S-3001 : یوپی‌اس چیست و چه کاربردی دارد؟

What is UPS and what is its use?

فرض کنید شما در حال طراحی با سیستم خود هستید و افت وخیز ناگهانی ولتاژ برق، منجر به خاموش شدن سیستم شما شود و تمام دستاوردی که به دست آورده‌اید را به یک‌باره از بین ببرد. چه احساسی شما را فرا می‌گیرد؟ اجازه ندهید که با افزایش ناگهانی ولتاژ یا قطعی برق، تمام پیشرفتی که در طراحی خود داشتید، پاک شود. با منبع تغذیه بی‌وقفه (UPS) شما می‌توانید پروژه خود را از این قبیل فاجعه‌ها، نجات دهید. ما به شما در مورد انواع یوپی‌اس و نحوه عملکرد هر کدام خواهیم گفت و بدین ترتیب شما می‌توانید در مورد اینکه کدام مدل مناسب کار شماست و نیاز شما را مرتفع می‌سازد، تصمیم‌گیری کنید.

یو پی اس چیست؟

هدف یوپی‌اس، فراهم نمودن برق بدون وقفه و پیوسته (معمولا به واسطه باتری سیلد لید اسید) برای بار مصرفی و در زمانی است که حس کند برق ورودی مشکل دارد. منبع تغذیه بی‌وقفه با سیستم‌های برق اضطراری و ژنراتورهای استندبای متفاوت هستند؛ چرا که یوپی‌اس‌ها با استفاده از باتری، به سرعت و بدون هیچ وقفه‌ای، از اختلال حادث شده، ازجمله قطع برق محافظت می‌کنند.

پیشنهادی: باتری سیلد لید اسید چیست و چگونه کار می‌کند را مطالعه کنید.

معمولا باتری‌ها، مدت زمان برق‌دهی کوتاهی دارند (حدود ۵ تا ۲۰ دقیقه)؛ اما این زمان باید هم برای سیو کردن تمام داده‌ها (و یا پیشرفت‌های ارزشمندی که به وجود آورده‌اید) و هم خاموش‌سازی موقرانه‌ی همه وسایل، کافی باشد. به عبارت دیگر، شما باید مدت زمان کافی برای رفع مشکل قطعی برق داشته باشید.
یکUPS می‌تواند برای حفاظت از سخت‌افزارهایی مثل دیتاسنتر، کامپیوتر و دیگر تجهیزات الکتریکی در جایی که افت وخیز ناگهانی، باعث بروز مشکلات جدی (مثل از دست دادن دیتا، اخلال در تجارت و حتی صدمه دیدن و فوتی) می‌شود، استفاده گردد. در ادامه با انواع یوپی‌اس آشنا می‌شویم.

انواع یوپی‌اس

سه نوع UPS وجود دارد: استاتیکی، دینامیکی (چرخشی) و هیبریدی. منبع تغذیه بی‌وقفه استاتیکی از مبدل‌های الکترونیکی قدرت استفاده می‌کند. دینامیکی از انجین‌های الکترومغناطیسی (ژنراتورها و موتورها) استفاده می‌کند و همانطور که حدس زدید، هیبریدی از ترکیب استاتیک و دینامیک استفاده می‌کند. بیایید نگاهی به نحوه استفاده از این ساختارها در الکترونیک بیندازیم.

1. یوپی‌اس آفلاین (Offline)

یوپی‌اس مدل آفلاین/استندبای، بنیادی‌ترین تکنولوژی ساخت این دستگاه‌ها می‌باشد. در این تکنولوژی، دستگاه در طول عملکرد نرمال، برق خودش را از منبع تغذیه اصلی (از پریز برق متناوب) بدست می‌آورد. وقتی که احساس شود برق شهر خارج از محدوده قابل‌قبول قرار داشته یا اینکه قطع شود، منبع تغذیه بی‌وقفه به وضعیت کار بر روی اینورتر (مبدلDC/AC) به کار خود ادمه خواهد داد و انرژی مورد نیاز بار را فراهم خواهد ساخت. به هر حال، زمان کوتاهی برای انتقال از منبع تغذیه اصلی به باتری، صرف می‌شود.

معمولا درون یوپی‌اس آفلاین/آماده به کار چیست؟

اکثر دستگاه‌های یوپی‌اس آفلاین/استندبای، کلیدی برای سوئیچ کردن منبع تغذیه از برق شهر به باتری را دارند. حجم نسبتاً بزرگ این دستگاه‌ها، مربوط به باتری‌های آن است. در این توپولوژی، برق شهر ابتدا وارد یکسوساز AC/DC شده، باتری‌ها را شارژ می‌کند. پس از آن، مبدل DC/AC وظیفه تولید برق مناسب جهت تغذیه بار مصرفی را بر عهده خواهد داشت.

منبع تغذیه بدون وقفه آفلاین/آماده به کار؛ هنگامی که منبع اصلی تغذیه به صورت نرمال کار کند، باتری از این طریق شارژ می‌شود. خطوط سبز رنگ نشان‌دهنده شارش جریان الکتریکی است.

منبع تغذیه بدون وقفه آفلاین/آماده به کار؛ هنگامی که منبع اصلی تغذیه قطع شود، باتری وظیفه تامین توان الکتریکی را بر عهده می‌گیرد. خطوط سبز رنگ نشان‌دهنده شارش جریان الکتریکی است.

2. یو پی اس آنلاین (Online)

یوپی‌اس آنلاین/تبدیل دوگانه؛ با مدل آفلاین/استندبای این تفاوت را دارد که بخش اینورتر همیشه متصل است. این بدین معنی است که هنگام انتقال از منبع تغذیه اصلی به باتری هیچ زمانی هدر نمی‌رود. این موضوع منجر به حافظت بسیار بهتری در مقابل افت و خیزها، نویز الکتریکی و قطعی کامل برق خواهد شد.

معمولا درون یوپی‌اس آنلاین/ تبدیل دوگانه چیست؟

منبع تغذیه اصلی در یوپی‌اس تبدیل دوگانه، وارد یکسوساز AC/DC می‌شود. (حتی در حالت عملکرد نرمال)؛ بنابراین برق ورودی همیشه باید از طریق مبدل DC/AC عبور کند. به همین دلیل اصطلاح تبدیل دوگانه بکار می‌رود.

منبع تغذیه بدون وقفه آنلاین/تبدیل دوگانه؛ هنگامی که منبع اصلی تغذیه به صورت نرمال کار می‌کند نیز حتما باید از یکسوساز AC/DC عبور کند.  خطوط سبز رنگ نشان‌دهنده شارش جریان الکتریکی است.

منبع تغذیه بدون وقفه آنلاین/تبدیل دوگانه؛ هنگامی که منبع اصلی تغذیه قطع شود، جریان از باتری به مبدلDC/AC و بعد به پریز خروجی می‌رود. خطوط سبز رنگ نشان‌دهنده شارش جریان الکتریکی است.

1. یوپی‌اس تعامل خطی (Line Interactive)

یوپی‌اس تعامل خطی طراحی شبیه به آفلاین/استندبای دارد، اما با ویژگی‌هایی به خوبی ویژگی آنلاین/تبدیل دوگانه. طراحی منبع تغذیه بی‌وقفه تعامل خطی به گونه‌ای است که می‌تواند افزایش یا کاهش ولتاژ به مقدار بیست درصد از استاندارد را نیز کنترل کند. این کار را با استفاده از ترانسفورماتور خودکار مولتی تَپ یا همان مبدل باک بوست به انجام می‌رساند. حتی در طول این افت و خیزهای کوچک ولتاژ، باتری استفاده نمی‌شود و در حالت شارژ باقی می‌ماند، تا زمانی که افت وخیز ولتاژ به گونه‌ای شود که خارج از محدوده اصلاح توان قرار گیرد.

معمولا درون منبع تغذیه بی‌وقفه تعامل خطی چیست؟

طراحی شبیه به آفلاین/استندبای می‌باشد. اما در لاین اصلی یک اتو ترانسفورماتور یا مبدل باک بوست وجود دارد. این هم باعث بوست و افزایش ولتاژ در ولتاژ کم و هم باعث باک و کاهش ولتاژ در ولتاژهای اضافی می‌شود.

منبع تغذیه بدون وقفه تعامل خطی؛ هنگامی که منبع اصلی تغذیه به صورت نرمال کار کند یا حتی با افت خیزی در بازه بیست درصدی به نسبت حالت استاندارد رو به رو ‌شود، باتری همچنان شارژ می‌شود. خطوط سبز رنگ نشان‌دهنده شارش جریان الکتریکی است.

منبع تغذیه بدون وقفه تعامل خطی؛ هنگامی که منبع اصلی تغذیه قطع شود، باتری جریان الکتریکی را به مبدل DC/AC  و پریز خروجی می‌رساند. خطوط سبز رنگ نشان‌دهنده شارش جریان الکتریکی است.

ما جدول ساده‌ای را ساختیم که در آن به تجزیه و تحلیل مزایا و معایب هر یک از یوپی‌اس‌ها پرداخته‌ایم.

نتیجه گیری

منابع تغذیه بی‌وقفه آفلاین/استندبای ابتدایی‌تر هستند و برای کاربردهایی مانند کامپیوتر، پرینتر و اسکنر مناسب می‌باشند.
منابع تغذیه بی‌وقفه آنلاین بیشتر قابل اتکاء هستند و بهترین حفاظت را ارائه می‌دهند. آن‌ها برای کاربرد یا موقعیت‌هایی که شما زمانی برای تعویض منبع جریان ندارید، ایده آل و مناسب هستند. بهترین کاربرد این دستگاه‌ها، مراکز داده و مراکز مراقبت ویژه می‌باشد.
یوپی‌اس تعامل خطی مناسب افت و خیزهای سبک است. علاوه بر آن مصرف برق پایین‌تری دارد. در صورتی‌که نیازمند یک یوپی‌اس قابل اتکاء، موثر و مقرون به صرفه باشید، بهتر است که به سمت یوپی‌اس تعامل خطی بروید.

یو پی اس یا UPS چیست؟

یو پی اس یا UPS مخفف Uninterruptible Power Supply به معنای منبع تغذیه بدون وقفه است. UPS یک منبع تغذیه الکترونیکی است که کار اصلی آن، تأمین توان مورد نیاز بار مصرفی بدون وقفه می‌باشد. به عبارت دیگر یوپی‌اس با استفاده از انرژی ذخیره شده در باتری (باتری سیلد لید اسید)، برق مورد نیاز تجهیزات الکترونیکی را تامین می‌نماید. سیستم منبع تغذیه بی‌وقفه، به طور سری، بین برق شهر و دستگاه مصرف کننده قرار می‌گیرد که علاوه بر تنظیم برق شبکه و تثبیت آن، مانع از نفوذ نویز و اختلالات شبکه به تجهیزات حساس مصرف کننده می‌شود.

یو پی اس یا UPS چه کاربردی دارد؟

یک یوپی‌اس یا UPS می‌تواند برای حفاظت از سخت‌افزارهایی مثل دیتاسنتر، کامپیوتر و دیگر تجهیزات الکتریکی در جایی که افت وخیز ناگهانی، باعث بروز مشکلات جدی (مثل از دست دادن دیتا، اخلال در کار و حتی صدمه دیدن ابزار) می‌شود، استفاده گردد.

یوپی‌اس با استابیلایزر چه تفاوتی دارد؟

استابیلایزر یا تثبیت کننده ولتاژ، دستگاهی است که می‌تواند ولتاژ را در دستگاه شما در سطح معین نگه دارد. در حالی که منبع تغذیه بی‌وقفه یک وسیله الکتریکی است که علاوه بر حفظ مزایای استابیلایزر، درهنگام قطع کامل برق نیز جریان برق اضطراری را برای وسایل الکتریکی فراهم می‌کند.

منبع: Arrow