دستگاه یو پی اس چیست؟

دستگاه یو پی اس یا  Uninterruptible power supply یا منبع تغذیه بدون توقف یک دستگاه الکتریکی است که وظیفه آن ایجاد پایداری در جریان برق تجهیزات الکتریکی است.

دستگاه یو پی اس دارای وظایف متعددی است اما بطور کلی  وظیفه اصلی آن ایجاد پایداری در جریان برق تجهیزات الکتریکی  است. از  جمله وظایف ان  می توان به تغذیه تجهیزات در صورت قطع برق ، محافظت از تجهیزات در برابرکاهش و یا افزایش های ناگهانی ولتاژ ، محافظت در مقابل نویز ، محافظت در مقابل بی ثباتی در فرکانس برق شهر اشاره کرد.

با توجه به این مورد که باتری ها تنها می توانند برق DC را ذخیره کنند دستگاه یو پی اس می بایست در گام نخست خود برق را تبدیل به DCکند  تا امکان ذخیره آن وجود داشته باشد . باتری های ولتاژ بالا که قیمت به مراتب بالاتری نسبت به سایر باتری ها دارند ،  معمولا در طول DC سازی ولتاژ، ولتاژ آن به ۱۲ یا ۲۴ ولت کاهش می یابد. پس از DC سازی برق AC ، برقی که به باتری ها وارد می شود دوباره انها را شارژ میکند. UPS  ها به نحوی اتومات  طراحی شده اند که درزمان وصل بودن برق  ، به صورت مستقیم از برق شهری تغذیه کنند.
ازطرفی دیگر تجهیزات الکتریکی برای کار خود نیازمند برق AC  با ولتاژ برق شهری هستند لذا برق DC ذخیره شده در باتری می بایست به AC تبدیل شود که این تبدیل از قسمت های سخت وپیچیده دستگاه UPS می باشد. دستگاه یو پی اس از طریق یک INVENTER  ولتاژ DC را به AC تبدیل میکند.

 

ساختار وعملکرد و طریقه کار دستگاه یو پی اس

در طول وصل شدن برق شهری  دستگاه UPS از برق شهری برای شارژ کردن باتری ها استفاده می کند و در کنار آن از طریق همان برق شهری تغذیه تجهیزات الکتریکی وصل شده را نیزفراهم میکند. پس از قطع برق شهری  باتری های دستگاه به صورت  یک منبع وارد شبکه شده  و تجهیزات از آن باتری تغذیه می کنند.

انتخاب دستگاه یو پی اس

پارامتر های زیادی در انتخاب  دستگاه یو پی اس می بایست  مد نظر قرار داد. دو پارامتر میزان ظرفیت باتری ها و میزان توان خروجی دستگاه  از مهم ترین پارمتر ها هستند که بدان ها توجه خاصی باید داشت   .

 

پارامترهای اصلی جهت خرید یک دستگاه یو پی اس

 

Total Harmonic Distortion*

داغ شدن سیم نول توسط  بارهایی که از منابع تغذیه سوئیچینگ استفاده می کنند که این داغ شدن باعث ایجاد هارمونیک در شبکه  می شوند و به دنبال  آن باعث نشرگرما در سیستم برق می شوند . لذا در مواردی که تعداد منابع تغذیه سوئیچینگ زیاد است بهترآنست  که از یو پی اس استفاده شود که جریان ورودی THD پایین ۱۰% داشته باشد البته ذکر این نکته حائز اهمیت است  که در جایی که ژنراتور نیز وجود دارد استفاده از یو پی اس  با THD پایین ضروری می باشد.

 

*Swich Time

منظور از زمان سوئیچ فاصله زمانی بین سوئیچ از برق شهربه باتری و بالعکس  می باشد . هرچه زمان سوئیچ بیشتر ، در لحظه سوئیج احتمال ریست شدن کامپیوتر بیشتر می شود . فقط UPS آنلاین زمان سوئیچ صفر دارد .

 

*Size and Weight

سایز و وزن وحجم دستگاه باید متناسب با مکان مورد استفاده باشد .

 

*  Support Time

در زمان قطع برق شهر مدت زمان مورد نیاز برای پشتیبانی از باتری را زمان پشتیبانی می گویند و  این زمان بستگی به آمپر ساعت باتری دارد و با کم و زیاد شدن آمپر ساعت باتری کم و زیاد می گردد  . UPS باید قابلیت شارژ باتری را درکمترین زمان ممکن یعنی چیزی حدودا بین ۴ تا ۸ ساعت را داشته باشد در بعضی از UPS ها محدودیت جریان شارژ وجود دارد.

* Strength and Reliability

قابلیت اطمینان و استحکام زیاد در برابر شرایط سخت و بحرانی  همچون اضافه بارهای لحظه ای و شرایط آب و هوایی ، از پارامترهای مهم انتخاب یک UPS می باشد.

 

*تکنولوژی ساخت و شکل موج خروجی

اگر منابع تغذیه دستگاه های مورد استفاده خیلی حساس باشد ، نباید هیچگونه اعوجاج  یانویزی  به آن وارد شود و  اگر شکل موج خروجی به صورت سینوسی  کامل و بدون قطعی و بدون وابستگی به ولتاژ ورودی لازم باشد ،پیشنهاد می شود از UPS آنلاین استفاده شود و چنانچه تغییر شکل موج خروجی سیستم یا ورود نویز از درجه اهمیت کمتری برخوردار باشد ، استفادهازUPS  های Line_Interactive توصیه می شود .

 

* Audible noise

درزمان روشن بودن دستگاه  ،صدای ناشی از ترانس دستگاه یا فن ، مقداری نویز ایجاد می کند ،استفاده از UPS  با کمترین نویز بسیار ضروری در بیمارستانها و ادارات و مکان های نیازمند به محیط آرام وساکت می باشند .

 

* فرکانس ورودی و رنج تغییرات ولتاژ

میزان تغییرات فرکانس و ولتاژ ورودی نشان دهنده آنست  که بازه فرکانس و ولتاژ ورودی بعنوان   مثال ۱۶۰ الی ۲۸۰ ولت و فرکانس ۴۵ الی ۶۵ هرتز، اگر در ورودی برق شهری تغییر نماید ، UPS بدون استفاده از باتری و با استفاده از فیلتراسیون داخلی به کار خود ادامه می دهد و ولتاژ خروجی مناسبی را ارائه می دهد .در صورتی که UPS خارج از این بازه باشد ،UPS  به حالت Backup می رود  و ورودی را قطع می کند و از باتری استفاده می شود تا مجددا به شکل نرمال برگردد. رنج فرکانس خروجی و ولتاژ خروجی و رگولاسیون  باید با بازه ولتاژ ورودی دستگاه های مصرفی وصل به UPS هماهنگ باشد ،در UPS های آنلاین رگولاسیون ولتاژ کمتر از ۲درصد و فرکانس کمتر از ۰٫۵ درصد در UPS های  آفلاین و line-Interactive رگولاسیون ولتاژ از ۳ تا ۱۰ درصد وفرکانس بین ۲/۵ تا ۵ درصد می باشد.

 

* Name Capacity

از دو راه می توان Name Capacity  توان نامی را برای یو پی اس محاسبه نمود.

 

  1. ۱: توان مصرفی تک تک دستگاهها را برحسب وات محاسبه نموده و با هم جمع نموده و بر ضریب توان خروجی یو پی اس تقسیم نموده توان دستگاه یو پی اس بر حسب ولت-آمپر بدست می آید.
  2. ۲ : جریان مصرفی کل دستگاهها را اندازه گرفته در ۲۲۰ ضرب می نماییم توان یو پی اس بر حسب ولت-آمپر بدست می آید.
    البته بهتر است که مقدار بار متصل به یو پی اس نهایتاً ۷۰ % از توان خروجی یو پی اس باشد تا در بارهای لحظه ای و کلید زنی که جریان لحظه ای دارند فشار کمتری به یو پی اس وارد شود.