یو پی اس چیست و چند نوع دارد؟
یو پی اس چیست و چند نوع دارد؟
یو پی اس چیست؟
Uninterruptible Power Supply یا به عبارت مختصر یوپی‌اس (UPS) ، به معنای منبع تغذیه بدون وقفه است. UPS یک منبع تغذیه الکترونیکی است که کارعمده آن ، تامین توان مورد نیاز بار مصرفی بدون وقفه می باشد. به عبارت دیگر UPS به عنوان منبع توان بدون وقفه با استفاده از انرژی ذخیره شده در باتری، برق مورد نیاز تجهیزات مصرف کننده را تامین می نماید. سیستم یو پی اس بین برق شهری و دستگاه مصرف کننده قرار می گیرد که اضافه بر تنظیم برق شبکه و تثبیت آن مانع از نفوذ نویز و اختلالات شبکه به تجهیزات حساس مصرف کننده می شود.
نمای چند یو پی اس
کاربرد های یو پی اس
از مهمترین کارایی های UPS در زمانی می باشد که برق شهری قطع می شود که بلافاصله وبدون وقفه دستگاه یو پی اس وارد مدار می شود وبرق مصرفی لازم را تامین می نماید به نحوی که نیازی به RESET کردن یا خاموش کردن دستگاه مورد استفاده باشد. سیستم یو پی اس وظیفه حفاظت از وسایل الکتریکی حساس در برابر نوسانات برق را دارد و این سیستم از تعمیرات و عقب افتادگی های هزینه‌دار جلوگیری به عمل می آورد. در واقع یوپی‌اس علاوه برب محافظت از دستگاه‌های الکتریکی حساس، ثبات جریان برق تقویتی فراهم می آورد که به آنلاین ماندن برنامه های حساس کمک شایانی می‌نماید .
مزایای استفاده از سیستم یو پی اس
استفاده از یک انرژی پشتیبان همانند سیستم تامین انرژی بدون وقفه یوپی‌اس علاوه بر کمک به حل مشکلات ناشی از قطع شدن جریان برق، محافظت دربرابرقطع کلی برق را نیز فراهم می سازد. دستگاه یو پی اس دارای فیلترهای الکترونیکی بوده که باعث حذف نویزها و نوسانات برق شهری می شود و محافظت از مصرف کننده ها را در برابر رعد و برق و ولتاژ بالا به‌عهده دارد و جریان برق یکنواختی با شکل موج ثابت به مصرف کننده ارسال می کند. یوپی‌اس هایی که برای کاربردهای معمولی استفاده می‌شوند از نوع ONLINE با باتری تک سلولی سرب -اسید و یا نیکل -کادمیوم و توان ۵۰۰ تا ۲۰۰۰ آمپر متر اند که قیمت ۵۰۰ تا ۱ میلیون تومان را دارند.
UPS های بزرگتر دارای توان بیشتر و همچنین کیفیت برق خروجی بالاتر هستند. یوپی‌اس ها در انواع گوناگون و اندازه های متفاوتی وجود دارند.
انواع مختلفی از یو پی اس وجود دارد که قدرت آن در باتری و در مدار مورد استفاده با هم متفاوت است .یک از انواع UPS ها، یوپی‌اس های مدار انلاین می باشند که امروزه بصورت غالب از UPS های مدار آنلاین استفاده می شود چرا که می توانند 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 می باشد.
هر چه INVERTER یک دستگاه یوپی اس قوی‌تر باشد توان و قدرت یو پی اس بیشتر می شود. به عبارت دیگر می توان تعداد و توان تجهیزات بیشتری را پشتیبانی نمود از طرفی هرچه باتری های به کاررفته در یوپی اس از ظرفیت بالاتری برخوردار باشند، زمان برق دهی در هنگام قطعی برق شهر بالاتر خواهد رفت . UPS های مختلف دارای ویژگی های گوناگونی مانند آلارم های هشدار به هنگام بروز خطا یا اضافه بار ، نرم افزارکنترل کامپیوتر به منظور ذخیره کردن اطلاعات و خاموش کردن کامپیوتر و امکانات دیگر می باشند.
یو پی اس از ۴ بخش مهم تشکیل می شود:
یکسو کننده شارژ (رکتیفایر)
باتری
مبدل DC به AC (اینورتر)
کلید غیر هادی (سوئیچ)
اصول کار یک UPS در ساده ترین ساختار خود به این شکل است که بار در حالت معمول از ورودی AC تغذیه می کند و همزمان با یکسوسازی ورودی AC توسط شارژر و تبدیل آن به جریان DC باتری را شارژ می کند. بلافاصله در صورت اینکه ورودی AC قطع شودو یا نا مناسب تشخیص داده شود، INVENTER با تبدیل ولتاژ DC باتری به برق AC ولتاژ بار را بدون وقفه در کار تامین می کند. در حال حاضر طبق استاندارد UPS ها دارای تکنولوژی همچون Passive Standby،Line Interactive، Double Conversion می باشند.
اجزا یو پی اس از ۴ بخش تشکیل می شود:
- یکسو کننده شارژ (رکتیفایر)
- باتری (همه چیز در مورد باتری)
- مبدل DC به AC (اینورتر)
- کلید غیر هادی (سوئیچ)
رکتیفایر
به طور ساده می‌توان گفت که یک رکتیفایر در دستگاه منبع برق اضطراری وظیفه دارد تا جریان متناوب را به جریان مستقیم تبدیل کند ( یعنی تبدیل AC به DC) . سه حالت کلی از رکتیفایر وجود دارد که می‌توان از آنها برای به دست آوردن جریان DC استفاده کرد. نوع اول رکتیفایر IGBT ، نوع دوم رکتیفایر Diode+IGBT و در نهایت نوع تریستور می‌باشد.
باتری
باتریها بخشی از منبع تغذیه بی وقفه هستند که در زمان عدم وجود جریان برق شهری ، وظیفه رساندن انرژی به دستگاه‌های وصل شده به خروجی را دارند. به همین خاطر می‌توان گفت که یکی از مهمترین اجزا است. البته باید خاطر نشان کرد که در صورتی که برق شهری دچار نوسان یا فرکانس غیرطبیعی هم باشد تامین برق دستگاه‌های خروجی بر عهده باتری است. بیشتر باتریهای دستگاه برق اضطراری از نوع سیلد اسید است. این باتریها کاملا توسط لایه‌هایی محافظ از جنس فیبر و دیگر محافظ‌ها پوشیده شده تا از هرگونه نفوذ رطوبت و دیگر عوامل مخرب در امان باشند.
اینورتر
یک اینورتر وظیفه دارد تا جریان مستقیم را به جریان متناوب تبدیل کند. به طور کلی می‌توان گفت که خروجی یک اینورتر باید تقریبا معادل ولتاژ برق شهری باشد. این سیستم تنها در منابع برق اضطراری کاربرد ندارد بلکه در مجموعه‌هایی مانند سلول‌های خورشیدی نیز کاربرد فراوانی دارد. اینورترها را بر اساس این که شکل موج خروجی آنها به چه صورتی است به ۳ دسته اصلی تقسیم می‌کنند. دسته اول اینورتر با خروجی مربعی ، دسته دوم اینورتر با خروجی شبه سینوسی و دسته سوم اینورتر با خروجی تمام سینوسی است.
به طور خلاصه اصول کار یک UPS در ساده ترین ساختار خود به این شکل است که بار در حالت معمول از ورودی AC تغذیه می کند و همزمان با یکسوسازی ورودی AC توسط شارژر و تبدیل آن به جریان DC باتری را شارژ می کند. بلافاصله در صورت اینکه ورودی AC قطع شودو یا نا مناسب تشخیص داده شود، INVENTER با تبدیل ولتاژ DC باتری به برق AC ولتاژ بار را بدون وقفه در کار تامین می کند. در حال حاضر طبق استاندارد UPS ها دارای تکنولوژی همچون Passive Standby،Line Interactive، Double Conversion می باشند.
رنج و توان دستگاه ها
UPS ها دارای توان های مختلفی می باشند که نسبت به میزان توان بار مصرفی , محاسبه و طراحی می گردد که معمولا توان این دستگاه با واحد ولت آمپر (VA) نشان داده می شود. که شکل های متداول بازار به این صورت ۶۰۰VA، ۱KVA، ۱٫۵KVA، ۲KVA، ۶KVA، ۱۰KVA، ۱۵KVA، ۲۰KVA می باشد .
زمان برق دهی Backup Time
زمان برق دهی دستگاه یو پی اس متناسب با باتریهای مخصوص سیلد لید اسید Sealed Lead Acid که به آنها متصل می شود , است و واحد باتریها آمپرساعت است که با زمان برق دهی نسبت مستقیم دارد. نحوه قرار گیری باتریها به سه حالت می باشد:
باتریهای External درکنار یو پی اس و در درون case جداگانه قرار می گیرند.
باتریها داخل دستگاه قرار می گیرند.
در بیشتر مواقع دستگاهها قابلیت نصب باتری بصورت Internal و External را بطور همزمان دارند.
موارد مهم استفاده از یو پی اس
هر وسیله که از برق استفاده می کند احتمالا نیاز به یو پی اس دارد اما در این میان حیاتی ترین وسایل به صورت حتمی احتیاج به این وسیله دارند از جمله مکان های درمانگاهی یا شرکت های تولید یا مکان هایی که از نظر دما و رطوبت باید همیشه در یک سطح خاص نگهداری شوند ، سرورها و جاهای مختلف دیگر که مهمترین بخش های استفاده از یو پی اس را در چند تیتر زیر می توانید مطالعه نمایید.
آسانسور:
آسانسورها مهمترین وسیله برای جابجایی بین طبقات مختلف است. این دستگاه باید همواره در حال کار باشد به همین خاطر نیاز به تجهیزات منبع تغذیه بی وقفه دارند. اگر سیستم برق اضطراری برای آسانسور وجود نداشته باشد و برق حتی برای چند دقیقه قطع شود، استرس زیادی برای افراد داخل آسانسور پیش خواهد آمد.
دوربین مداربسته:
جالب است بدانید که یکی از ترفندهای سارقان برای از کارانداختن تجهیزات امنیتی خانه یا محل کار شما این است که جریان برق را قطع کنند. اما شما می‌توانید پیشدستی کرده و یک برق اضطراری برای خود تهیه کنید. یو پی اس دوربین مداربسته اغلب دارای اندازه کوچکی هستند تا بتوانید آن را در فضاهای کوچک مخفی کنید.
تجهیزات پزشکی:
همانطور که می‌دانید جریان پرنوسان و ناپایدار برق در کشورهای در حال توسعه یکی از بزرگترین معضلات در مراکز حساس است. قطعی برق می‌تواند آسیب زیادی به تجهیزات پزشکی وارد کرده و یا این که آنها را به کلی از کار بیاندازد. به همین دلیل نیاز است که کلیه بخش‌های مراکز درمانی پزشکی به یو پی اس متصل شود.
کرکره برقی:
روزهای گرم تابستان که مصرف برق افزایش پیدا می‌کند، عموم مردم به علت قطعی برق و از کار افتادن کرکره‌های برقی با مشکلات زیادی مواجه می‌شوند. به همین خاطر استفاده از یک سیستم برق اضطراری ضروری شده است. اما نکته مهم پیش از خرید یک مبنع تغذیه بی وقفه این است که نوع موتور کرکره خود را تشخیص داده و سپس مطابق آن خریداری کنید.
کامپیوتر:
ممکن است شما هم بر روی کامپیوتر شخصی خود اطلاعات مهمی داشته باشید که لازم باشد همیشه از آنها محافظت شود. بسیاری از پردازش‌ها مانند امور مربوط به بورس ، رایانه‌های مربوط به ترددهای هوایی ، تجهیزات مربوط به امور نظامی اهمیت ویژهای دارند. به طوری که قطع شده برق برای چند ثانیه می‌تواند خسارت‌های فراوانی را به وجود آورد. به همین خاطر نیاز است که از سیستم برق اضطراری برای آن استفاده شود.
یخچال:
نیاز به نگهداری برخی از وسایل در فضای سرد در مراکز زیادی مورد نیاز است. این در حالی است که اگر جریان برق قطع شود، با مشکلات زیادی مواجه خواهند شد. اما نکته مهم در تهیه یک منبع تغذیه بی وقفه برای یخچال این است که دستگاه‌هایی که شامل موتور و سیم پیچی هستند را نباید به ups وصل کرد. شما تنها زمانی می‌توانید این کار را بکنید که توان ups بسیار بیشتر از توان مصرفی بار دارد. به همین دلیل پیش از اقدام برای خرید چنین دستگاهی حتما با افراد متخصص صحبت کنید.
پکیج:
خوب است بدانید که پکیج‌ها اصولا برای گرمایش از گاز استفاده می‌کنند اما آنها نیاز به برق برای برخی مصارف دیگر هم دارند. مانند مشعل‌ها ، سنسور‌ها و ایجاد انرژی برای پمپ و … . یعنی اگر جریان برق وجود نداشته باشد پکیج از کار می‌افتدو به همین دلیل نیاز به سیستم برق اضطراری وجود دارد.
مزایای استفاده از منبع تغذیه بی وقفه
از مهمترین مزایای استفاده زمانی است که جریان برق به طور کلی قطع می‌شود. در این حالت در کسری از ثانیه منبع تغذیه دستگاه مصرف کننده ، توسط این دستگاه از برق شهری به باتری خود منبع تغذیه بی وقفه سوئیچ شده و امکان ادامه‌ی روند دستگاه بدون کمترین وقفه‌ای میسر خواهد شد. این نیاز زمانی برجسته می‌شود که دستگاه مصرف کننده در اتاق عمل ، بانک‌ها ، سازمان‌های بزرگ و … باشد.
پیش از خرید هر مدل از این دستگاه حتما باید به نیازمندی کسب و کار یا تجارت خود توجه کافی داشته باشید. در واقع باید به بودجه خود توجه داشته باشید و از آن مهم‌تر بدانید که نوسانات برقی چقدر بر تجارت شما تاثیرگذار خواهد بود.
اگر قطعی برق برای کار شما یک مشکل عمده و اساسی است که منجر به از دست رفتن اطلاعات می‌شود بهتر است که از منبع تعذیه آنلاین استفاده کنید. این نوع با این که قیمت بالاتری دارند.
اما بهترین و مطمئن‌ترین محافظت را برای شما به ارمغان می‌آورد. اما اگر قطعی و نوسانات برق برای شما یک دردسر به حساب می‌آید می‌توانید از انواع لاین اینتراکتیو استفاده کنید شما باید در حین خرید این دستگاه به توان مصرفی دستگاه‌های خود نیز توجه داشته باشید. برای مثال همواره توصیه شده است که دستگاه ۲۵ درصد بیشتر از نیاز کل مصرف کننده‌ها ، ظرفیت داشته باشد.
