آنچه در این مقاله میخوانید:
یو پی اس چیست؟
یو پی اس (UPS) مخفف عبارت Uninterruptible power supply و به معنای منبع تغذیه بدون وقفه است.
در واقع یو پی اس یک منبع تغذیه الکترونیکی است که وظیفه اصلی آن، تامین بدون وقفه‌ی توان مورد نیاز بار مصرفی است. این سیستم بین برق شهر و دستگاه مصرف کننده قرار گرفته، علاوه بر تثبیت و تنظیم برق شبکه مانع از نفوذ نویز و اختلالات شبکه به تجهیزات حساس مصرف کننده می‌گردد. همچنین یو پی اس به عنوان منبع توان بدون وقفه با استفاده از انرژی ذخیره شده در باتری، برق مورد نیاز تجهیزات مصرف‌کننده را تامین می‌نماید .
کاربرد یو پی اس
- افزایش شدید ولتاژ (Spike & Surge): افزایش شدید ولتاژ بر اثر رعد و برق و عمل تعویض در شبکه برق به وجود می اید و در اثر ان ممکن است ولتاژ بصورت کاملا غیر عادی تا چندین معادل ولتاژ شبکه بالا برود. بصورت معمول در یو پی اس ها، انواع مدارها برای حفاظت قرار داده می‌شود تا انرژی تولید شده در اثر این افزایش را حذف کرده و از اسیب آن به تجهیزات پیشگیری شود.
- نویز ( Noise ) : بصورت معمول تجهیزات برقی نظیر اجاق گاز وجود دارند که باعث ایجاد عواملی مانند تداخل الکترو مغناطیسی و نویز در برق شهر می‌شود. برای جلوگیری از این مشکل در یو پی اس ها قسمتی به نام فیلتر جایگذاری می شود تا اثرات ناشی از نویز را بتواند تا حد بسیار زیادی کاهش و جلوگیری کند.
- افت طولانی ولتاژ ( Brown Out ): وقتی با این مشکل روبرو می شویم عملکرد یو پی اس شبیه حالت قطع برق می‌شود و در واقع برق قطع می‌گردد. می‌توان برای رفع این نقص از استابیلایزر ( تثبیت کننده ولتاژ) استفاده کرد تا کاهش ولتاژ را تامین نماید و کاربرانی که حتی به یو پی اس متصل نیستند را نیز تحت مراقبت و پوشش قرار می‌دهد.
- کاهش ناگهانی ولتاژ ( Power Sag ): این عامل بصورت معمول بر اثر پیاده‌سازی بارهای الکتروموتور در شبکه برق به وجود آمده و باعث کرش کردن و نهایتا ریست شدن سیستم‌های کامپیوتر و یا قفل کردن کیبورد می‌شود. وقتی چنین پدیده‌ای در شبکه برق بوجود می‌آید، یو پی اس به مدت چند لحظه فعال شده و توان مصرفی تجهیزات را از باطری تامین و پس از رفع اشکالات برق، به وضعیت عادی خود باز می‌گردد.
- افزایش طولانی ولتاژ ( Over Voltage ): وقتی این افزایش ولتاژ به مدت طولانی ادامه پیدا می‌کند تجهیزات سخت افزاری بصورت معمول آسیب دیده و خسارات زیادی برجای می‌گذارد. در این حالت یو پی اس برق مصرف کننده ها را تامین می‌کند و به برق شهر اجازه اتصال را به تجهیزات و مصرف کننده‌ها نمی‌دهد، همچنین برای رفع این مشکل بصورت معمول می‌توان از استابلایزر استفاده کرد.
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 یو پی اس علاوه بر محافظت از دستگاه‌های الکتریکی حساس، ثبات جریان برق تقویتی فراهم می آورد که به آنلاین ماندن برنامه های حساس کمک شایانی می‌نماید .
با وجود اینکه شما میتوانید روش‌های نسبتاً کم هزینه بسیاری را جهت تامین سطوحی ازحفاظت درمقابل مشکلات برق شهری برای تجهیزات به کار گیرید، هیچ یک ازآنها نمی‌توانند به خوبی یک دستگاه (یو پی اس) از سیستم شما در مقابل مشکلات برق شهر حفاظت کنند.
زمانی یو پی اس ها به عنوان یک سیستم گران ارزیابی می‌شدند. اما امروزه با توجه به گران قیمت بودن تجهیزات از نظر سخت‌افزاری و یا اطلاعات و داده ها، هزینه تهیه و تامین یک دستگاه یو پی اس کاملا ارزان و مقرون به صرفه است.
مزایای یو پی اس
استفاده از یک انرژی پشتیبان همانند سیستم تامین انرژی بدون وقفه (UPS) علاوه بر کمک به حل مشکلات ناشی از قطع شدن جریان برق، محافظت در برابر قطع کلی برق را نیز فراهم می سازد.
دستگاه یو پی اس دارای فیلترهای الکترونیکی بوده که باعث حذف نویزها و نوسانات برق شهری می‌شود . همچنین محافظت از مصرف کننده‌ها را در برابر رعد و برق و ولتاژ بالا به عهده یو پی اس است و جریان برق یکنواختی با شکل موج ثابت به مصرف کننده ارسال می‌کند. یو پی اس هایی 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 متر هستند. UPS های بزرگتر دارای توان بیشتر و همچنین کیفیت برق خروجی بالاتر هستند. یوپی اس 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. یکی از انواع UPS ها، یو پی اس مدار انلاین است و امروزه غالبا از UPS های مدار آنلاین استفاده می‌شود چرا که این یو پی اس ها می‌توانند درجه حفاظت مطلوبی را فراهم کنند. 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 برخوردار هستند.
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 به کمک یو پی اس قوی تر می‌توان تعداد و توان تجهیزات بیشتری را پشتیبانی نمود. از طرفی هرچه باتری های به کاررفته در یو پی اس از ظرفیت بالاتری برخوردار باشند، زمان برق‌دهی در زمان 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.
اجزای تشکیل دهنده یو پی اس:
یک یو پی اس از 4 بخش مهم تشکیل می‌شود:
- یکسو کننده شارژ (رکتیفایر)
- باتری
- مبدل DC به AC (اینورتر)
- کلید غیرهادی (سوئیچ)
کار یک UPS در ساده‌ترین ساختار خود به این شکل است که بار در حالت معمول از ورودی AC تغذیه می‌کند و همزمان با یکسوسازی ورودی AC توسط شارژر و تبدیل آن به جریان DC باتری را شارژ می‌کند. بلافاصله در صورتیکه ورودی AC قطع شود و یا نامناسب تشخیص داده شود، INVENTER با تبدیل ولتاژ DC باتری به برق AC ولتاژ بار را بدون وقفه در کار تامین می‌کند. در حال حاضر طبق استاندارد UPS ها دارای تکنولوژی همچون Passive Standby،Line Interactive، Double Conversion می باشند.
انواع یو پی اس
یو پی اس آفلاین (OFF LINE) یا آماده به کار:
این مدل از UPS ها، ارزان ترین نوع UPSهستند که نحوه‌ی کار آن ها به طور خلاصه، به این گونه است که در شرایط عادی دستگاه را مستقیما به برق شهری متصل می‌کنند و به هنگامی قطعی برق، UPS متوجه مشکل می‌شود و به حالت باتری تغییر وضعیت می‌دهد. به دلیل بدون وقفه بودن این نوع از UPS ها، UPS های خوبی تلقی نمی‌شوند. لذا برای دستگاه های حساس نباید از این گونه UPS ها استفاده کرد.
این دسته از UPS ها، بهترین نوع UPS هستند اما گران ترین آن ها نیز می‌باشند. البته قیمت این UPS ها در گذشته بسیار بالاتر بوده است به گونه ای که تنها برای کاربرد های تجاری از UPS های آنلاین استفاده می‌کردند اما امروزه با پیشرفت تکنولوژی در این عرصه، استفاده از UPS های آنلاین، برای کاربرد های معمولی نیز مقرون به صرفه شده است. یو پی اس آنلاین، برخلاف یو پی اس ( UPS ) آفلاین، که تنها در هنگام قطع برق شروع به کار می کند، پیوسته در حال آماده باش است و برق را فیلتر می‌کند.
نوع بعدی UPS ها، UPS لاین اینترالکتیو یا در تعامل با خط است که این نوع UPS هم در مدیرت قطع برق لحظه ای، عملکرد خوبی دارند و هم با استفاده از ترانسفورماتورهایی که ولتاژ خروجی‌شان را متناسب با نوسانات لحظه ای برق تنظیم می‌کند، قیمت بسیار پایینی دارند.
سخن پایانی:
شما با توجه به نیاز مجموعه یا شرایط موجود میتوانید یک یا چند یو پی اس آنلاین برای تجهیزات خود تهیه کنید تا در کنار کنترل نوسانات برق، با استفاده از باتری‌های موجود در یو پی اس برای مواقعی که برق شهری قطع شد نیز به میزان کافی برق ذخیره شده داشته باشد و برای ادامه فعالیت های اداری، تولیدی یا خدماتی از آن استفاده کنید بدون اینکه وقفه‌ای در کار شما ایجاد شود.
