زندگی در عصر حاضر با ماهیتی به نام برق گره خورده است، از وسایل تامین روشنایی گرفته تا تمامی وسایل داخل آشپزخانه مثل مایکروفر، ماشین لباسشویی، یخچال، اجاق برقی و … و حتی خیلی از وسایل دیگر منزل همانند تلویزیون، وسایل صوتی و تصویری و کامپیوتر ها بدون وجود آن به وسیله هایی بی ارزش تبدیل می شوند. حتی شرایط به گونه ای پیش می رود که در سال های آینده هم نام این انرژی پاک را در کنار ماشین، موتور، وسایل حمل نقل عمومی و … هم خواهیم شنید.
در شرایط قطعی برق، نبود این نعمت به شدت حس می شود و گاها زندگی را به صورت کامل مختل کرده و حتی اقتصاد و کسب کار را با شرایط تعطیلی کامل رو به رو می کند. متاسفانه در شرایط کنونی ایران عزیزمان شاهد قطعی برق در ساعات زیادی ازشبانه رو هستیم و حتی با رفت و برگشت پیاپی برق، صدمات جبران ناپذیری مانند سوختن وسایل برقی یا از بین رفتن پروژه هایی که با کامپیوتر انجام می شوند مواجه می شویم.
اما راه حل چیست؟
یکی از راهکار های قدیمی استفاده از موتور برق می باشد که شاید قابل استفاده همگان، مخصوصا در منازل مسکونی و کارگاه های بسته صنعتی و مکان های اداری نباشد. اما تکنولوژی ای که خود به برق وابسته است، برای نبود آن هم راهکاری اندیشیده است: یو پی اس UPS (Uninterruptible Power Supply) به معنای منبع تغذیه بدون وقفه!
یو پی اس یک منبع تغذیه الکترونیکی است که وظیفه اصلی آن تامین برق مصرفی بدون وقفه و قطعی است. این دستگاه با استفاده از انرژی الکتریکی ذخیره شده درون باتری خود، برق مورد نیاز مصرف کننده را تامین می کند، به این گونه که بین برق شهری و دستگاه مصرف کننده (حتی قبل از واحد مسکونی، اداری یا کارگاه) قرار می گیرد که علاوه بر تنظیم برق مصرفی و جلوگیری از نوسانات، مانع از نفوذ نویز و اختلالات به تجهیزات الکتریکی حساس می شود. به زبان ساده تر، UPS نوعی باتری است که هم کار محافظ برق و ترانس را انجام می دهد و هم از قطعی برق جلوگیری می کند. موارد استفاده این دستگاه در مراکز داده، مراکز بهداشت و درمان، مراکز مراقبت های بهداشتی، بانک ها و بیمه ها، صنایع، ارتباطات مخابراتی، منازل، ادارات، آسانسور، دوربین مدار بسته، تجهیزات پزشکی، کرکره برقی و … می باشد.
قطعات داخلی اصلی یو پی اس UPS
یو پی اس از اجزای متنوعی تشکیل شده که با قرار گرفتن هر کدام از آن ها کنار یکدیگر، یک ساختار واحد را تشکیل می دهند.
-
یکسو کننده برق (رکتیفایر – rectifier):
وظیفه رکتیفایر تبدیل جریان متناوب AC (برق ورودی شهری) به جریان مستقیم DC است، اما چرا به آن یکسو کننده می گویند؟ به این علت که بعد از تبدیل جریان برق، آن را فقط از یک مسیر آن هم به سمت باتری عبور می دهد.
-
باتری
یکی از مهم ترین بخش های یو پی اس باتری آن می باشد. یو پی اس بعد از تبدیل نوع جریان، به شارژ کردن باتری می پردازد چرا که وظیفه باتری حفظ و ذخیره انرژی الکتریکی است که در زمان قطعی برق، به تامین انرژی مصرف کننده بپردازد. بیشتر باتری‌های دستگاه های برق اضطراری از نوع سیلید اسید است. این باتری ها کاملا توسط لایه هایی محافظ از جنس فیبر و دیگر محافظ ها پوشیده شده تا از هرگونه نفوذ رطوبت و دیگر عوامل مخرب در امان باشند.
-
مبدل DC به AC (اینورتر – Inverter):
اینورتر یکی از اجزای حیاتی یو پی اس به شمار می رود. یک اینورتر وظیفه دارد تا جریان مستقیم را به جریان متناوب تبدیل کند، خروجی یک اینورتر باید تقریبا معادل ولتاژ برق شهری باشد و همان برق ورودی را به دستگاه مصرف کننده برساند.
به طور خلاصه اصول کار یک UPS در ساده ترین ساختار خود به این شکل است که بار جریان برق را از ورودی AC تغذیه می کند و بعد از تبدیل آن به جریان DC ، به وسیله شارژر، باتری را شارژ می کند. بلافاصله در صورت اینکه ورودی AC یا همان برق اصلی شهر قطع شود و یا نامناسب تشخیص داده شود، INVENTER با تبدیل ولتاژ DC باتری به برق AC ، برق مصرفی را بدون وقفه ای تامین می کند.
هرچه اینورتر یک دستگاه یو پی اس قویتر باشد توان و قدرت یو پی اس بیشتر می شود، یعنی تعداد دستگاه بیشتر و با توان بالاتری را تامین می کند، از طرف دیگر هرچه باتری های به کاررفته در یو پی اس از ظرفیت بالاتری برخوردار باشند ، زمان برق دهی در هنگام قطعی برق شهر بالاتر خواهد رفت .
اینورتر ها را بر اساس این که شکل موج خروجی آن ها به چه صورتی است به ۳ دسته اصلی تقسیم می کنند:
1- اینورتر با خروجی مربعی
2-اینورتر با خروجی شبه سینوسی
3-اینورتر با خروجی سینوسی.
بهترین حالت برای دستگاه های برقی، موج به شکل سینوسی می باشد. اینورتر تولید کننده این شکل موج از گران ترین انواع اینورتر به شمار می رود و این شکل موج مطلوب ترین شکل موج برای دستگاه های الکتریکی است. دستگاه هایی از قبیل کامپیوتر ها یا دیگر دستگاه های حساس حتما باید از این نوع شکل موج تغذیه شوند. شکل موج شبه سینوسی برای دستگاه های برقی پر قدرت مثل موتور کرکر برقی، پمپ آب و … مناسب است و قابلیت استفاده دارد.
انواع یو پی اس UPS
1-Offline UPS یا :Standby
به این دلیل به این نوع از یو پی اس ها آفلاین یا آماده به کار می گویند که خارج از مدار گوش به زنگ قطع برق هستند، بلافاصله با قطعی برق، وارد مدار شده و شروع به تامین انرژی مصرفی می کنند. اما در زمان سویچینگ یا همان زمان قطع شدن برق و وارد عمل شدن یو پی اس، مدت زمان بسیار بسیار کوتاه 10 تا 50 میلی ثانیه شاهد قطعی برق هستیم که ما حتی متوجه آن هم نمی شویم، اما در شرایطی حساس مثل پایگاه های داده، مراکز نظامی و سرور های تامین خدمات، باعث از دست رفتن اطلاعات و احتمال هک شدن سرور می شود و در شرایط تامین برق دستگاه های CNC همین تایم بسیار کوتاه باعث خرابی برش می گردد.
یوپی‌اس‌های آماده به کار، تنها ویژگی‌های پایه‌ای را ارائه می‌دهد؛ مثل حفاظت کردن از مصرف کننده در برابر ولتاژ های بسیار زیاد ناخواسته ورودی و شارژ باتری ها. در این نوع یوپی‌اس های آماده به کار به اصطلاح «خارج از خط» سیستم برق رسانی به طور مستقیم توسط برق ورودی پشتیبانی می‌شود و ارزان ترین مدل یو پی اس به شمار می روند.
2-Line Interactive UPS
این نوع یو پی اس ها در واقع بیشتر شبیه یو پی اس های آفلاین هستند با این تفاوت که میزان سوئیچینگ در آنها تقریبا به صفر رسیده است.
این نوع یوپی‌اس‌ها کیفیت و حساسیت بسیار بالایی دارند و برای دستگاه های حساس تری به کار می‌روند. در این مدل اینورتر همواره روشن است و تا زمانی که ولتاژ ورودی مناسب است به شارژ باتری می‌پردازد. اما به محض این که ولتاژ ورودی از بازه مجاز خارج شود ، توان خروجی یا برق وارد شده به مصرف کننده از یو پی اس تامین می‌شود تا آسیبی به دستگاه وارد نشود.
3-Online UPS
در این نوع از یو پی اس اینورتر همیشه روشن و فعال می باشد، به همین خاطر حتی در زمان جریان برق شهری انرژی مصرف کننده از طریق یو پی اس تامین می شود و زمانی که برق شهری قطع شود از انرژی ذخیره شده در باتری برای تامین انرژی مصرف کننده استفاده می شود. به همین دلیل به این نوع یو پی اس آنلاین گفته شده و زمان قطعی برق صفر ثانیه است و هیچ زمانی سویچینگی وجود ندارد.
این مدل از یو پی اس در مقابل نوسانات برق هم از دستگاه ها محافظت کرده و بهترین حالت پشتیبانی محیط به شمار می رود و طبیعتا گران ترین مدل یو پی اس به شمار می روند.
قابلیت های یو پی اس UPS
UPS های مختلف دارای ویژگی های گوناگونی مانند آلارم های هشدار به هنگام بروز خطا یا اضافه بار ، نرم افزار کنترل کامپیوتر به منظور ذخیره کردن اطلاعات و خاموش کردن کامپیوتر و امکانات دیگر می باشند که از مدل تا به مدل دیگر و از برندی به برندی دیگر شامل خاصیت ها و قابلیت های مختلفی می باشند.
توان و ظرفیت دستگاه های یو پی اس
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 600VA، 1KVA، 1.5KVA، 2KVA، 6KVA، 10KVA، 15KVA، 20KVA می باشد .
باتری های دستگاه های یو پی اس به دو دسته داخلی (Internal) و خارجی (External) تقسیم می شوند. باتری های External یا خارجی در کنار یو پی اس و در درون case یا محفظه جداگانه ای قرار می گیرند و باتری های داخلی، درون دستگاه UPS قرار می گیرند. در بیشتر مواقع UPS ها قابلیت نصب باتری به صورت Internal و External را بطور همزمان را دارند.
یک نمونه باتری خارجی یو پی اس
نصب دستگاه یو پی اس
نصب یو پی اس ها در رنج توان پایین با توجه به دفترچه راهنما توسط مصرف کننده امکان است اما جهت نصب دستگاه های با توان بالا و با باتری خارجی حتما باد توسط متخصص نصب گردد.
تیم کاری الکتروتک مفتخر است بهترین یو پی اس های موجود در بازار را برای هوطنانمان عرضه می کند، مدل های مختلف این یو پی اس ها را از اینجا مشاهده کنید و برای هر گونه کسب اطلاعات و راهنمایی از کارشناسان مجرب با ما تماس بگیرید.
