زندگی در عصر حاضر با ماهیتی به نام برق آمیخته شده است. در شرایط قطعی برق، نبود این نعمت به شدت احساس می گردد و زندگی مخصوصا اقتصاد و کسب را به صورت کامل مختل کرده است. متاسفانه در شرایط کنونی ایران عزیزمان با قطعی برق در ساعات زیادی ازشبانه روبرو هستیم و حتی با رفت و برگشت مداوم برق، صدمات جبران ناپذیری مثل سوختن وسایل برقی یا از بین رفتن پروژه هایی که با کامپیوتر انجام می شوند مواجه می شویم. اما راه حل چیست؟

تکنولوژی ای که خود به برق وابستگی دارد، در نبود آن هم راهکاری اندیشیده است: یو پی اس UPS (Uninterruptible Power Supply) به معنای منبع تغذیه بدون وقفه!

یو پی اس UPS چیست؟

یو پی اس یک منبع تغذیه الکترونیکی است که وظیفه آن تامین برق مصرفی بدون وقفه و بدون قطعی است. این دستگاه با استفاده از برق ذخیره شده درون باتری خود، انرژی مورد نیاز ما 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 ورود نویز و اختلالات به تجهیزات الکتریکی می شود. به زبان ساده تر، UPS نوعی باتری می باشد که هم به عنوان محافظ برق و ترانس عمل کرده و هم از قطعی برق جلوگیری می کند.  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 مداربسته، تجهیزات پزشکی، کرکره برقی و ... بسیار مورد استفاده می باشد.

قطعات داخلی اصلی یو پی اس UPS:

یو پی اس از اجزای مختلفی 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)
• باتری
• مبدل DC به AC (اینورتر - Inverter)

انواع اینورتر

اینورترها را باتوجه به این که شکل موج خروجی آن‌ها به چگونه است به ۳ دسته اصلی تقسیم می‌کنند:

1- اینورتر با خروجی مربعی

2-اینورتر با خروجی شبه سینوسی

3-اینورتر با خروجی سینوسی.

 برای دستگاه های برقی، بهترین حالت موج شکل سینوسی می باشد. اینورتری که این شکل موج را تولید می کند از گران ترین انواع اینورتر به شمار می رود و برای دستگاه های الکتریکی این شکل موج مطلوب ترین شکل موج  است. دستگاه هایی مانند کامپیوتر ها یا دیگر دستگاه های حساس بایستی از این نوع شکل موج تغذیه شوند. شکل موج شبه سینوسی برای دستگاه های برقی پر قدرت مثل موتور کرکر برقی، پمپ آب و ... مورد استفاده است.

هرچه اینورتر یک دستگاه یوپی اس قویتر باشد توان و قدرت یو پی اس بیشتر می شود، به عبارتی تعداد دستگاه بیشتر و با توان بالاتری را تامین می کند، از طرفی هرچه باتری های مصرف شده در یو پی اس از ظرفیت بالاتری داشته باشند ، در هنگام قطعی برق شهر زمان برق دهی بالاتر خواهد رفت.

انواع یو پی اس UPS

1-Offline UPS یا Standby

به این دلیل این نوع از یو پی اس ها آفلاین یا آماده به کار گفته می شود که خارج از مدار منتظر 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 محدود 10 تا 50 میلی ثانیه شاهد قطعی برق هستیم که ما حتی متوجه آن نخواهیم شد، اما در شرایط های خیلی حساس مانند پایگاه های داده، مراکز نظامی و سرور های تامین خدمات، باعث از دست رفتن اطلاعات و احتمان 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 مثل حفاظت کردن از مصرف‌کننده در برابر ولتاژهای بسیار زیاد ناخواسته ورودی و شارژ باتری‌ها ارائه می‌دهد. در این مدل 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 اما میزان زمان سوئیچینگ در آنها تقریبا به صفر رسیده است.

این نوع یوپی‌اس‌ها حساسیت و کیفیت بسیار زیادی دارند و برای دستگاه‌های حساس تری استفاده می شوند. در این مدل اینورتر همواره روشن است و تا زمانی که ولتاژ ورودی مناسب باشد به شارژ باتری می‌پردازد. اما به محض این که ولتاژ ورودی از بازه‌ی معین خارج شود ، توان خروجی یا برق وارده 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، برای همین حتی در زمان جریان برق شهری انرژی مصرف کننده از طریق یو پی اس تامین می شود و زمانی که برق شهری قطع می گردد از انرژی ذخیره شده در باتری برای تامین انرژی مصرف کننده استفاده می شود. به همین دلیل به این نوع یو پی اس انلاین گفته شده و زمان قطعی برق صفر ثانیه است و هیچ تایم سویچینگی اتفاق نمی افتد.

این مدل از یو پی اس در مقابل نوسانات برق هم از دستگاه ها محافظت میکند و بهترین حالت پشتیبانی محیط به حساب می آید و طبیعتا گران ترین مدل یو پی اس به شمار می روند.

توان و ظرفیت دستگاه های یو پی اس

UPS  ها دارای توان های متفاوتی 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) طبقه بندی می شوند.  باتریهای External یا خارجی درکنار 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 همزمان باتری بصورت Internal و External را دارند.

نصب دستگاه یو پی اس

نصب یو پی اس ها در رنج توان پایین با توجه به دفترچه راهنما توسط مصرف کننده امکان پذیر است اما جهت نصب دستگاه های با توان بالا و با باتری خارجی حتما باد توسط متخصص نصب گردد.