یک دستگاه یو پی اس از اجزایی همچون باتری، یک سو کننده شارژیا مبدل جریان متناوب به جریان مستقیم ، مبدل جریان مستقیم به متناوب یا INVENTER و شارژر تشکیل شده است.دستگاه یو پی اس دستگاهی الکترونیکی می باشد که به منظور تامین دائم انرژی برای دستگاههای مصرف کننده طراحی شده است که به اختلالات موجود در شبکه و قطع و وصل برق بسیارحساس است و به دلیل حساسیت های بسیار بالا به قطعی ونوسانات برق مجموعه های درمانی و بیمارستانی ، مخابراتی ، کامپیوتری و غیره ، از تجهیزات موردنیاز این مجموعه ها میباشند. تغییراتی همچون افزایش یا کاهش ناگهانی ولتاژ، انواع اعوجاج لحظه ای یا دایم، تغییر فرکانس، از نمونه مشکلات ایجاد شده بر روی شبکه برق شهری هستند. با توجه به پیشرفت تکنولوژی ودستگاه های تولید شده ودقت وحساسیت های بالای آنها وکاربرد های خاص و ویژه خود خود به تجهیزاتی همچون منبع تغذیه بدون هیچ گونه وقفه ای نیاز مند هستند تا ولتاژ و فرکانس ثابت و قابل اطمینان را تامین نماید.UPS ها برای مقابله با مشکلات برق AC سیستم ها طراحی و ساخته می شوند. UPS ها می توانند برای مثال برای حفاظت رایانه شخصی معمولی در محدوده از چند صد ولت آمپر VA تا چند میلیون ولت آمپر برای مراکز مخابراتی و رایانه ای و صنعتی بزرگ طراحی، ساخته و به بازار عرضه شوند.وجود باتری یو پی اس در یک سیستم UPS این اطمینان را در سیستم ایجاد می کند که در صورتی که جریان برق قطع گردد، وظایف یو پی اس به درستی ادامه خواهد یافت.یک UPS بدون باتری هیچ وقت درست کار نمی کند. در واقع وظیفه باتری UPS ها ذخیره سازی انرژی جریان برق است که درحین قطعی برق انرژی لازم را فراهم میکند. باتری های UPS ها در سه مدل طول عمر زیاد ، متوسط وکم تولید می شوند.
باتری های قابل استفاده در دستگاه یو پی اس کدامند؟ انواع باتری قابل استفاده در یو پی اس ها باتری های نیکل کادمیم و اسیدی سربی هستند. بهترین و مناسب ترین باتری برای یو پی اس ها نوع سربی اسیدی است که دارای دو نوع تر یا درپوش باز و خشک یا درپوش بسته می باشد. باتری خشک یا درپوش بسته به علت این که نیاز کمی به سرویس و نگهداری دارد و نسبت به نوع دیگر دارای طول عمر بیشتری است، مورد استقبال بیشتری قرار گرفته است. در صورتی که شرایط خاص و یا عملکردهای خاصی از باتری انتظار داشته باشیم ممکن است نوع باتری و یا ولتاژ باتری UPS متفاوت باشد. برای استفاده وطول عمر طولاتی مدت از باتری نیکل کادمیوم استفاده می شود . برای انتخاب باتری مناسب UPS لازم است اطلاعاتی در این زمینه داشته باشیم.برخی از یو پی اس ها تمامی انواع باتری ها را به عنوان باتری متصل قبول نمی کنند که بدین منظور سازنده آنها نوع باتری قابل اتصال به آنها را ذکر می کند. جدای ازین موارد عوامل محیطی و خصوصیات فیزیکی و کارکرد باتری از جمله عواملی هستند که روی انتخاب باتری مناسب تاثیر گذارند هستند . سرب اسید ، نیکل کادمیوم ، لیتیوم و آلکالین عموم باتری هایی هستند که برای UPS ها به کار برده می شوند . بهترین نوع باتری ، باتری سربی اسیدی است که با توان ۱۲ ولت در بازار هم عرضه شده است. تنها باتری با عمر بالای ۱۰ سال باتری نیکل کادمیوم است.
عوامل محیطی تاثیرگذار بر انتخاب یو پی اس مناسب چیست؟مقصود از عوامل محیطی تاثیر گذار عواملی همچون دمای محل سیستم ورطوبت و همچنین تاثیراتی که از نظر زیستی بر روی محیط زیست می گذارد می باشد . از لحاظ رطوبت، می بایست شرایط متعادلی برای باتری UPS ایجاد گردد تا به ترمینال و اتصالات بین باتری UPS و سایر تجهیزات آسیبی نرسد.در ارتباط با دما این نکته قابل ذکر است که در صورتی که محل نصب سیستم یو پی اس محدوده دمایی صفر تا ۴۰ درجه سلسیوس داشته باشد می توان از باتری اسیدی سربی استفاده کرد و در صورتی که دمای هوا از این محدوده کمتر یا بیشتر باشد از باتری نیکل کادمیوم که دارای طول عمر بالاتر و طبیعتا قیمت تمام شده بالاتری است استفاده می شود. در صورت استفاده از باتری معمولی امکان ایجاد خطرات زیست محیطی با توجه به گازهای متصاعد شده از باطری وجود دارد.این در حالی است که در باتری یو پی اس درپوش بسته، عملیات شارژ و دشارژ را در یک خانه سلولی سر بسته انجام می شود که خطرات زیستی برای محیط های کاری نخواهد داشت. دومین عامل موثر ،خصوصیات فیزیکی باتری UPS می باشد. سایز و حجم باتری UPS که باعث ایجاد محدودیت مرتبط با فضای کابینت باتری و همچنین چیدمان و دسترسی آن ایجاد می کند یکی از عواملی است که باید در نظر گرفته شود. یکی دیگر از خصوصیات باتری UPS که در ارتباط با کارکرد آن می باشد مولفه راندمان چرخه شارژ و دشارژ می باشد که در مواردی که منابع انرژی کم بوده و امکان استفاده بیشتر از باتری بیش تر است، مهم تر می باشد. همین طور باید در نظر داشت که همه باتری هایی که قابلیت شارژ دارند، برای شارژ مجدد محدودیت ها و مسائلی دارند که می بایست قبل از انتخاب مد نظر قرار بگیرد. حتی نوع شارژر در این باطری ها هم موثر و مفید است.
خصوصیت دیگر باتری UPS که باید در نظر قرار داد، عمر مفید آن می باشد. عمر مفید باتری های سرب اسیدی به صورت نرمال ۵ تا ۶ سال می باشد و در بهترین حالت ۱۰ تا ۱۲ سال عمر مفید دارند. عمر مفید باتری ها بستگی به شرایط محیطی محل باتری نیز دارد . در صورتی که باتری UPS در دمای بالا کار کند عمر مفید آن به شدت کاهش می یابد. همچنین مدت زمان و شدت شارژ و دشارژ باتری نیز به عمر باتری وابسته است. به طور مثال در صورتی که به مدت طولانی و یا با شدت زیاد عملیات شارژ انجام بپذیرد طول عمر باتری کاهش یافته و ممکن است باعث خرابی آن شود.
منبع تغذیه بدون وقفه ( یو پی اس ) دستگاهی است متشکل از قطعات حالت جامدکه بین منبع برق ورودی و بار وصل شده قرار دارد واز بروزاختلافات برق ورودی ( برق شهر ) از جمله قطع کامل آن جلوگیری می کند.
چند ویژگی مهم در تمامی یو پی اس ها مشترک است . همه آنها دارای باتری هستند و تا زمانی که برق شهر وصل است ، انرژی را در باتریها ذخیره می کنند و پس از قطع برق شهر انرژی باتری را به جریان متناوب (AC) تبدیل میکنند.
بنابراین تمام سیستمها دارای شارژ باتری و مدار اینورتر می باشند . همچنین تمام یو پی اس ها دارای یک سیستم Bypass هستند که همراه با یک سوئیچ در خروجی وسیله ارتباط با Load (بار) را جهت تغذیه مستقیم از برق شهر فراهم می کنند . در بسیاری از موارد مدار سوئیچ خروجی با به کاربردن سوئیچهای استاتیک تکمیل می شود . اما در یوپی اس هایی که از توان پایین تری برخوردارند ، این کار به کمک رله انجام می گیرد .
یو پی اس به طور کلی:
منبع تغذیه بدون وقفه ( یو پی اس ) دستگاهی است متشکل از قطعات حالت جامدکه بین منبع برق ورودی و بار وصل شده قرار دارد واز بروزاختلافات برق ورودی ( برق شهر ) از جمله قطع کامل آن جلوگیری می کند.
چند ویژگی مهم در تمامی یو پی اس ها مشترک است . همه آنها دارای باتری هستند و تا زمانی که برق شهر وصل است ، انرژی را در باتریها ذخیره می کنند و پس از قطع برق شهر انرژی باتری را به جریان متناوب (AC) تبدیل میکنند.
بنابراین تمام سیستمها دارای شارژ باتری و مدار اینورتر می باشند . همچنین تمام یو پی اس ها دارای یک سیستم Bypass هستند که همراه با یک سوئیچ در خروجی وسیله ارتباط با Load (بار) را جهت تغذیه مستقیم از برق شهر فراهم می کنند . در بسیاری از موارد مدار سوئیچ خروجی با به کاربردن سوئیچهای استاتیک تکمیل می شود . اما در یوپی اس هایی که از توان پایین تری برخوردارند ، این کار به کمک رله انجام می گیرد .
یو پی اس ها از لحاظ ساختار طراحی به سه بخش تقسیم می شوند:
Off – line
On – line
Line interactive
یو پی اس های off – line در این مدل از یو پی اس ها،بارهای حساس از مسیر Bypass انرژی دریــافت می کنند و درصورت قطع شدن تغذیـه ی مسیر Bypass و یا قرار گرفتن ولتاژ آن خارج از محدوده قابل قبول و مجاز ، مسیر اینورتر،جایگزین خواهد شد . اما هنگام عملکرد عادی یو پی اس،اگر اختلالی در محدوده ی مجاز ولتاژ Bypass رخ دهد به بار منتقل خواهد شد.لازم به توضیح است که در بسیاری از این مدل یو پی اس ها ، در مسیر Bypass آنها فرکانس های رادیویی (RF)وجود دارد که تا حدودی از افزایش شدید و ناگهانی ولتاژ (spike ) جلوگیری می کند..
در شرایط عدم قطع برق شارژ شدن باتری به طور مداوم صورت می گیرد تا باتریها در هنگام قطع برق آماده باشند . در برخی از یو پی اس ها ممکن است اینورتر خاموش باشد تا راندمان کلی دستگاه افزایش یابد ، اما به منظور عملکرد سریع قسمتهای کنترل الکترونیکی آن ، اینورتر همواره فعال است. اگر ولتاژ Bypass از حداقل مجاز کمتر شود ، اینورتر بلافاصله شروع به کار کرده و بار به وسیله سوئیچ استاتیک(یا رله خروجی ) به اینورتر منتقل می شود با توجه به این که مراحل انتقال پس از قطع ولتاژ Bypass آغاز می شود وقفه ای در تامین انرژی بار روی می دهد که اجتناب ناپذیر است،با توجه به اینکه این وقفه کوتاه و به اندازه ۱۰~۲میلی ثانیه است ،اکثر بارها به نحو مطلوب و بی آنکــه دچار خرابی شـوند،این وقفه را پشت سر می گذارند و با عادی شدن وضغیت برق شهر ، بار مجددا به مسیر Bypass منتقل می شود.
یو پی اس های On-Line اولین تفاوت بین این مدل یو پی اس با یوپی اس های off-line در این است که شارژ باتری با بخش”یکسو کننده / شارژر”تعویض شده است . بخش “یکسو کننده/شارژر” ممکن است از دو قسمت جداگانه یا یک بلوک قدرت کامل تشکیل شده باشد .زمانیکه برق شهر در جریان است این بخش باطری را شارژ و انرژی اینورتر را توسط یک ولتاژ DC ثابت تامین می کند.در صورتی که برق ورودی (برق شهر)قطع شود شارژ خاموش شده و انرژی DCاینورتر توسط باتری تامین می شود و از این زمان باتری کم کم خالی می شود . این نوع یو پی اس که اصطلاحا یو پی اس Double Conversion نیز نامیده می شود بالاترین میزان امنیت را ارائه می دهد،به دلیل اینکه بار همواره با یک ولتاژ تنظیم شده تغذیه می شود .به عبارت دیگر حتی زمانی که برق شهر وجود دارد،یکسو کننده شارژر و بخش های اینورتر فعال می باشد و در حالت عادی هنگامی که بار انرژی خود را دریافت می کند به خوبی در برابر اختلال برق شهر محافظت می شود . چون یکسو کننده و اینورتر مانند یک سد در برابر نویزهای موجود در خطوط انتقال برق و نوسانات زودگذر ولتاژ عمل کرده و در نهایت یک ولتاژ خروجی کاملا” تثبیت شده را تأمین می کند.اگـر ولتــاژ ورودی از محدوده مجاز(مثل۱۰%+ تا ۲۰%-) تجاوز کند یا این که کاملا” قطع شود،اینورتر با استفاده از انرژی باتری به کار خود ادامه میدهد. انجام این مراحل به نحوی صورت می پذیرد که هیچ وقفه ای به بار منتقل نشود زمانی که انرژی باتری استفاده می شود اینورتر همانند زمان استفاده از برق شهر همان میزان رگولاسیون ولتاژ را ارائه می کند و بار از طریق سوئیچ استاتیک به خروجی اینورتر متصل است .
یو پی اس های لاین اینترکتیو
در این مدل یو پی اس ها به دلیل اضافه شدن سیستم تنظیم ولتاژ در مسیرBypass ، عملکرد بهتری نسبت به سری Off-line دارند. دو مدل از متـداولترین مدل های این نوع یو پی اس،مجهز به ترانس Buck/Boost وترانس ferrorvesonat می باشد.همانند مدلهای Off-Line ،یو پی اس های Line-Interactive ،بار خــود را از طـریق مسیرBypass تغذیه می کند و به هنگام قطع برق شهر ،آن را به اینورتر انتقال می دهد.در مقایسه ی باتریها ، شارژر و مدار اینورتر،نیز با سیستم Off-Line شبیه است اما به خاطر اضـافه شدن مدار تنظیم ولتاژ در مسیر Bypass بار کمتری به اینورتر منتقل می شود . بنابراین چنین سیستمی تاثیر بیشتری درکاهش هزینه ها داشته و عمر مفید باتری در مقایسه با Off-Line بیشتر می شود.
مدل های یو پی اس های Line – Interactive
ترانس Buck/Boost
جهت تنظیم ولتاژ در مسیر Bypass اضافه می شود این ترانس با سیم پیچ ثانویه چند سر به همراه چندین رله طوری تنظیم می شود که هر دو سطح پایین و بالای ولتاژ مسیرBypass را به طور مناسب پوشش داده و بدین طریق ولتاژ خروجی یوپی اس را به اندازه ولتاژ مورد نیاز محدود می کند . این بدین معناست که محدوده ولتاژ مجاز ورودی (بدون نیاز به عملکرد اینورتر) افزایش می یابد.یک یو پی اس در این رده بندی می تواند با دامنه ولتاژ ورودی بین +%۲۰ تا – %۳۰ فراتر از محدوده ولتاژ نامی و با استفاده از مسیر Bypass ، ولتاژ بار خود را تامین کند.
ترانس فرورزنانس
عملکرد ترانس فرورزنانس نیز شبیه ترانس Buck/Boost می باشد،در این مورد ترانس فرورزنانس جایگزین ترانس Buck/Boost شده است . این ترانس تنظیم و رگولاسیون ولتاژ را در برابر اختلالهایی مانند نویز خط الکتریکی انجام می دهد و به ازای تغییر در ولتاژ ورودی از -%۴۰ تا +%۲۰ خروجی تنها ۳%+ مقدار نامی تغییر خواهد کرد. همچنین این ترانس با ذخیره سازی انرژی ، برق مورد نیاز کامپیوترها را در زمان قطع کامل برق برای مدت کوتاهی تامین می کند تا اینورتر شروع به کار کند.بنابراین بدون ایجاد وقفه در جریان برق ؛ بار بین مسیر Bypass به اینورتر منتقل شده و یو پی اس عملاً به یک سیستم واقعی On-Line تبدیل می شود که در خروجی آن وقفه ای دیده نمی شود.
Bi- directional power converter
Bi- directional power converter تنها یک بلوک جایگزینی یکسو کننده ( شارژر ) و مدار اینورتر می شود ، خیلی سریع تغییر حالت داده و به عنوان یک مدار اینورتر عمل می کند.همچنین از این نوع طراحی می توان در مدار Buck/Boost یا در هر کدام از سیستم های مختلف Line-interactive استفاده کرد.
چگونه زمان برق دهی(Back Up) را برای باتری ها محاسبه کنیم؟
زمان Back up مدت زمانی است که باتری باید انرژی و توان مورد نیاز بار را تامین نماید و اغلب به آن زمان استقلال (Autonomy) یا زمان دشارژ نیز گفته می شود .
باتریها درانواع گوناگون و میزان آمپرساعت متفاوت عرضه می شوند ، بنابراین به منظور نصب باتری مناسب و استفاده ازآن باید محاسبه دقیقی انجام گیرد.
درانتخاب باتری با ظرفیت یا سرویس دهی مناسب حداقل به دو نکته باید توجه شود .
بار باتری
زمان استقلال یاBack up موردنیاز
ابتدا جریان کشیده شده از باتری را محاسبه می کنیم . به عنوان مثال :
اگر بار متصل به یو پی اس ۵KVA و ضریب توان آن ۰٫۸ باشد بار یو پی اس ۴kw است . اگر راندمان اینورتر یو پی اس ۹۰% بــاشد تلفـات اینــورتـر۳۶/ kw0 است . بنــابراین بــرای تغـذیه بار باتری باید به انــدازه Kw 4.36= 0.36 KW + 4KW توان ((dc تولید کند.
حال اگر ولتاژ ثابت باتری ۱۹۲ ولت باشد و زمان Back up ، ۳۰ دقیقه باشد . ابتدا جریان dc را محاسبه می کنیم که جریان ۲۲٫۷۱خواهد شد .
توجه : محاسبه فوق به شکل ساده در این جا آمده است زیرا ولتاژ واقعی باتری با دشارژشدن آن افت می کند .
سازندگان باتری همیشه جداول یا نمودارهایی را عرضه می کنند که با استفاده از اطلاعات آنها می توان ظرفیت سرویس دهی موردنیاز را تعیین کرد.
در مورد مثال فوق باتوجه به اطلاعات ارائه شده از سوی سازندگان باتری ، ۱۶ عدد باتری (۱۹۲ ولت) با ۲۴ آمپر ساعت ظرفیت سرویس دهی می تواند برای ۳۰ دقیقه بار را تغذیه کند .
انواع باتری های قابل استفاده در UPS کدامند؟
انواع باتری شامل : سرب اسید ، نیکل کادمیم ، لیتیوم و سیلور آلکالین می باشند.
مناسبترین نوع باتری برای UPS نوع سرب اسید (lead – acid) می باشد و بیشتر با درپوش کاملا بسته که نیاز به سرویس و نگهداری ندارد و با ولتاژ ۱۲V استفاده می گردد . البته در آمپر ساعت بالا از ۲ ولتی استفاده می گردد در جاهایی که نیاز به طول عمربالاتر از۱۰ سال باشد . معمولا از نیکل کادمیم استفاده می گردد.
در صورتی که بخواهیم UPS با ژنراتور سنکرون گردد چه نکاتی را باید رعایت نماییم؟
گاهی اوقات در ایجاد هماهنگی بین ژنراتورو سیستم یو پی اس مشکلاتی به وجود می آید ولتاژ خروجی ژنراتور ممکن است به عنوان ورودی یو پی اس قابل قبول باشد اما غالبا محدوده فرکانس خروجی ژنراتورفراتر از مقداری است که یو پی اس برای پذیرش آن طراحی شده است . دربدترین حالت تغییرات فرکانس درژنراتور به گونه ای خواهد بود که یوپی اس نمی تواند با آن ستکرون شود چون یا فرکانس خارج از محدوده مجاز است یا تغییرات بسیار سریع دارد به طوری که یو پی اس نمی تواند با این تغییرات هماهنگ شود .
این مشکل به دو طریق قابل حل می باشد ابتدا اینکه کارخانه سازنده ژنراتور با توجه به اینکه دستگاه آنها در آینده ممکن است یک یو پی اس را تغذیه کند آن را طوری طراحی نماید که ژنراتور درتلرانس دقیقتر کار کند . دوم از یو پی اس هایی استفاده نماییم که بتواند تغییرات فرکانس در ژنراتور را قبول کند . البته تا زمانی که ولتاژ خروجی ژنراتور مناسب و با حداقل تغییرات باشد . ( معمولا یو پی اس های on-line بهتر از دیگر یو پی اس قابل سنکرون شدن با ژنراتور هستند)
در انتخاب باتری با طول عمر مورد نیاز چه نکاتی راباید رعایت کرد؟
باتریها با طول عمر متفاوت تولید می گردند معمولا باتریهای نیکل کادمیوم دارای طول عمرزیاد می باشند ، در صورتی که سرویس و نگهداری آن درست صورت گیرد، ولی چون دارای قیمت بالامی باشد معمولا کمتراستفاده می گردد ، باطریهای سرب – اسید با درپوشی باز (تر) دارای قیمت کمتر با طول عمر متوسط بوده و نیاز به سرویس و نگهداری دارد ، بهترین باتری با قیمت مناسب نوع سیلد اسید ( سرب-اسید با درپوشی بسته ) می باشد ، اولا نیاز به سرویس و نگهداری ندارد . دوما دارای طول عمر ۴ سال به بالامی باشد ، البته امروز این باتریها با طول عمر بالای ۱۰ سال نیز تولید می گردد . بنابراین در هنگام انتخاب باتریها باید به نکات بالا توجه گردد . همچنین به این موضوع نیز توجه شود که بعضی از یو پی اس ها همه باتریها را برای اتصال به آنها نمی پذیرند که سازنده آنها معمولا نوع باتری قابل اتصال به آنها را ذکر می کند.
UPS کدام کشورها دارای کیفیت بالا می باشد؟(سازندگان کدام کشورها از معروفیت برخوردارند؟)
امروزه خیلی از کشورها یو پی اس تولید می کنند و روز به روز به این تولید کنندگان نیز افزوده می گردد ، البته در ایران امروزه بیشتر شرکتها واردکننده UPS هستند تا تولید کننده و تعداد معدودی تولید کننده UPS هستند.
بیشتر UPS های وارداتی نیز متعلق به شرکت های چینی می باشد که دارای کیفیت های متفاوتی است، روی هم رفته در حال حاضر UPS های کشورهای اروپای غربی از جمله ایتالیا و فرانسه دارای کیفیت بالاتری از دیگر کشورها می باشند .
امروزه UPS های توان پایین با قیمت کم متعلق به کشورهای آسیای شرقی از جمله چین می باشد و UPS های با توان بالاتر از ۱۰۰KVA خیلی کم در شرکت های چینی تولید می شود در حالی که UPS های با توان بالای ۱۰۰KVA تا ۸۰۰KVA بیشتر در کشورهای اروپای غربی تولید می شود که دارای کیفیت بالا می باشد . بنابراین در صورت نیاز به کیفیت بالا با IP بالا؛ باید در کشورهای اروپای غربی به دنبال آن گشت .
باتری های کدام کشورها معروف بوده و علت آن چیست؟
باتریها(مخصوصا باتریهای خشک سیلد اسید )با طول عمرهای متفاوت تولید می شود. بیشتر باتریهایی که با طول عمر پایین تولید می شود؛ متعلق به کشورهای آسیایی از جمله چین می باشد ،کمتر باتری با طول عمر بالای ۵ سال تولید می شود و اگر تولید می گردد معمولا کمتر به کشور ایران وارد می شود(به دلیل نبود مشتری) در حالی که باتری ها با طول عمر بالای ۱۰ سال بیشتر در کشورهای آمریکایی و اروپایی تولید می گردد و باتری ها با طول عمر ۵ تا ۸ سال نیز در کشور کره تولید می گردد،بنا براین در صورتی که باتری با طول عمر بالای۱۰سال می خواهید بهتر است باطری اروپایی خریداری نمایید و در صورتی که باتری ارزان قیمت بخــواهید باتری چینی خریداری نمایید و اگر متوسط طول عمر و قیمت را می خواهید می توانید از باتری های کره ای استفاده نمایید.
قبل از نصب چه موارد ایمنی باید رعایت گردد؟
قبل از نصب چه موارد ایمنی باید رعایت گردد .
طریقه حمل و قرارگیری برای سالم رساندن UPS به مکان نصب
اندازه و وزن ، آیا محل نصب فضای کافی برای نصب UPS و کف آن تحمل وزن UPS را دارد
انتخاب مکان نصب مناسب ( برای بالا بردن طول عمر UPS و باتری)
شرایط محیطی ( حرارت ، رطوبت و نویز صوتی محل نصب )
نصب الکتریکی ( نوع اتصالات ، مقطع کابلهای ورودی و خروجی ، فیوزهای حفاظتی و غیره )
اتصال بار به یو پی اس ( فاز و نول بارها مستقیما به یو پی اس و تابلوی UPS وصل گردد ودر بین راه بابرق شهر اتصال نداشته باشد ، توزیع بار بین فازها در صورت سه فاز بودن و غیره …)
اتصال زمین ( ارت ، برای برطرف کردن نویز و حفاظت دستگاههای برقی و یو پی اس )
بررسی عملیات نصب ( بررسی نصب و راه اندازی بدون خطا و اشکال )
محل مناسب برای UPS و باتری باید دارای چه ویژگی هایی باشد؟
فضای موجود کافی باشد .
سطح زمین توان تحمل وزن دستگاه را دارا باشد.
نصب دستگاه باعث ایجاد مزاحمت برای کارکنان یا اختلال در کارها نشود.
شرایط محیطی مکان انتخابی مناسب باشد (حرارت ایده آل برای باتری ۲۰◦C تا ۲۵◦C و حرارت کارکرد UPS 0 – ۴۰ ◦C می باشد و رطوبت بین ۹۰% – ۲۰% باشد نویز محیط زیاد نباشد که روی کارکرد UPS تاثیر بگذارد
تجهیزات ایمنی جهت دسترسی آسان به یو پی اس فراهم باشد.
نصب یو پی اس نباید برجریان هوا و شرایط محیطی تجهیزات تاثیری بگذارد .
سعی شود کلیدها و ابزار سوئیچ و کنترل یو پی اس در یک مکان باشد .
در محل انتخاب شده برای نصب یو پی اس؛جای امنی برای تعبیه باتری وجود داشته باشد .
مشخصات برق ورودی دستگاه چگونه باید باشد و چه نکات ایمنی باید رعایت گردد؟
از فازهایی استفاده نمایید که بارهایی با جریان لحظه ای بالا روی آن نباشد که هر بار با وارد شدن این بارها ولتاژ از حد متعارف افت ننماید .
از فیوز جداگانه در تابلو برق شهر برای UPSاستفاده نمایید .
فیوز ورودی یو پی اس را با توجه به ماکزیمم جریان ورود با ضریب ۲/۱ انتخاب نمایید.
در صورتی که یو پی اس سه فاز می باشد ترتیب فازها رعایت گردد .
فرکانس برق ورودی از محدوده مجاز خارج نباشد .
ولتاژ ورودی از حد مجاز خارج نباشد .
مشخصات خروجی UPS چیست و چه وسایلی می توان به آن وصل نمود؟
مشخصات خروجی هر UPS با توجه به مشخصات فنی دستگاه مشخص می گردد که شامل :
توان ، ضریب توان؛ ولتاژ ، فرکانس ، ظرفیت تحمل اضافه بار و THD خروجی و غیره
توان هر دستگاه، که مشخص می باشد زیرا با توجه به سفارش شما تعیین می گردد .
ضــریب توان خروجی، که بهتر است بالاتر از ۰٫۸ باشد که ضریب توان اکتیو (وات خروجی را مشخص می کند.)
ولتاژ خروجی که بازه ولتاژ خروجی با تلرانس خروجی آن مشخص می شود. مثلا : ۲۲۰ +/-۲۰%
چه وسایلی را نمی توان به UPS وصل نمود؟
یو پی اس معمولا دستگاهی انعطاف پذیر است ، اما نوع خاصی از بارها هستند که نباید آنها را به روش متدوال به یو پی اس وصل نمود ، این بارها عبارتند از :
لامپهای فلورسنت یا لامپهای گازی
موتورها و کمپرسورها
دستگهاههای تهویه مطبوع
پرینترهای لیزری
هریک از این دستگاهها درحین کارکردن عادی و یا در لحظه روشن شدن ، جریان زیادی از منبع تغذیه خود می کشند جریان زیاد یو پی اس را به حالت اضافه بار می برد ، در نتیجه ولتاژ خروجی یو پی اس قطعاکاهش خواهد یافت و این امر سبب آسیب دیدن سایر قطعات و تجهیزات حساس می گردد مثلآ جریان راه اندازی موتورها معمولا بین ۴ تا ۱۰ برابر مقدار نامی آن می باشد.
در صورتی که بخواهیم از یو پی اس برای حفاظت از بارهایی با جــریان لحظه ای زیاد مــانند پرینتر های لیزری و موتورها استفاده کنیم ،یو پی اس مورد نظر باید از مشخصات الکتریکی قویتری برخوردار باشد.
چه مواردی در UPS باید مرتب بازبینی شود؟
در ups ها به صورت دوره ای باید مواردی مرتب چک گردد که آنها شامل ولتاژ و فرکانس ورودی و خروجی ، توان مصرفی ups ، دمای محیط و دمای داخلی ups ، مسیرهای تهویه و فنهای داخلی ups ، جریان شارژ باتریها؛ با قطع ورودی ups و اطمینان از سالم بودن کلیه باتریها در هنگام back up ، اطمینان از سالم بودن کلیه کلیدهای ورودی و خروجی و غیره …………
عوامل موثر در افزایش طول عمر UPS و باتری چیست؟
انواع مختلف یو پی اس و سیستمهای گوناگون وابسته به آنها و باتریها به منظور اطمینان از داشتن مساعدترین وضعیت کاری به سرویس و نگهداری دوره ای و به خصوص تعویض برخی قطعات نیازدارند . بنابراین برای اطمینان از این که دستگاه در طول عمر مفید خود در بهترین شرایط کاری نگهداری شود نیاز به سرویس و نگهداری به صورت برنامه ریزی شده دارد و همچنین تعویض قطعات در پایان عمر مفید آنها که این باعث افزایش طول عمر سیستم می گردد . ( در مورد شرایط سرویس و نگهداری به سئوال یک و دو مراجعه کنید)
انواع رابط کامپیوتری و نرم افزار در UPS کدام است؟
یو پی اس های جدید مجهز به امکاناتی برای اعلام وضعیت وطرز کار خود به مراکز کنترل سیستم و دستگاههای حساس می باشند . در ساده ترین حالت این گونه اطلاعات به وسیله کنتاکتهای بدون پتانسیل منتقل می شوند در مراحل پیشرفته تر تبادل اطلاعات از طریق پورت سریال RS – ۲۳۲ و USB انجام می شود با استفاده از کارت SNMP و ارتباط سریال آن اطلاعات بیشتری با سرعت بالاتر به شبکه کامپیوتری ارسال می گردد و بدین روش اطلاعات بررسی شده درصورت نیاز سیستم؛اطلاعات از طریق شبکه ارسال می شود .
به دلیل اینکه هر کدام از کارخانه های سازنده یو پی اس یک پروتکل RS – ۲۳۲ مخصوص به خود را بکار می برند . نرم افزارهای shutdown و سایر تجهیزات آنها که در سیستم نصب می شوند . ( به عنوان مثال windows nt و کارت AS400) از کنتاکتهای بـدون پتانسیل به عنـوان نشاندهنده وضعیت یـو پی اس استفاده می کنند .
متاسفانه در اروپا استاندارد معینی برای پروتکل RS – ۲۳۲ وجود ندارد ، بنابراین هرکدام از سازندگان یو پی اس پروتکل مخصوص خود را بکار می برند . به همین دلیل خریداران یو پی اس باید نرم افزار مناسب جهت ارتباط به یو پی اس توسط RS -232 را از سازندگان با فروشندگان مجاز یو پی اس دریافت کنند .
این نرم افزار های کنترلی با سیستم عاملهای کامپیوتر سازگاری دارد و معمولا دارای امکانات زیر است :
نمـایش گرافیکی وضعیت یو پی اس ، ولتاژ ، جریان ، درصد بار ، ولتاژ باتری و فـرکانس مـربوط به آن
داشتن قابلیت برنــامه ریزی در برابر وضعیتهای به خصوص بروز خطا در سیستم؛ و اعـلام این آلارمها به کاربران
داشتن یک جدول زمان بندی برای آزمایش سیستم با انجام برخی وظایف دستگاه و ثبت همه اطلاعات
کارت SNMP چیست وچه ویژگی هایی دارد؟
کارت SNMP یو پی اس را مستقیما به شبکه کامپیوتری وصل می کند ، به صورتی که یو پی اس به یکی از دستگاههای متصل به شبکه تبدیل می شود .
معمولا کارت SNMP بین پورت ارتباطی سریال یو پی اس و شبکه کامپیوتری قرار می گیرد . اگرچه کارتهای موجود در بازار می توانند به عنوان رابط بین کنتاکتهای بدون پتانسیل یو پی اس و شبکه نیز در نظر گرفته شوند . این کارتها اطلاعات حاصل از کنتاکتها را به فرم مناسبی تبدیل می کنند تا توسط سایر دستگاههای شبکه نیز قابل دریافت باشند .
آیا امکان تنظیم پارامترهای UPS وجود دارد؟
لازم به ذکر است که در بعضی از UPS ها امکان تنظیم ولتاژ خروجی ، ولتاژ باتری و ولتــاژ مسیر by pass به صورت نرم افزاری و از روی پنل جلوی یو پی اس امکان پذیر می باشد و در بیشتر UPS ها این تنظیمات ممکن است توسط پتانسیومتر و از روی بردهای کنترولر و یا به صورت سخت افزاری با تعویض یک سری قطعات امکان پذیر می باشد که در مورد دوم معمولا این کار توسط سازندگان و یا تکنسین های مجرب صورت می گیرد و بهتر است توسط خریداران به هچ عنوان صورت نگیرد .
یو پی اس چیست؟ UPS یا یو پی اس نوعی سیستم تامین انرژی الکترونیکی است که مهمترین نقش آن تامین سریع میزان انرژی لازم بار مصرفی است. سیستم یو پی اس با تامین برق مورد نیاز شبکه، واسطه بین برق در سطح شهر و دستگاههای مصرف کننده است. UPS بعلاوه از ایجاد نویز و اشکالات احتمالی در سیستم شبکه و آسیب رسیدن به دستگاههای مصرف کننده جلوگیری میکند. یوپی اس ها در داخل و یا خارج رایانه ها و سایر تجهیزات برقی قرار میگیرند.
یو پی اس چیست
یو پی اس چیست؟ و چگونه عمل میکند؟
یو پی اس چیست؟ و چه کاربردی می تواند داشته باشد؟ در روزگاری نچندان دور وسیله روشنایی، چراغهای نفتی بودند. بعد از ظهور جریان برق و ورود مصرف کننده های برق مثل لامپهای روشنایی، تلویزیون، یخچال و … به تدریج از برق بصورت گسترده استفاده شد.
با قطع جریان برق همه ی این مصرف کننده ها از کار می افتادند و این قطعی یک اتفاق عادی بود. با گذشت زمان تجهیزات تجهیزات برقی زیاد شدند و انواع مصرف کننده ها در منازل و کارخانجات ظهور پیدا کردند.
برق در سیستم های حساس زیر نقش حیاتی دارد:
کامپیوتر ها و لپ تاپ ها
شارژ موبایل و تماشای تلویزیون
در تجهیزات پزشکی و بیمارستانها
در سیستم حساس امنیتی و دوربین های مداربسته
در ادارجات سیستم های کامپیوتری، پرینتر و اسکنرها
سیستم های بانکداری
در مراکز تحقیقاتی و نظامی
مراکز داده و سرویس های اینترنتی
حالا یک سوال ساده: با قطع برق حتی برای چند لحظه ای، چه اتفاقی خواهد افتاد؟ آیا باز هم شمع می تواند کارساز باشد؟ یا می توان منتظر وصل برق ماند؟
حال با این توضیحات به مفهوم یو پی اس چیست؟ می رسیم. با توجه به حساسیت سیستمهای ذکر شده قطعی برق برای چند لحظه ای مشکلات و خسارات زیادی به بار خواهد آورد.
لذا این سیستمها نیاز به سیستم برق بدون وقفه یا سیستم برق اضطراری دارند تا در هنگام قطعی برق، برق سیستمها بدون ایجاد وقفه تامین شود.
یو پی اس چیست
مفهوم یو پی اس چیست؟
تقریباً ۶۰ سال پیش متخصصان برای مشکلات و نوسانات ناشی از جریان برق شهری، وسیله ای را طراحی کردند تا این مشکلات حل شود.
این وسیله یوپی اس نام دارد که در سال ۱۹۵۰ میلادی به نام ‘no break power supplies’طراحی شد.
UPS بین مصرف کننده و برق شهری قرار میگیرد و بعد از عبور جریان برق از یوپی اس و رفع نوسانات ان به مصرف کننده میرسد و در مواقع قطعی برق شهر، برق مصرف کننده از طریق باتریهای متصل به یو پی اس، تامین میشود.
یو پی اس چیست؟ UPS از ۴ بخش تشکیل شده:
یکسوکننده های شارژ: برق شهر جریان متناوب است و باتریها تماما به صورت برق مستقیم تولید می شوند. این قسمت از یوپی اس ها کار تبدیل جریان متناوب به مستقیم جهت شارژ باتریها را بر عهده دارد.
باتریها: که جایگزین جریان اصلی برق شهر در هنگام قطعی و اخلالات هستند.
مبدل های DC به AC: که برای وظیفه تبدیل انرژی مستقیم باتری ها به برق متناوب را برعهده دارند.
سوئیچ: این سوئیچ به منظور تشخیص منبع مناسب قرار گرفته است و در صورت قطع جریان برق بلافاصله باتری ها را به مصرف کننده ها متصل می کند.
سیستمهای یوپی اس مجهز به باطری داخلی بوده که در سریعترین زمان ممکن با انرژی ذخیره شده در آن میتواند برق موردنیاز دستگاههای مصرف کننده را تامین کند. سیستمهای یوپی اس مناسب تجهیزات پزشکی، مصارف اداری، پتروشیمی، شبکه های اطلاعاتی و دیتا سنترها نیز میباشد.
در زیر می توانید، نکات مهمی را که باید در هنگام خرید دستگاه یو پی اس مد نظر داشته باشید را ذکر می کنیم:
بازه ولتاژ و فرکانس ورودی: هرچقدر محدوده ورودی ولتاژ و فرکانس بیشتر باشد، نشان دهنده توانایی یو پی اس در رفع مشکلات عنوان شده برق شهر ورودی می باشد.
شکل موج خروجی: یوپی اس های موجود در بازار دارای سه نوع شکل موج می باشند:
شکل موج مربعی
شکل موج شبه سینوسی
شکل موج سینوسی
در مورد مصارف قدرت کم و متوسط و دستگاه های غیر حساس شکل موج های مربع یا شبه سینوسی تا اندازه ای قابل قبول است. برای مصارف قدرت زیاد و دستگاه های حساس شکل موج سینوسی و یا نویز کم لازم است.
فرکانس خروجی: هرچقدر فرکانس خروجی به ۵۰ هرتز(فرکانس نامی)نزدیکتر و دارای تلرانس کمتری باشد یوپی اس به ایده آل نزدیک تر خواهد شد.
رگولاسیون ولتاژ خروجی: رگولاسیون به معنای تثبیت ولتاژ خروجی است. به طور مثال رگولاسیون ۲۲۰V ± ۱۰% یعنی ولتاژ خروجی بین ۱۹۸V-242V می باشد.
Total Harmonic Distortion (THD): معیاری برای تشابه بین شکل موج سیگنال با شکل موج اصلی است. هرچه مقدار THD کمتر باشد کیفیت شکل موج خروجی یوپی اس بیشتر است. جهت بهبود کیفیت شکل موج خروجی یوپی اس می توان از فیلتر ها استفاده کرد و در واقع هارمونیک اصلی را از میان دیگر هارمونیک ها جدا نمود. وجود بارهایی که از منابع تغذیه سوئیچینگ استفاده می کنند،به دلیل ایجاد هارمونیک در شبکه، باعث داغ شدن سیم های نول و به تبعه آن باعث بروز گرما در سیستم برق می شوند. بنابراین برای مکان هایی که تعداد دستگاه های کامپیوتری زیادی دارند، توصیه می شود از یوپی اس با THD جریان ورودی مثلا کمتر از ۱۰% استفاده کرد.
Efficiency: نسبت توان خروجی به توان ورودی دستگاه UPS است و در واقع ضریب بهره وری یو پی اس می باشد.
مدت پشتیبانی Backup Time: زمان مورد نیاز برای وضعیتی است که برق شهر قطع شده و لازم است برای تغذیه بار مصرفی از انرژی ذخیره شده در باتری استفاده شود. این زمان بستگی به باتری کم و زیاد می شود. یوپی اس ممکن است دارای باتری داخلی و یا خارجی با محفظه باتری باشد.
Crest Factor: نسبت به مقدار peak به مقدار RMS (مقدار موثر شکل موج ) یک کمیت متناوب است که آن را ضریب اوج گویند که در جریان با شکل موج مربعی برابر با یک و ضریب اوج یک موج سینوسی برابر با یک چهارم و در منابع تغذیه کامپیوتریهای معمولی ضریب اوج بین ۲ تا ۳ است به طور خلاصه نسبت مقدار پیک به مقدار موثر شکل موج را Crest Factor می گویند.
باتوجه به نوع جریان کامپیوتر ، عموماً در این گونه از مدارات جریان متوسط بار کمتر از جریان نامی ترانزیستور بوده ولی جریان لحظه ای عموماً از جریان نامی بالاتر و محدود به جریان تکرار شونده می شود . حال در صورتیکه بتوان به نحوی پیک جریان بار را محدود و یا به عبارت دیگر هارمونیک های فرکانس بالای آن را حذف نمود می توان محدودیت فوق را کاهش داد. این فیلترها در یو پی اس ها Double Conversion عموماً وجود دارد ولی بطور خاص، ترانسفورماتور در یو پی اس های ترانس بیس Double Conversion که طراحی آنها بر اساس ترانس صورت گرفته می تواند بعنوان بهترین فیلتر عمل نموده و این هارمونیک را تا حدود زیادی کاهش دهد. اینکاردر عمل باعث بالا رفتن Crest Factor خروجی یو پی اس و نیز ایمنی بیشتر سوئیچ های قدرتمند اینورتر می شود.
سایز و وزن: سایز و حجم دستگاه می تواند، بر اساس مکان استفاده از آن در بحث حمل و نقل و خدمات مهم و متفاوت باشد.
زمان انتقال Transfer Time : مدت زمانی است که یو پی اس از برق شهر به اینورتر سوئیچ می نماید و هر چقدر به صفر نزدیکتر باشد ایده آل تر خواهد بود . این زمان برای یو پی اس های Double Conversion صفر می باشد.
شکل موج و تکنولوژی :یکی از پارامترهای مهم در انتخاب یو پی اس مناسب ، تکنولوژی ساخت آن می باشد که توضیحات آن در ادامه آمده است .
هر گاه منبع مصرف کننده بسیار حساس و تحمل هیچ گونه نویز و اعوجاجی را نداشته باشد، وعلاوه بر این جهت عملکرد صحیح، نیازبه شکل موج خروجی به صورت سینوسی کامل ،بدون قطعی و بدون وابستگی به ولتاژ ورودی باشد،توصیه می شود از یو پی اس های آنلاین استفاده شود وچنانچه ورود نویز یا تغییر شکل موج خروجی سیستم از درجه اهمییت کمتری برخوردار است یو پی اس های Line-Interactive توصیه می شود.
(Rated power (VA: توان نامی دستگاه پارامتری است که از دو راه می توان مقدار آن رامحاسبه و سپس دستگاه مناسب را خریداری نمود.
روش اول : مجموع مقادیر توان دستگاه های مصرفی بر حسب وات را محاسبه نموده و بر ۰٫۷ تقسیم می نماییم. عدد بدست آمده، مقدار توان مصرفی بر حسب ولت آمپر VA می باشد.
از جمله مشخصات یک یو پی اس مناسب:
سیستم حفاظتی:
حفاظت در مقابل رعد و برق و افزایش ناگهانی ولتاژ برق
حفاظت در مقابل برگشت ولتاژ روی دوشاخه ورودی در حالت استفاده از باتری
حفاظت در مقابل دو فاز شدن برق ورودی
حفاظت از دستگاههای مصرف کننده در مقابل تغییرات ولتاژ خروجی خارج از محدوده مجاز
حفاظت در مقابل تغییرات ولتاژ و فرکانس برق ورودی
حفاظت در مقابل افزایش بیش از حد مجاز دمای داخل دستگاه
حفاظت در مقابل نویز هایCommon Mode موجود در برق شهر
حفاظت در مقابل اضافه بار و اتصال کوتاه در خروجی
حفاظت در مقابل اتصال معکوس باتری
حفاظت در مقابل اتصال کوتاه شارژر
حفاظت در مقابل اتصال کوتاه باتری
حفاظت در مقابل تخلیه غیر مجاز باتری
حفاظت در مقابل ولتاژ بالاتر از حد مجاز شارژ باتری
حفاظت از خط تلفن/فکس/مودم/شبکه
سیستم هشدار دهنده نوری و صوتی:
تامین برق خروجی از باتری
تامین برق خروجی از برق شهر
نمایشگر ظرفیت باتری
اضافه بار و اتصال کوتاه
نمایشگر میزان توان مصرفی
تضعیف باتری
ولتاژ و یا فرکانس ورودی خارج از محدوده مجاز
ولتاژ بالاتر از حد مجاز شارژ باتری
خراب بودن باتری
حالت خطا
افزایش دمای داخلی دستگاه
برق ورودی نرمال
تامین برق خروجی از طریق سوئیچ Bypass
عدم اتصال به ارت مناسب
اتصال نادرست به فاز و نول برق شهر
زمانShutdown شدن و یا به خواب رفتن
تضعیف باتری
حالت خطا
افزایش ولتاژ باتری و یا شارژر آن از حد مجاز درحالت برق
اضافه بار
اتصال معکوس باتری
در حالShutdown شدن و یا به خواب رفتن
عملکرد تست
عدم اتصال مناسب با ارت
اتصال نادرست به فاز و نول برق شهر
افزایش دمای داخلی دستگاه
قابلیتهای ویژه:
توانایی کار با ژنراتور
مجهز به سیستم Watchdog
حذف نویزهای تداخلی الکترومغناطیسیEMI و رادیوئی RFI
اصلاح ضریب قدرت ورودی (PFC)
ماژولار بودن سیستم جهت تعمیرات آسان و صرفه‌جوئی در وقت
مجهز به ترمینال مخصوص جهت اتصال به کابینت باتری
دارای حجم و وزن پایین
مجهز به شارژر سوئیچینگ
مجهز به پورت ارتباطی هوشمندRS232
مجهز به نرم‌افزار قدرتمندUPSwing Pro جهت ذخیره نمودن، بستن فایل های باز و خروج از شبکه در شرایط بحرانی و امکان کنترل و مانیتورینگ یو پی اس توسط آن
روشن شدن شارژر با اتصال یوپی‌اس به برق شهر بدون نیاز به روشن کردن یوپی‌اس
امکان اضافه نمودنUPS Device Manager ها مانند SNMP Card
امکان انجامBypass دستی جهت تعمیر و یا سرویس دستگاه بدون نیاز به خاموش نمودن بارها (برخی مدل‌ها)
درحال حاضر طبق استاندارد، یو پی اس ها دارای تکنولوژی های ساخت زیر می باشند:
Passive Standby
Line – Interactive
Double Conversion
یو پی اس (UPS) با توپولوژی Passive Standby: شکل زیر نوع یو پی اس با تکنولوژی نامبرده را نشان می دهد. همانطور کهدیده می شود اینورتر بصورت سری وصل گردیده است و به سادگی برای پشتیبانی تغذیه اصلی کمک می کند.
وقتی ولتاژ تغذیه ورودی AC از محدوده های مشخص شده خارج شود یا قطع گردد.اینورتر یو پی اس با استفاده از باتری فعال می گرددو تداوم تغذیه بار را با زمان سوییچینگ خیلی کوتاه (عموماً کمتر از ۱۰ میلی ثانیه) در حالت انرزی ذخیره شده تضمین می کند.بار مستقیماًبه اینورتر یا از طریق سوییچ یو پی اس که می تواند الکترونیکی یا الکترومکانیکی باشد منتقل می شود. یو پی اس برای مدت زمان پشتیبانی روی تغذیه باتری به کار ادامه می دهد،زمانی که ولتاژ تغذیه ورودی AC به محدوده های مشخص شده تبدیل یا وصل می گردد، یو پی اس به حالت عادی خود بر می گردد. مزایای این نوع یو پی اس عبارتند از:
قیمت پایین
اندازه کوچک
طراحی ساده
معایب آن عبارتند از :
عدم ایزولاسیون واقعی بار از سیستم توزیع برق اصلی
زمان سوییچسوئیچینگ زیاد
عدم تنظیم ولتاژ و فرکانس خروجی
عدم تنظیم فرکانس خروجی که به تغذیه اصلی ورودی AC بستگی دارد.
این نوع یو پی اس در بازار اغلب به یو پی اس نوع Off-Line معروف شده است. بنابرین این نوع توپولوژی فقط برای نرخ های توان پایین (کمتر از ۶KVA)استفاده می گردد.برای تبدیل و تغییر فرکانس نمی تواند استفاده گردد.
یو پی اس با توپولوژی Line-interactive:شکل زیر یو پی اس با توپولوژی Line-interactive را نشان می دهد . در این توپولوژی اینورتر به صورت موازی وصل شده است وبا منبع تغذیه پشتیبان عمل می کند و نیز باتری را شارژمی کند .
استاندارد ها برای این نوع یو پی اس سه حالت عملکرد را تعریف می کند.
حالت عادی: بار با تغذیه اصلی محدود شده و از طریق اتصال موازی اینورتر یو پی اس با تغذیه AC اصلی تغذیه می گردد. فرکانس خروجی به فرکانس ورودی اصلی AC وابسته است.
حالت انرژی ذخیره: وقتی که ولتاژ تغذیه ورودی AC از محدوده های از قبل تنظیم شده یو پی اس خارج شود یا قطع گردد،اینورترو باتری تداوم تغذیه بار را حفظ می کند.سوییچ(برای مثال یک سوییچ استاتیک ارتباط ورودی AC از اینورتر را برای پرهیز از تغذیه برگشتی قطع می کند. )دستگاه ups برای مدت زمان انرژی ذخیره شده در این حالت کار می کند تا زمانیکه تغذیه ورودی AC وصل یا به محدوده های طراحی UPS باز گردد که در این حالت UPS به حالت عادی عملکرد خود باز می گردد .
حالت بای پس: ایننوع حالت UPS می تواند شامل یک مسیر بای پس نگهداری باشد.در هنگام بروز عیب داخلی در UPS بار میتواند مستقیماًاز طریق این مسیر بای پس به ورودی های بای پس وصل شود.
ups با توپولوژی Double Conversion: شکل زیر UPS یو پی اس با توپولوژی Double Conversion را نشان می دهد. اینورتر به صورت سری در بین ورودی AC و بار وصل شده است. تغذیه بار به صورت پیوسته از طریق اینورتر ادامه می یابد. استانداردها برای این نوع یو پی اس UPS نیز سه حالت عملکرد را تعریف می کنند.
حالت عادی: به طور پیوسته از طریق ترکیب عملکرد یکسوسازی/شارژر-اینورتر که تبدیل دوگانه AC-DC-AC را انجام می دهند. تغذیه می گردد که از اینجا دلیل نامگذاری آن نیز مشخص می گردد.
حالت انرژی ذخیره: وقتی که ولتاژ ورودی AC از محدوده های از قبل تنظیم شده یو پی اس UPS خارج یا قطع گردد، اینورتر و باتری برای پشتیبانی تغذیه بار به کار ادامه می دهد. در این حالت یو پی اس UPS برای مدت زمان انرژی ذخیره شده به کار ادامه می دهد و یا تا زمانیکه تغذیه ورودی AC به محدوده های از قبل تنظیم شده یو پی اس UPS بازگردد که در این صورت به حالت عادی خود برمی گردد.
حالت بای پس: این نوع یو پی اس (UPS) عموماً به یک مسیر بای پس استاتیک (اغلب به نام یک سوئیچ استاتیک) تجهیز می شود. اگر این بای پس استاتیک در یو پی اس وجود داشته باشد، از این طریق بار می تواند بدون قطعی تحت شرایطی به طریق زیر به بای پس AC منتقل شود:
عیب داخلی یو پی اس (UPS)
ناپایداری های جریان بار
اضافه بار ها
اتمام زمان پشتیبانی باتری
به هر حال وجود یک بای پس دلالت به این دارد که فرکانس های ورودی و خروجی بایستی معادل باشند و اینکه اگر ولتاژ های ورودی و خروجی یکسان نباشند، باید ترانسفورماتور در بای پس نصب شود.ورودی یو پی اس (UPS) ومنبع تغذیه AC بای پس برای تضمین انتقال بار بدون وقفه، به صورت همزمان از یک شبکه برق مشترک یا متفاوت تغذیه می شوند.لازم به ذکر است که مدار دیگری به نام بای پس نگهداری نیز معمولا جهت انتقال دستی بار به ورودی بای پس در کنار بای پس اتوماتیک استفاده می شود.عملکرد آن توسط یک سوئیچ دستی انجام می گیرد.
مزایا:
حفاظت پیوسته بار از طریق اینورتر فراهم می شود، خواه تغذیه بار از ورودی AC یا از باتری نشات گرفته باشد.
ایزولاسیون بار از سیستم توزیع برق که نتیجه انتقال هرگونه نوسانات مانند جهش های جریان و ولتاژ اضافه به طرف بار را حذف می کنند.
محدوده های وسیع ولتاژ ورودی و تنظیم دقیق ولتاژ خروجی
تنظیم دقیق فرکانس ورودی و امکان عملکرد یو پی اس UPS به عنوان مبدل فرکانس (اگر برای این منظور پیکر بندی شود) با غیر فعال کردن سوئیچ استاتیک
سطوح کارایی خیلی عالی تحت شرایط حالت گذار و حالت دائم
انتقال آنی به حالت انرژی ذخیره شده در هنگام بروز خرابی در منبع تغذیه AC
انتقال بدون وقفه به حالت بای پس
عیب این نوع یو پی اس UPS ها قیمت بالای آن هاست که با وجود مزایای زیاد آن ها جبران می شود. کاملترین توپولوژی به منظور حفاظت بار ، امکانات تنظیم و سطوح کارایی بالا همین نوع توپولوژی Double Conversion می باشد که در بازار به تکنولوژی آنلاین معروف است. این نوع توپولوژی عملکرد بدون وقفه در طی انتقال های بار از حالت نرمال به حالت بای پس و به عکس را ممکن می سازد که این کار با استفاده از سوئیچ استاتیک انجام می شود. این نوع یو پی اس UPS همچنین، عدم وابستگی کامل ولتاژ و فرکانس خروجی را به ولتاژ و فرکانس ورودی تضمین می کنند. به واسطه مزایای زیاد اینگونه یو پی اس UPS ها، اغلب برای حفاظت بارهای بحرانی و کاربرد های حساس با نرخ های توانی مختلفی از ۱ کیلو ولت آمپر به بالااستفاده می شود.
یو پی اس ها از جمله پر کاربرد ترین وسایل الکتریکی و هم از جمله مهمترین وسایل کمکی الکتریکی برای ذخیره انرژی می باشد و بازار گسترده ای را در میان محصولات الکتریکی بخود اختصاص داده اند. تولید محصولاتی از این دست زمینه و موضوع خوبی برای خود اشتغالی و کار آفرینی فارغ التحصیلان کشور است. یو پی اس بدلیل قطعات و عملکرد نسبتا ساده می تواند به آسانی توسط متخصصان داخلی طراحی و تولید شود بنحوی که دارای استاندارد و کیفیت بالا و قیمت تمام شده پایین باشند. در حال حاضر امکانات سخت افزاری و نرم افزاری لازم برای تولید یو پی اس در ایران وجود دارد. قدم اول تهیه طرح توجیهی یو پی اس است. یکطرح توجیهی یو پی اس بطور معمول دارای بخش تعریف نیاز داخلی و بازار خارجی به محصول، طراحی کلی و جزیی یو پی اس با تمام جزئیات، تعیین و تعریف انواع و نوع و مدل و مشخصه دقیق قطعات ، تعریف پروسه تولید و فرایند اسمبل کردن، محاسبه و برآورد دقیق نیروی انسانی و ماشین آلات تولید، برآورد دقیق همه هزینه های ثابت و جاری، محاسبه دقیق سود و عمر پیشبینی شده برای سود دهی طرح است که باید تهیه و در قالب طرح توجیهی ارائه شود.
فواید تهیه طرح توجیهی یو پی اس
در تهیه طرح توجیهی فرد کار آفرین بخوبی با چالشهای تولید محصول روبرو می شود و با استفاده از جمع آوری اطلاعات کامل و جامع و گسترده، دید خوبی نسبت به هزینه ها و امکانات اجرایی و نفرات و نیروی انسانی و سود و مشکلات بازاریابی و … پیدا میکند. یو پی اس از جمله وسایل بسیار پرکاربردی است که زمینه مناسبی برای کار آفرینی می باشد.
یو پی اس به زبان ساده یک وسیله ذخیره انرزی الکتریکی برای مدت 2 تا 8 ساعت است. روش کار بسیار ساده است. یو پی اس دارای یک مخزن ذخیره است که باتری های سربی می باشد. برق از طریق شبکه برق شهری وارد یو پی اس می شود و در داخل باتری ها ذخیره میشود. در توصیف یو پی اس به زبان ساده این دستگاه شامل یک ترانسفورماتور کاهنده در ورودی است که ولتاژ رابرای ذخیره در داخل باتری ها کاهش دهد. سپس یک یکسو کننده این ولتاژ کاهش یافته را وارد باتری ها میکند. انرژی برق بصورت شیمیایی در داخل باتری ها ذخیره میشود. هنگام قطع برق، جریان توسط یک کلید خودکار از باتری ها به سمت خروجی میرود. در انتها یک ترانسفورماتور افزاینده ولتاژ را مجددا افزایش میدهد.
یو پی اس ها غالبا دارای یک بورد الکترونیکی نیز می باشند که جریانی را که از باتری ها خارج می شود تا حد امکان ثابت و متعادل نگه میدارد. جریانی که از شبکه برق شهری دریافت میشود معمولا دارای کمی تغییرات و نوسان است. برای اینکه این نوسانها به حداقل برسد از این برد الکترونیکی استفاده میشود. در یو پی اس های معمولی حداقل قطعات الکترونیکی استفاده می شود و از اینرو دارای راندمان بالاتر و عمر و دوام بیشتری نسبت به انواع پیچیده تر است. برخی لوازم جانبی مانند نشانگرهای ذخیره باقی مانده باتری، نشانگر وضعیت در حال تخلیه-در حال شارژ یو پی اس و هشدار دهنده تخلیه باتری و پر شدن باتری و … نیز در استفاده از یو پی اس بسیار سودمند است. امروزه این لوازم در همه یو پی اس ها وجود دارد.
انتخاب و کاربرد یو پی اس به زبان ساده
برای انتخاب یو پی اس کافی است زمان مورد نظر برای ذخیره را که بین 2 تا 8 ساعت است انتخاب کنیم و توان مصرفی وسایل را هم تعیین کنیم. مثلا برای لوازم خانگی و اداری یو پی اس کمتر از 5000 کیلو ولت آمپر کافی است. سپس بر اساس قیمت مورد نظر یو پی اس را انتخاب میکنیم.
پیدایش توپولوژی ماژولار از تلفیق سه فاکتور ایجاد شده است: پیشرفت‌هایی که آن را یک طرح عملی ساخته است، مزایای فنی و تجاری که دارد و تغییراتی در محیط تجاری که این مزایا را مهم ساخته است.
تکنولوژی توانمندکننده
توپولوژی ماژولار در نهایت، موجودیت خود را مدیون پیشرفت‌هایی در صنعت نیمه‌رسانا می‌داند. سیستمهای یو پی اس آنلاین تبدیل دوگانه یکپارچه که ابتدا در قرن 17 پیدا شدند به عنوان یو پی اس هادارای ترانسفورماتور اشاره شده‌اند. آنها از یکسوساز برای تبدیل جریان برق AC خام به ولتاژ DC استفاده کردند که برای شارژ باطری پشتیبانی یو پی اس و تغذیه یک وارون‌ساز (اینورتر) به تبدیل یک شکل موج خروجی AC پاک به کار برده شد. بنابراین ترانسفورماتور خروجی برای افزایش خروجی اینورتر به میزان مورد نیاز برای بار بحرانی مورد نیاز است. تا اواسط قرن 19، پیشرفت‌ها در تکنولوژی نیمه‌رسانا برق و ورود ترانزیستور دوقطبی گیت (دروازده) عایقی (IGBT) یک روش بدون ترانسفورماتور و متفاوتی را فراهم کرده است. در یک طرح معمولی، مبدل DC دارای IGBT، خروجی یکسوساز را به میزان بسیار بالایی افزایش میدهد و به اینورتر امکان تولید مستقیم یک ولتاژ AC کافی برای حرکت بار بحرانی را میدهد. بیشتر مزایای یو پی اس بطور مستقیم از طرح بدون ترانسفورماتور ناشی میشود. آنها شامل کارآیی بیشتر، فاکتور برق ورودی بیشتر، انحراف هارمونیک جریان ورودی کمتر (THDi)، کاهش هزینه‌های اجرایی و اصلی، نویز شنودنی پایین و افزایش عمر باطری میباشند. اما حذف ترانسفورماتور، به کاهش‌های بسیار قابل توجهی در اندازه و وزن فیزیکی میرسد. برای مثال جایگیری سیستم KVA120 از m232/1 به m253/0 کاهش می‌یابد در حالیکه وزن از kg1200 به kg370 کاهش می‌یابد. این مقیاس کاهش و صرفه‌جویی هزینه، امکان آرایش مدولار متفاوت را میدهد که در آن تقاضای بار بحرانی با تعدادی از یو پی اس ها کوچکتر که بطور موازی بجای یک دستگاه بزرگ یکپارچه کار میکنند، رفع میشود. این توپولوژی مدولار، پیشرفت‌های بیشتری را در کارآیی همچنین مزایای بیشتری در انعطاف‌پذیری، دسترسی، نگهداری آسان در حین کار ایجاد میکند.
یک جو تجاری مورد تقاضا
ورود این مزایا بسیار بموقع میباشد. حتی وقتی شرکتها عمدتاً از کامپیوترها به عنوان ابزار درونی برای خودکار کردن عملیات مهندسی، ساخت، تجاری به کار می‌برند، از دست دادن امکان پردازش دیتا با قطعی برق یا نوسان ولتاژ موقتی، جدی خواهد بود. بر این اساس، تکنولوژی، سیستمهای مدولار را عملی ساخته است توسعه آنها با تقاضای مشتری برای بیشترین دسترسی برق قابل حصول، صورت گرفته است. همچنین افزایش کارآیی انرژی سیستمهای مدولار برای کاربرانی که با افزایش هزینه‌های انرژی به همراه افزایش فشار اجتماعی و قانونی برای کاهش تصاعد کربن مواجه هستند حائز اهمیت است.
یک نمونه از آرایش ماژولار
میتوان نحوه دسترسی بهتر کاربران به این مزایا با مراجعه به یک نمونه متعارف را بررسی کرد. فرض بگیرید که مرکز دیتا، یک پیش‌نیاز بار KVA80 دارد و بخاطر ماهیت بحرانی آن، یک آرایش یو پی اس اضافی لازم است یعنی آرایشی که برق را حتی در صورت خرابی یک یو پی اس، تحویل دهد.
چنین پیش‌نیازی میتواند با دو محفظه یو پی اس تک‌ایستا KVA80 با اشتراک بار، پاسخ داده شود. اگر هریک از محفظه از کار افتد، دیگر، ظرفیت کافی برای پشتیبانی بار KVA80 را دارد تا جاییکه دستگاه خراب تعمیر شود، یک قفسه حاوی سه ردیف مدولار نصب‌کننده KVA UPSs40 میتواند نصب شود.
این یک سیستم اضافی (الحاقی) است زیرا اگر یک مدول KVA40 از کار افتد، دو مدول باقیمانده ظرفیت دارند که برای انتقال بار بحرانی کافی است. در حقیقت، هر دو سیستم میتواند به عنوان سیستمهای الحاقی N+1 تلقی شوند که N تعداد دستگاههای UPS مورد نیاز برای پاسخ به تقاضای بار بحرانی میباشد، یک در مثال تک‌ایستا و دو برای سیستم مدولار. 1. بیشتر، انعطاف‌پذیری تأسیسات UPS را فراهم میسازد زیرا از کارافتادگی یک دستگاه یو پی اس برای بار مرئی خواهد بود. انعطاف‌پذیری یا الحاق اضافی میتواند فراهم شود اگر بار تضمین کند. سیستم‌هایی با الحاق N+n میتوانند ساخته شوند که n تعداد مدول‌های اضافی میباشند. اولین و مهمترین مزیت سیستم مدولار این است که آن کوچک است و در یک ردیف بجای دو محفظه به کاربر میرود. این موجب صرفه‌جویی قابل توجه مراکز دیتا مدرن میشود وقتی فضا یک اولویت محسوب میشود. هر دستگاه یو پی اس در نمونه تک‌ایستا، نیمی از بار KVA40 را در عملیات نرمال تولید میکند بنابراین 50٪ لود میشود. بخاطر افزایش کارآیی UPS با لودینگ، دستگاههای مدولار با 96٪ کارآیی در مقایسه با 91٪ دستگاه تک‌ایستا کار میکنند. این افزایش کارآیی نه تنها هزینه انرژی مستقیم را می‌کاهد، آن از طریق کاهش هزینه‌های خنک‌سازی، صرفه‌جویی‌هایی ایجاد میکند. کل صرفه‌جویی‌های هزینه‌ای در این مثال، به میزان 16700 فرانک در طول 5 سال یا احتمالاً بیشتر وابسته به قیمت برق خواهد بود. افزایش دسترسی، مزیت دیگری است.
دسترسی هر دستگاه یو پی اس میتواند به عنوان نسبت بین میانگین زمان بین خرابی‌ها (MTBF) و میانگین زمان تعمیر (MTTR) تعریف میشود. در حالیکه تعمیر یک دستگاه تک‌ایستا، 6 ساعت طول میکشد، برخی مدول‌ها میتوانند در کمتر از نیم ساعت تعویض شوند. این کاهش MTTR، به مدول hot swap، دسترسی ٪9999/99 حتی قبل از ایجاد امکان انعطاف‌پذیری ایجاد شده با آرایش N+1 را ایجاد میکند. این میزان از حفاظت برق، برای کاربران کلیدی است اما صرفه‌جویی‌های هزینه‌ای نیز ایجاد میشود. هزینه فهرست قطعات تخصصی کاهش می‌یابد و نیاز به مهارت بالا برای تکنسین‌های سایت از میان برداشته میشود. در طول عمر عملیات تأسیسات UPS، ارتقاپذیری میتواند به صورت مزیت توپولوژی مدولار، ایجاد شود. فرض بگیرید که رشد تبادل بار نمونه را از 80 به KVA110 افزایش دهد. تلاش مختصر در قرار دادن KVA40 دیگر به محل قفسه یدکی، وضعیت افزونگی N+1 سیستم را بدون کاهش بارگیری یوپی اس شدید و بدون قطعی برق به بار بازیابی میکند. UPS اندازه مناسبی دارد. رشد بیشتر در تقاضای بار میتواند با افزایش مدولار بیشتر ظرفیتسیستم UPS همراه باشد. ظرفیت قفسه برای مدول‌های بیشتر معروف به ارتقاپذیری عمودی سیستم UPS است. اگر این تمام شود، ارتقاپذیری افقی میتواند از طریق افزودن قفسه‌های بیشتر حاصل شود.
مزایا و صرفه‌جویی‌های همیشگی:
یک سیستم یو پی اس ماژولار میتواند بیش از یک تأسیسات و تجهیزات تک‌ایستا از لحاظ هزینه اولیه هزینه داشته باشد. اما این حالت با کاهش هزینه‌های اجرای سیستم ماژولار بویژه وقتی فاکتورهایی از قبیل هزینه‌های زیربنایی و انتقالی اولیه و نگهداری مدنظر قرار میگیرد موازنه خواهد شد. علاوه بر کاهش هزینه‌ها، روش مدولار، جای کمتری میگیرد، انعطاف‌پذیری بیشتر، قابلیت کنترل آسان، دسترسی بیشتر و ارتقاپذیری در طول بازه عملیاتی‌اش را فراهم میسازد.
در این نوع یو پی اس در شرایط عملکرد عادی، توان از منبع ورودی AC متصل به برق شهر، از طریق TRANSFER SWITCHبه بار انتقال می یابد.
در صورت خرابی منبع ورودی و یا خارج شدن ولتاژ و فرکانس AC ورودی از حدود مجاز،TRANSFER SWICH عمل کرده و تامین انرژی از طریق انرژی ذخیره شده در باطری ها صورت گرفته و مسیر اینورتر جایگزین مسیر AC میگردد.
بسیاری از مدلهای این یو پی اس در مسیر Bypass خود دارای فیلتر های RF (فرکانس رادیویی ) و مدارت تنظیم کننده ولتاژ میباشندکه تا حدودی از افزایش شدید و ناگهانی ولتاژ (spike ) و خارج شدن ناگهانی ولتاژ ورودی از حدود غیر مجاز، جلوگیری میکند.
شارژر باتری وظیفه آماده نگه داشتن باتریها را به عهده دارد. اگر ولتاژ AC ورودی از حداقل مجاز پایین تر رود ، اینورتر بلافاصله شروع به کار کرده و بار به وسیله سوئیچ استاتیک ( یا رله خروجی ) به اینورتر منتقل می شود با توجه به این که مراحل انتقال پس از قطع ولتاژ Bypass آغاز می شود وقفه اجتناب ناپذیر در تامین انرژی بار روی می دهد ، اگرچه این وقفه کوتاه به اندازه ۱۰~۲میلی ثانیه است.
2- یو پی اس لاین اینتراکتیو ( Line interactive )
همانطور که در شکل مشاهده میگردد اینورتر همواره روشن و به خروجی یوپی اس متصل است باتری ها از این طریق نیز قابلیت شارز را دارا می باشند.
در صورت خرابی منبع ورودی و یا خارج شدن ولتاژ و فرکانس AC ورودی از حدود مجاز ، پیوستگی توان خروجی از اینورتر وانرژی ذخیره شده باتری ها تامین میگردد.
در مقایسه با توپولوژی offline ،تجهیزات فیلترینگ بیشتری تعبیه شده و ناپایداری خروجی و نویزهای سوییچینگ نیز کاهش یافته است.
گاهاً ترانس Buck/Boost (مبدل Dc به DC ) جهت تنظیم ولتاژ در مسیر Bypass اضافه می شود این ترانس با سیم پیچ ثانویه چند سر به همراه چندین رله طوری تنظیم می شود که هر دو سطح پایین و بالای ولتاژ مسیر Bypass را به طور مناسب پوشش داده و بدین طریق ولتاژ خروجی یو پی اس را به اندازه ولتاژ مورد نیاز محدود می کند. این بدین معناست که محدوده ولتاژ قابل قبول ورودی (بدون نیاز به عملکرد اینورتر) افزایش می یابد.
عملکرد ترانس فرورزنانس نیز شبیه ترانس Buck/Boost می باشد، در این مورد ترانس فرورزنانس جایگزین ترانس Buck/Boost (مبدل Dc به DC ) شده است.
این ترانس تنظیم و رگولاسیون ولتاژ را در برابر اختلالهایی مانند نویز خط الکتریکی انجام می دهد و به ازای تغییر در ولتاژ ورودی از -%۴۰ تا +%۲۰ خروجی تنها ۳%+ مقدار نامی تغییر خواهد کرد. همچنین این ترانس با ذخیره انرژی، برق مورد نیاز کامپیوترها را در زمان قطع کامل برق برای مدت کوتاهی تامین می کند تا اینورتر شروع به کار کند. بنابریان بدون ایجاد وقفه در جریان برق؛ بار بین مسیرBypass به اینورتر منتقل شده و یو پی اس عملاً به یک سیستم واقعی On-Line تبدیل می شود که در خروجی آن وقفه ای مشاهده نمی شود.البته در عمل،شاهد چند میلی ثانیه زمان switching میباشیم.
3- یو پی اس آنلاین ( Online )
زمانیکه برق شهر در جریان است این بخش باطری را شارژ و انرزی اینورتر را توسط یک ولتاژ dc ثابت تامین می کند.در صورتی که برق ورودی (برق شهر)قطع شود شارژ خاموش شده و انرژی DC اینورتر توسط باتری تامین می شود و از این زمان باتری رفته رفته خالی می شود.
این نوع یو پی اس که اصطلاحا یو پی اس Double Conversion نیز نامیده می شود بالاترین میزان حفاظت را ارائه می کند زیرا بار همواره با یک ولتاژ تنظیم شده تغذیه می شود.به عبارت دیگر حتی زمانی که برق شهر وجود دارد یکسو کننده شارژر و بخش های اینورتر فعال هست در حالت عادی هنگامی که بار انرژی خود را دریافت می کند به خوبی در برابر اختلالات برق شهر محافظت می شود.
چون یکسو کننده (رکتیفایر) و اینورتر مانند یک سد در برابر نویز موجود در خطوط انتقال برق و نوسانات زودگذر ولتاژ عمل کرده و در نهایت یک ولتاژ خروجی کاملآ تثبیت شده را تامین می کنند.اگـر ولتــاژ ورودی از محدوده مجاز(مثل۱۰%+ تا ۲۰%-) تجاوز کند یا این که کاملآ قطع شود.
اینورتر با استفاده از انرزی باتری به کار خود ادامه می دهد انجام این مراحل به نحوی صورت می پذیرد که هیچ وقفه ای به بار منتقل نشود زمانی که انرژی باتری استفاده می شود اینورتر مانند زمان استفاده از برق شهر همان میزان رگولاسیون ولتاز را ارائه می کند و بار از طریق سوئیچ استاتیک به خروجی اینورتر متصل است.در این مدار،rectifier کار اصلاحات توان را نیز انجام می دهد.
این منبع تغذیه مستقیم به آن می رسد و به نوبه خود، آن را از قدرت مبدل AC-DC به دستگاه الکترونیکی استفاده می کند.
این منبع تغذیه AC می شود و شارژ می شود، اما قدرت اینورتر AC-DC شارژ فقط در زمانی اتفاق می افتد که برق قطع شود.
2
دمای عملیاتی
هر زمان که این دستگاه ها روشن شوند، قدرت را به دستگاه های الکترونیکی می دهد. بله، شارژ می شود و سپس قدرت را به دستگاه ها می دهد. این به این معنی است که باید بیشتر وقت کار کند و دمای کار نیز باشد.
این فقط در هنگام خرابی برق به تصویر می آید.بنابراین، دمای کار همیشه بالاتر نیست و هنگامی که برای زمان بیشتری استفاده می شود، حرارت داده می شود.
3
قطعات مورد استفاده
به منظور حفظ فرکانس عملیات و قدرت مداوم دستگاه الکترونیکی، به بخش های متعددی نیاز دارد. این قطعات باید با احتیاط انتخاب شوند به عنوان آن را با ایستادن درجه حرارت بالاتر.
زمان کار واقعا کمتر است و از این رو قطعات نیز می تواند انتخاب شود. این قطعات اغلب اغلب گرم نیست و از این رو این نوع قطعات به اندازه کافی برای قرار دادن است. همچنین فقط در شرایط شدید مانند از دست دادن قدرت طولانی مدت، عملیات خود را برای مدت طولانی تر نیاز دارد. از این رو نیازی نیست که در مورد قطعات بسیار محتاط باشید زیرا آنها برای ساعت های طولانی استفاده می شوند.
4
هزینه
تعداد قطعات مورد استفاده در اینجا برای تنظیم آن نیازمند هزینه بیشتری است.
به هزینه کمتری نیاز دارد، زیرا تنها قطعات کمتری در آن وجود دارد.
5
استفاده از باتری
با استفاده از باتری خود در تمام طول زمانی که دستگاه الکترونیکی در حال استفاده است.بنابراین باتری همیشه در اینجا استفاده می شود.
هرگز از باتری استفاده نمی کند تا زمانی که یک خرابی برق وجود داشته باشد. بنابراین باتری به ندرت در اینجا استفاده می شود.
6
اعوجاج ولتاژ شدید
همانطور که طراحی شده است برای مقابله با چنین نوسانات شدید ولتاژ و شرایطی که در اینجا انتظار می رود. همانطور که UPS آنلاین همیشه در خدمت بدون در نظر گرفتن نوسان ولتاژ قدرت اصلی است، هیچ چیز در مورد آن نگران نباشید.
بیشتر نوسانات ولتاژ، بیشتر UPS آنلاین استفاده می شود. سوئیچ مکرر می تواند منجر به تعویض تاخیر شود و یا در نهایت می تواند عملکرد آن را کاهش دهد.
7
خروجی
این ثابت باقی می ماند و تقریبا به یک فرکانس خاص ثابت می شود.
در محدوده قابل توجهی متفاوت است.
8
قابلیت اطمینان
هنگامی که از UPS برای مدت طولانی استفاده می کنید،سرویس غیرقابل اعتماد ارائه می شود.
با توجه به کمترین قطعات مورد استفاده و دمای عملیاتی کمتر، خدمات قابل اعتماد ارائه می شود.
9
چه موقع باید استفاده کرد؟
استفاده از آن زمانی که شما نیاز به UPS برای مدت زمان طولانی تر و منبع تغذیه اصلی به شدت نوسان می کند.
از آن استفاده کنید زمانی که شما بسیار نگران هزینه ها و زمانی که شما می خواهید درجه حرارت پایین تر.
اگر شما تصمیم بگیرید که کامپیوترخود را مستقیماً به برق شهر وصل کنید، منبع تغذیه داخلی آن با مشکلات متعددی مواجه خواهدشد.
بعضی ازاین مشکلات کوچک هستند و کامپیوترشما با آن کنارخواهدآمد درحالیکه برخی ازآنها ممکن است موجب ازدست دادن اطلاعات و حتی ایجاد عیوب دائمی برروی سیستم شما شوند.
دراین بخش نگاهی خواهیم داشت به مشکلات عمومی ومتداولی که برق ورودی شهر با آن دست به گریبان است.
انواع مشکلات برق شهری
پارازیت خط :
پارازیت خط به معنای تغییرات کوچکی درولتاژورودی به کامپیوترمیباشد. مقدارمعین ازاین پارازیت، طبیعی است زیرا هیچ منبع تولید انرژی ایده آل نمیباشد وغالب منابع تغذیه (به غیر از ارزانترین ونازلترین آنها) بدون هیچ مشکلی با آن مواجه خواهندشد. گرچه دربعضی مناطق کیفیت برق ورودی بسیارپایین است. همچنین اگرمداری ازکامپیوتربه اشتراک گذاشته شود یا کامپیوتر نزدیک وسایلی که موجب اختلال الکترومغناطیسی میشود (مانند موتورها، ماشین آلات سنگین، امواج رادیویی و…) قرارداده شود آنگاه پارازیت خط مسئله بسیارمهمی خواهدبود. پارازیت هایی که منبع تغذیه نتواند جلوی آنرابگیرد ممکن است باعث عدم کارکرد صحیح سیستم شود ومشکل به بّرد اصلی وسایرتجهیزات داخلی کامپیوتر انتقال پیداکند.
برخی وسایل درخانه واداره شما میتوانند موجب تولید پارازیت شوند وآنرا به خط ورودی AC انتقال دهند تا ازطریق ولتاژورودی، دیگروسایل را تحت تاثیرقراردهند. هرچه وسایل محافظت ازبرق ورودی بهترباشند میتوانند تجهیزاتی را که به این محافظها وصل هستند بهترایزوله کنند وآنها را ازاین پارازیتها مصون بدارند.
اختلال الکترومغناطیسی ( EMI ) :
تمام وسایل الکترونیکی بعنوان یک خروجی ناخواسته، تشعشعات الکترومغناطیسی دارند که ناشی ازعملکرد الکتریکی یا مغناطیسی آنها میباشد. متاسفانه امواج خروجی ازیک دستگاه میتواند برعملکرد دستگاههای دیگرتاثیرگذارباشد ومشکلات بالقوه ای را بوجود آورد. این اختلال میتواند منجربه ازدست دادن اطلاعات، بی کیفیت شدن تصاویربرروی مانیتورومشکلات دیگری درکامپیوترشما شود یا اینکه باعث بروزمشکلاتی در تلویزیون ورادیوی شما گردد. این مشکلات بطورکلی تحت عنوان اختلالات الکترومغناطیسی یا (EMI ) طبقه بندی شده اند.
درمورد این اختلالات وارتباط آن باکامپیوتردوبحث مطرح است. یکی تشعشعاتی که ازکامپیوترساطع میشود ودیگری تشعشعاتی که توسط کامپیوتردریافت میگردد. معمولاً کامپیوترها باعث اختلال درکار وسایل دیگرنمیشوند. آنها توسط کمیته فدرال ارتباطات(FCC ) بعنوان وسایل کلاس B تعریف میشوند. به این معنی که یک کامپیوتربا استاندارد مربوط به حد مشخصی که برای تولید اختلالات الکترومغناطیسی درنظرگرفته شده است مطابقت میکند. شما همیشه باید کاورکامپیوترخود را پوشیده نگاهدارید. یکی ازدلایلی که پوشش کامپیوترهمواره ازفلزساخته میشود همین است. (همچنین پوشش کامپیوتر،شما را از وجود تهویه مناسب مطمئن خواهد کرد.)
کامپیوترها به دوطریق مهم از اختلالات مغناطیسی تاثیر میپذیرند. یکی تاثیرمستقیم ناشی ازنزدیکی با وسایل دیگرودیگری اختلالات الکتریکی ناشی ازخطوط انتقال نیرو. معمولاً اکثرکامپیوترها مشکل خاصی با اختلالات الکترومغناطیسی ندارند ولی آنهایی که مشکل پیدامیکنند باعث ناراحتی بسیاری برای صاحبانشان خواهند شد. اگر فکر میکنید که اختلالات الکترومغناطیسی کامپیوتر شما را تحت تاثیرقرارمیدهد، برای جلوگیری و یاکاهش تاثیرآن، میتوانید کارهای زیررا انجام دهید:
جداسازی:
وسایلی که تشعشعات الکترومغناطیسی دارند باید ازکامپیوتر،تجهیزات جانبی آن و وسایل رسانه ای مانند رادیو وتلویزیون،همچنین لامپها،وسایل برقی آشپزخانه وبلندگوهای استریو (بلندگوهای طراحی شده جهت استفاده در کامپیوترمعمولاً باحفاظ مخصوصی پوشانیده شده اند وکمتردرمعرض این تشعشعات قرارمیگیرند) فاصله قابل قبولی داشته باشند.
استفاده از مداراختصاصی:
بسیاری ازساختمانهای اداری مسیربرق جداگانه ای برای استفاده ازکامپیوترهای خود درنظرگرفته اند. اگر مداربرق کامپیوترجدا ازیخچال وسیستمهای تهویه هواباشد به این معنا است که اختلالات الکترومغناطیسی واردشده به کامپیوتر(ناشی ازوسایل دیگر) تا حد بسیارزیادی کاهش خواهد یافت ( واین مسئله عموماً کیفیت انرژی الکتریکی ارسالی به کامپیوتر را نیزافزایش خواهد داد)
اضافه ولتاژهای گذرا (Surge ) :
ولتاژ برق شهردرمحدوده معینی قراردارد که برای ایران، این مقدار۲۲۰ ولت میباشد. دراثراختلالات،رعدوبرق ومسائل درونی شبکه برق ممکن است وضعیتی پیش آید که ولتاژبطورموقت وبمدت چند هزارم ثانیه افزایش پیدا کند و درطول این مدت حتی به ۱۰۰۰ ولت و یابیشتربرسد.
بسیاری ازمنابع تغذیه کامپیوترهرسال درمعرض تعداد زیادی ازاین ولتاژهای گذرا قرارمیگیرند ومانند آنچه که درمورد پارازیت خط گفته شد هرچه منبع تغذیه مرغوبترباشد، بهترمیتواند این ولتاژهای اضافه راتحمل کند اگرچه این مسئله برای تجهیزات داخلی منبع تغذیه اهمیت زیادی ندارد. دربعضی حالات ولتاژهای اضافه بامقدارزیاد میتواند موجب قطعی ویا حتی تخریب تجهیزات داخلی کامپیوترشماشود بعلاوه اگرمنابع تغذیه برای زمان مشخصی درمعرض تعداد زیادی ازاین ولتاژهای اضافی قرارگیرند کم کم قابلیت خود را ازدست میدهند وبالاخره کاملاً خراب خواهند شد.
رعد وبرق :
لازم به توضیح زیادی درمورد این مقوله نیست. رعد وبرق میتواند میلیونها ولت برق را درآن واحد منتقل کند واگرخانه شما مورد اصابت رعد وبرق قرارگیرد احتمالاً خسارات هنگفتی حاصل خواهد شد. یک محافظ خوب معمولاً شانس بروزاین خسارت را کاهش میدهد و با ایفای نقش “گوسفند قربانی” خودش بجای کامپیوترشما دراثررعد وبرق میسوزد ولی دراثرانرژی عظیم ناشی ازضربه مستقیم رعد وبرق احتمال زیادی وجود دارد که حتی با وجود محافظ ، دستگاه شما آسیب ببیند.
احتمال برخورد مستقیم رعد وبرق بسیارکم است ولی پدیده دیگری ناشی ازرعد وبرق میتواند ریسک آسیب دیدن کامپیوتررا افزایش دهد. اگررعد وبرق در نزدیکی کامپیوتر شما (به فاصله چندین مایل) رخ دهد دراثرایجاد مقادیر هنگفتی ازالکتریسیته میتواند جریان برق را در مواد فلزی القا کند. هرسیمی که ازبیرون بیاید و به کامپیوتر شما وصل شود میتواند مجرایی برای بروز یک انرژی مخرب گردد که البته شامل کابل برق کامپیوتر وهمچنین سیم تلفن میباشد. احتمالاً درسال آینده منزل شما مورد اصابت مستقیم رعد وبرق قرار نخواهد گرفت ولی دراکثر تقاط جهان تقریباً قطعی است که رعد وبرق درفاصله یک یا دومایلی ازیک محل فرضی اتفاق خواهد افتاد.
افت ولتاژ لحظه ای :
یک کاهش ولتاژ لحظه ای که به آن sag نیزگفته میشود عبارت ازنقصان سطح ولتاژدرخط نیرومیباشد. وقتی که sag رخ میدهد ولتاژ ازسطح معمول خود به مقدارکمتری میرسد ومجدداً به مقدارقبلی برمیگردد. میتوان گفت که این عمل دقیقاً عکس بروز افزایش ولتاژ لحظه ای (surge) میباشد. قابل انتظاراست که اکثرمنابع تغذیه قادربه تحمل کاهش ولتاژباشند. توانایی منبع تغذیه دراین خصوص بستگی به میزان محدوده مجازولتاژورودی آن دارد. برای مثال یک منبع تغذیه ممکن استبرای ولتاژ ورودی ۲۳۰ ولت متناوب طراحی شده باشد ولی هرولتاژی درمحدوده ۱۹۰ تا ۲۶۰ ولت را تحمل کند.
در اینحالت هرکاهش ولتاژی پایینتراز۱۹۰ ولت برای بیش ازکثری ازثانیه احتمالاً موجب خاموش شدن ویا اختلال درعملکرد منبع تغذیه خواهد شد.
پدیده افت ولتاژ لحظه ای بشدت فراگیرمیباشد وممکن است به مشکلاتی ختم شود که شما به هیچ وجه نمیتوانید منبع تغذیه را مقصر قلمداد کنید. ممکن است بعضی اوقات این کاهش را باسوسو زدن یا کم نورشدن لامپها ببینید. این پدیده معمولاً زمانهایی که بار زیادی ازشبکه گرفته میشود مانند غروب یک روزداغ تابستانی ویا درخلال بروزطوفان که شبکه محلی برق تحت تاثیرخرابیهای مکانیکی درمناطق مجاورقرارمیگیرد. باگسترش تقاضای انرژی الکتریکی ومالیاتی که به آن تعلق میگیرد شیوع این پدیده درحال افزایش میباشد.
افت ولتاژ لحظه ای میتواند باعث تخریب سیستمهای کامپیوتری شود، در بسیاری حالات این کاهشها تاثیری بدتر ازرفتن برق دارند زیرا اگر برق برود، کامپیوتر کاملاً خاموش میشود ولی با افت ولتاژ لحظه ای به کار خود ادامه میدهد ولی باسطح انرژی کمتر وبه همین دلیل بعضی از وسایل و تجهیزات درست کار نمیکنند به جای اینکه کاملاً خاموش شوند.
رفتن برق (خاموشی) :
زمانی است که انرژی الکتریکی ورودی کاملاً قطع شود. تاثیری که این پدیده برروی سیستم شما میگذارد تاحدود زیادی بستگی به زمان قطع برق دارد. اگرزمانی که برق میرود سیستم شما بیکارباشد، به احتمال زیاد وقتی که برق می آید اتفاق خاصی برای آن نمی افتد ولی اگر این اتفاق زمانی بیفتد که شما مشغول رفع مشکلی درهارد کامپیوترهستید یامثلاً فایلی را ذخیره مینمایید به احتمال زیاد بامشکل مواجه خواهید شد بعلاوه پدیده رفتن برق معمولاً بصورت درست وتمیزاتفاق نمی افتد بلکه چه درزمان رفتن وچه آمدن با ضربات شدید واختلالات شبکه همراه خواهد بود. اکثر سیستمها رفتن و آمدن برق را بدون مشکل خاصی تحمل خواهند کرد ولی امکان بالقوه برای خرابیهای زیاد همواره وجود خواهد داشت والبته شما تمام کارهایی را که درحافظه کامپیوتر است و هنوز آنرا ذخیره نکرده اید ازدست خواهید داد.
راهکار های مقابله و حفاظت در برابر مشکلات برق شهری چیست؟
برای محافظت از دستگاه ها و سیستم های کامپیوتری تان از آسیب دیدن در برابر برق شهر چاره ای جز استفاده از یو پی اس ندارید.
دراین بخش برخی ازمشخصاتی که دررابطه با یو پی اس است وبسیار مصطلح میباشد به اختصارمورد بحث قرارمیگیرد.
برگه مشخصات یو پی اس میتواند بسیارطولانی وخسته کننده باشد . همچنین دربیشترموارد لازم نیست شما نگران تمام مواردی که درآن پیدا میکنید باشید، اگرچه برخی ازآنها قبل ازتصمیم گیری برای خرید ، بسیارمهم میباشند.
نکته:
بعضی ازمشخصات الکتریکی مربوط به عملکرد یو پی اس که در دفترچه های کالا موجود است کاملاً مشابه با مشخصات منابع تغذیه میاشند. جزئیات بیشتر در این خصوص را میتوانید در بخش مشخصات وگواهینامه های منبع تغذیه بیابید که دراین بخش ازتکرارآن خودداری میشود.
همچنین ازآنجا که یو پی اس ها شامل تجهیزاتی جهت محدود کردن ولتاژهای اضافی گذرا میباشند ، ممکن است شما بخواهید این قسمت را برای یافتن مشخصات و ویژگی های این محدود کننده ها مطالعه کنید.
مشخصات عمومی یو پی اس:
نوع یو پی اس :
مشخص کننده نوع طراحی یو پی اس . بسیار مهم است که این موضوع قبل ازهر چیزی مورد بررسی قرارگیرد.
اندازه بار:
ماکزیمم ظرفیت نامی دستگاه برحسب ولت- آمپر. بعضی دستگاهها صراحتاً میزان “وات” رانیز مشخص نموده اند درغیراینصورت باید ضریب فاکتور یو پی اس توسط سازنده مشخص شود تابتوان اندازه قدرت یو پی اس را تعیین نمود.
مشخصات فیزیکی:
ابعاد:
طول وعرض وارتفاع ، این اندازه ها را جهت حصول اطمینان ازجا گرفتن دستگاه در فضایی که به آن تخصیص داده شده است باید کنترل نمود.
وزن:
بعضی ازدستگاههای بزرگ بسیارسنگین هستند ونیازبه دو نفربرای جا به جا کردن آن میباشد.
تعداد ونوع خروجی ها:
چه نوع و چه تعداد خروجی برای بارهای مختلف پیش بینی شده است.
رنگ:
این موضوع بسیار مهم است. زیرا مغایرت رنگ یو پی اس با رنگ کامپیوتر، بطور کلی شکل ظاهری مجموعه را ضایع میسازد.
مشخصات محیطی یو پی اس:
محدوده دمای عملکرد:
Ups گرما تولید میکند ونمیتواند دراتاقی بدون تهویه کافی کارکند.
محدوده دمای انبارش :
به حد پایین این دما دقت کنید زیرا باتریها درمعرض سرمای شدید میتوانند یخ بزنند وخراب شوند.
بیشترکردن فواصل زمانی شارژ باتری:
اگرباتری درانبارنگاهداری شود هرچند وقت یکبارنیاز به شارژ شدن دارد؟
مشخصات ورودی:
ولتاژ ورودی:
محدوده مجازمشخصات نامی و واقعی. مطمئن شوید که مدل مناسبی با توجه به شرایط برقتان انتخاب میکنید.
فرکانس نامی:
معمولاً ۵۰ یا۶۰ هرتز است. برخی ازمدلها هردوعدد راپوشش میدهند.
اتصال ورودی:
نوع دوشاخه ای که کابل برق یو پی اس استفاده میکند (برای مدلهای بزرگتر بسیارمهم است)
مشخصات خروجی:
ولتاژخروجی:
محدوده نامی و واقعی مشخصات، آورده شده است. ولتاژ نامی خروجی باید مساوی با ولتاژنامی ورودی باشد.
نوع موج خروجی:
مشخص میکند که دستگاه،موج سینوسی ، مربعی یا مربعی اصلاح شده تولید میکند.
زمان انتقال:
یک مشخصه مهم است وعبارت ازماکزیمم زمان لازم برای یو پی اس تا بتواند خط قدرت را به باتری منتقل کند. برای یک online یو پی اس واقعی ،این زمان مساوی صفر است. برای یک standby یو پی اس این زمان معمولاً چندمیلی ثانیه میباشد. شما باید این زمان را با زمان نگاهداری منبع تغذیه خود مقایسه کنید وآن زمانی است که به شما میگوید یو پی اس تا چه مدتی قادراست ورودی خود را جداشده نگاهدارد قبل ازاینکه کاملاً قطع شود.
اگرزمان انتقال نزدیک به زمان نگاهداری ویا بزرگترازآن باشد، یو پی اس بدرستی برای شما کارنخواهد کرد.
فیلترینگ،محدود کننده ولتاژهای گذرا ومشخصات تنظیم خط :
جزئیات سخت افزارداخلی یو پی اس که برای تمیز کردن خط نیرو، زمانی که یو پی اس با برق شهرکارمیکند میباشد.
مشخصات باتری:
نوع باتری:
نوع باتری بکاررفته واینکه آیا توسط مصرف کننده قابل تعویض است یاخیر.
ظرفیت باتری:
ظرفیت باتری بر حسب آمپر- ساعت
عمرباتری:
پیش بینی تعداد سالهایی که باتری میتواند کارکند قبل ازاینکه خراب شود (با کارکرد متوسط)
مدت زمان کارکرد بابیشترین بارممکن:
اگر یو پی اس باری مساوی با بیشترین میزان مجاز خود را(برحسب ولت-آمپر)پوشش دهد،چند دقیقه میتواند کارکند؟
مدت زمان کارکرد با ظرفیت نصف بار:
اگر یو پی اس باری مساوی با نصف میزان مجازخویش را (برحسب ولت-آمپر) پوشش دهد،چند دقیقه میتواند کارکند؟
زمان شارژ مجدد:
چه زمانی طول میکشد تا یک باتری کاملاً خالی با استفاده از انرژی خط نیرو، دوباره کاملاً پر شود؟
امکان افزایش باتری:
آیا یو پی اس قابلیت افزودن باتری جدید برای افزایش ظرفیت را دارد؟ در اینصورت سیستم چگونه کارمیکند؟
موارد دیگر:
نشانگرها وهشدارها:
فهرستی ازنشانگرهای LED برروی دستگاه وتوضیح اینکه هرکدام درچه زمانی هشدارمیدهند.
کنترل وپایش سخت افزار ونرم افزار:
شرح کوتاهی از تمام سیستمهای کنترلی که دستگاه دارد یامیتواند داشته باشد ، شامل مشخصات انواع اتصالات و رابطهایی که میتواند توسط دستگاه مورد استفاده قرار گیرد.
مشخصات الکتریکی:
مشخصات الکتریکی یک منبع تغذیه معرف کیفیت خروجی های آن وهمچنین توانایی آن درتحمل شرایط ویژه مانند قطعی واختلالات درانرژی ورودی وهمچنین تغییرات در باری که منبع تغذیه پشتیبانی میکند میباشد. درحالیکه این مشخصات مهم است و معرف سطح کیفی منبع تغذیه میباشد، باید تصدیق کنم که دربسیاری از حالات لازم نیست که خریداران منبع تغذیه تمام این جزییات را بدانند. شما فقط باید مطمئن شوید که مشخصات الکتریکی منبع تغذیه مورد نظر، اختلاف فاحشی با دیگر منابع تغذیه مشابه ندارد.
برای منابعی با فاکتورهای شکل جدید، باید مشخصات منبع تغذیه برای هماهنگی با ویژگی هایی که دربرگه مشخصات ضریب شکل قطعه آورده شده است چک شود. به غیرازآن، اختلافات کوچک را برای استخراج نتایج بزرگ بین دو منبع تغذیه بکار نبرید.
زمان نگاهداری:
احتمالاً مهمترین مشخصه الکتریکی یک منبع تغذیه میباشد و آن، زمانی است که منبع تغذیه درصورت قطع ورودی میتواند خروجی خود را پوشش دهد. یک عدد معمولی برای این زمان۲۰ میلی ثانیه میباشد ( درمنبع تغذیه وجود خازن صافی باعث میشود که این عدد کمی از صفر بیشتر باشد). این مقدار معرف زمانی است که در صورت قطع شبکه برق، منبع تغذیه میتواند تحمل کند وبعد از آن دیگر نمیتواند یک سیگنال قدرت خوب را ارسال دارد. همچنین مهم است که این زمان را با زمان انتقال یو پی اس ای که قراراست برای کامپیوترخود درنظربگیرید مقایسه کنید. زمان نگاهداری باید بطورقابل ملاحظه ای اززمان انتقال بیشتر باشد تا احتمال وقوع مشکل کاهش یابد.
تنظیم بار:
بعضی وقتها بنام تنظیم ولتاژ بارخوانده میشود. این مشخصه به توانایی منبع تغذیه برای تنظیم سطح ولتاژ خروجی زمانی که بار منبع کم وزیاد میشود اشاره دارد. ولتاژ یک منبع انرژی DC با افزایش بارتمایل به کاهش دارد وبرعکس ولتاژ یک منبع انرژی AC با افزایش بار تمایل به افزایش دارد. هر چه منبع تغذیه بهترباشد توانایی بیشتری برای یکنواخت سازی این تغییرات خواهد داشت. تنظیم بار معمولاً برحسب درصدی از ولتاژهایی که منبع تغذیه تامین میکند باعلامت مثبت و منفی بیان میشود. ۲ تا ۶ درصد معمولی است. ۱ درصد هنوزخوب است. ( سیگنالهای ۵- ولت و ۱۲- ولت حتی دردستگاههای بسیارخوب معمولاً بهترازمثبت و منفی ۵ درصد نیستند زیرا به هرحال این سیگنالها حاوی جریان ضعیف و اکثراً بدون فایده میباشند)
تنظیم خط :
متمم و کامل کننده تنظیم بارمیباشد. این مشخصه توانایی منبع تغذیه را برای کنترل خروجی خود زمانی که ولتاژورودی AC ازکمترین مقدارتابیشترین مقدارقابل قبول تغییرمیکند نشان میدهد. مجدداً مقدارهرسطح خروجی با عددی برحسب درصد (باعلامت مثبت ومنفی) نمایش داده میشود که +/- ۱ تا ۲ درصد معمولی است.
مولفه DC :
برخی اوقات به آن موج AC میگویند. منبع تغذیه از ورودی AC ، خروجی DC تولید میکند. اگرچه خروجی بطورخالص DC نمیباشد. درهرسیگنال تعدادی مولفه AC وجوددارد که بخشی ازآنها با سیگنال ورودی حمل میشود وبرخی دیگر، ازاجزای منبع تغذیه برداشته میشود. البته مقادیرآنها بسیارکوچک است واکثرمنابع تغذیه این مقادیررا درفهرست مشخصات ضریب شکل خود نشان میدهند. ولی دربرخی تجهیزات مانند موتورهای AC یاترانسفورماتورهایی با ورودی AC این مقوله بسیارمهم میباشد.
ترانسفورماتوربا خروجی ایزوله شده تنها راه محافظت از تجهیزات گران قیمت ما خواهد بود. مولفه های DC معمولاً برحسب میلی ولت میباشند که نشانگراندازه گیری ولتاژ AC ازمقدارمنفی تامثبت آن است. هرچه عدد کمترباشد بهتراست. در یو پی اس های بدون ترانسفورماتور معمولاً یک رزیستور متغیر برای تنظیم خروجی و کاهش مؤلفه DC وجود دارد ولی میدانیم که ضریت حرارتی رزیستور و دیگر قطعات الکترونیکی و نیز امکان تغییر تدریجی آنها از تغییرات مجاز میزان مؤلفه DC بر اساس استاندارد IEC بیشتر است.
واکنش ناپایدار:
یک منبع تغذیه سوییچ دارازیک حلقه بسته بازخورداربرای اندازه گیری مقدارخروجی منبع جهت کنترل نحوه عملکرد آن استفاده میکند. تقریباً مانند عملکرد یک ترمومتر و ترموستات برای کنترل دمای خانه. همانطورکه دربخش تنظیم بارذکرشد ولتاژخروجی یک سیگنال با تغییربارحامل آن، تغییر میکند. عملاً وقتی که بار بشدت تغییر میکند (چه کم شود وچه زیاد) به تبع آن سطح ولتاژنیزتغییری ناگهانی خواهد داشت. این تغییرناگهانی به نام یک واکنش ناپایدارخوانده میشود. اگرولتاژی زیریک بارسنگین ناشی ازمصرف چند مولفه مختلف قرارداشته باشد وناگهان غیرازیک مولفه، بقیه آنها دیگرجریان نکشند، ولتاژمربوط به جریان باقیمانده ممکن است بطورموقت افزایش یابد. این پدیده را یک اضافه ولتاژ( overshoot ) میگویند. واکنش ناپایداربسیارسریع وتاثیرگذاراست اما منبع تغذیه میتواند خود را با این تغییرات ناگهانی تطبیق دهد.دراینجا مشخصات یک واکنش ناپایدارواقعی را باهم بررسی میکنیم:
خروجی های ۵+ ولت و۱۲+ ولت به اندازه ۵ درصد درکمترازیک میلی ثانیه با یک تغییر۲۰ درصدی در بار،برمیگردند.
معنای این حرف اینست که برای خروجی های ۵+ ولت و ۱۲+ ولت، اگر خروجی در یک سطح معین که آنرا V1 مینامیم قرارداشته باشد وجریان بارآن سیگنال به اندازه حداکثر۲۰ درصد کاهش یا افزایش یابد ،ولتاژ مربوط به آن خروجی در یک میلی ثانیه به مقدار ۵ درصد V1 بازمیگردد. واضح است که واکنشهای سریعترونزدیکتر به ولتاژ مبدا بهتراست.
حداکثر فشارجریان/ جریان سریع وغیرعادی ورودی:
بیشترین مقدار جریانی که یک منبع تغذیه در لحظه ای که برای اولین بار روشن میشود میکشد. این عبارت،بعضی اوقات برای نشان دادن اینکه منبع تغذیه درهنگام روشن شدن در معرض چه مقدارشوک قراردارد استفاده میشود. هرچه این مقدارکمتر باشد بهتر است.
حفاظت درمقابل ولتاژ اضافی:
علاوه برمشخص کردن یک سطح ولتاژ ماکزیمم، منابع تغذیه خوب شامل محافظی درمقابل افزایش ولتاژخروجی ازیک سطح بحرانی میباشند. اگر به هردلیلی ولتاژ خطوط ۳٫۳+ ولت، ۵+ ولت ، یا ۱۲+ ولت ازمقدارمعینی بالاتر رود، منبع تغذیه آن خروجی را غیر فعال خواهد کرد. عدد این ولتاژ اضافه معمولاً با عبارت “نقطه گردش ولتاژ” بیان میشود (مثلاً ۶٫۲۵+ ولت برای خط ولتاژ ۵+ ولت) ویا با یک عبارت درصدی که برای مثال ذکر شده ۱۲۵% خواهد بود. این مشخصه همچنین میگوید که واکنش یک منبع تغذیه درقبال تشخیص یک ولتاژاضافه چه خواهد بود که معمولاً دستگاه Reset خواهد شد.
حفاظت در مقابل جریان اضافی:
اگرجریان خروجی های منبع تغذیه ازحد مجاز تعریف شده بیشتر شود،بعضی از منابع تغذیه این شرایط را تشخیص میدهند ودستگاه را Reset میکنند. منبع تغذیه مشخص میکند که چه مقدارجریان اضافه برای هر ولتاژ خروجی باعث بروزاین اتفاق شده است.
خصوصیات و ویژگیهای UPS :
پس از درک اصول اولیه عملکرد یک سیستم تامین انرژی بدون وقفه، شناخت انواع مختلف آن وآشنایی با اجزای مهم آن، اکنون درمورد برخی ازخصوصیات طراحی و ویژگیهای مختلف یک یو پی اس که باعث تفکیک آن ازانواع دیگر یو پی اس میشود صحبت خواهیم کرد.
بعلاوه راجع به پارامترهای مهمی که توانایی و قابلیتهای یک یو پی اس را تعیین میکند بحث خواهیم نمود. بسیاری از عناوینی که دراین فصل مورد بحث قرارخواهد گرفت برای اخذ تصمیم در مورد انتخاب نوع واندازه مناسب یک یو پی اس برای کار شما مهم خواهد بود.
آخرین دیدگاه‌ها