منبع تغذیه بدون وقفه UPS برق اضطراری

۲۱ خرداد , ۱۳۹۹

لزوم استفاده از UPS و نحوه عملکرد آن

کاهش یا افزایش ناگهانی ولتاژ، تغییر فرکانس، انواع امواج های لحظه ای یا دائم، نمونه هایی از مشکلات ایجاد شده بر روی شبکه های برق شهری می باشد. دستگاه های الکترونیکی پیشرفته و حساس نظیر سیستم های کامپیوتری، تجهیزات مخابراتی و پزشکی، با توجه به کاربردهای ویژه و حساسی که دارند، نیازمند تجهیزات ضروری مانند منبع تغذیه بدون وقفه UPS و نسبتا دقیق بوده تا ولتاژ و فرکانس ثابت و قابل اطمینان را تأمین نماید. در واقع UPS دستگاهی است که زمان ایجاد شرایط غیر متعارف برای تغذیه اصلی به کمک منبع تغذیه پشتیبان، توان الکتریکی را به صورت بدون وقفه، مطمئن و با کیفیت بالا برای بارهای متصل به آن فراهم می کند.

منبع تغذیه بدون وقفه UPS

قطع برق شهر یک اتفاق عادی است که در پیشرفته ترین کشورهای دنیا نیز گرچه به ندرت ولی اتفاق می افتد اما همیشه قطع برق به انجام مجدد کارها به مدت یکی دو ساعت ختم نمی شود و ممکن است خسارات زیادی را در بر داشته باشد به عنوان مثال یک بانک اگر مدتی بدون برق باشد در سیستم آن اختلال وارد می شود و یا یک سرویس دهنده اینترنت و یا یک سرور اگر مدتی بدون برق باشند به مرور مخاطبان خود را از دست خواهد داد در این جاست که UPS میتواند کمک شایانی در این امر انجام دهد.

وظیفه UPS چیست؟

UPS معمولاً درون خود، یک باتری دارند که هنگام وجود برق در حالت عادی آن را شارژ می کنند. هنگام قطع برق یا افت ولتاژ زمانی که ولتاژ از یک مقدار کمتر شود UPS به طور اتوماتیک منبع تغذیه کامپیوتر را از برق شهر به باتری موجود درون خود تغییر می دهد این کار در مدت زمانی حدود یک یا ۲ میلی ثانیه انجام می پذیرد و در نتیجه رایانه متوجه قطع جریان الکتریکی نشده و به کار خود ادامه می دهد. UPS های متفاوت با طول مدت پشتیبانی متفاوتی وجود دارد که بنا به نیاز و کاربد نوع مورد نظر استفاده می شود برخی UPS ها فقط برای مدت کوتاهی مثلاً ۵ دقیقه به رایانه برق رسانی می کنند.

این فرصت خوبی برای ثبت و ذخیره کارهای انجام شده است. برخی دیگر نیز تا ۴۵ دقیقه دوام تغذیه دارند و این امکان را به کاربران می دهند که طی این مدت کار خودرا تکمیل و به پایان برسانند. برای ادارات و مؤسسات بزرگ تر و مهمتر نیز UPS هایی طراحی شده است که مدت زمان بسیاری رایانه های موجود را د رهنگام قطع برق از بابت تغذیه پشتیبانی می کنند. خوب است بدانید که برای کار های بزرگ UPS دارای باتری درون ساخته نبوده و فقط حکم یک شارژ کننده را دارند.

انواع سیستم های منبع تغذیه بدون وقفه UPS

سیستم منبع تغذیه بدون وقفه UPS شامل دو مدل است.

سیستم منبع تغذیه بدون وقفه UPS در مدل استاتیک از مبدل های الکترونیک قدرت و در مدل دینامیک از تجهیزات الکترومکانیکی مانند موتور و ژنراتور استفاده می شود. همچنین ترکیب این دو مدل تحت عنوان مدل هیبرید یا ترکیبی مطرح است.

سیستم منبع تغذیه بدون وقفه UPS در مدل استاتیک استفاده از ادوات الکترونیک قدرت در فرکانس های بالا موجب افزایش سرعت پاسخ گذرا و کاهش THD ولتاژ خروجی می شود. همچنین این مدل از بازده و قابلیت اعتماد بالایی برخوردار است. مشکلات ذاتی این مدل، عملکرد ضعیف در مورد بارهای غیرخطی و نامتقارن و قیمت زیاد آن می باشد.

این مدل UPS به سه گروه اصلی زیر تقسیم می شود:

منبع تغذیه بدون وقفه UPS مدل آماده به کار:

یو پی اس

منبع تغذیه بدون وقفه UPS مدل آماده به کار در بعضی موارد برای بهبود ولتاژ خروجی از فیلتر نیز استفاده می شود. در شرایط عادی توان مورد نیاز بار به طور مستقیم و بدون هیچ تبدیلی از خط اصلی تأمین شده و همزمان باتری ها نیز در حال شارژ می باشد (عملکرد عادی).

 

همچنین منبع تغذیه بدون وقفه مدل online شامل اینورتر، بانک باتری، یکسوساز یا شارژر و کلید می باشد.

این مدل دارای طراحی ساده، قیمت کم و اندازه کوچک می باشد. با این وجود دارای معایبی نیز از قبیل عدم ایزولاسیون بار از خط، عدم تنظیم ولتاژ خروجی، زمان انتقال زیاد و عملکرد ضعیف برای بارهای غیر خطی می باشد.

منبع تغذیه بدون وقفه UPS برخط Online

این مدل از سیستم های یو پی اس دارای یکسوساز، اینورتر، باتری و کلید هستند. این مدل ها در تمام حالات از اینورتر برای تامین انرژی استفاده می کنند. یکسوساز بطور پیوسته باتری ها را شارژ می کند و باعث می شود آنها در بهترین حالت ممکن قرار بگیرند. زمان بروز خطا، اینورتر از انرژی ذخیره شده در باتری استفاده می کند. بعد از رفع مشکل برق شهری، سیستم همچنان از برق باتری استفاده می کند ولی در عین حال باتری ها را نیز شارژ می کند.

این مدل با توجه به ساختاری که دارد، از قابلیت اعتماد بالایی برخوردار است. در این مدل، دامنه و فرکانس ولتاژ خروجی و ورودی با هم متفاوت هستند. به همین دلیل دارای ضریب اطمینان بالایی هستند.

اینتراکتیو یا تعاملی

این مدل از سیستم های یو پی اس دارای مبدل دو طرفه، باتری و کلید استاتیک است. در حالت عادی بار از طریق خط تغذیه تامین می شود و باتری ها نیز از طریق مبدل های دو طرفه شارژ می شوند. هنگام بروز خطا در سیستم، بار از طریق کلید از برق شهری جدا شده و توسط باتری ها تامین می شود.

از مزایای این سیستم می توان به ساده بودن آن، قابلیت اعتماد بالا و قیمت کم آن ، بازده بالا با توجه به یک مرحله تبدیل انرژی نام برد.

زمان انتقال در منبع تغذیه ی بدون وقفه UPS

عامل دیگری که در کارآیی سیستم های یو پی اس موثر است. زمان انتقال نیرو از منبعی به منبع دیگر است. با توجه به این حالت، مدل برخط با قابلیتی که در این زمینه دارد، بهترین گزینه است. یکی از مهم ترین قسمت های سیستم یو پی اس، باتری ها هستند که نقش مهمی در قیمت، اندازه و وزن سیستم دارند. زمان انتقال بار مهم ترین نقش را در کیفیت و ماندگاری باتری ها و همچنین افزایش طول عمر آن ها دارد.

ارزیابی منبع تغذیه بدون وقفه UPS

یکی از مهم ترین عوامل در ارزیابی عملکرد منبع تغذیه بدون وقفه UPS (منبع تغدیه یو پی اس ) تا چه میزان ولتاژ خروجی کیفیت دارد. ولتاژ خروجی باید سینوسی با THD کمتر از پنج درصد حتی در مورد بارهای غیر خطی و نامتقارن باشد. همچنین نسب به تغییرات ناگهانی پاسخگویی نسبتا خوبی داشته باشد  و قابلیت رگولاسیون ولتاژ خروجی را نیز داشته باشد. ساختارهای الکترونیک قدرت به ویژه مدل برخط دارای بهترین عملکرد می باشد. در این مدل اینورتر به صورت سری با بار قرار گرفته و تغذیه پیوسته بار را بر عهده دارد. در مدل در تعامل با خط اینورتر به صورت موازی با بار می باشد و فقط در حالت انرژی ذخیره شده، عملکردی مانند مدل برخط دارد.

عامل مهم دوم THD و ضریب توان جریان ورودی است. برای کاربردهای توان بالا از روش اصلاح ضریب توان استفاده می شود. در این روش از کنترل کننده PWM برای یکسوساز، یا از مبدل DC/ DC استفاده می شود که فقط در مورد مدل های برخط و آماده به کار کاربرد دارد

چه یو پی اس را باید خریداری کنید:

زمان خرید انواع یوپی‌اس، باید ببینید اختلال برق چقدر بر تجارت شما اثر می‌گذارد.

یوپی‌اس‌های آنلاین بهترین محافظت را ارائه می‌دهند زیرا همواره کار می‌کنند. هزینۀ افزودۀ آنها برای دستگاه‌های کلیدی که Shutdown آنها غیر قابل قبول است، ارزش دارد و معمولاً برای برنامه‌های بحرانی مثل سرور و سیستم‌های تلفن و مخابراتی پیشنهاد می‌شوند.
وقتی قطعی برق و در نتیجۀ آن از بین رفتن اطلاعات بیشتر یک دردسر به حساب می آید تا یک مشکل عمده٬ یوپی‌اس‌های Standby و Line interactive مناسب‌تر هستند. این سیستم‌ها باید بتوانند در اکثر نوسانات، دستگاه را در حال اجرا نگه دارند. اما موقعیت‌هائی نیز وجود دارد که آنها کاملاً طبق انتظار کار نمی‌کنند.

آنها بیشتر یک راه حل به صرفه برای دستگاه‌هائی مثل فاکس یا کامپیوترهای مستقل هستند.
یوپی‌اس‌های Line interactive برای شرایطی که نوسانات برق بسیار رایج است مناسب هستند. نوسانات برق زمانی رخ می‌دهد که دستگاه‌هائی مثل تهویۀ هوا مکررا خاموش و روشن می‌شوند و منجر به کاهش جریان و نوسان ولتاژ می‌گردند. در یو پی اس های Line interactive این نوسانات به جای استفاده از باتری داخلی با ترانسفورماتور رفع می‌شوند.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *