یو پی اس چیست؟

یو پی اس چیست؟

منبع تغذیه UPS برق اضطراری یا بدون وقفه که اصطلاحا به آن یو پی اس نیز می گویند، یک دستگاه ذخیره برق ۲۲۰ ولت است که در صورت قطع برق، می تواند برق اضطراری و مورد نیاز دستگاه های برقی و حساس را تامین کند. یو پی اس یک عنصر یا سیستم رایج تامین برق در کاربری های مختلف است که معمولا در مراکز داده (دیتا سنتر ها)، مزارع ارز دیجیتال، سیستم های اداری، سیستم های خانگی و به طور کلی سیستم های حساس به قطع برق به کار گرفته می شون

یو پی اس (UPS)

طراحی یو پی اس های ذخیره برق ۲۲۰ ولت طوری در نظر گرفته شده است که بتوانند از شوک ناگهانی ناشی از قطعی برق، در سیستم های مختلف جلوگیری کنند و در نتیجه سیستم ها و دستگاه ها، از خرابی ناشی از قطع برق و از دست دادن ناگهانی برق شبکه در امان بمانند.

یو پی اس ها بسته به نوع باتری و ظرفیت و کاربردی که دارند در انواع مختلفی تولید می شوند. آنها ممکن است طوری طراحی و پیکر بندی شوند که با افزایش ظرفیت باطری ها، برق مصرفی دستگاه ها را برای مدت طولانی تری تامین کنند، که این عملکرد بیشتر برای یو پی اس های صنعتی در نظر گرفته می شود. نکته ای که در رابطه با یو پی اس های برق اضطراری با ابعاد بزرگ تر وجود دارد، این است که این یو پی اس ها دارای توان بیشتر و اکثرا کیفیت برق خروجی بالاتری هستند.

یک یو پی اس می تواند از یک پیکربندی تکفاز یا سه فاز تشکیل شده باشد که توسط مجموعه ای از باتری ها یا یک قطعه فلایویل تغذیه می شود. سیستم منبع تغذیه بدون وقفه (یو پی اس) در ابعاد و اندازه های مختلفی تولید می شود که می توان در برخی مصارف خانگی، اداری، صنعتی و غیره از آن استفاده کرد. یو پی اس می تواند شبیه به یک محفظه کوچک یا کیس بصورت UPS کوچک باشد و در کنار سیستم های رایانه ای شما قرار بگیرد و یا در ابعاد و ظرفیت های مگاواتی و مگاتنی در تاسیسات و صنایع بزرگ از آن استفاده شود.

ساده ترین مثال برای نحوه عملکرد یو پی اس های برق اضطراری، بکاپ باطری لپ تاپ است. لپ تاپ ها یا تبلت ها که از فناوری باطری داخلی برخوردار هستند، برق DC را به سیستم می رسانند. اگر لپ تاپ یا تبلت وصل باشد و کاربر در حین کار با آن، با قطعی برق ناگهانی مواجه شود، شارژ باطری در طول دوره قطعی برق متوقف می شود، اما کاربر هیچ گونه خرابی یا قطعی سیستم را تجربه نمی کند.

یو پی اس ها علاوه بر تامین بدون وقفه برق، از نوسانات و تغییرات ناگهانی ولتاژ و فرکانس ها نیز جلوگیری می کنند. نمودار خروجی برق یو پی اس کاملا سینوسی است و این نشان می دهد که یو پی اس بهترین انتخاب برای تامین برق خروجی تمیز (بدون نوسان) و محافظت شده است.

یک یو پی اس معمولا برای محافظت از سخت افزار ها و سیستم هایی مانند کامپیوتر، مراکز داده و تجهیزات الکترونیکی مختلف که قطع برق ناگهانی در آنها باعث صدمات، تلفات و اختلالات جدی در کسب و کار یا از بین رفتن اطلاعات مهم و حیاتی می شود، مورد استفاده قرار می گیرد.

مشخصات فنی یو پی اس

یو پی اس را می توان یک نوع سیستم قدرت پیوسته در نظر گرفت. زمان استفاده از ظرفیت برق ذخیره شده توسط یو پی اس ها معمولا کوتاه است، اما برای راه اندازی مجدد سیستم های آماده به کار یا جلوگیری از خاموش شدن ناگهانی تجهیزات گزینه مناسبی به شمار می رود. انواع مختلفی از یو پی اس ها تولید می شوند که روش کار متفاوتی دارند، اما هدف همه آنها ذخیره سازی انرژی الکتریکی و تامین آن در مواقع مورد نیاز است.

یک یو پی اس کاربردی، با باتری به منبع برق (برق ورودی) متصل می شود، انرژی مورد نیاز را جذب می کند و در نهایت بار دریافتی را برای انتقال به خروجی، اصلاح می کند. میزان مصرف برق در رابطه با یو پی اس ها برحسب ولت آمپر (VA) و یا (KVA) اندازه گیری می شود که برخی از افراد به این واحد اندازه گیری، کاوآ هم می گویند. اکثر یو پی اس های دارای ظرفیت زیر ۱ کیلوولت آمپر، از انواع یو پی اس های اینتراکتیو و آماده به کار هستند که معمولا نسبت به انواع دیگر، هزینه های کمتری هم دارند.

یو پی اس ها در طراحی های مختلفی تولید می شوند، اما رایج ترین نوع آنها طرح قفسه یا رک مونت و ایستاده یا کابینت که با عناوین مدل برج یا Tower هم شناخته می شوند، می باشد. در طراحی به صورت ایستاده، یو پی اس ها به صورت عمودی، روی زمین، میز یا هر سطح صاف دیگری قرار می گیرند. این طرح از یو پی اس ها، معمولا در ایستگاه های کامپیوتری و اتاق های سرور مورد استفاده قرار می گیرند.

نوع دیگری از یو پی اس ها که حالت نصب قفسه ای دارند و به آنها یو پی اس های رَک هم گفته می شود، در قفسه هایی با ابعاد استاندارد نصب می گردند. این نوع از یو پی اس ها معمولا در برنامه های کاربردی شبکه و سرور ها، استفاده می شوند. بعضی از مدل هایی که برای یو پی اس های قفسه ای در نظر گرفته می شوند، دارای رابط کاربری هستند که امکان چرخش ۹۰ درجه را دارند و این امکان را به دستگاه می دهد که هم به صورت عمودی و هم در حالت قفسه ای، قابل استفاده باشد.

اندازه یو پی اس ها

از سیستمی که برای محافظت از خاموشی ناگهانی کامپیوتر جلوگیری می کند، تا واحد های بزرگ تری که منبع تغذیه تعداد زیادی مراکز داده هستند، متفاوت است. به طور کلی عملکرد خروجی یو پی اس ها را می توان در ۳ بخش معرفی کرد:

وابستگی ورودی
شکل موج ولتاژ خروجی
عملکرد خروجی پویا

شکل موج رایج در بین یو پی اس ها به طور معمول شکل موج سینوسی است که از لحاظ نبود اعوجاج و نویز های اضافی، کاملا تمیز و محافظت شده است. این شکل موج در یو پی اس های دارای ۲ کیلوولت آمپر و بالاتر دیده می شود و یو پی اس هایی که توان کمتر از ۲ کیلووات داشته باشند، دارای خروجی غیرسینوسی خواهند بود.

همچنین شکل موج خروجی یو پی اس ها در حالتی که از طریق اتصال به برق کار می کنند با زمانی که در حالت ذخیره انرژی قرار دارند، متفاوت است. با در نظر گرفتن این مسئله که عموما شکل موج خروجی یو پی اس ها به صورت سینوسی است، می توان گفت که شکل موج ولتاژ خروجی در یو پی اس ها به طور کلی سه طبقه بندی اصلی دارد:

موج سینوسی THD پایین که با نماد S نشان داده می شود.
موج سینوسی THD متوسط که با نماد X نشان داده می شود.
موج غیر سینوسی پله ای یا مربعی که با نماد Y معرفی می گردد.

THD یا Total Harmonic Distortion که به معنی اعوجاج هارمونیک کل در عملکرد خروجی یو پی اس است، به عنوان یک پارامتر کیفی، نشان دهنده میزان نزدیکی شکل موج خروجی یو پی اس به حالت سینوسی استاندارد است. به طور کلی هر چه شکل موج خروجی یو پی اس سینوسی تر یا اصطلاحا کاملا سینوسی باشد، عملکرد آن نیز مناسب تر بوده و راندمان بالاتری هم خواهد داشت.

شکل موج سینوسی، خروجی با کیفیتی است که در میان انواع خروجی های یو پی اس دارای کمترین نوسان ممکن از جریان برق AC است. یو پی اس هایی که برای کسب و کار های تولیدی، صنعتی و به طور کلی تجهیزات حساس، طراحی می شوند، دارای خروجی موج سینوسی هستند.

نکته جالب توجه در مورد شکل موج سینوسی این است که تضمین می کند تجهیزات متصل به منابع تغذیه فعال، در زمان تغییر حالت از اتصال به برق شهری به حالت باتری، دچار هیچ گونه تغییری نمی شوند.

بهتر است در مورد یو پی اس ها به این نکته توجه داشته باشید که تقریبا همه یو پی اس ها یک حالت نرمال از تامین برق ضروری مورد نیاز سیستم را ارائه می دهند و به طور اتوماتیک با توجه به نیاز تجهیزات، بین حالت بازدهی بالا و حالت عادی استاندارد، سوئیچ می کنند تا به تعادل مطلوبی بین حفاظت از بار الکتریکی و راندمان مناسب، برسند

یو پی اس آفلاین یا آماده به کار (Standby)
یو پی اس لاین اینتراکتیو یا خط تعاملی (Line Interactive)
یو پی اس آنلاین (Online UPS