کلمه UPS مخفف Uninterruptible Power Supply است که به معنای منبع تغذیه بدون وقفه می باشد. دستگاه یو پی اس یکی از تجهیزات الکترونیکی است که در هنگام قطعی برق، جریان مورد نیاز لوازم الکتریکی را تامین می کند. یو پی اس یک دستگاه برق اضطراری است که در هنگام قطعی برق کاربرد پیدا می کند در ادامه این مقاله برای اینکه بدانید دستگاه یو پی اس چیست و چه کاری انجام می دهد با ما همراه باشید.
دستگاه یو پی اس چیست؟
یو پی اس در واقع نوعی دستگاه برق اضطراری (Uninterruptible Power Supply) است؛ که در زمان های قطعی جریان برق شهری از نوسان ولتاژ جلوگیری کرده و اجازه نمی دهد به وسایل برقی صدمه وارد شود. یو پی اس یا منبع تغذیه بی وقفه در سه نوع، یو پی اس آنلاین، یو پی اس لاین اینتراکتیو و یو پی اس آفلاین ساخته می شود که هر کدام برای کاربری های خاصی مورد استفاده قرار گرفته و در کل برای تامین برق پایدار و همچنین جلوگیری از اسیب به تجهیزات الکترونیکی حساس استفاده می شوند.
دستگاه یو پی اس برق ۲۲۰ ولت شهری را با استفاده از باتری یو پی اس درون خود ذخیره می کند و در صورت نبود برق شروع به کار می کند، در موقع خرید یو پی اس در واقع هدف شما در واقع محافظت از یک وسیله برقی است تا از آن در برابر قطع شدن و یا از کار افتادن و یا آسیب در اثر اختلالات برق شهری محافظت کنید اینجاست که یو پی اس یا منبع تغذیه بدون وقفه کاربرد پیدا می کند.
مزیت های یو پی اس چیست؟
یکی از مهم ترین کارایی های که یو پی اس انجام می دهد تأمین انرژی لازم برای دستگاه بدون خاموش و روشن کردن آن برای راه اندازی مجدد است؛ یعنی زمانی که برق شهری قطع می شود بلافاصله یو پی اس وارد مدار می شود و برق لازم برای ادامه فعالیت دستگاه فراهم می کند.
- مراقبت از دستگاه های برقی در برابر نوسانات برق شهری
- ثابت نگه داشتن جریان برق و جلوگیری از ورود نویز خراب برق شهری
- جلوگیری از کم شدن حساسیت دستگاه های برقی
- تأمین انرژی لازم برای دستگاه در زمان قطعی برق
- حذف تمامی نویزهای برق شهری
- محافظت از دستگاه های مصرف کننده در برابر رعد و برق
- حذف ولتاژ های بسیار بالای شهری و یکنواخت کردن برق شهری
- وارد کردن انرژی برق با شکل و موجی ثابت به مصرف کننده
- ثابت نگاه داشتن سطح ولتاژ و فرکانس یک دستگاه مصرف کننده
از یو پی اس برای چه تجهیزاتی استفاده می‌شود؟
یو پی اس‌ها به دلیل قیمت گرانی که دارند بیشتر برای تجهیزات حساس و دستگاه هایی که نیاز است که بصورت شبانه روزی کار کنند استفاده می‌شوند. از جمله این دستگاه ها می توان به دستگاه های عابر بانک، تجهیزاتی مانند دوربین مداربسته، اتاق سرور شبکه، تجهیزات پزشکی و آزمایشگاهی، درب برقی، تجهیزات نظامی و هر گونه تجهیزاتی گران قیمتی که به دلیل حساسیت نمی‌توان به صورت مستقیم به برق شهر متصل نمود یا خاموش شدن آنها موجب اختلال در کارها می شود اشاره کرد.
سه دسته بندی اصلی یو پی اس
سه نوع متداول یو پی اس که در واقع سه نوع راه حل مختلف برای مصرف کننده ها در شرایط مختلف هستند با نام های یو پی اس های آنلاین ، یو پی اس لاین اینتراکتیو و یو پی اس آفلاین شناخته می شوند. که با توجه به نحوه عملکرد آنها قیمت های متفاوتی داشته که به ترتیب گران ترین نوع، یو پی اس آنلاین و ارزانترین نوع یو پی اس آفلاین می باشد.
یو پی اس آفلاین
یو پی اس آفلاین دستگاه هایی ساده و ارزان هستند که با استفاده از باتری داخلی خود تنها جلوگیری از خاموش شدن مصرف کننده ها را در زمان قطعی برق انجام می دهند.
در شرایط عادی، یو پی اس آفلاین به طور مستقیم به برق شهری وصل شده و با استفاده از این برق ورودی یک جریان DC را برای شارژ کردن باتری های خود تامین می کند. یو پی اس های آفلاین دارای یک یا دو عدد باتری ۱۲ ولت داخلی می باشند. باتری داخلی یو پی اس به این معنا می باشد که باتری در داخل کیس یو پی اس قرار گرفته است.
در زمان قطعی برق در یو پی اس های آفلاین ، اینورتر یو پی اس روشن شده تا برق را از طریق باتری ها تامین کند. سیستم های یو پی اس آفلاین نسبتا کند هستند و زمان سوئیچ بر روی باتری در آنها طولانی تر از ۳ میلی ثانیه است که این زمان تاخیر می تواند عملکرد الکترونیکی دستگاه های حساس مانند کامپیوتر های سرور شبکه و یا تجهیزات پزشکی و آزمایشگاهی را مختل کرده و یا موجب ری استارت آنها شود ولی این تاخیر قابل شناسایی برای تجهیزات معمولی مانند کامپیوتر های معمولی نیست و موجب ری استارت یا خاموش شدن آنها نمی شود.
به طور کلی UPS های آفلاین و لاین اینتراکتیو برای تجهیزات حساس مثل کامپیوتر های اتاق سرور و یا تجهیزات پزشکی و بیمارستانی مطلوب نیستند زیرا از مصرف کننده ها در برابر تمامی مشکلات برقی محافظت نمی کنند. همچنین مدت زمانی که طول می کشد تا دستگاه شروع به تامین برق از طریق باتری یو پی اس کند برای این تجهیزات قابل شناسایی بوده و امکان ری استارت شدن دارد.
مزایای یو پی اس آفلاین
- قیمت بسیار مناسب نسبت به سایر محصولات
- قابلیت استفاده خانگی
- مناسب برای سیستم های کامپیوتری، مودم و تجهیزات VOIP
- فعالیت بی صدا
معایب یو پی اس آفلاین
- خروجی برق در صورت قطعی برق بدون تنظیمات لازم
- انتقال به حالت باتری با تأخیر زمانی تقریباً بالا
- محافظت تقریباً کم از دستگاه های مصرف کننده
یو پی اس لاین اینتراکتیو
یو پی اس لاین اینتراکتیو عملکردی مشابه یو پی اس های آفلاین دارند با این تفاوت که در حالت نرمال برق خروجی دستگاه از استابلایزر و فیلتر عبور کرده و ولتاژ تقریبا بدون نوسان و تثبت شده ای را در خروجی به مصرف کننده ها می دهد در صورتیکه یو پی اس های آفلاین در زمان عملکرد با برق تثبیت ولتاژ انجام نداده و در صورتیکه برق شهری دچار نوسان و افت ولتاژ باشد آن را به مصرف کننده ها منتقل می کند.
در یو پی اس لاین اینتراکتیو در زمان قطعی برق جریان برق خروجی از طریق باتری های یو پی اس تامین می شود که در حالت تامین برق از روی باتری بدلیل اینکه برق تولیدی بصورت DC به AC است دارای نوسان ولتاژ نبوده و نیازی به عبور از استابلایزر و یا فیلتر ندارد.
در یو پی اس های لاین اینتراکتیو در زمان قطعی برق، سوئیچ انتقال عمل کرده و جریان برق از باتری ها به خروجی یو پی اس می رسد.از آنجا که اینورتر همیشه روشن و در مدار قرار دارد هم فیلترینگ نوسان را انجام می دهد و در زمان قطعی برق عملکردی سریع تر از یو پی اس های آفلاین دارد.
مزایای یو پی اس لاین اینتراکتیو Line Interactive
- نسبت به مدل آنلاین قیمتی مقرون به صرفه تر دارد
- برای سیستم های برق اضطراری مناسب است
- برای سرور و شبکه و UPS های دسکتاپی استفاده می شود.
- ایمنی بیشتری را نسبت به مدل آفلاین برای مصرف کننده تأمین می کند
- کاملاً بی صدا است.
معایب یو پی اس لاین اینتراکتیوLine Interactive
- این دستگاه نسبت به دو مدل آنلاین و آفلاین گران تر است.
- از مدار اصلاح ضریب قدرت ورودی بهره نبرده است
یو پی اس آنلاین
یو پی اس آنلاین در واقع بالاترین تکنولوژی در انواع مختلف یو پی اس بوده و بالاترین محافظت از لوازم برقی را دارا می باشد کارکرد یو پی اس آنلاین به این صورت است که در آن برق متناوب شهری به برق مستقیم تبدیل می‌شود و دوباره در خروجی به برق متناوب بر گردانده می شود و در واقع برقی که در خروجی یو پی اس وجود دارد کاملا از برق ورودی مجزا است برای این کار در یو پی اس آنلاین، برق ورودی بعد از یک سوسازی و تبدیل به ولتاژ مستقیم برای شارژ باتری استفاده می شود؛ یعنی پاک سازی ورودی از نویز و احیاناً سطح ولتاژ ورودی، برای شارژ باتری دنبال می شود.
از همین رو ولتاژ خروجی باتری با بهره‌گیری از مبدل مجدداً به سیگنال سینوسی تبدیل می‌شود. از مزیت های یو پی اس آنلاین این است که برق مجدد تولید می‌شود. از همین رو هیچ گونه مشکلات برق شهری مانند نوسان و تغییر فرکانس را ندارد و کاملاً بصورت سینوسی و با جریان ثابت است.
مزایای یو پی اس آنلاین
- تأمین برق به صورت دائمی بدون هیچ گونه اختلال
- مناسب برای کلیه سیستم های برق اضطراری
- ایده ال برای سرور و شبکه در کنار یو پی اس های دسکتاپ
- تنظیم برق خروجی و عدم آسیب دیدگی به دستگاه با حذف نویزهای احتمالی
معایب یو پی اس آنلاین
قیمت این محصول نسبت به انواع دیگر یو پی اس گرانتر است.
اجزاء یو پی اس
باتری یو پی اس : با هدف ذخیره سازی انرژی الکتریکی و بهره گیری به عنوان منبع انرژی الکتریکی در یو پی اس
اینورتر یو پی اس: به منظور تبدیل نمودن جریان مستقیم به متناوب
شارژر باتری: با هدف شارژ کردن باتری یو پی اس و تبدیل جریان متناوب به مستقیم
رکتیفایر: به منظور تبدیل نمودن جریان متناوب ورودی به جریان مستقیم
از سایر اجزای یو پی اس که عموما در آنان استفاده می گردد ؛ تنظیم کننده ولتاژ است که به منظور جلوگیری از نوسان برق در این دستگاه ها تعبیه گشته است. لازم به ذکر است که توان دستگاه های یو پی اس می تواند جزو عوامل مهم در انتخاب آن باشد. توان یک یو پی اس وابسته به اینورتر آن است ؛ به گونه ای که هرچقدر اینورتر قدرتمند تر باشد ؛ توان دستگاه یو پی اس نیز بیشتر می باشد .
مقدار انرژی مورد احتیاج یو پی اس در حالت عادی از ورودی متناوب تامین می گردد و شارژر با بهره گیری از یک سو کننده به صورت همزمان با تبدیل نمودن جریان متناوب به جریان مستقیم ، باتری را شارژ می نماید. چنانچه ورودی برق قطع گردد و یا نیز دچار مشکل بشود ؛ بلا فاصله اینورتر جریان مستقیم باتری را به متناوب تبدیل نموده و موجب مهیا نمودن بدون وقفه برق مورد احتیاج دستگاه می شود.
طرز کار یو پی اس چگونه است؟
یو پی اس همان طور که گفته شد با باتری کار می‌کنند و هنگام متصل بودن برق شهر از آن برای شارژ باتری ها استفاده می‌کنند
و طبق تصویر بالا برق شهر را مستقیم به خروجی ارسال می‌کنند و در زمان قطع شدن برق شهر آن را از مدار خارج می‌کند و برق باتری را وارد مدار می‌کند.
انواع قابلیت‌های یو پی اس
یو پی اس ها علاوه بر تامین برق از افت و افزایش ولتاژ برق شهر نیز جلوگیری می‌کنند. همینطور از نویز برق و تغییر فرکانس ورودی برق نیز میتوانند جلوگیری کنند. در صورت افت شدید برق و یا افزایش شدید ولتاژ مانند برخورد رعد و برق نیز میتوانند از آسیب رسیدن به تجهیزات متصل به آنها جلوگیری کنند.
کاوا در پو پی اس به چه معنی است؟
به توان ظاهری هر یو پی اس کاوا گفته می‌شود. به عنوان مثال یک یو پی اس ۵ کاوا معادل ۵۰۰۰ وات، توان تولید می‌کند البته این عدد ظاهری یو پی اس می‌باشد و توان حقیقی یو پی اس با واحد KW سنجیده می‌شود. در یو پی اس ۵ کاوا توان حقیقی آن معادل ۳۵۰۰ وات می‌باشد.
نحوه محاسبه توان یو پی اس برای بهترین عملکرد
برای استفاده از یو پی اس باید توانی که از آن انتظار دارید را محاسبه کرد بنابراین باید تجهیزاتی که قرار است به این دستگاه متصل شود مشخص شده و توان مصرفی هر کدام را نوشته و با هم جمع کنیم، توان مصرفی هر دستگاه روی آن نوشته شده است و با واحد W یا وات مشخص شده است. اگر این توان نوشته نشده بود باید ولتاژ دستگاه مورد نظر را ضربدر آمپر آن کنید تا توان بدست آید.
به عنوان مثال لپ تاپی که من از آن استفاده می‌کنم توان مصرفی روی آداپتور آن نوشته نشده است ولی به جای آن ولتاژ خروجی و آمپر آن نوشته شده است، ولتاژ خروجی از آداپتور ۲۰ ولت است که باید ضربدر آمپر آن که ۳.۲۵ است شود. نتیجه اینکه لپ تاپ ۶۰ وات مصرف می‌کند.
به این صورت توان مصرفی تمام دستگاه‌هایی که قرار است به یو پی اس شما متصل شود را نوشته و با یکدیگر جمع بزنید. حالا می‌توانید با توجه به میزان مصرف، یو پی اس مناسب را انتخاب کنید. در جدول زیر توان مصرفی تعدادی از وسایل مختلف نوشته شده است که می‌توانید استفاده کنید.
آیا می‌توان از باتری خودرو برای یو پی اس استفاده کرد؟
این امکان آن وجود دارد اما توصیه نمی‌شود. به دلیل اینکه هم می‌تواند برای دستگاه مضر باشد و هم استفاده از آن خطرهایی در پی دارد. باتری خودرو که نیروی انرژی را بر روی صفحات سربی معلق در مایع ذخیره می‌کند می‌تواند به مرور زمان، نشتی مایع ایجاد کند و گاز هیدروژن قابل اشتعال در آن نیز می‌تواند در محیط‌های بسته خطر آفرین باشد.
به همین دلیل باتری های UPS از نوع خاصی هستند و کاملا بسته و عایق شده‌اند تا از نشتی مایع و گاز جلوگیری شود. نقطه ضعف این باتری‌ها نسبت به نوع معمولی قیمت گران آن است.
کلام آخر
یو پی اس با توجه به اختلالات مختلف برقی در شبکه توزیع برق در تمام کشورها جزو جدانشدنی از اکثر تجهیزات الکتریکی مهم و حساس است در کشور ما هم در شهر های بزرگی مثل تهران بسیار مورد استفاده قرار می گیرد در صورتیکه قصد خرید یو پی اس و تجهیزات برق اضطراری را دارید توصیه می کنیم برای مشاوره و خرید یو پی اس از فروشگاه اینترنتی یو پی اس کاران بازدید کرده و از کارشناسان این شرکت استعلام بگیرد.