یو پی اس و انواع یو پی اس

برای درک آسانتر کاربرد و اهمیت یو پی اس به مثال زیر توجه کنید:

تصور کنید در حال کار با رایانه شخصی هستید و در حال تایپ یک متن یا ارسال نامه، کپی یا ذخیره کردن تعدادی پوشه هستید. ناگهان در حین انجام این کار برق شبکه قطع شده و رایانه شما خاموش می شود. قطعا از اینکه مطالب شما بدون ذخیرهسازی از دست رفته ناراحت می شوید

آیا ممکن است با قطع جریان برق همچنان رایانه شما روشن باقی بماند؟

با توجه به اینکه روشهای نسبتاً کم هزینه بسیاری را جهت تامین سطوحی ازحفاظت درمقابل مشکلات برق شهری برای تجهیزات می توانید به کار گیرید، هیچ یک ازآنها نمی توانند به خوبی یک دستگاه تامین برق بدون وقفه (یو پی اس) سیستم شما را در قبال مشکلات برق شهر حفاظت کنند.

زمانی یو پی اس ها به عنوان یک سیستم گران ارزیابی می شدند اما امروزه با توجه به گران قیمت بودن تجهیزات از نظر سخت افزاری و یا اطلاعات و داده ها، هزینه تهیه و تامین یک دستگاه یوپی ارزان و مقرون به صرفه می باشد .

هدف اصلی یک دستگاه یو پی اس تهیه یک منبع بدون وقفه انرژی برای تجهیزی است که از آن محافطت میکند. این کار دقیقاً چگونه انجام میگیرد؟

یو پی اس چیست؟

UPS (یو پی اس) در اصل مخفف کلمات Uninterrupted Power Supply یا همان منبع تغذیه بدون وقفه می باشد.یوپی اس UPS وسیله الکترونیکی است که برای حفاظت بارهای حساس و نیز سیستم های الکترونیکی، مخابراتی و …در برابر اغتشاشات از جمله نویز و قطعی برق مورد استفاده قرار می گیرد.

هدف اصلی یک دستگاه یو پی اس تهیه یک منبع بدون وقفه انرژی برای تجهیزی است که از آن محافطت میکند. این کار دقیقاً چگونه انجام میگیرد؟

دو شاخه یک وسیله الکترونیکی که به برق شهر (یا به کاهش دهنده تغییرات ولتاژی که به برق شهر متصل است) وصل میشود فقط ازیک منبع نیرواستفاده میکند.اگربرق شهرقطع شود،آن وسیله دراثرانقطاع الکتریسیته بسرعت خاموش میشود.یکیو پی اساین معادله را با فراهم نمودن دو منبع قدرت برای وسیله خود به هم
میزند.

دستور کار یو پی اس ها

UPS های کوچک معمولاً درون خود، یک باتری دارند که در هنگام وجود برق ورودی در حالت عادی آن را شارژ می‌کنند و  هنگام قطع برق یا افت ولتاژ برق ورودی، زمانی که ولتاژ از یک مقدار مشخص کمتر شود،UPS به طور اتوماتیک منبع تغذیه توان رایانه را از برق شهر به خروجی خود در مدت زمانی حدود یک یا ۲ میلی ثانیه انتقال می دهد و در نتیجه رایانه متوجه قطع جریان الکتریکی نشده و به کار خود ادامه می‌دهد.

در حقیقت دستگاه UPS، توان مورد نیاز برای تغذیه بار را از انرژی ذخیره شده در باتری ها فراهم می کند.

یک یو پی اس از چهار بخش اصلی تشکیل می شود:

  1. یکسو کننده و شارژر باتری (مبدل AC به DC) (یکسو کننده شارژ)
  2. باتری
  3. مبدل DC به AC(اینورتر)
  4. کلید ها (کلید بای پس، کلید های قطع و وصل)

اصول کار یک UPS در ساده ترین ساختار خود به این شکل  است که بار در حالت معمول از ورودی AC تغذیه می کند و همزمان با یکسوسازی ورودی AC توسط شارژر و تبدیل آن به جریان DC باتری را شارژ می کند. بلافاصله در صورت اینکه ورودی AC قطع  شودو یا نا مناسب تشخیص داده شود، INVENTER  با تبدیل ولتاژ DC باتری به برق AC ولتاژ بار را بدون وقفه در کار تامین می کند. در حال حاضر طبق استاندارد UPS ها دارای تکنولوژی همچون Passive Standby،Line Interactive، Double Conversion  می باشند.

 

توان مورد نیاز یو پی اسحتما بخوانید : مشاهده قیمت آنلاین انواع یو پی اس

وظایف یو پی اس

 UPS ها بین برق شهر و دستگاه مصرف کننده قرار گرفته علاوه بر تثبیت و تنظیم سطح ولتاژبرق، مانع از نفوذ اختالالت شبکه به تجهیزات حساس مصرف‌کننده می شود. همچنین یوپی اس به عنوان منبع توان بدون وقفه با استفاده از انرژی ذخیره شده در باتری، برق مورد نیاز تجهیزات مصرف‌کننده را برای مدتی بعد از قطع برق شبکه تامین میکند

عمده وظایف یک دستگاه یو پی اس موارد زیر است:

  1. تأمین توان الکتریکی بدون وقفه
  2. جلوگیری از اختالالت و نوسان برق
  3. ثابت نگه داشتن سطح ولتاژ و فرکانس

وظایف یو پی اس

اجزای یو پی اس

۱. اینورتر یو پی اس

بیشتر مصرف کننده ها از جریان برق شهر تغذیه میکنند. هنگام قطع شبکه برق، توان الکتریکی ذخیره شده در باتری باید به جریان متناوب تبدیل شده و به مصرف برسد این کار در یوپیاس به عهده قسمتی بنام اینورتر گذاشته شده است 

وظیفه اصلی اینورتر تبدیل جریان dc (جریان مستقیم) به ac (جریان متناوب) است که این کار توس سوئیچ ها، ترانسفورماتورها و مدارهای کنترل انجام می شود.

هر چه اینورتر (INVERTER)  یک دستگاه یوپی اس قویتر باشد توان و قدرت یو پی اس بیشتر می شود. به عبارت دیگر  می توان تعداد و توان تجهیزات بیشتری را پشتیبانی نمود از طرفی هرچه باتری های به کاررفته در یوپی اساز ظرفیت بالاتری برخوردار باشند، زمان برق دهی در هنگام قطعی برق شهر بالاتر خواهد رفت.

UPS های مختلف دارای ویژگی های گوناگونی مانند آلارم های هشدار به هنگام بروز خطا یا اضافه بار، نرم افزارکنترل کامپیوتر به منظور ذخیره کردن اطلاعات و خاموش کردن کامپیوتر و امکانات دیگر می باشند

۲. باتری و شارژر باتری

بعد از استفاده از توان الکتریکی باتری هنگاه قطع برق، ذخیره باتری نیاز به شارژ مجدد دارد. شارژ مجدد باتری توسط مدار شارژر یو پی اس هنگام وصل مجدد شبکه برق انجام میشود. بنابراین باتری و شارژر آن و اینورتر به عنوان اصلیترین اجزای داخلی یک دستگاه یو پی اس هستند. باتری یو پی اس از نوع سیلد اسید و نیکل کادمیوم است.

۳. کلید ها (کلید بای پس، کلید های قطع و وصل)

انتخاب یو پی اس

یو پی اس تاور

در انتخاب ups حتما به پلاک دستگاه توجه کنید و دستگاه را از نظر حساس بودن به نوسانات و نویز چک کنید. در هنگاه نصب وسایل به ups طبق مصرف حداکثری که برای هر دستگاه متفاوت است از دستگاه توان بکشید.

ظرفیت یو پی اس را بیشتر از ظرفیت وسایل که قرار است پشتیبانی شود تهیه کنید و حتما از یو پی اس دارای مانیتور و یو پی اس آنلاین استفاده نمایید.

شکل یو پی اس

شکل ظاهری و اندازه یو پی اس یک عوامل مهم در انتخاب یو پی اس مناسب است.

یو پی اس هرچقدر بزرگتر باشد امکان جاگیری باتری بیشتر می شود و قدرت و ظرفیت و زمان پشتیبانی با استفاده از باتری های باتوان بالا داخلی بالا می رود.

یو پی اس ها از نظر شکل به دو دسته تاور tower و رک مونت rack mount تقسیم میشود.

یو پی اس تاور (tower)

معمولا درون یک قاب و در روی زمین گذاشته می شوند و در کنار یا مجاورت دستگاهی که قرار است پشتیبانی شود قرار می گیرد.

یو پی اس رک مونت (rack mount)

محل نصب این ups  ها در رک می باشد و معمولا برای ساپورت و پشتیبانی از سیستم های کامپیوتری – سرور – تجهیزات شبکه – سیستم های روشنایی – دوربین مدار بسته و دیگر تجهیزات استفاده میشود.

ارتفاع در این نوع یو پی اس ها قابل افزایش و کاهش است. از ایجاد فضا به شدت می کاهد و همه اجزای یو پی اس در کنارهم هستند.

ظرفیت و میزان برق دهی یا پشتیبانی

ظرفیت دستگاه و زمان پشتیبانی ۲ عامل وابسته و مرتبط به هم هستند. یو پی اس برای این که بتواند دستگاها را پشتیبانی کند باید ظرفیت مد نظر را داشته باشد تا تایم مشخصی را از مصرف کننده ها ساپورت کند.

زمان پشتیبانی به زمانی گفته میشود که در هنگام قطع برق ups بتواند از مصرف کننده ها پشتیبانی کند.

یو پی اس رک مونت

انواع یو پی اس

یو پی اس ها چند نوع اند:

دسته بندی یو پی اس ها غالباً در سه قسمت انجام می شود.

  • یو پی اس آفلاین (OFF LINE)

این دسته از UPS ها هنگام قطع برق و به عنوان منابع جایگزین فعال می شوند.

یو پی اس آفلاین

اگر قصد ما از خرید یو پی اس تنها تأمین بدون وقفه نیاز برق کامپیوتر شخصی باشد، استفاده از فناوری آفلاین توصیه می شود. در چنین یو پی اسی اینورتر در شرایط طبیعی کار نمی کند و تنها در صورتی که منبع ورودی خراب شود و یا ولتاژ و فرکانس از حد مجاز خارج شود اینورتر وظیفه تأمین توان خروجی را به عهده می گیرد و از انرژی ذخیره شده در باتری استفاده خواهد شد. یو پی اسی که از این فناوری استفاده می کند دارای کیفیت مناسبی برای توان خروجی نبوده و معمولا با توان های کم و محدود ارائه می گردند.

در سیستمی که از یو پی اس آفلاین استفاده شده است، برق شهر به طور مستقیم به مصرف کننده ها متصل شده است و یو پی اس تنها در صورتی فعال می شود که مشکلی برای برق شهر به وجود بیاید. ولتاژ خروجی در چنین دستگاه هایی به صورت شبه سینوسی بوده و قیمت پائین این یو پی اس ها مزیت آن ها می باشد.

تولید یو پی اس های آفلاین با توجه به مشکلات یاد شده متوقف شده و توجه مصرف کنندگان به سایر یو پی اس های موجود در بازار جلب شده است.

 

  • یو پی اس آنلاین (ON LINE)

در شرایط طبیعی، تأمین خروجی در این نوع UPS ها پس از تصحیح ورودی یعنی پاک سازی ورودی از نویز و احیاناً سطح ولتاژ ورودیانجام می پذیرد. تنها در مواقعی همچون بروز نقص فنی ،OVER LOAD یا افزایش خارج از رنج دما، یو پی اس به مد BYPASS می رود.

یو پی اس آنلاین

در یو پی اس آنلاین اینورتر همواره فعال بوده و علاوه بر شارژ باتری ها، توان خروجی نیز تأمین می گردد. به عبارت دیگر در این فناوری در تمامی اوقات جریان ورودی متناوب توسط رکتیفایر به جریان مستقیم و سپس توسط اینورتر به جریان خروجی متناوب تبدیل می گردد تا همواره بار ورودی به دستگاه های مصرف کننده توسط یک ولتاژ تنظیم شده تغذیه گردد و بدین وسیله بیشترین حفاظت از دستگاه ها حاصل شود. به این فناوری، DOUBLE CONVERSION نیز گفته می شود.

ولتاژ خروجی ثابت یاد شده به دلیل فعال بودن همیشگی یک سو کننده شارژ و اینورتر و مقابله با مشکلات موجود در برق تأمین می شود که باعث می شود محبوبیت یو پی اس های دارای این فناوری را در صنعت افزایش دهد. این امر منجر به تأمین توان بیشتر به منظور استفاده در انواع دستگاه های حساس صنعتی، مخابراتی، امنیتی، پزشکی و آزمایشگاهی، بانکی و سرورها و دیتاسنتر ها می گردد.

 

  • یو پی اس لاین اینتراکتیو (LINE INTERACTIVE)

در شرایط عادی این UPS ها ورودی از طریق BYPASS به ترانسفورماتور منتقل می شود در این هنگام TRANSFORMATOR به عنوان شارژر عمل کرده و در نهایت از همین طریق خروجی AC تأمین می شود .

یو پی اس لاین اینتراکتیو

یو پی اسی که دارای فناوری LINE INTERACTIVE باشد بیشتر در تجهیزات IT، شبکه ها، سایت ها و سرورها استفاده می گردد. اینورتر در فناوری یاد شده همواره روشن بوده و به خروجی یو پی اس متصل می باشد که در حالت طبیعی تنها باتری ها را شارژ می کند. به محض این که توان ورودی به یو پی اس از میزان مجاز خارج شود، توان خروجی یو پی اس از اینورتر تأمین شده و از انرژی ذخیره شده در باتری ها استفاده می شود.

مبدل دو طرفه تعبیه شده در این دستگاه ها منجر به ایفای نقش اینورتر و شارژر در دستگاه می گردد. لازم به ذکر است شکل موج ولتاژ در دستگاه های لاین اینتراکتیو به صورت سینوسی می باشد.

باتری، شارژر و اینورتر این یو پی اس ها مشابه با یو پی اس های آفلاین می باشد ولی به علت امکان اضافه کردن سیستم تنظیم ولتاژ در یو پی اس های LINE INTERACTIVE، در صورت ایجاد حادثه، بار کمتری به اینورتر منتقل خواهد شد که منجر به کاهش هزینه ها و عمر مفید بیشتر باتری ها می گردد.

یو پی اس های لاین اینتراکتیو همچون یو پی اس های آفلاین دارای توان محدود می باشند و در یو پی اس های خانگی استفاده می شوند.

 

چه یو پی اس را باید خریداری کنید:

زمان خرید انواع یوپی‌اس، باید ببینید اختلال برق چقدر بر تجارت شما اثر می‌گذارد.

  • یوپی‌اس‌های آنلاین بهترین محافظت را ارائه می‌دهند زیرا همواره کار می‌کنند. هزینۀ افزودۀ آنها برای دستگاه‌های کلیدی که Shutdown آنها غیر قابل قبول است، ارزش دارد و معمولاً برای برنامه‌های بحرانی مثل سرور و سیستم‌های تلفن و مخابراتی پیشنهاد می‌شوند.
  • وقتی قطعی برق و در نتیجۀ آن از بین رفتن اطلاعات بیشتر یک دردسر به حساب می آید تا یک مشکل عمده٬ یوپی‌اس‌های Standby و Line interactive مناسب‌تر هستند. این سیستم‌ها باید بتوانند در اکثر نوسانات، دستگاه را در حال اجرا نگه دارند. اما موقعیت‌هائی نیز وجود دارد که آنها کاملاً طبق انتظار کار نمی‌کنند. آنها بیشتر یک راه حل به صرفه برای دستگاه‌هائی مثل فاکس یا کامپیوترهای مستقل هستند.
  • یوپی‌اس‌های Line interactive برای شرایطی که نوسانات برق بسیار رایج است مناسب هستند. نوسانات برق زمانی رخ می‌دهد که دستگاه‌هائی مثل تهویۀ هوا مکررا خاموش و روشن می‌شوند و منجر به کاهش جریان و نوسان ولتاژ می‌گردند. در یو پی اس های Line interactive این نوسانات به جای استفاده از باتری داخلی با ترانسفورماتور رفع می‌شوند.

خرید یو پی اس

چه سایز UPS باید خریداری کنم؟

برای اینکه یو پی اس خریداری شده قدرت کافی جهت برق‌رسانی به تمام وسایل الکتریکی موجود را داشته باشد، باید اندازه یو پی اس متناسب با میزان برق مصرفی وسایل برقی موجود باشد. در این مرحله باید ظرفیت یو پی اس را مشخص کنید.

ظرفیت UPS عبارت است از میزان برقی که یو پی اس می‌تواند به سیستم ارائه دهد. هرچه ظرفیت یو پی اس بیشتر باشد، تعداد تجهیزات و وسایل الکتریکی بیشتری ساپورت خواهند شد. برای به‌دست آوردن ظرفیت مناسب، باید مجموع برق مصرفی وسایل برقی مورد‌نیاز را به‌دست آورید.

بوپی‌اس‌های بزرگتر در برابر یو پی اس های بیشتر؛ به صرفه‌تر است که برای چندین دستگاه مصرف کننده مانند کامپیوتر به جای استفاده از چند یو پی اس، یک یوپی‌اس یزرگ‌تری را انتخاب نمایید.

سایز یو پی اس

فاکتور هایی که برای خرید یو پی اس به آن باید توجه کنید

۱. توان مورد نیاز و توان مصرفی :

یکی از مهم ترین نکات برای خرید یو پی اس این است که توان مصرفی دستگاه هایی که قرار است به آن متصل شوند را محاسبه کنید، برای این منظور کافی است توان هر یک از وسایل را جداگانه و در نهایت مجموع آنها را حساب کنید. (در زیر لینک توان مصرفی دستگاه های معمول آورده شده است) توان وسایل برقی با وات بیان می شود که این توان معمولا روی دستگاه های برقی نوشه شده است.

در صورتی که به توان مصرفی دستگاه مستقیم اشاره نشده باشد حتما عددی به عنوان جریان (A) آن نوشته شده است که از حاصل ضرب آن عدد در ولتاژ دستگاه، توان آن بدست می آید. به عنوان مثال اگر روی برچسب یک پرینتر که مستقیم به برق متصل می شود (بدون آداپتور) جریان را ۲ آمپر نوشته باشد، توان پرینتر ۲×۲۲۰ یعنی ۴۴۰ وات می شود.

پس از برآورد توان دستگاه ها و تجهیزات باید یو پی اس ای را انتخاب نمود که دارای توانی بیشتر از توان تجهیزات باشد. در حالت عرف توان یو پی اس، ۱.۲۵ برابر توان تجهیزات انتخاب می شود. این کار دارای چند حسن است:

  1. با توجه به این که یو پی اس درحالت FULL LOAD (استفاده از حداکثر توان) خود، کار نمی کند منجر به افزایش طول عمر یوپی اس می گردد.
  2. در صورت کار تمام تجهیزات، یو پی اس به راحتی قادر به تامین توان آنها خواهد بود. به عبارت دیگر UPS بدون هیچ گونه مشکل در بدترین شرایط نیز کار خواهد کرد.
  3. اگر بار به میزان جزیی تغیر نمود نیاز به ارتقاء یو پی اس (UPS) نیست به عنوان مثال اگر یک کامپیوتر به مجموعه اضافه شود نیاز به تغییر و ارتقاء یوپی اس نخواهد بود.

توان مورد نیاز یو پی اس

۲. امکان تنظیم پارامترها 

یو پی اس ها دارای پارامترهای مختلفی هستند که برای عملکرد صحیح یو پی اس (UPS) باید به درستی تنظیم شوند. این تنظیمات می تواند توسط کارخانه ایجاد شود یا توسط کاربر نهایی انجام شود. در بسیاری از برندها تمامی پارامترها در کارخانه تنظیم شده و کاربر هیچگونه آزادی عمل در انتخاب پارامترها ندارد. در یو پی اس های سونر اکثر پارامترها توسط کاربر قابل تنظیم هستند. به عنوان نمونه جریان شارژ، درصد OVER LOAD های مختلف یکی از پارامترهایی است که کاربر می تواند آن را در محدوده ی مشخصی تغییر دهد.

 

۳. میزان زمان پشتیبانی یا زمان Backup 

از آن جهت که یو پی اس برای کار کردن در زمان قطعی برق، نیاز به باتری یو پی اس دارد، پس بسیار مهم است که شما بدانید از یوپی اس در زمان قطعی برق چقدر انتظار کار دارید، پس از اینکه توان مصرفی دستگاه مشخص شد به راحتی می توان ups را انتخاب نمود سپس با علم به توان مصرفی و یو پی اس و زمان پشتیبانی می توان آمپر باتری را حساب کرد.

۴. قابلیت باتری داخلی (Internal) یا خارجی (External)

برای توان های بالا به ناچارحجم باتری زیاد بوده وباید باتری ها به صورت EXTERNAL یا خارجی نصب شوند که در این حالت نیاز به کابینت باتری است برای اینکه باطری ها در محفظه ای قرار گیرند تا هم از دسترس دور باشند و هم اینکه از نظر حجمی ، فضای کمتری را اشتغال کنند. در توانهای پایین به منظور کم کردن فضای اشغالی و زیبایی بهتر است یو پی اس (UPS) از نوع باتری INTERNAL یا داخلی انتخاب شود.

 

یو پی اس تاورحتما بخوانید : مشاهده قیمت آنلاین انواع یو پی اس

 

۵. انتخاب نوع یو پی اس آفلاین یا آنلاین 

برای توان های پایین یو پی اس آفلاین OffLine یا یو پی اس لاین اینترکتیو ارزان قیمت تر از یو پی اس آنلاین On Line هستند ودر توان هایی بالاتر از ۱۰KVA باید از یو پی اس آنلاین استفاده نمود. در مواردی که به تغییرات ولتاژ و فرکانس برق حساسیت وجود دارد، یو پی اس های Double Conversion توصیه می شود.

۶. خدمات و پشتیبانی

هر وسیله برقی و الکترونیکی نیاز به گارانتی و پشتیبانی دارد و این امر در دستگاه هایی که در کشورهای متعدد تولید می شوند اهمیت بیشتری دارد، یو پی اس هایی که به طور کامل در داخل کشور کشور تولید می شوند بی شک از خدمات و گارانتی معتبرتری برخوردار هستند که قبل از خرید باید به آن توجه خاص داشت.