یو پی اس—- یوپی اس—–ups—- UPS—- یو پی اس —- یوپی اس
یو پی اس (ups) چیست
یو پی اس یا UPS مخفف Uninterruptible power supply به معنی منبع تغذیه الکترونیکی بدون وقفه است. یو پی اس وسیله ای است الکترونیکی که برای حفاظت بارهای حساس و نیز سیستم های الکترونیکی، مخابراتی و … مورد استفاده قرار می گیرد. یو پی اس در میان برق شهری و دستگاه های استفاده کننده از برق قرار گرفته و وظیفه تامین مستمر پایداری و تامین ولتاژ را بر عهده دارد. کاهش یا افزایش ناگهانی ولتاژ ، تغییر فرکانس ، انواع اعوجاج لحظه ای یا دایم، نمونه‌هایی از مشکلات ایجاد شده بر روی شبکه‌های برق شهری می‌باشند. دستگاه های الکترونیکی پیشرفته و حساس ( نظیر سیستمهای کامپیوتری، تجهیزات مخابراتی و پزشکی ) با توجه به کاربردهای ویژه و حساسی که دارند نیازمند تجهیزات ضروری مانند منبع تغذیه بدون وقفه و نسبتا دقیق بوده تا ولتاژ و فرکانس ثابت و قابل اطمینان را تامین نماید.
یو پی اس چیست
دستگاه یو پی اس از وسایل ضروری کامپیوترها محسوب میشود. به عنوان مثال در صورت وجود کوچکترین اغتشاش در برق شهر بخش کنترل کامپیوتر، با تولید یک پالس موجب خاموش و روشن شدن مجدد (Restart) کامپیوتر میگردد. لذا با این عمل اطلاعاتی که در حافظه RAM سیستم وجود دارد، از بین رفته و زیان های جبران ناپذیری به کاربر وارد شده و حاصل کار کاربر در چند لحظه از بین می‌رود.
در مورد سایر سیستمهای حساس نظیر دستگاههای مخابراتی و شبکه‌های اطلاعاتی نیز با قطع یا تغییر مشخصات منبع تغذیه، هماهنگی بخشهای مختلف دستگاه بهم خورده و بر اثر قطع و وصل‌های متوالی، علاوه بر صدماتی که به قطعات دستگاه وارد می شود، عملکرد کل سیستم با اختلال مواجه میگردد. با توجه به مطالب فوق، نیاز به وجود دستگاهی که بتواند جایگزین مناسبی برای برق شهر در مواقع اضطراری گردیده و با حذف اختلالات شبکه تغذیه مدارات حساس را بر عهده گیرد، نمایان می شود.
یو پی اس
دستگاه یو پی اس جهت استفاده کاربران انرژی DC را به AC تبدیل می کند. لازم به ذکر است که در مواقع قطع برق میتوان از ژنراتوهای AC جهت تغذیه دستگاهها استفاده نمود ولی این منابع با توجه به مشکلاتی نظیر شناور بودن ولتاژ و فرکانس، حجم بزرگ، الودگی صوتی، دودزا بودن، زمان طولانی وصل شدن بعداز قطع برق و لزوم سرویس و باز بینی دایمی عملا کاربردی در دستگاههای حساس ندارد. دستگاههای یو پی اس UPS با ابعاد کوچک و بدون نیاز به سرویس دایمی و بدون ایجاد آلودگی‌ها با تثبیت ولتاژ و فرکانس، وسایل بسیار مناسبی جهت حفاظت سیستمها در مقابل اختلالات برق شبکه میباشد.
به منظور افزایش مدت زمان برق دهی در یو پی اس ها از کابینت باتری مجهز به باتری استفاده میباشد.
سیستمهای یو پی اسباتکنولوژی Off Line :
در یوپی اس با تکنولوژی Off Line مصرف کننده ها از مسیر By pass انرژی دریافت می کنند.(برق شهر ورودی مستقیما به مصرف کننده ها وصل است) و اگر تغذیه مسیر By pass به هر دلیلی قطع شود یا ولتاژ آن خارج از محدوده قابل قبول و مجاز قرار گیرد مسیر اینورتر جایگزین می گردد.در طی عملکرد معمولی یو پی اس هر اختلال و اعوجاجی که در محدوده تعریف شده ورودی دستگاه باشد به مصرف کننده ها منتقل می شود.هر چند در یو پی اس های با این تکنولوژی در مسیر By pass توسط ترانس موجود، افزایش و کاهش ولتاژ تا حدودی جبران می گردد ( که اصطلاحا به آن استابیلایزر اطلاق می شود) ولی با توجه به ایرادات برق شهر که مورد بحث قرار گرفت با این تکنولوژی تنها دو ایراد از (نه = ۹) مشکل برق شهر برطرف میشود.
اگر ولتاژ ورودی برق شهر (ولتاژ By pass )از محدوده تعریف شده خارج یا قطع گردد اینورتر دستگاه روشن می شود و خروجی از مسیر اینورتر تغذیه می گردد روشن شدن اینورتر، زمانی بین ۲ تا ۱۰ میلی ثانیه مصرف می کند که سیستم های سویچینگ معمولی آن را تحمل کرده و قطع نمی شوند.
با توجه به ساختار اینورتر یو پی اس ، که فقط در موارد خاص روشن میشود و در بقیه زمانها خاموش است.این قطعه دارای محدودیت زمان کارکرد می باشد ( برخلاف یو پی اس On Line که در آن اینورتر همیشه روشن است ).
هرچند با افزایش قدرت شارژر در این دستگاههای میتوان محدودیت جریان شارژر را برطرف کرد، ولی بعلت ساختار اینورتر امکان ارائه زمانهای پشتیبانی ( Backup time ) به صورت طولانی و نامحدود وجود ندارد.
سیستم های یو پی اس با تکنولوژی ON LINE
عملکرد دستگاههای On Line Double Conversion : بدین صـــورت می باشد که بـــــرق شهــر ( برق AC ) پس از ورود به یو پی اسبه رکتیفایر رفته و تبدیل به برق DC می شود و توان مورد نیاز inverter و Charger را تامین می نماید ، سپس قسمت Inverter برق DC موجود را تبدیل به برق AC نموده و پس از فیلتر کردن ، آن را به خروجی یو پی اس منتقل می نماید اصطلاحاً برق AC به DC ومجدداً به AC تبدیل شده و بدین ترتیب برق ورودی به UPS ( برق شهر ) و برق خروجی از یو پی اس از هم ۱۰۰ % ایزوله می باشند .
پس همواره UPS On Line فعال بوده و در تمام ساعت کاری عمل فوق مرتباً انجام می شود و هرگز برق شهر مستقیماً به مصرف کننده ها متصل نمی باشد و مصرف کننده ها همواره از برق سینوسی و سالم که توسط اینورتر دستگاه یو پی اس ساخته می شود استفاده می کنند .
از جمله مهمترین مزایای سیستم On Line ، این است که برق توسط رکتیفایر از AC به DC و سپس مجدداً توسط اینورتر از DC به AC تبدیل می شود لذا اختلالات برق شهر به مصرف کننده منتقل نمی شود .
از دیگر مزایای این UPS ها ، داشتن قابلیتهای فنی بالاتر ، محدوده وسیع تر برای ولتاژ ورودی برق شهر ، داشتن رگولاسیون خروجی مناسب تر ( برای ولتاژ و فرکانس ) ، تحمل اضافه بار بیشتر می باشد که نهایتـــاً Reliability بالاتــــری را نسبت به UPS هـــای Off Line ایجاد می کند .
به همین دلیل UPS هایی که برای مکانهای حساس مثل : شبــــکه های بزرگ رایانـــه ای ، Main Frame ، لوازم حساس پزشکی ، مخابراتی، سرورهای بسیار حساس و …. استفاده می شوند و همچنین UPSهای توان بالا و سه فاز همگی باید از نوع On Line باشند .
در مکانهایی که برق شهری دارای نوسانات زیاد ولتاژ بوده و برق شهر به صورت مکرر قطع میشود.نیز از دستگاه یو پی اس با تکنولوژی On Line استفاده میگردد .
با توجه به تکنولوژی سیستم های On Line ، این سری UPS ها قادرند تمامی ۹ مورد ایراد برق شهر را برطرف کرده و برق بسیار تمیزتر و مطمئنی در اختیار مصرف کننده ها قرار دهند.
قابل ذکر است در این تکنولوژی با توجه به فعال بودن دائمی Inverter محدودیت کارکرد این قطعه که در دستگاههای Off Line وجود داشته برطرف شده است و دیگر محدودیتی در زمان پشتیبانی های طولانی نیز وجود ندارد.
-نوسانات شدید لحظه ای ( Spike ) :
Spike ها ولتاژهای سریع ، گذرا و با طول زمانی کوتاه هستند که به شکل موج اصلی برق اضافه می شوند. این ولتاژها می توانند به هر دو سیکل مثبت و منفی اضافه شده و به اجزای الکتریکی خسارت وارد کرده یا آنها را ا ز بین ببرند . Spike ها توسط ترموستاتها یا سایر تجهیــزاتی که جریانــهای الکتریکــی زیاد را Switch می کنند یا توسط بارهایی که توسط شرکتهای برق Switch می شوند ایجاد می گردند. بدون شک صاعقه ای که به زمین اصابت می کند از جدی ترین عوامل تولید این نوسانات است .
۲ – نویز الکتریکی ( NOISE ):
معمولا در شبکه برق مصرف کننده هائی وجود دارند که باعث ایجاد نویز و تداخل رادیویی و الکترو مغناطیسی در خطوط برق شهر می شوند . برای پیشگیری از این مشکل ، در دستگاههای UPS فیلترهایی در نظر گرفته شده تا اثرات ناشی از نویز را تا حد زیادی کاهش دهد . نویز الکتریکی می تواند باعث Hang کردن کامپیوتر و در نتیجه از دست رفتن اطلاعات گردد .
۳- افزایش ولتاژ لحظه ای( Surges ) :
Surges ولتاژ اضافه شده به موج اصلی برق با مقادیربالاتر از مقدار عادی خط اصلی برق می باشد ، که بیش از یک سیکل ادامه می یابد . Surge معمولا پس از آنکه یک دستگاه بزرگ خاموش شود و یا به دنبال Switch کردن بار در مراکز فرعی ایجاد می شود.
۴- افت ولتاژ لحظه ای ( Sags ):
Sags از لحاظ شکل مانند Spike های منفی می باشد ولی طول مدت آن بیشتر می باشد. این امر ناشی از Switch کردن یک بار بزرگ مانند دستگاههای تهویه هوا یا راه انداختن موتورهای الکتریکی است در صورتی که ولتاژ منبع اصلی آنقدر پایین بیاید که دستگاهها نتوانند ولتاژی در محدوده ورودی خود دریافت کنند ، این دستگاهها خاموش می شوند .
۵- هارمونیکها(Harmonica ):
هارمونیکها عموما توسط بارهای غیر خطی بوجود می آیند که از برق شهر جریانهایی با دامنه بالا می کشد .
هارمونیکها باعث افزایش نامناسب جریان می شوند و این افزایش اثر خود را در دماهای بالا نشان می داده و باعث خرابی اجزای تشکیل دهنده و افزایش حرارت دستگاهها می شود .
۶- افت طولانی ولتاژ (Under voltage):
Under voltage ها همانند Sag ها هستند ولی طول مدت آنها بیشتر است نسبت به وضعیت شرکت تولید کننده برق منطقه ای و در شرایط بحرانی افت طولانی ولتاژ ممکن است چندین ساعت ادامه یابد.
۷- افزایش طولانی ولتاژ (Over Voltage):
افزایش طولانی مدت ولتاژ که آسیب آن زیاد بوده و علت آن معمولا شبکه توزیع برق میباشد.
۸- تغییرات فرکانس ( Frequency Variation ):
تغییرات فرکانس برق شهر ناشی از دستگاههای تولید کننده برق در نیروگاهها مانند ژنراتورها بوده که افزایش یا کاهش آن موجب آسیب شدید به مصرفت کننده ها میشود.
۹- قطع برق شهر ( Black outs ) :
Black outs عبارت است از قطع کامل جریان برق ، در این هنگام منبع نیروی برق کاملا از کارمی افتد.
منبع تغذیه بدون وقفه
از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
 |
 |
|
یک یوپیاس کوچک. دستگاه نمایش‌داده‌شده در عکس دارای ورودی سی۱۴ آی‌ئی‌سی ۶۰۳۲۰ و سه خروجی سی۱۳ است. |
||
یوپیاس یا منبع تغذیهٔ بدون وقفه (به انگلیسی: Uninterruptible power supply یا UPS) وسیله‌ای است که در کنار یک رایانه (یا مصرف کنندهٔ برقی دیگر) نصب میشود و هنگام قطع یا تغییرات شدید ولتاژ ورودی، امکان ادامهٔ کار در حالت نرمال را برای مصرف‌کننده فراهم میکند.
UPSهای کوچک معمولاً درون خود، یک باتری دارند که هنگام وجود برق در حالت عادی آن را شارژ میکنند. هنگام قطع برق یا افت ولتاژ زمانی که ولتاژ از یک مقدار کمتر شود UPS به طور اتوماتیک منبع تغذیه رایانه را از برق شهر به باتری موجود درون خود تغییر می‌دهد این کار در مدت زمانی حدود یک یا ۲ میلی ثانیه انجام می‌پذیرد و در نتیجه رایانه متوجه قطع جریان الکتریکی نشده و به کار خود ادامه می‌دهد. [۱]
محتویات
[نهفتن]
گونه‌ها
یوپی‌اس‌ها را از نظر عملکرد داخلی غالباً در سه دسته تقسیم‌بندی میکنند:
آماده به کار یا آفلاین
یوپیاسهای آفلاین یا آماده به کار، با زمان حفاظت ۲۰ دقیقه که گسترش ظرفیت آن معمولاً امکان پذیر نیست.
این نوع یوپی‌اس‌ها در حالت عادی از برق شهر استفاده میکنند اما به محض قطع برق، یوپیاس وارد مدار شده و برق باطری را به برق مورد نیاز مصرف‌کننده‌ها تبدیل میکند.[۲]
یوپیاسهای آماده به کار، تنها ویژگی‌های پایه‌ای را ارائه می‌دهد؛ مثل حفاظت کردن از مصرف کننده در برابر ولتاژهای بسیار زیاد ناخواستهٔ ورودی و شارژ باتریها. یوپیاسهای آماده به کار با تغییر جهت عبور جریان در خطِ مسیر باتری، جریان دی‌سی را از حالت عادی شارژ به حالت تهیه ولتاژ ای‌سی مورد نیاز تغییر وضعیت می‌دهند. در یوپیاس آماده به کار «خارج از خط» سیستم بار به طور مستقیم توسط برق ورودی پشتیبانی میشود و مدارات قدرت تنها با استناد به ابزار قدرت تغذیه میشوند. بیشترین یوپیاسهای زیر ۱ کیلوولت آمپر از انواع خط‌های تعاملی و یا آماده به کار هستند که معمولا ارزان قیمت ترند.
این نوع از یوپی‌اس‌ها تنها به هنگام قطع برق و به عنوان منابع جایگزین فعال میشوند به همین علت به آنها یوپیاس با عملکرد کشیک انفعالی نیز میگویند.
برخط یا آنلاین
یوپیاس لاین-اینتراکتیو
این مدل یو پی اس نسخه کامل شده مدل آفلاین است که علاوه بر زمان قطع برق در صورت نوسان برق هم انرژی الکتریکی مورد نیاز مصرف‌کننده را از راه باتریها تأمین خواهد کرد.[۳]
در تعامل با خط یا لاین اینتراکتیو
یوپیاسهای لاین‌اینتراکتیو در شرایط عادی می‌توانند ولتاژ خروجی را به وسیلهٔ یک ترانسفورماتور تثبیت کنند. در شرایط طبیعی، تامین خروجی در این نوع یوپی‌اس‌ها پس از تصحیح ورودی (پاک‌سازی ورودی از انواع نویز و احیاناً تصحیح سطح ولتاژ ورودی) انجام می‌پذیرد. تنها در مواقعی چون بروز نقص فنی، سرریز بار یا افزایش بیش از حد دمای یوپیاس به حالت بای‌پس∗ خواهد رفت.
این نوع یوپی‌اس‌ها کیفیت و حساسیت بسیار بالایی دارند و برای دستگاههای بسیار حساس آزمایشگاهی، نظامی و… به کار می‌روند.
بازده این یوپی اس‌ها نسبت به سایر انواع یو پی اس بصورت قابل ملاحظه‌ای کمتر و مصرف داخلی انها بسته به انواع ان بین پنج تا ده برابر سایر مدلهاست. این مدل یو پی اس‌ها علاوه بر مصرف برق قابل توجه، بدلیل تولید حرارت داخلی چند برابری که باعث کاهش عمر خازنهای الکترولیت و نیز فنهای دستگاه بدلیل کارکرد عمدتا مداوم انها میشود، معمولا نسبت به مدلهای دیگر از عمر کوتاه تری برخوردارند
-
فرق بین یو پی اس ها و اینورتر چیست؟
فرق بین یو پی اس ها و اینورتر چیست؟
-
تفاوت بین یو پی اس و اینورتر
اگر در ابزارها و وسایل الکترونیکی الکتریسیته وجود نداشته باشد غیر ممکن است که آنها بتواند کار کنند . حتی اگر نوسانات در این دستگاهها موجود باشند موجب می شود تا آسیب های جدی به آنها وارد شد . به همین دلیل باید فراموش نکنیم که از مدارات داخلی محافظت نماییم که در واقعه بتوانیم منبع تغذیه ی داشته باشیم که بصورت ایده آل پایان ناپذیر و همچنین پایدار و بدون نوسان باشد . به علت برخی از تغییرات که وجود داشته است منابع تغذیه قطع می گردد یا ممکن است دچار وقفه های شود که نامنظم می باشد . در چنین مواقعی نیاز است که منبع تغذیه ای داشته باشیم که مبتنی بر باتری باشد و همچنین بتواند دستگاه را در مدت زمان لازم تغذیه نماید . برای این روش ۲ نمونه شناخته شده است که عبارت اند از یو پی اس و اینورتر .
یو پی اس برای مشتریان نهایی برای کامیپوتر و تجهیزات جانبی دارای ارجعیت بیشتری است . این به گونه ای است که برای پشتیبانی از لوازم خانگی مانند لامپ الکترونی یا کولرها ، تلویزیون از اینورترها استفاده می گردد . در ادامه ما سعی کرده ایم که تفاوت های این ۲۲ روش را برای شما بررسی نماییم .
۱- رمزگشایی نام‌ها:
برای شروع باید شما بدانید که اینورتر مداری است که AC را به DC تبدیل می نماید و در باتری ذخیره سازی می کند و زمانی که منبع تغذیه از کار افتاد می تواند DC دوباره به AC تبدیل کند و در نهایت به یک وسیله‌ی الکترونیکی مرتبط وصل خواهد شد .حالا اگر بخواهیم در مورد یو پی اس صحبت کنیم باید بگوییم که مخفف منبع تغذیه‌ی برق بدون وقفه (Uninterruptible Power Supply) است که یک مدار الکتریکی می باشد و بدون اینکه وقفه ای در منبع تغذیه ایجاد کند پشتیبانی را انجام می دهد . باید بصورت مداوم وسایل و ابزارها کار کنند و بدون ایجاد معطلی به کارکرد خودشان ادامه بدهد تا مورد هیچ گونه آسیبی قرار نگیرند .۲- اصول و نحوه‌ی کارکرد :
یو پی اس ها در واقع مشابه منبع تغذیه به وظایف خودشان عمل می کنند و برای اینکه توان را فراهم کنند مشابه اینورتر عمل می کندد ولی دقت داشته باشید که یو پی اس ها می توانند کنترل سطح ولتاژ ورودی را فراهم کند و بر حسب ولتاژ آن تنظیمات را پردازش کنند .اینورتر می تواند توان DC را تبدیل نماید ( دقت داشته باشید که در باتری ذخیره می گردد ) تا بتوانند نیازهای وسایل و ابزارها را بر آورده نماید . در اینورتر برای اینکه زمان در استفاده از توان DC تشخیص داده شود از رله ها و حسگر ها استفاده می گردد و اگر نیازی نداشته باشد برای توان DC باتری را شارژ می نماید .
۳- زمان تبدیل :
زمان تبدیل به زمانی گفته می شود که سیستم برای پشتیبانی باتری از آن استفاده می کند تا منبع تغذیه را بعد از قطع شدن الکتریسیته پشتیبانی کند . حدود ۱۰ تا ۱۵ هزارم ثانیه یو پی اس زمان را راصرف می کند این برای اینورتر به گونه ای است که حدود ۵۰۰۰ میلیونیوم می باشد .البته در این موارد نیز تاخیرهای در هر دو دستگاهها ظاهری و اسمی موجود است ولی تا جایی که امکان دارد به حداقل رسیده است اما فراموش نکنید که اینورتر می تواند در دستگاههای نسبت به توان حساس هستند بهتر عمل کند .
۴- توان ورودی مورد نیاز:
اگر بخواهیم اینورتر را به یو پی اس مقایسه کنیم می توانیم بگوییم اینورتر دامنه ی گسترده تری از توان ورودی داشته است . یو پی اس در ۲۴۰ تا V270 از AC کار میکند ولی اینورتر در حدود ۱۷۰ تا V270 از AC را مصرف مینماید .
۵- انواع:
یوپی‌اس‌ها به سه دسته تقسیم بندی کنیم : (a) یوپیاس offline، (b) یوپیاس online و (c) یوپیاس Line-interactiveاینورتر شامل سه دسته می شود که عبارت اند از : (a) موج مربعی، (b) شبه‌موج، (c) موج سینوسی، همانگونه که مشاهده می کنید این دسته بندی ها از طریق شکل موج و نام آنها دسته بندی شده اند .
۶- نوسانات ولتاژ:
نوسات ولتاژ می تواند به واسطه تجهیزات و ابزارها در منبع ورودی تنظیم گردد ، اما بهتر است ولتاژ های خروجی تا جایی که امکان دارد بدون نوسان و بدون تغییرات باشند . در تنظیم کردن یو پی اس و همواره سازی خروجی ها ولتاژ بهتر از اینورتر عمل می کند .
۷- پیچیدگی مدارات:
نسبت به مدار اینورتر مدار یوپیاس می تواند پیچیده تر و سخت تر باشد .این امر به علت این است که توقعاتی در مورد خروجی با کیفیت بالا و هم کم شدن تأخیر در مدار از یوپیاس داریم.
۸- هزینه:
یو پی اس به دلیل دارا بودن مدار های خیلی پیچیده و همچنین عملکردی سریع تر نسبت به اینورتر دارای قیمتی گران تر است .
۹- معایب:
اگر بخواهیم در مورد معایب صحبت کتیم باید که اینورتر دارای معایب اصلی و عمده است که اکثرا در خروجی توان ، می توانند تاخیر زیادتر و همچنین مداری با کیفیت کم تر دارا است در مقابل یو پی ها از نظر هزینه گران تر می باشد . به همین علت این مسئله موجب شده تا کاربرد گسترده ی آن برای تجهیزات و ابزارها محدود شود .اینورتر برای تجهیزات و ابزارهای که غیر تخصصی هستند و تأخیرهای طولانی در منبع تغذیه تاثیر بسزایی نداشته است ، اینورتر ارجحیت داشته است. برای دستگاههای مانند کامپیوتر و سرورها یو اس پی ها در اولویت هستند زیرا نمی توانند تاخیر را در منبع تغذیه تحمل کنند و همچنین وظایف عمده و مهمی دارند .در نهایت این نکته را دقت کنید شاید برای شما هم جالب باشد که بدانید نمونه های جدید از اینوتر هستند ( مانند اینورتر موج سینوسی) که نوسانات کمتری داشته اند و همچنین در آنها در ولتاژ ورودی تاخیری کم تر شده است . برای پشتیبانی توان می توانیم از یو پی اس ها استفاده کنیم بخاطر اینکه به عنوان ابزارهای اقتصادی به شمار می روند ولی به مرور زمان اهمیت آنها کمتر شده است و در بازار کم کم در حال از
یو پی اس (UPS) چیست؟
معرفی دستگاه UPS
UPS مخفف عبارت Uninterruptible Power Supply به معنی منبع تغذیه بدون وفقه است.
قابلیت های UPS-
یکی از مهمترین کارایی های یو پی اس (UPS) زمانی است که به هر دلیلی برق شهر قطع شود در این صورت دستگاه بدون وقفه وارد مدار شده و برق مصرفی را تامین نموده به گونه ای که دستگاه مورد نظرخاموش یا Reset نگردد.
-
دستگاه UPS دارای فیلترهای الکتریکی و الکترونیکی می باشد که باعث حذف نویزها و نوسانات برق شهر شده و مصرف کننده ها را در مقابل رعد و برق و ولتاژ بالا محافظت می نماید و برقی یکنواخت با شکل موج ثابت به مصرف کننده ارسال می دارد.
-
دارای تثبیت کننده ولتاژ (AVR (Automatic Voltage Regulator می باشد بصورتی که اگر مقدار ولتاژ ورودی (برق شهر) تغییر نماید در خروجی دستگاه همیشه ولتاژ ۲۲۰ ولت را خواهیم داشت.
-
UPSها نویزها و نوسانات خط تلفن و مودم را نیز اصلاح می کنند.
موارد استفاده
دستگاه UPS تقریبا” در همه جا مورد نیاز می باشند چه در منازلی که دارای یک عدد کامپیوتر باشد و یا در شرکتها و ادارات بزرگ که چندین کامپیوتر , پرینتر, فکس, اسکنر , تلفن سانترال , سیستم های حفاظتی یا در مراکز تحقیقاتی , آزمایشگاهی و پزشکی و ….. می باشد. چرا که درزمان نبود برق شهر بتوان از این سیستم ها استفاده نمود و در زمان وصل برق شهر بتوان از آسیبهای جدی به سیستم ها جلوگیری نمود.
رنج و توان دستگاه هایو پی اس (UPS) ها دارای توانهای مختلفی می باشند که نسبت به میزان توان بار مصرفی , محاسبه و طراحی می گردد که معمولا” توان این دستگاه با واحد ولت آمپر (VA) نشان داده می شود. که رنجهای متداول بازار به این صورت می باشد : ۶۰۰VA، ۱KVA، ۱٫۵KVA، ۲KVA، ۳KVA، ۵KVA، ۶KVA، ۱۰KVA، ۱۵KVA، ۲۰KVA
زمان برق دهی (Backup Time)زمان برق دهی دستگاه UPS متناسب با باتریهای مخصوص سیلد لید اسید (Sealed Lead Acid) که به آنها متصل می شود , است و واحد باتریها آمپرساعت (AH) می باشد که نسبت مستقیم با زمان برق دهی دارد.
نحوه قرار گیری باتریها به سه حالت می باشد:
-
باتریها داخل دستگاه یو پی اس قرار می گیرند (Internal).
-
باتریها درکنار یو پی اس و در داخل کیس جداگانه قرار می گیرند ( External).
-
در اکثر مواقع یو پی اس ها قابلیت نصب باتری داخلی و خارجی را بطور همزمان دارند.
نصب دستگاه UPS
نصب UPS ها در رنجهای توان پایین با توجه به دفترچه راهنما (Manual) توسط مصرف کننده میسر می باشد ولی جهت نصب دستگاههای با توان بالا و با باتری خارجی ( External) حتما” باید توسط متخصصین این امر صورت گیرد.
یو پی اس چیست؟(تعریفی دیگر از یو پی اس)
دستگاهی الکترونیکی است به منظور تامین پیوسته انرژی برای دستگاههای مصرف کننده که به اختلالات موجود در شبکه و قطع برق حساس بوده و به دلیل ضرورت و حساسیت‌های فوق العاده زیاد جزو تجهیزات حیاتی مجموعه‌های کامپیوتری، مخابراتی، کنترل و ابزار دقیق، ازمایشگاهی و بیمارستانی می‌باشند.
کاهش یا افزایش ناگهانی ولتاژ، تغییر فرکانس، انواع اعوجاج لحظه ای یا دایم، نمونه‌هایی از مشکلات ایجاد شده بر روی شبکه‌های برق شهری می‌باشند. دستگاه های الکترونیکی پیشرفته و حساس (نظیر سیستمهای کامپیوتری، تجهیزات مخابراتی و پزشکی) با توجه به کاربردهای ویژه و حساسی که دارند نیازمند تجهیزات ضروری مانند منبع تغذیه بدون وقفه و نسبتا دقیق بوده تا ولتاژ و فرکانس ثابت و قابل اطمینان را تامین نماید.
دستگاه UPSاز وسایل ضروری کامپیوترها محسوب میشود. به عنوان مثال در صورت وجود کوچکترین اغتشاش در برق شهر بخش کنترل کامپیوتر، با تولید یک پالس موجب خاموش و روشن شدن مجدد (Restart) کامپیوتر میگردد. لذا با این عمل اطلاعاتی که در حافظه RAM سیستم وجود دارد، از بین رفته و زیان های جبران ناپذیری به کاربر وارد شده و حاصل کار کاربر در چند لحظه از بین می‌رود.
در مورد سایر سیستمهای حساس نظیر دستگاههای مخابراتی و شبکه‌های اطلاعاتی نیز با قطع یا تغییر مشخصات منبع تغذیه، هماهنگی بخشهای مختلف دستگاه بهم خورده و بر اثر قطع و وصل‌های متوالی، علاوه بر صدماتی که به قطعات دستگاه وارد می شود، عملکرد کل سیستم با اختلال مواجه میگردد. با توجه به مطالب فوق، نیاز به وجود دستگاهی که بتواند جایگزین مناسبی برای برق شهر در مواقع اضطراری گردیده و با حذف اختلالات شبکه تغذیه مدارات حساس را بر عهده گیرد، نمایان می شود.
این دستگاه یوپی اس نام دارد و جهت استفاده کاربران، انرژی DC را به AC تبدیل می کند. لازم به ذکر است که در مواقع قطع برق میتوان از ژنراتوهای AC جهت تغذیه دستگاهها استفاده نمود ولی این منابع با توجه به مشکلاتی نظیر شناور بودن ولتاژ و فرکانس، حجم بزرگ، الودگی صوتی، دودزا بودن، زمان طولانی وصل شدن بعداز قطع برق و لزوم سرویس و باز بینی دایمی عملا کاربردی در دستگاههای حساس ندارد. دستگاههای UPS با ابعاد کوچک و بدون نیاز به سرویس دایمی و بدون ایجاد آلودگی‌ها با تثبیت ولتاژ و فرکانس، وسایل بسیار مناسبی جهت حفاظت سیستمها در مقابل اختلالات برق شبکه میباشد.
به منظور افزایش مدت زمان برق دهی در یو پی اس ها از کابینت باتری مجهز به باتری استفاده میباشد. -
از جمله مشخصات یک یو پی اس مناسب:
۱- 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 های Common 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
۲- 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
• زمان Shutdown 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 حال Shutdown 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
۳- قابلیتهای ویژه:
• توانایی کار با ژنراتور
• مجهز به سیستم Watchdog
• حذف نویزهای تداخلی الکترومغناطیسی EMI 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 هوشمند RS232
• مجهز به نرم‌افزار قدرتمند UPSwing Pro جهت ذخیره نمودن، بستن فایل های باز و خروج از شبکه در شرایط بحرانی و امکان کنترل و مانیتورینگ یوپیاس توسط آن
• مجهز به باتری سیلد اسید داخلی (برخی مدل‌ها)
• مجهز به دکمه‌ی تست جهت اطلاع از سلامت باتری
• مجهز به کنترل هوشمند میکروپروسسوری
• قابلیت راه اندازی یوپیاس بدون وجود برق شهر
• روشن شدن شارژر با اتصال یوپیاس به برق شهر بدون نیاز به روشن کردن یوپیاس
• امکان اضافه نمودن UPS Device Manager ها مانند SNMP Card
• امکان انجام Bypass دستی جهت تعمیر و یا سرویس دستگاه بدون نیاز به خاموش نمودن بارها (برخی مدل‌ها)
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 ولتاژ۱۲V 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 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.
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)
یو پی اس چیست؟
دستگاهی الکترونیکی است به منظور تامین پیوسته انرژی برای دستگاههای مصرف کننده که به اختلالات موجود در شبکه و قطع برق حساس بوده و به دلیل ضرورت و حساسیت‌های فوق العاده زیاد جزو تجهیزات حیاتی مجموعه‌های کامپیوتری، مخابراتی، کنترل و ابزار دقیق، ازمایشگاهی و بیمارستانی می‌باشند.
کاهش یا افزایش ناگهانی ولتاژ، تغییر فرکانس، انواع اعوجاج لحظه ای یا دایم، نمونه‌هایی از مشکلات ایجاد شده بر روی شبکه‌های برق شهری می‌باشند. دستگاه های الکترونیکی پیشرفته و حساس (نظیر سیستمهای کامپیوتری، تجهیزات مخابراتی و پزشکی) با توجه به کاربردهای ویژه و حساسی که دارند نیازمند تجهیزات ضروری مانند منبع تغذیه بدون وقفه و نسبتا دقیق بوده تا ولتاژ و فرکانس ثابت و قابل اطمینان را تامین نماید.
دستگاه UPS از وسایل ضروری کامپیوترها محسوب میشود. به عنوان مثال در صورت وجود کوچکترین اغتشاش در برق شهر بخش کنترل کامپیوتر، با تولید یک پالس موجب خاموش و روشن شدن مجدد (Restart) کامپیوتر میگردد. لذا با این عمل اطلاعاتی که در حافظه RAM سیستم وجود دارد، از بین رفته و زیان های جبران ناپذیری به کاربر وارد شده و حاصل کار کاربر در چند لحظه از بین می‌رود.
در مورد سایر سیستمهای حساس نظیر دستگاههای مخابراتی و شبکه‌های اطلاعاتی نیز با قطع یا تغییر مشخصات منبع تغذیه، هماهنگی بخشهای مختلف دستگاه بهم خورده و بر اثر قطع و وصل‌های متوالی، علاوه بر صدماتی که به قطعات دستگاه وارد می شود، عملکرد کل سیستم با اختلال مواجه میگردد. با توجه به مطالب فوق، نیاز به وجود دستگاهی که بتواند جایگزین مناسبی برای برق شهر در مواقع اضطراری گردیده و با حذف اختلالات شبکه تغذیه مدارات حساس را بر عهده گیرد، نمایان می شود.
این دستگاه یوپی اس نام دارد و جهت استفاده کاربران، انرژی DC را به AC تبدیل می کند. لازم به ذکر است که در مواقع قطع برق میتوان از ژنراتوهای AC جهت تغذیه دستگاهها استفاده نمود ولی این منابع با توجه به مشکلاتی نظیر شناور بودن ولتاژ و فرکانس، حجم بزرگ، الودگی صوتی، دودزا بودن، زمان طولانی وصل شدن بعداز قطع برق و لزوم سرویس و باز بینی دایمی عملا کاربردی در دستگاههای حساس ندارد. دستگاههای UPS با ابعاد کوچک و بدون نیاز به سرویس دایمی و بدون ایجاد آلودگی‌ها با تثبیت ولتاژ و فرکانس، وسایل بسیار مناسبی جهت حفاظت سیستمها در مقابل اختلالات برق شبکه میباشد.
به منظور افزایش مدت زمان برق دهی در یو پی اس ها از کابینت باتری مجهز به باتری استفاده میباشد.از جمله مشخصات یک یو پی اس مناسب:
۱) 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 های Common 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/شبکه۲) 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
• زمان Shutdown 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 حال Shutdown شدن و یا به خواب رفتن
• عملکرد تست
• عدم اتصال مناسب با ارت
• اتصال نادرست به فاز و نول برق شهر
• افزایش دمای داخلی دستگاه۳) قابلیتهای ویژه:
• توانایی کار با ژنراتور
• مجهز به سیستم Watchdog
• حذف نویزهای تداخلی الکترومغناطیسی EMI 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 هوشمند RS232
• مجهز به نرم‌افزار قدرتمند UPSwing Pro جهت ذخیره نمودن، بستن فایل های باز و خروج از شبکه در شرایط بحرانی و امکان کنترل و مانیتورینگ یوپیاس توسط آن
• مجهز به باتری سیلد اسید داخلی (برخی مدل‌ها)
• مجهز به دکمه‌ی تست جهت اطلاع از سلامت باتری
• مجهز به کنترل هوشمند میکروپروسسوری
• قابلیت راه اندازی یوپیاس بدون وجود برق شهر
• روشن شدن شارژر با اتصال یوپیاس به برق شهر بدون نیاز به روشن کردن یوپیاس
• امکان اضافه نمودن UPS Device Manager ها مانند SNMP Card
• امکان انجام Bypass دستی جهت تعمیر و یا سرویس دستگاه بدون نیاز به خاموش نمودن بارها (برخی مدل‌ها)
فرق UPS هایOff Line,Line Interactive,On Line در چیست؟
چگونه UPS مناسب خود را انتخاب کنیم؟
چگونه زمان برق دهی(Back Up) را برای باتری ها محاسبه کنیم؟
انواع باتری های قابل استفاده در UPS کدامند؟
در صورتی که بخواهیم UPS با ژنراتور سنکرون گردد چه نکاتی را باید رعایت نماییم؟
در انتخاب باتری با طول عمر مورد نیاز چه نکاتی راباید رعایت کرد؟
UPS کدام کشورها دارای کیفیت بالا می باشد؟(سازندگان کدام کشورها از معروفیت برخوردارند؟)
باتری های کدام کشورها معروف بوده و علت آن چیست؟
قبل از نصب چه موارد ایمنی باید رعایت گردد؟
محل مناسب برای UPS و باتری باید دارای چه ویژگی هایی باشد؟
مشخصات برق ورودی دستگاه چگونه باید باشد و چه نکات ایمنی باید رعایت گردد؟
مشخصات خروجی UPS چیست و چه وسایلی می توان به آن وصل نمود؟
چه وسایلی را نمی توان به UPS وصل نمود؟
چه مواردی در UPS باید مرتب بازبینی شود؟
عوامل موثر در افزایش طول عمر UPS و باتری چیست؟
انواع رابط کامپیوتری و نرم افزار در UPS کدام است؟
کارت SNMP چیست وچه ویژگی هایی دارد؟
آیا امکان تنظیم پارامترهای UPS وجود دارد؟
فرق UPS هایOff Line,Line Interactive,On Line در چیست؟
منبع تغذیه بدون وقفه ( یو پی اس ) دستگاهی است متشکل از قطعات حالت جامد (SOLID – STATE) که بین منبع برق ورودی و بار وصل شده واز بروزاختلافات برق ورودی ( برق شهر ) از جمله قطع کامل آن جلوگیری می کند :
به طور کلی ، مدل یو پی اس ها از لحاظ ساختار طراحی در یکی از سه حالت , Line interactive ,Off-line On-line قرار می گیرند . صرفنظر از طراحی خاص هر یک ، چند ویژگی مهم در تمامی یو پی اس ها مشترک است . همه آنها دارای باتری هستند و تا زمانی که برق شهر قابل استفاده است انرژی را در باتریها ذخیره می کنند و پس از قطع برق شهر انرژی باتری را به جریان متناوب ((AC تبدیل می کنند . بنابراین تمام سیستمها باید دارای شارژ باتری و مدار اینورتر باشند . همچنین تمام یو پی اس ها دارای یک سیستم Bypass هستند که همراه با یک سوئیچ در خروجی وسیله ارتباط با Load 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 . البته در یوپی اس های توان پایین این کار به وسیله رله انجام می گیرد .
سیستم off – line
در یو پی اس مدل Off-line بارهای حساس از مسیر By pass انرژی دریــافت می کنند و اگـر تغذیـه مسیر By pass قطع شود یا ولتاژ آن خارج از محدوده قابل قبول و مجاز قرارگیرد ، مسیر اینورتر جایگزین آن می شود . در طی عملکرد عادی دستگاه ، هراختلالی که در محدوده قابل قبول ولتاژ Bypass باشد به بار منتقل می شود . اگر چه در بسیاری از مدلهای این یو پی اس در مسیر Bypass خود تا حدودی از افزایش شدید و ناگهانی ولتاژ (spike ) جلوگیری می کنند و ***** های RF (فرکانس رادیویی ) در مسیر Bypass آنها وجود دارد .
در شرایط عادی شارژر باتری به طور مداوم کار می کند تا باتریها را کاملا آماده نگهدارد . در برخی از یو پی اس ها ممکن است اینورتر خاموش باشد تا راندمان کلی دستگاه افزایش یابد ، اگر چه قسمتهای کنترل الکترونیکی آن به منظور عملکرد سریع اینورتر همواره فعال می باشند.
اگر ولتاژ Bypass 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 Bypassآغاز می شود وقفه اجتناب ناپذیر در تامین انرژی بار روی می دهد ، اگرچه این وقفه کوتاه به اندازه ۱۰~۲میلی ثانیه است
لازم به ذکراست که اکثربارها به نحو مطلوب و بی آنکــه متحمل اثـرات مضـری شـوند این زمان را پشت سر می گذارند و با عادی شدن وضع برق شهر بار مجددا به مسیر Bypass منتقل می شود.
سیستم Line – Interactive
این نوع یو پی اس شامل دستگاههایی می شود که در آنها سعی شده با اضافه کردن سیستم تنظیم ولتاژ در مسیرBy pass عملکرد بهتری نسبت به سری Off-line ارائه شود . دو نوع از متـداولترین سیستمهای این رده یو پی اس مجهز به ترانس Buck/Boost وترانس ferrorvesonat می باشد.مشابه مدلهای Off-Line یو پی اس مدل Line-Interactive بار خــود را از طـریق مسیرBypass تغذیه می کند وبراثر هر حادثه ای که سبب قطع برق شهر شود آن رابه اینورتر انتقال می دهد. در بخشهای باتری، شارژر و مدار اینورتر نیز با سیستم Off-Line مشابه است اما به خاطر اضـافه شدن مدار تنظیم ولتاژ در مسیر By pass بار کمتر به اینورتر انتقال می یابد. چنین سیستمی تاثیر بیشتری درکاهش هزینه ها داشته و عمر مفید باتری در مقایسه با Off-Line بیشتر می شود.
انواع Line- Interactive
۱- 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 مسیر Bypass 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 قابل قبول ورودی (بدون نیاز به عملکرد اینورتر) افزایش می یابد.یک یو پی اس در این طبقه 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.
۲- 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 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 یوپی اس عملاً به یک سیستم واقعی On-Line تبدیل می شود که در خروجی آن وقفه ای مشاهده نمی شود.
۳- در 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.
سیستم On-Line
اولین تفاوت بین این طرح و آنچه که قبلا در سیستم off-line توضیح داده شد 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 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 DCاینورتر 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 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.
Double-conversion online UPS
چگونه UPS مناسب خود را انتخاب کنیم؟
پارامترهای اصلی جهت خرید یک دستگاه UPS
۱٫ (THD(Total Harmonic Distortion : بارهایی که از منابع تغذیه سوئیچینگ استفاده می کنند ، به دلیل ایجادهارمونیک در شبکه باعث داغ شدن سیم نول و به تبعه آن باعث بروز گرما در سیستم برق می شوند . بنابراین در جاهایی که تعداد منابع تغذیه سوئیچینگ زیاد دارند بهتراست از ups استفاده گردد که THD جریان ورودی پایین مثلا ۱۰% داشته باشد البته این را نیز نباید فراموش نمود که در جایی که ژنراتور نیز وجود دارد استفاده از UPS با THD پایین ضروری می باشد.
۲٫ زمان سوئیچ : فاصله زمانی بین سوئیچ از برق شهربه باتری و بالعکس ، هرچه این زمان بیشتر باشداحتمال ریست شدن کامپیوتر در لحظه سوئیج بیشتر می گردد . ( فقط ۳٫ On line / UPS زمان سوئیچ صفر دارد ) زمان پشتیبانی : مدت زمان مورد نیاز برای پشتیبانی از باتری در زمان قطع برق شهر ، این زمان بستگی به آمپر ساعت باطری داشته و با کم و زیاد شدن آمپر ساعت باتری کم و زیاد می گردد فقط یو پی اس باید قابلیت شارژ باتری را درکمترین زمان ممکن (حدودا بین۴ تا ۸ ساعت) را داشته باشد در بعضی یو پی اس ها محدودیت جریان شارژ دارد.
۴٫ نویز شنیداری : زمانی که دستگاه روشن است ،صدای ناشی از فن یا ترانس دستگاه میزان نویزی را ایجاد میکند ،استفاده از یو پی اس با کمترین نویز در ادارات و بیمارستانها و مکانهایی که نیازمند کمترین صدا می باشند ضروری می باشد.
۵٫ سایز و وزن : سایز و حجم دستگاه میتواند بر اساس مکان استفاده متفاوت باشد.
۶٫ استحکام و قابلیت اطمینان : استحکام و قابلیت اطمینان زیاد در برابر شرایط آب و هوایی و شرایط سخت و بحرانی (اضافه بارهای لحظه ای)از مهمترین پارامترهای انتخاب یو پی اس می باشد.
۷٫ تکنولوژی ساخت و شکل موج خروجی : چنانچه منابع تغذیه دستگاه های مورد استفاده بسیار حساس بوده و هیچگونه نویز یا اعوجایی نباید به آن وارد شود و شکل موج خروجی به صورت سینوسی کامل و بدون قطعی و بدون وابستگی به ولتاز ورودی لازم باشد ،پیشنهاد میگردد از یو پی اس ONLINE استفاده شود و چنانجه ورود نویز یا تغییر شکل موج خروجی سیستم از درجه اهمیت کمتری برخوردار است ،یو پی اس ها Line_Interactive توصیه می شود.
البته در انتخاب تکنولوزی باید به نوسانات برق شهری در منطقه نیز دقت شود (وجود افت ولتازهای شدید ،قطعی های مداوم و غیره …..)
توان نامی : از دو راه می توان توان نامی را برای UPS را محاسبه نمود
روش اول : توان مصرفی تک تک دستگاهها را برحسب وات محاسبه نموده و با هم جمع نموده و بر ضریب توان خروجی یو پی اس تقسیم نموده توان دستگاه یو پی اس بر حسب ولت-آمپر بدست می آید.
روش دوم : جریان مصرفی کل دستگاهها را اندازه گرفته در ۲۲۰ ضرب می نما ییم توان یو پی اس بر حسب ولت-آمپر بدست می آید.
البته بهتر است که مقدار بار متصل به یو پی اس نهایتا ۷۰% از توان خروجی یو پی اس باشد تا در بارهای لحظه ای و کلید زنی که جریان لحظه ای دارند فشار کمتری به یو پی اس وارد شود.
رنج تغیرات ولتاژ و فرکانس ورودی:میزان تغیرات ولتاژ ورودی و فرکانس بدان معنی است که بازه ولتاژ ورودی و فرکانس( مثلآ ۱۶۰~۲۸۰ vae ولتاژ و فرکانس از ۴۵~۶۵ ) اگر در ورودی (برق شهر) تغییر نماید یو پی اس بدون استفاده از باتری و با استفاده از *****اسیون داخلی به کار خود ادامه داده و ولتاژ خروجی مناسبی را ارائه دهد .در صورتی که یو پی اس خارج از این بازه باشد ،یو پی اس به حالت Backup رفته و ورودی را قطع می نماید و از باتری استفاده می کند تا مجددا به حالت نرمال برگردد.رنج ولتاژ خروجی و فرکانس خروجی و رگولاسیون (بازه ولتاژ و فرکانس خروجی یو پی اس) آن باید با بازه ولتاژ ورودی دستگاههای مصرفی وصل به یو پی اس هماهنگ باشد ،در یو پی اس ها ی online رگولاسیون ولتاژ کمتر از ۲%+ و فرکانس کمتر از۰٫۵%+ در یو پی اس ها ی off_line و line_Interactive رگولاسیون ولتاژ ۱۰%+ تا ۳%+ وفرکانس بین ۵/۲% تا ۵/۰% می باشد.
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 .
۱٫ بار باتری ۲٫ 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
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 UPS 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 .
۱٫ طریقه حمل و قرارگیری برای سالم رساندن UPS به مکان نصب
۲٫ اندازه و وزن ، آیا محل نصب فضای کافی برای نصب UPS و کف آن تحمل وزن UPS را دارد
۳٫ انتخاب مکان نصب مناسب ( برای بالا بردن طول عمر UPS و باتری)
۴٫ شرایط محیطی ( حرارت ، رطوبت و نویز صوتی محل نصب )
۵٫ نصب الکتریکی ( نوع اتصالات ، مقطع کابلهای ورودی و خروجی ، فیوزهای حفاظتی و غیره )
۶٫ 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 …)
۷٫ اتصال زمین ( ارت ، برای برطرف کردن نویز و حفاظت دستگاههای برقی و یو پی اس )
۸٫ بررسی عملیات نصب ( بررسی نصب و راه اندازی بدون خطا و اشکال )
محل مناسب برای UPS و باتری باید دارای چه ویژگی هایی باشد؟
۱٫ فضای موجود کافی باشد .
۲٫ سطح زمین توان تحمل وزن دستگاه را دارا باشد.
۳٫ نصب دستگاه باعث ایجاد مزاحمت برای کارکنان یا اختلال در کارها نشود.
۴٫ 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
۵٫ تجهیزات ایمنی جهت دسترسی آسان به یو پی اس فراهم باشد.
۶٫ نصب یو پی اس نباید برجریان هوا و شرایط محیطی تجهیزات تاثیری بگذارد .
۷٫ سعی شود کلیدها و ابزار سوئیچ و کنترل یو پی اس در یک مکان باشد .
۸٫ 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؟
۱٫ 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 .
۲٫ از فیوز جداگانه در تابلو برق شهر برای UPSاستفاده نمایید .
۳٫ فیوز ورودی یو پی اس را با توجه به ماکزیمم جریان ورود با ضریب ۲/۱ انتخاب نمایید.
۴٫ در صورتی که یو پی اس سه فاز می باشد ترتیب فازها رعایت گردد .
۵٫ فرکانس برق ورودی از محدوده مجاز خارج نباشد .
۶٫ 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 :
۱٫ توان ، ضریب توان؛ ولتاژ ، فرکانس ، ظرفیت تحمل اضافه بار و THD خروجی و غیره
۲٫ توان هر دستگاه، که مشخص می باشد زیرا با توجه به سفارش شما تعیین می گردد .
۳٫ ضــریب توان خروجی، که بهتر است بالاتر از ۰٫۸ باشد که ضریب توان اکتیو (وات خروجی را مشخص می کند.)
۴٫ 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 :
۱٫ لامپهای فلورسنت یا لامپهای گازی
۲٫ موتورها و کمپرسورها
۳٫ دستگهاههای تهویه مطبوع
۴٫ 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 :
۱٫ نمـایش گرافیکی وضعیت یو پی اس ، ولتاژ ، جریان ، درصد بار ، ولتاژ باتری و فـرکانس مـربوط به آن
۲٫ داشتن قابلیت برنــامه ریزی در برابر وضعیتهای به خصوص بروز خطا در سیستم؛ و اعـلام این آلارمها به کاربران
۳٫ 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 .
روش‌های برقراری ارتباط با یوپیاس و مدیریت آن
خلاصه:
مانیتورینگ و کنترلینگ یوپیاس، مکانیزم Auto Saving فایل‌ها و سیستم‌عامل‌ها در زمانهای بحرانی از جمله مواردی هستند که بعد از خرید یوپیاس با آن ها روبرو می‌شویم. بنابراین در زمان خرید یوپیاس باید به امکانات یوپیاس و روش‌های برقراری ارتباط با آن توجه خاص نمود. این مقاله ابتدا به توضیح روش‌های برقراری ارتباط با یوپیاس و مدیریت آن در سطح شبکه پرداخته و در ادامه محصولات مرتبط شرکت فاراتل را معرفی مینماید.
فهرست مطالب:
۱- روش‌های بـرقراری ارتبـاط با UPS
۱-۱- معرفی روش‌های مستقیم و غیر مستقیم
۲-۱- انتظارات مهم پس از پیاده سازی روش‌های ارتباطی با UPS
۳-۱- معایب روش‌های برقراری ارتباط با UPS از دید کاربر
۴-۱- فاراتل و روش‌های برقراری ارتباط با UPS
۱-۴-۱- فاراتل و روش مستقیم
۲-۴-۱- فاراتل و روش غیرمستقیم
۱-۲-۴-۱- فاراتل و رفع معایب روش غیرمستقیم
۳-۴-۱- جدول مقایسه‌ی روش‌ها
۲- طبقه‌بندی محصولات نرم‌افزاری شرکت فاراتل
۳- مروری بر نرم‌افزار قدرتمند UPSwing Pro
۱-۳- نحوه برقراری ارتباط با یوپیاس (سخت افزاری)
۲-۳- حوه کنترل و مانیتورینگ یوپیاس (نرم‌افزاری)
۳-۳- قابلیتهای ویژه نرم‌افزار
۱-۳-۳- قابلیتهای ویژه نرم‌افزار تحت سیستم عامل Windows
۴-۳- موارد قابل مانیتورینگ
۵-۳- کنترل و ارسال دستورات به یوپیاس
۶-۳- هشدار دهنده‌ها در سیستم عامل Windows
۷-۳- سیستم‌عامل‌های قابل پشتیبانی
۴- مروری بر نـرم‌افزار قـدرتمنـد Netshut
License Cards -5
خالی از لطف نیست یاداور شویم که تاریخ الکتریسیته به ایران و بین‌النهرین باستان بازمی‌گردد و اولین باتری اختراع شده را به دوره اشکانیان در حدود ۱۸۰۰ سال پیش نسبت می‌د هند . نمونه هایی از این باتری که توسط یک محقق آلمانی در حوالی بغداد به دست آمده است هم اکنون در موزه برلین نگهداری می شود . البته الکتریسیته امروزی، مدیون زحمات فیزیکدانانی همچون، استفان گری ، الکساندر ولت، آندره آمپر، نیکلا تسلا، جرج سیمون اهم، مایکل فارادی و توماس ادیسون می باشد .نیاز مبرم انسان امروزی به انرژی الکتریکی و دستاوردهای بیشمار آن (جهت گذران زندگی روزمره ، پردازش اطلاعات و پیشرفت تکنولوژی و..) بر همگان آشکار است ، لذا تامین و نگهداری یک منبع انرژی الکتریکی با کیفیت مناسب و استفاده بهینه از آن ، از دغدغه های مهم بشراست .
شرکت صنایع الکترونیک پروانه (اپیکو)قصد دارد با ارائه مقالاتی ، کاربران را از مشکلات احتمالی موجود در منبع توان ورودی(مثلاً برق شهر ، ژنراتورها و موتورهای برق )آگاه ساخته و جهت پشتیبانی و حفاظت از تجهیزات حساس کامپیوتری و الکترونیکی در مقابل اختلالات موجود ، لزوم استفاده از دستگاه یوپی اس، کارآییها و انواع توپولوژیهای آن را تشریح نماید .
در ابتدا به تشریح برخی از اشکالات احتمالی و رایج در منبع توان ورودی نظیرافزایش سریع و ناگهانی ولتاژ (Spike) ، نویز (Noise)،افزایش ولتاژ لحظه ای (Surge) ، افت ولتاژ لحظه ای ( Sag ) ، هارمونیک(Harmonic) ،افت طولانی ولتاژ( Brownouts ) ، قطع برق شهر( Blackouts ) ،نوسانات فرکانسی Frequency variation) ) و زمان سوئیچینگ گذرا می پردازیم :
افزایش سریع و ناگهانی ولتاژ ( Spike )
spike ها ولتاژهای سریع ، ناگهانی و گذرا با طول زمانی کوتاهی هستند که می توانند به نواحی مثبت و یا منفی شکل موج اصلی برق اضافه شوند ، صاعقه ای که بصورت موضعی به زمین اصابت میکند بویژه زمانی که به کابلهای ارتباطی برق القاء شود از مهم ترین عوامل تولید این نوسانات میباشد. البته خارج شدن بارهای القایی و تجهیزاتی که جریانهای الکتریکی زیادی را Switch میکنند نظیر بارهای سلفی و خازنی ، یا بارهایی که بوسیله شرکت های برق Switch می شوند ، نیز می توانند سبب ایجاد اسپایک گردند . اسپایکها می توانند به اجزای الکتریکی خسارت وارد کرده یا آنها را از بین ببرند . مثلا براحتی وارد مدارات منبع تغذیه شده و سبب آسیب های سخت افزاری ونرم افزاری شوند.
نویز (Noise):
نویزها اغلب به دو صورت مد معمولی (normal mode)و مد مشترک (common mode) ظاهر میشوند. نویز حالت معمولی ، نتیجه اختلال بین ولتاژهای فاز به فاز و فاز به نول است ونویز حالت مشترک ناشی از بروز اختلال بین خطوط منبع وزمین می باشد.
نویزها سیگنالهای ناخواسته ای هستند که غالباً از چند میلی ولت تا چند ولت دامنه داشته و بر روی سیگنال های اطلاعات سوار شده و سبب تخریب یا ایجاد اختلال در ارسال اطلاعات (Hang کردن کامپیوتر) ، عملکرد نامطلوب دستگاههای حساس ، خرابی هارددیسک و حتی صفحه نمایش و …می گردند. موتورها ، پرینترهای لیزری، دستگاههای جوشکاری ،سیستمهای رادار ، فرستنده های رادیویی ، منابع تغذیه سوییچینگ و …می توانند مولد نویز باشند. لازم به ذکر است که در شبکه های کامپیوتری و سایتها ، مجاورت کابلهای شبکه(دیتا) با برق در صورتی که فاقد عایق یا روکش مناسب باشند نیز می تواند سبب ایجاد نویز و عواقب ناشی از آن گردد. البته کابل کشی مجهز به ارت استاندارد ،استفاده از دستگاههای یوپی اس با تجهیزات *****ینگ مناسب ( جهت به حداقل رساندن EMI یا تداخل الکترو مغناطیسی و RFI یا تداخل فرکانس رادیویی) و قرار دادن بارهای مصرفی در مکانهایی که حتی الامکان از منابع مولد نویز دور باشند ، میتواند به طور قابل ملاحظه ای از تاثیرات نا مطلوب نویزها بر عملکرد دستگاههای حساس بکاهد.
افزایش ولتاژ لحظه ای (Surge)
عبارت است از افزایش دامنه ولتاژ که برای مدت یک سیکل تا حدود یک دقیقه بروی خطوط انتقال به وجودمی آید. Surge بر خلاف Spike چون از یک سیکل بزرگتر است مقدار ولتاژ متوسط را تغییر نمی دهد ، اما چون دارای زمان بیشتری است اثرات نامطلوبی را بر منابع تغذیه سوئیچینگ دارد و سبب کاهش طول عمر یا خرابی تجهیزات الکترونیکی می شود . علت عمده تولید آن علاوه بر رعد و برق خارج شدن بارهای الکتریکی بزرگ مانند الکترو موتورها از خطوط برق یا بروز نقص وخطا در تجهیزات تامین کننده برق منطقه ای میباشد .
افت ولتاژ لحظه ای ( Sag)
عبارت است از کاهش دامنه ولتاژ که برای مدت یک سیکل تا حدود یک دقیقه بروی خطوط انتقال به وجودمی آید. که این امر ناشی از شروع به کار کردن یک بار بزرگ با جریان بالا مانند دستگاههای تهویه یا موتورهای الکتریکی است.(لازم به ذکر است که یک موتور میتواند جریان راه اندازی بیشتر یا معادل ۶ برابر جریان نامی خود داشته باشد .) افت ولتاژ لحظه ای (sag) میتواند سبب خرابی تجهیزات ، ایجاد خطا در پردازش داده و یا از دست دادن اطلاعات شود .
هارمونیک(Harmonic)
هارمونیک یک موج اضافی بادامنه کوچک است که فرکانس آن مضربی از فرکانس موج اصلی باشد.
هارمونیکها عموماً توسط بارهای غیر خطی بوجود می آیند که از برق شهر جریان هایی غیرخطی با دامنه بالا می کشند . یکسو سازهای کنترل شده ، منابع تغذیه سوییچینگ و ماشین های الکتریکی را می توان بعنوان منابع ایجاد این نوع تاثیر نام برد . همچنین می توان به کامپیوترها ، دستگاههای فتوکپی ، پرینترهای لیزری و موتورهای دوار با سرعت متغیر نیز اشاره کرد.هارمونیکهای اضافی باعث بروز خطا در شبکه و افزایش حرارت دستگاهها می شوند.
البته استفاده از تجهیزاتیکه منبع تغذیه آنها مجهز به مدار اصلاح ضریب توان ورودی باشد در کاهش هارمونیکهای اضافی بسیار موثر است .
افت طولانی ولتاژ( Brownouts )
Brownouts همانند Sag بوده با این تفاوت که طول مدت آن طولانی تر است ، افت ولتاژ طولانی ، اغلب به دلیل عدم توانایی تامین توان مورد نیاز ، توسط منبع اصلی تولید برق می باشد . البته مصرف کننده های بزرگ در ساختمان ومنطقه مانند سیستمهای تهویه مطبوع ویا گرمازا نیز می توانند باعث کاهش ولتاژ شبکه شوند . کاهش ولتاژ به مدت طولانی سبب ایجاد گرمای زیاد در موتورها و خرابیهای عمده ای در تجهیزات الکتریکی می شود.
قطع برق شهر( Blackouts )
عبارت است از قطع کامل جریان برق و در هنگام وقوع آن منبع نیروی برق کاملا از کار می افتد . این وضعیت در اثر بروز اشکال درتجهیزات خطوط نیرو ، حرارت ، طوفان همراه با رعد و برق و سایر شرایط پیش می آید و عواقبی چون از دست دادن اطلاعات وگاهی خرابی تجهیزات مصرفی را به دنبال دارد .
نوسانات فرکانسی ( Frequency variation)
به معنای تغییرات در فرکانس برق شهر یا منبع توان می باشد معمولاً این نوسانات در برق شهر ایجاد نمی شود این مورد که یکی از مشکلات منابع پشتیبانی مانند ژنراتورها می باشد می تواند در عملکرد دستگاههای حساس ایجاد مشکل نماید. البته در صورتیکه نوسانات فرکانسی در بازه وسیعی رخ ندهد بر عملکرد تجهیزات IT تاثیر نا مطلوبی نخواهد داشت .
زمان سوئیچینگ گذرا (Switching Transient)
زمان سوئیچ در دستگاههایی همانند کامپیوترها که با منابع تغذیه سوئیچینگ کار میکنند باعث ایجاد پیشامدهای غیر عادی یا نا منظم مانند افت ولتاژ لحظه ای و یا ریست شدن میشود، البته در برخی موارد هم سبب ایجاد خرابی در تجهیزات الکتریکی خواهد شد .
نتیجه گیری :
اختلالات رایج و احتمالی موجود در منبع توان ورودی را به طور مختصر مورد بررسی قرار دادیم، حال با توجه به تجربیات و تحقیقات به عمل آمده در این زمینه به منظور حفاظت و تامین توانی مناسب برای تغذیه تجهیزات حساس مصرفی ، منبع تغذیه بدون وقفه Uninterruptible power system : ups) ( پیشنهاد می گردد .
جهت درک آسانتر به تشریح مفاهیمی در ارتباط با دستگاههای یو پی اس ( مطابق با استاندارد ملی ایران به شماره ۳-۷۰۲۷ ) می پردازیم :
کلیات :
یک سیستم قدرت بدون وقفه (UPS) به صورتی که در استاندارد ملی ایران شرح داده شده یک سیستم قدرت الکترونیکی است .عملکرد اصلی یوپی اس ، تامین پیوستگی و کیفیت مشخصی از توان برای تجهیزات مصرف کننده ، در صورت بروز خرابی کلی یا جزئی منبع اصلی توان که معمولاً شرکت برق منطقه ای است ، می باشد. این عمل با تبدیل برخی از شکلهای انرژی ذخیره شده به توان تغذیه مورد نیاز تجهیزات مصرف کننده در دوره زمانی معین و زمانیکه توان تولید شده توسط شرکت برق به مدت کافی در دسترس نباشد یا قابل قبول نباشد ، انجام می شود .
تجهیزات مصرف کننده که نوعاً به آنها بار حساس یا محافظت شده اطلاق می شود ، ممکن است شامل قسمتی از تجهیزات یا یک اتاق یا ساختمان پر از تجهیزات باشد. این تجهیزات ، تجهیزاتی است که استفاده کننده تشخیص داده است که آنها به توانی دارای پیوستگی و کیفیت بهتری نسبت به توانی که عموماً در دسترس است ، نیاز دارند .
حساس معمولاً شکلی از تجهیزات پردازش داده می باشد ، اگرچه ممکن است تجهیزات دیگری از قبیل وسایل روشنایی ، وسایل اندازه گیری ، پمپها یا تجهیزات مخابراتی نیز باشند .
انرژی ذخیره شده برای تامین تغذیه این بار عموماً به صورت باتری است که ممکن است برای تامین توان تجهیزات به مدت زمان مشخصی که از چند لحظه تا چند ساعت است ، مورد نیاز باشد . این فاصله زمانی معمولاً تحت عنوان زمان انرژی ذخیره شده یا زمان انرژی پشتیبانی (back up) شناخته می شود .
یوپی اس های گوناگون برای بارهای کمتر از یکصد وات تا چندین مگا وات جهت برآورده کردن خواسته های کاربر در مورد پیوستگی و کیفیت توان وجود دارند .
اجزای سیستم قدرت بدون وقفه (ups) :
ترکیبی از مبدلها ، کلیدها و وسایل ذخیره کننده انرژی ( برای مثال باتریها ) است که سیستم قدرتی را برای حفظ و نگهداری پیوستگی توان بار ، در حالتی که نقصی در توان ورودی پیش آید تشکیل می دهد.
ازقسمتهای اصلی تشکیل دهنده یک دستگاه یوپی اس می توان به موارد زیر اشاره نمود :
واحد یکسوساز ، واحد اینورتر ، واحد شارژر و باتری
واحد یکسوساز عبارتست از مبدل جریان متناوب به جریان مستقیم
واحد اینورتر عبارتست از مبدل جریان مستقیم به جریان متناوب
واحد شارژر وسیله ای است که برای تبدیل جریان متناوب به جریان مستقیم جهت شارژ نمودن باتری بکار می رود .
باتری ( انباره الکتریکی ) : دو یا چند سلول ذخیره انرژی الکتریکی که به هم وصل شده و به عنوان منبع انرژی الکتریکی استفاده می شوند .
انواع توپولوژی یوپی اس :
لازم به ذکر است یادآور شویم اغلب مردم به اشتباه بر این باورند که تکنولوژی یوپی اس محدود به دو نوع standby (off line ) & online می باشد ، درحالیکه تکنولوژیهای متعددی در مورد یوپی اس مطرح است که در این مبحث خلاصه ای از کارکرد و خصوصیات هر توپولوژی را بازنگری و مقایسه می کنیم
.
انواع توپولوژی :
۱- standby (off line ) & standby ferro
۲- line interactive
۳- double conversion
۴- delta conversion
تکنولوژی standby (off line )
این توپولوژی عموماً برای تغذیه کامپیوترهای شخصی بکاربرده می شود همان طور که در بلوک دیاگرام شکل ۱ نمایش داده شده است در شرایط عملکرد عادی (هنگامیکه منبع توان ورودی در بازه مجاز است ) ، توان از منبع ورودی به transfer switch و خروجی دستگاه یوپی اس انتقال داده می شود و در زمان خرابی منبع ورودی و یا خارج شدن ولتاژ و فرکانس از رواداریهای مجاز ، توان خروجی توسط اینورتر و انرژی ذخیره شده باتری تامین میگردد واینورتر تنها هنگامی شروع به کار میکند که منبع ورودی دچار خرابی گردد .
در این تکنولوژی توان خروجی از کیفیت چندان مناسبی برخوردار نیست و عمومأ در توانهای کم تولید می گردد.، اما راندمان بالا و قیمت پایین از مزایای این طراحی است.
تکنولوژی standby ferro
در این تکنولوژی ترانسفورمری با طراحی و عملکردی خاص بنام فرورزونانت بکاررفته که با به اشباع رفتن هسته ترانس ، ولتاژ تثبیت شده ای در خروجی فراهم میگردد،همان طور که دربلوک دیاگرام
شکل۲دیده میشود در شرایط عادی کارکرد، توان از منبع AC ورودی به سیم پیچ اولیه ترانسفورمر فرو منتقل شده و از ثانویه ترانسفورمر، توان خروجی ***** شده با رگولاسیون مناسب به بار مصرفی انتقال می یابد. در زمان خرابی منبع ورودی ، اینورتر شروع به کار کرده و با استفاده از انرژی ذخیره شده باتری وترانسفورمر خروجی توان مورد نیاز تامین میگردد .
ایزولاسیون بسیار خوبی که ترانس فرورزونانت جهت تامین خروجی *****شده ایجاد مینماید از بکار بردن هرگونه تجهیزات *****ینگ دیگری مناسبتر است، از اینرو *****اسیون عالی برق شهر و قابلیت اطمینان بالا از نقاط قوت این تکنولوژی است .
یوپی اس های فرورزونانت با بکار گرفتن بعضی ژنراتورها و بارهای کامپیوتری که ضریب توان ورودی شان اصلاح شده است ، دچار ناپایداری می شوند ، همچنین به دلیل اتلاف حرارتی بالا ، راندمان پایین و حجیم بودن این دستگاهها ، طی چند سال اخیر محبوبیت این طراحی کاهش یافته است.
این تکنولوژی درتوانهای ۳~۱۵ KVA طراحی و تولید می شود.
Figure 2 – standby ferro
تکنولوژی line interactive
این توپولوژی درسایتها ، شبکه وسرورها (تجهیزات IT ) بیشترین استفاده را دارد . همان طور که در بلوک دیاگرام شکل۳دیده میشود، در این طراحی اینورتر همواره روشن و به خروجی یوپی اس متصل است ودر حالت عملکرد عادی وظیفه شارژ باتریها را عهده دار است و زمانیکه توان ورودی از بازه مجاز تعریف شده خارج گردد ، پیوستگی توان خروجی از اینورتر و انرژی ذخیره شده باتریها تامین میگردد.
معمولا جهت فراهم شدن رگولاسیون ولتاژ مناسب در خروجی در این طراحی از ترانسفورمرهای tap changing نیز استفاده میشود.در مقایسه با توپولوژی standby تجهیزات *****ینگ بیشتری تعبیه شده و ناپایداری خروجی و نویزهای سوییچینگ نیز کاهش یافته است .
در مجموع راندمان بالا ، قیمت پایین ، ضریب اطمینان بالا و توانایی اصلاح ولتاژ نامناسب ورودی ، این طراحی را در توانهای ۰٫۵~۵ KVA برتر و غالب می داند .
Figure 3 – Line Interactive UPS
تکنولوژی double conversio
همان طور که در بلوک دیاگرام شکل۴دیده میشود این طراحی از جهاتی مشابه سیستم standby است با این تفاوت که در شرایط عملکرد عادی نیز اینورتر توان خروجی را تامین مینماید . در این طراحی ابتدا توانAC ورودی توسط رکتیفایر به DC و سپس توسط اینورتر، DC به AC تبدیل می گردد و امکان عملکرد دو سویه وجود ندارد .
به هنگام خرابی منبع ورودی ویا خارج شدن توان ورودی از رواداریهای مجاز، نیز اینورتر پیوستگی توان خروجی را با استفاده از انرژی ذخیره شده باتریها تامین مینماید، در این طراحی عملا transfer time نخواهیم داشت .این تکنولوژی مشخصه های کاری ایده آلی را در خروجی (مستقل از تغییرات ولتاژ و سرعت تغییرات فرکانس ورودی ) فراهم می سازد و در توانهای بالاتر از ۱ kVA طراحی و تولید می گردد ، اما به دلیل کارکرد مداوم اینورتر ، فرسایش قطعات و المانهای پاور ، ضریب اطمینان این سیستم کاهش می یابد ، بازده کم و تلفات انرژی و هزینه بالا نیز از دیگر معایب این تکنولوژی است .
Ac source
Out put
Figure 4 – Double Conversion On-Line
تکنولوژی delta conversion
واژه دلتا که یک نماد یونانی است به معنای تفاضل یا اختلاف می با شد و نامگذاری تکنولوژی دلتا کانورژن نیز بر اساس بالانس توان خروجی با مقایسه شکل موج ورودی و خروجی در هر نقطه و جبران تفاضل موجود بوسیله کانورترهاست .
این توپولوژی حدود ۱۰ سال پیش جهت مرتفع ساختن معایب تکنولوژی دابل کانورژن طراحی وتولید شده است ،در شرایط عملکرد عادی توان خروجی با همکاری اینورتر اصلی و دلتا اینورتر تامین می گردد .
ودر شرایط خرابی منبع ورودی ، مشابه سیستم دابل کانورژن پیوستگی توان خروجی توسط اینورتر اصلی و با استفاده از انرژی ذخیره شده باتریها حاصل می شود .
Ac source
Out put
Out put
Figure 5 – Delta Conversion UPS
در این طراحی کانورترها به صورت دوسویه عمل می کنند یعنی دلتا کانورتر و کانورتر اصلی توانایی تبدیل AC به DC و DC به AC را بطور همزمان دارند.
در طراحی دلتاکانورژن ، دلتاکانورتر یک کانورتر جریان است که دو وظیفه را به عهده دارد. وظیفه اول کنترل مشخصه های توان ورودی است که کشیده شدن جریان بصورت سینوسی و کاهش هارمونیکها و در نتیجه کاهش تلفات گرمایی و استهلاک کمتراز فواید آن می باشد .
دومین وظیفه کنترل و تنظیم جریان ورودی جهت تامین جریان شارژ باتریهاست .
اینورتر(کانورتر) اصلی نیز یک اینورتر ولتاژ با تکنولوژی PWM است که مهمترین وظیفه آن تنظیم و تثبیت ولتاژ در نقطه بالانس توان با تلرانس ۱%± است .
کیفیت خوب مشخصه های توان خروجی و راندمان بالا ، کاهش تلفات ، اصلاح ضریب توان ورودی ، کنترل دینامیکی و سازگاری با ژنراتور نیز از مزایای قابل ملاحظه این تکنولوژی است.
بررسی UPS در بازار ایران و راهنمای خرید
انواع تکنولوژی ساختساختار یو پی اس به‌این ترتیب است که:
برق ورودی وارد یک مبدل (Converter) شده و با رگولاسیون که در خروجی خود انجام می‌دهد وارد بار مصرفی میشود. یک منبع انرژی باتری هنگام قطع برق، انرژی را تأمین کرده و به منظور محفوظ ماندن انرژی در لحظه سوئیچینگ از برق به باتری و بالعکس از یک خازن استفاده می‌شودانواع تکنولوژیهای شناخته شده جهت ساخت یوپیاس عبارتند از:
۱-Standby
۲- Line-Interactive
۳- Ferro Resonant
۴- Double Conversion
۵- Delta Conversion
در این قسمت سعی داریم شما را به سه نوع تکنولوژی ساخت یوپیاس آشنا نمائیم:Line-Interactive Technology
در این نوع تکنولوژی برق ورودی وارد بخشInterface Power شده و خروجی را تأمین و همزمان عمل شارژ باتری انجام می‌گیرد.
Inverter در حالت نرمال (برق شهر) وظیفه شارژ باتری و در حالت قطع برق شهر، وظیفه تولید برق سینوسی از انرژی ذخیره شده باتری را بر عهده دارد. (شکل شماره ۱۹) در این حالت همانطور که گفته شد، Inverter عمل شارژ باتری را انجام می‌دهد. در این نوع تکنولوژی برق ورودی وارد بخشInterface Power شده و خروجی را تأمین و همزمان عمل شارژ باتری انجام می‌گیرد. برق ورودی وارد ***** شده و ترانس AVR(Automatic Voltage Regulation) عمل تضعیف (Boost) یا افزایش (Buck) برق ورودی را انجام می‌دهد و با یک رگولاسیون خوب، برق را به بار مصرفی می‌رساند
Ferro Resonant Technology
درحالت نرمال (برق شهر)، Inverter قطع میباشد و ورودی مستقیما وارد ترانس شده تا خروجی فراهم شود
Double Conversion Technology در این تکنولوژی برای ساختن خروجی، یکبار تبدیل AC به DC و یک بار تبدیل DC به AC انجام می‌گیرد به همین علت به این نوع تکنولوژی Double Conversion میگویند. ابتدا ولتاژ ورودی تبدیل به DC میشود تا وابستگی به برق ورودی کاهش یابد و سپس خروجی از این ولتاژ به وجود می آید.
در حالت نرمال، ورودی وارد یک *****، یک مدار Inverter شده و از طریق Static Switch وارد خروجی می‌شوددر حالت باتری، ورودی از مدار قطع است و باتریها خروجی را تأمین میکنند
– در وضعیت Bypass در این حالت مدارات داخلی یوپیاس حذف و خروجی مستقیما از ورودی تأمین میگردد.
این وضعیت در دو مورد زیر کاربرد دارد:الف) در زمان تعمیر و یا سرویس دستگاه، نیازی به قطع آن از سیستم برق‌دهی نمی‌باشد، یعنی سرویس کار به جای آن که مجبور باشد تا کامپیوتر ها را خاموش نماید، میتواند یوپی اس‌ها را تعمیر نماید .) Bypass به صورت دستی(
ب)در زمان ایجاد Fault (نقص) برای دستگاه یوپی اس مثلا Over Load، Over Head، …) یوپیاس به جای آن که خروجی دستگاه را قطع نماید) خود را به حالت Bypass برده تا از خاموش شدن کامپیوترها جلوگیری نماید Bypass) به صورت اتوماتیک)پارامترهای اصلی جهت خرید یک دستگاه UPS
THD)Total Harmonic Distortion)
وجود بارهایی که از منابع تغذیه سوئیچینگ استفاده میکنند، به دلیل ایجاد هارمونیک در شبکه، باعث داغ شدن سیم‌های نول و به تبعه آن باعث بروز گرما در سیستم برق میشوند. بنابراین برای مکانهایی که تعداد دستگاههای کامپیوتری زیادی دارند، توصیه میشود از یوپی اس با THD جریان ورودی پایین مثلا ۱۰% استفاده شود.
Switch Time
عبارت است از فاصله زمانی بین سوئیچ از برق شهر به باتری و بالعکس. هر چه این زمان بیشتر باشد احتمال Restartشدن کامپیوتر در لحظه سوئیچ بیشتر خواهد بود.
دستگاه هایی که زمان سوئیچ آنها حدود صفر است به دستگاه های Online معروف هستندBackup Time زمان موردنیاز 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 دارد و با کم و زیادشدن باتری، کم و زیاد میشود. یو پی اس ممکن است دارای باتری داخلی و یا خارجی (کابینت باتری) باشد.
Noise Filtration *****اسیون نویز بسته به مکان استفاده تغییر میکند و زمانی که کنترل نویزهای Normal و Common ورودی به سیستم مهم است از آن استفاده میشود.
Audible Noise زمانی که دستگاه روشن است بر اساس صدای ناشی از فن یا ترانس دستگاه میزان نویز صوتی سیستم مشخص میشود.
Size & Weight سایز و حجم دستگاه میتواند بر اساس مکان استفاده متفاوت و در بحث حمل و نقل و یا خدمات مهم باشد
:Interface and Ergonomyشکل ظاهری و تناسب دستگاه با توجه به نوع دستگاه و مکان استفاده، نقش مهمی در انتخاب دستگاه دارد
Robustness and Reliabilityاستحکام و قابلیت اطمینان زیاد در برابر شرایط سخت و بحرانی از مهمترین پارامترهای انتخاب یوپیاس مناسب می باشد
Technology & Wave Shapeیکی از پارامترهای مهم در انتخاب یو پی‌اس مناسب، تکنولوژی ساخت آن میباشد که توضیحات آنها در ادامه آمده است.
چنانچه منابع تغذیه دستگاههای مورد استفاده بسیار حساس بوده و هیچگونه نویز یا اعوجاجی نباید به آن وارد شود و شکل موج خروجی به صورت سینوسی کامل و بدون قطعی و بدون وابستگی به ولتاژ ورودی لازم باشد، توصیه میشود از یوپیاسهای Online استفاده شود و چنانچه ورود نویز یا تغییر شکل موج خروجی سیستم از درجه اهمیت کمتری برخوردار است، یو پی‌اس‌های Line-Interactive توصیه می‌شودیکی از پارامترهای مهم در انتخاب یو پی‌اس مناسب، تکنولوژی ساخت آن میباشد که توضیحات آنها در ادامه آمده است.
چنانچه منابع تغذیه دستگاههای مورد استفاده بسیار حساس بوده و هیچگونه نویز یا اعوجاجی نباید به آن وارد شود و شکل موج خروجی به صورت سینوسی کامل و بدون قطعی و بدون وابستگی به ولتاژ ورودی لازم باشد، توصیه میشود از یوپیاسهای Online استفاده شود و چنانچه ورود نویز یا تغییر شکل موج خروجی سیستم از درجه اهمیت کمتری برخوردار است، یو پی‌اس‌های Line-Interactive توصیه میشود:Rated VAتوان نامی دستگاه پارامتری است که از دو راه میتوان مقدار آن را محاسبه و سپس دستگاه مناسب را خریداری نمود.
روش اول: مجموع مقادیر توان دستگاههای مصرفی بر حسب وات را محاسبه نموده و بر ۰٫۶ تقسیم می‌نماییم. عدد به دست آمده، مقدار توان مصرفی میباشد.
روش دوم: مقدار کل جریان را به دست آورده و آن را در ۲۲۰ ضرب نموده تا مقدار توان مصرفی به دست آید.
عددبه دست آمده از روش ۱ یا ۲ را با توجه به رنج تولیدی یو‌پی‌اس‌هاچک کرده و یوپیاس موردنظر را بیابید.
برای مثال من می‌خواهم برای کامپیوتر خود، یو‌پی‌اس‌ای را انتخاب نمایم. ابتدا از پشت Power کامپیوتر، مشخصات مانیتور و یا تجهیزات دیگر، وات‌های مربوطه را با هم جمع می‌کنم، که برای مثال عدد ۲۵۰W به دست می‌آید. حال بر ۰٫۶ تقسیم می‌کنیم تا عدد ۴۱۶٫۶ به دست آید. بنابراین یوپیاس مورد انتخاب من می‌بایست ۴۱۶٫۵VA خروجی داشته باشد تا در حالت Full Load کار کند. پیشنهاد میشود که مقدار بار متصل به یوپیاس نهایتا ۷۰% از توان خروجی یوپیاس باشد، بنابراین از محصولات فاراتل دستگاه SM630 که دارای توان خروجی ۶۳۰VA و یا دستگاه SM1250 که دارای توان خروجی ۱۲۵۰VA میباشد بسیار مناسب استInput Voltage Range
میزان تغییرات ولتاژ ورودی یوپیاس میباشد. مثلا دستگاه یوپیاس که بازه ولتاژ ورودی آن ۱۴۸-۲۷۰ VAC میباشد، بدان معناست که یوپی اس بین ولتاژ ۱۴۸ تا ۲۷۰ ولت برق شهر بدون استفاده از باتری و با در اختیار گرفتن *****اسیون داخلی به کار خود ادامه داده و ولتاژ خروجی مناسبی را ارائه می‌دهد
Input Frequency Range
میزان تغییرات فرکانس ورودی یوپیاس میباشد. مثلا دستگاه یوپیاس که بازه فرکانس ورودی آن ۵۰ Hz ± ۵% میباشد، بدان معناست که یوپی اس در بازه فرکانسی ۴۷٫۵ تا ۵۲٫۵ هرتز بدون استفاده از باتری و با در اختیار گرفتن *****اسیون داخلی به کار خود ادامه داده و ولتاژ خروجی مناسبی را ارائه می‌دهد. یوپیاس در خارج از این بازه، ورودی یوپیاس را غیرنرمال تشخیص داده و به حالت Backup درآمده و ولتاژ خروجی را از باتری تأمین مینماید
Output Voltage Range بازه ولتاز خروجی یوپیاس که مقدار آن با بازه ولتاژ ورودی دستگاههای مصرفی می‌بایست هماهنگ باشد
Output Frequency Rangeبازه فرکانس خروجی یوپیاس که مقدار آن با بازه فرکانس ورودی دستگاههای مصرفی می‌بایست هماهنگ باشد
Efficiency – Normal Mode
Backup Regulation: مقدار توان خروجی دستگاه یوپیاس با توجه به مقدار توان ورودی دستگاه تحت عنوان Efficiency مطرح بوده که این عدد معمولا ۱۰۰% نیست، زیرا مقداری از توان ورودی توسط خود یوپیاس مصرف می شود.
میزان راندمان و کارایی دستگاه بنا به نوع تکنولوژی ساخت متفاوت و به خصوص در حالت باتری به علت تغذیه از باتری ها از اهمیت ویژه برخوردار است،
Efficiency در دستگاههای Line-Interactive بین %۸۰-۷۰ و در دستگاههای Online بیشتر از %۸۰ میباشدUPS Management Software
یکی از معیارهای مهم جهت خرید یوپی اس، بررسی بحث مدیریت آن توسط نرم افزار مرتبط با یو پی‌اس میباشد. مانیتورینگ و کنترلینگ یوپیاس حتی به صورت Remote)) مکانیزم Auto Saving فایل‌ها در زمانهای بحرانی، کاربرپسند بودن و پشتیبانی آن از سیستم‌عامل‌های مختلف از جمله مهمترین ویژگی‌های یک نرم افزار مدیریت یوپیاس میباشد.
درحای حاضر وبا مقایسه قیمت سایر تجهیزات کامپیوتری اکثر شرکت های سازنده UPS مانند : فاراتل‚پرسو‚ال جی‚ و… به دلایل هزینه های تولید وضمناً میزان تولید پایین در مقایسه با بسیاری دیگر از ادوات کامپیوتری که این خود افزایش هزینه ها را به دنبال دارد UPS های خود رابا قیمت های به نسبت بالا به بازار عرضه می شود که این موضوع باعث می شودکه کاربران تصور نمایند که UPS یک جنبه تشریفاتی دارد وبرای کامپیوتر نقش اساسی ایفا نمی کند وبه همین دلیل در تهیه آن بر نمی آیند در برخی از شرکت ها وموسسات که در مورد UPS اطلاعات چندانی ندارند برای چند سیستم کامپیوتری مستقر در شرکت یک UPS با توان ۷۰۰W انتخاب میکنند که این نه تنها برای سیستم های آنها مفید نیست بلکه ممکن است خطر ناک هم باشد چون در صورت قطع برق جوابگوی یک سیستم میباشد واحتمالاً همین مسئله باعث آسیب دیدن سایر کامپیوترها می شود به همین دلیل توصیعه می شود که حتماً به سراغ دستگاهی بروند که حداقل توان آن برابر۲۰۰۰ W باشند تا جوابگوی چند سیتم کامپیوتری باشد
در حال حاضر در بازار کامپیوترUPS هایی مانند تولیدات شرکت های فاراتل و پرسوالکترونیک وچند تولید کننده معتبر داخلی دیگربا خط تولید اتوماتیک UPS هایی با توان ۷۰۰ W تا توان باور نکردنی ۵۰۰۰ W و بالاتر به بازار عرضه می کنند این UPSها به علت داشتن مزایای بسیار از جمله: سیستم حفاظت از خط تلفن وکارت مودم و مجهز به استابلایزر فروش بیشتری نسبت به دیگر UPS ها دارند ضمن اینکه شرکتهایی مانند فاراتل کلیه نرم افزارهای مربوط به UPS خود را توسط مهندسین خود در محیط ویندوزهای وسیستم عاملهای زیر:
XP/Me/NT/2000/DOS/UNIX – LIUNIX/SCOUNIX/NOVEL
طراحی وبه بازار عرضه نموده است درعین حال این تولید کننده بر اساس آمار موجود دارای بیشترین مرکز فروش وخدمات پس از فروش در سطح کشور است
البته شرکت پرسو الکترونیک نیز به عنوان تولید کنندهانواع UPSهوشمند تحت لیسانس شرکت POWERCOM آمریکا در بازار داخلی به عنوان یک شرکت برتر مطرح بوده و از جمله تکنولوژی های برتر جهان دراین زمینه به شمار می رود ودر حقیت می توان گفت این شرکت از لحاظ فنی وکیفیت با فاراتل در رقابت است
شاید یکی از عواملی که باعث شده است که شرکت فاراتل برتری داشته باشد وجود نرم افزارهای UPS این شرکت است که اجازه کار واستفاده در هر محیطی را به کاربر می دهد تا بتواند از UPS خود به نحو احسن استفاده کند
در این جا به مقایسه چند مدل های دو شرکت معتبر پرسوالکترونیک و فاراتل پر داخته ایم شما ضمن اینکه بابررسی این جداول به برخی از مزیت هایUPS های محصول این دو شرکت معتبر پی خواهید برد
فاراتل
کاربردها وقابلیت ها۱-مدل (SDC)
در توان های ۲۰۰۰ Wالی ۶۰۰۰ W ومجهز به استابلایزر ،سیستم حفاظت از خط تلفن ومودم با خروجی سینوسی ، دارای برنامه تحصیح کننده پاور فاکتور (POWER FACTOR CRRRECTION) ودارای سیتم کنترل میکروسسوری پورت RS232۲-مدل (SFR)
در توان های ۱۰۰۰ W الی ۵۰۰۰ W وبا ضریب اطمینان بالاتر از هر نوع UPS، MTBFبیش از ۲۵۰۰۰ ساعت ، مجهز به سیستم استابلایزر ، سیستم حفاظت از خط تلفن ومودم با خروجی سینوسی ،ایزولاسیون کامل مگنتیک بین خروجی و ورودی دستگاه پورت RS232۳-مدل (SSP)
در توان های ۱۵۰۰ W الی ۳۰۰۰ W مجهز به اسبلایزر وسیستم حفاظت از خط تلفن وکارت مودم با خروجی سینوسی ،پورت RS202 و توانایی برای به چند سیستم به طور همزمان۱-مدل (KIN)
دارای توان ۷۰۰ W الی ۱۵۰۰ W با کنترل میکروپسسوری ، دارای سیستم LINE INTERACTIVE همراه با باتری خشک داخلی۲-مدل (SMK)
توان های ۱۵۰۰ W الی ۲۵۰۰ W مجهز به سیستم هوشمند باکنترل میکروپرسسوری پیشرفته، دارای سیستمLINE INTRACTIVE با شکل موج سینوسی برای بارهای خطی وغیر خطی۳-مدل (ONL)
دارای توان های ۲۰۰۰ W الی ۵۰۰۰ W مجهز به سیستم میکروپرسسوری پیشرفته ، دارای سیستم پیشرفته DOUBLE CONVERSION و دارای ON LINE واقعی
باتری خشک
یکی دیگر از عوامل مهم انتخاب یو پی اس در حال حاضر برای کاربران غیر حرفه ای ونیمه حرفه ای وجود باتری خشک در یو پی اساست . این باتری به کاربر این امکان را می دهد تا بتواند در زمان قطع برق نیز از سیستم خود استفاده کند در این زمینه ما به کار بران UPS مدل (KIN) شرکت پرسو الکترونیک راتوصیعه می کنیم زیرا هم از نظر توان، قدرت کافی را دارا می باشد وهم دارای باتری خشک وسیستم LINE INTERACTIVE است
ضمناً برای کار بران حرفه اییو پی اس مدل(SFR) که متلق به شرکت فاراتل است توصیعه می شود زیرا این مدل دارای توان بالا وسیستم حفاظت از خط تلفن ومودم وهمچنین ایزولاسیون می باشد البته جز مدل های مذکور انواع دیگر نیز د بازار یافت میشود مثل UPS های پیشرانه ،ال جی ، آفتاب شرق ، فاران و… که البته هر کدام معایب ومزیت های خاص خود را دارند والبته UPS سبا یکی ازنوع مرغوب می باشد ولی به علت تازگی وارد بازار شده وقیمت بالا یی دارداستقبال زیادی نیافت
ضمناً مزایای UPS سبا عبارت است از:
ورودی پرینتر، ورودی فکس وتلفن وکارت مودم ، ورودی کامپیوتر به صورت سینوسی وهمچنین ورودی USB و نرم افزار پر قدرت آن ونمایشگر میزان کارکرد و اتصال آن واین UPS تحت لیسانس POWER CONVERSION آمریکا
یکی دیگر ازاز انواع یو پی اسکه البته چندان از استحکام بر خوردار نیست ولی به علت زیبایی فراوانش فروش بالایی دارد مدل TOP – POWER است برخی از قابلیت های این UPS عبارتست از: کنترل میکروپروسسوری وتثبیت کننده برق شهر (AVR) دارا بودن باتری خشک داخلی وارتباط با کاربر با امکان Auto Shutdown وتوانایی راه اندازی بدون برق شهر قابل ذکر است که UPS مذکور از لحاظ طراحی وساخت قطعات ، تایوانی بوده والبته در ایران مونتاژ می شود ودر عین حال دارای یک سال گارانتی می باشد
از سوی دیگر UPS ال جی (LG) هر چند از استحکام و قدرت آن کاسته شده است ولی از لحاظ زیبایی ، طراحی وشکل وشمایل در صدر انواع UPS در بازار ایران قرار دارد
تمامی یو پی اس هایی که در این مقاله ذکری از آنها شد هر کدام از یک لحاظ از دیگری برتری داشته در واقع این شما هستید باتوجه به مطالب عرض شده و بنا برفاکتور های شخصی خودهمچون، نوع استفاده وکاربرد ، بودجه ، سلیقه و… می بایست بهترین مدل مورد نظر خود راتهیه وانتخاب نمایید.
