مصرفكننده امکانپذیر است. اما نصب دستگاه یو پی اس با توان بالا و با باتری خارجی میبایست توسط متخصصين اين امر صورت گيرد.
